JP3007569B2 - 光起電力素子 - Google Patents
光起電力素子Info
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- 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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池等の光起
電力素子に関するものであり、特に薄膜多結晶シリコン
を発電層に用いた光起電力素子に関するものである。
電力素子に関するものであり、特に薄膜多結晶シリコン
を発電層に用いた光起電力素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光起電力素子として、結晶系シリ
コン基板を用いた太陽電池の本格的な実用化が進んでい
るが、近い将来には、太陽電池の生産拡大に伴い、シリ
コン基板の枯渇が予想される。このため、より僅かな資
源量で作製することができる非晶質シリコン及び薄膜多
結晶シリコンを用いた太陽電池が、将来の太陽電池の市
場の中心をなすものと予測され、注目されている。
コン基板を用いた太陽電池の本格的な実用化が進んでい
るが、近い将来には、太陽電池の生産拡大に伴い、シリ
コン基板の枯渇が予想される。このため、より僅かな資
源量で作製することができる非晶質シリコン及び薄膜多
結晶シリコンを用いた太陽電池が、将来の太陽電池の市
場の中心をなすものと予測され、注目されている。
【０００３】薄膜多結晶シリコン太陽電池のうち、非晶
質シリコン膜をレーザ照射により結晶化させ、これをシ
ード層としてエピタキシャル成長させた多結晶シリコン
膜を発電層として用いた太陽電池は、多結晶シリコン膜
中の結晶粒が大きくしかも配向が揃っているため、厚板
のシリコン基板を用いた太陽電池に匹敵する特性が得ら
れる可能性がある。このような多結晶シリコン層を発電
層として用いた太陽電池としては、絶縁基板上に非晶質
シリコン層を数千Åの膜厚で堆積し、これをレーザ照射
により結晶化した後、その上に５００℃程度の堆積温度
を用いたエピタキシャル成長により１μｍ以上の厚みの
シリコン層を形成し、これを発電層として用いた太陽電
池が知られている（K.Yamamoto et al., Proc.of 1st W
CPEC, Hawaii, Dec 1994, pp.1575-1578）。しかしなが
ら、このエピタキシャル成長による堆積速度は非常に遅
いため、エピタキシャル成長法として８００℃以上の高
温を用いる方法も検討されている。このような方法は、
高温でのプロセスであるので、基板としては、石英基板
のような高融点でかつ低熱伝導性の基板を用いる必要が
ある。
質シリコン膜をレーザ照射により結晶化させ、これをシ
ード層としてエピタキシャル成長させた多結晶シリコン
膜を発電層として用いた太陽電池は、多結晶シリコン膜
中の結晶粒が大きくしかも配向が揃っているため、厚板
のシリコン基板を用いた太陽電池に匹敵する特性が得ら
れる可能性がある。このような多結晶シリコン層を発電
層として用いた太陽電池としては、絶縁基板上に非晶質
シリコン層を数千Åの膜厚で堆積し、これをレーザ照射
により結晶化した後、その上に５００℃程度の堆積温度
を用いたエピタキシャル成長により１μｍ以上の厚みの
シリコン層を形成し、これを発電層として用いた太陽電
池が知られている（K.Yamamoto et al., Proc.of 1st W
CPEC, Hawaii, Dec 1994, pp.1575-1578）。しかしなが
ら、このエピタキシャル成長による堆積速度は非常に遅
いため、エピタキシャル成長法として８００℃以上の高
温を用いる方法も検討されている。このような方法は、
高温でのプロセスであるので、基板としては、石英基板
のような高融点でかつ低熱伝導性の基板を用いる必要が
ある。
【０００４】図２は、石英基板を用いた従来の光起電力
素子を示す断面図である。図２に示すように、石英基板
１上には、ｎ型多結晶シリコンシード層２が設けられて
おり、このシリコン層２は、石英基板１上に非晶質シリ
コン層を形成し、この非晶質シリコン層をレーザ照射す
ることにより溶融結晶化したシリコン層である。ｎ型多
結晶シリコン層２の上には、エピタキシャル成長により
ｉ型多結晶シリコン層３が形成されている。ｉ型多結晶
シリコン層３の上には、ｉ型非晶質シリコン層４及びｐ
型非晶質シリコン層５が積層され、さらにこの上に透明
導電膜６が形成されている。
素子を示す断面図である。図２に示すように、石英基板
１上には、ｎ型多結晶シリコンシード層２が設けられて
おり、このシリコン層２は、石英基板１上に非晶質シリ
コン層を形成し、この非晶質シリコン層をレーザ照射す
ることにより溶融結晶化したシリコン層である。ｎ型多
結晶シリコン層２の上には、エピタキシャル成長により
ｉ型多結晶シリコン層３が形成されている。ｉ型多結晶
シリコン層３の上には、ｉ型非晶質シリコン層４及びｐ
型非晶質シリコン層５が積層され、さらにこの上に透明
導電膜６が形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２に示す従来の光起
電力素子の構造では、ｎ型多結晶シリコンシード層２が
高濃度ドープ層であるので、裏面電極層としての機能も
有していた。このようなシリコンドープ層のシート抵抗
は１０〜５０Ω／□と大きいので、従来の光起電力素子
では電流損失が大きくなり出力が低下するという問題が
あった。
電力素子の構造では、ｎ型多結晶シリコンシード層２が
高濃度ドープ層であるので、裏面電極層としての機能も
有していた。このようなシリコンドープ層のシート抵抗
は１０〜５０Ω／□と大きいので、従来の光起電力素子
では電流損失が大きくなり出力が低下するという問題が
あった。
【０００６】また、図２に示すように、裏面電極として
機能するｎ型多結晶シリコンシード層２の上には、接続
のための電極部７が形成される。この電極部７は真空蒸
着法等により例えばＡｌを用いて形成されるが、この電
極部７の形成のためには、ｎ型多結晶シリコンシード層
２を露出する必要がある。このため、ｎ型多結晶シリコ
ンシード層２を残し、多結晶シリコン層３のみをエッチ
ング除去する必要がある。しかしながら、いずれの層も
同じシリコンの材質からなるため、エッチングの条件制
御が困難であるという問題があった。
機能するｎ型多結晶シリコンシード層２の上には、接続
のための電極部７が形成される。この電極部７は真空蒸
着法等により例えばＡｌを用いて形成されるが、この電
極部７の形成のためには、ｎ型多結晶シリコンシード層
２を露出する必要がある。このため、ｎ型多結晶シリコ
ンシード層２を残し、多結晶シリコン層３のみをエッチ
ング除去する必要がある。しかしながら、いずれの層も
同じシリコンの材質からなるため、エッチングの条件制
御が困難であるという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、裏面電極での電流損失を
低減することができ、かつ製造工程における裏面電極の
取り出しを容易に行うことができる光起電力素子を提供
することにある。
低減することができ、かつ製造工程における裏面電極の
取り出しを容易に行うことができる光起電力素子を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光起電力素子
は、石英基板またはガラス基板の上に、バッファ層、金
属層及び多結晶シリコン層をこの順序で積層した光起電
力素子であり、バッファ層が、基板の熱膨張率と、金属
層を構成する材料の熱膨張率との間の熱膨張率を有する
材料から構成されていることを特徴としている。
は、石英基板またはガラス基板の上に、バッファ層、金
属層及び多結晶シリコン層をこの順序で積層した光起電
力素子であり、バッファ層が、基板の熱膨張率と、金属
層を構成する材料の熱膨張率との間の熱膨張率を有する
材料から構成されていることを特徴としている。
【０００９】本発明に従えば、多結晶シリコン層の下地
層である金属層が裏面電極層として用いられるので、裏
面電極での電流損失を大幅に低減することができる。ま
た、裏面電極の取り出しの際には、金属層が露出するま
でシリコン層をエッチングすればよく、従来のようなエ
ッチングの微妙な条件制御が必要なくなり、裏面電極の
取り出しを容易に行うことができる。
層である金属層が裏面電極層として用いられるので、裏
面電極での電流損失を大幅に低減することができる。ま
た、裏面電極の取り出しの際には、金属層が露出するま
でシリコン層をエッチングすればよく、従来のようなエ
ッチングの微妙な条件制御が必要なくなり、裏面電極の
取り出しを容易に行うことができる。
【００１０】また、本発明に従えば、基板と金属層の間
にバッファ層が設けられており、このバッファ層の熱膨
張率が、基板の熱膨張率と、金属層の熱膨張率の間の値
を有している。このため、エピタキシャル成長等の後工
程の際に高温に加熱されても、基板と金属層との熱膨張
率の差による応力を緩和することができ、層剥離等が生
じるのを防止することができる。
にバッファ層が設けられており、このバッファ層の熱膨
張率が、基板の熱膨張率と、金属層の熱膨張率の間の値
を有している。このため、エピタキシャル成長等の後工
程の際に高温に加熱されても、基板と金属層との熱膨張
率の差による応力を緩和することができ、層剥離等が生
じるのを防止することができる。
【００１１】本発明において用いる基板としては、耐熱
性の面からは石英基板が好ましい。石英基板を用いる場
合のバッファ層としては、例えば、シリコン層、酸化シ
リコン層、カーボン層、シリコンカーバイト層、シリコ
ンゲルマニウム層などを挙げることができる。以下に、
石英ガラス、シリコン、酸化シリコン、炭素、Ｍｏ、Ｗ
及びＴａの熱膨張率（線膨張係数、単位：ｐｐｍ／℃）
を示す。
性の面からは石英基板が好ましい。石英基板を用いる場
合のバッファ層としては、例えば、シリコン層、酸化シ
リコン層、カーボン層、シリコンカーバイト層、シリコ
ンゲルマニウム層などを挙げることができる。以下に、
石英ガラス、シリコン、酸化シリコン、炭素、Ｍｏ、Ｗ
及びＴａの熱膨張率（線膨張係数、単位：ｐｐｍ／℃）
を示す。
【００１２】 石英ガラス：０．４〜０．５５ Ｓｉ ：２．６ ＳｉＯ2 ：２．５〜３ Ｃ ：３．１ Ｍｏ ：３．７ Ｗ ：４．５ Ｔａ ：６．３
【００１３】以上のように、シリコン、酸化シリコン、
及び炭素は、石英ガラスの熱膨張率とＭｏなどの金属材
料の熱膨張率の間の熱膨張率を有している。またＧｅの
熱膨張率は５．８ｐｐｍ／℃であり、シリコンゲルマニ
ウムとしてその組成を調整することにより、石英ガラス
の熱膨張率とＭｏなどの金属材料の熱膨張率との間の熱
膨張率に調整し、本発明におけるバッファ層として用い
ることができる。
及び炭素は、石英ガラスの熱膨張率とＭｏなどの金属材
料の熱膨張率の間の熱膨張率を有している。またＧｅの
熱膨張率は５．８ｐｐｍ／℃であり、シリコンゲルマニ
ウムとしてその組成を調整することにより、石英ガラス
の熱膨張率とＭｏなどの金属材料の熱膨張率との間の熱
膨張率に調整し、本発明におけるバッファ層として用い
ることができる。
【００１４】また、本発明においてガラス基板を基板と
して用いる場合、バッファ層としては、ＳｉＯ2 などか
らなるガラス材料の熱膨張率と金属層の熱膨張率との間
の熱膨張率を有する材料を使用することができる。従っ
て、カーボン層や組成を調整したシリコンゲルマニウム
層などを用いることができる。
して用いる場合、バッファ層としては、ＳｉＯ2 などか
らなるガラス材料の熱膨張率と金属層の熱膨張率との間
の熱膨張率を有する材料を使用することができる。従っ
て、カーボン層や組成を調整したシリコンゲルマニウム
層などを用いることができる。
【００１５】本発明においてバッファ層の膜厚は、特に
限定されるものではないが、一般には５００Å〜１μｍ
程度の膜厚が好ましい。また本発明において金属層の膜
厚としては１μｍ程度以下の膜厚が好ましい。
限定されるものではないが、一般には５００Å〜１μｍ
程度の膜厚が好ましい。また本発明において金属層の膜
厚としては１μｍ程度以下の膜厚が好ましい。
【００１６】本発明の光起電力素子においては、裏面電
極での電流損失を大幅に低減することができると共に、
エピタキシャル成長などの高温プロセスにおける基板と
金属層との熱膨張率の違いによる層剥離を防止すること
ができる。また、裏面電極の取り出しを容易に行うこと
ができる。
極での電流損失を大幅に低減することができると共に、
エピタキシャル成長などの高温プロセスにおける基板と
金属層との熱膨張率の違いによる層剥離を防止すること
ができる。また、裏面電極の取り出しを容易に行うこと
ができる。
【００１７】本発明におけるバッファ層は、上述のよう
に基板の熱膨張率と金属層の熱膨張率との間の熱膨張率
を有する材料から構成されるが、結晶形態に関しては、
結晶層、多結晶層、非晶質層のいずれであってもよい。
また基板上に形成した直後の状態において非晶質層であ
る場合には、多結晶シリコン層をエピタキシャル成長等
で形成する後工程において、結晶化し、多結晶となるよ
うなものであってもよい。
に基板の熱膨張率と金属層の熱膨張率との間の熱膨張率
を有する材料から構成されるが、結晶形態に関しては、
結晶層、多結晶層、非晶質層のいずれであってもよい。
また基板上に形成した直後の状態において非晶質層であ
る場合には、多結晶シリコン層をエピタキシャル成長等
で形成する後工程において、結晶化し、多結晶となるよ
うなものであってもよい。
【００１８】またバッファ層が、少なくとも多結晶シリ
コン層の形成工程前において、非晶質シリコン層、非晶
質シリコンカーバイト層、または非晶質シリコンゲルマ
ニウム層等である場合、高温の後工程において、発電層
である多結晶シリコン層への金属層からの金属層構成元
素の拡散を抑制することができる。すなわち、バッファ
層として上記のような非晶質層が設けられている場合、
このような非晶質層は多結晶シリコン層に比べ原子間結
合力が弱いため、金属層を構成する元素の拡散は金属層
の下層である非晶質層側において生じ、金属層の上層で
ある多結晶シリコン層への拡散を抑制することができ
る。従って、多結晶シリコン層への金属層からの拡散を
抑制することができ、多結晶シリコン層における不純物
を少なくすることにより、光電変換特性を向上させるこ
とができる。
コン層の形成工程前において、非晶質シリコン層、非晶
質シリコンカーバイト層、または非晶質シリコンゲルマ
ニウム層等である場合、高温の後工程において、発電層
である多結晶シリコン層への金属層からの金属層構成元
素の拡散を抑制することができる。すなわち、バッファ
層として上記のような非晶質層が設けられている場合、
このような非晶質層は多結晶シリコン層に比べ原子間結
合力が弱いため、金属層を構成する元素の拡散は金属層
の下層である非晶質層側において生じ、金属層の上層で
ある多結晶シリコン層への拡散を抑制することができ
る。従って、多結晶シリコン層への金属層からの拡散を
抑制することができ、多結晶シリコン層における不純物
を少なくすることにより、光電変換特性を向上させるこ
とができる。
【００１９】本発明において、多結晶シリコン層は特に
限定されるものではないが、例えば、金属層上に非晶質
シリコン層を形成し、この非晶質シリコン層をレーザ照
射等により溶融結晶化し多結晶シリコンシード層を形成
し、この多結晶シリコンシード層の上にエピタキシャル
成長させた多結晶シリコン層を用いることができる。こ
のようなレーザ照射により溶融結晶化したシード層上に
形成した多結晶シリコン層は、結晶粒が大きく配向性に
優れており、多結晶シリコン層の膜質として良好であ
り、良好な光電変換特性を得ることができる。
限定されるものではないが、例えば、金属層上に非晶質
シリコン層を形成し、この非晶質シリコン層をレーザ照
射等により溶融結晶化し多結晶シリコンシード層を形成
し、この多結晶シリコンシード層の上にエピタキシャル
成長させた多結晶シリコン層を用いることができる。こ
のようなレーザ照射により溶融結晶化したシード層上に
形成した多結晶シリコン層は、結晶粒が大きく配向性に
優れており、多結晶シリコン層の膜質として良好であ
り、良好な光電変換特性を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に従う一実施形態
の光起電力素子を示す断面図である。図１を参照して、
石英基板１１の上には、ＰＥＣＶＤ（プラズマＣＶＤ）
法により、ｎ型非晶質シリコン層からなるバッファ層１
２が設けられている。バッファ層１２は、約１０００Å
の厚みになるように形成されている。バッファ層１２の
上には、Ｗからなる膜厚約２０００Åの金属層１３がス
パッタリング法により形成されている。金属層１３の上
には、膜厚１０００Åの多結晶シリコンシード層１４が
形成されている。この多結晶シリコンシード層１４は、
金属層１３の上にＰＥＣＶＤ法によりｎ型非晶質シリコ
ン層を形成し、このｎ型非晶質シリコン層にＫｒＦエキ
シマレーザを照射することにより溶融結晶化したシリコ
ン層である。
の光起電力素子を示す断面図である。図１を参照して、
石英基板１１の上には、ＰＥＣＶＤ（プラズマＣＶＤ）
法により、ｎ型非晶質シリコン層からなるバッファ層１
２が設けられている。バッファ層１２は、約１０００Å
の厚みになるように形成されている。バッファ層１２の
上には、Ｗからなる膜厚約２０００Åの金属層１３がス
パッタリング法により形成されている。金属層１３の上
には、膜厚１０００Åの多結晶シリコンシード層１４が
形成されている。この多結晶シリコンシード層１４は、
金属層１３の上にＰＥＣＶＤ法によりｎ型非晶質シリコ
ン層を形成し、このｎ型非晶質シリコン層にＫｒＦエキ
シマレーザを照射することにより溶融結晶化したシリコ
ン層である。
【００２１】この多結晶シリコンシード層１４の上に、
堆積温度８００℃の熱ＣＶＤ法により、膜厚２．５μｍ
のｉ型多結晶シリコン成長層１５が形成されている。ｉ
型多結晶シリコン成長層１５の上には、ｉ型非晶質シリ
コン層１６及びｐ型非晶質シリコン層１７がそれぞれ５
０Åの厚みでＰＥＣＶＤ法により形成されている。ｐ型
非晶質シリコン層１７の上には、ＩＴＯからなる透明導
電膜１８が７００Åの厚みで形成されている。裏面電極
の取り出しは、図１に示すように、ｉ型多結晶シリコン
成長層１５及び多結晶シリコンシード層１４の一部をア
ルカリ水溶液でエッチング除去することにより金属層１
３を露出させて行うことができる。このように、露出さ
せる層が金属層であるため、従来のように微妙な精度を
要するエッチング制御を行う必要がない。
堆積温度８００℃の熱ＣＶＤ法により、膜厚２．５μｍ
のｉ型多結晶シリコン成長層１５が形成されている。ｉ
型多結晶シリコン成長層１５の上には、ｉ型非晶質シリ
コン層１６及びｐ型非晶質シリコン層１７がそれぞれ５
０Åの厚みでＰＥＣＶＤ法により形成されている。ｐ型
非晶質シリコン層１７の上には、ＩＴＯからなる透明導
電膜１８が７００Åの厚みで形成されている。裏面電極
の取り出しは、図１に示すように、ｉ型多結晶シリコン
成長層１５及び多結晶シリコンシード層１４の一部をア
ルカリ水溶液でエッチング除去することにより金属層１
３を露出させて行うことができる。このように、露出さ
せる層が金属層であるため、従来のように微妙な精度を
要するエッチング制御を行う必要がない。
【００２２】次に、図１に示す構造の光起電力素子につ
いてセル特性を評価した（本発明例１）。また、図１に
示す構造の光起電力素子において、バッファ層１２とし
て、約１０００Åの厚みの多結晶シリコン層を形成した
光起電力素子についてもセル特性を評価した（本発明例
２）。なお、この多結晶シリコン層は、本発明例１にお
ける非晶質シリコン層を形成する際の基板温度２００℃
を８００℃と高めることにより多結晶層とした。また、
比較として、図２に示す従来の光起電力素子についても
同様にしてセル特性を評価した（従来例）。なお、比較
の光起電力素子において、各層の膜厚及びエピタキシャ
ル成長の堆積温度は本発明例１及び２と同様の条件で行
った。セル特性の評価結果を表１に示す。なお表１にお
いて、歩留りは、９個のセルのうち剥離を生じたセルの
個数を示している。なお上記本発明例１におけるｎ型非
晶質シリコン層は、その後の高温プロセスにおいて結晶
化し多結晶シリコン層となっている。
いてセル特性を評価した（本発明例１）。また、図１に
示す構造の光起電力素子において、バッファ層１２とし
て、約１０００Åの厚みの多結晶シリコン層を形成した
光起電力素子についてもセル特性を評価した（本発明例
２）。なお、この多結晶シリコン層は、本発明例１にお
ける非晶質シリコン層を形成する際の基板温度２００℃
を８００℃と高めることにより多結晶層とした。また、
比較として、図２に示す従来の光起電力素子についても
同様にしてセル特性を評価した（従来例）。なお、比較
の光起電力素子において、各層の膜厚及びエピタキシャ
ル成長の堆積温度は本発明例１及び２と同様の条件で行
った。セル特性の評価結果を表１に示す。なお表１にお
いて、歩留りは、９個のセルのうち剥離を生じたセルの
個数を示している。なお上記本発明例１におけるｎ型非
晶質シリコン層は、その後の高温プロセスにおいて結晶
化し多結晶シリコン層となっている。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１から明らかなように、本発明に従う光
起電力素子は従来の構造のものに比べ、高いエネルギー
変換効率を示しており、また歩留りも９個のセル全てに
おいて剥離を生じていないことがわかる。エネルギー変
換効率の向上は、裏面電極での電流損失の低減によるも
のと考えられる。
起電力素子は従来の構造のものに比べ、高いエネルギー
変換効率を示しており、また歩留りも９個のセル全てに
おいて剥離を生じていないことがわかる。エネルギー変
換効率の向上は、裏面電極での電流損失の低減によるも
のと考えられる。
【００２５】バッファ層として形成直後の状態で非晶質
シリコン層である本発明例１は、形成直後の状態で既に
多結晶シリコン層である本発明例２に比べ曲線因子
（Ｆ．Ｆ．）が特に高く、エネルギー変換効率が高くな
っている。これは、本発明例１においてはバッファ層が
非晶質シリコン層であるため、多結晶シリコン成長層１
５を形成する際の高温プロセスにおいて、金属層１３か
らの構成元素の拡散が優先的に非晶質シリコン層である
バッファ層１２側において起こり、多結晶シリコンシー
ド層１４及び多結晶シリコン成長層１５への金属層１３
の構成元素の拡散が抑制され、発電層である多結晶シリ
コン層における不純物が少なくなったことによるものと
考えられる。
シリコン層である本発明例１は、形成直後の状態で既に
多結晶シリコン層である本発明例２に比べ曲線因子
（Ｆ．Ｆ．）が特に高く、エネルギー変換効率が高くな
っている。これは、本発明例１においてはバッファ層が
非晶質シリコン層であるため、多結晶シリコン成長層１
５を形成する際の高温プロセスにおいて、金属層１３か
らの構成元素の拡散が優先的に非晶質シリコン層である
バッファ層１２側において起こり、多結晶シリコンシー
ド層１４及び多結晶シリコン成長層１５への金属層１３
の構成元素の拡散が抑制され、発電層である多結晶シリ
コン層における不純物が少なくなったことによるものと
考えられる。
【００２６】上記実施形態において、バッファ層として
ｎ型の非晶質シリコン層または多結晶シリコン層を形成
しているが、バッファ層の導電型は特に限定されるもの
ではなく、ｐ型であってもよいし、ｉ型であってもよ
い。
ｎ型の非晶質シリコン層または多結晶シリコン層を形成
しているが、バッファ層の導電型は特に限定されるもの
ではなく、ｐ型であってもよいし、ｉ型であってもよ
い。
【００２７】上記実施形態では、バッファ層としてシリ
コン層を用いたが、例えば、酸化シリコン層、カーボン
層、及びシリコンカーバイト層等を用いても同様の効果
を発揮することができる。このような酸化シリコン層等
は、例えばＰＥＣＶＤ法、ＡＰＣＶＤ（常圧ＣＶＤ）
法、スパッタリング法、真空蒸着法等で形成することが
できる。
コン層を用いたが、例えば、酸化シリコン層、カーボン
層、及びシリコンカーバイト層等を用いても同様の効果
を発揮することができる。このような酸化シリコン層等
は、例えばＰＥＣＶＤ法、ＡＰＣＶＤ（常圧ＣＶＤ）
法、スパッタリング法、真空蒸着法等で形成することが
できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の光起電力素子においては、裏面
電極での電流損失を著しく低減することができ、かつ製
造工程における裏面電極の取り出しを容易に行うことが
できる。また、基板と金属層の間にバッファ層が設けら
れているので、エピタキシャル成長等の高温プロセスに
おいても層剥離を生じることなく製造することができ
る。
電極での電流損失を著しく低減することができ、かつ製
造工程における裏面電極の取り出しを容易に行うことが
できる。また、基板と金属層の間にバッファ層が設けら
れているので、エピタキシャル成長等の高温プロセスに
おいても層剥離を生じることなく製造することができ
る。
【００２９】従って、より簡易なプロセスで、高い出力
特性を有しかつ高い信頼性を有する光起電力素子とする
ことができる。
特性を有しかつ高い信頼性を有する光起電力素子とする
ことができる。
【図１】本発明に従う一実施形態の光起電力素子を示す
断面図。
断面図。
【図２】従来の光起電力素子を示す断面図。
１１…石英基板 １２…バッファ層 １３…金属層 １４…ｎ型多結晶シリコンシード層 １５…ｉ型多結晶シリコン成長層 １６…ｉ型非晶質シリコン層 １７…ｐ型非晶質シリコン層 １８…透明導電膜
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−46229（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161681（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−263731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−98915（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (4)
- 【請求項１】 石英基板またはガラス基板の上に、バッ
ファ層、金属層及び多結晶シリコン層をこの順序で積層
した光起電力素子であって、 前記バッファ層が、前記基板の熱膨張率と、前記金属層
を構成する材料の熱膨張率との間の熱膨張率を有する材
料から構成されている光起電力素子。 - 【請求項２】 前記バッファ層が、少なくとも前記多結
晶シリコン層の形成工程前において非晶質層である請求
項１に記載の光起電力素子。 - 【請求項３】 前記バッファ層が、前記多結晶シリコン
層の形成工程中に結晶化した多結晶層である請求項２に
記載の光起電力素子。 - 【請求項４】 前記非晶質層が、シリコン層、シリコン
カーバイド層、またはシリコンゲルマニウム層である請
求項２または３に記載の光起電力素子。
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|---|---|---|---|
| JP8076932A JP3007569B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8076932A JP3007569B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光起電力素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09270525A JPH09270525A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3007569B2 true JP3007569B2 (ja) | 2000-02-07 |
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ID=13619510
Family Applications (1)
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| JP8076932A Expired - Fee Related JP3007569B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光起電力素子 |
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| JP (1) | JP3007569B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6570223B1 (en) | 1999-11-22 | 2003-05-27 | Sony Corporation | Functional device and method of manufacturing the same |
| TWI514595B (zh) * | 2008-09-24 | 2015-12-21 | Semiconductor Energy Lab | 光電轉換裝置及其製造方法 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8076932A patent/JP3007569B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09270525A (ja) | 1997-10-14 |
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