JPH08236795A - 積層型非晶質太陽電池の製造装置 - Google Patents
積層型非晶質太陽電池の製造装置Info
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- JPH08236795A JPH08236795A JP7041117A JP4111795A JPH08236795A JP H08236795 A JPH08236795 A JP H08236795A JP 7041117 A JP7041117 A JP 7041117A JP 4111795 A JP4111795 A JP 4111795A JP H08236795 A JPH08236795 A JP H08236795A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、装置コストの低減ならびに省ス
ペース化が可能な積層型非晶質太陽電池の製造装置を提
供することをその目的とする。 【構成】 この発明は、ｐｉｎ構造を垂直方向に複数段
積層してなる積層型非晶質太陽電池の製造装置におい
て、センター真空チャンバ（１）の４つの側面に、この
センター真空チャンバ（１）の容積の２分の１以下で、
かつ上下に位置する２つの真空チャンバ（２〜９）を各
々配置したことを特徴とする。
ペース化が可能な積層型非晶質太陽電池の製造装置を提
供することをその目的とする。 【構成】 この発明は、ｐｉｎ構造を垂直方向に複数段
積層してなる積層型非晶質太陽電池の製造装置におい
て、センター真空チャンバ（１）の４つの側面に、この
センター真空チャンバ（１）の容積の２分の１以下で、
かつ上下に位置する２つの真空チャンバ（２〜９）を各
々配置したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、非晶質半導体を用い
た積層型太陽電池の製造装置に関する。
た積層型太陽電池の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、クリーンなエネルギーとして、太
陽光発電が注目されている。その中でも特に非晶質太陽
電池は、低コスト化に有望であることから、研究開発が
積極的に進められている。
陽光発電が注目されている。その中でも特に非晶質太陽
電池は、低コスト化に有望であることから、研究開発が
積極的に進められている。
【０００３】一般的な非晶質太陽電池は、ガラス基板の
上に透明導電膜、ｐ型非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉ
と略記する。）、ｉ型ａ−Ｓｉ層、ｎ型ａ−Ｓｉ層、金
属電極をこの順序で積層して形成される。
上に透明導電膜、ｐ型非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉ
と略記する。）、ｉ型ａ−Ｓｉ層、ｎ型ａ−Ｓｉ層、金
属電極をこの順序で積層して形成される。
【０００４】そして、上記ａ−Ｓｉ層は、特開昭６０−
３０１８２号公報等に開示されているように、ｐ、ｉ、
ｎ各層を別々のプラズマＣＶＤ反応室で順番に形成して
いく、いわゆる連続分離形成方式で作成され、製品化さ
れている。
３０１８２号公報等に開示されているように、ｐ、ｉ、
ｎ各層を別々のプラズマＣＶＤ反応室で順番に形成して
いく、いわゆる連続分離形成方式で作成され、製品化さ
れている。
【０００５】さらに近年、非晶質太陽電池のさらなる高
性能化を図るため、ｐｉｎ構造を垂直方向に何段か積層
した、いわゆる積層型太陽電池の開発が進められてい
る。積層型構造の中でも、コストアップを最小限に抑え
られるタンデム構造、すなわち、ｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／
ｎとｐｉｎ構造を垂直方向に２段積層したセルが有望で
あるため、生産レベルでのタンデムセル用の連続分離形
成装置が考えられてきた。
性能化を図るため、ｐｉｎ構造を垂直方向に何段か積層
した、いわゆる積層型太陽電池の開発が進められてい
る。積層型構造の中でも、コストアップを最小限に抑え
られるタンデム構造、すなわち、ｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／
ｎとｐｉｎ構造を垂直方向に２段積層したセルが有望で
あるため、生産レベルでのタンデムセル用の連続分離形
成装置が考えられてきた。
【０００６】図２は、従来の発想により設計されたタン
デムセル用連続分離形成装置を示す模式図である。
デムセル用連続分離形成装置を示す模式図である。
【０００７】この装置は、仕込室１１、フロントセル用
のプラズマＣＶＤ用反応室１２、１３、１４及びボトム
セル用のプラズマＣＶＤ用反応室１５、１６、１７と取
り出し室１８の各真空チャンバを備える。そして、各反
応室で、ｐ、ｉ、ｎの各層が順次形成される。
のプラズマＣＶＤ用反応室１２、１３、１４及びボトム
セル用のプラズマＣＶＤ用反応室１５、１６、１７と取
り出し室１８の各真空チャンバを備える。そして、各反
応室で、ｐ、ｉ、ｎの各層が順次形成される。
【０００８】また、上記装置においては、図２に示すよ
うに、各層の反応室での放電を基板搬入時に停止させな
いよう、各層の反応室間にレストルーム（Ｒ）１９、１
９…が設けられており、このレストルーム１９、１９…
に、ＳｉＨ4 ガスを流し、基板移動時の各層の反応室と
の圧力差をなくしている。
うに、各層の反応室での放電を基板搬入時に停止させな
いよう、各層の反応室間にレストルーム（Ｒ）１９、１
９…が設けられており、このレストルーム１９、１９…
に、ＳｉＨ4 ガスを流し、基板移動時の各層の反応室と
の圧力差をなくしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、従来の発想により設計されたタンデムセル用連続分
離形成装置においては、所望のタンデムセルを量産する
のに、６個の反応室とこの反応室間に設けられる７個の
レストルーム、さらに、仕込室と取り出し室と計１５室
の真空チャンバが必要であり、装置コストがかかる上
に、装置スペースも膨大なものになるという問題があっ
た。
た、従来の発想により設計されたタンデムセル用連続分
離形成装置においては、所望のタンデムセルを量産する
のに、６個の反応室とこの反応室間に設けられる７個の
レストルーム、さらに、仕込室と取り出し室と計１５室
の真空チャンバが必要であり、装置コストがかかる上
に、装置スペースも膨大なものになるという問題があっ
た。
【００１０】この発明は、上述した従来の問題点を解消
するためになされたものにして、装置コストの低減なら
びに省スペース化が可能な積層型非晶質太陽電池の製造
装置を提供することをその目的とする。
するためになされたものにして、装置コストの低減なら
びに省スペース化が可能な積層型非晶質太陽電池の製造
装置を提供することをその目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、ｐｉｎ構造
を垂直方向に複数段積層してなる積層型非晶質太陽電池
の製造装置において、センター真空チャンバの４つの側
面に、このセンター真空チャンバの容積の２分の１以下
で、かつ上下に位置する２つの真空チャンバを各々配置
したことを特徴とする。
を垂直方向に複数段積層してなる積層型非晶質太陽電池
の製造装置において、センター真空チャンバの４つの側
面に、このセンター真空チャンバの容積の２分の１以下
で、かつ上下に位置する２つの真空チャンバを各々配置
したことを特徴とする。
【００１２】
【作用】従来のｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型タンデムセル
用連続分離形成装置では、真空チャンバを１５室必要と
していたが、この発明では、９室の真空チャンバで済む
ため、装置コストの低減ならびに省スペース化が図れ
る。
用連続分離形成装置では、真空チャンバを１５室必要と
していたが、この発明では、９室の真空チャンバで済む
ため、装置コストの低減ならびに省スペース化が図れ
る。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例につき図１を参照に
して説明する。図１は、この発明によるｐ／ｉ／ｎ／ｐ
／ｉ／ｎ型タンデムセル用連続分離形成装置を示す模式
的斜視図である。
して説明する。図１は、この発明によるｐ／ｉ／ｎ／ｐ
／ｉ／ｎ型タンデムセル用連続分離形成装置を示す模式
的斜視図である。
【００１４】この実施例の装置は、図１に示すように、
中央部にレストルームとしての機能を有するセンター真
空チャンバ１を備える。このセンター真空チャンバ１内
には、上下ならびに３６０度回転が自由であり、所定の
位置から基板を取り出し、所定の位置に基板を搬送でき
る基板搬送装置が内蔵されている。
中央部にレストルームとしての機能を有するセンター真
空チャンバ１を備える。このセンター真空チャンバ１内
には、上下ならびに３６０度回転が自由であり、所定の
位置から基板を取り出し、所定の位置に基板を搬送でき
る基板搬送装置が内蔵されている。
【００１５】このセンター真空チャンバ１の４つの側面
に、このセンター真空チャンバの容積の２分の１以下
で、かつ上下に位置する２つの真空チャンバ２〜９が各
々配置されている。
に、このセンター真空チャンバの容積の２分の１以下
で、かつ上下に位置する２つの真空チャンバ２〜９が各
々配置されている。
【００１６】すなわち、センター真空チャンバ１の第１
の側面には、仕込／取り出し室２用の真空チャンバが設
けられ、この仕込み／取り出し室２の上にボトムセルの
ｉ層（ｉ2）形成用の反応室８が設けられる。
の側面には、仕込／取り出し室２用の真空チャンバが設
けられ、この仕込み／取り出し室２の上にボトムセルの
ｉ層（ｉ2）形成用の反応室８が設けられる。
【００１７】センター真空チャンバ１の第２の側面に
は、フロントセルのｐ層（ｐ1）形成用の反応室３が設
けられ、この反応室３上にボトムセルのｐ層（ｐ2）形
成用の反応室６が設けられる。
は、フロントセルのｐ層（ｐ1）形成用の反応室３が設
けられ、この反応室３上にボトムセルのｐ層（ｐ2）形
成用の反応室６が設けられる。
【００１８】また、センター真空チャンバ１の第３の側
面には、フロントセルのｉ層（ｉ1）形成用の反応室４
が設けられ、この反応室４の上にボトムセルのｉ層（ｉ
2）形成用の反応室７が設けられる。
面には、フロントセルのｉ層（ｉ1）形成用の反応室４
が設けられ、この反応室４の上にボトムセルのｉ層（ｉ
2）形成用の反応室７が設けられる。
【００１９】センター真空チャンバ１の第４の側面に
は、フロントセルのｎ層（ｎ1）形成用の反応室５が設
けられ、この反応室５上にボトムセルのｎ層（ｎ2）形
成用の反応室９が設けられる。
は、フロントセルのｎ層（ｎ1）形成用の反応室５が設
けられ、この反応室５上にボトムセルのｎ層（ｎ2）形
成用の反応室９が設けられる。
【００２０】なお、ボトムセルのｉ層はフロントセルの
ｉ層と比べて約２倍の膜厚を必要としているので、タク
トタイムを調整するため、ボトムセルのｉ層（ｉ2）形
成用の反応室として、２つの反応室７、８を用意してい
る。すなわち、この反応室７、８に交互に基板を挿入す
ることで、タクトタイムを調整する。
ｉ層と比べて約２倍の膜厚を必要としているので、タク
トタイムを調整するため、ボトムセルのｉ層（ｉ2）形
成用の反応室として、２つの反応室７、８を用意してい
る。すなわち、この反応室７、８に交互に基板を挿入す
ることで、タクトタイムを調整する。
【００２１】また、センター真空チャンバ１には、各層
反応室２〜９との放電を連続させるため、圧力調整用の
ＳｉＨ4 ガスが流されている。
反応室２〜９との放電を連続させるため、圧力調整用の
ＳｉＨ4 ガスが流されている。
【００２２】そして、この装置においては、基板が仕込
み／取り出し室２から仕込まれ、そして、センター真空
チャンバ１を経由して、反応室３へ搬送される。反応室
３にてフロントセル用のｐ層を形成した後、センター真
空チャンバ１を経由して反応室４へ搬送される。
み／取り出し室２から仕込まれ、そして、センター真空
チャンバ１を経由して、反応室３へ搬送される。反応室
３にてフロントセル用のｐ層を形成した後、センター真
空チャンバ１を経由して反応室４へ搬送される。
【００２３】そして、反応室４にてフロントセル用のｉ
層を形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反
応室５へ搬送される。反応室５にてフロントセル用のｎ
層を形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反
応室６へ搬送される。
層を形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反
応室５へ搬送される。反応室５にてフロントセル用のｎ
層を形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反
応室６へ搬送される。
【００２４】続いて、反応室６にてボトムセル用のｐ層
を形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反応
室７へ搬送される。反応室７にてボトムセル用のｉ層を
形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反応室
９へ搬送される。
を形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反応
室７へ搬送される。反応室７にてボトムセル用のｉ層を
形成した後、センター真空チャンバ１を経由して反応室
９へ搬送される。
【００２５】最後に、反応室９でボトムセル用のｎ層を
形成し、所望のｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型構造が形成さ
れた後、センター真空チャンバ１を経て仕込み／取り出
し室２から取り出される。
形成し、所望のｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型構造が形成さ
れた後、センター真空チャンバ１を経て仕込み／取り出
し室２から取り出される。
【００２６】上記の形成の際には、上述したように、セ
ンター真空チャンバ１には、圧力調整用のＳｉＨ4 ガス
が流されているので、放電を連続させた状態で、各層の
反応室２〜９とセンター真空チャンバ１間の基板のやり
とりが行える。
ンター真空チャンバ１には、圧力調整用のＳｉＨ4 ガス
が流されているので、放電を連続させた状態で、各層の
反応室２〜９とセンター真空チャンバ１間の基板のやり
とりが行える。
【００２７】そして、次のロットの基板は、ボトムセル
のｉ層の反応時間が他の層に比べ長いため、タクトタイ
ムを合わせる目的で、反応室７の代わりに反応室８に搬
入して膜形成を行い、スループットを落とさずに生産で
きるようにしている。
のｉ層の反応時間が他の層に比べ長いため、タクトタイ
ムを合わせる目的で、反応室７の代わりに反応室８に搬
入して膜形成を行い、スループットを落とさずに生産で
きるようにしている。
【００２８】表１に従来の量産装置とこの発明による装
置で作製したｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型タンデムセルの
特性比較を示す。
置で作製したｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型タンデムセルの
特性比較を示す。
【００２９】
【表１】 （注釈）Ｖoc：開放電圧，Ｉsc：短絡電流、ＦＦ：曲線因子 照射光：ＡＭ−１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2 歩留まりは、８００ｍＷ以上の出力を有するものの割合で示す。
【００３０】同表より明らかなように、この発明の装置
では、従来装置と比較して特性、歩留まりとも、同等も
しくは約２％優れていることが確認できた。Ｖoc、ＦＦ
が高くなっている理由としては、各層形成室では基板を
保持するだけの簡単な機構で済むために、膜中の不純物
の取り込みが少なくできたものと考えている。
では、従来装置と比較して特性、歩留まりとも、同等も
しくは約２％優れていることが確認できた。Ｖoc、ＦＦ
が高くなっている理由としては、各層形成室では基板を
保持するだけの簡単な機構で済むために、膜中の不純物
の取り込みが少なくできたものと考えている。
【００３１】また、装置費用に関しては、従来の装置に
対し、約４０％コストダウンが図られたと共に、設置ス
ペースも約３０％減らすことができた。
対し、約４０％コストダウンが図られたと共に、設置ス
ペースも約３０％減らすことができた。
【００３２】尚、上述した実施例では、各真空チャンバ
の配置に対しては、基板セットを下段から行うことを想
定しており、各層反応室は同じユニットセル間で、でき
るだけ搬送時間をかけないようにしている。また、ボト
ムセルの反応室を上段にしているのは、通常フロントセ
ルより温度を高く設定しているため、作業上の安全に留
意しているからである。
の配置に対しては、基板セットを下段から行うことを想
定しており、各層反応室は同じユニットセル間で、でき
るだけ搬送時間をかけないようにしている。また、ボト
ムセルの反応室を上段にしているのは、通常フロントセ
ルより温度を高く設定しているため、作業上の安全に留
意しているからである。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型タンデムセルの生産にお
いて、従来の製造装置に比べ、特性の改善、低コスト
化、省スペース化を図ることができる。
ば、ｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型タンデムセルの生産にお
いて、従来の製造装置に比べ、特性の改善、低コスト
化、省スペース化を図ることができる。
【図１】この発明によるｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型タン
デムセル用連続分離形成装置を示す模式的斜視図であ
る。
デムセル用連続分離形成装置を示す模式的斜視図であ
る。
【図２】従来のｐ／ｉ／ｎ／ｐ／ｉ／ｎ型タンデムセル
用製造装置を示す模式図である。
用製造装置を示す模式図である。
１ センター真空チャンバ ２ 仕込／取り出し室 ３ フロントセル用ｐ層反応室 ４ フロントセル用ｉ層反応室 ５ フロントセル用ｎ層反応室 ６ ボトムセル用ｐ層反応室 ７ ボトムセル用ｉ層反応室 ８ ボトムセル用ｉ層反応室 ９ ボトムセル用ｎ層反応室
Claims (1)
- 【請求項１】 ｐｉｎ構造を垂直方向に複数段積層して
なる積層型非晶質太陽電池の製造装置において、センタ
ー真空チャンバの４つの側面に、このセンター真空チャ
ンバの容積の２分の１以下で、かつ上下に位置する２つ
の真空チャンバを各々配置したことを特徴とする積層型
非晶質太陽電池の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041117A JP3002110B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 積層型非晶質太陽電池の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041117A JP3002110B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 積層型非晶質太陽電池の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236795A true JPH08236795A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3002110B2 JP3002110B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=12599523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7041117A Expired - Fee Related JP3002110B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 積層型非晶質太陽電池の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3002110B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009148077A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池製造装置 |
| WO2009148081A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池製造装置 |
| WO2011027384A1 (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-10 | 株式会社エバテック | 薄膜製造装置、太陽電池製造装置、薄膜製造方法及び太陽電池製造方法 |
| KR101446631B1 (ko) * | 2010-06-17 | 2014-10-08 | 세메스 주식회사 | 대면적기판용 플라즈마 처리 장치 |
| WO2016013440A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システムおよび基板処理装置 |
| WO2018003330A1 (ja) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空処理装置、真空処理方法及び記憶媒体 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7041117A patent/JP3002110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009148077A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池製造装置 |
| WO2009148081A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池製造装置 |
| JPWO2009148077A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2011-11-04 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池製造装置 |
| JP5186563B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-04-17 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池製造装置 |
| JP5302960B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-10-02 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池製造装置 |
| WO2011027384A1 (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-10 | 株式会社エバテック | 薄膜製造装置、太陽電池製造装置、薄膜製造方法及び太陽電池製造方法 |
| KR101446631B1 (ko) * | 2010-06-17 | 2014-10-08 | 세메스 주식회사 | 대면적기판용 플라즈마 처리 장치 |
| WO2016013440A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システムおよび基板処理装置 |
| JP2016025335A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システムおよび基板処理装置 |
| KR20170024008A (ko) * | 2014-07-24 | 2017-03-06 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 시스템 및 기판 처리 장치 |
| WO2018003330A1 (ja) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空処理装置、真空処理方法及び記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3002110B2 (ja) | 2000-01-24 |
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