JP2012094861A - 太陽電池の薄膜蒸着装置、方法及びシステム - Google Patents

太陽電池の薄膜蒸着装置、方法及びシステム Download PDF

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Abstract

【課題】太陽電池の薄膜蒸着装置、システム、それを利用した太陽電池の製造方法及び異種接合の太陽電池の製造方法、並びにこれによって製造された異種接合の太陽電池を提供する。
【解決手段】太陽電池の薄膜蒸着装置は、基板Ｗを境界として区分される複数個の単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂと、複数個の単位チャンバーに蒸着ガスＧ１，Ｇ２を独立的に注入させるための蒸着ガス注入部１２０ａ，１２０ｂと、前記単位チャンバー内にそれぞれ備えられ、前記注入された蒸着ガスを分解するための分解手段１３０ａ，１３０ｂと、を備え、前記基板の両面それぞれは、前記複数個の単位チャンバーに露出され、太陽電池の薄膜蒸着装置及びそれを利用した製造方法は、基板の回転なしに固定された状態で基板の両面蒸着を可能にする。したがって、一面に対して一層のみが積層される従来の技術に比べて、要求される設備の数が画期的に減ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜蒸着装置、方法及びシステムに関し、より詳細には、太陽電池に適した薄膜蒸着技術に関する。
最近、石油の価格の高騰、地球環境問題、化石エネルギーの枯渇、原子力発電の廃棄物処理及び新規発電所の建設による位置選定などの問題等により、新再生エネルギーに対する関心が高くなってきている。新再生エネルギーのうち、無公害エネルギー源である太陽電池に対する研究開発が活発に進められている。
太陽電池とは、光起電力効果（Photovoltaic Effect）を利用して、光エネルギーを電気エネルギーに変換させる装置であって、その構成物質によって、シリコン太陽電池、薄膜太陽電池、染料感応太陽電池、及び有機高分子太陽電池などに区分される。このような太陽電池は、単体では、電子時計、ラジオ、無人燈台、人工衛星、ロケットなどの主電力源として利用され、常用交流電源の系統と関連して補助電力源としても利用され、最近、代替エネルギーに対する必要性が増加しているため、太陽電池に対する関心がより高くなっている。太陽電池では、入射される太陽光を電気エネルギーに変換させる比率と関連した変換効率とを高めることが非常に重要である。変換効率を高めるために、様々な研究が行われており、高い光吸収係数を有する薄膜を太陽電池に含めることで、変換効率を高めようとする技術開発が活発に進められている。
一方、太陽光を利用した太陽電池は、ｐｎ接合に使われるｐ領域及びｎ領域の性質（材料が同じであるか異なるか）によって、同種接合（homojunction）の太陽電池と異種接合（heterojunction）の太陽電池とに分けられるが、そのうち、異種接合の太陽電池は、相異なる結晶構造または相異なる物質が結合された構造を有する。
異種接合の太陽電池のうち一つに、三洋電気株式会社において販売されているＨＩＴ（Heterojunction with Intrinsic Thin film）セル太陽電池がある。
ＨＩＴセル太陽電池の最も大きい特徴は、ｎ型の結晶質シリコン基板とｐ型の非晶質シリコン層との間に、イントリンシック非晶質シリコン層が導入されているものである。イントリンシック非晶質シリコン層は、電子の数と正孔の数とを同程度の数だけ含む純粋な非晶質シリコンに近い非晶質シリコン層である。電子の数と正孔の数とを同程度の数だけ含まれることを利用して、結晶質シリコン基板と非晶質シリコン層との界面の欠陥などによる電子と正孔との再結合を防止することができる。
最近、基板の両面に前述したＨＩＴ構造を設けて、太陽電池の効率を向上させることが実現している。しかし、この場合、基板の一面に対する蒸着工程が一つのチャンバーのみで行われるため、基板の両面にそれぞれ一層を積層するためには、２つのチャンバーが必要となる。また、基板をひっくり返す回転を行うと、基板の機械的な損傷、工程が増えることに奇異して発生する汚染の危険が増加するという問題がある。
このように、従来の太陽電池の製造装置及び方法では、１つの処理チャンバーで基板の一面に対する１つの蒸着工程のみが行われるため、両面に対する蒸着工程により工程数が増加するにつれて、必要な装置の数も増加し、増える工程の数によって、製造された太陽電池の信頼性も低下するという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、経済性に優れ、かつ、基板の外部への露出時間を短縮して、基板の表面の汚染を低減することができる新たな太陽電池の薄膜蒸着装置及びシステム、それを利用した太陽電池の製造方法を提供することである。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、経済性に優れ、基板の表面の汚染を最小化することができる異種接合の太陽電池の製造方法、及びこれにより製造された異種接合の太陽電池を応用方法として提供することである。
前述した問題を解決するために、本発明は、太陽電池の基板に対する薄膜蒸着を一つのチャンバーで基板の両面に進める薄膜蒸着装置及び太陽電池の製造方法を提供する。
本発明の一観点によれば、太陽電池の薄膜蒸着装置であって、基板を境界としてチャンバーを第１及び第２の単位チャンバーに区分する位置に基板を取り付ける支持部と、前記第１及び第２の単位チャンバーに蒸着ガスを独立的に注入させる位置に設けられた第１及び第２の蒸着ガス注入部と、前記第１及び第２の単位チャンバー内にそれぞれ備えられ、前記注入された蒸着ガスを分解するための第１及び第２の分解手段と、を備え、前記支持部は、基板の両面それぞれを、前記第１及び第２の単位チャンバーにおいて露出される位置に設けられていることを特徴とする太陽電池の薄膜蒸着装置が提供される。
本発明は、上記に記載の薄膜蒸着装置を複数個備え、前記複数個の蒸着装置により、同じ基板に対する薄膜蒸着工程を順次鯣留ように構成されていることを特徴とする太陽電池の薄膜蒸着システムであっても良い。
本発明の他の観点によれば、太陽電池基板の両面上に蒸着ガスを注入するステップと、前記注入された蒸着ガスを分解して、前記基板の両面に薄膜を蒸着させるステップと、を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法が提供される。
本発明では、基板の回転なしに固定された状態で基板の両面蒸着が可能であるため、経済性に優れ、かつ、基板の外部露出時間を短縮して、基板の表面の汚染を最小化することができる。
本発明による太陽電池の薄膜蒸着装置及びそれを利用した製造方法は、基板の回転なしに固定された状態で基板の両面蒸着を可能にする。したがって、一面に対して一層のみが積層される従来の技術に比べて、要求される設備の数を画期的に減らすことができ、
その結果、本発明による蒸着装置は、従来の技術に比べて経済性に優れる。さらに、蒸着工程の数が減少することで、基板の外部露出時間も短縮し、その結果、基板の表面の汚染を低減することができ、優れた信頼性を有する太陽電池の製造が可能である。
本発明の一実施形態による太陽電池の薄膜蒸着装置の一構成例を示す模式的な図である。 図２Ａは、基板を水平に配置した蒸着装置の断面図である。 図２Ａは、基板を垂直に配置した蒸着装置の断面図である。 図２Ａに示した蒸着装置を利用した基板の両面の薄膜蒸着方法を説明するための図面である。 本発明の一実施形態による蒸着装置を利用して、二つの層を基板の両面に積層させるステップを示す図面である。 本実施の形態による蒸着工程を含む太陽電池の製造方法の段階を示す図である。 本実施の形態による方法によって製造された異種接合の太陽電池の断面図である。 異種接合の太陽電池の製造方法の段階図である。 本発明の一実施形態による蒸着システムを利用して、異種接合の太陽電池を製造する工程を示す模式図である。 図８の蒸着装置ＡないしＣにより進められる基板の蒸着の断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。したがって、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、他の形態に具体化されることもある。そして、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは、便宜上、誇張されて表現されることもある。明細書の全体にわたって、同じ参照符号は同じ構成要素を表すものとする。
図１は、本発明の一実施形態による太陽電池の薄膜蒸着装置の一構成例を示す模式的な図である。
図１を参照すれば、本実施の形態による太陽電池の薄膜蒸着装置、より詳細には、太陽電池の薄膜蒸着装置のチャンバー１００は、複数個の単位チャンバーを備えるが、図１では、第１及び第２の２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂを備える蒸着装置が示される。２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂには、蒸着のための反応ガスＧ１，Ｇ２がそれぞれ流入される異なる位置に設けられた蒸着ガス注入部１２０ａ・１２０ｂが備えられる。したがって、基板Ｗの両面に注入されるガスのための蒸着ガス注入部１２０ａ・１２０ｂは、２つの単位チャンバーに独立して備えられ、同一のまたは相異なる種類の蒸着ガスが２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂにそれぞれ注入される通路となる。また、基板の垂直面だけでなく、側面にもガスを注入可能であり、この場合、ノズル形態の蒸着ガス注入部１２０が使われる。大面積の基板である場合、基板の全体への均一な分散が非常に重要であるので、前記蒸着ガス注入部１２０は、シャワーノズル形態でありうる。
前述したように、本実施の形態による薄膜蒸着装置は、２つの単位チャンバーを区分する境界として基板Ｗを使用し、これによって、基板Ｗの両面は、２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂのそれぞれにおいてチャンバー空間に露出される。すなわち、本実施の形態による太陽電池の薄膜蒸着装置は、基板Ｗを２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂの隔壁の一部として使用し、２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂは、基板Ｗ及び基板Ｗを支持する支持部１４０により分画される。
本実施の形態による蒸着装置は、２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂに注入された同一のまたは相異なる種類の蒸着ガスＧ１，Ｇ２を分解するための分解手段１３０ａ・１３０ｂをさらに備える。分解手段１３０ａ・１３０ｂは、２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂにそれぞれ備えられ、２つの基板の境界に位置した基板Ｗと所定の間隔に離隔される。蒸着ガス分解手段は、注入された蒸着ガスを分解して、基板Ｗの表面上に薄膜を積層させる。図１では、蒸着ガス分解手段１３０として熱線を使用したが、ｒｆ、マイクロウエーブを利用したプラズマ発生部が蒸着ガス分解手段１３０ａ・１３０ｂとしても使われ、これは、いずれも本発明の範囲に属する。
本発明の一実施形態において、蒸着ガスは、シリコン薄膜を形成するためのシラン及び水素を含み、蒸着しようとする薄膜の種類によって、適切なドーピングガスをさらに含む。さらに、透明電極物質のような太陽電池の要素素子層を積層するためのガスとして、前述した蒸着ガス分解手段１３０ａ・１３０ｂにより分解される任意のあらゆるガスが本発明の蒸着ガスに属する。
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ基板を水平及び垂直に構成した蒸着装置の断面図である。
図２Ａ及び図２Ｂを参照すれば、２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂは、垂直または水平に配置され、単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂの境界面の全部または一部は、蒸着対象である基板Ｗとなる。したがって、単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂの境界を構成する基板Ｗの両面が単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂのそれぞれの空間内において露出される。
図３は、図２Ａに示した蒸着装置を利用した基板の両面に薄膜を蒸着する方法を説明するための図面である。
図３を参照すれば、２つの単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂの境界隔壁のうち一部は、蒸着対象である基板Ｗとなり、基板Ｗは、基板Ｗの端部を把持することで、基板Ｗの全体を単位チャンバー１１０ａ，１１０ｂに固定、支持する支持部１４０と結束される。
蒸着ガス注入部１２０ａ・１２０ｂを通じて注入された蒸着ガスＧ１，Ｇ２は、それぞれ別の分解手段１３０ａ・１３０ｂにより分解された後、基板Ｗの上部面及び下部面に蒸着されて、薄膜Ｓ１，Ｓ２を形成する。望ましくは、各単位チャンバー１１０ａ・１１０ｂへのガス注入及び薄膜蒸着は同時に進められるが、順次的な進行方式であってもよい。しかし、少なくとも本実施の形態による薄膜蒸着装置及び方法は、基板Ｗを裏返す（ひっくり返す）ための回転手段と回転ステップとが不要であり、これによって、基板の汚染及び基板に対する機械的負担を減少させることができる。
図４は、本発明の一実施形態による蒸着装置を利用して、２つの層を基板Ｗの両面に積層させるステップを示す図面である。
図４を参照すれば、まず、ベア基板Ｗに第１薄膜４１０ａ・４１０ｂを基板Ｗの両面にそれぞれ積層する。この時、両面の第１薄膜４１０ａ・４１０ｂの積層は、前述した本実施の形態による蒸着装置及び方法を使用するので、基板をひっくり返す別途の回転手段及びそれを利用した回転ステップが不要である。
第１薄膜４１０ａ・４１０ｂが両面に積層された基板Ｗを、他の蒸着装置に移送させ、移送された基板Ｗに対する他の両面蒸着工程を進める。これによって、第２薄膜４２０ａ・４２０ｂが、第１薄膜４１０ａ・４１０ｂのそれぞれの上に積層され、第２薄膜４２０ａ・４２０ｂは、基板Ｗの両面に積層される。しかし、これと異なり、同じチャンバーで複数の両面積層も可能であり、これも本発明の範囲に属する。
図５は、本実施の形態による蒸着工程を含む太陽電池の製造方法の段階図である。
図５を参照すれば、本実施の形態による太陽電池の製造方法は、太陽電池製造用の基板の両面に蒸着ガスを注入し、注入された蒸着ガスを別途の分解手段で分解した後、分解された反応ガスを基板に蒸着させて、基板上に薄膜を蒸着して製造する。
この時、基板は、蒸着ガスが注入される単位チャンバーの境界壁の一部または全部を構成し、単位チャンバーは、基板を境界として分画される。基板が境界の一部または全部を構成する２つの単位チャンバーに注入される蒸着ガスは、単位チャンバーに独立した方式で注入することができる。すなわち、同じ種類または異なる種類の蒸着ガスが２つの単位チャンバーに同時にまたは順次に注入され、この時の注入速度及び圧力などは、チャンバー別に制御可能であり。
本実施の形態による薄膜蒸着装置及び方法によって、異種接合の太陽電池を製造することができるが、以下、図面を利用してさらに詳細に説明する。
図６は、本実施の形態による方法によって製造された異種接合の太陽電池の断面図である。
図６を参照すれば、中心のシリコン基板、特にｎ型不純物のような第１型不純物がドーピングされたシリコン基板が、中心基板６１０の両面上にそれぞれ真性のシリコン薄膜層６２０ａ，６２０ｂが積層され、真性のシリコン薄膜層６２０ａ，６２０ｂ上に、ｎ型及びｐ型不純物（第１型及び第２型不純物）がドーピングされたシリコン薄膜層６３０ａ，６３０ｂがそれぞれ積層される。本実施の形態において、相異なる種類の不純物でドーピングされた二つの薄膜層６３０ａ，６３０ｂも、本実施の形態による蒸着装置（すなわち、２つの単位チャンバーが基板Ｗを境界として分離された蒸着装置）を通じて積層される。
以後、シリコン薄膜層６３０ａ，６３０ｂ上に、透明な伝導性の電極層、例えば、ＩＴＯ層６４０ａ，６４０ｂが積層され、透明な伝導性の電極層６４０ａ，６４０ｂは、中心基板６１０を中心として両側に積層される。したがって、透明な伝導性の電極層６４０ａ，６４０ｂも、本実施の形態による蒸着装置を用いて１つの装置で形成することが可能である。
従来の技術の蒸着装置（チャンバー）を使用して、図６のような太陽電池を製造する場合、基板の両面に計６回の蒸着工程が必要であり、このために少なくとも６個の蒸着チャンバーが必要になる。特に、真空チャンバーに進められる蒸着工程の特性上（例えば、PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition)、６個の蒸着チャンバーの使用によるコスト負担は相当である。一方、本実施の形態による蒸着装置を使用する場合、総３回の蒸着工程により、同じ構造の太陽電池を製造することができる。したがって、本実施の形態による蒸着装置及び方法は、特に異種接合の太陽電池の製造において、従来の技術に比べて１／２レベルの工程段階数及び装置のみが必要とされるので、工程が経済的である。
図７は、前述した異種接合の太陽電池の製造方法の段階図である。
図７を参照すれば、まず、シリコン基板６１０の両面上に、真性のシリコン薄膜６２０ａ，６２０ｂが積層され、真性のシリコン薄膜６２０ａ，６２０ｂ上に、第１型及び第２型不純物薄膜６３０ａ，６３０ｂが同じチャンバーで蒸着され、再び第１型及び第２型不純物薄膜６３０ａ，６３０ｂ上に、透明伝導性の薄膜６４０ａ，６４０ｂが蒸着される。工程の蒸着ステップそれぞれは、１台の連続蒸着装置（システム）により進むが、以下、これを詳細に説明する。
本発明は、前述した蒸着装置が連続的に連結された蒸着システムを提供し、前記薄膜蒸着システムは、複数個の蒸着装置を所定の間隔に離隔して構成するが、各蒸着装置の間には、両面蒸着後に排出される基板を移送させるための移送手段を備える。本発明による蒸着システム内で、各蒸着装置を経つつ、基板の両面には、薄膜が順次に積層されるが、工程中で基板はひっくり返す必要がない。
本発明は、前述した蒸着システムを利用して、異種接合の太陽電池を製造するが、このような工程の模式図は、図８に示す。
図８は、本発明の一実施形態による蒸着システムを利用して、異種接合の太陽電池を製造する工程を示す模式図である。
図８を参照すれば、まず、装置Ａでｒｆプラズマを利用して流入されるシラン／水素（ＳｉＨ４／Ｈ２）蒸着ガスを分解する。この時、蒸着ガスは、基板Ｗに垂直な方向に注入された後、シャワーノズル１５０ａ・１５０ｂを通じて拡散され、このような蒸着ガスの注入及びプラズマの発生は、いずれも基板Ｗの上下側の単位チャンバー１１１ａ，１１１ｂで進められる。
装置Ａで両面蒸着工程が進められた後、チャンバーの内部の気体を排出させ、ゲートバルブを開放する。ゲートバルブの開放後、再び装置Ｂに基板Ｗが移送される。装置Ｂに移送された基板Ｗは、上下の単位チャンバー１１２ａ，１１２ｂの境界隔壁を構成し、以後、上下部チャンバー１１２ａ，１１２ｂには、相異なるドーピングガス（Ｂ２Ｈ６，ＰＨ３）を含む蒸着ガスがそれぞれ独立的に注入され、注入された蒸着ガスは、それぞれの単位チャンバー１１２ａ，１１２ｂで分解されて、基板Ｗのシリコン薄膜上に積層される。
以後、装置Ｃを通じてＩＴＯソースがプラズマ分解されて、基板Ｗの両面に蒸着される。本実施形態による蒸着装置は、ｒｆプラズマにより蒸着ガスを分解する技術構成を提供するが、熱線などによる蒸着ガスの分解も可能であり、これは、本発明の範囲に属する。
図９は、図８の蒸着装置ＡからＣまえにより進められる基板の蒸着の断面図である。
図９を参照すれば、蒸着装置Ａでは、真性のシリコン薄膜６２０ａ・６２０ｂが、蒸着装置Ｂでは、ｎ型及びｐ型不純物がドーピングされたシリコン薄膜６３０ａ，６３０ｂそれぞれが、蒸着装置Ｃでは、ＩＴＯ電極層６４０ａ，６４０ｂが基板の両面にそれぞれ積層される。それぞれの積層工程は、前述した蒸着装置を通じた両面蒸着方式である。
これまで、本発明について、その望ましい実施形態を中心に説明した。当業者は、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態に具現されることを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態を限定的な観点ではなく、説明的な観点であり、それと同等な範囲内にあるあらゆる相違点は、本発明に含まれたものと解釈されなければならない。
（付記）
本発明は以下の開示を含む。
（１）
太陽電池の薄膜蒸着装置であって、
基板を境界として区分される複数個の単位チャンバーと、
複数個の単位チャンバーに蒸着ガスを独立的に注入させるための蒸着ガス注入部と、
前記単位チャンバー内にそれぞれ備えられ、前記注入された蒸着ガスを分解するための分解手段と、を備え、前記基板の両面それぞれは、前記複数個の単位チャンバーに露出されることを特徴とする太陽電池の薄膜蒸着装置。
（２）
前記装置は、二つの単位チャンバーを備え、前記単位チャンバーは、前記基板及び前記基板を支持する支持部により分画されることを特徴とする（１）に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
（３）
前記分解手段は、前記基板の一側から所定の間隔に離隔されることを特徴とする（２）に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
（４）
前記分解手段は、熱線またはプラズマ発生部であることを特徴とする（３）に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
（５）
前記蒸着ガスは、シラン及び水素を含み、蒸着される薄膜によってドーピングガスをさらに含むことを特徴とする（１）に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
（６）
（１）ないし（５）のうちいずれか一項に記載の薄膜蒸着装置を複数個備え、前記複数個の蒸着装置により、同じ基板に対する順次的な薄膜蒸着工程が進められることを特徴とする太陽電池の薄膜蒸着システム。
（７）
前記薄膜蒸着システムは、
所定の間隔に離隔された（１）ないし（５）のうちいずれか一項に記載の薄膜蒸着装置と、
前記薄膜蒸着装置を通過する基板移送手段と、を備えることを特徴とする（６）に記載の太陽電池の薄膜蒸着システム。
（８）
前記複数個の薄膜蒸着装置による蒸着工程が進められることで、前記基板の両側面に薄膜が同時にまたは順次に蒸着されることを特徴とする（６）または（７）に記載の太陽電池の薄膜蒸着システム。
（９）
太陽電池基板の両面上に蒸着ガスを注入するステップと、
前記注入された蒸着ガスを分解して、前記基板の両面に薄膜を蒸着させるステップと、を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
（１０）
前記蒸着ガスは、前記基板を境界として分画された単位チャンバーに注入されることを特徴とする（９）に記載の太陽電池の製造方法。
（１１）
前記基板は、前記単位チャンバーの境界面を構成することを特徴とする（１０）に記載の太陽電池の製造方法。
（１２）
前記蒸着ガスは、前記単位チャンバーに独立的に注入され、前記蒸着工程中で前記基板は回転しないことを特徴とする（１０）に記載の太陽電池の製造方法。
（１３）
前記基板は、第１型不純物がドーピングされたシリコン太陽電池であることを特徴とする（１２）に記載の太陽電池の製造方法。
（１４）
異種接合の太陽電池の製造方法であって、前記方法は、
前記シリコン基板の両面上に、真性の非晶質シリコン薄膜を蒸着させるステップと、
前記非晶質シリコン薄膜が蒸着された基板の両側面に、第２型不純物及び第１型不純物がそれぞれドーピングされた非晶質シリコン層をそれぞれ蒸着させるステップと、
前記基板上に透明伝導性の電極層を蒸着させるステップと、を含み、前記方法の各ステップは、（９）ないし（１３）のうちいずれか一項に記載の方法によって進められることを特徴とする異種接合の太陽電池の製造方法。
（１５）
前記蒸着ステップそれぞれは、流入された蒸着ガスをプラズマまたは熱分解させる方式で進められることを特徴とする（１４）に記載の異種接合の太陽電池の製造方法。
（１６）
前記蒸着ステップそれぞれは、別途の蒸着装置で進められることを特徴とする（１５）に記載の異種接合の太陽電池の製造方法。
本発明は、太陽電池用の蒸着装置に利用可能である。
１００…太陽電池の薄膜蒸着装置のチャンバー、１１０ａ，１１０ｂ…第１及び第２の２つの単位チャンバー、１２０ａ・１２０ｂ…蒸着ガス注入部、Ｇ１、Ｇ２…反応ガス、Ｗ…基板。

Claims (16)

  1. 太陽電池の薄膜蒸着装置であって、
    基板を境界としてチャンバーを第１及び第２の単位チャンバーに区分する位置に基板を取り付ける支持部と、前記第１及び第２の単位チャンバーに蒸着ガスを独立的に注入させる位置に設けられた第１及び第２の蒸着ガス注入部と、前記第１及び第２の単位チャンバー内にそれぞれ備えられ、前記注入された蒸着ガスを分解するための第１及び第２の分解手段と、を備え、
    前記支持部は、基板の両面それぞれを、前記第１及び第２の単位チャンバーにおいて露出される位置に設けられていることを特徴とする太陽電池の薄膜蒸着装置。
  2. 前記第１及び第２の単位チャンバーは、前記基板及び前記支持部により分画されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
  3. 前記第１及び第２の分解手段は、前記基板の両面のそれぞれから所定の間隔だけ基板面の放線方向に離隔された位置に設けられることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
  4. 前記分解手段は、熱線またはプラズマ発生部を有することを特徴とする請求項３に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
  5. 前記蒸着ガスは、シラン及び水素を含み、蒸着される薄膜に依存するドーピングガスをさらに含むことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の太陽電池の薄膜蒸着装置。
  6. 請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の薄膜蒸着装置を複数個備え、
    前記複数個の蒸着装置により、同じ基板に対する薄膜蒸着工程を順次鯣留ように構成されていることを特徴とする太陽電池の薄膜蒸着システム。
  7. 前記薄膜蒸着システムは、
    所定の間隔に離隔された請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の薄膜蒸着装置と、
    前記薄膜蒸着装置間において基板を通過させる基板移送手段と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池の薄膜蒸着システム。
  8. 前記複数個の薄膜蒸着装置による蒸着工程が進められることで、前記基板の両側面に薄膜が同時にまたは順次に蒸着されることを特徴とする請求項６又は７に記載の太陽電池の薄膜蒸着システム。
  9. 太陽電池基板の両面上に蒸着ガスを注入するステップと、
    前記注入された蒸着ガスを分解して、前記基板の両面に薄膜を蒸着させるステップと、を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
  10. 前記蒸着ガスは、前記基板を境界として分画された単位チャンバーに注入されることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
  11. 前記基板は、前記単位チャンバーの境界面を構成することを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
  12. 前記蒸着ガスは、前記単位チャンバーに独立的に注入され、前記蒸着工程中で前記基板は回転しないことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
  13. 前記基板は、第１型不純物がドーピングされたシリコン太陽電池であることを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
  14. 異種接合の太陽電池の製造方法であって、
    前記太陽電池基板の両面上に、真性の非晶質シリコン薄膜を蒸着させるステップと、
    前記非晶質シリコン薄膜が蒸着された基板の両側面に、第２導電型不純物及び第１導電型不純物がそれぞれドーピングされた非晶質シリコン層をそれぞれ蒸着させるステップと、
    前記基板上に透明伝導性の電極層を蒸着させるステップと、を含み、前記方法の各ステップは、請求項９ないし１３のうちいずれか一項に記載の方法によって進められることを特徴とする異種接合の太陽電池の製造方法。
  15. 前記蒸着ステップそれぞれは、流入された蒸着ガスをプラズマまたは熱分解させる方式で進められることを特徴とする請求項１４に記載の異種接合の太陽電池の製造方法。
  16. 前記蒸着ステップそれぞれは、別途の蒸着装置で進められることを特徴とする請求項１５に記載の異種接合の太陽電池の製造方法。
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