JP2775460B2 - 非晶質太陽電池の製造方法 - Google Patents
非晶質太陽電池の製造方法Info
- Publication number
- JP2775460B2 JP2775460B2 JP1041274A JP4127489A JP2775460B2 JP 2775460 B2 JP2775460 B2 JP 2775460B2 JP 1041274 A JP1041274 A JP 1041274A JP 4127489 A JP4127489 A JP 4127489A JP 2775460 B2 JP2775460 B2 JP 2775460B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- solar cell
- layer
- sih
- amorphous solar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非晶質シリコン（以下ａ−Siという）の製
造方法に関する。
造方法に関する。
一般に、ａ−Siからなる太陽電池は、単結晶Si太陽電
池に比べ、大面積化及び低コスト化の点において優れ、
注目されている。
池に比べ、大面積化及び低コスト化の点において優れ、
注目されている。
ところが、特開昭59−54274号公報（H01L31/04）や特
開昭63−84079号公報（H01L31/08）に記載のように、ａ
−Si太陽電池の場合、強い光を長時間照射したときに、
光電変換効率が低下するいわゆる光劣化を招くという問
題がある。
開昭63−84079号公報（H01L31/08）に記載のように、ａ
−Si太陽電池の場合、強い光を長時間照射したときに、
光電変換効率が低下するいわゆる光劣化を招くという問
題がある。
これは、ａ−Si太陽電池のp,i,n層を原料ガスの分解
により形成する場合に、光照射による電子−正孔対の生
成に最も関係するｉ層が、通常モノシラン〔SiH4〕ガス
のみを原料ガスとして形成されるために、膜中にSi−H2
結合が多数発生し、これが原因と考えられる。
により形成する場合に、光照射による電子−正孔対の生
成に最も関係するｉ層が、通常モノシラン〔SiH4〕ガス
のみを原料ガスとして形成されるために、膜中にSi−H2
結合が多数発生し、これが原因と考えられる。
従来のように、Si−H2結合が多数発生すると、前記し
た特開昭63−84079号公報にもあるように、ダングリン
グボンドの密度が上昇して膜質の悪化を招き、光劣化の
割合が高くなる。
た特開昭63−84079号公報にもあるように、ダングリン
グボンドの密度が上昇して膜質の悪化を招き、光劣化の
割合が高くなる。
本発明は、前記の点に留意してなされ、非晶質太陽電
池の光劣化を抑制し、特性の優れた信頼性の高い非晶質
太陽電池を提供できるようにすることを目的とする。
池の光劣化を抑制し、特性の優れた信頼性の高い非晶質
太陽電池を提供できるようにすることを目的とする。
本発明は、シリコンを含む原料ガスを分解して非晶質
シリコンからなるｉ層を形成する非晶質シリコンの製造
方法において、前記ｉ層形成時に、ヘリウムガスとモノ
シランガスの混合ガスのみを原料ガスとし、かつ、モノ
シランガスの流量５〜50（SCCM），基板温度150〜200
（℃）,RFパワー10〜100（Ｗ），圧力0.1〜0.5（Torr）
の条件下、ヘリウムガスのモノシランガスに対する流量
比を0.1以上としたことを特徴とするものである。
シリコンからなるｉ層を形成する非晶質シリコンの製造
方法において、前記ｉ層形成時に、ヘリウムガスとモノ
シランガスの混合ガスのみを原料ガスとし、かつ、モノ
シランガスの流量５〜50（SCCM），基板温度150〜200
（℃）,RFパワー10〜100（Ｗ），圧力0.1〜0.5（Torr）
の条件下、ヘリウムガスのモノシランガスに対する流量
比を0.1以上としたことを特徴とするものである。
そして、ｉ層形成前に、ヘリウムガスとモノシランガ
スの混合ガスのみからなる特定の原料ガスを使用し、か
つ、モノシランガスの流量，基板温度,RFパワー，圧力
の特定の形成条件下、ヘリウムガスのモノシランガスに
対する流量比を0.1以上としたため、気相反応及び基板
表面反応が制御され、ｉ層中のSi−H2結合の低減が図
れ、得られた非晶質太陽電池の光劣化が抑制される。
スの混合ガスのみからなる特定の原料ガスを使用し、か
つ、モノシランガスの流量，基板温度,RFパワー，圧力
の特定の形成条件下、ヘリウムガスのモノシランガスに
対する流量比を0.1以上としたため、気相反応及び基板
表面反応が制御され、ｉ層中のSi−H2結合の低減が図
れ、得られた非晶質太陽電池の光劣化が抑制される。
実施例について図面を参照して説明する。
第１図は非晶質太陽電池の構成を示し、周知のよう
に、ガラス等の絶緑透光性基板（１）上にSnO2やITOな
どの透光性導電酸化膜からなる透明電池（２）が形成さ
れ、この透明電極（２）上にａ−Siからなるp,i,n層
（３），（４），（５）が積層形成され、最上のｎ層
（５）上に金属等からなる裏面電極（６）が形成され、
非晶質太陽電池が構成されている。
に、ガラス等の絶緑透光性基板（１）上にSnO2やITOな
どの透光性導電酸化膜からなる透明電池（２）が形成さ
れ、この透明電極（２）上にａ−Siからなるp,i,n層
（３），（４），（５）が積層形成され、最上のｎ層
（５）上に金属等からなる裏面電極（６）が形成され、
非晶質太陽電池が構成されている。
ところで、p,i,n層（３），（４），（５）は例えば
平行平板電極型高周波グロー放電法により形成され、表
１に各層の形成条件を例示し、特にｉに層形成時には原
料ガスとしてSiH4ガスにヘリウム〔He〕ガスを加え、He
ガスのSiH4ガスに対する流量比を５としている。
平行平板電極型高周波グロー放電法により形成され、表
１に各層の形成条件を例示し、特にｉに層形成時には原
料ガスとしてSiH4ガスにヘリウム〔He〕ガスを加え、He
ガスのSiH4ガスに対する流量比を５としている。
このとき、B2H6（ジボラン）,CH4（メタン）,PH3（ホ
スフィン）はそれぞれ水素ガス〔H2〕により希釈し、希
釈率をそれぞれ、B2H6/H2＝0.1％,CH4/H2＝10％,PH3/H2
＝１％に設定した。
スフィン）はそれぞれ水素ガス〔H2〕により希釈し、希
釈率をそれぞれ、B2H6/H2＝0.1％,CH4/H2＝10％,PH3/H2
＝１％に設定した。
そして、表１の条件で形成した非晶質太陽電池Ｉと、
ｉ層形成時の原料ガスをSiH4ガス（20SCCM）のみとする
以外は表１と同一条件で形成した非晶質太陽電池IIに対
し、AM−1,強度500mW/cm2の光を照射したときの照射時
間とFF〔fill factor〕との関係を調べた結果、第２図
に示すようになつた。
ｉ層形成時の原料ガスをSiH4ガス（20SCCM）のみとする
以外は表１と同一条件で形成した非晶質太陽電池IIに対
し、AM−1,強度500mW/cm2の光を照射したときの照射時
間とFF〔fill factor〕との関係を調べた結果、第２図
に示すようになつた。
なお、第２図中の○は太陽電池Ｉのデータを示し、●
は太陽電池IIのデータを示す。
は太陽電池IIのデータを示す。
このように、第２図から明らかなように、太陽電池I,
IIのFFの初期値はほぼ同じであるが、光照射時間が長く
なるに連れ、太陽電池IIのFFは大幅に低下するのに対
し、太陽電池ＩのFFの低下の度合は太陽電池IIに比べて
極めて小さい。
IIのFFの初期値はほぼ同じであるが、光照射時間が長く
なるに連れ、太陽電池IIのFFは大幅に低下するのに対
し、太陽電池ＩのFFの低下の度合は太陽電池IIに比べて
極めて小さい。
これは、太陽電池Ｉのｉ層（４）の形成時の原量ガス
をSiH4ガスとHeガスの混合ガスとし、HeガスのSiH4ガス
に対する流量比を0.1以上の５としたことにより、気相
反応及び基板表面反応が制御され、ｉ層（４）中のSi−
H2結合の発生が、該ｉ層（４）をSiH4ガスのみで形成し
た場合よりも低減され、ダイグリングボンド密度の上昇
が抑えられ、光劣化が抑制され、その結果、FFの低下を
抑制できたためと考えられる。
をSiH4ガスとHeガスの混合ガスとし、HeガスのSiH4ガス
に対する流量比を0.1以上の５としたことにより、気相
反応及び基板表面反応が制御され、ｉ層（４）中のSi−
H2結合の発生が、該ｉ層（４）をSiH4ガスのみで形成し
た場合よりも低減され、ダイグリングボンド密度の上昇
が抑えられ、光劣化が抑制され、その結果、FFの低下を
抑制できたためと考えられる。
つぎに、ｉ層形成時のHeガスのSiH4ガスに対する流量
比（He/SiH4）の最適条件を求めるために、流量比（He/
SiH4）を種々変えて非晶質太陽電池を作成し、作成した
各太陽電池に対し、AM−1,強度500mW/cm2の光を照射
し、照射直後の光電変換効率η０に対する５時間照射時
の光電変換効率ηの比（η／η０）を測定し、光劣化の
割合を調べた結果、第３図に示すようになった。
比（He/SiH4）の最適条件を求めるために、流量比（He/
SiH4）を種々変えて非晶質太陽電池を作成し、作成した
各太陽電池に対し、AM−1,強度500mW/cm2の光を照射
し、照射直後の光電変換効率η０に対する５時間照射時
の光電変換効率ηの比（η／η０）を測定し、光劣化の
割合を調べた結果、第３図に示すようになった。
そして、第３図に示すように、Heガスがゼロのときに
は、η／η０はほぼ0.7であり、流量比（He/SiH4）が0.
1まではη／η０の値は変化せず、流量比が0.1以上にな
るとη／η０の値は増加し始め、第３図の例では、流量
比が３〜10のときにη／η０の値が最大となり、これら
の結果から、HeガスのSiH4ガスに対する流量比が0.1以
上であれば、従来よりも光劣化を低減することができ
る。
は、η／η０はほぼ0.7であり、流量比（He/SiH4）が0.
1まではη／η０の値は変化せず、流量比が0.1以上にな
るとη／η０の値は増加し始め、第３図の例では、流量
比が３〜10のときにη／η０の値が最大となり、これら
の結果から、HeガスのSiH4ガスに対する流量比が0.1以
上であれば、従来よりも光劣化を低減することができ
る。
さらに、p,n層（３），（５）の形成条件を表１に示
す条件とし、ｉ層（４）の形成条件を表２に示す範囲内
で適当に組み合わせた条件とし、ｉ層形成時のHeガスと
SiH4ガスの流量比を変えた場合の光劣化の割合を調べた
結果、表２の条件において、流量比（He/SiH4）が0.1以
上のときに光劣化を抑制できることがわかった。
す条件とし、ｉ層（４）の形成条件を表２に示す範囲内
で適当に組み合わせた条件とし、ｉ層形成時のHeガスと
SiH4ガスの流量比を変えた場合の光劣化の割合を調べた
結果、表２の条件において、流量比（He/SiH4）が0.1以
上のときに光劣化を抑制できることがわかった。
〔発明の効果〕 本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載する効果を奏する。
以下に記載する効果を奏する。
ｉ層形成時に、ヘリウムガスとモノシランガスの混合
ガスのみからなる特定の原料ガスを使用し、かつ、モノ
シランガスの流量５〜50（SCCM），基板温度150〜200
（℃）,RFパワー10〜100（Ｗ），圧力0.1〜0.5（Torr）
の形成条件下、ヘリウムガスのモノシランガスに対する
流量比を0.1以上としたため、気相反応及び基板表面反
応を制御でき、ｉ層中のSi−H2結合の低減を図ることが
でき、得られた非晶質太陽電池の光劣化を従来よりも低
減することができ、光電変換特性の優れた信頼性の高い
非晶質太陽電池を提供することが可能となる。
ガスのみからなる特定の原料ガスを使用し、かつ、モノ
シランガスの流量５〜50（SCCM），基板温度150〜200
（℃）,RFパワー10〜100（Ｗ），圧力0.1〜0.5（Torr）
の形成条件下、ヘリウムガスのモノシランガスに対する
流量比を0.1以上としたため、気相反応及び基板表面反
応を制御でき、ｉ層中のSi−H2結合の低減を図ることが
でき、得られた非晶質太陽電池の光劣化を従来よりも低
減することができ、光電変換特性の優れた信頼性の高い
非晶質太陽電池を提供することが可能となる。
図面は、本発明の非晶質太陽電池の製造方法の１実施例
を示し、第１図は製造された非晶質太陽電池の概略図、
第２図は光照射時間とFFとの関係図、第３図はHeガスと
SiH4ガスの流量比と効率比η／η０との関係図である。 （１）……透光性基板、（２）……透明電極、（３），
（４），（５）……p,i,n層。
を示し、第１図は製造された非晶質太陽電池の概略図、
第２図は光照射時間とFFとの関係図、第３図はHeガスと
SiH4ガスの流量比と効率比η／η０との関係図である。 （１）……透光性基板、（２）……透明電極、（３），
（４），（５）……p,i,n層。
フロントページの続き (72)発明者 中野 昭一 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−25278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−99730（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−99731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−154621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−32684（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04
Claims (1)
- 【請求項１】シリコンを含む原料ガスを分解し、透光性
基板上の透明電極上に非晶質シリコンからなるp,i,n層
を積層形成する非晶質太陽電池の製造方法において、 前記ｉ層形成時に、 ヘリウムガスとモノシランガスの混合ガスのみを原料ガ
スとし、 かつ、モノシランガスの流量５〜50（SCCM），基板温度
150〜200（℃）,RFパワー10〜100（Ｗ），圧力0.1〜0.5
（Torr）の条件下、ヘリウムガスのモノシランガスに対
する流量比を0.1以上とした ことを特徴とする非晶質太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1041274A JP2775460B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 非晶質太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1041274A JP2775460B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 非晶質太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02219284A JPH02219284A (ja) | 1990-08-31 |
| JP2775460B2 true JP2775460B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=12603866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1041274A Expired - Fee Related JP2775460B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 非晶質太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775460B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101489306B1 (ko) | 2013-10-21 | 2015-02-11 | 주식회사 유진테크 | 어모퍼스 실리콘막의 증착 방법 및 증착 장치 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0488112B1 (en) * | 1990-11-30 | 1994-08-03 | Central Glass Company, Limited | Method of forming thin film of amorphous silicon by plasma CVD |
| CN103022059A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 吉富新能源科技(上海)有限公司 | 结合氢化硅与氦化硅制作三结覆板型硅薄膜太阳能电池 |
| CN103022060A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 吉富新能源科技(上海)有限公司 | 结合氢化硅与氦化硅制作三结基材型硅薄膜太阳能电池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925278A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-09 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 非晶質太陽電池およびその製法 |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP1041274A patent/JP2775460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101489306B1 (ko) | 2013-10-21 | 2015-02-11 | 주식회사 유진테크 | 어모퍼스 실리콘막의 증착 방법 및 증착 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02219284A (ja) | 1990-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5942049A (en) | Increasing stabilized performance of amorphous silicon based devices produced by highly hydrogen diluted lower temperature plasma deposition | |
| JPH05243596A (ja) | 積層型太陽電池の製造方法 | |
| JP2002076409A (ja) | 光起電力装置 | |
| JP2846651B2 (ja) | 光起電力装置 | |
| US5419783A (en) | Photovoltaic device and manufacturing method therefor | |
| US5456764A (en) | Solar cell and a method for the manufacture thereof | |
| JPH0595126A (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
| JP2775460B2 (ja) | 非晶質太陽電池の製造方法 | |
| JPH10242492A (ja) | 非晶質シリコンゲルマニウム薄膜の製造方法及び光起電力素子 | |
| JPS6188570A (ja) | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 | |
| JPH065765B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| JPH0715025A (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| US4857115A (en) | Photovoltaic device | |
| JP4187328B2 (ja) | 光起電力素子の製造方法 | |
| JP3245962B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
| JPH05275725A (ja) | 光起電力装置及びその製造方法 | |
| JP2846639B2 (ja) | 非晶質太陽電池 | |
| JP2744680B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
| JPS6293983A (ja) | 光起電力装置 | |
| JP2958491B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 | |
| JP3616495B2 (ja) | 非晶質シリコン膜及びそれを用いた太陽電池 | |
| JPS618979A (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| JPH0376020B2 (ja) | ||
| JP3088252B2 (ja) | 非晶質太陽電池 | |
| JP2747110B2 (ja) | 積層型アモルファスシリコン太陽電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |