JPH06260665A - 非晶質太陽電池 - Google Patents
非晶質太陽電池Info
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- JPH06260665A JPH06260665A JP5043597A JP4359793A JPH06260665A JP H06260665 A JPH06260665 A JP H06260665A JP 5043597 A JP5043597 A JP 5043597A JP 4359793 A JP4359793 A JP 4359793A JP H06260665 A JPH06260665 A JP H06260665A
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- thin film
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- film
- silicon
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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
- Y02E10/545—Microcrystalline silicon PV cells
-
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Abstract
(57)【要約】
【構成】 非晶質太陽電池のｐ／ｉ界面層にシリコン
系薄膜形成原料を供給してシリコン系薄膜形成を行う成
膜工程と該シリコン系薄膜の形成原料の供給を停止して
非堆積性のガスの放電雰囲気に曝す改質工程とを繰り返
して形成され、かつ、その１回の繰り返しにおいて形成
されるシリコン系薄膜の厚みが1〜20ｎｍであり光学的
バンドギャップ充分広い全膜厚が100ｎｍ以下である半
導体薄膜を用いた非晶質太陽電池。 【効果】 光学的バンドギャップが広くて光電特性の
優れたシリコン系薄膜を用いることにより、非晶質太陽
電池の光電特性が改善される。
系薄膜形成原料を供給してシリコン系薄膜形成を行う成
膜工程と該シリコン系薄膜の形成原料の供給を停止して
非堆積性のガスの放電雰囲気に曝す改質工程とを繰り返
して形成され、かつ、その１回の繰り返しにおいて形成
されるシリコン系薄膜の厚みが1〜20ｎｍであり光学的
バンドギャップ充分広い全膜厚が100ｎｍ以下である半
導体薄膜を用いた非晶質太陽電池。 【効果】 光学的バンドギャップが広くて光電特性の
優れたシリコン系薄膜を用いることにより、非晶質太陽
電池の光電特性が改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非晶質太陽電池に関
し、より詳しくは、そのｐ／ｉ界面層に光電特性の優れ
たシリコン系薄膜を用いることにより、太陽電池の光電
変換効率の改善を行う技術に関するものである。
し、より詳しくは、そのｐ／ｉ界面層に光電特性の優れ
たシリコン系薄膜を用いることにより、太陽電池の光電
変換効率の改善を行う技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非晶質太陽電池の光電変換効率の向上の
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。従来、ｐ層材料としては非
晶質シリコンカーバイド（以下、ａ−ＳｉＣ）を含む光
学的バンドギャップの大きい材料が検討されている。主
たる光活性層であるｉ層としてはａ−ＳｉＣ、非晶質シ
リコンゲルマニウム（以下、ａ−ＳｉＧｅ）、非晶質シ
リコン（以下、ａ−Ｓｉ）材料が検討されている。
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。従来、ｐ層材料としては非
晶質シリコンカーバイド（以下、ａ−ＳｉＣ）を含む光
学的バンドギャップの大きい材料が検討されている。主
たる光活性層であるｉ層としてはａ−ＳｉＣ、非晶質シ
リコンゲルマニウム（以下、ａ−ＳｉＧｅ）、非晶質シ
リコン（以下、ａ−Ｓｉ）材料が検討されている。
【０００３】ｐ層材料の光学的バンドギャップよりも小
さいｉ層材料をｐ層に接合するヘテロ接合型の太陽電池
の場合、直接、ｐ層材料とｉ層材料との接合を行うと、
ｐ／ｉ界面付近において、光励起により生成した正孔と
電子の再結合が生じるために、開放端電圧ならびに短絡
光電流が低く光電変換効率が低い。
さいｉ層材料をｐ層に接合するヘテロ接合型の太陽電池
の場合、直接、ｐ層材料とｉ層材料との接合を行うと、
ｐ／ｉ界面付近において、光励起により生成した正孔と
電子の再結合が生じるために、開放端電圧ならびに短絡
光電流が低く光電変換効率が低い。
【０００４】これを改善する手段としては、ｐ／ｉ界面
に炭素（以下、Ｃとする。）組成を徐々に変化させ光学
的バンドギャップを徐々に変化させたグレイデッドバン
ドギャップａ−ＳｉＣ層を挿入することが試みられてい
る。しかしながら、ａ−ＳｉＣ膜はＣ含有量を増加させ
るにつれ光学的バンドギャップを大きくできるが、同時
に、膜の導電率が低下するために直列抵抗成分が増加し
て変換効率の低下が生じる。そのため、さらに特性の改
善を行うことは容易なことではない。光吸収係数と導電
率は相反する関係にあり、その両方の特性を改善するこ
とを目的として、原料ガスの選択及び成膜方法の改善が
行われてきた。ａ−ＳｉＣの成膜法としては、プラズマ
ＣＶＤ法においては、SiH4+CH4+B2H6 ガス、Si2H6+B2H6
+Si(CH3) 2Hガス等が用いられ、光ＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法
においては、Si2H6+B2H6+C2H2ガス等が用いられてき
た。このような光学的バンドギャップと光導電率の改善
を両立させる試みにも関わらず、未だ充分な結果は得ら
れていない。
に炭素（以下、Ｃとする。）組成を徐々に変化させ光学
的バンドギャップを徐々に変化させたグレイデッドバン
ドギャップａ−ＳｉＣ層を挿入することが試みられてい
る。しかしながら、ａ−ＳｉＣ膜はＣ含有量を増加させ
るにつれ光学的バンドギャップを大きくできるが、同時
に、膜の導電率が低下するために直列抵抗成分が増加し
て変換効率の低下が生じる。そのため、さらに特性の改
善を行うことは容易なことではない。光吸収係数と導電
率は相反する関係にあり、その両方の特性を改善するこ
とを目的として、原料ガスの選択及び成膜方法の改善が
行われてきた。ａ−ＳｉＣの成膜法としては、プラズマ
ＣＶＤ法においては、SiH4+CH4+B2H6 ガス、Si2H6+B2H6
+Si(CH3) 2Hガス等が用いられ、光ＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法
においては、Si2H6+B2H6+C2H2ガス等が用いられてき
た。このような光学的バンドギャップと光導電率の改善
を両立させる試みにも関わらず、未だ充分な結果は得ら
れていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光電変換素子、特に高
い光電変換効率が求められる非晶質太陽電池において
は、光導入部のｐ型半導体の光電特性およびｐ型半導体
とｉ型半導体の間に挿入されるｐ／ｉ界面層の光電特性
が変換効率に大きく寄与しているが、本発明は、非晶質
太陽電池のｐ／ｉ界面層に従来作製困難であった光学的
バンドギャップが広くて光電特性の優れたシリコン系薄
膜を用いることにより、非晶質太陽電池の光電特性の改
善を行うものである。
い光電変換効率が求められる非晶質太陽電池において
は、光導入部のｐ型半導体の光電特性およびｐ型半導体
とｉ型半導体の間に挿入されるｐ／ｉ界面層の光電特性
が変換効率に大きく寄与しているが、本発明は、非晶質
太陽電池のｐ／ｉ界面層に従来作製困難であった光学的
バンドギャップが広くて光電特性の優れたシリコン系薄
膜を用いることにより、非晶質太陽電池の光電特性の改
善を行うものである。
【０００６】
【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、非晶質太陽電池のｐ／ｉ界面層に、シリ
コン系薄膜形成原料を供給してシリコン系薄膜形成を行
う成膜工程と該シリコン系薄膜の形成原料の供給を停止
して非堆積性のガスの放電雰囲気に曝す改質工程との繰
り返しにおいて形成されるシリコン系薄膜で、かつ、そ
の１回の繰り返しにおいて形成されるシリコン系薄膜の
厚みが1〜20ｎｍであり光学的バンドギャップが十分広
く全膜厚が100ｎｍ以下である半導体を用いることによ
り、非晶質太陽電池の光電特性が改善されることを見い
だし、本発明を完成するに至った。
解決するため、非晶質太陽電池のｐ／ｉ界面層に、シリ
コン系薄膜形成原料を供給してシリコン系薄膜形成を行
う成膜工程と該シリコン系薄膜の形成原料の供給を停止
して非堆積性のガスの放電雰囲気に曝す改質工程との繰
り返しにおいて形成されるシリコン系薄膜で、かつ、そ
の１回の繰り返しにおいて形成されるシリコン系薄膜の
厚みが1〜20ｎｍであり光学的バンドギャップが十分広
く全膜厚が100ｎｍ以下である半導体を用いることによ
り、非晶質太陽電池の光電特性が改善されることを見い
だし、本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、非晶質太陽電池の少
なくともｐ／ｉ界面層に、シリコン系薄膜形成原料を供
給してシリコン系薄膜形成を行う成膜工程と、該シリコ
ン系薄膜形成原料の供給を停止して非堆積性のガスの放
電雰囲気に曝す改質工程とを繰り返して形成されるシリ
コン系薄膜を形成し、かつ、該シリコン系薄膜は、その
１回の繰り返しにおいて形成される薄膜の厚みが１〜20
ｎｍであり、その全膜厚が100ｎｍ以下である半導体薄
膜であることを特徴とする非晶質太陽電池である非晶質
太陽電池、である。
なくともｐ／ｉ界面層に、シリコン系薄膜形成原料を供
給してシリコン系薄膜形成を行う成膜工程と、該シリコ
ン系薄膜形成原料の供給を停止して非堆積性のガスの放
電雰囲気に曝す改質工程とを繰り返して形成されるシリ
コン系薄膜を形成し、かつ、該シリコン系薄膜は、その
１回の繰り返しにおいて形成される薄膜の厚みが１〜20
ｎｍであり、その全膜厚が100ｎｍ以下である半導体薄
膜であることを特徴とする非晶質太陽電池である非晶質
太陽電池、である。
【０００８】本発明において、シリコン系薄膜の成膜工
程において、薄膜形成原料、薄膜形成原料の供給手段、
成膜手段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、イ
オンクラスタービームなどの物理的成膜方法や光ＣＶ
Ｄ、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の化学気相成膜法（Ｃ
ＶＤ）により実施される。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、非堆積性のガスの
放電雰囲気に曝し、成膜工程で形成されたシリコン系薄
膜の改質を行う工程である。
程において、薄膜形成原料、薄膜形成原料の供給手段、
成膜手段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、イ
オンクラスタービームなどの物理的成膜方法や光ＣＶ
Ｄ、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の化学気相成膜法（Ｃ
ＶＤ）により実施される。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、非堆積性のガスの
放電雰囲気に曝し、成膜工程で形成されたシリコン系薄
膜の改質を行う工程である。
【０００９】非堆積性のガスとは、水素、重水素、ヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどで
あり、また、これらの混合ガスでも構わない。これらの
ガスに必要に応じて、III 族元素化合物のガス、すなわ
ちジボランなどのホウ素水素化物、三フッ化ホウ素等の
ハロゲン化ホウ素化合物、トリメチルホウ素などの有機
ホウ素化合物、三塩化アルミ等のハロゲン化アルミニウ
ム化合物、トリメチルアルミニウム等の有機アルミニウ
ム化合物などを 1% 以下（容積比）混合することは本発
明の妨げとは成らない。
ウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどで
あり、また、これらの混合ガスでも構わない。これらの
ガスに必要に応じて、III 族元素化合物のガス、すなわ
ちジボランなどのホウ素水素化物、三フッ化ホウ素等の
ハロゲン化ホウ素化合物、トリメチルホウ素などの有機
ホウ素化合物、三塩化アルミ等のハロゲン化アルミニウ
ム化合物、トリメチルアルミニウム等の有機アルミニウ
ム化合物などを 1% 以下（容積比）混合することは本発
明の妨げとは成らない。
【００１０】以下に、効果的な物理的成膜方法を説明す
る。成膜のための出発原料としては、シリコン、シリコ
ンカーバイド、シリコンゲルマニウム合金または複合粉
末等のシリコン系原料を効果的に用いることが出来る。
成膜条件は特に限定されるものではなく、ヘリウム、ネ
オン、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガス、水
素、重水素、フッ素、フッ化水素等の雰囲気、、これら
の混合ガス雰囲気、これらガスの放電雰囲気あるいはこ
れらの混合ガスの放電雰囲気中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、0.001〜100scc
m、反応圧力は、0.001mtorr〜大気圧の範囲である。ま
た、成膜温度に応じて、流量、圧力、電力等の成膜条件
は適宜選択される。
る。成膜のための出発原料としては、シリコン、シリコ
ンカーバイド、シリコンゲルマニウム合金または複合粉
末等のシリコン系原料を効果的に用いることが出来る。
成膜条件は特に限定されるものではなく、ヘリウム、ネ
オン、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガス、水
素、重水素、フッ素、フッ化水素等の雰囲気、、これら
の混合ガス雰囲気、これらガスの放電雰囲気あるいはこ
れらの混合ガスの放電雰囲気中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、0.001〜100scc
m、反応圧力は、0.001mtorr〜大気圧の範囲である。ま
た、成膜温度に応じて、流量、圧力、電力等の成膜条件
は適宜選択される。
【００１１】成膜温度の管理は、成膜中の基板温度を管
理することにより行われる。温度範囲は、基本的には制
約を受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、600℃以下の
温度範囲で適宜選択される。成膜時の膜厚の管理は,成
膜時間を管理することにより行われる。
理することにより行われる。温度範囲は、基本的には制
約を受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、600℃以下の
温度範囲で適宜選択される。成膜時の膜厚の管理は,成
膜時間を管理することにより行われる。
【００１２】次に、効果的な化学気層成長法を説明す
る。成膜のための原料ガスとして、一般式 SinH2n+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、テトラシラン等のシラン化合物やフッ化シラン、
塩化シラン等のハロゲン化シラン、有機シランを効果的
に用いることができ,これらのガスに炭化水素、ゲルマ
ニウム化合物などを混合して用いても良い。また、希釈
ガスとして、水素、重水素、ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、キセノン、クリプトン、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、0.001〜100％（容積比）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。また、これらのガスに必要に応
じて、III 族元素化合物のガス、すなわちジボランなど
のホウ素化水素化合物、三フッ化ホウ素等のハロゲン化
ホウ素化合物、トリメチルホウ素などの有機ホウ素化合
物、三塩化アルミ等のハロゲン化アルミニウム化合物、
トリメチルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物な
どを 1% 以下（容積比）混合することは本発明の妨げと
は成らない。
る。成膜のための原料ガスとして、一般式 SinH2n+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、テトラシラン等のシラン化合物やフッ化シラン、
塩化シラン等のハロゲン化シラン、有機シランを効果的
に用いることができ,これらのガスに炭化水素、ゲルマ
ニウム化合物などを混合して用いても良い。また、希釈
ガスとして、水素、重水素、ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、キセノン、クリプトン、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、0.001〜100％（容積比）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。また、これらのガスに必要に応
じて、III 族元素化合物のガス、すなわちジボランなど
のホウ素化水素化合物、三フッ化ホウ素等のハロゲン化
ホウ素化合物、トリメチルホウ素などの有機ホウ素化合
物、三塩化アルミ等のハロゲン化アルミニウム化合物、
トリメチルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物な
どを 1% 以下（容積比）混合することは本発明の妨げと
は成らない。
【００１３】成膜条件については特に限定されるもので
はない。具体的な条件の一例を以下に示す。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は、原料ガス流
量1〜100sccm、反応圧力1mtorr〜大気圧、基板温度、０
〜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、100〜400℃の範囲において適宜選択される。
はない。具体的な条件の一例を以下に示す。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は、原料ガス流
量1〜100sccm、反応圧力1mtorr〜大気圧、基板温度、０
〜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、100〜400℃の範囲において適宜選択される。
【００１４】また、プラズマＣＶＤについては、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1〜9000sccm、反応圧力0.001mtorr〜大気
圧、放電電力1mW/cm2〜10W/cm2の範囲で充分である。こ
れらの成膜条件は成膜速度、放電方法に応じて適宜選択
されるものである。基板温度は常温〜600℃であり、よ
り好ましくは、50〜300℃である。成膜時の膜厚の管理
は,成膜時間を管理することにより行われる。
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1〜9000sccm、反応圧力0.001mtorr〜大気
圧、放電電力1mW/cm2〜10W/cm2の範囲で充分である。こ
れらの成膜条件は成膜速度、放電方法に応じて適宜選択
されるものである。基板温度は常温〜600℃であり、よ
り好ましくは、50〜300℃である。成膜時の膜厚の管理
は,成膜時間を管理することにより行われる。
【００１５】次に、改質工程の具体的な条件を示す。放
電は、放電電力1mW/cm2〜10W/cm2、非堆積性ガスの流量
1〜5000sccm、圧力0.001mtorr〜大気圧の範囲におい
て、発生維持される。改質工程における温度条件は基板
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低い温度であり、室温から600℃好
ましくは50〜300℃である。
電は、放電電力1mW/cm2〜10W/cm2、非堆積性ガスの流量
1〜5000sccm、圧力0.001mtorr〜大気圧の範囲におい
て、発生維持される。改質工程における温度条件は基板
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低い温度であり、室温から600℃好
ましくは50〜300℃である。
【００１６】成膜工程−改質工程の１サイクルに要する
時間は特に限定される用件ではないが、1000秒以内が好
ましい。成膜工程から改質工程へ移行する時間および改
質工程から成膜工程へ移行する時間は可能な限り短い方
が好ましい。この時間は、装置形状、寸法、真空排気シ
ステム等の条件に依存する。成膜工程から改質工程に移
行する場合および改質工程から成膜工程に移行する場合
には、成膜工程に用いるガスと改質工程に用いるガスの
混合を避けるために真空排気を行うことが好ましい。
時間は特に限定される用件ではないが、1000秒以内が好
ましい。成膜工程から改質工程へ移行する時間および改
質工程から成膜工程へ移行する時間は可能な限り短い方
が好ましい。この時間は、装置形状、寸法、真空排気シ
ステム等の条件に依存する。成膜工程から改質工程に移
行する場合および改質工程から成膜工程に移行する場合
には、成膜工程に用いるガスと改質工程に用いるガスの
混合を避けるために真空排気を行うことが好ましい。
【００１７】成膜工程−改質工程の繰り返し回数は特に
限定されるものではないが,成膜工程から改質工程へ移
行する時間および改質工程から成膜工程へと移行する時
間を考慮した場合、20回以下が好ましい。かくして得ら
れるｐ／ｉ界面層には光学的バンドギャップが充分広
く、通常1.8 eV以上の膜が積層されることになる。また
これらは通常、20at. %以上の水素が含有される。
限定されるものではないが,成膜工程から改質工程へ移
行する時間および改質工程から成膜工程へと移行する時
間を考慮した場合、20回以下が好ましい。かくして得ら
れるｐ／ｉ界面層には光学的バンドギャップが充分広
く、通常1.8 eV以上の膜が積層されることになる。また
これらは通常、20at. %以上の水素が含有される。
【００１８】本発明で用いる基体や電極の材料について
は特に限定されず、従来用いられている物質を有効に用
いることができる。例えば、基体としては絶縁性または
導電性、透明または不透明の何れの性質を有するもので
も良い。基本的にはガラス、アルミナ、シリコン、ステ
ンレス鋼、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出来る。電極材料としては、光
入射側は透明あるいは透明性の材料を用いなければなら
ないが、これ以外の制限はない。アルミニウム、銀、ク
ロム、チタン、ニッケル、金、白金等の金属やこれらの
金属を含む合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等
の酸化物の中から適宜選択して用いることが出来る。
は特に限定されず、従来用いられている物質を有効に用
いることができる。例えば、基体としては絶縁性または
導電性、透明または不透明の何れの性質を有するもので
も良い。基本的にはガラス、アルミナ、シリコン、ステ
ンレス鋼、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出来る。電極材料としては、光
入射側は透明あるいは透明性の材料を用いなければなら
ないが、これ以外の制限はない。アルミニウム、銀、ク
ロム、チタン、ニッケル、金、白金等の金属やこれらの
金属を含む合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等
の酸化物の中から適宜選択して用いることが出来る。
【００１９】本発明に用いるｐ型半導体およびｎ型半導
体は特に限定されるものではない。ｐ型の導電性を付与
するには出発原料に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
メチルホウ素等の雰囲気で成膜することにより行える。
ｎ型の導電性を付与するには、出発原料に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、ハロゲン化ヒ素、アルキルリ
ン、アルキルヒ素等の雰囲気で成膜することで行える。
なお、本発明においてｐ層、ｉ層、ｎ層等の形成条件に
ついては、特に限定するものでなく、従来、公知の条件
が用いられるが、念のため以下に簡単に示す。
体は特に限定されるものではない。ｐ型の導電性を付与
するには出発原料に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
メチルホウ素等の雰囲気で成膜することにより行える。
ｎ型の導電性を付与するには、出発原料に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、ハロゲン化ヒ素、アルキルリ
ン、アルキルヒ素等の雰囲気で成膜することで行える。
なお、本発明においてｐ層、ｉ層、ｎ層等の形成条件に
ついては、特に限定するものでなく、従来、公知の条件
が用いられるが、念のため以下に簡単に示す。
【００２０】先ず、ｐ層について述べれば、シラン、ジ
シラン、トリシラン等のシラン類やメチルシラン、ジメ
チルシラン等の有機シラン、メタン、エタン、ブタン等
の炭化水素、塩化シラン、フッ化シラン等のハロゲン化
シランに、ｐ型の導伝性を付与するためのIII 族化合物
のガス、ジボラン等ホウ化水素化合物、三フッ化ホウ素
化合物、トリメチルアルミニウム等有機アルミニウム化
合物、三塩化アルミニウムを添加し、これを水素やヘリ
ウム、アルゴン等で適宜希釈して原料ガスとする。成膜
手段としてはプラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ等が適用できる
が、例えば前者を適用する場合は、１mTorr 〜大気圧、
好ましくは0.05〜１Torr程度の圧力下、常温〜600 ℃、
好ましくは50〜300 ℃程度の基板温度で、10 W/cm2以下
の電力を印加し、50〜150 Å程度の厚みにまで成膜する
のである。ｐ層を構成できる材料はa-Si:H、a-SiC:H 、
微結晶シリコン( μc-Si )、微結晶シリコンカーバイド
(μc-SiC ) 、a-Si:H/a-C積層体などである。
シラン、トリシラン等のシラン類やメチルシラン、ジメ
チルシラン等の有機シラン、メタン、エタン、ブタン等
の炭化水素、塩化シラン、フッ化シラン等のハロゲン化
シランに、ｐ型の導伝性を付与するためのIII 族化合物
のガス、ジボラン等ホウ化水素化合物、三フッ化ホウ素
化合物、トリメチルアルミニウム等有機アルミニウム化
合物、三塩化アルミニウムを添加し、これを水素やヘリ
ウム、アルゴン等で適宜希釈して原料ガスとする。成膜
手段としてはプラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ等が適用できる
が、例えば前者を適用する場合は、１mTorr 〜大気圧、
好ましくは0.05〜１Torr程度の圧力下、常温〜600 ℃、
好ましくは50〜300 ℃程度の基板温度で、10 W/cm2以下
の電力を印加し、50〜150 Å程度の厚みにまで成膜する
のである。ｐ層を構成できる材料はa-Si:H、a-SiC:H 、
微結晶シリコン( μc-Si )、微結晶シリコンカーバイド
(μc-SiC ) 、a-Si:H/a-C積層体などである。
【００２１】また、ｉ層の成膜条件について述べれば、
原料、成膜手段、成膜条件等は、基本的には、ｐ／ｉ界
面層膜の成膜条件で採用したものがそのまま適用でき、
この条件で100 〜10000 Å程度の厚みにまで成膜すれば
よいのである。なお、ｉ層の材質としては a-Si 、a-Si
C 、a-SiGe等がある。
原料、成膜手段、成膜条件等は、基本的には、ｐ／ｉ界
面層膜の成膜条件で採用したものがそのまま適用でき、
この条件で100 〜10000 Å程度の厚みにまで成膜すれば
よいのである。なお、ｉ層の材質としては a-Si 、a-Si
C 、a-SiGe等がある。
【００２２】さらに、ｎ層の成膜条件については、基本
的にｐ層と同様であるが、ただ、ｎ型の導伝性を付与す
るために、III 族の代わりに、Ｖ族の元素、例えばリン
や砒素を含有する、ホスフィン、アルシン、ハロゲン化
リン、ハロゲン化砒素、アルキル砒素等を添加して、50
〜1000Å程度の厚みに成膜すればよいのである。
的にｐ層と同様であるが、ただ、ｎ型の導伝性を付与す
るために、III 族の代わりに、Ｖ族の元素、例えばリン
や砒素を含有する、ホスフィン、アルシン、ハロゲン化
リン、ハロゲン化砒素、アルキル砒素等を添加して、50
〜1000Å程度の厚みに成膜すればよいのである。
【００２３】本発明によって得られる非晶質太陽電池の
典型的な層構成の例を図１から図７に示す。図１に示す
例は、基板１０１に第１の電極１０２、ｐ型半導体１０
３、ｐ／ｉ界面層１０４、ｉ層１０５、ｎ型半導体１０
６、第２の電極１０７から構成され、基板１０１側から
この順番で堆積されるいわゆるｐｉｎ構造の非晶質太陽
電池である。本構造の非晶質太陽電池では、光は基板１
０１側から入射し、基板１０１にはガラス等の透明な材
料、第１の電極１０２には透明導電膜、第２の電極１０
７にはＡｌ、Ａｇ等の光反射率の高い材料が用いられ
る。
典型的な層構成の例を図１から図７に示す。図１に示す
例は、基板１０１に第１の電極１０２、ｐ型半導体１０
３、ｐ／ｉ界面層１０４、ｉ層１０５、ｎ型半導体１０
６、第２の電極１０７から構成され、基板１０１側から
この順番で堆積されるいわゆるｐｉｎ構造の非晶質太陽
電池である。本構造の非晶質太陽電池では、光は基板１
０１側から入射し、基板１０１にはガラス等の透明な材
料、第１の電極１０２には透明導電膜、第２の電極１０
７にはＡｌ、Ａｇ等の光反射率の高い材料が用いられ
る。
【００２４】図２に示す例は、バンドギャップの異なる
２種類の半導体をｉ層に用い、ｐｉｎ構造非晶質太陽電
池を２段に積層した、いわゆるｐｉｎ構造のタンデム構
造太陽電池である。基板２０１、第１の電極２０２、第
１のｐ型半導体２０３、第１のｐ／ｉ界面層２０４、第
１のｉ層２０５、第１のｎ型半導体２０６、第２のｐ型
半導体２０７、第２のｐ／ｉ界面層２０８、第２のｉ層
２０９、第２のｎ型半導体２１０、第２の電極２１１か
ら構成され、基板２０１側からこの順番で堆積される。
本構造の非晶質太陽電池では、光は基板２０１側から入
射し、基板２０１にはガラス等の透明な材料、第１の電
極２０２には透明導電膜、第２の電極２１１にはＡｌ、
Ａｇ等の光反射率の高い材料が用いられる。
２種類の半導体をｉ層に用い、ｐｉｎ構造非晶質太陽電
池を２段に積層した、いわゆるｐｉｎ構造のタンデム構
造太陽電池である。基板２０１、第１の電極２０２、第
１のｐ型半導体２０３、第１のｐ／ｉ界面層２０４、第
１のｉ層２０５、第１のｎ型半導体２０６、第２のｐ型
半導体２０７、第２のｐ／ｉ界面層２０８、第２のｉ層
２０９、第２のｎ型半導体２１０、第２の電極２１１か
ら構成され、基板２０１側からこの順番で堆積される。
本構造の非晶質太陽電池では、光は基板２０１側から入
射し、基板２０１にはガラス等の透明な材料、第１の電
極２０２には透明導電膜、第２の電極２１１にはＡｌ、
Ａｇ等の光反射率の高い材料が用いられる。
【００２５】図３に示す例は、バンドギャップの異なる
３種類の半導体をｉ層に用い、ｐｉｎ構造非晶質太陽電
池を３段に積層したいわゆるｐｉｎ構造のトリプル構造
太陽電池である。基板３０１に第１の電極３０２、第１
のｐ型半導体３０３、第１のｐ／ｉ界面層３０４、第１
のｉ層３０５、第１のｎ型半導体３０６、第２のｐ型半
導体３０７、第２のｐ／ｉ界面層３０８、第２のｉ層３
０９、第２のｎ型半導体３１０、第３のｐ型半導体３１
１、第３のｐ／ｉ界面層３１２、第３のｉ層３１３、第
３のｎ型半導体３１４、第２の電極３１５から構成さ
れ、基板３０１側からこの順番で堆積される。本構造の
非晶質太陽電池では、光は基板３０１側から入射し、基
板３０１にはガラス等の透明性の材料、第１の電極３０
２には透明導電膜、第２の電極３１５にはＡｌ、Ａｇ等
の光反射率の高い材料が用いられる。
３種類の半導体をｉ層に用い、ｐｉｎ構造非晶質太陽電
池を３段に積層したいわゆるｐｉｎ構造のトリプル構造
太陽電池である。基板３０１に第１の電極３０２、第１
のｐ型半導体３０３、第１のｐ／ｉ界面層３０４、第１
のｉ層３０５、第１のｎ型半導体３０６、第２のｐ型半
導体３０７、第２のｐ／ｉ界面層３０８、第２のｉ層３
０９、第２のｎ型半導体３１０、第３のｐ型半導体３１
１、第３のｐ／ｉ界面層３１２、第３のｉ層３１３、第
３のｎ型半導体３１４、第２の電極３１５から構成さ
れ、基板３０１側からこの順番で堆積される。本構造の
非晶質太陽電池では、光は基板３０１側から入射し、基
板３０１にはガラス等の透明性の材料、第１の電極３０
２には透明導電膜、第２の電極３１５にはＡｌ、Ａｇ等
の光反射率の高い材料が用いられる。
【００２６】図４は、基板４０１上に、第１の電極４０
２、ｎ型半導体４０３、ｉ層４０４、ｐ／ｉ界面層４０
５、ｐ型半導体４０６、第２の電極４０７から構成さ
れ、基板４０１側からこの順番で堆積されるいわゆるｎ
ｉｐ構造非晶質太電池である。図２の電極４０７には透
明導電膜が用いられ、光は第２の電極４０７側から入射
する。
２、ｎ型半導体４０３、ｉ層４０４、ｐ／ｉ界面層４０
５、ｐ型半導体４０６、第２の電極４０７から構成さ
れ、基板４０１側からこの順番で堆積されるいわゆるｎ
ｉｐ構造非晶質太電池である。図２の電極４０７には透
明導電膜が用いられ、光は第２の電極４０７側から入射
する。
【００２７】図５に示す例は、バンドギャップの異なる
２種類の半導体をｉ層に用い、ｎｉｐ構造非晶質太陽電
池を２段に積層したいわゆるｎｉｐ構造のタンデム構造
太陽電池である。基板５０１上に、第１の電極５０２、
第１のｎ型半導体５０３、第１のｉ層５０４、第１のｐ
／ｉ界面層５０５、第１のｐ型半導体５０６、第２のｎ
型半導体５０７、第２のｉ層５０８、第２のｐ／ｉ界面
層５０９、第２のｐ型半導体５１０、第２の電極５１１
から構成され、基板５０１側からこの順番で堆積され
る．第２の電極５１１には透明導電膜が用いられ、光は
第２の電極４０７側から入射する。
２種類の半導体をｉ層に用い、ｎｉｐ構造非晶質太陽電
池を２段に積層したいわゆるｎｉｐ構造のタンデム構造
太陽電池である。基板５０１上に、第１の電極５０２、
第１のｎ型半導体５０３、第１のｉ層５０４、第１のｐ
／ｉ界面層５０５、第１のｐ型半導体５０６、第２のｎ
型半導体５０７、第２のｉ層５０８、第２のｐ／ｉ界面
層５０９、第２のｐ型半導体５１０、第２の電極５１１
から構成され、基板５０１側からこの順番で堆積され
る．第２の電極５１１には透明導電膜が用いられ、光は
第２の電極４０７側から入射する。
【００２８】図６に示す例は、バンドギャップの異なる
３種類の半導体をｉ層に用い、ｎｉｐ構造非晶質太陽電
池を３段に積層したいわゆるｎｉｐ構造のトリプル構造
太陽電池である。基板６０１上に、第１の電極６０２、
第１のｎ型半導体６０３、第１のｉ層６０４、第１のｐ
／ｉ界面層６０５、第１のｐ型半導体６０６、第２のｎ
型半導体６０７、第２のｉ層６０８、第２のｐ／ｉ界面
層６０９、第２のｐ型半導体６１０、第３のｎ型半導体
６１１、第３のｉ層６１２、第３のｐ／ｉ界面層６１
３、第３のｐ型半導体６１４、第２の電極６１５から構
成され、基板６０１側からこの順番で堆積される．第２
の電極６１５には透明導電膜が用いられ、光は第２の電
極６１５側から入射する。
３種類の半導体をｉ層に用い、ｎｉｐ構造非晶質太陽電
池を３段に積層したいわゆるｎｉｐ構造のトリプル構造
太陽電池である。基板６０１上に、第１の電極６０２、
第１のｎ型半導体６０３、第１のｉ層６０４、第１のｐ
／ｉ界面層６０５、第１のｐ型半導体６０６、第２のｎ
型半導体６０７、第２のｉ層６０８、第２のｐ／ｉ界面
層６０９、第２のｐ型半導体６１０、第３のｎ型半導体
６１１、第３のｉ層６１２、第３のｐ／ｉ界面層６１
３、第３のｐ型半導体６１４、第２の電極６１５から構
成され、基板６０１側からこの順番で堆積される．第２
の電極６１５には透明導電膜が用いられ、光は第２の電
極６１５側から入射する。
【００２９】図７に示す例は、バンドギャップの異なる
２種の半導体をｉ層に用い、ｐｉｎ構造太陽電池とｎｉ
ｐ構造太陽電池を積層したｐｉｎ／ｎｉｐ構造のタンデ
ム構造非晶質太陽電池である。基板７０１、第１の電極
７０２、第１のｐ型半導体７０３、第１のｐ／ｉ界面層
７０４、第１のｉ層７０５、第１のｎ型半導体７０６、
第２の電極７０７、第２のｎ型半導体７０８、第２のｉ
層７０９、第２のｐ／ｉ界７１０面層、第２のｐ層７１
１、第３の電極７１２から構成され、基板７０１側から
この順番に堆積される。この非晶質太陽電池においては
第１の電極７０２および第３の電極７１２がプラス極で
あり、第２の電極７０７がマイナス極と成る．基板７０
１側から光を入射させる場合には、基板７０１にはガラ
ス等の透明な材料、第１の電極７０２は透明導電膜を用
いる．第３の電極７１２側から光を入射させる場合には
第３の電極７１２には透明導電膜を用いる。
２種の半導体をｉ層に用い、ｐｉｎ構造太陽電池とｎｉ
ｐ構造太陽電池を積層したｐｉｎ／ｎｉｐ構造のタンデ
ム構造非晶質太陽電池である。基板７０１、第１の電極
７０２、第１のｐ型半導体７０３、第１のｐ／ｉ界面層
７０４、第１のｉ層７０５、第１のｎ型半導体７０６、
第２の電極７０７、第２のｎ型半導体７０８、第２のｉ
層７０９、第２のｐ／ｉ界７１０面層、第２のｐ層７１
１、第３の電極７１２から構成され、基板７０１側から
この順番に堆積される。この非晶質太陽電池においては
第１の電極７０２および第３の電極７１２がプラス極で
あり、第２の電極７０７がマイナス極と成る．基板７０
１側から光を入射させる場合には、基板７０１にはガラ
ス等の透明な材料、第１の電極７０２は透明導電膜を用
いる．第３の電極７１２側から光を入射させる場合には
第３の電極７１２には透明導電膜を用いる。
【００３０】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。 (実施例１)非晶質太陽電池の作製は、グロー放電分解法
を適用できる成膜装置を用いた。第一の電極として酸化
錫薄膜が形成されたガラス基体を当該成膜装置内に設置
し、真空排気ならびに基板加熱を行った。ｐ型半導体
は、原料ガスとして、ジシラン／ジメチルシラン／ジボ
ラン／水素を5/1.5/0.01/20の割合で導入し、圧力0.2to
rr、形成温度180℃、高周波電力10mW/cm2で厚さ約10ｎ
ｍのp型のａ−ＳｉＣ膜を形成した。ｐ／ｉ界面層は、
まず、成膜条件としてシラン10sccm、水素10sccm、圧力
0.15torr、高周波電力80mW/cm2、基板温度180℃でａ−
Ｓｉ薄膜を2ｎｍ成膜した後、水素10sccm、圧力0.15tor
r、高周波電力500mW/cm2、基板温度180℃で20秒間ａ−
Ｓｉ薄膜を放電中に曝した。成膜ー改質工程を改質工程
の時間以外は同一として繰り返した。繰り返し回数は6
回とし、改質工程の時間は、1回目と2回目は20秒、3回
目と4回目は10秒、5回目と6回目は5秒とした。
明する。 (実施例１)非晶質太陽電池の作製は、グロー放電分解法
を適用できる成膜装置を用いた。第一の電極として酸化
錫薄膜が形成されたガラス基体を当該成膜装置内に設置
し、真空排気ならびに基板加熱を行った。ｐ型半導体
は、原料ガスとして、ジシラン／ジメチルシラン／ジボ
ラン／水素を5/1.5/0.01/20の割合で導入し、圧力0.2to
rr、形成温度180℃、高周波電力10mW/cm2で厚さ約10ｎ
ｍのp型のａ−ＳｉＣ膜を形成した。ｐ／ｉ界面層は、
まず、成膜条件としてシラン10sccm、水素10sccm、圧力
0.15torr、高周波電力80mW/cm2、基板温度180℃でａ−
Ｓｉ薄膜を2ｎｍ成膜した後、水素10sccm、圧力0.15tor
r、高周波電力500mW/cm2、基板温度180℃で20秒間ａ−
Ｓｉ薄膜を放電中に曝した。成膜ー改質工程を改質工程
の時間以外は同一として繰り返した。繰り返し回数は6
回とし、改質工程の時間は、1回目と2回目は20秒、3回
目と4回目は10秒、5回目と6回目は5秒とした。
【００３１】なお、別に同様の条件で、膜厚360 nmのｐ
／ｉ界面層を単膜として形成し、それぞれについて光学
的バンドギャップを測定したところ、処理時間20秒のも
のは1.96eV、同じく10秒のものは1.90 eV 、同じく５秒
のものは1.86 eV であり、いずれも十分大きく1.80 eV
以上あることが確認された。また、光導伝率は、いずれ
も10-5 Scm-1以上であり、通常のバッファー層に用いら
れるa-SiC のそれが通常10-6 Scm-1程度であることを考
慮すると、非常に高い値を示すことが確認された。主た
る光活性層であるｉ型半導体は、シラン流量10sccm、圧
力0.07torr、形成温度180℃、高周波電力60mW/cm2で600
ｎｍの厚さに形成した。ｎ型半導体は、原料ガスとし
て、シラン／水素／ホスフィンを2/60/20の割合で導入
し、圧力0.5torr、基板温度180℃、放電電力800mW/cm2
で約50nmの厚さに形成した。薄膜形成装置から取り出
し、第二の電極としてアルミニウムを形成した。
／ｉ界面層を単膜として形成し、それぞれについて光学
的バンドギャップを測定したところ、処理時間20秒のも
のは1.96eV、同じく10秒のものは1.90 eV 、同じく５秒
のものは1.86 eV であり、いずれも十分大きく1.80 eV
以上あることが確認された。また、光導伝率は、いずれ
も10-5 Scm-1以上であり、通常のバッファー層に用いら
れるa-SiC のそれが通常10-6 Scm-1程度であることを考
慮すると、非常に高い値を示すことが確認された。主た
る光活性層であるｉ型半導体は、シラン流量10sccm、圧
力0.07torr、形成温度180℃、高周波電力60mW/cm2で600
ｎｍの厚さに形成した。ｎ型半導体は、原料ガスとし
て、シラン／水素／ホスフィンを2/60/20の割合で導入
し、圧力0.5torr、基板温度180℃、放電電力800mW/cm2
で約50nmの厚さに形成した。薄膜形成装置から取り出
し、第二の電極としてアルミニウムを形成した。
【００３２】得られた非晶質太陽電池の光電変換特性を
ＡＭ−1.5、100mW/cm2の疑似太陽光照射条件下で測定し
た。この結果、光電変換効率12.3％、短絡光電流17.8mA
/cm2、開放端電圧0.921Ｖ、曲線因子0.752であった。
ＡＭ−1.5、100mW/cm2の疑似太陽光照射条件下で測定し
た。この結果、光電変換効率12.3％、短絡光電流17.8mA
/cm2、開放端電圧0.921Ｖ、曲線因子0.752であった。
【００３３】( 比較例１)ｐ／ｉ界面層に用いるａ−Ｓ
ｉを堆積後、非堆積性ガスを含む放電雰囲気に曝す改質
工程を行わなかった以外は、実施例１と全く同じ工程で
非晶質太陽電池の作製を行った。得られた非晶質太陽電
池の光電変換特性をＡＭ−1.5、100mW/cm2の疑似太陽光
照射条件下で測定した。この結果、光電変換効率6.4
％、短絡光電流12.7mA/cm2、開放端電圧0.822Ｖ、曲線
因子0.617であり、実施例１で示された性能に比べて低
かった。本比較例は、改質工程を経過しなければ本発明
の効果は発揮できないことを示すものである。
ｉを堆積後、非堆積性ガスを含む放電雰囲気に曝す改質
工程を行わなかった以外は、実施例１と全く同じ工程で
非晶質太陽電池の作製を行った。得られた非晶質太陽電
池の光電変換特性をＡＭ−1.5、100mW/cm2の疑似太陽光
照射条件下で測定した。この結果、光電変換効率6.4
％、短絡光電流12.7mA/cm2、開放端電圧0.822Ｖ、曲線
因子0.617であり、実施例１で示された性能に比べて低
かった。本比較例は、改質工程を経過しなければ本発明
の効果は発揮できないことを示すものである。
【００３４】( 比較例２)ｐ／ｉ界面にａ−ＳｉＣを用
いた以外は、実施例１と全く同じ工程で非晶質太陽電池
の作製を行った。この場合、ａ−ＳｉＣ薄膜の形成工程
は、原料ガスとしてモノシラン／水素／メタンを5／12.
5／5の割合で導入し、圧力0.2Torr、基板温度230℃、高
周波電力50mW/cm2で行い、形成膜厚は12ｎｍとした。な
お、メタン流量は放電終了時には0sccmと成るように流
量制御を行った。
いた以外は、実施例１と全く同じ工程で非晶質太陽電池
の作製を行った。この場合、ａ−ＳｉＣ薄膜の形成工程
は、原料ガスとしてモノシラン／水素／メタンを5／12.
5／5の割合で導入し、圧力0.2Torr、基板温度230℃、高
周波電力50mW/cm2で行い、形成膜厚は12ｎｍとした。な
お、メタン流量は放電終了時には0sccmと成るように流
量制御を行った。
【００３５】得られた非晶質太陽電池の光電変換特性を
ＡＭ−1.5、100mW/cm2の疑似太陽光照射条件下で測定し
た。この結果、光電変換効率10.9％、短絡光電流17.0mA
/cm2、開放端電圧0.889Ｖ、曲線因子0.720であり、実施
例１で示された性能に比べて低かった。本比較例は、従
来用いられてきたａ−ＳｉＣ薄膜に比べて改質工程を経
過したａ−Ｓｉ薄膜がより光電特性が優れていることを
示し、本発明の効果を示すものである。
ＡＭ−1.5、100mW/cm2の疑似太陽光照射条件下で測定し
た。この結果、光電変換効率10.9％、短絡光電流17.0mA
/cm2、開放端電圧0.889Ｖ、曲線因子0.720であり、実施
例１で示された性能に比べて低かった。本比較例は、従
来用いられてきたａ−ＳｉＣ薄膜に比べて改質工程を経
過したａ−Ｓｉ薄膜がより光電特性が優れていることを
示し、本発明の効果を示すものである。
【００３６】
【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、非晶質太陽電池のｐ／ｉ界面層にシリコン系
薄膜形成原料を供給してシリコン系薄膜形成を行う成膜
工程と該シリコン系薄膜の形成原料の供給を停止して非
堆積性のガスの放電雰囲気に曝す改質工程とを繰り返し
て形成したシリコン系薄膜で、かつ、その１回の繰り返
しにおいて形成されるシリコン系薄膜の厚みが1〜20ｎ
ｍであり、全膜厚が100ｎｍ以下である半導体を用いる
ことにより、p/i 界面の接合特性が改善され、従来技術
により作製された非晶質太陽電池に比べて光電特性の改
善を行うことが可能である。従って、本発明は非晶質太
陽電池の変換効率の改善に有用な技術であり、エネルギ
ー産業にとって極めて有用な発明である。
なように、非晶質太陽電池のｐ／ｉ界面層にシリコン系
薄膜形成原料を供給してシリコン系薄膜形成を行う成膜
工程と該シリコン系薄膜の形成原料の供給を停止して非
堆積性のガスの放電雰囲気に曝す改質工程とを繰り返し
て形成したシリコン系薄膜で、かつ、その１回の繰り返
しにおいて形成されるシリコン系薄膜の厚みが1〜20ｎ
ｍであり、全膜厚が100ｎｍ以下である半導体を用いる
ことにより、p/i 界面の接合特性が改善され、従来技術
により作製された非晶質太陽電池に比べて光電特性の改
善を行うことが可能である。従って、本発明は非晶質太
陽電池の変換効率の改善に有用な技術であり、エネルギ
ー産業にとって極めて有用な発明である。
【図１】本発明により得られる非晶質太陽電池の層構成
の例
の例
【図２】本発明により得られる非晶質太陽電池の層構成
の例
の例
【図３】本発明により得られる非晶質太陽電池の層構成
の例
の例
【図４】本発明により得られる非晶質太陽電池の層構成
の例
の例
【図５】本発明により得られる非晶質太陽電池の層構成
の例
の例
【図６】本発明により得られる非晶質太陽電池の層構成
の例
の例
【図７】本発明により得られる非晶質太陽電池の層構成
の例
の例
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 信弘 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 非晶質太陽電池の少なくともｐ／ｉ界面
層に、シリコン系薄膜形成原料を供給してシリコン系薄
膜形成を行う成膜工程と、該シリコン系薄膜形成原料の
供給を停止して非堆積性のガスの放電雰囲気に曝す改質
工程とを繰り返して形成されるシリコン系薄膜を形成
し、かつ、該シリコン系薄膜は、その１回の繰り返しに
おいて形成される薄膜の厚みが１〜20ｎｍであり、その
全膜厚が100ｎｍ以下である半導体薄膜であることを特
徴とする非晶質太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5043597A JPH06260665A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 非晶質太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5043597A JPH06260665A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 非晶質太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260665A true JPH06260665A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12668222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5043597A Pending JPH06260665A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 非晶質太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260665A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001291878A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Tdk Corp | 光起電力素子及びその製造方法 |
| JP2005150723A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Samsung Electronics Co Ltd | フォトダイオード及びその製造方法 |
| JP2010135415A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜太陽電池の製造方法 |
| JP2011249469A (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜光電変換装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP5043597A patent/JPH06260665A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001291878A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Tdk Corp | 光起電力素子及びその製造方法 |
| JP2005150723A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Samsung Electronics Co Ltd | フォトダイオード及びその製造方法 |
| JP2010135415A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜太陽電池の製造方法 |
| JP2011249469A (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜光電変換装置の製造方法 |
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