JP3201540B2 - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
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Description
法に係り、特に大面積に亘って均一で良好な特性が得ら
れる太陽電池の構造及びその製造方法に関する。
変換素子である太陽電池は、石油代替エネルギーとして
注目されている。従来、太陽電池として開発が行なわれ
実用化されているものは、シリコンウエハーを価電子制
御し、該ウエハー上に前記価電子制御されたウエハーの
導電型と反対の導電型を持つ層を形成する事でpn接合
を設けた単結晶シリコン太陽電池、基板上に価電子制御
された層と、中性の層と、前記価電子制御された層の導
電型と反対の導電型を持つ層を積層した構成を持つpi
n型のアモルファスシリコン太陽電池、n型のCdSと
p型CdTeを用いたII-VI族太陽電池、n型のGaA
sとp型GaAsを用いたIII -V族太陽電池などが上
げられる。このような太陽電池は、光の入射側に反射防
止層を積層することにより太陽電池表面での光の反射を
防ぎ太陽光を有効に利用することが通常行なわれてい
る。単結晶シリコン太陽電池に於ては、このような反射
防止層の材料としてSiO2 ,TiO2 ,TaO5 など
が用いられている。一方、アモルファスシリコンなどを
用いたpin型または、pn型の太陽電池に於ては、表
面層となるp層またはn層の比抵抗ρが102 Ωcm位
であり、単結晶シリコン太陽電池の0.1〜1Ωcmに
比べて高抵抗であるためシート抵抗Rsが大きくなって
しまいp層またはn層表面上を電流が平行に流れる構成
は用いる事が出来ない。シート抵抗Rsの望ましい値
は、グリッドの設計にもよるが通常約100Ω/□であ
る。このため、光の入射側のp層またはn層の上にシー
ト抵抗Rsの低い透明導電膜を積層するのが一般的であ
る。このような透明導電膜は同時に反射防止膜として機
能するように設計される。このような機能を有する材料
としてはインジュウムとスズの酸化物であるITOやS
nO2 ,In2 O3 等が好適に用いられている。これら
の透明導電膜の作製方法は、基板の形状、大きさや、量
産規模、所望の電気的特性及び光学特性などにより好適
な方法が選択されるものであり、通常、スパッタリング
法、エレクトロンビーム法、蒸着法、イオンプレーティ
ング法などが工業的に用いられている。このような透明
導電膜を太陽電池に積層する場合には、アモルファスシ
リコン薄膜太陽電池のスペクトル感度は通常500nm
から600nmの波長に対して最大値を取るため、この
波長で反射率が最小となり反射防止層として有効に機能
するように透明導電膜の厚みが設計される。この厚みは
具体的には、透明導電膜材料の屈折率にもよるが約数1
00Åである。さらに、前述の集電電極としての所望の
シート抵抗Rsと反射防止層としての好適な厚みの関係
から透明導電膜に求められる比抵抗ρは10-2Ωcm以
下である。
従来技術の課題について説明する。透明導電膜は、上述
したように膜厚を薄くしなければならないが、量産装置
で大面積の基板上に均一な厚さで作製することは非常に
困難であり、収率を損なう原因となっている。また、通
常、基板温度が高い方が良質の透明導電膜が作製できる
が、ステンレスなどの基板上にpinの各層を作製した
後に透明導電膜を作製する構成の場合は、先に形成した
p、i、n各層に温度による悪影響を与えないようにす
るため、透明導電膜作製時の基板温度をできるだけ低く
することが要求されるため良質の透明導電膜が形成でき
ないという問題がある。また、透明導電膜に含有される
Inはアモルファスシリコン中に拡散していき太陽電池
特性に悪影響を及ぼすと言われている。
pn型太陽電池に於ける上述した問題を解決して、大面
積に亘り均一でかつ、良好な特性を有する太陽電池及び
その製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明の目的を達成するために、本発明の太陽電池は、
絶縁性透明基板上に堆積するpin型またはpn型太陽
電池に於て、光入射側に位置し、前記絶縁性透明基板に
接するp型またはn型の半導体層が非単結晶であって、
該半導体層が2つの領域を有し、該2つの領域のうち光
入射側の領域のシート抵抗が10Ω/□以上500Ω/
□以下であることを特徴とする。また前記光入射側の領
域が粒径300オングストローム以上の非単結晶からな
ることが好ましい。
性透明基板上に堆積するpin型またはpn型太陽電池
の製造方法に於て、前記絶縁性透明基板上に接して、光
入射側に位置する、シート抵抗が10Ω/□以上500
Ω/□以下のp型またはn型の第1の半導体層を形成す
る工程と、該第1の半導体層上に該第1の半導体層の導
電型と同一導電型の第2の半導体層を形成する工程とを
有することを特徴とする。
晶,多結晶,非晶質を意味する。
る。
または多結晶の半導体層は、シート抵抗Rsが低く特性
の良いものであるため、透明導電膜の機能を果たすこと
が可能であり、大面積に亘って均一に作製することが難
しくまた拡散の問題が生じる恐れのあるITO等の材料
を使用する必要がなくなる。従って、上述の薄膜太陽電
池の層構成により、従来考案され実用に供されている太
陽電池の構成要素である透明導電膜を微結晶または、多
結晶の半導体層によって置き換える構成とすることが可
能である。即ち、ガラス基板を用いる場合には、まず、
価電子制御された微結晶または多結晶の半導体層を堆積
し、次に、イントリンジック層、前記価電子制御された
層と反対の伝導型に価電子制御された層を堆積する層構
成とする。この場合、表面層での抵抗成分を少なくする
ため金属の集電電極を形成しても良い。また、必要に応
じ、反射防止層を形成しても良い。金属性基板を用いる
場合には、第1のドーピング層を堆積し、その後、イン
トリンジック層、第1のドーピング層と反対の価電子制
御された第2のドーピング層としてシート抵抗Rsの低
い微結晶または、多結晶の半導体層を積層する。更に表
面層の抵抗を下げるための集電電極としてアルミニュウ
ム、クロム、銀などの金属電極を堆積する層構成とす
る。また、必要に応じて反射防止層を形成しても良い。
プラスチックフィルムやセラミックスなどの絶縁性基板
を用いる場合には、まず、基板上にアルミニュウムなど
の金属薄膜を堆積し下部電極を形成する。その後上述し
た方法で作製することが可能である。
を2層または3層に積層した構成に於ても本発明が適応
できることは言うまでもない。
体層の厚みを入射光の反射が最小となるように設計し反
射防止層を兼ねるようにしてもよい。
形成する方法は、層構成や用いる基板の種類に応じて至
適な方法を選択するものでありガラスやセラミックスの
ように高温に耐えられる基板を用いる場合であれば、熱
CVD法を用いることができる。ステンレスや、プラス
チックフィルムの基板の場合には、低温で微結晶シリコ
ンを成長させる方法が用いられるが、そのような成膜方
法としてはRFプラズマCVD法、マイクロ波プラズマ
CVD法、ECR法等の他、特開昭60−41047号
公報に開示されたHR−CVD法を用いることができ
る。上述した方法で堆積した膜が結晶粒径が小さいため
充分な導電性が無いときは適当な方法で結晶粒径を成長
させることもできる。そのような方法としてはレーザー
アニール法などがある。
空間内にシリコンとハロゲンを含む化合物を分解するこ
とにより生成される活性種と該活性種と化学的相互作用
をする成膜用の化学物質より生成される活性種とを各々
別に導入し、これらを化学反応させることによって、基
板上にシリコンの堆積膜を形成する方法であり、成膜空
間内部あるいは外部に配設された励起エネルギー発生手
段を介して、堆積されつつある前記堆積膜を熱処理しな
がら結晶質のシリコンを形成することが可能である。ま
た、特開昭63−57778号公報に開示されたように
HR−CVD法を用いることにより良質のp型およびn
型の微結晶シリコンおよび多結晶シリコン膜が作製可能
であり、これらを用いて高変換効率の太陽電池が得られ
ている。
に導入されるシリコンとハロゲンを含む化合物として
は、例えば、鎖状または環状シラン化合物の水素原子の
一部乃至全部をハロゲン原子で置換した化合物が用いら
れ、具体的には、例えば、SiuY2u+2(uは1以上の
整数、YはF,Cl,BrまたはIである)で示される
鎖状ハロゲン珪素、SivHxYy(vは3以上の整数、
Yは前述の意味を有する。)で示される環状ハロゲン珪
素、SiuHxYy(uおよびYは前述の意味を有する。
x+y=2uまたは2u+2である。)で示される鎖状
または環状化合物などが上げられる。
(SiF2)5 ,(SiF2)6 ,(SiF2)4 ,Si2
F6 ,Si3F8 ,SiHF3 ,SiH2F2 ,Si2 H
2F4,Si2H3F3 ,SiCl4 ,(SiCl2)5 ,
SiBr4 ,(SiBr2)5,SiCl6 ,SiHCl
3 ,SiHBr2 ,SiH2Cl2 ,SiCl3F3 など
のガス状態のまたは容易にガス化し得るものが上げられ
る。これらの珪素化合物は1種用いても2種以上用いて
もよい。
含む化合物としては、常温常圧でガス状態であるか、あ
るいは少なくとも堆積膜形成条件下で気体であり、適宜
の気化装置で容易に気化し得る化合物を選択するのが好
ましい。
して周期律表第III 、V族の元素を含む化合物を有効な
ものとして上げることができる。具体的にはIII 族を含
む化合物としては、BX3 ,B2H6 ,B4H10 ,B5H
9 ,B5H11 ,B6H10 ,B(CH3)3 ,B(C
2 H5)3 ,B6H12 ,AlX3 ,Al(CH3)2C
l,Al(CH3)3 ,Al(OCH3)2Cl,Al
(CH3)Cl2 ,Al(C2H5)3 ,Al(OC
2 H5)3 ,Al(CH3)3Cl3 ,Al(i−C
4H9)5 ,Al(C3H7)3 ,Al(OC4H9)3 ,G
aX3 ,Ga(OCH3)3 ,Ga(OC2H5)3 ,G
a(OC3H7)3 ,Ga(CH3)3 ,Ga2H6 ,Ga
H(C2H5)2 ,Ga(OC2H5) ,(C2H5)2 ,
In(CH3)3 ,In(C3H7)3 ,In(C4H9)
3 ,V族元素を含む化合物としては、NH3HN3 ,N2
H5N3 ,N2H4 ,NH4N3 ,PX3 ,P(OCH3)
3 ,P(OC2H5)3 ,P(C3H7)3 ,P(OC
4H9)3 ,P(CH3)3 ,P(C2H5)3 ,P(C3H
7)3 ,P(C4H9)3 ,P(OCH3)3 ,P(OC2
H5)3 ,P(OC3H7)3 ,P(OC4H9)3 ,P
(SCN)3 ,P2H4 ,PH3 ,AsH3 ,AsX3,
As(OCH3)3 ,As(OC2H5)3 ,As(OC3
H7)3 ,As(OC4H9)3 ,As(CH3)3 ,As
(CH3)3 ,As(C2H5)3 ,As(C6H5)3 ,
SbX3 ,Sb(OCH3)3 ,Sb(OC2H5)3 ,
Sb(OC3H7)3 ,Sb(OC4H9)3 ,Sb(CH
3)3 ,Sb(C3H7)3 ,Sb(C4H9)3 等が挙げ
られる。
r,I)を示す。
ても良いが、2種またはそれ以上を併用してもよい。
態である場合にはマスフローコントローラーなどによっ
て成膜空間または活性化空間への導入量を制御し、液体
状態である場合は、Ar,Heなどの希ガスまたは水素
ガスをキャリアーガスとして、必要に応じ温度制御が可
能なバブラーを用いてガス化し、また固体状態である場
合には、Ar,Heなどの希ガスまたは水素ガスをキャ
リアーガスとして加熱昇華炉を用いてガス化して、主に
キャリアーガス流量と温度制御により導入量を制御す
る。HR−CVD法に於いて励起状態の水素原子を生成
させるためには、水素ガスまたは水素ガスと希ガスとの
混合ガスが用いられる。水素ガスのみではマイクロ波プ
ラズマが安定しなかったり、プラズマが生起しない場合
には希ガスを適宜混合させることが効果的である。HR
−CVD法に於て用いられる希ガスとしては、He,N
e,Ar,Kr,Xe,Rnが好適なものとして挙げら
れる。
属、ガラス、セラミックス、プラスチックフィルムなど
である。金属基板の場合は、例えば、ステンレス、アル
ミニウムなどの工業的に安定して供給され、安価で加工
し易い材質が好ましい。また、形状については、作製上
も、製品としての取扱の上でも使いやすい角型にしても
良いし、工業的規模で連続生産する場合は、前記金属基
板は、シート状に形成された長尺基板であって、ロール
状に巻き取ることができ、充分に柔軟であることが望ま
しく、このため基板の厚みとしては、1mmから100
μm程度が好適である。また、絶縁性基板としては、耐
熱性、加工性の点からガラスやセラミックスが好適に用
いられる。ガラス基板の場合、透明性が良く、成膜中
や、使用中に半導体層と反応しない材質が好ましく、こ
のような材料としてコーニング社の7059ガラスが用
いられる。セラミックス基板の場合には、アルミナ、ジ
ルコニアなどのいわゆるニューセラミックスが好適に用
いられる。プラスチックの基板としてはポリエステル、
ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポ
リアミド等が好適に用いられる。これらの基板材料の表
面処理は、照射された光を有効に光電変換するためと、
半導体としての接合を良くすることに重要な工程であ
り、所望に応じて平滑な面にしたり、粗面にしたりし
て、必要に応じて機械的な研磨や電解研磨等の処理をし
て用いる。光起電力発生層は、n型の導電性を持つ非晶
質半導体層とイントリンジックな非晶質半導体層及びp
型の導電性を持つ非晶質半導体層を積層したpin型の
構成が望ましく、またこの層を2層あるいは3層積層し
たスタック構造でも良い。各層は非晶質シリコン、非晶
質シリコンゲルマニュウム、非晶質炭化珪素などのテト
ラヘドラル系の非晶質半導体が用いられる。非晶質半導
体層は、所望の電気的物理特性や用途の諸点に鑑みて相
応の成膜方法が採用されている。例えば、プラズマCV
D法、反応性スパッタリング法、イオンプレーテイング
法、光CVD法、熱CVD法、MOCVD法、MBE
法、などが試みられており、これらのうちいくつかの方
法が半導体デバイスを形成する上で至適なものとして採
用され、企業化されている。とりわけSiH4 ガスをプ
ラズマで分解して作製するプラズマCVD法が利用され
ている。この場合ドーピング層は、SiH4 ガスとドー
ピング剤のPH3 ガスまたは、B2 H6 ガスとをプラズ
マで分解して作製する。前記ドーピング層は、光電流の
発生に寄与しないデッドレイヤーであるため、光の吸収
が少ないことが要求され、かつ、光に依って発生する起
電力を大きくするためにp層に於てはフェルミレベルが
価電子帯に近い程良く、n層に於いては伝導帯に近い程
良く、このため、効率良くドーピングが可能な微結晶に
よって形成されることが一般に行なわれている。また、
前記ドーピング層を微結晶化することによりセルの直列
抵抗が下がる効果も生じる。
シリコンのシート抵抗Rsは従来の透明電極に匹敵する
物であるが、このような微結晶シリコンの所望の物性は
次の実験によって確認した。 (実験) 図8にHR−CVD法によって微結晶膜及び多結晶膜を
作製するに好適な装置を示す。図に於て201は成膜室
であり、基板ホルダー202上に基板203が置かれて
いる。204は基板加熱用のヒーターであり、導線20
5を介して給電され、発熱する。206はガスを排気す
るための排気管、207は真空ポンプである。208乃
至212は原料ガスを励起するためのマイクロ波エネル
ギーの供給系であり、208はマイクロ波電源、209
はマイクロ波の電力をモニターするための方向性結合器
とパワーモニター、210はスリースタブチューナー、
211は矩型導波管、212はマイクロ波の漏れを防止
するための円筒である。213及び214は原料ガスが
分解される同軸型の反応管である。220乃至270
は、ガス供給系である。それぞれ、220,230,2
40,250はガス供給用ボンベ、221,231,2
41,251はレギュレータ、222,232,24
2,252,224,234,244,254はバル
ブ、223,233,243,253はマスフローコン
トローラー、260及び、270はガス供給管を示す。
シリコン膜を形成した。まず、5cm×5cmの大きさ
のコーニング社製7059基板203を基板ホルダー2
02上に置き、真空ポンプ207を用いて成膜室201
内を約10-6Torrに排気した。ついで、基板加熱用
ヒーター204により基板203を350℃に加熱保持
した基板温度が安定した後、ガス供給用ボンベ240よ
りSiF4 ガス10sccm及びガス供給用ボンベ25
0よりBF3 ガス(10%水素希釈)10sccmをガ
ス導入管260を介して反応管213に導入した。他
方、ガス供給用ボンベ220よりH2 ガス100scc
m及びガス供給用ボンベ230よりArガス10scc
mをガス導入管270を介して反応管214に導入し
た。
ちマイクロ波電源208より100Wのパワーを投入し
た。反応管213及び214でプラズマが生成し、基板
203上にシリコンの薄膜が堆積した。
設置した不図示のルビーレーザー(波長694nm、ビ
ーム径10mm)より、エネルギー密度0.5J/cm
2 、パルス幅40nsでレーザー光を基板表面に照射
し、また、基板ホルダーをXY方向に1cm/secの
速度で走査し約15分間成膜を行なった。成膜終了後得
られた試料をS−1として取り出し、基板を替えて上述
と同様の方法を用いてルビーレーザーのエルネギー密度
を1J/cm2 、1.5J/cm2 、2J/cm2 、
2.51J/cm2 、に変えて成膜を行ないそれぞれの
試料をS−2、S−3、S−4、S−5とした。得られ
た各堆積膜試料について、電子線回折法(以下RHEE
Dと表記する)により堆積膜の結晶性の評価を行なった
ところすべて良好な結晶性があった。各試料についてX
線回折を行いシェラー法で結晶粒径を求めたところ約1
00オングストロームから約2000オングストローム
であった。レーザーのエネルギー密度と結晶粒径の関係
を図5に示す。各試料を4探針法により測定し、シート
抵抗Rs(Ω/□)を算出した。結晶粒径とシート抵抗
Rsとの関係を図6に示した。図6から粒径が300オ
ングストローム以上の時、シート抵抗Rsが約100Ω
/□以下になり透明電極として使用できる抵抗値となる
ことがわかる。
に示す層構成の太陽電池を以下のようにして作製し、そ
の後、電気特性を測定した。
きさのステンレス製(SUS304)基板101に不図
示の蒸着器を用いて下部電極102を堆積した。その
後、不図示のグロー放電プラズマ反応室に入れSiH4
ガスとPH3 ガスを導入してn層103を400Å堆積
した。ガス供給をやめた後、反応室を真空排気し、Si
H4 ガスとH2 ガスを導入してi層104を4000Å
堆積した。ガス供給をやめた後、反応室を真空に排気
し、基板101を図8の堆積装置に真空搬送した後、上
述したHR−CVD法によりp層105を700Å堆積
した。この時のルビーレーザーのエネルギー密度は0.
5J/cm2 とした。成膜後試料を取り出し、不図示
のドライエッチング装置でエッチングを行い1cm×1
cmの大きさのサブセルを縦横各10個ずつ作製し合計
100個に分離し、4探針法を用いてp層のシート抵抗
を測定した。次に、試料を不図示の別の蒸着装置に移
し、エレクトロンビーム蒸着法によりアルミの集電電極
107を形成した。さらに不図示のスパッタ装置により
SiO2 反射防止層108を約700Å堆積した。得ら
れた試料をNo.1とした。
J/cm2 、1.5J/cm2 、2J/cm2 、2.5
J/cm2 、に変えて成膜を行ないそれぞれの試料をN
o.1−2、No.1−3、No.1−4、No.1−
5とした。次に、比較試料として上記と同様の手順で図
9に示す従来の太陽電池を作製した。まず、基板301
上に下部電極302、n層303、i層304、p層3
05の順で堆積し、不図示のスパッタ装置を用いてIT
O層306を約700Å堆積した。その後上述した方法
と同様に試料を作成し、100個のサブセルに分離し、
R−1とした。
陽光源(以下シミュレータと呼ぶ)を用いてAM−1の
太陽光スペクトルを100mW/cm2 の強度で照射
し、太陽電池特性を測定した。シート抵抗と変換効率の
関係を図7に示した。変換効率は比較試料R−1の平均
値で規格化した平均の値を示した。図7から、シート抵
抗が10Ω/□以上500Ω/□以下の時太陽電池特性
は従来のものに比較して良好であることがわかった。
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により限
定されるものではない。 (実施例1) 図2に示すガラス基板を用いた層構成の太陽電池を以下
のようにして作製した。まず、30cm角の大きさのコ
ーニング社製7059ガラス基板101を、図8の堆積
装置の基板ホルダー202上に置き、成膜室201を真
空ポンプ207を用いて約10-6Torrに排気した。
ついで、ルビーレーザーのエネルギー密度を1.5J/
cm2 としてp層106を2000Å作製した。成膜
後、成膜室201内を真空に排気し、実験例と同様に不
図示のグロー放電プラズマ反応室に真空搬送し、p層1
05、i層104、n層103の順に堆積した。試料を
取り出し、別の蒸着装置に移し下部電極102を形成
し、エッチングにより格子状の位置に縦10個、横10
個の1cm×1cmのサブセル100個に分離し、得ら
れた試料をNo.2とした。
に不図示のスパッタ装置を用いてITOを約2000Å
堆積した後上記と同様の手順でp層105、i層10
4、n層103の順に堆積し、下部電極102を形成
し、縦10個、横10個の1cm×1cmのサブセルに
分離し、R−1とした。
レータを用いてAM−1、100mW/cm2 の光を照
射し、それぞれの太陽電池特性を測定した。平均値とば
らつきの結果を表1に示した。交換効率は比較試料R−
1の値で規格化してある。比較試料に比べて、得られた
試料の太陽電池特性は良好であり、ばらつきが少なく大
面積に均一に堆積できることがわかる。
供給ボンベに充填されているPH3 ガス(20%H2 ガ
ス希釈)を用いて図3の太陽電池を以下のようにして作
製した。
4sccmで導入し、ルビーレーザーのエネルギー密度
を1.5J/cm2 とした以外は同じ成膜条件でn型の
微結晶シリコン層106を堆積し、成膜後、成膜室20
1内を真空に排気した後実施例1と同様に不図示のグロ
ー放電プラズマ反応室に真空搬送しSiH4 ガスとPH
3 ガスを導入してn層103、i層104、p層105
の順に堆積した。試料を取り出し別の蒸着装置に移しア
ルミの集電電極107を形成した後エッチングにより格
子状の位置に縦10個、横10個の1cm×1cmのサ
ブセルに分離し、得られた試料をNo.2とした。
06の代わりに不図示のスパッタ装置を用いてITOを
約2000Å堆積した後上記と同様の手順でn層10
3、i層104、p層105の順に堆積し、集電電極1
07を形成し、縦10個、横10個の1cm×1cmの
サブセルに分離し、R−2とした。この試料にガラス基
板101側からシミュレータを用いてAM−1、100
mW/cm2 の光を照射し、それぞれの太陽電池特性を
測定した。変換効率の平均値とばらつきの結果を表2に
示した。変換効率は比較試料R−2の値で規格化してあ
る。比較試料に比べて、得られた試料の太陽電池特性は
良好であり、ばらつきが少なく大面積に均一に堆積でき
ることがわかる。
製した。この場合成膜装置は図8の装置を用いるがマイ
クロ波放電はせずに熱CVD法で薄膜を堆積させた。
製7059ガラス基板101を、図8の成膜装置の基板
ホルダー202上に置き成膜室201を真空ポンプ20
7を用いて約10-6Torrに排気した。ついで、基板
加熱用ヒーター204により基板203を600℃に加
熱保持した。基板温度が安定した後、ガス供給用ボンベ
220よりH2 ガス100sccm及び不図示のガス供
給用ボンベに充填されているSiH4 ガスをガス導入管
270および260を介して成膜室201に導入した。
成膜空間201の内圧を8Torrに保ちシリコンの薄
膜を堆積した。
1内を真空に排気し不図示のイオン打ち込み装置に搬送
し、1cm2 当り3×1020個のB+イオンを25ke
Vで注入しp型シリコン層106を形成した。その後熱
アニールを行ない、試料を不図示のグロー放電プラズマ
反応室に搬送し、実施例1に示した方法と同様にしてi
層104、n層103を堆積した。試料を取り出し不図
示の蒸着装置に移しエレクトロンビーム法でアルミ集電
電極107を形成したのちエッチングにより1cm×1
cmの大きさの100個のサブセルに分離し、得られた
試料をNo.3とした。この試料にガラス基板側からシ
ミュレータを用いてAM−1、100mW/cm2 の光
を照射して太陽電池特性を測定した。得られた特性を実
施例1で作製した比較試料R−1の特性で規格化して結
果を表3に示した。表3から試料の太陽電池特性は良好
であり大面積に亘り均一な特性が得られることがわか
る。
in接合型の太陽電池を取り上げたが、本発明はpn接
合型の太陽電池に於ても実施可能である。例えば図3の
場合、基板101にステンレスを用い、n層は液相法を
用いた薄膜の多結晶シリコン、p層は実施例1と同様に
作製することができる。
108を取り除いた構造の太陽電池に於いても実施可能
である。
れば、基板上に堆積する薄膜のpin型またはpn型太
陽電池に於て、光入射側の価電子制御された半導体層を
非単結晶とし、該半導体層のシート抵抗Rsを10Ω/
□以上500Ω/□以下とすることで、大面積に亘って
均一でかつ良好な特性の薄膜太陽電池が作製できる。な
お、前記半導体層は粒径300オングストローム以上の
非単結晶とすることが望ましい。
る。
る。
る。
る。
径との関係を示す図である。
ある。
を模式的に示す図である。
る。
型半導体層、 105,305 p型半導体層、 306 透明導電
膜、 107,307 集電電極、 108 反射防止膜、
201 成膜室、 202 基板ホルダー、 203 基板、 204 基
板加熱用ヒーター、 205 導線、 206 排気管、 207 真空ポン
プ、 208 マイクロ波電源、 209 パワーモニター、 210 チューナー、 211 矩形導波管、 212
円筒、 213,214 反応管、 220,230,240,250 ガス供給ボンベ、 221,231,241,251 レギュレータ、 222,232,242,252 バルブ、 223,233,243,253 マスフローコントロ
ーラー、 224,234,244,254 バルブ、 260,270 ガス供給管。
Claims (4)
- 【請求項1】 絶縁性透明基板上に堆積するpin型ま
たはpn型太陽電池に於て、 光入射側に位置し、前記絶縁性透明基板に接するp型ま
たはn型の半導体層が非単結晶であって、該半導体層が
2つの領域を有し、該2つの領域のうち光入射側の領域
のシート抵抗が10Ω/□以上500Ω/□以下である
ことを特徴とする太陽電池。 - 【請求項2】 前記光入射側の領域が粒径300オング
ストローム以上の非単結晶からなることを特徴とする請
求項1に記載の太陽電池。 - 【請求項3】 絶縁性透明基板上に堆積するpin型ま
たはpn型太陽電池の製造方法に於て、前記絶縁性透明基板上に接して、 光入射側に位置する、
シート抵抗が10Ω/□以上500Ω/□以下のp型ま
たはn型の第1の半導体層を形成する工程と、該第1の
半導体層上に該第1の半導体層の導電型と同一導電型の
第2の半導体層を形成する工程とを有することを特徴と
する太陽電池の製造方法。 - 【請求項4】 前記第1の半導体層を形成する工程が、
レーザー照射を含むことを特徴とする請求項3に記載の
太陽電池の製造方法。
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