JPH10150210A - 薄膜光電変換素子の製造方法および製造装置 - Google Patents
薄膜光電変換素子の製造方法および製造装置Info
- Publication number
- JPH10150210A JPH10150210A JP8306142A JP30614296A JPH10150210A JP H10150210 A JPH10150210 A JP H10150210A JP 8306142 A JP8306142 A JP 8306142A JP 30614296 A JP30614296 A JP 30614296A JP H10150210 A JPH10150210 A JP H10150210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- substrate
- cassette
- chamber
- photoelectric conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】可撓性フィルム基板上に電極層、半導体層等を
積層した薄膜光電変換素子の製造方法において、特性の
優れた、均一性の良い薄膜光電変換素子を得る。 【解決手段】可撓性フィルム基板を巻いた少なくとも一
つのロールを有するロールカセット４を用い、そのロー
ルカセット４を各層を形成するための互いに独立した準
備室５、前処理室６、電極成膜室７、半導体層成膜室８
に順次装着および脱着をしながら、積層構造を形成す
る。
積層した薄膜光電変換素子の製造方法において、特性の
優れた、均一性の良い薄膜光電変換素子を得る。 【解決手段】可撓性フィルム基板を巻いた少なくとも一
つのロールを有するロールカセット４を用い、そのロー
ルカセット４を各層を形成するための互いに独立した準
備室５、前処理室６、電極成膜室７、半導体層成膜室８
に順次装着および脱着をしながら、積層構造を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可撓性フィルム基
板を用いた太陽電池などの薄膜光起電力素子の製造方法
および製造装置に関する。
板を用いた太陽電池などの薄膜光起電力素子の製造方法
および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】代表的な薄膜光起電力素子の一つにアモ
ルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと略す）太陽電池があ
る。この太陽電池は、一般に可撓性フィルム基板上に金
属電極層、発電層であるａ−Ｓｉ層および透明電極層な
どを積層して形成されている。現在、ａ−Ｓｉ太陽電池
に関しての課題には、低コスト化および高効率化が挙げ
られる。
ルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと略す）太陽電池があ
る。この太陽電池は、一般に可撓性フィルム基板上に金
属電極層、発電層であるａ−Ｓｉ層および透明電極層な
どを積層して形成されている。現在、ａ−Ｓｉ太陽電池
に関しての課題には、低コスト化および高効率化が挙げ
られる。
【０００３】低コスト化には、大量生産が非常に有効で
ある。量産性の向上のための製造方法としては、例え
ば、Suzuki,K. らにより“Technical Digest of the In
ternational PVSEC-1 (1984) p.191”に、或いはOvshin
sky,S.R.により同じ文献のp.577 に発表された方法があ
る。その方法は、帯状のフィルム基板を巻物状にして搬
入室に入れ、連続的に複数の反応室を通して多層構造の
薄膜光電変換素子を成膜し、搬出室で巻物状にして取り
出す方法で、一般にロールツーロールプロセスと呼ばれ
ている。ロールツーロールプロセスは、一定の条件で長
尺の帯状フィルム基板に均一性の良い膜が成膜できる優
れた製造方法である。
ある。量産性の向上のための製造方法としては、例え
ば、Suzuki,K. らにより“Technical Digest of the In
ternational PVSEC-1 (1984) p.191”に、或いはOvshin
sky,S.R.により同じ文献のp.577 に発表された方法があ
る。その方法は、帯状のフィルム基板を巻物状にして搬
入室に入れ、連続的に複数の反応室を通して多層構造の
薄膜光電変換素子を成膜し、搬出室で巻物状にして取り
出す方法で、一般にロールツーロールプロセスと呼ばれ
ている。ロールツーロールプロセスは、一定の条件で長
尺の帯状フィルム基板に均一性の良い膜が成膜できる優
れた製造方法である。
【０００４】ロールツーロールプロセス以外の方法とし
ては、Ichikawa,Y. らにより、“ IEEE 1st World Conf
erence on Photovoltaic Energy Conversion (1994) p.
441”に、ステッピングロールプロセスが考案されてい
る。この方法では、共通真空槽内に、可動式のヒーター
およびフレームを備えた複数の独立した成膜室があり、
その各成膜室では フレームにより可撓性フィルム基板
を挟み込んで真空シールをおこないながら、成膜する。
成膜後は、フィルム基板を１コマ、１コマ写真のフィル
ムのように間欠的（ステップ）に搬送することにより、
積層構造を構築するものである。
ては、Ichikawa,Y. らにより、“ IEEE 1st World Conf
erence on Photovoltaic Energy Conversion (1994) p.
441”に、ステッピングロールプロセスが考案されてい
る。この方法では、共通真空槽内に、可動式のヒーター
およびフレームを備えた複数の独立した成膜室があり、
その各成膜室では フレームにより可撓性フィルム基板
を挟み込んで真空シールをおこないながら、成膜する。
成膜後は、フィルム基板を１コマ、１コマ写真のフィル
ムのように間欠的（ステップ）に搬送することにより、
積層構造を構築するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロールツーロ
ールプロセスでは、連続的な成膜を行うため膜厚および
膜質の均一性は良いが、複数の成膜室をつなげた構造の
製造装置を用い、その間にフィルム基板を通すための開
口があるため、例えば真空度等条件の大きく異なる工程
を連続させることは不可能である。また、ある成膜室に
導入された原料ガス（特にドーピングガス）が、それ以
外の成膜室に混入し、太陽電池特性の劣化を引き起こす
という問題がある。
ールプロセスでは、連続的な成膜を行うため膜厚および
膜質の均一性は良いが、複数の成膜室をつなげた構造の
製造装置を用い、その間にフィルム基板を通すための開
口があるため、例えば真空度等条件の大きく異なる工程
を連続させることは不可能である。また、ある成膜室に
導入された原料ガス（特にドーピングガス）が、それ以
外の成膜室に混入し、太陽電池特性の劣化を引き起こす
という問題がある。
【０００６】一方、ステッピングロールプロセスでは、
各成膜室の原料ガス種類、圧力といったいわゆる成膜条
件を、独立に制御することが可能となる。このため、量
産性を損ねず、しかも原料ガスの他の成膜室への混入の
問題を解決できる。また、成膜条件の全く異なる化学気
相成長法とスパッタリング法の成膜機構を同一真空槽内
に設置することも可能となり、発電層と電極層を同一装
置内で形成できることから、発電層／電極層界面構造の
改質を達成している。一例をあげれば、ロールツーロー
ルプロセスにより製造した太陽電池では、曲線因子が、
０．５４、変換効率が７．２％であったのに対し、ステ
ッピングロールプロセスにより製造したものでは、曲線
因子が、０．６２、変換効率が８．１％であった。
各成膜室の原料ガス種類、圧力といったいわゆる成膜条
件を、独立に制御することが可能となる。このため、量
産性を損ねず、しかも原料ガスの他の成膜室への混入の
問題を解決できる。また、成膜条件の全く異なる化学気
相成長法とスパッタリング法の成膜機構を同一真空槽内
に設置することも可能となり、発電層と電極層を同一装
置内で形成できることから、発電層／電極層界面構造の
改質を達成している。一例をあげれば、ロールツーロー
ルプロセスにより製造した太陽電池では、曲線因子が、
０．５４、変換効率が７．２％であったのに対し、ステ
ッピングロールプロセスにより製造したものでは、曲線
因子が、０．６２、変換効率が８．１％であった。
【０００７】しかし、ステッピングロールプロセスで
は、可動式ヒーターによりフィルムを挟み込むという操
作が入ることにより、次のような問題点がある。その一
つは、可動式ヒーターと、フレームにより囲まれた成膜
室内の広い部分（１ユニット）において、一度に成膜を
行わなければならないということである。広い面積にわ
たって均一な成膜をおこなうことは非常に難しく、ま
た、成膜条件等が制限されがちである。
は、可動式ヒーターによりフィルムを挟み込むという操
作が入ることにより、次のような問題点がある。その一
つは、可動式ヒーターと、フレームにより囲まれた成膜
室内の広い部分（１ユニット）において、一度に成膜を
行わなければならないということである。広い面積にわ
たって均一な成膜をおこなうことは非常に難しく、ま
た、成膜条件等が制限されがちである。
【０００８】もう一つは、フィルム挟み込み部で、フィ
ルム基板の熱膨張などにより、微小なフィルムの変形が
起こり、この部分での膜厚および膜質の不均一を生じさ
せている。これらの問題点は、大面積化を目指すほど、
顕著になってくる。しかも、太陽電池各層の不均一は、
太陽電池特性にも影響するので、大面積で、しかも特性
の優れた太陽電池を得るには、ますます均一な成膜が重
要になってくる。
ルム基板の熱膨張などにより、微小なフィルムの変形が
起こり、この部分での膜厚および膜質の不均一を生じさ
せている。これらの問題点は、大面積化を目指すほど、
顕著になってくる。しかも、太陽電池各層の不均一は、
太陽電池特性にも影響するので、大面積で、しかも特性
の優れた太陽電池を得るには、ますます均一な成膜が重
要になってくる。
【０００９】以上の問題に鑑み本発明の目的は、ロール
ツーロールプロセスの持つ優れた均一成膜性と、ステッ
ピングロールプロセスの持つ成膜室の独立稼働という長
所をともに併せ持つ製造方法および製造装置を提供する
ことにある。
ツーロールプロセスの持つ優れた均一成膜性と、ステッ
ピングロールプロセスの持つ成膜室の独立稼働という長
所をともに併せ持つ製造方法および製造装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のため本発
明は、帯状の可撓性フィルム基板の上に、複数の異なる
性質の薄膜を基板を搬送しながら連続的に積層して、光
電変換層を形成する薄膜光電変換素子の製造方法におい
て、可撓性フィルム基板を巻いた少なくとも一つのロー
ルを有するカセットを用い、そのカセットを各層を形成
するための互いに独立した成膜室に順次装着および脱着
をしながら、積層膜を形成するものとする。
明は、帯状の可撓性フィルム基板の上に、複数の異なる
性質の薄膜を基板を搬送しながら連続的に積層して、光
電変換層を形成する薄膜光電変換素子の製造方法におい
て、可撓性フィルム基板を巻いた少なくとも一つのロー
ルを有するカセットを用い、そのカセットを各層を形成
するための互いに独立した成膜室に順次装着および脱着
をしながら、積層膜を形成するものとする。
【００１１】そのようにすれば、各成膜をロールツーロ
ールプロセスで、しかも互いに独立した成膜室でおこな
うので、原料ガスの他の成膜室への混入を防ぐことがで
きる。製造装置としては、可撓性フィルム基板を巻いた
少なくとも一つのロールを有するカセットと、各層を形
成するための互いに独立した複数の成膜室と、そのカセ
ットを各成膜室に順次装着および脱着する移動手段とを
備えるものとする。
ールプロセスで、しかも互いに独立した成膜室でおこな
うので、原料ガスの他の成膜室への混入を防ぐことがで
きる。製造装置としては、可撓性フィルム基板を巻いた
少なくとも一つのロールを有するカセットと、各層を形
成するための互いに独立した複数の成膜室と、そのカセ
ットを各成膜室に順次装着および脱着する移動手段とを
備えるものとする。
【００１２】そのようにすれば、互いに独立した複数の
成膜室でロールツーロールプロセスで成膜をおこない、
移動手段で各成膜室間を移送して積層膜を形成できる。
特に、カセットが二つの巻き取り軸を有するものである
ことがよい。二つの巻き取り軸を有するものであれば、
成膜室側にロールを設ける必要が無く、駆動装置があれ
ばよい。
成膜室でロールツーロールプロセスで成膜をおこない、
移動手段で各成膜室間を移送して積層膜を形成できる。
特に、カセットが二つの巻き取り軸を有するものである
ことがよい。二つの巻き取り軸を有するものであれば、
成膜室側にロールを設ける必要が無く、駆動装置があれ
ばよい。
【００１３】そして、各成膜室が、前記カセットの移動
手段を備えた共通真空室の周りに配置されたものでも、
または、各成膜室が、直列に配置されたものでもよい。
移動手段を備えた共通真空室の周りに各成膜室が配置さ
れていれば、共通真空室と各成膜室との間でカセットの
受渡しをすることができて、成膜室間の独立性を保つこ
とができる。また各成膜室が、直列に配置されたもので
も、成膜時以外に隣接する成膜室の間でカセットの受渡
しをすれば、成膜室間の独立性を保つことができる。
手段を備えた共通真空室の周りに配置されたものでも、
または、各成膜室が、直列に配置されたものでもよい。
移動手段を備えた共通真空室の周りに各成膜室が配置さ
れていれば、共通真空室と各成膜室との間でカセットの
受渡しをすることができて、成膜室間の独立性を保つこ
とができる。また各成膜室が、直列に配置されたもので
も、成膜時以外に隣接する成膜室の間でカセットの受渡
しをすれば、成膜室間の独立性を保つことができる。
【００１４】また、化学気相成長法による成膜室とスパ
ッタリング法による成膜室とを備えるものとする。化学
気相成長法は光電変換層の形成に最適な成膜法であり、
スパッタリング法は、電極膜形成に最適な成膜法であっ
て、その両方を備えることが重要である。更に、基板の
プラズマ処理および真空加熱処理をおこなう前処理室を
有するものとする。
ッタリング法による成膜室とを備えるものとする。化学
気相成長法は光電変換層の形成に最適な成膜法であり、
スパッタリング法は、電極膜形成に最適な成膜法であっ
て、その両方を備えることが重要である。更に、基板の
プラズマ処理および真空加熱処理をおこなう前処理室を
有するものとする。
【００１５】プラズマ処理および真空加熱処理は基板表
面を清浄化し、良質の膜形成を行ううえで極めて重要で
ある。
面を清浄化し、良質の膜形成を行ううえで極めて重要で
ある。
【００１６】
【発明の実施の形態】上記課題の解決のため本発明は、
成膜を全て均一性の良いロールツーロールプロセスで行
いながら、しかも各成膜室間で原料ガスの相互拡散を完
全に抑止できる成膜方法および成膜装置を考案したもの
である。以下、図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。 ［実施例１］図２は、本発明の製造装置に用いる可撓性
フィルム基板１を搬送するための搬送用カセット４の斜
視図である。２は可撓性フィルム基板１を巻き取り軸１
１の周りにまいたロールである。１２は二つのロール２
を保持するケースであり、可撓性フィルム基板１の成膜
位置にあたる部分には窓３が設けられている。１３は巻
き取り軸１１を回転させるための突起である。ケース１
２の後方にも、成膜時に電極等を挿入するための窓３ａ
が設けられている。
成膜を全て均一性の良いロールツーロールプロセスで行
いながら、しかも各成膜室間で原料ガスの相互拡散を完
全に抑止できる成膜方法および成膜装置を考案したもの
である。以下、図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。 ［実施例１］図２は、本発明の製造装置に用いる可撓性
フィルム基板１を搬送するための搬送用カセット４の斜
視図である。２は可撓性フィルム基板１を巻き取り軸１
１の周りにまいたロールである。１２は二つのロール２
を保持するケースであり、可撓性フィルム基板１の成膜
位置にあたる部分には窓３が設けられている。１３は巻
き取り軸１１を回転させるための突起である。ケース１
２の後方にも、成膜時に電極等を挿入するための窓３ａ
が設けられている。
【００１７】可撓性フィルム基板１としては、アラミ
ド、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレン
ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリイミドなどの樹脂膜が用いられる。構
造によっては金属フィルムでもよい。ケース５の外寸は
約８００×４００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、成膜用の窓６
は１００×５００ｍｍの大きさである。
ド、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレン
ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリイミドなどの樹脂膜が用いられる。構
造によっては金属フィルムでもよい。ケース５の外寸は
約８００×４００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、成膜用の窓６
は１００×５００ｍｍの大きさである。
【００１８】図１は、本発明の製造装置の構成を示す模
式平面図である。中央に共通真空室９があり、その周り
に準備室５、前処理室６、電極成膜室７、半導体層成膜
室８が配置されている。共通真空室９内にはまた、ロー
ルカセット４を各室に挿入、引出しのための移動装置１
４が備えられている。ロールカセット４は先ず準備室５
に入れられ、真空引きを行った後、共通真空室９に入れ
られる。したがって、共通真空室９の真空は破られず、
大気による汚染が避けられる。ロールカセット４は次
に、前処理室６に移動される。ここで、フィルム基板の
プラズマ処理および真空加熱処理が施される。アルゴン
ガスまたはアルゴンガスと酸素との混合ガスのプラズマ
中にフィルム基板２を曝すことによって、フィルム基板
２表面の清浄化、活性化がなされる。また、約３００℃
の真空熱処理によって、フィルム基板１表面の吸着ガス
等の脱離がおこなわれる。次に、電極成膜室７、更に例
えばａ−Ｓｉからなる発電層形成のための半導体層成膜
室８に順番に移動され、大気に暴露せずに積層構造を形
成することができる。電極成膜室７および半導体層成膜
室８が複数設けられているのは、膜厚の厚い膜を形成す
るためと、ドーピングガス等を変えて、例えばｐｉｎの
ような多層構造を形成するためである。電極としては、
必ずしも金属からなる電極に限らず、酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）のような透明電極をも含む。
式平面図である。中央に共通真空室９があり、その周り
に準備室５、前処理室６、電極成膜室７、半導体層成膜
室８が配置されている。共通真空室９内にはまた、ロー
ルカセット４を各室に挿入、引出しのための移動装置１
４が備えられている。ロールカセット４は先ず準備室５
に入れられ、真空引きを行った後、共通真空室９に入れ
られる。したがって、共通真空室９の真空は破られず、
大気による汚染が避けられる。ロールカセット４は次
に、前処理室６に移動される。ここで、フィルム基板の
プラズマ処理および真空加熱処理が施される。アルゴン
ガスまたはアルゴンガスと酸素との混合ガスのプラズマ
中にフィルム基板２を曝すことによって、フィルム基板
２表面の清浄化、活性化がなされる。また、約３００℃
の真空熱処理によって、フィルム基板１表面の吸着ガス
等の脱離がおこなわれる。次に、電極成膜室７、更に例
えばａ−Ｓｉからなる発電層形成のための半導体層成膜
室８に順番に移動され、大気に暴露せずに積層構造を形
成することができる。電極成膜室７および半導体層成膜
室８が複数設けられているのは、膜厚の厚い膜を形成す
るためと、ドーピングガス等を変えて、例えばｐｉｎの
ような多層構造を形成するためである。電極としては、
必ずしも金属からなる電極に限らず、酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）のような透明電極をも含む。
【００１９】以上のように、各電極成膜室７および半導
体層成膜室８が独立に稼働されるため、各層の成膜条件
が大きく異なっていても積層構造が容易に形成できる。
特に電極形成には、１Ｐａ以上の高真空度でおこなうス
パッタリングが望ましいが、そのような高真空度でおこ
なう電極成膜室７を、より低真空度の化学気相成長法に
より成膜をおこなう半導体層成膜室８と混在させて設置
することができる。
体層成膜室８が独立に稼働されるため、各層の成膜条件
が大きく異なっていても積層構造が容易に形成できる。
特に電極形成には、１Ｐａ以上の高真空度でおこなうス
パッタリングが望ましいが、そのような高真空度でおこ
なう電極成膜室７を、より低真空度の化学気相成長法に
より成膜をおこなう半導体層成膜室８と混在させて設置
することができる。
【００２０】また各半導体層成膜室８が独立しているた
め、原料ガスの他の成膜室への混入により引き起こされ
る特性劣化を防止できる。その結果、素子界面構造や特
性の改善がなされ、性能の優れた光電変換素子を製造す
ることができる。本発明の製造方法により製造した太陽
電池では、先に述べたステッピングロールプロセス並の
変換効率 ８．２％が得られた。
め、原料ガスの他の成膜室への混入により引き起こされ
る特性劣化を防止できる。その結果、素子界面構造や特
性の改善がなされ、性能の優れた光電変換素子を製造す
ることができる。本発明の製造方法により製造した太陽
電池では、先に述べたステッピングロールプロセス並の
変換効率 ８．２％が得られた。
【００２１】各成膜室内での成膜は、ロールツーロール
プロセスと同等なので、一次元的に（フィルム基板幅方
向の）均一放電を実現することにより、優れた均一成膜
が可能であり、均一性が良いことは勿論である。例えば
１ロールカセット約４００ｍにわたり膜厚は、約３％以
内に入っていた。ステッピングロールプロセスでは一成
膜面での膜厚分布が約６％であったのに比べ、大幅な改
善がなされていることがわかる。このように放電の均一
性が得やすいことから、大面積化に非常に有利なプロセ
スとなる。
プロセスと同等なので、一次元的に（フィルム基板幅方
向の）均一放電を実現することにより、優れた均一成膜
が可能であり、均一性が良いことは勿論である。例えば
１ロールカセット約４００ｍにわたり膜厚は、約３％以
内に入っていた。ステッピングロールプロセスでは一成
膜面での膜厚分布が約６％であったのに比べ、大幅な改
善がなされていることがわかる。このように放電の均一
性が得やすいことから、大面積化に非常に有利なプロセ
スとなる。
【００２２】このロールカセットを用いた製造装置は量
産性の高い装置となるが、特に、他の成膜室は運転した
まま成膜室を独立にクリーニングおよびメンテナンスで
きるといった長所があり、メンテナンス等による装置稼
働ロス時間を大幅に削減できる。このロールカセット４
を、上に示した製造方法による積層構造の形成のみなら
ず、そのまま更にモジュール化装置にも適用することも
できる。
産性の高い装置となるが、特に、他の成膜室は運転した
まま成膜室を独立にクリーニングおよびメンテナンスで
きるといった長所があり、メンテナンス等による装置稼
働ロス時間を大幅に削減できる。このロールカセット４
を、上に示した製造方法による積層構造の形成のみなら
ず、そのまま更にモジュール化装置にも適用することも
できる。
【００２３】上の実施例では、巻き取り軸が２本のロー
ルカセットの場合を示した。このロールカセットでは、
どちらの巻き取り軸にフィルム基板が巻かれていても、
成膜やロールカセットの取り出しが可能である。これに
対し、巻き取り軸が１本だけで、フィルム基板の一方の
端をロールカセット外に出したロールカセットも考えら
れる。その場合は、成膜室にも巻き取り軸を設けてお
き、その成膜室の巻き取り軸にフィルム基板を巻き取り
ながら成膜を行う。但し、成膜後、ロールカセットの巻
き取り軸に巻き戻さなければならない。
ルカセットの場合を示した。このロールカセットでは、
どちらの巻き取り軸にフィルム基板が巻かれていても、
成膜やロールカセットの取り出しが可能である。これに
対し、巻き取り軸が１本だけで、フィルム基板の一方の
端をロールカセット外に出したロールカセットも考えら
れる。その場合は、成膜室にも巻き取り軸を設けてお
き、その成膜室の巻き取り軸にフィルム基板を巻き取り
ながら成膜を行う。但し、成膜後、ロールカセットの巻
き取り軸に巻き戻さなければならない。
【００２４】［実施例２］図３は、本発明の別の製造装
置の構成を示す模式平面図である。準備室５、前処理室
６、電極成膜室７、半導体層成膜室８が直列に配置さ
れ、更に取り出し室１０が設けられている。この場合
は、ロールカセット４を移送する移動装置は、図示して
いないが各反応室内に設けられている。
置の構成を示す模式平面図である。準備室５、前処理室
６、電極成膜室７、半導体層成膜室８が直列に配置さ
れ、更に取り出し室１０が設けられている。この場合
は、ロールカセット４を移送する移動装置は、図示して
いないが各反応室内に設けられている。
【００２５】やはり、準備室５に挿入して、真空置換を
おこなった後、前処理室６に移送してプラズマ処理、熱
処理を施した後、電極成膜室７に導入され、電極が形成
される。更に半導体層成膜室８に移送され、プラズマＣ
ＶＤ法により半導体層が形成される。ロールカセット４
は順次成膜と、次成膜室への移動とを繰り返し、積層構
造を構成することになる。最後に取り出し室１０に移送
され、大気中に取り出される。
おこなった後、前処理室６に移送してプラズマ処理、熱
処理を施した後、電極成膜室７に導入され、電極が形成
される。更に半導体層成膜室８に移送され、プラズマＣ
ＶＤ法により半導体層が形成される。ロールカセット４
は順次成膜と、次成膜室への移動とを繰り返し、積層構
造を構成することになる。最後に取り出し室１０に移送
され、大気中に取り出される。
【００２６】この製造装置においても、各電極成膜室７
および半導体層成膜室８が独立に稼働されるため、各層
の成膜条件が大きく異なっていても積層構造が容易に形
成できる。電極形成には、スパッタリング法の成膜室を
設けることができる。また各半導体層成膜室８が独立し
ているため、原料ガスの他の成膜室への混入により引き
起こされる特性劣化を防ぎ、性能の優れた光電変換素子
を製造することができる。各成膜室内での成膜は、ロー
ルツーロールプロセスと同様なので、均一性が良いこと
は勿論である。
および半導体層成膜室８が独立に稼働されるため、各層
の成膜条件が大きく異なっていても積層構造が容易に形
成できる。電極形成には、スパッタリング法の成膜室を
設けることができる。また各半導体層成膜室８が独立し
ているため、原料ガスの他の成膜室への混入により引き
起こされる特性劣化を防ぎ、性能の優れた光電変換素子
を製造することができる。各成膜室内での成膜は、ロー
ルツーロールプロセスと同様なので、均一性が良いこと
は勿論である。
【００２７】このロールカセットを用いた製造装置は量
産性の高い装置となる。
産性の高い装置となる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、可
撓性フィルム基板を用いた薄膜光電変換素子の製造法方
法において、可撓性フィルム基板を巻いたロールを有す
るロールカセットを単位として製造装置の前処理室に装
着し、電極成膜室あるいは半導体層成膜室へと順次送り
込んで行き、大気暴露無しで積層構造を形成して薄膜光
電変換素子とすることにより、ロールツーロールプロセ
スの持つ優れた均一成膜性と、ステッピングロールプロ
セスの持つ成膜室の独立稼働という長所をともに併せ持
つ製造方法および製造装置を提供する。
撓性フィルム基板を用いた薄膜光電変換素子の製造法方
法において、可撓性フィルム基板を巻いたロールを有す
るロールカセットを単位として製造装置の前処理室に装
着し、電極成膜室あるいは半導体層成膜室へと順次送り
込んで行き、大気暴露無しで積層構造を形成して薄膜光
電変換素子とすることにより、ロールツーロールプロセ
スの持つ優れた均一成膜性と、ステッピングロールプロ
セスの持つ成膜室の独立稼働という長所をともに併せ持
つ製造方法および製造装置を提供する。
【００２９】すなわち、各成膜室は真空的に完全に分離
されるため、成膜条件の全く異なる工程の接続および、
他の成膜室からの原料ガスの拡散防止ができ、素子界面
構造や特性の改善がなされ、更に、１次元的に（フィル
ム基板幅方向の）均一放電のみが達成され大面積均一成
膜を同時に達成することが可能となる。
されるため、成膜条件の全く異なる工程の接続および、
他の成膜室からの原料ガスの拡散防止ができ、素子界面
構造や特性の改善がなされ、更に、１次元的に（フィル
ム基板幅方向の）均一放電のみが達成され大面積均一成
膜を同時に達成することが可能となる。
【図１】本発明による製造装置の模式平面図
【図２】本発明の製造方法に用いる可撓性フィルム基板
搬送用のロールカセットの斜視図
搬送用のロールカセットの斜視図
【図３】本発明による別の製造装置の模式平面図
１ 可撓性フィルム基板 ２ ロール ３ 処理用窓 ３ａ 裏面用窓 ４ ロールカセット ５ 準備室 ６ 前処理室 ７ 電極成膜室 ８ 半導体層成膜室 ９ 共通真空室 １０ 取り出し室 １１ 巻き取り軸 １２ ケース １３ 突起 １４ 移動装置
Claims (7)
- 【請求項１】帯状の可撓性フィルム基板の上に、複数の
異なる性質の薄膜を基板を搬送しながら連続的に積層し
て、光電変換層を形成する薄膜光電変換素子の製造方法
において、可撓性フィルム基板を巻いた少なくとも一つ
のロールを有するカセットを用い、そのカセットを各層
を形成するための互いに独立した成膜室に順次装着およ
び脱着をしながら、積層膜を形成することを特徴とする
薄膜光電変換素子の製造方法。 - 【請求項２】帯状の可撓性フィルム基板の上に、複数の
異なる性質の薄膜を基板を搬送しながら連続的に積層し
て、光電変換層を形成する薄膜光電変換素子の製造装置
において、可撓性フィルム基板を巻いた少なくとも一つ
のロールを有するカセットと、各層を形成するための互
いに独立した複数の成膜室と、そのカセットを各成膜室
に順次装着および脱着する移動手段とを備えることを特
徴とする薄膜光電変換素子の製造装置。 - 【請求項３】カセットが二つの巻き取り軸を有するもの
であることを特徴とする請求項２に記載の薄膜光電変換
素子の製造装置。 - 【請求項４】各成膜室が、前記カセットの移動手段を備
えた共通真空室の周りに配置されることを特徴とする請
求項２または３に記載の薄膜光電変換素子の製造装置。 - 【請求項５】各成膜室が、直列に配置されることを特徴
とする請求項２または３に記載の薄膜光電変換素子の製
造装置。 - 【請求項６】層形成の方法として、化学気相成長法によ
る成膜室とスパッタリング法による成膜室とを備えるこ
とを特徴とする請求項４または５に記載の薄膜光電変換
素子の製造装置。 - 【請求項７】基板のプラズマ処理および真空加熱処理を
おこなう前処理室を有することを特徴とする請求項６記
載の薄膜光電変換素子の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30614296A JP3560109B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 薄膜光電変換素子の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30614296A JP3560109B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 薄膜光電変換素子の製造方法および製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150210A true JPH10150210A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3560109B2 JP3560109B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=17953567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30614296A Expired - Fee Related JP3560109B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 薄膜光電変換素子の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3560109B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269607A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Canon Inc | 光起電力素子の製造方法 |
| JP2013028824A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 真空成膜装置用ケース付きリール、真空成膜装置及び薄膜積層体の製造方法 |
| KR20140000277A (ko) * | 2010-12-15 | 2014-01-02 | 가부시키가이샤 니콘 | 기판처리 시스템 및 표시소자의 제조방법 |
| GB2588940A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-19 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30614296A patent/JP3560109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269607A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Canon Inc | 光起電力素子の製造方法 |
| KR20140000277A (ko) * | 2010-12-15 | 2014-01-02 | 가부시키가이샤 니콘 | 기판처리 시스템 및 표시소자의 제조방법 |
| JP5929761B2 (ja) * | 2010-12-15 | 2016-06-08 | 株式会社ニコン | 基板処理システム及び表示素子の製造方法 |
| JP2013028824A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 真空成膜装置用ケース付きリール、真空成膜装置及び薄膜積層体の製造方法 |
| GB2588940A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-19 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
| WO2021094725A1 (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-20 | Dyson Technology Limited | Sputter deposition |
| GB2588940B (en) * | 2019-11-15 | 2022-06-22 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3560109B2 (ja) | 2004-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5378639A (en) | Method for manufacturing a thin-film photovoltaic conversion device | |
| JP5182610B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造装置 | |
| US20100196591A1 (en) | Modular pvd system for flex pv | |
| JPH09307128A (ja) | 薄膜光電変換素子の製造装置および製造方法 | |
| JP5877333B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| US20180057939A1 (en) | Manufacturing method of transparent electrode | |
| JP4985209B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造装置 | |
| JP2000307139A (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法及び薄膜電極層形成装置 | |
| JP3560109B2 (ja) | 薄膜光電変換素子の製造方法および製造装置 | |
| JP4126810B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造装置 | |
| JP2000303178A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2000261015A (ja) | 太陽電池成膜装置 | |
| JP3079830B2 (ja) | 薄膜光電素子の製造方法および製造装置ならびにプラズマｃｖｄ法およびプラズマｃｖｄ装置 | |
| JP3268965B2 (ja) | 基板上に半導体膜を形成するための装置および方法 | |
| JPH10310862A (ja) | 堆積膜製造方法及び光起電力素子の製造方法 | |
| JP2000299481A (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法及び同太陽電池基板の脱ガス処理装置 | |
| JP4257586B2 (ja) | 基板処理方法 | |
| TW202318684A (zh) | 基板的處理系統及方法 | |
| JP5023914B2 (ja) | 薄膜製造装置及び薄膜製造方法 | |
| JP4332226B2 (ja) | 可撓性フィルム用プラズマｃｖｄ装置、アモルファスシリコン製造方法 | |
| US11894482B2 (en) | Systems and methods for making solar panels or components thereof | |
| JPH08260149A (ja) | 減圧表面処理装置及び太陽電池製作装置 | |
| JP5169068B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造装置 | |
| JP2002076394A (ja) | 薄膜半導体の製造装置 | |
| JP2815711B2 (ja) | 薄膜半導体装置製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040426 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040506 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040519 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 5 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604 Year of fee payment: 7 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |