JPH07106611A - Ｂｓｆ型太陽電池の製造方法 - Google Patents
Ｂｓｆ型太陽電池の製造方法Info
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- JPH07106611A JPH07106611A JP5243040A JP24304093A JPH07106611A JP H07106611 A JPH07106611 A JP H07106611A JP 5243040 A JP5243040 A JP 5243040A JP 24304093 A JP24304093 A JP 24304093A JP H07106611 A JPH07106611 A JP H07106611A
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光電変換効率の高いＢＳＦ型太陽電池を安定
して製造できる方法を提供すること。 【構成】 ｎ-単結晶シリコン（以下、Si）基板１と、
この光入射側面に設けられたｐ型のポリSi層２と、反対
側面に設けられSi基板との間でＨＬ接合を形成するｎ+
ポリSi層５を備えるＢＳＦ型太陽電池の製造方法であ
り、上記ｎ+ポリSi層をＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4を原
料ガスとする熱ＣＶＤ法により形成することを特徴とす
る。この方法によれば、ハロゲン原子を放出するＳｉＦ
4 を適用しているにも拘らず製膜室内における浮遊異物
の発生を防止でき、かつ、熱ＣＶＤ法を適用しているに
も拘らず基板加熱温度の低減を図ることが可能となるた
め、ｎ+ポリSi層の膜質が改善されて光電変換効率の高
いＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できる効果を有して
いる。
して製造できる方法を提供すること。 【構成】 ｎ-単結晶シリコン（以下、Si）基板１と、
この光入射側面に設けられたｐ型のポリSi層２と、反対
側面に設けられSi基板との間でＨＬ接合を形成するｎ+
ポリSi層５を備えるＢＳＦ型太陽電池の製造方法であ
り、上記ｎ+ポリSi層をＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4を原
料ガスとする熱ＣＶＤ法により形成することを特徴とす
る。この方法によれば、ハロゲン原子を放出するＳｉＦ
4 を適用しているにも拘らず製膜室内における浮遊異物
の発生を防止でき、かつ、熱ＣＶＤ法を適用しているに
も拘らず基板加熱温度の低減を図ることが可能となるた
め、ｎ+ポリSi層の膜質が改善されて光電変換効率の高
いＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できる効果を有して
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＢＳＦ（Back Surface F
ield）型太陽電池の製造方法に係り、特に、光電変換効
率の高いＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できるＢＳＦ
型太陽電池の製造方法に関するものである。
ield）型太陽電池の製造方法に係り、特に、光電変換効
率の高いＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できるＢＳＦ
型太陽電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のＢＳＦ型太陽電池としては、例
えば、図７〜８に示すようにｐ型単結晶シリコン基板ａ
と、このシリコン基板ａの光入射側面に設けられシリコ
ン基板ａとの間でｐｎ接合を形成するｎ+シリコン層ｂ
と、このｎ+シリコン層ｂ上に一様に成膜されたＩＴＯ
（酸化インジウム錫）の反射防止層ｃと、この反射防止
層ｃ上に設けられた櫛歯状電極ｄと、上記シリコン基板
ａの反対側面に設けられシリコン基板ａとの間でＨＬ
（High-Low）接合を形成するｐ+シリコン層ｅと、この
ｐ+シリコン層ｅの背面側に一様に設けられた裏面電極
ｆとでその主要部が構成され、光入射に伴って発生した
エレクトロンとホールが上記電極ｄ、ｆから電流として
取出される構造のものが知られている。
えば、図７〜８に示すようにｐ型単結晶シリコン基板ａ
と、このシリコン基板ａの光入射側面に設けられシリコ
ン基板ａとの間でｐｎ接合を形成するｎ+シリコン層ｂ
と、このｎ+シリコン層ｂ上に一様に成膜されたＩＴＯ
（酸化インジウム錫）の反射防止層ｃと、この反射防止
層ｃ上に設けられた櫛歯状電極ｄと、上記シリコン基板
ａの反対側面に設けられシリコン基板ａとの間でＨＬ
（High-Low）接合を形成するｐ+シリコン層ｅと、この
ｐ+シリコン層ｅの背面側に一様に設けられた裏面電極
ｆとでその主要部が構成され、光入射に伴って発生した
エレクトロンとホールが上記電極ｄ、ｆから電流として
取出される構造のものが知られている。
【０００３】尚、図９はこのＢＳＦ型太陽電池の構造を
モデル的に記載した構造概念図であり、また、図１０は
この構造を有するＢＳＦ型太陽電池のエネルギーバンド
図を示している。
モデル的に記載した構造概念図であり、また、図１０は
この構造を有するＢＳＦ型太陽電池のエネルギーバンド
図を示している。
【０００４】そして、ｐ+シリコン層ｅを具備しない構
造の太陽電池と較べてこのＢＳＦ型太陽電池において
は、ＨＬ接合ｇを形成するシリコン基板ａとｐ+シリコ
ン層ｅ間に存在する内蔵電界が少数キャリア（この場
合、エレクトロン）の裏面電極ｆへの拡散の障壁となり
見掛け上エレクトロンの拡散長が増加し、かつ上記ｐ+
シリコン層ｅがホールに対して低抵抗のオーム性電極に
なるためシリーズ抵抗が低下し、従って、その光電変換
効率を向上できる利点を有するものであるとされてい
た。
造の太陽電池と較べてこのＢＳＦ型太陽電池において
は、ＨＬ接合ｇを形成するシリコン基板ａとｐ+シリコ
ン層ｅ間に存在する内蔵電界が少数キャリア（この場
合、エレクトロン）の裏面電極ｆへの拡散の障壁となり
見掛け上エレクトロンの拡散長が増加し、かつ上記ｐ+
シリコン層ｅがホールに対して低抵抗のオーム性電極に
なるためシリーズ抵抗が低下し、従って、その光電変換
効率を向上できる利点を有するものであるとされてい
た。
【０００５】ところで、開放電圧を上昇させる上記ｐ+
シリコン層ｅについては、従来『熱拡散法』により形成
されていた。すなわち、Ｂ（ボロン）等を含むｐ型ドー
パントガスで満たされた反応室内に上記単結晶シリコン
基板ａを導入し、このドーパントガスをシリコン基板ａ
内に１０００℃前後の高温条件下で熱拡散させて形成し
たり、単結晶シリコン基板ａ面にＡｌ（アルミニウム）
等のｐ型ドーパント層を積層しこれを１０００℃前後の
高温条件下で焼成してｐ+シリコン層ｅを形成してい
た。
シリコン層ｅについては、従来『熱拡散法』により形成
されていた。すなわち、Ｂ（ボロン）等を含むｐ型ドー
パントガスで満たされた反応室内に上記単結晶シリコン
基板ａを導入し、このドーパントガスをシリコン基板ａ
内に１０００℃前後の高温条件下で熱拡散させて形成し
たり、単結晶シリコン基板ａ面にＡｌ（アルミニウム）
等のｐ型ドーパント層を積層しこれを１０００℃前後の
高温条件下で焼成してｐ+シリコン層ｅを形成してい
た。
【０００６】しかし、この『熱拡散法』によりｐ+シリ
コン層ｅを形成した場合、ｐ+シリコン層ｅの厚み制御
が難しくその層厚が数百オングストローム〜数μｍと大
きくなり易く、かつ、熱的条件の僅かなばらつきでＢ、
Ａｌ等ドーパントガスの拡散距離が変動し易いためシリ
コン基板ａの特性がばらつき易い欠点があった。
コン層ｅを形成した場合、ｐ+シリコン層ｅの厚み制御
が難しくその層厚が数百オングストローム〜数μｍと大
きくなり易く、かつ、熱的条件の僅かなばらつきでＢ、
Ａｌ等ドーパントガスの拡散距離が変動し易いためシリ
コン基板ａの特性がばらつき易い欠点があった。
【０００７】更に、上記『熱拡散法』ではドーパントガ
スの回り込みも起こり易く、シリコン基板との間でｐｎ
接合を形成するｎ+シリコン層ｂ内へも上記ドーパント
ガスが熱拡散してしまうことがあり、また、シリコン基
板が１０００℃前後の高温に晒されることから基板の熱
劣化を引起こす等の欠点もあった。
スの回り込みも起こり易く、シリコン基板との間でｐｎ
接合を形成するｎ+シリコン層ｂ内へも上記ドーパント
ガスが熱拡散してしまうことがあり、また、シリコン基
板が１０００℃前後の高温に晒されることから基板の熱
劣化を引起こす等の欠点もあった。
【０００８】このような技術的背景の下、本出願人は上
記ｎ型又はｐ型シリコン基板との間でＨＬ接合を形成す
るｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層をプラズマＣＶＤ法
により形成するＢＳＦ型太陽電池の製造方法を既に提案
している。すなわち、この製造方法によれば、従来の熱
拡散法による場合に較べてｎ+シリコン層又はｐ+シリコ
ン層形成時における熱的条件が緩和されるためシリコン
基板の特性劣化が起こり難くなると共に、上記ｎ+シリ
コン層又はｐ+シリコン層の厚さを従来より薄い数十オ
ングストローム〜数百オングストローム程度に形成する
ことが可能になるためその光電変換効率の向上が図れる
利点を有する方法であった。
記ｎ型又はｐ型シリコン基板との間でＨＬ接合を形成す
るｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層をプラズマＣＶＤ法
により形成するＢＳＦ型太陽電池の製造方法を既に提案
している。すなわち、この製造方法によれば、従来の熱
拡散法による場合に較べてｎ+シリコン層又はｐ+シリコ
ン層形成時における熱的条件が緩和されるためシリコン
基板の特性劣化が起こり難くなると共に、上記ｎ+シリ
コン層又はｐ+シリコン層の厚さを従来より薄い数十オ
ングストローム〜数百オングストローム程度に形成する
ことが可能になるためその光電変換効率の向上が図れる
利点を有する方法であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマＣ
ＶＤ法を適用した上記製造方法においてはｎ+シリコン
層又はｐ+シリコン層の低温製膜とその薄膜化が図れる
ことから上述した利点を有していたが、その反面、上記
ｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層の製膜工程中において
粉状の浮遊異物が製膜室内に多量に発生し易く、この浮
遊異物が製膜途上のｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層内
に混入されてその膜特性を劣化させてしまう欠点があっ
た。
ＶＤ法を適用した上記製造方法においてはｎ+シリコン
層又はｐ+シリコン層の低温製膜とその薄膜化が図れる
ことから上述した利点を有していたが、その反面、上記
ｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層の製膜工程中において
粉状の浮遊異物が製膜室内に多量に発生し易く、この浮
遊異物が製膜途上のｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層内
に混入されてその膜特性を劣化させてしまう欠点があっ
た。
【００１０】すなわち、プラズマＣＶＤ法を適用したこ
の製造方法においては製膜室内のプラズマ形成領域にプ
ラズマ化された原料ガスが一様に分布しかつこのプラズ
マ化された原料ガスは励起状態にあるため、製膜室内の
任意の空間において原料ガスが互いに反応してシリコン
の粉状体を生成したり、基板以外の部位すなわち製膜室
の内壁面においてプラズマ化された原料ガスが反応して
シリコンが析出しこれが粉状体となって剥離する等粉状
の浮遊異物が多量に発生し易い状態にある。
の製造方法においては製膜室内のプラズマ形成領域にプ
ラズマ化された原料ガスが一様に分布しかつこのプラズ
マ化された原料ガスは励起状態にあるため、製膜室内の
任意の空間において原料ガスが互いに反応してシリコン
の粉状体を生成したり、基板以外の部位すなわち製膜室
の内壁面においてプラズマ化された原料ガスが反応して
シリコンが析出しこれが粉状体となって剥離する等粉状
の浮遊異物が多量に発生し易い状態にある。
【００１１】また、プラズマＣＶＤ法においては製膜ガ
スであるＳｉＨ4 ガス等に加えてハロゲンガスを配合す
る場合があり、このハロゲン原子のエッチング作用によ
り製膜室の内壁面や内部治具表面が腐食され易いためこ
の腐食面が剥離して上記浮遊異物に加わることになる。
スであるＳｉＨ4 ガス等に加えてハロゲンガスを配合す
る場合があり、このハロゲン原子のエッチング作用によ
り製膜室の内壁面や内部治具表面が腐食され易いためこ
の腐食面が剥離して上記浮遊異物に加わることになる。
【００１２】このため、プラズマＣＶＤ法を適用した上
記製造方法においては上述した利点を有している反面、
良質なｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層を形成すること
が困難なためこれに起因して得られたＢＳＦ型太陽電池
の光電変換効率も一定の限界を有する問題点があった。
記製造方法においては上述した利点を有している反面、
良質なｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層を形成すること
が困難なためこれに起因して得られたＢＳＦ型太陽電池
の光電変換効率も一定の限界を有する問題点があった。
【００１３】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、低温製膜条件で
良質なｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層が形成できる熱
ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、及び、イオンプレーティング法
を選択することにより光電変換効率が更に向上したＢＳ
Ｆ型太陽電池を安定して製造できる方法を提供すること
にある。
れたもので、その課題とするところは、低温製膜条件で
良質なｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層が形成できる熱
ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、及び、イオンプレーティング法
を選択することにより光電変換効率が更に向上したＢＳ
Ｆ型太陽電池を安定して製造できる方法を提供すること
にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、ｎ型又はｐ型シリコン基板と、このシリコン
基板の光入射面側に設けられシリコン基板との間でｐｎ
接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上記シリコ
ン基板の反対面に設けられシリコン基板との間でＨＬ接
合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ型
太陽電池の製造方法を前提とし、ｎ型又はｐ型シリコン
基板を配置した製膜室内にシリコン原子が含まれる製膜
ガスとＳｉＦ4 ガス及びｎ型又はｐ型のドーパントガス
を供給し、かつ、上記供給ガスを加熱されたシリコン基
板近傍で熱分解させると共に、熱分解された製膜ガスの
ラジカル成分と上記ＳｉＦ4 ガスとの反応により生じた
フッ素系ラジカルをエッチング成分として作用させなが
らｎ型又はｐ型シリコン基板に上記ｎ+又はｐ+シリコン
層を形成することを特徴とするものであり、また、請求
項２に係る発明は、ｎ型又はｐ型シリコン基板と、この
シリコン基板の光入射面側に設けられシリコン基板との
間でｐｎ接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上
記シリコン基板の反対面に設けられシリコン基板との間
でＨＬ接合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備える
ＢＳＦ型太陽電池の製造方法を前提とし、ｎ型又はｐ型
シリコン基板を配置した製膜室内に水素化珪素を主成分
とする製膜ガスとＳｉＨmＦ4-m（但しｍは１〜３）で示
されるフッ素化シランガス及びｎ型又はｐ型のドーパン
トガスを供給し、かつ、上記供給ガスを加熱されたシリ
コン基板近傍で熱分解させると共に、フッ素化シランガ
スの熱分解により生じたフッ素系ラジカル、及び、熱分
解された製膜ガスのラジカル成分が上記フッ素化シラン
ガスと反応して生じたフッ素系ラジカルをエッチング成
分として作用させながらｎ型又はｐ型シリコン基板に上
記ｎ+又はｐ+シリコン層を形成することを特徴とするも
のである。
る発明は、ｎ型又はｐ型シリコン基板と、このシリコン
基板の光入射面側に設けられシリコン基板との間でｐｎ
接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上記シリコ
ン基板の反対面に設けられシリコン基板との間でＨＬ接
合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ型
太陽電池の製造方法を前提とし、ｎ型又はｐ型シリコン
基板を配置した製膜室内にシリコン原子が含まれる製膜
ガスとＳｉＦ4 ガス及びｎ型又はｐ型のドーパントガス
を供給し、かつ、上記供給ガスを加熱されたシリコン基
板近傍で熱分解させると共に、熱分解された製膜ガスの
ラジカル成分と上記ＳｉＦ4 ガスとの反応により生じた
フッ素系ラジカルをエッチング成分として作用させなが
らｎ型又はｐ型シリコン基板に上記ｎ+又はｐ+シリコン
層を形成することを特徴とするものであり、また、請求
項２に係る発明は、ｎ型又はｐ型シリコン基板と、この
シリコン基板の光入射面側に設けられシリコン基板との
間でｐｎ接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上
記シリコン基板の反対面に設けられシリコン基板との間
でＨＬ接合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備える
ＢＳＦ型太陽電池の製造方法を前提とし、ｎ型又はｐ型
シリコン基板を配置した製膜室内に水素化珪素を主成分
とする製膜ガスとＳｉＨmＦ4-m（但しｍは１〜３）で示
されるフッ素化シランガス及びｎ型又はｐ型のドーパン
トガスを供給し、かつ、上記供給ガスを加熱されたシリ
コン基板近傍で熱分解させると共に、フッ素化シランガ
スの熱分解により生じたフッ素系ラジカル、及び、熱分
解された製膜ガスのラジカル成分が上記フッ素化シラン
ガスと反応して生じたフッ素系ラジカルをエッチング成
分として作用させながらｎ型又はｐ型シリコン基板に上
記ｎ+又はｐ+シリコン層を形成することを特徴とするも
のである。
【００１５】そして、請求項１に係る発明においてはハ
ロゲン原子を放出するガスとして熱分解を受け難いＳｉ
Ｆ4 ガスが適用されており、また、請求項２に係る発明
においてはハロゲン原子を放出するガスとして上記製膜
ガスよりその熱分解温度が高いフッ素化シランガスを適
用しているため、製膜室内の基板から離れた温度分布の
低い領域においてはＳｉＦ4 及びフッ素化シランガスの
熱分解が起り難く、その分、この領域のフッ素系ラジカ
ル濃度は低い状態になっている。
ロゲン原子を放出するガスとして熱分解を受け難いＳｉ
Ｆ4 ガスが適用されており、また、請求項２に係る発明
においてはハロゲン原子を放出するガスとして上記製膜
ガスよりその熱分解温度が高いフッ素化シランガスを適
用しているため、製膜室内の基板から離れた温度分布の
低い領域においてはＳｉＦ4 及びフッ素化シランガスの
熱分解が起り難く、その分、この領域のフッ素系ラジカ
ル濃度は低い状態になっている。
【００１６】従って、プラズマＣＶＤ法を適用した従来
の製造方法に較べて、製膜室内の任意の空間において上
記製膜ガスがフッ素系ラジカルと反応してシリコン粉状
体を生成したり、あるいは、製膜室の内壁面や内部治具
表面が上記フッ素系ラジカルの作用を受けて腐食される
可能性が低いため、ハロゲン原子を放出するＳｉＦ4又
はフッ素化シランガスを適用しているにも拘らず製膜室
内における浮遊異物の発生を防止することが可能とな
る。
の製造方法に較べて、製膜室内の任意の空間において上
記製膜ガスがフッ素系ラジカルと反応してシリコン粉状
体を生成したり、あるいは、製膜室の内壁面や内部治具
表面が上記フッ素系ラジカルの作用を受けて腐食される
可能性が低いため、ハロゲン原子を放出するＳｉＦ4又
はフッ素化シランガスを適用しているにも拘らず製膜室
内における浮遊異物の発生を防止することが可能とな
る。
【００１７】一方、請求項１に係る発明において上記Ｓ
ｉＦ4 ガスは熱分解を受けにくい反面、熱分解されたシ
ラン化合物等製膜ガスのラジカル成分との反応によりそ
の熱分解が促進されるため、上記ラジカル成分の多い領
域、すなわちｎ型又はｐ型シリコン基板近傍領域におい
て分解を受け易くこの領域に高濃度のフッ素系ラジカル
が偏在することになる。また、請求項２に係る発明にお
いも上記ＳｉＨ2Ｆ2等フッ素化シランガスはｎ型又はｐ
型シリコン基板近傍の高温領域において熱分解を受け易
いと共に、熱分解された製膜ガスのラジカル成分（Ｓｉ
Ｈx ラジカル、Ｈ系ラジカル等）との反応によりその分
解が促進されるため、基板近傍領域に高濃度のフッ素系
ラジカルが偏在することになる。
ｉＦ4 ガスは熱分解を受けにくい反面、熱分解されたシ
ラン化合物等製膜ガスのラジカル成分との反応によりそ
の熱分解が促進されるため、上記ラジカル成分の多い領
域、すなわちｎ型又はｐ型シリコン基板近傍領域におい
て分解を受け易くこの領域に高濃度のフッ素系ラジカル
が偏在することになる。また、請求項２に係る発明にお
いも上記ＳｉＨ2Ｆ2等フッ素化シランガスはｎ型又はｐ
型シリコン基板近傍の高温領域において熱分解を受け易
いと共に、熱分解された製膜ガスのラジカル成分（Ｓｉ
Ｈx ラジカル、Ｈ系ラジカル等）との反応によりその分
解が促進されるため、基板近傍領域に高濃度のフッ素系
ラジカルが偏在することになる。
【００１８】従って、このフッ素系ラジカルの作用によ
りｎ型又はｐ型シリコン基板上若しくは成長中のｎ+又
はｐ+シリコン層に混入された不純物のみが選択的にエ
ッチングを受けて取除かれることになるため、本来、こ
の不純物を取除くための高温加熱処理が必要となる熱Ｃ
ＶＤ法を適用しているにも拘らず請求項１又は２に係る
発明においては基板加熱温度の低減が図れる。
りｎ型又はｐ型シリコン基板上若しくは成長中のｎ+又
はｐ+シリコン層に混入された不純物のみが選択的にエ
ッチングを受けて取除かれることになるため、本来、こ
の不純物を取除くための高温加熱処理が必要となる熱Ｃ
ＶＤ法を適用しているにも拘らず請求項１又は２に係る
発明においては基板加熱温度の低減が図れる。
【００１９】尚、請求項１又は２に係る発明において製
膜室内の基板近傍の空間部位に上記基板を加熱する発熱
手段を設けると、製膜ガスの熱分解が促進されるため基
板加熱温度を更に低減することが可能となる。請求項３
に係る発明はこのような技術的理由に基づきなされてい
る。
膜室内の基板近傍の空間部位に上記基板を加熱する発熱
手段を設けると、製膜ガスの熱分解が促進されるため基
板加熱温度を更に低減することが可能となる。請求項３
に係る発明はこのような技術的理由に基づきなされてい
る。
【００２０】すなわち、請求項３に係る発明は、請求項
１又は２記載の発明に係るＢＳＦ型太陽電池の製造方法
を前提とし、製膜室内に配置されたｎ型又はｐ型シリコ
ン基板近傍の空間部位に上記基板が覆われるように網状
の発熱部材を配置したことを特徴とするものである。
１又は２記載の発明に係るＢＳＦ型太陽電池の製造方法
を前提とし、製膜室内に配置されたｎ型又はｐ型シリコ
ン基板近傍の空間部位に上記基板が覆われるように網状
の発熱部材を配置したことを特徴とするものである。
【００２１】そして、ｎ型又はｐ型シリコン基板近傍の
空間部位に配置される上記発熱部材とは、基板全面を覆
うように配置されてもｎ+又はｐ+シリコン層の製膜に支
障を来さないような形状を備え、かつ水素化珪素等の製
膜ガスを基板近傍領域で熱分解させる程度に発熱する材
料で構成されているもので、具体例としてタングステ
ン、トリウムタングステン等から成る網状の熱フィラメ
ントが挙げられる。
空間部位に配置される上記発熱部材とは、基板全面を覆
うように配置されてもｎ+又はｐ+シリコン層の製膜に支
障を来さないような形状を備え、かつ水素化珪素等の製
膜ガスを基板近傍領域で熱分解させる程度に発熱する材
料で構成されているもので、具体例としてタングステ
ン、トリウムタングステン等から成る網状の熱フィラメ
ントが挙げられる。
【００２２】また、請求項１〜３に係る発明の熱ＣＶＤ
法においては、製膜処理中にこの製膜室内の真空度を略
一定に維持するためその下流側において継続して排気処
理を行っており、エッチング作用に供されたフッ素系ラ
ジカルあるいは余剰のフッ素系ラジカルは上記排気処理
により製膜室から外部へ排除されている。
法においては、製膜処理中にこの製膜室内の真空度を略
一定に維持するためその下流側において継続して排気処
理を行っており、エッチング作用に供されたフッ素系ラ
ジカルあるいは余剰のフッ素系ラジカルは上記排気処理
により製膜室から外部へ排除されている。
【００２３】ここで、請求項１〜３に係る発明において
ｎ型又はｐ型シリコン基板との間でＨＬ接合を形成する
ｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層としては、ｎ型又はｐ
型ドーパントガスが導入されたアモルファスシリコン
層、ポリシリコン層、あるいは、単結晶シリコン層が適
用できる。この場合、内部抵抗を下げる観点からポリシ
リコン層よりはその抵抗値の低い単結晶シリコン層が望
ましく、また、アモルファスシリコン層よりはその抵抗
値の低いポリシリコン層が望ましい。
ｎ型又はｐ型シリコン基板との間でＨＬ接合を形成する
ｎ+シリコン層又はｐ+シリコン層としては、ｎ型又はｐ
型ドーパントガスが導入されたアモルファスシリコン
層、ポリシリコン層、あるいは、単結晶シリコン層が適
用できる。この場合、内部抵抗を下げる観点からポリシ
リコン層よりはその抵抗値の低い単結晶シリコン層が望
ましく、また、アモルファスシリコン層よりはその抵抗
値の低いポリシリコン層が望ましい。
【００２４】尚、ｎ型のドーパントガスとしては元素周
期率表第III 族のＳｂ（アンチモン）、Ａｓ（ひ素）、
及び、Ｐ（リン）等を含む化合物が適用でき、具体例と
しては、ＳｂＨ3、ＳｂＣｌ3、ＡｓＨ3、Ａｓ2Ｈ4、及
び、ＰＨ3等が挙げられる。また、ｐ型のドーパントガ
スとしては元素周期率表第Ｖ族のＧａ（ガリウム）、Ｂ
（ボロン）Ｉｎ（インジウム）、及び、Ａｌ（アルミニ
ウム）等を含む化合物が適用でき、具体例としては、Ｂ
2Ｈ6、Ｇａ（ＣＨ3）3、Ｉｎ（ＣＨ3）3、及び、Ａｌ
（ＣＨ3）3等が挙げられる。
期率表第III 族のＳｂ（アンチモン）、Ａｓ（ひ素）、
及び、Ｐ（リン）等を含む化合物が適用でき、具体例と
しては、ＳｂＨ3、ＳｂＣｌ3、ＡｓＨ3、Ａｓ2Ｈ4、及
び、ＰＨ3等が挙げられる。また、ｐ型のドーパントガ
スとしては元素周期率表第Ｖ族のＧａ（ガリウム）、Ｂ
（ボロン）Ｉｎ（インジウム）、及び、Ａｌ（アルミニ
ウム）等を含む化合物が適用でき、具体例としては、Ｂ
2Ｈ6、Ｇａ（ＣＨ3）3、Ｉｎ（ＣＨ3）3、及び、Ａｌ
（ＣＨ3）3等が挙げられる。
【００２５】また、請求項１又は３に係る発明において
シリコン原子が含まれる上記製膜ガスとしては、熱分解
され易いＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、及び、Ｓｉ3Ｈ8 等の水素
化珪素やＳｉＨmＸ4-m（但し、ｍは１〜３、好ましくは
２〜３、ＸはＣｌ又はＦ原子、好ましくはＦ原子であ
る）で示されるハロゲン化シラン等が適用できる。尚、
この製膜ガス内に水素ガスを添加してもよい。この水素
系ラジカルもＳｉＦ4 ガスに作用してその分解を促進さ
せるからである。ここで、製膜ガスとして後者のハロゲ
ン化シランガスを適用した場合、このハロゲン化シラン
ガスの配合割合が高過ぎると製膜室内に上述した浮遊異
物が生ずることがある。従って、ＳｉＨmＸ4-mで示され
るハロゲン化シランガスを適用する場合にはその配合割
合を上記ＳｉＦ4 より少なく設定することが望ましい。
シリコン原子が含まれる上記製膜ガスとしては、熱分解
され易いＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、及び、Ｓｉ3Ｈ8 等の水素
化珪素やＳｉＨmＸ4-m（但し、ｍは１〜３、好ましくは
２〜３、ＸはＣｌ又はＦ原子、好ましくはＦ原子であ
る）で示されるハロゲン化シラン等が適用できる。尚、
この製膜ガス内に水素ガスを添加してもよい。この水素
系ラジカルもＳｉＦ4 ガスに作用してその分解を促進さ
せるからである。ここで、製膜ガスとして後者のハロゲ
ン化シランガスを適用した場合、このハロゲン化シラン
ガスの配合割合が高過ぎると製膜室内に上述した浮遊異
物が生ずることがある。従って、ＳｉＨmＸ4-mで示され
るハロゲン化シランガスを適用する場合にはその配合割
合を上記ＳｉＦ4 より少なく設定することが望ましい。
【００２６】また、請求項２又は３に係る発明において
上記製膜ガスの主要部を構成する水素化珪素としては、
ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、及び、Ｓｉ3Ｈ8 等が適用できる。
また、請求項１又は３に係る発明と同様、上記製膜ガス
内に水素ガスを添加してもよい。この水素系ラジカルも
上記ＳｉＨ2Ｆ2等のフッ素化シランガスと反応しその熱
分解を促進させるからである。
上記製膜ガスの主要部を構成する水素化珪素としては、
ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、及び、Ｓｉ3Ｈ8 等が適用できる。
また、請求項１又は３に係る発明と同様、上記製膜ガス
内に水素ガスを添加してもよい。この水素系ラジカルも
上記ＳｉＨ2Ｆ2等のフッ素化シランガスと反応しその熱
分解を促進させるからである。
【００２７】尚、請求項１〜３に係る発明において上記
製膜ガス中に希釈ガスとして、ヘリウム、ネオン、アル
ゴン等の不活性ガスを加えてもよい。
製膜ガス中に希釈ガスとして、ヘリウム、ネオン、アル
ゴン等の不活性ガスを加えてもよい。
【００２８】そして、請求項１〜３記載の発明に係るＢ
ＳＦ型太陽電池の製造方法においては、製膜開始前にお
ける製膜室の真空度をこの製膜室内に不純物が若干残留
する程度（１０-5Ｔｏｒｒ程度）に設定し、かつ、配置
されたｎ型又はｐ型シリコン基板の温度を５００℃〜７
００℃程度に設定した後、少なくとも上記製膜ガスとＳ
ｉＦ4 ガス及びｎ型又はｐ型のドーパントガスを供給す
るか、あるいは、少なくとも上記製膜ガスとＳｉＨmＦ
4-m（但しｍは１〜３）で示されるフッ素化シランガス
及びｎ型又はｐ型のドーパントガスを供給して上記ｎ型
又はｐ型シリコン基板上にｎ+又はｐ+シリコン層を形成
する。このとき、基板加熱温度を５００℃〜７００℃程
度の低温条件に設定しても上記フッ素系ラジカルのエッ
チング作用により不純物は選択的に除去され、また、浮
遊異物の発生も殆ど起らずｎ+又はｐ+シリコン層内への
混入が起こり難いため上記ｎ+又はｐ+シリコン層の膜特
性に悪影響を及ぼす可能性がほとんどない。
ＳＦ型太陽電池の製造方法においては、製膜開始前にお
ける製膜室の真空度をこの製膜室内に不純物が若干残留
する程度（１０-5Ｔｏｒｒ程度）に設定し、かつ、配置
されたｎ型又はｐ型シリコン基板の温度を５００℃〜７
００℃程度に設定した後、少なくとも上記製膜ガスとＳ
ｉＦ4 ガス及びｎ型又はｐ型のドーパントガスを供給す
るか、あるいは、少なくとも上記製膜ガスとＳｉＨmＦ
4-m（但しｍは１〜３）で示されるフッ素化シランガス
及びｎ型又はｐ型のドーパントガスを供給して上記ｎ型
又はｐ型シリコン基板上にｎ+又はｐ+シリコン層を形成
する。このとき、基板加熱温度を５００℃〜７００℃程
度の低温条件に設定しても上記フッ素系ラジカルのエッ
チング作用により不純物は選択的に除去され、また、浮
遊異物の発生も殆ど起らずｎ+又はｐ+シリコン層内への
混入が起こり難いため上記ｎ+又はｐ+シリコン層の膜特
性に悪影響を及ぼす可能性がほとんどない。
【００２９】従って、光電変換効率が更に向上したＢＳ
Ｆ型太陽電池を安定して製造できる利点を有している。
Ｆ型太陽電池を安定して製造できる利点を有している。
【００３０】次に、請求項４〜５に係る発明は、請求項
１〜３に係る発明において ｎ+又はｐ+シリコン層の製
膜に適用された熱ＣＶＤ法に代えて光ＣＶＤ法及びイオ
ンプレーティング法を適用したＢＳＦ型太陽電池の製造
方法に関する。
１〜３に係る発明において ｎ+又はｐ+シリコン層の製
膜に適用された熱ＣＶＤ法に代えて光ＣＶＤ法及びイオ
ンプレーティング法を適用したＢＳＦ型太陽電池の製造
方法に関する。
【００３１】まず、請求項４に係る発明は、ｎ型又はｐ
型シリコン基板と、このシリコン基板の光入射面側に設
けられシリコン基板との間でｐｎ接合を形成するｐ型又
はｎ型シリコン層と、上記シリコン基板の反対面に設け
られシリコン基板との間でＨＬ接合を形成するｎ+又は
ｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ型太陽電池の製造方法
を前提とし、加熱されたシリコン基板面に上記ｎ+又は
ｐ+シリコン層を光ＣＶＤ法により形成することを特徴
とするものである。
型シリコン基板と、このシリコン基板の光入射面側に設
けられシリコン基板との間でｐｎ接合を形成するｐ型又
はｎ型シリコン層と、上記シリコン基板の反対面に設け
られシリコン基板との間でＨＬ接合を形成するｎ+又は
ｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ型太陽電池の製造方法
を前提とし、加熱されたシリコン基板面に上記ｎ+又は
ｐ+シリコン層を光ＣＶＤ法により形成することを特徴
とするものである。
【００３２】すなわち、この光ＣＶＤ装置は、図５に示
すように製膜室１１と、この製膜室１１内に石英窓３０
を介し配設された紫外線照射ランプ３１と、この紫外線
照射ランプ３１の対向側に設けられヒータ１５が組込ま
れた基板ホルダー１３と、製膜室１１内へＳｉＨ4 等の
製膜ガスと、適宜ドーパントガスと、水素ガス等を供給
するガス供給源１６、１７と、調圧弁１９を介して接続
された減圧ポンプ１８とでその主要部が構成されてお
り、上記製膜室１１内にｎ型又はｐ型シリコン基板１４
を配置すると共に、このシリコン基板１４を５００〜６
００℃程度に加熱した後、上記ガス供給源１６、１７か
ら製膜ガス、ドーパントガス等を供給し、かつ、紫外線
を照射して上記ｎ型又はｐ型シリコン基板１４上にｎ+
又はｐ+シリコン層を形成する方法である。
すように製膜室１１と、この製膜室１１内に石英窓３０
を介し配設された紫外線照射ランプ３１と、この紫外線
照射ランプ３１の対向側に設けられヒータ１５が組込ま
れた基板ホルダー１３と、製膜室１１内へＳｉＨ4 等の
製膜ガスと、適宜ドーパントガスと、水素ガス等を供給
するガス供給源１６、１７と、調圧弁１９を介して接続
された減圧ポンプ１８とでその主要部が構成されてお
り、上記製膜室１１内にｎ型又はｐ型シリコン基板１４
を配置すると共に、このシリコン基板１４を５００〜６
００℃程度に加熱した後、上記ガス供給源１６、１７か
ら製膜ガス、ドーパントガス等を供給し、かつ、紫外線
を照射して上記ｎ型又はｐ型シリコン基板１４上にｎ+
又はｐ+シリコン層を形成する方法である。
【００３３】そして、この請求項４記載の発明に係る製
造方法によれば、低温製膜条件で膜質良好なｎ+又はｐ+
シリコン層をｐ型シリコン基板１４上に形成できるた
め、請求項１〜３に係る発明と同様、光電変換効率が更
に向上したＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できる利点
を有している。
造方法によれば、低温製膜条件で膜質良好なｎ+又はｐ+
シリコン層をｐ型シリコン基板１４上に形成できるた
め、請求項１〜３に係る発明と同様、光電変換効率が更
に向上したＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できる利点
を有している。
【００３４】次に、請求項５に係る発明は、ｎ型又はｐ
型シリコン基板と、このシリコン基板の光入射面側に設
けられシリコン基板との間でｐｎ接合を形成するｐ型又
はｎ型シリコン層と、上記シリコン基板の反対面に設け
られシリコン基板との間でＨＬ接合を形成するｎ+又は
ｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ型太陽電池の製造方法
を前提とし、ｎ型又はｐ型シリコン基板を配置した製膜
室内にＳｉＨmＦ4-m（但しｍは１〜３）で示されるフッ
素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスを供給し、かつ、この
フッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスが存在する条件下
においてイオンプレーティング法により加熱されたシリ
コン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を形成すること
を特徴とするものである。
型シリコン基板と、このシリコン基板の光入射面側に設
けられシリコン基板との間でｐｎ接合を形成するｐ型又
はｎ型シリコン層と、上記シリコン基板の反対面に設け
られシリコン基板との間でＨＬ接合を形成するｎ+又は
ｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ型太陽電池の製造方法
を前提とし、ｎ型又はｐ型シリコン基板を配置した製膜
室内にＳｉＨmＦ4-m（但しｍは１〜３）で示されるフッ
素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスを供給し、かつ、この
フッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスが存在する条件下
においてイオンプレーティング法により加熱されたシリ
コン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を形成すること
を特徴とするものである。
【００３５】すなわち、このイオンプレーティング装置
は、図６に示すように製膜室１１と、この製膜室１１内
の下方側に設けられ製膜材料であるドーパント混入のＳ
ｉターゲットが収容された抵抗加熱蒸発源４０と、この
抵抗加熱蒸発源４０の上方側空間部に設けられたＲＦコ
イル４１と、上記抵抗加熱蒸発源４０からの供給量を調
整するシャッター４２と、製膜室１１内の上方側に設け
られシリコン基板１４を６００〜７００℃程度に加熱す
る基板ホルダー４３とでその主要部が構成されており、
かつ、ＲＦコイル４１には高周波電源４４が、また、基
板ホルダー４３には正の高圧電源（図示せず）が接続さ
れている。そして、上記製膜室１１内にｎ型又はｐ型シ
リコン基板１４を配置し、かつ、この製膜室１１内にフ
ッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスを供給すると共に、
上記シリコン基板１４を６００〜７００℃程度に加熱し
た後、抵抗加熱蒸発源４０からドーパントとシリコンを
蒸発させてｎ型又はｐ型シリコン基板１４上にｎ+又は
ｐ+シリコン層を形成する方法である。
は、図６に示すように製膜室１１と、この製膜室１１内
の下方側に設けられ製膜材料であるドーパント混入のＳ
ｉターゲットが収容された抵抗加熱蒸発源４０と、この
抵抗加熱蒸発源４０の上方側空間部に設けられたＲＦコ
イル４１と、上記抵抗加熱蒸発源４０からの供給量を調
整するシャッター４２と、製膜室１１内の上方側に設け
られシリコン基板１４を６００〜７００℃程度に加熱す
る基板ホルダー４３とでその主要部が構成されており、
かつ、ＲＦコイル４１には高周波電源４４が、また、基
板ホルダー４３には正の高圧電源（図示せず）が接続さ
れている。そして、上記製膜室１１内にｎ型又はｐ型シ
リコン基板１４を配置し、かつ、この製膜室１１内にフ
ッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスを供給すると共に、
上記シリコン基板１４を６００〜７００℃程度に加熱し
た後、抵抗加熱蒸発源４０からドーパントとシリコンを
蒸発させてｎ型又はｐ型シリコン基板１４上にｎ+又は
ｐ+シリコン層を形成する方法である。
【００３６】この請求項５に係る発明においても、請求
項１〜３に係る発明と同様、ハロゲン原子を放出するガ
スとして熱分解を受け難いフッ素化シランガス又はＳｉ
Ｆ4ガスが適用されているためｎ型又はｐ型シリコン基
板近傍領域において高濃度のフッ素系ラジカルが偏在す
ることになる。すなわち、ｎ型又はｐ型シリコン基板の
近傍領域においては熱分解されたシリコン分子のラジカ
ル成分が遍在しているため、このラジカル成分と上記フ
ッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスとの反応により高濃
度のフッ素系ラジカルが偏在している。そして、このフ
ッ素系ラジカルの作用によりｎ型又はｐ型シリコン基板
上若しくは成長中のｎ+又はｐ+シリコン層に混入された
不純物のみが選択的にエッチングを受けて取除かれるこ
とになるため、低温製膜条件で膜質良好なｎ+又はｐ+シ
リコン層をｎ型又はｐ型シリコン基板上に形成すること
が可能となり、請求項１〜４に係る発明と同様、光電変
換効率が更に向上したＢＳＦ型太陽電池を安定して製造
できる利点を有している。
項１〜３に係る発明と同様、ハロゲン原子を放出するガ
スとして熱分解を受け難いフッ素化シランガス又はＳｉ
Ｆ4ガスが適用されているためｎ型又はｐ型シリコン基
板近傍領域において高濃度のフッ素系ラジカルが偏在す
ることになる。すなわち、ｎ型又はｐ型シリコン基板の
近傍領域においては熱分解されたシリコン分子のラジカ
ル成分が遍在しているため、このラジカル成分と上記フ
ッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスとの反応により高濃
度のフッ素系ラジカルが偏在している。そして、このフ
ッ素系ラジカルの作用によりｎ型又はｐ型シリコン基板
上若しくは成長中のｎ+又はｐ+シリコン層に混入された
不純物のみが選択的にエッチングを受けて取除かれるこ
とになるため、低温製膜条件で膜質良好なｎ+又はｐ+シ
リコン層をｎ型又はｐ型シリコン基板上に形成すること
が可能となり、請求項１〜４に係る発明と同様、光電変
換効率が更に向上したＢＳＦ型太陽電池を安定して製造
できる利点を有している。
【００３７】
【作用】請求項１に係る発明によれば、ハロゲン原子を
放出するガスとして熱分解を受け難いＳｉＦ4 ガスが適
用されており、このガスが熱分解され難い分、製膜室内
におけるフッ素系ラジカル濃度は低い状態になっている
ため、プラズマＣＶＤ法を適用した従来の製造方法に較
べて製膜室内の任意の空間において製膜ガスがフッ素系
ラジカルと反応してシリコン粉状体を生成したり、ある
いは、製膜室の内壁面や内部治具表面が上記フッ素系ラ
ジカルの作用を受けて腐食される可能性が極端に低くな
り、ハロゲン原子を放出するＳｉＦ4 ガスを適用してい
るにも拘らず製膜室内における浮遊異物の発生を確実に
防止することが可能となる。
放出するガスとして熱分解を受け難いＳｉＦ4 ガスが適
用されており、このガスが熱分解され難い分、製膜室内
におけるフッ素系ラジカル濃度は低い状態になっている
ため、プラズマＣＶＤ法を適用した従来の製造方法に較
べて製膜室内の任意の空間において製膜ガスがフッ素系
ラジカルと反応してシリコン粉状体を生成したり、ある
いは、製膜室の内壁面や内部治具表面が上記フッ素系ラ
ジカルの作用を受けて腐食される可能性が極端に低くな
り、ハロゲン原子を放出するＳｉＦ4 ガスを適用してい
るにも拘らず製膜室内における浮遊異物の発生を確実に
防止することが可能となる。
【００３８】一方、上記ＳｉＦ4 ガスは製膜ガスのラジ
カル成分（ＳｉＨx ラジカル、Ｈ系ラジカル等）との反
応によりその熱分解が促進されることからこのラジカル
成分の多いｎ型又はｐ型シリコン基板近傍領域に高濃度
のフッ素系ラジカルが偏在し易くなり、このフッ素系ラ
ジカルの作用により上記基板上若しくは成長中のｎ+又
はｐ+シリコン層に混入された不純物のみが選択的にエ
ッチンを受けて取除かれるため、本来、この不純物を取
除くための高温加熱処理が必要となる熱ＣＶＤ法を適用
しているにも拘らず基板加熱温度の低減を図ることが可
能となる。
カル成分（ＳｉＨx ラジカル、Ｈ系ラジカル等）との反
応によりその熱分解が促進されることからこのラジカル
成分の多いｎ型又はｐ型シリコン基板近傍領域に高濃度
のフッ素系ラジカルが偏在し易くなり、このフッ素系ラ
ジカルの作用により上記基板上若しくは成長中のｎ+又
はｐ+シリコン層に混入された不純物のみが選択的にエ
ッチンを受けて取除かれるため、本来、この不純物を取
除くための高温加熱処理が必要となる熱ＣＶＤ法を適用
しているにも拘らず基板加熱温度の低減を図ることが可
能となる。
【００３９】また、請求項２に係る発明によれば、ハロ
ゲン原子を放出するガスとして上記製膜ガスよりその熱
分解温度が高いフッ素化シランガスを適用しており、製
膜室内の基板から離れた温度分布の低い領域においては
上記製膜ガスに較べてこのフッ素化シランガスの熱分解
が起り難くフッ素系ラジカル濃度は低い状態になってい
るため、プラズマＣＶＤ法を適用した従来の製造方法に
較べて製膜室内の任意の空間において製膜ガスがフッ素
系ラジカルと反応してシリコン粉状体を生成したり、あ
るいは、製膜室の内壁面や内部治具表面が上記フッ素系
ラジカルの作用を受けて腐食される可能性が低くなり、
ハロゲン原子を放出するフッ素化シランガスを適用して
いるにも拘らず製膜室内における浮遊異物の発生を防止
することが可能となる。
ゲン原子を放出するガスとして上記製膜ガスよりその熱
分解温度が高いフッ素化シランガスを適用しており、製
膜室内の基板から離れた温度分布の低い領域においては
上記製膜ガスに較べてこのフッ素化シランガスの熱分解
が起り難くフッ素系ラジカル濃度は低い状態になってい
るため、プラズマＣＶＤ法を適用した従来の製造方法に
較べて製膜室内の任意の空間において製膜ガスがフッ素
系ラジカルと反応してシリコン粉状体を生成したり、あ
るいは、製膜室の内壁面や内部治具表面が上記フッ素系
ラジカルの作用を受けて腐食される可能性が低くなり、
ハロゲン原子を放出するフッ素化シランガスを適用して
いるにも拘らず製膜室内における浮遊異物の発生を防止
することが可能となる。
【００４０】一方、上記フッ素化シランガスはｎ型又は
ｐ型シリコン基板近傍の高温領域において熱分解を受け
易いと共に熱分解された製膜ガスのラジカル成分（Ｓｉ
Ｈxラジカル、Ｈ系ラジカル等）との反応によりその分
解が促進されることからｎ型又はｐ型シリコン基板近傍
領域に高濃度のフッ素系ラジカルが偏在し易くなり、こ
のフッ素系ラジカルの作用により上記基板上若しくは成
長中のｎ+又はｐ+シリコン層に混入された不純物のみが
選択的にエッチンを受けて取除かれるため、請求項１に
係る発明と同様、熱ＣＶＤ法を適用しているにも拘らず
基板加熱温度の低減を図ることが可能となる。
ｐ型シリコン基板近傍の高温領域において熱分解を受け
易いと共に熱分解された製膜ガスのラジカル成分（Ｓｉ
Ｈxラジカル、Ｈ系ラジカル等）との反応によりその分
解が促進されることからｎ型又はｐ型シリコン基板近傍
領域に高濃度のフッ素系ラジカルが偏在し易くなり、こ
のフッ素系ラジカルの作用により上記基板上若しくは成
長中のｎ+又はｐ+シリコン層に混入された不純物のみが
選択的にエッチンを受けて取除かれるため、請求項１に
係る発明と同様、熱ＣＶＤ法を適用しているにも拘らず
基板加熱温度の低減を図ることが可能となる。
【００４１】更に、請求項３に係る発明によれば、製膜
室内に配置されたｎ型又はｐ型シリコン基板近傍の空間
部位に上記基板が覆われるように網状の発熱部材を配置
していることから、この発熱部材が発する熱エネルギの
作用により上記基板近傍領域においては製膜ガスの熱分
解が著しく促進されているため、上記フッ素系ラジカル
のエッチング作用と相乗して基板加熱温度を更に低減さ
せることが可能となる。
室内に配置されたｎ型又はｐ型シリコン基板近傍の空間
部位に上記基板が覆われるように網状の発熱部材を配置
していることから、この発熱部材が発する熱エネルギの
作用により上記基板近傍領域においては製膜ガスの熱分
解が著しく促進されているため、上記フッ素系ラジカル
のエッチング作用と相乗して基板加熱温度を更に低減さ
せることが可能となる。
【００４２】次に、請求項４に係る発明によれば、加熱
されたシリコン基板面にｎ+又はｐ+シリコン層を光ＣＶ
Ｄ法により製膜しているため、低温製膜条件で膜質良好
なｎ+又はｐ+シリコン層を上記ｎ型又はｐ型シリコン基
板上に形成することが可能となる。
されたシリコン基板面にｎ+又はｐ+シリコン層を光ＣＶ
Ｄ法により製膜しているため、低温製膜条件で膜質良好
なｎ+又はｐ+シリコン層を上記ｎ型又はｐ型シリコン基
板上に形成することが可能となる。
【００４３】また、請求項５に係る発明によれば、フッ
素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスが存在する条件下にお
いてイオンプレーティング法により加熱されたシリコン
基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を製膜しているた
め、低温製膜条件で膜質良好なｎ+又はｐ+シリコン層を
上記ｎ型又はｐ型シリコン基板上に形成することが可能
となる。
素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスが存在する条件下にお
いてイオンプレーティング法により加熱されたシリコン
基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を製膜しているた
め、低温製膜条件で膜質良好なｎ+又はｐ+シリコン層を
上記ｎ型又はｐ型シリコン基板上に形成することが可能
となる。
【００４４】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
るとこの実施例に係るＢＳＦ型太陽電池は、従来同様、
図１に示すようにｎ-単結晶シリコン基板（１００配
向、比抵抗１〜１０Ω・cm）１と、このシリコン基板１
の光入射側面に設けられシリコン基板１との間でｐｎ接
合を形成するｐ型アモルファスシリコン又はポリシリコ
ン層２と、このｐ型アモルファスシリコン又はポリシリ
コン層２上に一様に成膜されＩＴＯ（酸化インジウム
錫）にて形成された反射防止層３と、この反射防止層３
上に設けられ銀ペーストにて形成された櫛歯状電極４
と、上記シリコン基板１の反対側面に設けられシリコン
基板１との間でＨＬ接合を形成するｎ+アモルファスシ
リコン又はポリシリコン層５と、このｎ+アモルファス
シリコン又はポリシリコン層５の背面側に一様に設けら
れアルミニウムにて形成された裏面電極６とでその主要
部が構成されているものである。
るとこの実施例に係るＢＳＦ型太陽電池は、従来同様、
図１に示すようにｎ-単結晶シリコン基板（１００配
向、比抵抗１〜１０Ω・cm）１と、このシリコン基板１
の光入射側面に設けられシリコン基板１との間でｐｎ接
合を形成するｐ型アモルファスシリコン又はポリシリコ
ン層２と、このｐ型アモルファスシリコン又はポリシリ
コン層２上に一様に成膜されＩＴＯ（酸化インジウム
錫）にて形成された反射防止層３と、この反射防止層３
上に設けられ銀ペーストにて形成された櫛歯状電極４
と、上記シリコン基板１の反対側面に設けられシリコン
基板１との間でＨＬ接合を形成するｎ+アモルファスシ
リコン又はポリシリコン層５と、このｎ+アモルファス
シリコン又はポリシリコン層５の背面側に一様に設けら
れアルミニウムにて形成された裏面電極６とでその主要
部が構成されているものである。
【００４５】そしてこのＢＳＦ型太陽電池は以下の工程
に従って製造されたものである。
に従って製造されたものである。
【００４６】［実施例１］図３はこの実施例で適用され
た熱ＣＶＤ装置の概略構成を示した説明図で、図中１１
は製膜室、１３はヒータ１５が組込まれた基板ホルダ
ー、１４はこの基板ホルダー１３に取付けられたｎ-単
結晶シリコン基板、１６、１７は原料ガスの供給源、及
び、１８は調圧弁１９を介し製膜室１１に接続された減
圧ポンプをそれぞれ示している。
た熱ＣＶＤ装置の概略構成を示した説明図で、図中１１
は製膜室、１３はヒータ１５が組込まれた基板ホルダ
ー、１４はこの基板ホルダー１３に取付けられたｎ-単
結晶シリコン基板、１６、１７は原料ガスの供給源、及
び、１８は調圧弁１９を介し製膜室１１に接続された減
圧ポンプをそれぞれ示している。
【００４７】まず、この製膜室１１を排気して１×１０
-5Ｔｏｒｒの真空にし、次いで、この製膜室１１内に下
記原料ガスを導入すると共に下記の製膜条件に従ってそ
の一面側にｐ型ポリシリコン層２を、他方の面にｎ+ポ
リシリコン層５をそれぞれ製膜した（図２Ａ参照）。
-5Ｔｏｒｒの真空にし、次いで、この製膜室１１内に下
記原料ガスを導入すると共に下記の製膜条件に従ってそ
の一面側にｐ型ポリシリコン層２を、他方の面にｎ+ポ
リシリコン層５をそれぞれ製膜した（図２Ａ参照）。
【００４８】（ｐ型ポリシリコン層２の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4＝
０．１／１０／５００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ （ｎ+ポリシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4＝
０．１／１０／３３０ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ 次に、図２（Ｂ）に示すようにスパッタリング法にてｐ
型ポリシリコン層２上にＩＴＯを着膜させて反射防止層
３を形成し、かつ、この面上に銀ペーストにより櫛歯状
電極４を形成すると共に、ｎ+ポリシリコン層５の背面
側にスパッタリング法によりアルミニウムを一様に製膜
して裏面電極６を形成し実施例に係るＢＳＦ型太陽電池
を求めた（図１参照）。
０．１／１０／５００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ （ｎ+ポリシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4＝
０．１／１０／３３０ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ 次に、図２（Ｂ）に示すようにスパッタリング法にてｐ
型ポリシリコン層２上にＩＴＯを着膜させて反射防止層
３を形成し、かつ、この面上に銀ペーストにより櫛歯状
電極４を形成すると共に、ｎ+ポリシリコン層５の背面
側にスパッタリング法によりアルミニウムを一様に製膜
して裏面電極６を形成し実施例に係るＢＳＦ型太陽電池
を求めた（図１参照）。
【００４９】そして、この電池の特性を調べたところ、
ｎ+ポリシリコン層の製膜手段にプラズマＣＶＤ法を適
用した従来のものの特性が０．５７Ｖ〜０．５８Ｖ、３
５ｍＡ〜３７ｍＡであったのに対し、この実施例に係る
ＢＳＦ型太陽電池の特性は０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３
７ｍＡ〜３９ｍＡであった。
ｎ+ポリシリコン層の製膜手段にプラズマＣＶＤ法を適
用した従来のものの特性が０．５７Ｖ〜０．５８Ｖ、３
５ｍＡ〜３７ｍＡであったのに対し、この実施例に係る
ＢＳＦ型太陽電池の特性は０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３
７ｍＡ〜３９ｍＡであった。
【００５０】［実施例２］ｐ型ポリシリコン層２とｎ+
ポリシリコン層５に代えてｐ型アモルファスシリコン層
とｎ+アモルファスシリコン層を適用し、かつ、その製
膜条件が下記である点を除き実施例１と略同一である。
ポリシリコン層５に代えてｐ型アモルファスシリコン層
とｎ+アモルファスシリコン層を適用し、かつ、その製
膜条件が下記である点を除き実施例１と略同一である。
【００５１】そして、この実施例に係るＢＳＦ型太陽電
池においてもその特性が０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３７
ｍＡ〜３９ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
池においてもその特性が０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３７
ｍＡ〜３９ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
【００５２】（ｐ型アモルファスシリコン層２の製膜条
件） 原料ガスの種類と組成：Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4／Ｈ
2＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4／Ｈ2
＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ ［実施例３］ｐ型アモルファスシリコン層２とｎ+アモ
ルファスシリコン層５の製膜条件が下記である点を除き
実施例２と略同一である。
件） 原料ガスの種類と組成：Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4／Ｈ
2＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4／Ｈ2
＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ ［実施例３］ｐ型アモルファスシリコン層２とｎ+アモ
ルファスシリコン層５の製膜条件が下記である点を除き
実施例２と略同一である。
【００５３】そして、この実施例に係るＢＳＦ型太陽電
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
【００５４】（ｐ型アモルファスシリコン層２の製膜条
件） 原料ガスの種類と組成：Ｉｎ（ＣＨ3）3／ＳｉＨ4／Ｓ
ｉＨ2Ｆ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＳｂＣｌ3／ＳｉＨ4／ＳｉＨ2
Ｆ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ ［実施例４］ｐ型アモルファスシリコン層２とｎ+アモ
ルファスシリコン層５の製膜条件が下記である点を除き
実施例２と略同一である。
件） 原料ガスの種類と組成：Ｉｎ（ＣＨ3）3／ＳｉＨ4／Ｓ
ｉＨ2Ｆ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＳｂＣｌ3／ＳｉＨ4／ＳｉＨ2
Ｆ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ ［実施例４］ｐ型アモルファスシリコン層２とｎ+アモ
ルファスシリコン層５の製膜条件が下記である点を除き
実施例２と略同一である。
【００５５】そして、この実施例に係るＢＳＦ型太陽電
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
【００５６】（ｐ型アモルファスシリコン層２の製膜条
件） 原料ガスの種類と組成：Ａｌ（ＣＨ3）3／ＳｉＨ4／Ｓ
ｉＨ2Ｆ2／Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／３
００／１００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＨ2Ｆ2／
Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／３００／１０
０ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ ［実施例５］図３に示された装置に代えて図４に示すよ
うに基板近傍の空間部位にタングステンの熱フィラメン
ト２０が配置された熱ＣＶＤ装置を適用すると共に、上
記ｐ型ポリシリコン層２とｎ+ポリシリコン層５の製膜
条件が下記である点を除き実施例１と略同一である。
件） 原料ガスの種類と組成：Ａｌ（ＣＨ3）3／ＳｉＨ4／Ｓ
ｉＨ2Ｆ2／Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／３
００／１００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＨ2Ｆ2／
Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／３００／１０
０ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ ［実施例５］図３に示された装置に代えて図４に示すよ
うに基板近傍の空間部位にタングステンの熱フィラメン
ト２０が配置された熱ＣＶＤ装置を適用すると共に、上
記ｐ型ポリシリコン層２とｎ+ポリシリコン層５の製膜
条件が下記である点を除き実施例１と略同一である。
【００５７】そして、この実施例に係るＢＳＦ型太陽電
池においてもその特性が０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３７
ｍＡ〜３９ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
池においてもその特性が０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３７
ｍＡ〜３９ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
【００５８】（ｐ型ポリシリコン層２の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：Ｇａ（ＣＨ3）3／ＳｉＨ4／Ｓ
ｉＦ4／Ｈ2＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ （ｎ+ポリシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＡｓＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4／
Ｈ2＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ ［実施例６］図４に示された熱ＣＶＤ装置を適用した点
と、ｐ型ポリシリコン層２とｎ+ポリシリコン層５の製
膜条件が下記である点を除き実施例１と略同一である。
ｉＦ4／Ｈ2＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ （ｎ+ポリシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＡｓＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＦ4／
Ｈ2＝０．１／１０／１００／４００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ ［実施例６］図４に示された熱ＣＶＤ装置を適用した点
と、ｐ型ポリシリコン層２とｎ+ポリシリコン層５の製
膜条件が下記である点を除き実施例１と略同一である。
【００５９】そして、この実施例に係るＢＳＦ型太陽電
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
【００６０】（ｐ型ポリシリコン層２の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4／ＳｉＨ2Ｆ2
／Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００／１
００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ （ｎ+ポリシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＨ2Ｆ2／
Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００／１０
０ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ ［実施例７］図５に示された光ＣＶＤ装置を適用した点
と、ｐ型アモルファスシリコン層２とｎ+アモルファス
シリコン層５の製膜条件が下記である点を除き実施例２
と略同一である。
／Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００／１
００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ （ｎ+ポリシリコン層５の製膜条件） 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／ＳｉＨ2Ｆ2／
Ｈ2／アルゴン＝０．１／１０／１００／４００／１０
０ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６５０℃ ［実施例７］図５に示された光ＣＶＤ装置を適用した点
と、ｐ型アモルファスシリコン層２とｎ+アモルファス
シリコン層５の製膜条件が下記である点を除き実施例２
と略同一である。
【００６１】そして、この実施例に係るＢＳＦ型太陽電
池においてもその特性が０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３７
ｍＡ〜３９ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
池においてもその特性が０．５９Ｖ〜０．６０Ｖ、３７
ｍＡ〜３９ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
【００６２】（ｐ型アモルファスシリコン層２の製膜条
件） 製膜室内の圧力：１〜１０ｍＴｏｒｒ 原料ガスの種類と組成：Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4／Ｈ2＝０．１
／１０／３００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ 紫外光の照射光源：Ｈｇランプ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 製膜室内の圧力：１〜１０ｍＴｏｒｒ 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／Ｈ2＝０．１
／１０／３００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ 紫外光の照射光源：Ｈｇランプ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ ［実施例８］図６に示されたイオンプレーティング装置
を適用し、かつ、このイオンプレーティング装置内にＳ
ｉＦ4 ガスを供給した点と、ｐ型ポリシリコン層２とｎ
+ポリシリコン層５の製膜条件が下記である点を除き実
施例１と略同一である。
件） 製膜室内の圧力：１〜１０ｍＴｏｒｒ 原料ガスの種類と組成：Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4／Ｈ2＝０．１
／１０／３００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ 紫外光の照射光源：Ｈｇランプ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ （ｎ+アモルファスシリコン層５の製膜条件） 製膜室内の圧力：１〜１０ｍＴｏｒｒ 原料ガスの種類と組成：ＰＨ3／ＳｉＨ4／Ｈ2＝０．１
／１０／３００ 原料ガスの供給速度：５ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍ 原料ガスの圧力：５０ｍｔｏｒｒ〜１ｔｏｒｒ 紫外光の照射光源：Ｈｇランプ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：６００℃ ［実施例８］図６に示されたイオンプレーティング装置
を適用し、かつ、このイオンプレーティング装置内にＳ
ｉＦ4 ガスを供給した点と、ｐ型ポリシリコン層２とｎ
+ポリシリコン層５の製膜条件が下記である点を除き実
施例１と略同一である。
【００６３】そして、この実施例に係るＢＳＦ型太陽電
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
池においてもその特性が０．５８Ｖ〜０．５９Ｖ、３６
ｍＡ〜３８ｍＡであり従来例に較べて良好であった。
【００６４】（ｐ型ポリシリコン層２の製膜条件） 製膜室内の圧力：１〜１０ｍＴｏｒｒ ターゲット：Ｂ2Ｈ6がドープされたＳｉ ＲＦコイルへの投入電力：５０〜２００Ｗ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃ （ｎ+ポリシリコン層５の製膜条件） 製膜室内の圧力：１〜１０ｍＴｏｒｒ ターゲット：ＰＨ3がドープされたＳｉ ＲＦコイルへの投入電力：５０〜２００Ｗ ｎ-単結晶シリコン基板の加熱温度：７００℃
【００６５】
【発明の効果】請求項１〜２に係る発明によれば、ハロ
ゲン原子を放出するＳｉＦ4 ガスあるいはフッ素化シラ
ンガスを適用しているにも拘らず製膜室内における浮遊
異物の発生を確実に防止でき、かつ熱ＣＶＤ法を適用し
ているにも拘らず基板加熱温度の低減を図ることが可能
となる。
ゲン原子を放出するＳｉＦ4 ガスあるいはフッ素化シラ
ンガスを適用しているにも拘らず製膜室内における浮遊
異物の発生を確実に防止でき、かつ熱ＣＶＤ法を適用し
ているにも拘らず基板加熱温度の低減を図ることが可能
となる。
【００６６】また、請求項３に係る発明によれば、製膜
室内に配置されたｎ型又はｐ型シリコン基板近傍の空間
部位に設けられた発熱部材の作用により製膜ガスの熱分
解が著しく促進されるため、フッ素系ラジカルのエッチ
ング作用と相乗して基板加熱温度を更に低減させること
が可能となる。
室内に配置されたｎ型又はｐ型シリコン基板近傍の空間
部位に設けられた発熱部材の作用により製膜ガスの熱分
解が著しく促進されるため、フッ素系ラジカルのエッチ
ング作用と相乗して基板加熱温度を更に低減させること
が可能となる。
【００６７】従って、低温製膜条件で膜質良好なｎ+又
はｐ+シリコン層をｎ型又はｐ型シリコン基板上に形成
することが可能になるため、光電変換効率の高いＢＳＦ
型太陽電池を安定して製造できる効果を有している。
はｐ+シリコン層をｎ型又はｐ型シリコン基板上に形成
することが可能になるため、光電変換効率の高いＢＳＦ
型太陽電池を安定して製造できる効果を有している。
【００６８】次に、請求項４に係る発明によれば、加熱
されたシリコン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を光
ＣＶＤ法により製膜し、また、請求項５に係る発明によ
れば、フッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスが存在する
条件下においてイオンプレーティング法により加熱され
たシリコン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を製膜し
ているため、請求項１〜３に係る発明と同様、低温製膜
条件で膜質良好なｎ+又はｐ+シリコン層をｎ型又はｐ型
シリコン基板上に形成することが可能となり、光電変換
効率の高いＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できる効果
を有している。
されたシリコン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を光
ＣＶＤ法により製膜し、また、請求項５に係る発明によ
れば、フッ素化シランガス又はＳｉＦ4 ガスが存在する
条件下においてイオンプレーティング法により加熱され
たシリコン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を製膜し
ているため、請求項１〜３に係る発明と同様、低温製膜
条件で膜質良好なｎ+又はｐ+シリコン層をｎ型又はｐ型
シリコン基板上に形成することが可能となり、光電変換
効率の高いＢＳＦ型太陽電池を安定して製造できる効果
を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るＢＳＦ型太陽電池の断面図。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｂ）はＢＳＦ型太陽電池の製造
工程図。
工程図。
【図３】実施例１において適用された熱ＣＶＤ装置の説
明図。
明図。
【図４】実施例５において適用された熱ＣＶＤ装置の説
明図。
明図。
【図５】実施例７において適用された光ＣＶＤ装置の説
明図。
明図。
【図６】実施例８において適用されたイオンプレーティ
ング装置の説明図。
ング装置の説明図。
【図７】従来の太陽電池の斜視図。
【図８】従来の太陽電池の断面図。
【図９】従来の太陽電池の構造をモデル的に記載した構
造概念図。
造概念図。
【図１０】従来の太陽電池のエネルギーバンド図。
１ ｎ- 単結晶シリコン基板 ２ ｐ型ポリシリコン層 ５ ｎ+ ポリシリコン層
Claims (5)
- 【請求項１】ｎ型又はｐ型シリコン基板と、このシリコ
ン基板の光入射面側に設けられシリコン基板との間でｐ
ｎ接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上記シリ
コン基板の反対面に設けられシリコン基板との間でＨＬ
接合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ
型太陽電池の製造方法において、 ｎ型又はｐ型シリコン基板を配置した製膜室内にシリコ
ン原子が含まれる製膜ガスとＳｉＦ4 ガス及びｎ型又は
ｐ型のドーパントガスを供給し、かつ、上記供給ガスを
加熱されたシリコン基板近傍で熱分解させると共に、熱
分解された製膜ガスのラジカル成分と上記ＳｉＦ4 ガス
との反応により生じたフッ素系ラジカルをエッチング成
分として作用させながらｎ型又はｐ型シリコン基板面に
上記ｎ+又はｐ+シリコン層を形成することを特徴とする
ＢＳＦ型太陽電池の製造方法。 - 【請求項２】ｎ型又はｐ型シリコン基板と、このシリコ
ン基板の光入射面側に設けられシリコン基板との間でｐ
ｎ接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上記シリ
コン基板の反対面に設けられシリコン基板との間でＨＬ
接合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ
型太陽電池の製造方法において、 ｎ型又はｐ型シリコン基板を配置した製膜室内に水素化
珪素を主成分とする製膜ガスとＳｉＨmＦ4-m（但しｍは
１〜３）で示されるフッ素化シランガス及びｎ型又はｐ
型のドーパントガスを供給し、かつ、上記供給ガスを加
熱されたシリコン基板近傍で熱分解させると共に、フッ
素化シランガスの熱分解により生じたフッ素系ラジカ
ル、及び、熱分解された製膜ガスのラジカル成分が上記
フッ素化シランガスと反応して生じたフッ素系ラジカル
をエッチング成分として作用させながらｎ型又はｐ型シ
リコン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層を形成するこ
とを特徴とするＢＳＦ型太陽電池の製造方法。 - 【請求項３】製膜室内に配置されたｎ型又はｐ型シリコ
ン基板近傍の空間部位に上記基板が覆われるように網状
の発熱部材を配置したことを特徴とする請求項１又は２
記載のＢＳＦ型太陽電池の製造方法。 - 【請求項４】ｎ型又はｐ型シリコン基板と、このシリコ
ン基板の光入射面側に設けられシリコン基板との間でｐ
ｎ接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上記シリ
コン基板の反対面に設けられシリコン基板との間でＨＬ
接合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ
型太陽電池の製造方法において、 加熱されたシリコン基板面に上記ｎ+又はｐ+シリコン層
を光ＣＶＤ法により形成することを特徴とするＢＳＦ型
太陽電池の製造方法。 - 【請求項５】ｎ型又はｐ型シリコン基板と、このシリコ
ン基板の光入射面側に設けられシリコン基板との間でｐ
ｎ接合を形成するｐ型又はｎ型シリコン層と、上記シリ
コン基板の反対面に設けられシリコン基板との間でＨＬ
接合を形成するｎ+又はｐ+シリコン層とを備えるＢＳＦ
型太陽電池の製造方法において、 ｎ型又はｐ型シリコン基板を配置した製膜室内にＳｉＨ
mＦ4-m（但しｍは１〜３）で示されるフッ素化シランガ
ス又はＳｉＦ4 ガスを供給し、かつ、このフッ素化シラ
ンガス又はＳｉＦ4 ガスが存在する条件下においてイオ
ンプレーティング法により加熱されたシリコン基板面に
上記ｎ+又はｐ+シリコン層を形成することを特徴とする
ＢＳＦ型太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5243040A JPH07106611A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Ｂｓｆ型太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5243040A JPH07106611A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Ｂｓｆ型太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106611A true JPH07106611A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17097948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5243040A Pending JPH07106611A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Ｂｓｆ型太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106611A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-09-29 JP JP5243040A patent/JPH07106611A/ja active Pending
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