JP2841335B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents
光起電力装置の製造方法Info
- Publication number
- JP2841335B2 JP2841335B2 JP3326391A JP32639191A JP2841335B2 JP 2841335 B2 JP2841335 B2 JP 2841335B2 JP 3326391 A JP3326391 A JP 3326391A JP 32639191 A JP32639191 A JP 32639191A JP 2841335 B2 JP2841335 B2 JP 2841335B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- photovoltaic device
- type
- solar cell
- amorphous semiconductor
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池や光センサ
等の光起電力装置の製造方法に関する。
等の光起電力装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、一導電型の結晶系シリコン上
に、逆導電型の非晶質系シリコンが形成されてなるヘテ
ロpn接合型太陽電池は、大面積の形成が容易であり、
しかも低温形成が可能で製造エネルギーが小さく低コス
トであるなど、多くの優れた特徴を備えており、ここ数
年、活発な研究開発がなされている。
に、逆導電型の非晶質系シリコンが形成されてなるヘテ
ロpn接合型太陽電池は、大面積の形成が容易であり、
しかも低温形成が可能で製造エネルギーが小さく低コス
トであるなど、多くの優れた特徴を備えており、ここ数
年、活発な研究開発がなされている。
【0003】ここで、結晶系シリコンとは、単結晶シリ
コンや多結晶シリコンを含み、非晶質系シリコンとは、
非晶質シリコンや微結晶シリコンを含むものである。
コンや多結晶シリコンを含み、非晶質系シリコンとは、
非晶質シリコンや微結晶シリコンを含むものである。
【0004】また、このヘテロpn接合型太陽電池のさ
らなる性能向上を目的として、そのヘテロ接合界面に、
真性の非晶質系シリコンが介装されてなる太陽電池が提
案されている。例えば、Technical Digest of the 5th
International PVSEC (Kyoto,Japan,1990) pp.689〜692
に詳しい。
らなる性能向上を目的として、そのヘテロ接合界面に、
真性の非晶質系シリコンが介装されてなる太陽電池が提
案されている。例えば、Technical Digest of the 5th
International PVSEC (Kyoto,Japan,1990) pp.689〜692
に詳しい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の太陽電池は、上述した種々の優れた特徴を備えて
いるものの、ホモpn接合型太陽電池に比べて、光電変
換効率が低く、さらなる改良が要望されていた。
従来の太陽電池は、上述した種々の優れた特徴を備えて
いるものの、ホモpn接合型太陽電池に比べて、光電変
換効率が低く、さらなる改良が要望されていた。
【0006】この発明は、かかる従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、高い光電変換効率を備える光起
電力装置の製造方法の提供を目的とする。
なされたものであって、高い光電変換効率を備える光起
電力装置の製造方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】また、この発明の光起電
力装置の製造方法は、一導電型の結晶系半導体上に、逆
導電型もしくは真性の非晶質系半導体が形成されてなる
光起電力装置において、前記結晶系半導体の表面に、電
力密度が30mW/cm2の高周波放電による水素プラ
ズマ処理を3分間施して前記結晶系半導体表面の清浄化
処理を行った後、前記結晶系半導体の表面に、電力密度
が30mW/cm2の高周波放電によるプラズマCVD
法により非晶質系半導体を形成することを特徴とする。
力装置の製造方法は、一導電型の結晶系半導体上に、逆
導電型もしくは真性の非晶質系半導体が形成されてなる
光起電力装置において、前記結晶系半導体の表面に、電
力密度が30mW/cm2の高周波放電による水素プラ
ズマ処理を3分間施して前記結晶系半導体表面の清浄化
処理を行った後、前記結晶系半導体の表面に、電力密度
が30mW/cm2の高周波放電によるプラズマCVD
法により非晶質系半導体を形成することを特徴とする。
【0008】
【作用】非晶質系半導体を形成する結晶系半導体の表面
に、その形成に先立って低電力密度の水素プラズマ処理
を施し、この結晶系半導体の表面を清浄化する。これよ
り、光起電力装置における界面特性が向上して、その光
電変換効率が向上する。
に、その形成に先立って低電力密度の水素プラズマ処理
を施し、この結晶系半導体の表面を清浄化する。これよ
り、光起電力装置における界面特性が向上して、その光
電変換効率が向上する。
【0009】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【0010】図1はこの発明に係る光起電力装置の一実
施例である太陽電池の構造図である。同図において、1
はn型単結晶シリコンからなるn型単結晶半導体、2は
真性非晶質シリコンからなるi型非晶質半導体、3は前
記n型単結晶半導体1と逆導電型であるp型非晶質シリ
コンからなるp型非晶質半導体、4はITO(IndiumTi
n Oxide)、酸化錫(SnO2)からなる透明導電膜、お
よび5は前記n型単結晶半導体1とコンタクトするアル
ミニウムからなる裏面電極である。
施例である太陽電池の構造図である。同図において、1
はn型単結晶シリコンからなるn型単結晶半導体、2は
真性非晶質シリコンからなるi型非晶質半導体、3は前
記n型単結晶半導体1と逆導電型であるp型非晶質シリ
コンからなるp型非晶質半導体、4はITO(IndiumTi
n Oxide)、酸化錫(SnO2)からなる透明導電膜、お
よび5は前記n型単結晶半導体1とコンタクトするアル
ミニウムからなる裏面電極である。
【0011】この太陽電池は以下のように製造される。 n型単結晶半導体1表面の清浄化: 基板となるn
型単結晶半導体1の一表面に、水素プラズマ処理を施し
て、清浄化する。この時の処理条件は次のとおりであ
る。
型単結晶半導体1の一表面に、水素プラズマ処理を施し
て、清浄化する。この時の処理条件は次のとおりであ
る。
【0012】基板温度:120°C、H2 :100SC
CM、圧力:0.2Torr、処理時間:3分、印加電
力:13.56MHz,30mW/cm2
CM、圧力:0.2Torr、処理時間:3分、印加電
力:13.56MHz,30mW/cm2
【0013】 i型非晶質半導体2の形成: 水素プ
ラズマ処理により清浄化されたn型単結晶半導体1の表
面に、シリコン(Si)原子を含むシラン(SiH4 )
ガスを原材料としたプラズマCVD法により、真性非晶
質半導体2を形成する。この時の成膜条件は次のとおり
である。
ラズマ処理により清浄化されたn型単結晶半導体1の表
面に、シリコン(Si)原子を含むシラン(SiH4 )
ガスを原材料としたプラズマCVD法により、真性非晶
質半導体2を形成する。この時の成膜条件は次のとおり
である。
【0014】基板温度:120°C、SiH4 :5SC
CM、H2 :100SCCM、圧力:0.2Torr、
成膜時間:2分、印加電力:13.56MHz,30m
W/cm2
CM、H2 :100SCCM、圧力:0.2Torr、
成膜時間:2分、印加電力:13.56MHz,30m
W/cm2
【0015】 p型非晶質半導体3の形成: 前記i
型非晶質半導体2上に、微量のジボラン(B2 H6 )が
混入するシランガスを原材料としたプラズマCVD法に
より、p型非晶質半導体3を形成する。この時の成膜条
件は次のとおりである。
型非晶質半導体2上に、微量のジボラン(B2 H6 )が
混入するシランガスを原材料としたプラズマCVD法に
より、p型非晶質半導体3を形成する。この時の成膜条
件は次のとおりである。
【0016】基板温度:120°C、SiH4 :5SC
CM、H2 :100SCCM、B2 H6 /SiH4 =6
%、圧力:0.2Torr、成膜時間:1分30秒、印
加電力:13.56MHz,30mW/cm2
CM、H2 :100SCCM、B2 H6 /SiH4 =6
%、圧力:0.2Torr、成膜時間:1分30秒、印
加電力:13.56MHz,30mW/cm2
【0017】 透明導電膜4の形成: 前記p型非晶
質半導体3上に、光起電力装置の窓側電極として、スパ
ッタ法により、ITOからなる透明導電膜4を形成す
る。
質半導体3上に、光起電力装置の窓側電極として、スパ
ッタ法により、ITOからなる透明導電膜4を形成す
る。
【0018】 裏面電極5の形成: 最後に、n型単
結晶半導体1の他主面に裏面電極として、蒸着法によ
り、アルミニウムからなる裏面電極5を形成し、太陽電
池を完成する。
結晶半導体1の他主面に裏面電極として、蒸着法によ
り、アルミニウムからなる裏面電極5を形成し、太陽電
池を完成する。
【0019】以上のようにして製造された太陽電池(こ
の発明品)について、従来法(上記の工程を省略した
方法)により製造された太陽電池(従来品)を準備し、
太陽電池特性を比較した結果を、表1および図2に示
す。図2において、横軸は太陽電池の電圧を示し、縦軸
は電流をそれぞれ示す。
の発明品)について、従来法(上記の工程を省略した
方法)により製造された太陽電池(従来品)を準備し、
太陽電池特性を比較した結果を、表1および図2に示
す。図2において、横軸は太陽電池の電圧を示し、縦軸
は電流をそれぞれ示す。
【0020】
【表1】
【0021】この表1及び図2より明らかなように、真
性非晶質半導体2を堆積する直前に、n型単結晶半導体
1の表面に水素プラズマ処理を施したこの発明品の場
合、水素プラズマ処理を施さない従来品に比較して、変
換効率を始め太陽電池特性が大幅に向上することが判明
した。
性非晶質半導体2を堆積する直前に、n型単結晶半導体
1の表面に水素プラズマ処理を施したこの発明品の場
合、水素プラズマ処理を施さない従来品に比較して、変
換効率を始め太陽電池特性が大幅に向上することが判明
した。
【0022】なお、水素プラズマ処理における印加電力
密度をさらに高くして、電力密度を50mW/cm2 以
上とすると、水素プラズマ処理なしのものより低い変換
効率しか得られなかった。
密度をさらに高くして、電力密度を50mW/cm2 以
上とすると、水素プラズマ処理なしのものより低い変換
効率しか得られなかった。
【0023】この発明は上述した実施例に限定されるこ
となく他の構造の光起電力装置の製造にも適用可能であ
る。例えば、実施例では、結晶系半導体が単結晶半導体
で、これに非晶質半導体を積層形成する場合について説
明したが、多結晶半導体上に非晶質系半導体を積層形成
する場合にも、実施例と全く同様な効果が得られる。
となく他の構造の光起電力装置の製造にも適用可能であ
る。例えば、実施例では、結晶系半導体が単結晶半導体
で、これに非晶質半導体を積層形成する場合について説
明したが、多結晶半導体上に非晶質系半導体を積層形成
する場合にも、実施例と全く同様な効果が得られる。
【0024】さらに、この実施例では、単結晶半導体と
してn型単結晶半導体を使用した場合について説明した
が、単結晶半導体をp型とし、非晶質半導体をn型とし
ても全く同様な効果が得られることも言うまでもない。
してn型単結晶半導体を使用した場合について説明した
が、単結晶半導体をp型とし、非晶質半導体をn型とし
ても全く同様な効果が得られることも言うまでもない。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、真性非晶質半導体を堆積する直前に、単結晶半導体
の表面に低電力密度の水素プラズマ処理を施すことによ
り、光起電力装置における界面状態が改善されて、その
光電変換効率の向上が図れる。
ば、真性非晶質半導体を堆積する直前に、単結晶半導体
の表面に低電力密度の水素プラズマ処理を施すことによ
り、光起電力装置における界面状態が改善されて、その
光電変換効率の向上が図れる。
【図1】この発明に係る一実施例である太陽電池の構造
図である。
図である。
【図2】同太陽電池と従来法により製造された太陽電池
の光起電力特性を示す特性図である。
の光起電力特性を示す特性図である。
1 n型単結晶シリコン 2 真性非晶質シリコン 3 p型非晶質シリコン 4 透明導電膜 5 裏面電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−16272(JP,A) 特開 昭58−137218(JP,A) 特開 昭61−8979(JP,A) 特開 昭63−9116(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】 一導電型の結晶系半導体上に、逆導電型
もしくは真性の非晶質系半導体が形成されてなる光起電
力装置において、前記結晶系半導体の表面に、電力密度
が30mW/cm2の高周波放電による水素プラズマ処
理を3分間施して前記結晶系半導体表面の清浄化処理を
行った後、前記結晶系半導体の表面に、電力密度が30
mW/cm2の高周波放電によるプラズマCVD法によ
り非晶質系半導体を形成することを特徴とする光起電力
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3326391A JP2841335B2 (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3326391A JP2841335B2 (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05136440A JPH05136440A (ja) | 1993-06-01 |
JP2841335B2 true JP2841335B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=18187278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3326391A Expired - Fee Related JP2841335B2 (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2841335B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012043124A1 (ja) | 2010-10-01 | 2012-04-05 | 株式会社カネカ | 光電変換装置の製造方法 |
US10505065B2 (en) | 2015-12-24 | 2019-12-10 | Kaneka Corporation | Method for manufacturing photoelectric conversion device |
US10658537B2 (en) | 2015-12-24 | 2020-05-19 | Kaneka Corporation | Method for manufacturing photoelectric conversion device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4171428B2 (ja) | 2003-03-20 | 2008-10-22 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58137218A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Nec Corp | シリコン単結晶基板の処理方法 |
JPS618979A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Toshiba Corp | 光起電力装置の製造方法 |
JPH0316272A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力素子 |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP3326391A patent/JP2841335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012043124A1 (ja) | 2010-10-01 | 2012-04-05 | 株式会社カネカ | 光電変換装置の製造方法 |
US10505065B2 (en) | 2015-12-24 | 2019-12-10 | Kaneka Corporation | Method for manufacturing photoelectric conversion device |
US10658537B2 (en) | 2015-12-24 | 2020-05-19 | Kaneka Corporation | Method for manufacturing photoelectric conversion device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05136440A (ja) | 1993-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7164150B2 (en) | Photovoltaic device and manufacturing method thereof | |
JP3490964B2 (ja) | 光起電力装置 | |
JPH05243596A (ja) | 積層型太陽電池の製造方法 | |
Schropp et al. | Amorphous silicon, microcrystalline silicon, and thin-film polycrystalline silicon solar cells | |
JP2000252484A (ja) | 非晶質シリコン系薄膜光電変換装置の製造方法 | |
JP2009503848A (ja) | 組成傾斜光起電力デバイス及び製造方法並びに関連製品 | |
CN101976710A (zh) | 基于氢化微晶硅薄膜的晶体硅异质结太阳电池的制备方法 | |
US5648675A (en) | Semiconductor device with heterojunction | |
JPH04245683A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
CN104600157A (zh) | 一种异质结太阳能电池的制造方法及异质结太阳能电池 | |
CN218788382U (zh) | 一种高效异质结太阳能电池 | |
JPH04130671A (ja) | 光起電力装置 | |
KR101886818B1 (ko) | 이종 접합 실리콘 태양 전지의 제조 방법 | |
Korte et al. | Overview on a-Si: H/c-Si heterojunction solar cells-physics and technology | |
Shi et al. | Survey of material options and issues for thin film silicon solar cells | |
JP2841335B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
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 | |
JPH11145498A (ja) | シリコン系薄膜光電変換装置 | |
JPS62209871A (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
CN208622755U (zh) | Hit太阳电池的硼掺杂发射极结构 | |
JP2002016271A (ja) | 薄膜光電変換素子 | |
JP3197673B2 (ja) | 光起電力装置 | |
CN109768102A (zh) | 一种晶体硅异质结太阳能电池及其制备方法 | |
JP2846639B2 (ja) | 非晶質太陽電池 | |
JP3197674B2 (ja) | 光起電力装置 |
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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |