JPH065768B2 - 非晶質太陽電池の製造方法 - Google Patents
非晶質太陽電池の製造方法Info
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- JPH065768B2 JPH065768B2 JP62300203A JP30020387A JPH065768B2 JP H065768 B2 JPH065768 B2 JP H065768B2 JP 62300203 A JP62300203 A JP 62300203A JP 30020387 A JP30020387 A JP 30020387A JP H065768 B2 JPH065768 B2 JP H065768B2
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- solar cell
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非晶質太陽電池の製造方法に係り、特にｉ層
の光導電率特性向上に好適なpin型ケイ素系非晶質太陽
電池の製造方法に関する。
の光導電率特性向上に好適なpin型ケイ素系非晶質太陽
電池の製造方法に関する。
〔従来の技術〕 pin型ケイ素系非晶質太陽電池において、高効率化を達
成するためにｉ層の高品質化は最も重要な課題である。
従来、シングルセル、あるいは、積層セルの内のトップ
セルのｉ層としては、光学的バンドギャップが1.7eV付
近のa-Si：Ｈ膜を用いていた。その形成方法は、通常、
高周波グロー放電法を用いたプラズマCVD法であった。
成するためにｉ層の高品質化は最も重要な課題である。
従来、シングルセル、あるいは、積層セルの内のトップ
セルのｉ層としては、光学的バンドギャップが1.7eV付
近のa-Si：Ｈ膜を用いていた。その形成方法は、通常、
高周波グロー放電法を用いたプラズマCVD法であった。
しかしながら、通常の高周波グロー放電でシランガス
（SiH4）を分解して得られるa-Si：Ｈ膜の電気特性は、
光導電率の値で10-6〜10-5程度（エアマス1.5、100mW／c
m2）である。そのため、さらに、ｉ層膜の高品質化が要
求されている。
（SiH4）を分解して得られるa-Si：Ｈ膜の電気特性は、
光導電率の値で10-6〜10-5程度（エアマス1.5、100mW／c
m2）である。そのため、さらに、ｉ層膜の高品質化が要
求されている。
そこで、新しい成膜法として、セリ・アモルファスシリ
コン・サブコントラクターズ・アニュアルレビューミー
ティング17頁〜26頁（1985）（SERI Amorphous Silicon
Subcontractors Annual Review Meeting P.17(1985)）
に論じられているように、紫外線によるシランガス（Si
H4）の分解を利用した光CVD法によりｉ層膜としてのa-S
i：Ｈ膜の電気特性を改善する試みがなされた。
コン・サブコントラクターズ・アニュアルレビューミー
ティング17頁〜26頁（1985）（SERI Amorphous Silicon
Subcontractors Annual Review Meeting P.17(1985)）
に論じられているように、紫外線によるシランガス（Si
H4）の分解を利用した光CVD法によりｉ層膜としてのa-S
i：Ｈ膜の電気特性を改善する試みがなされた。
しかし、上記光CVD法でも、成膜時の基板温度を上げな
いと、膜の光導電率が1×10-4S・cm-1付近まで到達せ
ず、成膜時の基板温度が200℃程度では、10-6〜10-5S・c
m-1台まで電気特性が低下している。一方、太陽電池を
形成する際には250℃以上の高温でｉ層を形成すると、
不純物のｉ層への拡散が問題となり、高温でｉ層を形成
することは好ましくない。
いと、膜の光導電率が1×10-4S・cm-1付近まで到達せ
ず、成膜時の基板温度が200℃程度では、10-6〜10-5S・c
m-1台まで電気特性が低下している。一方、太陽電池を
形成する際には250℃以上の高温でｉ層を形成すると、
不純物のｉ層への拡散が問題となり、高温でｉ層を形成
することは好ましくない。
また、特開昭59−159167号公報に述べられているよう
に、電子サイクロトロン共鳴によるプラズマ励起を利用
して、a-Si：Ｈ膜を形成する公知例もある。上記公知例
においては、0.2〜0.5Torrのガス圧力域で、Ｈ２ガス等
を磁場とマイクロ波との共鳴によりプラズマ励起し、シ
ランガスと接触し、300℃に加熱した基板上にa-Si：Ｈ
膜を形成している。しかし、この方法により形成された
膜は、暗導電率10-11S・cm-1、光導電率10-7S・cm-1程度
の膜であり、上記方法では、必ずしも良好なアモルファ
スシリコン膜が得られていない。
に、電子サイクロトロン共鳴によるプラズマ励起を利用
して、a-Si：Ｈ膜を形成する公知例もある。上記公知例
においては、0.2〜0.5Torrのガス圧力域で、Ｈ２ガス等
を磁場とマイクロ波との共鳴によりプラズマ励起し、シ
ランガスと接触し、300℃に加熱した基板上にa-Si：Ｈ
膜を形成している。しかし、この方法により形成された
膜は、暗導電率10-11S・cm-1、光導電率10-7S・cm-1程度
の膜であり、上記方法では、必ずしも良好なアモルファ
スシリコン膜が得られていない。
本発明の目的は、上述した公知例によるa-Si：Ｈ膜より
光導電率が高く、また、光導電率と暗導電率との比が大
きく、特にpin型ケイ素系非晶質太陽電池のｉ層に好適
な光学的、電気的特性を有するシリコン系アモルファス
膜を形成し、これを用いてケイ素系非晶質太陽電池の高
効率化をはかることにある。
光導電率が高く、また、光導電率と暗導電率との比が大
きく、特にpin型ケイ素系非晶質太陽電池のｉ層に好適
な光学的、電気的特性を有するシリコン系アモルファス
膜を形成し、これを用いてケイ素系非晶質太陽電池の高
効率化をはかることにある。
本発明者らは、プラズマ反応を用いて原料ガスを分解す
ることにより形成されるpin型ケイ素系非晶質太陽電池
の製造方法において、上記原料ガスとしてシランガスと
該シランガスに対して体積比で0.01〜0.20のゲルマンガ
スを混合したガスをプラズマ分解することにより形成さ
れるシリコン系アモルファス膜が、従来ｉ層として用い
てきたa-Si：Ｈ膜と同程度の光学的バンドギャップ（1.
7eV程度）で、優れた光導電率特性を有することを見出
し、上記目的が達成されることを確認した。さらに、上
記原料ガスを分解するためのプラズマ励起法として、真
空室内に導入したガスを上記磁場と上記マイクロ波によ
る電子サイクロトロン共鳴によってプラズマ励起し原料
ガスを分解する方法を用いると、形成されたシリコン系
アモルファス膜の光導電率特性の向上が顕著であること
を確認した。即ち、シランガスに対して体積比で0.01〜
0.20のゲルマンガスを混入させて分解、成膜することに
より、暗導電率を10-11S・cm-1程度に維持し、光導電率
を10-4S・cm-1程度まで増大させることが可能である。
ることにより形成されるpin型ケイ素系非晶質太陽電池
の製造方法において、上記原料ガスとしてシランガスと
該シランガスに対して体積比で0.01〜0.20のゲルマンガ
スを混合したガスをプラズマ分解することにより形成さ
れるシリコン系アモルファス膜が、従来ｉ層として用い
てきたa-Si：Ｈ膜と同程度の光学的バンドギャップ（1.
7eV程度）で、優れた光導電率特性を有することを見出
し、上記目的が達成されることを確認した。さらに、上
記原料ガスを分解するためのプラズマ励起法として、真
空室内に導入したガスを上記磁場と上記マイクロ波によ
る電子サイクロトロン共鳴によってプラズマ励起し原料
ガスを分解する方法を用いると、形成されたシリコン系
アモルファス膜の光導電率特性の向上が顕著であること
を確認した。即ち、シランガスに対して体積比で0.01〜
0.20のゲルマンガスを混入させて分解、成膜することに
より、暗導電率を10-11S・cm-1程度に維持し、光導電率
を10-4S・cm-1程度まで増大させることが可能である。
本法で用いる原料ガスとしては、シランガス（SiH4）が
用いられる。成膜時にシランガスに混入させるゲルマン
ガスの量はシランガスに対して体積比で0.01〜0.20の範
囲が好ましい。ゲルマンガスが上記0.01未満では、形成
された膜の電気特性に顕著な効果は見られず、また、ゲ
ルマンガスが上記0.20より多く入ると、Ge原子に起因す
る順位密度の増大により、形成された膜の電気特性が低
下し、同時に光学的バンドギャップが小さくなってしま
う。膜の光学的バンドギャップをほとんど変化させずに
良好な光導電率特性を得るためには、特にシランガスに
対してゲルマンガスを体積比で0.01〜0.15の範囲で混入
させることが好ましい。
用いられる。成膜時にシランガスに混入させるゲルマン
ガスの量はシランガスに対して体積比で0.01〜0.20の範
囲が好ましい。ゲルマンガスが上記0.01未満では、形成
された膜の電気特性に顕著な効果は見られず、また、ゲ
ルマンガスが上記0.20より多く入ると、Ge原子に起因す
る順位密度の増大により、形成された膜の電気特性が低
下し、同時に光学的バンドギャップが小さくなってしま
う。膜の光学的バンドギャップをほとんど変化させずに
良好な光導電率特性を得るためには、特にシランガスに
対してゲルマンガスを体積比で0.01〜0.15の範囲で混入
させることが好ましい。
原料ガスを分解する方法としては、直流放電、低周波放
電、高周波放電、マイクロ波放電、電子サイクロトロン
共鳴を用いたマイクロ波放電法等目的に応じて選ぶこと
が可能であるが、特に電子サイクロトロン共鳴を用いた
マイクロ波放電法で膜形成する場合、膜の光導電率特性
の向上が顕著である。
電、高周波放電、マイクロ波放電、電子サイクロトロン
共鳴を用いたマイクロ波放電法等目的に応じて選ぶこと
が可能であるが、特に電子サイクロトロン共鳴を用いた
マイクロ波放電法で膜形成する場合、膜の光導電率特性
の向上が顕著である。
電子サイクロトロン共鳴によりプラズマ励起する場合、
成膜時の全ガス圧は5×10-5〜３×10-2Torrの範囲が好
ましい。３×10-2Torrより圧力が高いと、SiH4ガスの分
解反応に対して十分な電子エネルギーが得られず、５×
10-5Torrより低圧では安定なプラズマが得られにくい。
成膜時の全ガス圧は5×10-5〜３×10-2Torrの範囲が好
ましい。３×10-2Torrより圧力が高いと、SiH4ガスの分
解反応に対して十分な電子エネルギーが得られず、５×
10-5Torrより低圧では安定なプラズマが得られにくい。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明のアモルファスシリコン膜形成の実施
例において使用した電子サイクロトロンプラズマ成膜装
置の構成説明図である。
例において使用した電子サイクロトロンプラズマ成膜装
置の構成説明図である。
同図において、１はマグネトロンであり、通常0.1〜10G
Hzのマイクロ波を発生させる。発生したマイクロ波は円
形導波管２を通して真空室３内に導かれる。４は放電管
であり、マイクロ波を通すために絶縁物（例えば石英ガ
ラス、アルミナ等）で形成されている。５は真空室内に
磁場を形成させるためのソレノイドコイルである。６，
７は系統の異なるガス導入口であり、ガス導入口６は真
空室３内の高磁場域にガスを供給するように配置され、
ガス導入口７は真空室３内の低磁場域にガスを供給する
ように配置されている。８は被成膜基体であり、ガス導
入口７から供給されるガスが表面に入射するよう配置さ
れる。９は加熱機構を備えた試料台である。10は排気口
であり、ターボポンプや油拡散ポンプのような、排気速
度の大きな減圧ポンプ（図示せず）が接続される。
Hzのマイクロ波を発生させる。発生したマイクロ波は円
形導波管２を通して真空室３内に導かれる。４は放電管
であり、マイクロ波を通すために絶縁物（例えば石英ガ
ラス、アルミナ等）で形成されている。５は真空室内に
磁場を形成させるためのソレノイドコイルである。６，
７は系統の異なるガス導入口であり、ガス導入口６は真
空室３内の高磁場域にガスを供給するように配置され、
ガス導入口７は真空室３内の低磁場域にガスを供給する
ように配置されている。８は被成膜基体であり、ガス導
入口７から供給されるガスが表面に入射するよう配置さ
れる。９は加熱機構を備えた試料台である。10は排気口
であり、ターボポンプや油拡散ポンプのような、排気速
度の大きな減圧ポンプ（図示せず）が接続される。
上記成膜装置の真空室内に放電ガスを所定の圧力に導入
して、マイクロ波電力を供給すると、マイクロ波電界と
磁場の相互作用によりマイクロ波放電が発生する。そこ
で、まず、上記磁場の設定条件と上述したガス導入口の
配置について説明する。
して、マイクロ波電力を供給すると、マイクロ波電界と
磁場の相互作用によりマイクロ波放電が発生する。そこ
で、まず、上記磁場の設定条件と上述したガス導入口の
配置について説明する。
磁場中の電子は磁力線のまわりをサイクロトロン運動す
るが、電子のサイクロトロン周波数ｆｃｅは磁場強度に
よって、 ただし Ｂ：磁束密度〔Ｔ〕 ｍ：電子質量〔Kg〕 ｅ：電子電荷〔Coulomb〕 と決定される。ｆｃｅが入射マイクロ波周波数と一致す
る磁場強度の位置では電子サイクロトロン共鳴励起が起
こる。第１図において、真空室３の放電管４の領域は上
記サイクロトロン共鳴が起こる磁場強度より大とし、こ
の領域にガス導入口６からのガスを供給し、磁場強度が
電子サイクロトロン共鳴磁場より小さな領域にガス導入
口７からの別系統のガスを供給する構成とする。
るが、電子のサイクロトロン周波数ｆｃｅは磁場強度に
よって、 ただし Ｂ：磁束密度〔Ｔ〕 ｍ：電子質量〔Kg〕 ｅ：電子電荷〔Coulomb〕 と決定される。ｆｃｅが入射マイクロ波周波数と一致す
る磁場強度の位置では電子サイクロトロン共鳴励起が起
こる。第１図において、真空室３の放電管４の領域は上
記サイクロトロン共鳴が起こる磁場強度より大とし、こ
の領域にガス導入口６からのガスを供給し、磁場強度が
電子サイクロトロン共鳴磁場より小さな領域にガス導入
口７からの別系統のガスを供給する構成とする。
このような構成において、ガス導入口６から非成膜性の
ガスを導入する。ここに導入するガスは、効率的にイオ
ン化され、磁場こう配によって生ずる電場により、10〜
20eVに加速されて基体８の成膜面に入射する。原料ガス
は、ガス導入口７から供給され、低圧電子サイクロトロ
ン共鳴による高エネルギの電離電子により分解され、基
板８の表面にアモルファスシリコン膜が形成される。ア
モルファスシリコン膜中にホウ素、リン、炭素等をドー
ピングしたい場合は、これら異種原子を含有するガスを
ガス導入口７から供給すれば効率的にドーピングが行な
える。
ガスを導入する。ここに導入するガスは、効率的にイオ
ン化され、磁場こう配によって生ずる電場により、10〜
20eVに加速されて基体８の成膜面に入射する。原料ガス
は、ガス導入口７から供給され、低圧電子サイクロトロ
ン共鳴による高エネルギの電離電子により分解され、基
板８の表面にアモルファスシリコン膜が形成される。ア
モルファスシリコン膜中にホウ素、リン、炭素等をドー
ピングしたい場合は、これら異種原子を含有するガスを
ガス導入口７から供給すれば効率的にドーピングが行な
える。
次に上述のプラズマ成膜装置を用い、本発明のシリコン
系アモルファス膜を形成する方法を説明する。
系アモルファス膜を形成する方法を説明する。
原料ガスとしては、シラン（SiH4）を用い、これに対し
て流量比で0.01倍から0.3倍のゲルマン（GeH4）を混合
し、これをガス導入口７から供給する。ガス導入口６か
らはArガスを上記SiH4とGeH4の混合ガスと同量供給す
る。成膜装置のプラズマ形成条件は、マイクロ波周波数
0.45GHz、マイクロ波入力300Ｗ、放電ガス圧6×10-4Tor
r，基本温度200℃とする。磁場分布は、放電管４の部分
で最大1750Ｇ、放電管４の排気側端部で875Ｇ（電子サ
イクロトロン共鳴磁場強度）になるよう設定する。排気
系には、本実施例では、排気速度500／秒のターボ分
子ポンプを用いた。
て流量比で0.01倍から0.3倍のゲルマン（GeH4）を混合
し、これをガス導入口７から供給する。ガス導入口６か
らはArガスを上記SiH4とGeH4の混合ガスと同量供給す
る。成膜装置のプラズマ形成条件は、マイクロ波周波数
0.45GHz、マイクロ波入力300Ｗ、放電ガス圧6×10-4Tor
r，基本温度200℃とする。磁場分布は、放電管４の部分
で最大1750Ｇ、放電管４の排気側端部で875Ｇ（電子サ
イクロトロン共鳴磁場強度）になるよう設定する。排気
系には、本実施例では、排気速度500／秒のターボ分
子ポンプを用いた。
この条件で形成したシリコン系アモルファス膜の光導電
率、暗導電率の測定結果を第２図のグラフに示す。第２
図は横軸にGeH4とSiH4の流量比（GeH4／SiH4）、縦軸に
膜の導電率（S・cm-1）をとったものである。なお、グラ
フにおいて、○はエアマス1.5 100mＷ／cm2の光照射時
の光導電率、●は暗導電率を示す。図において、GeH4／
SiH4比が０の場合に比べ、0.01から0.20の範囲では光導
電率が10-4S・cm-1付近まで増大していることがわかる。
一方、暗導電率の値もGeH4／SiH4比が0.20までは10-11S
・cm-1台を維持しており、これらの結果からわかるよう
に、GeH4をGeH4／SiH4比で0.01から0.20の範囲で混入さ
せることにより、形成されたシリコン系アモルファス膜
の電気特性を向上できた。
率、暗導電率の測定結果を第２図のグラフに示す。第２
図は横軸にGeH4とSiH4の流量比（GeH4／SiH4）、縦軸に
膜の導電率（S・cm-1）をとったものである。なお、グラ
フにおいて、○はエアマス1.5 100mＷ／cm2の光照射時
の光導電率、●は暗導電率を示す。図において、GeH4／
SiH4比が０の場合に比べ、0.01から0.20の範囲では光導
電率が10-4S・cm-1付近まで増大していることがわかる。
一方、暗導電率の値もGeH4／SiH4比が0.20までは10-11S
・cm-1台を維持しており、これらの結果からわかるよう
に、GeH4をGeH4／SiH4比で0.01から0.20の範囲で混入さ
せることにより、形成されたシリコン系アモルファス膜
の電気特性を向上できた。
なお、Geがアモルファスシリコン膜中に入ることによ
り、多少膜の光学バンドギャップEgoptが小さくなる
が、GeH4／SiH4比が0.01〜0.20の範囲ではEgoptは1.78
〜1.68であり、pin型アモルファス太陽電池用のｉ層膜
として用いる場合、特に問題はない。GeH4／SiH4比が0.
20より大きくなると、光導電率が低下し、暗導電率が増
大し、光学バンドギャップも急激に小さくなるため、シ
リコン系アモルファス膜としてｉ層に用いることは不適
当となる。
り、多少膜の光学バンドギャップEgoptが小さくなる
が、GeH4／SiH4比が0.01〜0.20の範囲ではEgoptは1.78
〜1.68であり、pin型アモルファス太陽電池用のｉ層膜
として用いる場合、特に問題はない。GeH4／SiH4比が0.
20より大きくなると、光導電率が低下し、暗導電率が増
大し、光学バンドギャップも急激に小さくなるため、シ
リコン系アモルファス膜としてｉ層に用いることは不適
当となる。
以上、上述の方法にて形成されるシリコン系アモルファ
ス膜をpin型ケイ素系非晶質太陽電池のｉ層に応用し、
セルを試作した。作製した太陽電池は、ガラス基板11上
に透明電極12としてSnO2を4000Å形成し、その上にｐ層
13として、Ｂ原子をドーピングしたa-SiC：Ｈ膜を約120
Å形成した。このときの形成条件は、13.56MHzの平行平
板型高周波プラズマVCD法により、１％B2H6（Heベー
ス）34sccm、50％ＳｉＨ４（Heベース）113sccm、炭素
源として(CH3)2SiH26.4sccm流し、基板温度220℃、反応
圧力66.5Pa、rfパワー120Ｗである。
ス膜をpin型ケイ素系非晶質太陽電池のｉ層に応用し、
セルを試作した。作製した太陽電池は、ガラス基板11上
に透明電極12としてSnO2を4000Å形成し、その上にｐ層
13として、Ｂ原子をドーピングしたa-SiC：Ｈ膜を約120
Å形成した。このときの形成条件は、13.56MHzの平行平
板型高周波プラズマVCD法により、１％B2H6（Heベー
ス）34sccm、50％ＳｉＨ４（Heベース）113sccm、炭素
源として(CH3)2SiH26.4sccm流し、基板温度220℃、反応
圧力66.5Pa、rfパワー120Ｗである。
次に、ｉ層14を形成する際には、上述の電子サイクロト
ロン共鳴によるマイクロ波励起法を用いた。また、原料
ガスとしては、SiH43.6sccm、GeH40.4sccmを用い、第１
図のガス導入口７から供給した。ガス導入口６からはAr
ガスを6sccm供給した。マイクロ波周波数2.45GHz、マイ
クロ波入力300Ｗ、放電ガス圧6×10-4Torr、基板温度20
0℃とした。他の条件は、上述の実施例でシリコン系ア
モルファス膜を形成した場合と同様である。
ロン共鳴によるマイクロ波励起法を用いた。また、原料
ガスとしては、SiH43.6sccm、GeH40.4sccmを用い、第１
図のガス導入口７から供給した。ガス導入口６からはAr
ガスを6sccm供給した。マイクロ波周波数2.45GHz、マイ
クロ波入力300Ｗ、放電ガス圧6×10-4Torr、基板温度20
0℃とした。他の条件は、上述の実施例でシリコン系ア
モルファス膜を形成した場合と同様である。
こうして形成したｉ層シリコン系アモルファス膜の光学
バンドギャップは約1.73であり、膜厚は5500Åであっ
た。
バンドギャップは約1.73であり、膜厚は5500Åであっ
た。
次に、ｎ層は、Ｈ２ベース1000pmmPH3を100sccm、50％H
eベースSiH4を10sccm流し、平行平板型高周波プラズマC
VD法にて300Ｗの投入パワーで基板温度180℃で微結晶Si
を形成した。このときの膜厚は約400Åであった。裏面
電極は、Alを約１μｍ抵抗加熱蒸着により形成した。
eベースSiH4を10sccm流し、平行平板型高周波プラズマC
VD法にて300Ｗの投入パワーで基板温度180℃で微結晶Si
を形成した。このときの膜厚は約400Åであった。裏面
電極は、Alを約１μｍ抵抗加熱蒸着により形成した。
作製したセルの特性は、短絡電流密度17.5mA／cm2、開
放電圧0.85Ｖ，曲線因子0.67、効率9.9％であった。
放電圧0.85Ｖ，曲線因子0.67、効率9.9％であった。
比較例として、上記実施例において、ｉ層を形成する
際、原料ガスとして、SiH44sccmをガス導入口７から流
し、他のｉ層成膜条件ではすべて同じ条件で、電子サイ
クロトロン共鳴マイクロ波CVD法にてｉ層を5500Å形成
し、他の層のセル作成条件は上述実施例と同様にしてpi
n型のセルを作製した。このセルの開放電圧および曲線
因子は各々0.83Ｖ、0.67で、上述実施例のセルとほとん
ど同程度であるが、短絡電流は15.8mA／cm2であり、効
率としては8.3％で上述の実施例ほどの良好な結果が得
られなかった。
際、原料ガスとして、SiH44sccmをガス導入口７から流
し、他のｉ層成膜条件ではすべて同じ条件で、電子サイ
クロトロン共鳴マイクロ波CVD法にてｉ層を5500Å形成
し、他の層のセル作成条件は上述実施例と同様にしてpi
n型のセルを作製した。このセルの開放電圧および曲線
因子は各々0.83Ｖ、0.67で、上述実施例のセルとほとん
ど同程度であるが、短絡電流は15.8mA／cm2であり、効
率としては8.3％で上述の実施例ほどの良好な結果が得
られなかった。
上述のごとく、本発明ではプラズマ反応を用いて原料ガ
スを分解し、形成されるpin型ケイ素系非晶質太陽電池
において、原料ガスとしてシランガスにゲルマンガスを
微量混入させることにより、光学バンドギャップが1.68
〜1.78の範囲で優れた導電率特性（光導電率10-4S・cm-1
付近、暗導電率10-11S・cm-1台）を有するシリコン系ア
モルファス膜を得ることができ、太陽電池用ｉ層として
用いることにより、光電変換効率を向上できる効果があ
る。
スを分解し、形成されるpin型ケイ素系非晶質太陽電池
において、原料ガスとしてシランガスにゲルマンガスを
微量混入させることにより、光学バンドギャップが1.68
〜1.78の範囲で優れた導電率特性（光導電率10-4S・cm-1
付近、暗導電率10-11S・cm-1台）を有するシリコン系ア
モルファス膜を得ることができ、太陽電池用ｉ層として
用いることにより、光電変換効率を向上できる効果があ
る。
第１図は本発明の実施例に用いた成膜装置の構成を示す
概略断面図であり、第２図は本発明の実施例および比較
例で形成したアモルファスシリコン膜の電気特性を示す
グラフ、第３図は作製したセルの断面図である。 １……マグネトロン ２……導波管 ３……真空室 ４……放電管 ５……ソレノイドコイル ６……放電ガス導入口 ７……成膜ガス導入口 ８……基体 ９……試料台 10……排気口 11……ガラス基板 12……SnO2膜 13……ｐ型a-Sic：Ｈ 14……ｉ層ケイ素系アモルファス膜 15……ｎ型微結晶Si 16……裏面Al電極
概略断面図であり、第２図は本発明の実施例および比較
例で形成したアモルファスシリコン膜の電気特性を示す
グラフ、第３図は作製したセルの断面図である。 １……マグネトロン ２……導波管 ３……真空室 ４……放電管 ５……ソレノイドコイル ６……放電ガス導入口 ７……成膜ガス導入口 ８……基体 ９……試料台 10……排気口 11……ガラス基板 12……SnO2膜 13……ｐ型a-Sic：Ｈ 14……ｉ層ケイ素系アモルファス膜 15……ｎ型微結晶Si 16……裏面Al電極
フロントページの続き (72)発明者 中谷 光雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−9978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−55077（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】プラズマ反応を用いて原料ガスを分解する
ことにより形成されるpin型ケイ素系非晶質太陽電池の
製造方法において、上記原料ガスとしてシランガスと該
シランガスに対して体積比で０．０１〜０．２０のゲル
マンガスを混合したガスを電子サイクロトロン共鳴によ
ってプラズマ分解し、形成されたシリコン系アモルファ
ス膜をｉ層として用いることを特徴とする非晶質太陽電
池の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300203A JPH065768B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 非晶質太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300203A JPH065768B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 非晶質太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143363A JPH01143363A (ja) | 1989-06-05 |
| JPH065768B2 true JPH065768B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=17881970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62300203A Expired - Fee Related JPH065768B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 非晶質太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065768B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599978A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JPS5955077A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPS59159167A (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-08 | Zenko Hirose | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62300203A patent/JPH065768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01143363A (ja) | 1989-06-05 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |