JPH07112076B2 - 二層構造を有する透明導電膜体 - Google Patents
二層構造を有する透明導電膜体Info
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- JPH07112076B2 JPH07112076B2 JP62111471A JP11147187A JPH07112076B2 JP H07112076 B2 JPH07112076 B2 JP H07112076B2 JP 62111471 A JP62111471 A JP 62111471A JP 11147187 A JP11147187 A JP 11147187A JP H07112076 B2 JPH07112076 B2 JP H07112076B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は酸化錫を主成分とする二層構造をもった透明導
電膜、特に太陽電池用透明導電膜に関する。
電膜、特に太陽電池用透明導電膜に関する。
近年、透明導電基板に非晶質シリコン（ａ−Si）を用い
た光電変換素子を形成し、次いでAl等の電極を形成した
低コストの太陽電池が知られている。かかるａ−Si太陽
電池は光電変換効率が他の結晶半導体を用いた太陽電池
に比べて低いことから、それを大にするため種々の対策
が施されている。
た光電変換素子を形成し、次いでAl等の電極を形成した
低コストの太陽電池が知られている。かかるａ−Si太陽
電池は光電変換効率が他の結晶半導体を用いた太陽電池
に比べて低いことから、それを大にするため種々の対策
が施されている。
その一つとして光入射側の透明電極の透過率を最大限に
大きくし、かつ面積抵抗を下げることが考えられる。こ
れまで面積抵抗の小さい透明導電膜として酸化錫にフッ
素をドープした膜（以下SnO2:F膜と記す）が提案されて
いた。しかしながら一方で酸化錫膜にフッ素をドープす
ることにより、膜の光透過率が低下する現象が明らかに
なり、低抵抗・高透過率透明導電膜を得るための障害と
なっている。
大きくし、かつ面積抵抗を下げることが考えられる。こ
れまで面積抵抗の小さい透明導電膜として酸化錫にフッ
素をドープした膜（以下SnO2:F膜と記す）が提案されて
いた。しかしながら一方で酸化錫膜にフッ素をドープす
ることにより、膜の光透過率が低下する現象が明らかに
なり、低抵抗・高透過率透明導電膜を得るための障害と
なっている。
これを解決する手段の一つとして、特願昭61−54488号
では第２図に示されるように透明基板上にSnO2:F膜を形
成し、その後、該SnO2:F膜上に、塩素以外のハロゲンを
含まない酸化錫膜（以下SnO2:Cl膜と記す）を形成した
二層構造を有する透明導電膜体（以下SnO2:Cl/SnO2:F二
層膜と記す）を透明電極として用いることが提案されて
いる。透明導電膜体全体の厚みに対するフッ素ドープ酸
化錫膜の厚みの割合を50％未満とすることで、同じ厚み
のSnO2:Cl膜より面積抵抗が小さく、また同じ厚みのSnO
2:F膜より透過率の高い透明導電膜体が得られるので、S
nO2:Cl/SnO2:F二層膜を透明電極として用いた場合に
は、同じ厚みのSnO2:Cl膜またはSnO2:F膜の単層膜を透
明電極として用いるよりも太陽電池の光電変換効率が大
となる。
では第２図に示されるように透明基板上にSnO2:F膜を形
成し、その後、該SnO2:F膜上に、塩素以外のハロゲンを
含まない酸化錫膜（以下SnO2:Cl膜と記す）を形成した
二層構造を有する透明導電膜体（以下SnO2:Cl/SnO2:F二
層膜と記す）を透明電極として用いることが提案されて
いる。透明導電膜体全体の厚みに対するフッ素ドープ酸
化錫膜の厚みの割合を50％未満とすることで、同じ厚み
のSnO2:Cl膜より面積抵抗が小さく、また同じ厚みのSnO
2:F膜より透過率の高い透明導電膜体が得られるので、S
nO2:Cl/SnO2:F二層膜を透明電極として用いた場合に
は、同じ厚みのSnO2:Cl膜またはSnO2:F膜の単層膜を透
明電極として用いるよりも太陽電池の光電変換効率が大
となる。
しかしながら、SnO2:Cl膜はSnO2:F膜よりも面積抵抗が
大きいため、最表面がSnO2:Cl膜であるような構造の前
記二層膜を透明電極として用いた太陽電池では、光電変
換効率の向上に限度があった。
大きいため、最表面がSnO2:Cl膜であるような構造の前
記二層膜を透明電極として用いた太陽電池では、光電変
換効率の向上に限度があった。
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであ
って、光電素子の光電変換効率を高めるのに好適な光電
素子用透明導電膜体を提供することを目的としている。
って、光電素子の光電変換効率を高めるのに好適な光電
素子用透明導電膜体を提供することを目的としている。
この目的を達成するために、この発明は、透明基板上に
透明導電膜が被覆された透明導電膜体であって、前記透
明導電膜は、膜厚が0.6μｍ乃至1.0μｍであり、前記透
明基板の側から順に、ハロゲン元素として塩素のみを含
む酸化錫を主成分とする第１層と、フッ素を含む酸化錫
を含む主成分とする第２層とからなる二層構造を有し、
この第２層の膜厚が前記透明導電膜の膜厚に占める割合
が５％以上50％未満であることを特徴とする透明導電膜
体である。
透明導電膜が被覆された透明導電膜体であって、前記透
明導電膜は、膜厚が0.6μｍ乃至1.0μｍであり、前記透
明基板の側から順に、ハロゲン元素として塩素のみを含
む酸化錫を主成分とする第１層と、フッ素を含む酸化錫
を含む主成分とする第２層とからなる二層構造を有し、
この第２層の膜厚が前記透明導電膜の膜厚に占める割合
が５％以上50％未満であることを特徴とする透明導電膜
体である。
本発明に係る透明導電膜体は、（１）まず高温に加熱し
た透明基板上に塩素以外のハロゲンを含まず、塩素を含
む錫化合物を接触させるか、またはハロゲンを含まない
錫化合物とHCl等の塩素を含む化合物を接触させて熱分
解酸化反応により、該透明基板上にSnO2:Cl膜を形成
し、（２）次いでこのSnO2:Cl膜を堆積した透明基板を
加熱し、錫化合物及びフッ素を含む化合物を接触させて
熱分解酸化反応により該SnO2:Cl膜上にSnO2:F膜をSnO
2:Cl膜との膜厚の合計が0.6μｍ乃至1.0μｍとなり、
この二層構造を有する膜（以下SnO2:F/SnO2:Cl二層膜と
記す。）に対するSnO2:F膜の割合が５％以上50％未満と
なるように堆積させることにより製造しうる透明導電体
膜体板である。
た透明基板上に塩素以外のハロゲンを含まず、塩素を含
む錫化合物を接触させるか、またはハロゲンを含まない
錫化合物とHCl等の塩素を含む化合物を接触させて熱分
解酸化反応により、該透明基板上にSnO2:Cl膜を形成
し、（２）次いでこのSnO2:Cl膜を堆積した透明基板を
加熱し、錫化合物及びフッ素を含む化合物を接触させて
熱分解酸化反応により該SnO2:Cl膜上にSnO2:F膜をSnO
2:Cl膜との膜厚の合計が0.6μｍ乃至1.0μｍとなり、
この二層構造を有する膜（以下SnO2:F/SnO2:Cl二層膜と
記す。）に対するSnO2:F膜の割合が５％以上50％未満と
なるように堆積させることにより製造しうる透明導電体
膜体板である。
本発明中、SnO2:Cl膜の形成に用いることのできる錫化
合物はハロゲン元素として塩素のみを含む錫化合物であ
ればよいが、塩素を含まない錫化合物を用いる場合には
HCl等の塩素を含む化合物を原料中に混入すればよい。
ハロゲンとして塩素のみを含む錫化合物としてはC4H9Sn
Cl3，SnCl4及び(CH3)2SnCl2等を用いることができ、塩
素を含まない錫化合物としては(CnH2n+1)4Sn（但しｎ＝
１〜４），(CH3)2SnH2，(C4H9)3SnH，及び(C4H9)2Sn(CO
OCH3)2等を用いることができる。
合物はハロゲン元素として塩素のみを含む錫化合物であ
ればよいが、塩素を含まない錫化合物を用いる場合には
HCl等の塩素を含む化合物を原料中に混入すればよい。
ハロゲンとして塩素のみを含む錫化合物としてはC4H9Sn
Cl3，SnCl4及び(CH3)2SnCl2等を用いることができ、塩
素を含まない錫化合物としては(CnH2n+1)4Sn（但しｎ＝
１〜４），(CH3)2SnH2，(C4H9)3SnH，及び(C4H9)2Sn(CO
OCH3)2等を用いることができる。
またSnO2:F膜の形成には、前記全ての錫化合物を用いる
ことができ、フッ素の含む化合物としてはCH3CH2F2，CH
3CClF2，CHClF2，CHF3，CF2Cl2，CF3Cl，CF3Brを用いる
ことができる。
ことができ、フッ素の含む化合物としてはCH3CH2F2，CH
3CClF2，CHClF2，CHF3，CF2Cl2，CF3Cl，CF3Brを用いる
ことができる。
本発明において、これらの錫化合物を加熱した透明基板
に接触させて熱分解酸化反応をさせるには錫化合物蒸気
と酸化性ガスを高温の透明基板に接触させる気相化学反
応法（CVD法）か、錫化合物の溶液をスプレーで高温の
透明基板に吹き付けるスプレー法等により行うことがで
きる。中でも400℃〜600℃に加熱された透明基板に錫化
合物の蒸気、酸化性ガス等の混合気体を接触させて、Sn
O2:Cl膜とSnO2:F膜からなる二層構造を有する透明導電
膜体を付着させるCVD法が好んで用いられる。
に接触させて熱分解酸化反応をさせるには錫化合物蒸気
と酸化性ガスを高温の透明基板に接触させる気相化学反
応法（CVD法）か、錫化合物の溶液をスプレーで高温の
透明基板に吹き付けるスプレー法等により行うことがで
きる。中でも400℃〜600℃に加熱された透明基板に錫化
合物の蒸気、酸化性ガス等の混合気体を接触させて、Sn
O2:Cl膜とSnO2:F膜からなる二層構造を有する透明導電
膜体を付着させるCVD法が好んで用いられる。
本発明においては、SnO2:F/SnO2:Cl二層膜全体の厚みは
0.6μｍ乃至10μｍとするのであるが、特に光電変換効
率を高くするために全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚
の割合を５％以上50％未満、好ましくは10％以上50％未
満とすることとしている。前記膜厚の割合が５％未満で
は光電素子の変換効率が著しく低くなる。
0.6μｍ乃至10μｍとするのであるが、特に光電変換効
率を高くするために全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚
の割合を５％以上50％未満、好ましくは10％以上50％未
満とすることとしている。前記膜厚の割合が５％未満で
は光電素子の変換効率が著しく低くなる。
二層構造をもつ透明電極において、最表面の透明導電膜
をSnO2:F膜とすることで、透明導電膜体全体の膜厚が同
じでかつ全体の膜厚に対するSnO2:F膜厚の割合の等しい
SnO2:Cl/SnO2:F二層膜と比べて透過率が等しく、より面
積抵抗が低い透明導電膜体が得られるので光電素子の変
換効率を高めることができる。
をSnO2:F膜とすることで、透明導電膜体全体の膜厚が同
じでかつ全体の膜厚に対するSnO2:F膜厚の割合の等しい
SnO2:Cl/SnO2:F二層膜と比べて透過率が等しく、より面
積抵抗が低い透明導電膜体が得られるので光電素子の変
換効率を高めることができる。
大きさが25（mm）×30（mm）、厚味1.1（mm）の酸化珪
素被膜付ソーダライムガラスを十分に洗浄、乾燥しガラ
ス基板とした。このガラス基板上に以下のようにして透
明導電膜を付着した。
素被膜付ソーダライムガラスを十分に洗浄、乾燥しガラ
ス基板とした。このガラス基板上に以下のようにして透
明導電膜を付着した。
モノブチル錫トリクロライドの蒸気、水蒸気、酸素ガス
および窒素ガスの調整された混合気体を用いCVD法によ
り550℃に加熱されたガラス基板上にSnO2:Cl膜を形成し
た。
および窒素ガスの調整された混合気体を用いCVD法によ
り550℃に加熱されたガラス基板上にSnO2:Cl膜を形成し
た。
このSnO2:Cl膜を堆積させたガラス基板を550℃に加熱
し、モノブチル錫トリクロライドの蒸気、水蒸気、酸素
ガス、1,1−ジフルオロエタンガスおよび窒素ガスの調
整された混合気体を用いCVD法により塩素以外のハロゲ
ンを含まない酸化錫膜上にSnO2:F膜を形成した。
し、モノブチル錫トリクロライドの蒸気、水蒸気、酸素
ガス、1,1−ジフルオロエタンガスおよび窒素ガスの調
整された混合気体を用いCVD法により塩素以外のハロゲ
ンを含まない酸化錫膜上にSnO2:F膜を形成した。
第１図に本発明によるSnO2:F/SnO2:Cl二層膜を有する透
明導電膜体の構造を示す。
明導電膜体の構造を示す。
SnO2:Cl膜及びSnO2:F膜を形成する際、それぞれの成膜
時間を変えることで、透明導電膜体全体の膜厚が0.85μ
ｍで、全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚の割合ｘが、
0,9,18.5,27,36,49.5,73及び100％であるような８種類
の試料を得た。以下これらの試料をＡと呼ぶ。
時間を変えることで、透明導電膜体全体の膜厚が0.85μ
ｍで、全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚の割合ｘが、
0,9,18.5,27,36,49.5,73及び100％であるような８種類
の試料を得た。以下これらの試料をＡと呼ぶ。
比較のためにSnO2:Cl膜とSnO2:F膜の形成の順序を逆に
したSnO2:Cl/SnO2:F二層膜を形成した。上述の膜厚比ｘ
の値が15,26.5,50,65および76.5％であるような５種類
の試料を得た。以下これらの試料をＢと呼ぶ。
したSnO2:Cl/SnO2:F二層膜を形成した。上述の膜厚比ｘ
の値が15,26.5,50,65および76.5％であるような５種類
の試料を得た。以下これらの試料をＢと呼ぶ。
これらの試料について可視光透過率および面積抵抗を測
定した。第３図に、得られた測定結果を示す。図より明
らかなようにｘによらずＡとＢの透過率は等しく、同じ
ｘではＡの方がＢよりも面積抵抗が小さい。
定した。第３図に、得られた測定結果を示す。図より明
らかなようにｘによらずＡとＢの透過率は等しく、同じ
ｘではＡの方がＢよりも面積抵抗が小さい。
本発明によれば実施例からも明らかなとおり、低抵抗高
透過率を有する透明導電膜体を得ることができる。特に
低抵抗であることから、本発明を大面積太陽電池用透明
導電膜体として用いた場合にその効果が大きい。
透過率を有する透明導電膜体を得ることができる。特に
低抵抗であることから、本発明を大面積太陽電池用透明
導電膜体として用いた場合にその効果が大きい。
また本発明は太陽電池以外の光電素子用透明導電膜体と
して利用できることは明らかである。
して利用できることは明らかである。
第１図は本発明による透明導電膜体の構造を示す断面図
であり、第２図は従来の透明導電膜体の構造を示す断面
図である。第３図は本発明の透明導電膜体と従来の透明
導電膜体について、透明導電膜体全体の膜厚に対するフ
ッ素ドープ酸化錫膜の膜厚比と透過率、面積抵抗との関
係を示すグラフである。 １……基体（ガラス）、Ａ……本発明によるもの ２……SnO2:Cl膜、Ｂ……従来のもの ３……SnO2:F膜
であり、第２図は従来の透明導電膜体の構造を示す断面
図である。第３図は本発明の透明導電膜体と従来の透明
導電膜体について、透明導電膜体全体の膜厚に対するフ
ッ素ドープ酸化錫膜の膜厚比と透過率、面積抵抗との関
係を示すグラフである。 １……基体（ガラス）、Ａ……本発明によるもの ２……SnO2:Cl膜、Ｂ……従来のもの ３……SnO2:F膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 5/14 Ａ (56)参考文献 特開 昭60−211817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−93804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−69405（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】透明基板上に透明導電膜が被覆された透明
導電膜体であって、前記透明導電膜は、膜厚が0.6μｍ
乃至1.0μｍであり、前記透明基板の側から順に、ハロ
ゲン元素として塩素のみを含む酸化錫を主成分とする第
１層と、フッ素を含む酸化錫を主成分とする第２層とか
らなる二層構造を有し、この第２層の膜厚が前記透明導
電膜の膜厚に占める割合が５％以上50％未満であること
を特徴とする透明導電膜体。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111471A JPH07112076B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 二層構造を有する透明導電膜体 |
| DE19883851361 DE3851361T2 (de) | 1987-05-07 | 1988-05-05 | Leitende Schicht für photovoltaische Elemente. |
| EP88401097A EP0290345B1 (fr) | 1987-05-07 | 1988-05-05 | Film électroconducteur pour élément photovoltaique |
| ES88401097T ES2063762T3 (es) | 1987-05-07 | 1988-05-05 | Pelicula electroconductora para elemento fotovoltaico. |
| BR8802239A BR8802239A (pt) | 1987-05-07 | 1988-05-06 | Pelicula eletrocondutora transparente com duas camadas |
| CA000566080A CA1310865C (fr) | 1987-05-07 | 1988-05-06 | Film electroconducteur pour element photovoltaique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111471A JPH07112076B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 二層構造を有する透明導電膜体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63275187A JPS63275187A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH07112076B2 true JPH07112076B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=14562087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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