JP2896247B2 - Photoelectric conversion element - Google Patents

Photoelectric conversion element

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JP2896247B2
JP2896247B2 JP3096568A JP9656891A JP2896247B2 JP 2896247 B2 JP2896247 B2 JP 2896247B2 JP 3096568 A JP3096568 A JP 3096568A JP 9656891 A JP9656891 A JP 9656891A JP 2896247 B2 JP2896247 B2 JP 2896247B2
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film
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は非晶質太陽電池の高性能
化に関し、特に、導電性薄膜に極薄膜状態で結晶性を有
する半導体薄膜を適用し、開放端電圧、光電変換効率を
改善する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improving the performance of amorphous solar cells, and more particularly, to improving the open-circuit voltage and the photoelectric conversion efficiency by applying a semiconductor thin film having an extremely thin crystalline state to a conductive thin film. Related to technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】非晶質太陽電池は、電卓や時計を駆動す
るための出力の小さいエネルギー供給源として既に実用
化されている。しかしながら、太陽光発電用途のよう
に、 0.1W以上のような出力の大きいエネルギー供給源
としては、性能および安定性に関しては十分とはいえ
ず、性能向上をめざして、各種の検討が実施されてい
る。しかして、太陽電池の光電変換効率は開放端電圧、
短絡光電流ならびに曲線因子の積で表される。各種の検
討の結果、短絡光電流ならびに曲線因子については、現
在の達成値は理論的に予想される値に近づいてきたが、
こと開放端電圧は未だ充分改善されていない。
2. Description of the Related Art Amorphous solar cells have already been put into practical use as energy sources with a small output for driving calculators and watches. However, as an energy source with a large output of 0.1 W or more, such as for photovoltaic power generation, its performance and stability are not sufficient, and various studies have been conducted with the aim of improving performance. I have. Therefore, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is the open-circuit voltage,
It is expressed by the product of the short-circuit photocurrent and the fill factor. As a result of various studies, with regard to the short-circuit photocurrent and fill factor, the current achieved value has approached the theoretically expected value.
That is, the open-circuit voltage has not been sufficiently improved.

【0003】太陽電池の信頼性向上のために、近年、光
入射側にp層を設けたpin型非晶質太陽電池が検討さ
れている。この非晶質太陽電池において、開放端電圧を
改善するためには、p型半導体薄膜の光電特性を改善せ
ねばならず、特に、光学的バンドギャップの拡大と電気
導電率の向上を同時に行わねばならないところに、技術
の困難性があった。
In order to improve the reliability of the solar cell, a pin type amorphous solar cell having a p-layer on the light incident side has recently been studied. In this amorphous solar cell, in order to improve the open-circuit voltage, the photoelectric characteristics of the p-type semiconductor thin film must be improved. In particular, it is necessary to simultaneously increase the optical band gap and improve the electrical conductivity. Where it wasn't, there was technical difficulty.

【0004】これらを満足する材料として、微結晶薄膜
が提案されているが、プラズマCVD法などの従来技術
を用いて、透明電極上にp型微結晶薄膜を形成すべき成
膜条件で薄膜の形成を試みても、結果的には非晶質太陽
電池の開放端電圧は向上していない。この理由として、
pin型非晶質太陽電池のp層として必要十分な50〜30
0Åの膜厚において、透明電極上にp型微結晶薄膜を形
成することが困難なためであることが報告されている
(例えば、ビー.ゴールドスタイン他「通常のRFグロ
ー放電によって成膜されたp型 SiC:H微結晶薄膜の特
性」、アプライドフィジックス レター、53巻、2672〜
2674頁、1988年発行(B.Goldstein et al.,"Properties
of P+ microcrystalline films of SiC:H deposited by
conventional rf glow discharge", Applied Physics
letters, 53, p2672〜2674 (1988))。つまり、50〜300
Åの膜厚においては結晶化せず、高抵抗化しており、曲
線因子も低く、開放端電圧の改善も得られない。一方、
ECR(Electron CyclotronResonane) プラズマCVD
法を用いてp層を形成した場合は、開放端電圧の改善お
よび光電変換効率の向上が報告されているが、本法では
イオン衝撃による下地材料への損傷が激しく、本法によ
って得られるp型微結晶薄膜の特性を十分に引き出せて
いないのが現状である(例えば、ユタカ.ハットリ他
「ECR−CVDで形成したp型微結晶 SiC膜を用いた
高効率アモルファスヘテロ接合太陽電池」テクニカル
ダイジェスト オブ インターナショナル PVSEC−3、
171〜174頁、1987年発行(Y.Hattori et al., "High Ef
ficiency Amorphous Heterojunction Solar cell Emplo
ying ECR-CVD Produced p-Type Microcrystalline SiC
Film", Technical Digest of the International PVSEC
-3、p.171 〜174(1987))。
A microcrystalline thin film has been proposed as a material that satisfies these conditions. However, a conventional technique such as a plasma CVD method is used to form a thin film of a p-type under a condition for forming a p-type microcrystalline thin film on a transparent electrode. Even if the formation is attempted, the open-circuit voltage of the amorphous solar cell is not improved as a result. For this reason,
50-30 necessary and sufficient for the p-layer of the pin type amorphous solar cell
It has been reported that it is difficult to form a p-type microcrystalline thin film on a transparent electrode at a film thickness of 0 ° (for example, B. Goldstein et al. Characteristics of p-type SiC: H microcrystalline thin film ", Applied Physics Letter, 53, 2672-
2674, 1988 (B. Goldstein et al., "Properties
of P + microcrystalline films of SiC: H deposited by
conventional rf glow discharge ", Applied Physics
letters, 53, p2672-2674 (1988)). That is, 50-300
At the film thickness of Å, crystallization does not occur, the resistance is increased, the fill factor is low, and the improvement of the open-circuit voltage cannot be obtained. on the other hand,
ECR (Electron Cyclotron Resonane) Plasma CVD
When the p-layer is formed by using the method, it is reported that the open-circuit voltage is improved and the photoelectric conversion efficiency is improved. However, in this method, damage to the underlying material due to ion bombardment is severe. At present, the characteristics of p-type microcrystalline thin films have not been fully exploited (for example, Yutaka Hattori et al. "High-efficiency amorphous heterojunction solar cells using p-type microcrystalline SiC films formed by ECR-CVD")
Digest of International PVSEC-3,
171-174, published in 1987 (Y. Hattori et al., "High Ef
ficiency Amorphous Heterojunction Solar cell Emplo
ying ECR-CVD Produced p-Type Microcrystalline SiC
Film ", Technical Digest of the International PVSEC
-3, p.171-174 (1987)).

【0005】近年、成膜後、マイクロ波プラズマや高周
波プラズマ等で発生させた原子状水素で処理することを
繰り返すことにより、微結晶薄膜を得られることが報告
されているが、これらについては、全膜厚が 300Å以下
でも微結晶化が可能であるかは言及されていない(例え
ば、エー.アサノ「水素化アモルファスシリコンおよび
微結晶シリコン薄膜の網目構造に対する水素原子の影
響」、アプライド フィジックス レター、56巻、533
〜535 頁、1990年発行 (A.Asano, "Effects ofhydrogen
atoms on the network structure of hydrogenated am
orphous andmicrocrystalline silicon thin films", A
pplied Physics letters, 56, p.533〜535(1990))、イ
サム.シミズ他「低基板温度での結晶性シリコンの成長
に対する化学反応制御」、マテリアル リサーチ ソサ
エティー シンポジウム プロシーディング、164 巻、
195 〜204 頁、1990年発行(I.Shimizu et al.,"CONTROL
OF CHEMICAL REACTIONS FOR GROWTH OF CRYSTALLINE Si
AT LOW SUBSTRATE TEMPERATURE", Materials Research
Society Symposium Proceeding Vol.164, p.195〜204
(1990)))。
In recent years, it has been reported that a microcrystalline thin film can be obtained by repeating the treatment with atomic hydrogen generated by microwave plasma, high-frequency plasma, or the like after film formation. It is not mentioned whether microcrystallization can be achieved even when the total film thickness is 300 mm or less (for example, A. Asano, "Effect of hydrogen atoms on network structure of hydrogenated amorphous silicon and microcrystalline silicon thin film", Applied Physics Letter, Volume 56, 533
535 pages, 1990 (A. Asano, "Effects of hydrogen
atoms on the network structure of hydrogenated am
orphous andmicrocrystalline silicon thin films ", A
pplied Physics letters, 56, 533-535 (1990)), Isamu. Shimizu et al., "Chemical Reaction Control for Crystalline Silicon Growth at Low Substrate Temperature," Material Research Society Symposium Proceeding, Volume 164,
195-204, 1990 (I. Shimizu et al., "CONTROL
OF CHEMICAL REACTIONS FOR GROWTH OF CRYSTALLINE Si
AT LOW SUBSTRATE TEMPERATURE ", Materials Research
Society Symposium Proceeding Vol.164, pp.195-204
(1990))).

【0006】また、900 〜1000Åのシリコン薄膜を形成
後、イオンビームを処理することにより、微結晶薄膜を
得られることも報告されているが、これらの場合、keV
〜MeV オーダーの高エネルギーのイオンを照射しなけれ
ばならず(例えば、ジェ−.エス.イム他「アモルファ
スシリコン薄膜内でのイオン照射による結晶核生成」ア
プライド フィジックス レター、57巻、1766〜1768
頁、1990年発行 (J.S.Imet al., "Ion irradiation enh
anced crystal nucleationin amorphous Si thin film
s", Applied Physics letters, 57, p.1766 〜1768 (19
90))、シー.スピネラ他「化学気相堆積法によるアモル
ファスシリコンへのイオンビーム照射下での粒成長機
構」アプライド フィジックス レタ−、57巻、554 〜
556 頁、1990年発行(C.Spinella et al., "Grain growt
h kinetics during ion beam irradiation of chemical
vapor deposited amorphous silicon", Applied Physi
cs letters, 57, p.554 〜556 (1990)))、下地材料への
損傷が生じること、並びに、装置が極めて大型で高価な
ものになり、実用的でない。
It has also been reported that a microcrystalline thin film can be obtained by forming a silicon thin film having a thickness of 900 to 1000 ° and then treating it with an ion beam.
It must be irradiated with high-energy ions in the order of ~ MeV (for example, J. S. Im et al., "Crystal nucleation by ion irradiation in amorphous silicon thin film", Applied Physics Letter, vol. 57, pp. 1766-1768)
Page, 1990 (JSImet al., "Ion irradiation enh
anced crystal nucleationin amorphous Si thin film
s ", Applied Physics letters, 57, p. 1766-1768 (19
90)), Sea. Spinella et al., "Grain Growth Mechanism of Amorphous Silicon by Ion Beam Irradiation by Chemical Vapor Deposition" Applied Physics Letters, Vol. 57, 554-
556 pages, 1990 (C. Spinella et al., "Grain growt
h kinetics during ion beam irradiation of chemical
vapor deposited amorphous silicon ", Applied Physi
cs letters, 57, p.554-556 (1990)), damage to the underlying material occurs, and the equipment becomes extremely large and expensive, making it impractical.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、導電性薄膜
に結晶性の半導体薄膜を形成して開放端電圧を向上させ
た光電変換素子を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion element in which a crystalline semiconductor thin film is formed on a conductive thin film to improve the open-circuit voltage.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意検討した結果、成長表面へ1keV以
下の低エネルギ−イオンを照射しながら 100Å以下の極
薄膜を形成後、更に、イオン照射を継続することによ
り、膜の結晶化を促進させ、300 Å以下の膜厚でも結晶
性を有する半導体薄膜を形成できることを見出し、本発
明を完成した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, after irradiating the growing surface with low-energy ions of 1 keV or less, forming an ultrathin film of 100 ° or less, Further, they have found that by continuing ion irradiation, the crystallization of the film can be promoted and a semiconductor thin film having crystallinity can be formed even with a thickness of 300 mm or less, and the present invention has been completed.

【0009】本結晶性薄膜をp層またはn層に用いるこ
とにより、極めて高い開放端電圧、光電変換効率を有す
る光電変換素子を得ることが出来る。
By using the crystalline thin film for the p-layer or the n-layer, a photoelectric conversion element having extremely high open-circuit voltage and photoelectric conversion efficiency can be obtained.

【0010】本発明は、基体上に、第一の電極、第一の
導電性薄膜、より薄い第一の実質的に真性の薄膜、より
厚い第二の実質的に真性の薄膜、第二の導電性薄膜、第
二の電極の順に形成した光電変換素子において、少なく
とも、第一の導電性薄膜を荷電粒子を含む雰囲気で薄膜
形成を行う工程(以下、成膜工程と略称する)と薄膜形
成原料の供給を停止して当該薄膜形成表面に荷電粒子の
みを導く工程(以下、改質工程と略称する)とを繰り返
し、かつ、両工程の一回づつの繰り返しにおいて成膜さ
れる薄膜の厚みが1から 100Åである全膜厚が 300Å以
下の結晶性半導体薄膜であることを特徴とする光電変換
素子である。
[0010] The present invention relates to a method for forming a first electrode, a first conductive thin film, a thinner first substantially intrinsic thin film, a thicker second substantially intrinsic thin film, a second thin film on a substrate. In a photoelectric conversion element in which a conductive thin film and a second electrode are formed in this order, at least a step of forming a thin film in an atmosphere containing charged particles (hereinafter, abbreviated as a film forming step) and a step of forming a thin film A step of stopping the supply of the raw material and leading only charged particles to the surface on which the thin film is formed (hereinafter, abbreviated as a reforming step), and the thickness of the thin film formed in each of the steps. Is a crystalline semiconductor thin film having a total thickness of 1 to 100 ° and a total thickness of 300 ° or less.

【0011】本発明においては、少なくとも、第一の導
電性薄膜に結晶性半導体薄膜を適用することが必須であ
るが、第二の導電性薄膜に同様の結晶性薄膜を適用して
も、なんら本発明の効果を妨げるものではなく、むしろ
好ましい形態である。以下に導電性薄膜の形成の詳細を
説明する。
In the present invention, at least it is essential to apply a crystalline semiconductor thin film to the first conductive thin film, but even if a similar crystalline thin film is applied to the second conductive thin film, It is not a hindrance to the effects of the present invention, but rather a preferred form. Hereinafter, the formation of the conductive thin film will be described in detail.

【0012】導電性薄膜の形成において、第一の導電性
薄膜と第二の導電性薄膜とは、互いに異なる導電型を有
するものである。例えば、第一の導電型をp型とすれ
ば、第二の導電型はn型になる。その逆の場合もありえ
ることは云うまでもない。
In the formation of the conductive thin film, the first conductive thin film and the second conductive thin film have different conductivity types. For example, if the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type. It goes without saying that the reverse is also possible.

【0013】成膜工程は、その薄膜成長を荷電粒子を含
む雰囲気で行うことに特徴を有し、薄膜形成原料の供給
手段、即ち成膜手段自体は、特に限定されるものではな
い。具体的には、真空蒸着、スパッタリング、イオンプ
レーティングなどの物理的成膜方法や光CVD、プラズ
マCVDなどの化学気相成膜(CVD)法により実施さ
れる。イオン照射とは、陽イオンまたは陰イオンを含む
雰囲気を発生させ、基板にバイアス電圧を印加する等の
手段により、基板の薄膜表面に導く(衝突させる) もの
である。
The film forming step is characterized in that the thin film is grown in an atmosphere containing charged particles, and the means for supplying the material for forming the thin film, that is, the film forming means itself is not particularly limited. Specifically, it is performed by a physical film forming method such as vacuum evaporation, sputtering, or ion plating, or a chemical vapor deposition (CVD) method such as optical CVD or plasma CVD. The ion irradiation is to generate an atmosphere containing cations or anions and to guide (collide) with a thin film surface of the substrate by means such as applying a bias voltage to the substrate.

【0014】一方、改質工程とは、成膜工程での薄膜形
成原料の供給を停止し、荷電粒子を含む雰囲気のみ継続
させ、基板の薄膜形成表面に導き(衝突させ)、半導体
薄膜の性質を改善する工程である。
On the other hand, in the reforming step, the supply of the thin film forming raw material in the film forming step is stopped, only the atmosphere containing the charged particles is continued, and the atmosphere is guided (collides) with the thin film forming surface of the substrate, and the properties of the semiconductor thin film are changed. This is the step of improving

【0015】以下に、効果的な物理的成膜方法を説明す
る。前述したように、成膜工程での荷電粒子を含む雰囲
気は、これから説明する物理的成膜方法や化学気相成膜
法と併せて行われるものであるが、独立に制御できるも
のであり、改質工程での荷電粒子を含む雰囲気と同じ発
生方法であるので、効果的な発生法などについては、後
述する改質工程の具体的な項で説明する。
An effective physical film forming method will be described below. As described above, the atmosphere containing the charged particles in the film forming step is performed in conjunction with the physical film forming method or the chemical vapor film forming method described below, but can be controlled independently. Since the generation method is the same as the atmosphere containing charged particles in the reforming step, an effective generation method and the like will be described in a specific section of the reforming step described later.

【0016】成膜のための出発原料として、シリコン、
炭化シリコン、窒化シリコン、シリコン−ゲルマニウム
合金または複合粉末、シリコン−錫合金または複合粉末
などの元素や化合物、合金を効果的に用いることができ
る。この他にも炭素、ゲルマニウム、錫等の元素、化合
物、合金を用いることもできる。
As starting materials for film formation, silicon,
Elements, compounds and alloys such as silicon carbide, silicon nitride, silicon-germanium alloy or composite powder, silicon-tin alloy or composite powder can be used effectively. In addition, elements, compounds, and alloys such as carbon, germanium, and tin can also be used.

【0017】p型の導電性を付与するには、出発原料に
元素の周期率表第 III族の元素(例えば、ホウ素)を含
む化合物を用いるか、ジボラン、ハロゲン化ホウ素、ト
リメチルホウ素ガス等の雰囲気で成膜することで行え
る。また、n型の導電性を付与するには、出発原料に第
V族の元素(例えば、リン)を含む化合物を用いるか、
ホスフィン、アルシン、ハロゲン化リン、ハロゲン化砒
素、アルキルリン、アルキル砒素ガス等の雰囲気で成膜
することで行える。
In order to impart p-type conductivity, a compound containing an element belonging to Group III of the periodic table of the element (for example, boron) is used as a starting material, or diborane, boron halide, trimethylboron gas or the like is used. This can be performed by forming a film in an atmosphere. In order to impart n-type conductivity, a compound containing a Group V element (for example, phosphorus) is used as a starting material,
It can be formed by forming a film in an atmosphere of phosphine, arsine, phosphorus halide, arsenic halide, alkyl phosphorus, alkyl arsenic gas or the like.

【0018】成膜条件は、薄膜成長中にイオンを照射す
る以外には、とくに限定されるものではなく、アルゴ
ン、キセノン、ヘリウム、ネオン、クリプトン等の希ガ
ス、水素、炭化水素、フッ素、窒素、酸素ガス等の雰囲
気で成膜することができる。具体的な条件として、ガス
流量は、0.1 〜 100sccm、反応圧力は、0.0001mtorr 〜
100mtorrの範囲である。また、成膜速度に応じて、流
量、圧力、電力等の成膜条件は適宜選択される。
The film forming conditions are not particularly limited except for irradiating ions during the growth of the thin film. Rare gases such as argon, xenon, helium, neon and krypton, hydrogen, hydrocarbons, fluorine, nitrogen The film can be formed in an atmosphere such as oxygen gas. As specific conditions, the gas flow rate is 0.1 to 100 sccm, and the reaction pressure is 0.0001 mtorr to
It is in the range of 100mtorr. In addition, film forming conditions such as a flow rate, a pressure, and an electric power are appropriately selected according to a film forming speed.

【0019】成膜温度については、基板温度を管理する
ことで成膜が行われる。温度範囲は、基本的には制約を
うけるものではないが、改質工程に適合させて温度を設
定することが好ましい。具体的には、 500℃以下の温度
範囲で選択される。
Regarding the film forming temperature, the film is formed by controlling the substrate temperature. Although the temperature range is not basically limited, it is preferable to set the temperature in accordance with the reforming step. Specifically, it is selected in a temperature range of 500 ° C. or less.

【0020】次に、効果的な化学気相成膜法の具体的示
例を示す。
Next, a specific example of an effective chemical vapor deposition method will be described.

【0021】成膜のための原料ガスとして、一般式Sin
H2n+2(nは自然数)で表されるモノシラン、ジシラン、
トリシラン、テトラシランなどシラン化合物や、フッ化
シラン、有機シラン、炭化水素、ゲルマン化合物などが
用いられる。また、水素、重水素、フッ素、塩素、ヘリ
ウム、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン、窒素
などのガスを原料ガスとともに導入しても良い。これら
のガスを用いる場合には、原料ガスに対して、0.01〜 1
00%(容積比率)の範囲で用いると効果的であり、成膜
速度や膜特性を考慮して適宜選択されるものである。
As a source gas for film formation, a general formula Si n
Monosilane, disilane represented by H 2n + 2 (n is a natural number),
A silane compound such as trisilane and tetrasilane, a fluorinated silane, an organic silane, a hydrocarbon, a germane compound, and the like are used. Further, a gas such as hydrogen, deuterium, fluorine, chlorine, helium, argon, neon, xenon, krypton, or nitrogen may be introduced together with the source gas. When these gases are used, 0.01 to 1
It is effective to use it in the range of 00% (volume ratio), and it is appropriately selected in consideration of the film forming speed and film characteristics.

【0022】p型の導電性を付与するには、原料ガスに
ジボラン、ハロゲン化ホウ素、トリメチルホウ素ガス等
を加えて、成膜することで行える。また、n型の導電性
を付与するには、原料ガスにホスフィン、アルシン、ハ
ロゲン化リン、ハロゲン化砒素、アルキルリン、アルキ
ル砒素ガス等を加えて、成膜することで行える。
In order to impart p-type conductivity, a film can be formed by adding diborane, boron halide, trimethylboron gas or the like to a source gas. In order to impart n-type conductivity, a film can be formed by adding phosphine, arsine, phosphorus halide, arsenic halide, alkyl phosphorus, alkyl arsenic gas, or the like to a source gas.

【0023】成膜条件については、物理的成膜方法と同
様に、薄膜成長中に荷電粒子を含む雰囲気で行うこと以
外にはとくに限定されるものではない。具体的な条件を
以下に開示する。
Like the physical film forming method, the film forming conditions are not particularly limited, except that the film is formed in an atmosphere containing charged particles during the growth of the thin film. Specific conditions are disclosed below.

【0024】光CVDは、低圧水銀ランプや重水素ラン
プや希ガスランプなどの、波長350nm以下の紫外光源を
用いて原料ガスを分解し成膜が行われる。成膜時の条件
として、ガス流量1〜 100sccm、反応圧力15mtorr 〜大
気圧、基板温度 200〜 600℃、基板の耐熱性、成膜速度
から考えられる成膜時間、改質工程の温度等を考慮する
と、より好ましくは、 300〜 500℃の範囲において適宜
選択される。
In the photo CVD, a source gas is decomposed by using an ultraviolet light source having a wavelength of 350 nm or less, such as a low-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, or a rare gas lamp, to form a film. Conditions for film formation include gas flow rate of 1 to 100 sccm, reaction pressure of 15 mtorr to atmospheric pressure, substrate temperature of 200 to 600 ° C, heat resistance of substrate, film formation time considered from film formation speed, temperature of reforming process, etc. Then, more preferably, it is appropriately selected in the range of 300 to 500 ° C.

【0025】また、プラズマCVDについて、以下に具
体的に示す。放電の方式として、高周波放電、直流放
電、マイクロ波放電、ECR放電等の方式を有効に用い
ることができる。原料ガスの流量1〜 900sccm、反応圧
力0.001mtorr〜大気圧、電力1mW/cm2〜 10W/cm2の範囲
で十分である。これらの成膜条件は成膜速度、放電方法
に応じ適宜変更されるものである。基板温度は200 〜 6
00℃であり、より好ましくは、 300〜 500℃である。
The plasma CVD will be specifically described below. As a discharge method, a method such as a high-frequency discharge, a DC discharge, a microwave discharge, and an ECR discharge can be effectively used. A flow rate of the raw material gas of 1 to 900 sccm, a reaction pressure of 0.001 mtorr to atmospheric pressure, and a power of 1 mW / cm 2 to 10 W / cm 2 are sufficient. These film forming conditions are appropriately changed according to the film forming speed and the discharge method. Substrate temperature is 200 to 6
The temperature is 00 ° C, more preferably 300 to 500 ° C.

【0026】本発明において、改質工程及び成膜工程に
おける荷電粒子を含む雰囲気とは、非堆積性のガスを用
いた放電により、荷電粒子を発生させ、成長表面に暴露
した雰囲気であり、その雰囲気中にイオン化されていな
いものが存在していても、なんら本発明の効果を妨げる
ものではない。この放電雰囲気に暴露するとともに、基
板にバイアス電圧を印加し、イオン化した成分を効果的
に基板上に導くことは改質方法としてより好ましい手段
である。放電を発生させる方式は高周波放電、直流放
電、マイクロ波放電、ECR放電等を有効に利用するこ
とができる。又、イオン発生装置により、効果的にイオ
ンを発生せしめ、これを基板表面に導くことも本発明に
おいては有用な方法である。具体的には、カウフマン型
イオン銃やECRイオン銃など種々のイオン発生装置が
用いられる。非堆積性のガスとは、水素、フッ素、フッ
素化合物等の反応性ガス及びアルゴン、ネオン、ヘリウ
ム、キセノン、クリプトン等の希ガス等であり、水素ガ
ス、重水素ガス、フッ化水素ガス、フッ素ガス、三フッ
化窒素、四フッ化炭素、アルゴンガス、ネオンガス、ヘ
リウムガス、キセノンガス、クリプトンガス等を有効に
用いることができる。また、これらのガスの混合物も有
効に用いることができる。
In the present invention, the atmosphere containing charged particles in the reforming step and the film forming step is an atmosphere in which charged particles are generated by discharge using a non-deposition gas and exposed to the growth surface. The presence of non-ionized substances in the atmosphere does not hinder the effects of the present invention. Exposure to the discharge atmosphere and application of a bias voltage to the substrate to effectively guide ionized components onto the substrate are more preferable means as a modification method. As a method for generating a discharge, a high-frequency discharge, a DC discharge, a microwave discharge, an ECR discharge, or the like can be effectively used. It is also a useful method in the present invention to effectively generate ions by an ion generator and guide the ions to the substrate surface. Specifically, various ion generators such as a Kauffman ion gun and an ECR ion gun are used. Non-depositable gases include reactive gases such as hydrogen, fluorine, and fluorine compounds and rare gases such as argon, neon, helium, xenon, and krypton, and include hydrogen gas, deuterium gas, hydrogen fluoride gas, and fluorine gas. Gas, nitrogen trifluoride, carbon tetrafluoride, argon gas, neon gas, helium gas, xenon gas, krypton gas, and the like can be effectively used. Also, a mixture of these gases can be used effectively.

【0027】次に、改質工程の具体的な条件を開示す
る。放電を用いる場合には、放電電力1〜500W、非堆積
性のガスの流量5〜 500sccm、圧力0.001mtorr〜大気圧
の範囲において、発生維持される。イオン銃を用いる場
合には、非堆積性ガスの流量 0.1〜 50sccm、圧力0.000
1mtorr 〜100mtorrであり、イオンの発生ならびに十分
の寿命を有する圧力範囲が用いられる。また、イオンエ
ネルギーとしては、10〜1000eVの範囲で十分であり、好
ましくは100〜600eVである。イオンのエネルギーをこの
範囲を越えて高くすると、改質の効果よりも、イオンに
よる損傷やスパッタリング現象が激しくなり効果的でな
い。
Next, specific conditions of the reforming step will be disclosed. In the case of using discharge, the discharge is maintained at a discharge power of 1 to 500 W, a flow rate of a non-deposition gas of 5 to 500 sccm, and a pressure of 0.001 mtorr to atmospheric pressure. When using an ion gun, the flow rate of the non-deposition gas is 0.1 to 50 sccm, and the pressure is 0.000.
A pressure range of 1 mtorr to 100 mtorr with ion generation and sufficient lifetime is used. Further, the ion energy in the range of 10 to 1000 eV is sufficient, and preferably 100 to 600 eV. If the energy of the ions is increased beyond this range, the damage due to the ions and the sputtering phenomenon become more intense than the effect of the modification, which is not effective.

【0028】改質工程における温度条件は、基板の温度
で管理される。この基板温度は、成膜工程の基板温度と
同じか、あるいはより低い温度であり、室温から 600
℃、好ましくは、 200〜 500℃である。
The temperature condition in the reforming step is controlled by the temperature of the substrate. This substrate temperature is the same as or lower than the substrate temperature in the film formation process, and is between room temperature and 600 ° C.
° C, preferably 200-500 ° C.

【0029】一回の成膜工程においては、1 〜100 Å、
好ましくは3 〜50Åの膜厚に形成される。膜厚が 100Å
を越える場合には、本発明の効果が低下する。また、1
Å未満の膜厚においては、実用性の観点から成膜、改質
の繰り返し回数が増加するので好ましくない。1サイク
ルに要する時間は、特に限定される要件ではないが、10
00秒以内である。
In one film forming step, 1 to 100 mm,
It is preferably formed to a thickness of 3 to 50 °. 100Å film thickness
If the ratio exceeds, the effect of the present invention is reduced. Also, 1
A film thickness of less than Å is not preferable because the number of times of film formation and modification is increased from the viewpoint of practicality. The time required for one cycle is not particularly limited.
Within 00 seconds.

【0030】本発明において、実質的に真性の薄膜は、
水素化シリコン薄膜、水素化シリコンゲルマニウム薄
膜、水素化シリコンカーボン薄膜などであり、非晶質太
陽電池の光活性領域を形成するものである。これら実質
的に真性の薄膜は、分子内にシリコンを有する化合物、
ゲルマン、シリルゲルマンなどの分子内にゲルマニウム
を有する化合物、メチルシランなどの有機シラン化合
物、炭化水素ガスなどから目的の半導体薄膜に応じて適
宜選択される原料ガスに、プラズマCVD法や光CVD
法を適用することにより容易に形成される。原料ガスを
水素、重水素、ヘリウム、アルゴン、キセノン、ネオ
ン、クリプトンなどで希釈して用いることや原料ガスに
ごく微量のジボランを添加することなど、実質的に真性
の薄膜形成における従来技術を併用することについて
は、なんら本発明の効果を妨げるものではない。
In the present invention, the substantially intrinsic thin film is
Such as a silicon hydride thin film, a silicon germanium hydride thin film, and a silicon hydride silicon thin film, which form a photoactive region of an amorphous solar cell. These substantially intrinsic thin films are compounds having silicon in the molecule,
A plasma CVD method or an optical CVD method is applied to a source gas appropriately selected from a compound having germanium in a molecule such as germane and silylgermane, an organic silane compound such as methylsilane, and a hydrocarbon gas depending on a target semiconductor thin film.
It is easily formed by applying a method. Use conventional techniques for forming substantially intrinsic thin films, such as diluting the source gas with hydrogen, deuterium, helium, argon, xenon, neon, krypton, etc., or adding a very small amount of diborane to the source gas This does not hinder the effects of the present invention.

【0031】形成条件は、温度150 〜 500℃、好ましく
は、175〜 350℃であり、形成圧力は0.01〜5torr、好
ましくは、0.03〜1.5torr で行われる。実質的に真性の
薄膜の膜厚は太陽電池の用途に応じて適宜決定されるも
のであり、本発明の限定条件ではない。本発明の効果を
達成するためには、1000〜10000Åで十分である。
The forming conditions are a temperature of 150 to 500 ° C., preferably 175 to 350 ° C., and a forming pressure of 0.01 to 5 torr, preferably 0.03 to 1.5 torr. The thickness of the substantially intrinsic thin film is appropriately determined according to the use of the solar cell, and is not a limiting condition of the present invention. In order to achieve the effect of the present invention, 1000 to 10,000 ° is sufficient.

【0032】本発明で用いる基体や電極の材料について
は特に制限されず、従来用いられている物質が有効に用
いられる。たとえば、基体としては、絶縁性または導電
性、透明、不透明のいずれかの性質を有するものでもよ
い。基本的にはガラス、アルミナ、シリコン、ステンレ
ススティール、アルミニウム、モリブデン、クロム、耐
熱性高分子等の物質で形成されるフィルムあるいは板状
の材料を有効に用いることができる。電極材料として
は、光入射側にはもちろん透明あるいは透明性の材料を
用いなければならないが、これ以外の実質的な制限はな
い。アルミニウム、銀、クロム、チタン、ニッケル−ク
ロム、金、白金等の金属や酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イ
ンジウム等の金属酸化物の中から適宜、選択して用いる
ことができる。
The materials of the substrate and the electrodes used in the present invention are not particularly limited, and conventionally used substances are effectively used. For example, the substrate may have any of insulating or conductive, transparent, and opaque properties. Basically, a film or plate-like material formed of a substance such as glass, alumina, silicon, stainless steel, aluminum, molybdenum, chromium, or a heat-resistant polymer can be effectively used. Of course, a transparent or transparent material must be used on the light incident side as the electrode material, but there is no other practical limitation. It can be appropriately selected from metals such as aluminum, silver, chromium, titanium, nickel-chromium, gold and platinum and metal oxides such as tin oxide, zinc oxide and indium oxide.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

実施例1 本発明を実施するための装置としては、図1に示すよう
な基体挿入室(1)、第一の導電性薄膜形成室(2)、
実質的に真性の薄膜形成室(3)、第二の導電性薄膜形
成室(4)、第二の電極形成室(5)からなり、第一の
導電性薄膜形成室には、シリコンを堆積するための電子
ビーム蒸着装置(14)およびイオンを発生するためのイ
オン発生装置(15)を有していているものを用いた。第
一の電極として、酸化スズ薄膜が形成されたガラス基体
(7)は、基体挿入室で真空中加熱され、第一の導電性
薄膜形成室に移送される。第一の導電性薄膜は出発原料
として、高純度シリコンをるつぼにセッットし、電子ビ
ームを入射し、蒸発させて形成する。イオン発生装置
に、水素/ジボランを20/0.1の割合で、圧力 1.5x 10-3
torr導入し、イオンビーム電圧 300V 、加速電圧 50V印
加し、イオンビームを発生させ、イオンビームのシャッ
ターを開き、基体にイオンビームを照射した。同時に、
電子ビーム蒸着装置のシャッターを20秒開き、 250℃に
加熱された基体上に20Åシリコン薄膜を蒸着した。つぎ
に、電子ビーム蒸着装置のシャッターを閉じ、イオンビ
ーム照射のみを10秒おこなった。こうして、電子ビーム
蒸着装置のシャッターの開閉を各々の時間間隔で繰り返
した。10回の繰り返しにより約 200Åの厚みのp型結晶
性シリコン膜を形成した。ついで、実質的に真性の薄膜
形成室に当該基体を移送し、モノシランを10sccm導入し
て、圧力0.05torr、形成温度 250℃の条件で、プラズマ
CVD法により、アモルファスシリコン薄膜を約6000Å
の膜厚に形成した。プラズマCVD法は、13.56MHzのR
F放電を利用した。このときの、RF電力は5W であっ
た。実質的に真性の薄膜形成後、第二の導電性薄膜形成
室に当該基体を移送した。第二の導電性薄膜には、n型
の導電性を付与するために、原料ガスとして、ジシラン
/ホスフィン/水素を10/0.01/100 の割合で導入し、圧
力 0.2torr、形成温度 250℃、RF電力 80Wで約 500Å
の厚みのn型微結晶シリコン膜を形成した。ついで、第
二電極形成室へ移送し、真空蒸着により、アルミニウム
膜を第二の電極として形成した。
Example 1 An apparatus for carrying out the present invention includes a substrate insertion chamber (1), a first conductive thin film forming chamber (2) as shown in FIG.
The chamber comprises a substantially intrinsic thin film forming chamber (3), a second conductive thin film forming chamber (4), and a second electrode forming chamber (5), and silicon is deposited in the first conductive thin film forming chamber. An apparatus having an electron beam evaporation apparatus (14) for performing ionization and an ion generator (15) for generating ions was used. The glass substrate (7) on which the tin oxide thin film has been formed as the first electrode is heated in a vacuum in the substrate insertion chamber and transferred to the first conductive thin film forming chamber. The first conductive thin film is formed by setting high-purity silicon as a starting material in a crucible, injecting an electron beam, and evaporating the electron beam. Hydrogen / diborane at a ratio of 20 / 0.1 and a pressure of 1.5x10 -3
A torr was introduced, an ion beam voltage of 300 V and an acceleration voltage of 50 V were applied to generate an ion beam, the shutter of the ion beam was opened, and the substrate was irradiated with the ion beam. at the same time,
The shutter of the electron beam evaporation apparatus was opened for 20 seconds, and a 20 ° silicon thin film was evaporated on the substrate heated to 250 ° C. Next, the shutter of the electron beam evaporation apparatus was closed, and only ion beam irradiation was performed for 10 seconds. Thus, opening and closing of the shutter of the electron beam evaporation apparatus were repeated at each time interval. By repeating 10 times, a p-type crystalline silicon film having a thickness of about 200 ° was formed. Then, the substrate is transferred to a substantially intrinsic thin film forming chamber, monosilane is introduced at a flow rate of 10 sccm, the amorphous silicon thin film is formed by plasma CVD at a pressure of 0.05 torr and a forming temperature of 250 ° C. for about 6000 mm.
Was formed. The plasma CVD method uses a 13.56 MHz R
An F discharge was used. At this time, the RF power was 5 W. After forming the substantially intrinsic thin film, the substrate was transferred to a second conductive thin film forming chamber. To impart n-type conductivity to the second conductive thin film, disilane / phosphine / hydrogen was introduced at a ratio of 10 / 0.01 / 100 as a source gas at a pressure of 0.2 torr, a forming temperature of 250 ° C. Approx. 500Å at 80W RF power
An n-type microcrystalline silicon film having a thickness of? Then, it was transferred to a second electrode forming chamber, and an aluminum film was formed as a second electrode by vacuum evaporation.

【0034】かくして得られた非晶質太陽電池の光電変
換特性をAM−1.5 、100mW/cm2 の光をソーラーシュミ
レーターにより、照射して測定した。この結果、開放端
電圧0.970Vと非常に高い値を得た。短絡光電流17.70mA/
cm2 、曲線因子 0.745と大きい値であり、結果として、
光電変換効率12.8%と極めて優れた性能であった。
The photoelectric conversion characteristics of the thus obtained amorphous solar cell were measured by irradiating light of AM-1.5, 100 mW / cm 2 with a solar simulator. As a result, a very high value of 0.970V was obtained for the open-circuit voltage. Short-circuit photocurrent 17.70mA /
cm 2 and fill factor 0.745, which are large values.
The photoelectric conversion efficiency was 12.8%, an extremely excellent performance.

【0035】なお、本第一の導電性薄膜の形成条件で作
製した薄膜のみをラマン散乱スペクトルで測定したとこ
ろ、結晶シリコンに特有の 520cm-1のラマン散乱スペク
トルが得られた。
When only the thin film formed under the conditions for forming the first conductive thin film was measured by Raman scattering spectrum, a Raman scattering spectrum of 520 cm -1 characteristic of crystalline silicon was obtained.

【0036】実施例2 実施例1において、第一の導電性薄膜の形成の場合の一
回当たりの蒸着厚みならびに改質時間のみ変更し、それ
ぞれ、約4Åおよび6秒として、p型結晶性薄膜を形成
した。蒸着厚みの変更は電子ビーム蒸着装置のシャッタ
ーを開く時間を変更することにより実施した。実施例1
において、電子ビーム蒸着による蒸着速度が約1Å/秒
と判明したので、本実施例においては一回の成膜時間を
4秒とした。蒸着工程−改質工程の50回の繰り返しによ
り約 200Åのp型結晶性薄膜を得た。実施例1と同様に
光電変換特性を測定した結果、開放端電圧0.950V、短絡
光電流17.40mA/cm2 、曲線因子 0.755と大きい値であ
り、結果として光電変換効率12.5%と極めて優れた性能
であった。
Example 2 In Example 1, the p-type crystalline thin film was changed to about 4 ° and 6 seconds, respectively, by changing only the deposition thickness per one time and the modification time in the case of forming the first conductive thin film. Was formed. The deposition thickness was changed by changing the time for opening the shutter of the electron beam deposition apparatus. Example 1
In this example, the deposition rate by electron beam deposition was found to be about 1Å / sec, so in this example, the time for one film formation was set to 4 seconds. A p-type crystalline thin film of about 200 ° was obtained by repeating the deposition step and the modification step 50 times. The photoelectric conversion characteristics were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the open-end voltage was 0.950 V, the short-circuit photocurrent was 17.40 mA / cm 2 , and the fill factor was 0.755, which was a large value. As a result, the photoelectric conversion efficiency was extremely excellent at 12.5%. Met.

【0037】比較例1 実施例1において、第一の導電性薄膜の形成の場合に、
イオン照射のみで、改質工程を経ることなく 200Åの厚
みにまで形成した。すなわち、イオンビーム蒸着装置と
電子ビーム蒸着装置のシャッターを同時に開き、実施例
1において、電子ビーム蒸着による蒸着速度が約1Å/
秒と判明したので、 200秒後に両方のシャッターを閉じ
て、第一の導電性薄膜の形成を終了した。本試料も実施
例と同様の光電変換特性を測定したところ、開放端電圧
0.830V、短絡光電流15.67mA/cm2 、曲線因子 0.702、光
電変換効率9.13%と実施例に比べ低い性能であった。特
に、開放端電圧、短絡光電流は低いものであった。この
ような第一の導電性薄膜の形成条件で形成した薄膜のみ
をラマン散乱スペクトルで測定したところ、結晶化して
おらず、開放端電圧、短絡光電流の低下は、この結晶化
の有無に対応していることが判明した。
Comparative Example 1 In Example 1, when forming the first conductive thin film,
The film was formed to a thickness of 200 mm only by ion irradiation without going through the modification process. That is, the shutters of the ion beam evaporation apparatus and the electron beam evaporation apparatus are simultaneously opened.
Seconds, the shutters were closed after 200 seconds to complete the formation of the first conductive thin film. This sample was also measured for the same photoelectric conversion characteristics as in the example.
0.830 V, short-circuit photocurrent 15.67 mA / cm 2 , fill factor 0.702, and photoelectric conversion efficiency 9.13%, which were lower than those of the examples. In particular, the open-circuit voltage and the short-circuit photocurrent were low. When only the thin film formed under the conditions for forming the first conductive thin film was measured by Raman scattering spectrum, it was not crystallized, and the decrease in open-circuit voltage and short-circuit photocurrent corresponded to the presence or absence of this crystallization. Turned out to be.

【0038】比較例2 実施例1において、第一の導電性薄膜の形成の場合に、
Si薄膜を 200Åの厚みにまで形成した後、イオン照射の
みを継続した。照射のみの時間は、1000秒とした。本条
件により得られた素子の光電変換特性は、開放端電圧0.
825 V 、短絡光電流15.75mA/cm2 、曲線因子 0.698、光
電変換効率9.07%と比較例1とほとんど同じ特性であっ
た。このような第一の導電性薄膜の形成条件でも、該薄
膜が結晶化していないため、開放端電圧、短絡光電流の
改善が得られていない。
Comparative Example 2 In Example 1, when forming the first conductive thin film,
After forming a Si thin film to a thickness of 200 mm, only ion irradiation was continued. The irradiation-only time was 1000 seconds. The photoelectric conversion characteristics of the device obtained under these conditions are such that the open-circuit voltage is 0.
825 V, short-circuit photocurrent 15.75 mA / cm 2 , fill factor 0.698, photoelectric conversion efficiency 9.07%, almost the same characteristics as Comparative Example 1. Even under the conditions for forming the first conductive thin film, since the thin film is not crystallized, the open-circuit voltage and the short-circuit photocurrent have not been improved.

【0039】比較例3 実施例1において、第一の導電性薄膜の形成の場合に、
成膜工程でイオン照射を行わずに膜形成を実施した。す
なわち、電子ビーム蒸着装置のシャッターを20秒開き、
基板上に20Åシリコン薄膜を蒸着後、電子ビーム蒸着装
置のシャッターを閉じるとともに、イオンビームのシャ
ッターを開き、イオンビーム照射を10秒行った。次に、
イオンビームのシャッターを閉じるとともに、電子ビー
ム蒸着装置のシャッターを再び開けて成膜を行う。この
成膜と改質の繰り返しを10回繰り返すことにより、約 2
00Åのp型結晶性薄膜を得た。本条件により得られた素
子の光電変換特性は、開放端電圧0.832 V 、短絡光電流
15.57mA/cm2 、曲線因子 0.701、光電変換効率9.08%と
比較例1とほとんど同じ特性であった。このような第一
の導電性薄膜の形成条件でも、該薄膜が結晶化していな
いため、開放端電圧、短絡光電流の改善が得られていな
い。
Comparative Example 3 In Example 1, when forming the first conductive thin film,
Film formation was performed without performing ion irradiation in the film forming process. That is, open the shutter of the electron beam evaporation apparatus for 20 seconds,
After depositing a 20 ° silicon thin film on the substrate, the shutter of the electron beam evaporation apparatus was closed, the shutter of the ion beam was opened, and ion beam irradiation was performed for 10 seconds. next,
While the shutter of the ion beam is closed, the shutter of the electron beam evaporation apparatus is opened again to form a film. By repeating this film formation and modification 10 times, about 2
A p-type crystalline thin film of 00 ° was obtained. The photoelectric conversion characteristics of the device obtained under these conditions are: open-circuit voltage 0.832 V, short-circuit photocurrent
The characteristics were almost the same as Comparative Example 1 with 15.57 mA / cm 2 , fill factor of 0.701, and photoelectric conversion efficiency of 9.08%. Even under the conditions for forming the first conductive thin film, since the thin film is not crystallized, the open-circuit voltage and the short-circuit photocurrent have not been improved.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の実施例ならびに比較例から明らか
なように、本方法を用いて作製した半導体薄膜は、 300
Å以下の膜厚においても、結晶性を有しており、このこ
とは、従来、困難であった微結晶半導体薄膜の非晶質太
陽電池のp層への適用を可能にするものであり、開放端
電圧、短絡光電流の大幅な改善につながるものである。
したがって、本発明は電力用太陽電池に要求される高変
換効率ならびに高信頼性を可能にする技術を提供できる
ものであり、エネルギー産業にとって、きわめて有用な
発明である。
As is clear from the above Examples and Comparative Examples, the semiconductor thin film produced by using this method has a thickness of 300
ÅEven at the following film thickness, it has crystallinity, which enables the microcrystalline semiconductor thin film to be applied to the p-layer of the amorphous solar cell, which has been difficult, This leads to significant improvements in open-circuit voltage and short-circuit photocurrent.
Therefore, the present invention can provide a technology that enables high conversion efficiency and high reliability required for power solar cells, and is a very useful invention for the energy industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の素子を形成するために好まし
い装置の一例を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a preferred apparatus for forming an element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体挿入室 2 第一の導電性薄膜形成室 3 実質的に真性の薄膜形成室 4 第二の導電性薄膜形成室 5 第二電極形成室 6 基体取り出し室 7 基体 8 放電電力印加電極 9 基体加熱電極 10 メタルマスク 11 第二電極材料蒸着源 12 真空排気ライン 13 原料ガス導入ライン 14 シリコン蒸着源 15 イオン発生装置 16 ゲ−ト弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate insertion room 2 First conductive thin film formation room 3 Substantially intrinsic thin film formation room 4 Second conductive thin film formation room 5 Second electrode formation room 6 Substrate removal room 7 Substrate 8 Discharge power application electrode 9 Substrate Heating electrode 10 Metal mask 11 Second electrode material evaporation source 12 Vacuum exhaust line 13 Source gas introduction line 14 Silicon evaporation source 15 Ion generator 16 Gate valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−177371(JP,A) 特開 平2−166727(JP,A) 特開 昭61−136220(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 31/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-177371 (JP, A) JP-A-2-166727 (JP, A) JP-A-61-136220 (JP, A) (58) Investigation Field (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 31/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基体上に、第一の電極、第一の導電性薄
膜、実質的に真性の薄膜、第二の導電性薄膜、第二の電
極の順に形成した光電変換素子において、少なくとも第
一の導電性薄膜が、荷電粒子を含む雰囲気で薄膜形成を
行う工程と薄膜形成原料の供給を停止して、荷電粒子を
含む雰囲気で当該薄膜形成表面を、さらに改質する工程
とを繰り返し、かつ、その一回の繰り返しにおいて成膜
される薄膜の厚みが1から 100Åである全膜厚が 300Å
以下の結晶性半導体薄膜であることを特徴とする光電変
換素子。
1. A photoelectric conversion element formed on a substrate in the order of a first electrode, a first conductive thin film, a substantially intrinsic thin film, a second conductive thin film, and a second electrode. One conductive thin film, the step of forming a thin film in an atmosphere containing charged particles and the supply of thin film forming material is stopped, and the step of further modifying the thin film forming surface in an atmosphere containing charged particles is repeated, In addition, the total thickness of the thin film formed in one repetition is 1 to 100 mm and the total thickness is 300 mm.
A photoelectric conversion element comprising the following crystalline semiconductor thin film.
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