JPH03185877A - 光起電力素子の製造方法 - Google Patents
光起電力素子の製造方法Info
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-
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、光起電力素子の製造方法に関し、特にその透
明電極の製造方法に関する。
明電極の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術
従来、光起電力素子の製造方法としては、光起電力及び
光電流を発生する半導体接合を有する半導体層を形成し
、更に、この接合を有する半導体層の両端面に金属電極
または透明導電・性金属酸化物電極を積層形成する６の
である。
光電流を発生する半導体接合を有する半導体層を形成し
、更に、この接合を有する半導体層の両端面に金属電極
または透明導電・性金属酸化物電極を積層形成する６の
である。
ここで金属電極を光入射側に形成する場合には、入射光
を遮らないように櫛型に形成するなどの処理が必要であ
る。更に、金属被覆されていない半導体最表面での光生
成電流の表面再結合を防ぐために酸化膜等を積層形成す
る必要があった。
を遮らないように櫛型に形成するなどの処理が必要であ
る。更に、金属被覆されていない半導体最表面での光生
成電流の表面再結合を防ぐために酸化膜等を積層形成す
る必要があった。
一方、前述の金属電極の代わりに透明電極を用いる場合
には、半導体層を形成した後に、酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ） 、酸化錫（Ｓｎｕｇ）などの透明導電性金属酸
化物を、蒸着などにより形成していた。
には、半導体層を形成した後に、酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ） 、酸化錫（Ｓｎｕｇ）などの透明導電性金属酸
化物を、蒸着などにより形成していた。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかしながら、前者の６のにおいては、光損失を低減す
るために、櫛型に形成するなどの金属の純綿設計及び加
工を必要とする。
るために、櫛型に形成するなどの金属の純綿設計及び加
工を必要とする。
更に、光生成電流の表面再結合を防ぐために金属被覆さ
れていない半導体最表面に対して、酸化膜等の積層を必
要とするなど、工程が煩雑という欠点がある。
れていない半導体最表面に対して、酸化膜等の積層を必
要とするなど、工程が煩雑という欠点がある。
一方、後者の透明導電性金属酸化物薄膜を電極として用
いる場合には、半導体層上に、蒸着などにより導電性酸
化物１嗅を形成することになるが、その際に酸素を含む
雰囲気中においてスパッタ蒸着、電子線ビーム蒸着法に
より製膜する工程において半導体層最表面において酸化
被膜形成、イオン衝撃などにより半導体層に損傷を与え
るため、半導体層と導電性金属酸化膜電極との良好なオ
ーム性接合を妨げるために、光起電力素子の特性向上を
妨げていた。
いる場合には、半導体層上に、蒸着などにより導電性酸
化物１嗅を形成することになるが、その際に酸素を含む
雰囲気中においてスパッタ蒸着、電子線ビーム蒸着法に
より製膜する工程において半導体層最表面において酸化
被膜形成、イオン衝撃などにより半導体層に損傷を与え
るため、半導体層と導電性金属酸化膜電極との良好なオ
ーム性接合を妨げるために、光起電力素子の特性向上を
妨げていた。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は、半導体基板上に、金属溶媒を用いて連相成長
により光入射１１１表面側に位置する半導体薄膜層を形
成し、この半導体薄膜層上に溶融材料である金属を主体
とする金属薄膜または半導体母材との合金薄膜を連続し
て形成し、この金属薄膜または合金薄膜に酸化処理を行
ない透明導電性金属酸化物薄膜を形成することを特徴と
する。
により光入射１１１表面側に位置する半導体薄膜層を形
成し、この半導体薄膜層上に溶融材料である金属を主体
とする金属薄膜または半導体母材との合金薄膜を連続し
て形成し、この金属薄膜または合金薄膜に酸化処理を行
ない透明導電性金属酸化物薄膜を形成することを特徴と
する。
（ホ）作用
本発明は、半導体層に連続して前記合金薄膜層を形成し
、これを酸化することにより透明導電性金属酸化膜を得
るので、半導体層に損傷を与えることなく電極を形成す
ることが可能となり、オーム性接合の良好な透明導電性
金属酸化膜電極を形成することが可能となる。
、これを酸化することにより透明導電性金属酸化膜を得
るので、半導体層に損傷を与えることなく電極を形成す
ることが可能となり、オーム性接合の良好な透明導電性
金属酸化膜電極を形成することが可能となる。
（へ）実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は、本実施例により、製造された光起電力素子の
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
基板としてｐ型車結晶シリコン（Ｓｉ）半導体基板２を
用い、その上に、金属溶媒として錫（Ｓｎ）を用いて液
相成長によりｎ型のＳｉ半導体薄膜層３を形成する。そ
して、この薄膜形成により、基板２と半導体薄膜層３と
の間にｐｎ接合が形成される。
用い、その上に、金属溶媒として錫（Ｓｎ）を用いて液
相成長によりｎ型のＳｉ半導体薄膜層３を形成する。そ
して、この薄膜形成により、基板２と半導体薄膜層３と
の間にｐｎ接合が形成される。
続いて、半導体薄膜層３上に、溶媒金属であるＳｎを９
０％以上含む５ｎ−Ｓｉ合金薄膜を形成し、これを熱酸
化により酸化してＳｎＯ□透明導電性金属酸化物薄膜４
を形成し、光入射側の電極とする。また、裏面側電極１
として、金−ガリウム（Ａｕ−Ｇａ ）が基板２に形成
されている。
０％以上含む５ｎ−Ｓｉ合金薄膜を形成し、これを熱酸
化により酸化してＳｎＯ□透明導電性金属酸化物薄膜４
を形成し、光入射側の電極とする。また、裏面側電極１
として、金−ガリウム（Ａｕ−Ｇａ ）が基板２に形成
されている。
更に、電極４上に、保護被覆膜または反射防止Ｉｆ！
５を積層形成する。
５を積層形成する。
次に、本実施例の半導体薄膜層３及び透明導電性金属酸
化物薄膜４の具体的な形成条件等を第１表及び第２表に
示す。
化物薄膜４の具体的な形成条件等を第１表及び第２表に
示す。
第１表は、前記半導体薄膜層の液相成長による形成条件
及び合金薄膜の形成条件を、第２表は、合金薄膜の熱酸
化の条件を示す。
及び合金薄膜の形成条件を、第２表は、合金薄膜の熱酸
化の条件を示す。
第１表
第２表
さて、上述した条件で作成した本実施例の充電変換素子
と、従来の光起電力素子の各変換効率及び特性を測定し
、その比較を行った。第３表は。
と、従来の光起電力素子の各変換効率及び特性を測定し
、その比較を行った。第３表は。
画素子の特性を測定した結果を示す。
尚、比較を行った従来の光起電力素子の構造を第２図に
示す。この従来例のものは、本実施例と同一の基板ｌを
用いてＳｉ半導体薄膜層３を液相成長により作成した後
に、ＳｎＯ□からなる透明導電性金属酸化物薄膜４を酸
素−アルゴン雰囲気中でスパッタ蒸着により成膜し、８
膜層３上に作成した。そして、保護被覆膜５、裏面電極
１を夫々形成している。
示す。この従来例のものは、本実施例と同一の基板ｌを
用いてＳｉ半導体薄膜層３を液相成長により作成した後
に、ＳｎＯ□からなる透明導電性金属酸化物薄膜４を酸
素−アルゴン雰囲気中でスパッタ蒸着により成膜し、８
膜層３上に作成した。そして、保護被覆膜５、裏面電極
１を夫々形成している。
（以下余白）
第３表
Ｖｏｃ 開放端電圧 Ｉｓｃ：短絡電流Ｆ、Ｆ・曲
線因子 η、変換苅率 昭射条件： ＡＭ １．５ ｇｊ２ ｏｂａｌ １００
ｍｗ／ｃｍ２第７ｃから明らかなように本実施例にあ
っては、全ての特性が向上している。
線因子 η、変換苅率 昭射条件： ＡＭ １．５ ｇｊ２ ｏｂａｌ １００
ｍｗ／ｃｍ２第７ｃから明らかなように本実施例にあ
っては、全ての特性が向上している。
尚、合金薄膜の酸化法として本実施例に示した熱酸化に
よる方法以外のイオン注入によるもの、または反応性ス
パックなどによって６よい。
よる方法以外のイオン注入によるもの、または反応性ス
パックなどによって６よい。
更に、光起電力素子の半導体層として基板側をｎ型とし
、液相成長による半導体層をｐ型としてもよい。また。
、液相成長による半導体層をｐ型としてもよい。また。
各半導体層のドーパントをグレイデッドした半導体層を
用いてもよい。
用いてもよい。
また、上述した実施例においては、金属溶媒としてＳｎ
を用いたが、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）等を用
いることもできる。
を用いたが、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）等を用
いることもできる。
更に、上述した実施例により形成した光起電力素子を第
１発電素子とし、これに第２発電層として非晶質半導体
を主体とする光起電力素子を積層して多積層型光起電力
素子を形成すること６できる。
１発電素子とし、これに第２発電層として非晶質半導体
を主体とする光起電力素子を積層して多積層型光起電力
素子を形成すること６できる。
（ト）発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、光電変換素子の光
入射側電極を半導体層と連続して形成するので、界面に
おける接合特性に対して良好な効果を発揮し、光電変換
特性の向上を図ることができる。
入射側電極を半導体層と連続して形成するので、界面に
おける接合特性に対して良好な効果を発揮し、光電変換
特性の向上を図ることができる。
又、光入射側の電極である透明導電性金属酸化物層を半
導体薄膜の形成法である液相成長による金属溶媒をその
まま用いるので、電極材料コストの低減が図れる。
導体薄膜の形成法である液相成長による金属溶媒をその
まま用いるので、電極材料コストの低減が図れる。
第１図は本発明法により形成された光起電力素子を示す
断面図、第２図は従来法により形成された光起電力素子
を示す断面図である。 １・・・裏面電極、２・・・基板、３・・・半導体薄膜
層、４・・−透明導電性金属酸化物電極、４°・・・透
明導電性金属酸化物電極（スパック法）、５・・・保護
被覆膜。 第 図
断面図、第２図は従来法により形成された光起電力素子
を示す断面図である。 １・・・裏面電極、２・・・基板、３・・・半導体薄膜
層、４・・−透明導電性金属酸化物電極、４°・・・透
明導電性金属酸化物電極（スパック法）、５・・・保護
被覆膜。 第 図
Claims (1)
- （１）半導体基板上に、錫、インジウム、亜鉛などの金
属溶媒を用いて液相成長により光入射側表面側に位置す
る半導体薄膜層を形成し、この半導体薄膜層上に溶融材
料である錫、インジウム、亜鉛などの金属を主体とする
金属薄膜または半導体母材との合金薄膜を連続して形成
し、この金属薄膜または合金薄膜に酸化処理を行ない透
明導電性金属酸化物薄膜を形成することを特徴とする光
起電力素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325644A JP2771651B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325644A JP2771651B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光起電力素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185877A true JPH03185877A (ja) | 1991-08-13 |
| JP2771651B2 JP2771651B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=18179132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325644A Expired - Fee Related JP2771651B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771651B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326719A (en) * | 1988-03-11 | 1994-07-05 | Unisearch Limited | Thin film growth using two part metal solvent |
| CN100369530C (zh) * | 2004-03-29 | 2008-02-13 | 株式会社日立制作所 | 元件装载用基板及其制造方法与半导体元件安装方法 |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1325644A patent/JP2771651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326719A (en) * | 1988-03-11 | 1994-07-05 | Unisearch Limited | Thin film growth using two part metal solvent |
| CN100369530C (zh) * | 2004-03-29 | 2008-02-13 | 株式会社日立制作所 | 元件装载用基板及其制造方法与半导体元件安装方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2771651B2 (ja) | 1998-07-02 |
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|---|---|---|---|
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