JPH10190031A - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
太陽電池およびその製造方法Info
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- JPH10190031A JPH10190031A JP8354938A JP35493896A JPH10190031A JP H10190031 A JPH10190031 A JP H10190031A JP 8354938 A JP8354938 A JP 8354938A JP 35493896 A JP35493896 A JP 35493896A JP H10190031 A JPH10190031 A JP H10190031A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 屋外での長期にわたる使用にも耐え、材料の
交換や混合比を変更する必要がなく、生産効率の高い反
射防止層を有する太陽電池およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 単結晶あるいは多結晶のｐ−ｎ接合を有
するシリコン太陽電池素体上に、主成分が、下記式
（Ｉ）、（II）および（III ）で表される反射防止膜を
バイアス印加ＣＶＤ法を用いて製膜する太陽電池。 ＣＨX （Ｉ） （上記式（Ｉ）において、Ｘは原子比を表し、Ｘ＝０．
１〜０．３である。） ＳｉＣX1ＨY1 （II） （上記組成物（II）において、Ｘ１およびＹ１は原子比
を表し、それぞれ０＜Ｘ１≦１０、０．１≦Ｙ１／（１
＋Ｘ１）≦４である。） ＳｉＣX2ＨY2ＮZ ＯW （III ） （上記式（III ）において、Ｘ２，Ｙ２，ＺおよびＷは
原子比を表し、それぞれＸ２＝０．５〜２５、Ｙ２＝
０．５〜２０、Ｚ＝０〜６、Ｗ＝０〜６、Ｚ＋Ｗ＞０で
ある。）
交換や混合比を変更する必要がなく、生産効率の高い反
射防止層を有する太陽電池およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 単結晶あるいは多結晶のｐ−ｎ接合を有
するシリコン太陽電池素体上に、主成分が、下記式
（Ｉ）、（II）および（III ）で表される反射防止膜を
バイアス印加ＣＶＤ法を用いて製膜する太陽電池。 ＣＨX （Ｉ） （上記式（Ｉ）において、Ｘは原子比を表し、Ｘ＝０．
１〜０．３である。） ＳｉＣX1ＨY1 （II） （上記組成物（II）において、Ｘ１およびＹ１は原子比
を表し、それぞれ０＜Ｘ１≦１０、０．１≦Ｙ１／（１
＋Ｘ１）≦４である。） ＳｉＣX2ＨY2ＮZ ＯW （III ） （上記式（III ）において、Ｘ２，Ｙ２，ＺおよびＷは
原子比を表し、それぞれＸ２＝０．５〜２５、Ｙ２＝
０．５〜２０、Ｚ＝０〜６、Ｗ＝０〜６、Ｚ＋Ｗ＞０で
ある。）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射した光エネル
ギーを電気エネルギーに変換する太陽電池に関し、詳し
くはｐ−ｎ接合を有し、反射防止膜を有する太陽電池に
関する。
ギーを電気エネルギーに変換する太陽電池に関し、詳し
くはｐ−ｎ接合を有し、反射防止膜を有する太陽電池に
関する。
【０００２】
【従来の技術】省資源、省エネルギー対策や、太陽エネ
ルギーの有効利用等を目的として光エネルギー／電気エ
ネルギー変換素子、すなわち太陽電池が利用されてい
る。現在太陽電池に使われている材料は大きくシリコン
系と化合物半導体系に分けられる。前者はさらに単結晶
系、多結晶系、アモルフォス系に分けられ、後者もＧａ
Ａｓの単結晶系とＣｄＳ，ＣｕＩｎＳｅ2 などの多結晶
系に分けられる。このように材料的には多くのものが開
発されているが、光電変換効率、製造エネルギー、コス
ト、資源、信頼性、環境適合（無公害）性の観点から全
てを満足するものはまだ無い。
ルギーの有効利用等を目的として光エネルギー／電気エ
ネルギー変換素子、すなわち太陽電池が利用されてい
る。現在太陽電池に使われている材料は大きくシリコン
系と化合物半導体系に分けられる。前者はさらに単結晶
系、多結晶系、アモルフォス系に分けられ、後者もＧａ
Ａｓの単結晶系とＣｄＳ，ＣｕＩｎＳｅ2 などの多結晶
系に分けられる。このように材料的には多くのものが開
発されているが、光電変換効率、製造エネルギー、コス
ト、資源、信頼性、環境適合（無公害）性の観点から全
てを満足するものはまだ無い。
【０００３】この中では、プラズマＣＶＤを用いて低温
プロセスで作製されるアモルフォスシリコン系太陽電池
は、製造エネルギーが少なくて済む他、製造工程数が少
ない、光吸収係数が大きいため厚さが１ミクロン以下で
よい、大面積化が容易という長所を有している。しかし
微弱光下での使用に問題はないが、太陽光曝光時の低耐
久性が課題となっている。このため、主に屋内で使用さ
れる計算機等の電子機器の電源や、補助電源として用い
られている。
プロセスで作製されるアモルフォスシリコン系太陽電池
は、製造エネルギーが少なくて済む他、製造工程数が少
ない、光吸収係数が大きいため厚さが１ミクロン以下で
よい、大面積化が容易という長所を有している。しかし
微弱光下での使用に問題はないが、太陽光曝光時の低耐
久性が課題となっている。このため、主に屋内で使用さ
れる計算機等の電子機器の電源や、補助電源として用い
られている。
【０００４】一方、単結晶系、多結晶系シリコン太陽電
池は太陽光爆光下での耐久性を有するため、屋外に接地
される電力変換用の太陽電池として実用化されている。
池は太陽光爆光下での耐久性を有するため、屋外に接地
される電力変換用の太陽電池として実用化されている。
【０００５】この単結晶系、多結晶系シリコン太陽電池
の構成例を図１に示す。図１において、太陽電池１０
は、反射防止膜１と、ｎ型シリコン２と、ｐ型シリコン
３と背面電極４と、表面電極５とを有し、前記表面電極
５と裏面電極４から取り出された電流が負荷６に供給さ
れるようになっている。
の構成例を図１に示す。図１において、太陽電池１０
は、反射防止膜１と、ｎ型シリコン２と、ｐ型シリコン
３と背面電極４と、表面電極５とを有し、前記表面電極
５と裏面電極４から取り出された電流が負荷６に供給さ
れるようになっている。
【０００６】ところで、このような単結晶系、多結晶系
シリコン太陽電池はある程度の耐久性を有するものの、
動力用などに用いられるため、アモルファス系に比べ変
換効率は高いが、さらなる低損失化が重要な課題であ
る。太陽電池における損失の一因として、図１に示すよ
うに、入射光７が素子表面で反射し、反射光８として失
われる損失がある。これを低減するために反射防止膜１
を設ける等の処理が施されている。
シリコン太陽電池はある程度の耐久性を有するものの、
動力用などに用いられるため、アモルファス系に比べ変
換効率は高いが、さらなる低損失化が重要な課題であ
る。太陽電池における損失の一因として、図１に示すよ
うに、入射光７が素子表面で反射し、反射光８として失
われる損失がある。これを低減するために反射防止膜１
を設ける等の処理が施されている。
【０００７】下記の表１に従来の反射防止膜の材料と屈
折率を示す。反射防止層を形成する場合、どの材料を選
択するかは、形成すべき基板の屈折率（ｎｓ）と反射防
止膜の屈折率（ｎ１）との関係できまり、これを式に表
すと、 最適ｎ１＝（ｎｓ・ｎ２）1/2 （ｎ２は反射防止膜の基
板と反対側の周囲の物質の屈折率である） となる。したがって、例えばＳｉ基板上に１０００nmの
波長の光の反射防止膜を設ける場合、周囲が空気であれ
ばｎ１＝１．８７、周囲がシリコンならばｎ１＝２．２
０が最適ｎ１となる。このような材料を表１中から選ぶ
と、前者ではＡｌＯ3 、後者ではＴａ2 Ｏ5 と異なる材
料が必要である。
折率を示す。反射防止層を形成する場合、どの材料を選
択するかは、形成すべき基板の屈折率（ｎｓ）と反射防
止膜の屈折率（ｎ１）との関係できまり、これを式に表
すと、 最適ｎ１＝（ｎｓ・ｎ２）1/2 （ｎ２は反射防止膜の基
板と反対側の周囲の物質の屈折率である） となる。したがって、例えばＳｉ基板上に１０００nmの
波長の光の反射防止膜を設ける場合、周囲が空気であれ
ばｎ１＝１．８７、周囲がシリコンならばｎ１＝２．２
０が最適ｎ１となる。このような材料を表１中から選ぶ
と、前者ではＡｌＯ3 、後者ではＴａ2 Ｏ5 と異なる材
料が必要である。
【０００８】
【表１】
【０００９】また、一般に反射防止膜には光の屈折率の
異なる膜を多層積層することにより、より反射防止効果
を得ることができるが、そのような場合には、材料を異
なったものに変えるか、あるいはＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 の
ように２系統の材料の混合比を変える必要がある。この
ため、連続的に製膜することが困難であり、製造時間や
製造コストの低減を図る上で障害となっていた。
異なる膜を多層積層することにより、より反射防止効果
を得ることができるが、そのような場合には、材料を異
なったものに変えるか、あるいはＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 の
ように２系統の材料の混合比を変える必要がある。この
ため、連続的に製膜することが困難であり、製造時間や
製造コストの低減を図る上で障害となっていた。
【００１０】さらに、このような電力変換用の太陽電池
は、主に屋外で使用されるため、０℃以下から８０℃以
上の高温に至る、温度変化サイクルに耐えうるものでな
ければならない。しかし、従来の太陽電池は反射防止膜
との密着性が必ずしも良いとはいえず、しかも熱膨張係
数が太陽電池素体であるシリコン基板と異なるため、反
射防止膜の剥離が生じ、変換効率が低下し、寿命を短く
するという問題があった。
は、主に屋外で使用されるため、０℃以下から８０℃以
上の高温に至る、温度変化サイクルに耐えうるものでな
ければならない。しかし、従来の太陽電池は反射防止膜
との密着性が必ずしも良いとはいえず、しかも熱膨張係
数が太陽電池素体であるシリコン基板と異なるため、反
射防止膜の剥離が生じ、変換効率が低下し、寿命を短く
するという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、シリ
コン基板の熱膨張係数に近く、屋外での長期にわたる使
用にも耐え、材料の交換や混合比を変更する必要がな
く、生産効率の高い太陽電池の反射防止膜およびその製
造方法を提供することである。
コン基板の熱膨張係数に近く、屋外での長期にわたる使
用にも耐え、材料の交換や混合比を変更する必要がな
く、生産効率の高い太陽電池の反射防止膜およびその製
造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の
（１）〜（７）の構成により達成される。 （１） 単結晶あるいは多結晶のｐ−ｎ接合を有するシ
リコン太陽電池素体上に、炭素および水素を主成分と
し、この主成分が、下記式（Ｉ）で表される反射防止膜
を有する太陽電池。 ＣＨX （Ｉ） （上記式（Ｉ）において、Ｘは原子比を表し、Ｘ＝０．
１〜０．３である。） （２） 前記反射防止膜はシリコン、炭素および水素を
主成分とし、この主成分が、下記（II）で表される上記
（１）の太陽電池。 ＳｉＣX1ＨY1 （II） （上記組成物（II）において、Ｘ１およびＹ１は原子比
を表し、それぞれ ０＜Ｘ１≦１０、 ０．１≦Ｙ１／（１＋Ｘ１）≦４、 である。） （３） 前記反射防止膜はシリコン、炭素、水素、窒素
および酸素を主成分とし、この主成分が、下記式（III
）で表される上記（１）の太陽電池。 ＳｉＣX2ＨY2ＮZ ＯW （III ） （上記式（III ）において、Ｘ２，Ｙ２，ＺおよびＷは
原子比を表し、それぞれ Ｘ２＝０．５〜２５、 Ｙ２＝０．５〜２０、 Ｚ＝０〜６、 Ｗ＝０〜６、 Ｚ＋Ｗ＞０である。） （４） 前記反射防止膜は膜厚方向に組成が変化してい
る上記（１）〜（３）いずれかの太陽電池。 （５） 前記反射膜は２層以上であって、互いに異なる
組成を有する上記（１）〜（４）のいずれかの太陽電
池。 （６） バイアス印加を行い、プラズマＣＶＤ法を用い
て上記（１）〜（５）の反射防止膜を得る工程を有する
太陽電池の製造方法。 （７） 印加するバイアス電圧を変化させることにより
主成分の原子比を変化させるじょうき（６）の太陽電池
の製造方法。
（１）〜（７）の構成により達成される。 （１） 単結晶あるいは多結晶のｐ−ｎ接合を有するシ
リコン太陽電池素体上に、炭素および水素を主成分と
し、この主成分が、下記式（Ｉ）で表される反射防止膜
を有する太陽電池。 ＣＨX （Ｉ） （上記式（Ｉ）において、Ｘは原子比を表し、Ｘ＝０．
１〜０．３である。） （２） 前記反射防止膜はシリコン、炭素および水素を
主成分とし、この主成分が、下記（II）で表される上記
（１）の太陽電池。 ＳｉＣX1ＨY1 （II） （上記組成物（II）において、Ｘ１およびＹ１は原子比
を表し、それぞれ ０＜Ｘ１≦１０、 ０．１≦Ｙ１／（１＋Ｘ１）≦４、 である。） （３） 前記反射防止膜はシリコン、炭素、水素、窒素
および酸素を主成分とし、この主成分が、下記式（III
）で表される上記（１）の太陽電池。 ＳｉＣX2ＨY2ＮZ ＯW （III ） （上記式（III ）において、Ｘ２，Ｙ２，ＺおよびＷは
原子比を表し、それぞれ Ｘ２＝０．５〜２５、 Ｙ２＝０．５〜２０、 Ｚ＝０〜６、 Ｗ＝０〜６、 Ｚ＋Ｗ＞０である。） （４） 前記反射防止膜は膜厚方向に組成が変化してい
る上記（１）〜（３）いずれかの太陽電池。 （５） 前記反射膜は２層以上であって、互いに異なる
組成を有する上記（１）〜（４）のいずれかの太陽電
池。 （６） バイアス印加を行い、プラズマＣＶＤ法を用い
て上記（１）〜（５）の反射防止膜を得る工程を有する
太陽電池の製造方法。 （７） 印加するバイアス電圧を変化させることにより
主成分の原子比を変化させるじょうき（６）の太陽電池
の製造方法。
【００１３】
【作用】本発明の太陽電池は、反射防止膜に上記のよう
な成分を有することにより、バイアス印加ＣＶＤ法を用
い、印加するＤＣバイアス電圧を変化させることによ
り、容易に密度や屈折率の異なる反射防止膜を連続的に
得ることができる。また、バイアス印加ＣＶＤ法で所定
の組成比の化合物を任意に形成できるため、密着力に優
れるとともに、熱膨張係数が太陽電池素体のシリコンに
近く、熱サイクル条件の厳しい屋外での使用にも十分耐
えうる耐久性が得られる。さらに、膜厚の制御が容易
で、バラツキが少ないため、最適な膜厚の反射防止膜有
する太陽電池を効率よく生産することができる。
な成分を有することにより、バイアス印加ＣＶＤ法を用
い、印加するＤＣバイアス電圧を変化させることによ
り、容易に密度や屈折率の異なる反射防止膜を連続的に
得ることができる。また、バイアス印加ＣＶＤ法で所定
の組成比の化合物を任意に形成できるため、密着力に優
れるとともに、熱膨張係数が太陽電池素体のシリコンに
近く、熱サイクル条件の厳しい屋外での使用にも十分耐
えうる耐久性が得られる。さらに、膜厚の制御が容易
で、バラツキが少ないため、最適な膜厚の反射防止膜有
する太陽電池を効率よく生産することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の太陽電池の反射防止膜
は、単結晶あるいは多結晶のｐ−ｎ接合を有するシリコ
ン太陽電池素子上にあって、炭素と水素を主成分とし、
この主成分が下記式（Ｉ）で表される。 ＣＨX （Ｉ） 上記式（Ｉ）において、Ｘは原子比を表し、 Ｘ＝０．１〜０．３、 好ましくはＸ＝０．１５〜０．３である。
は、単結晶あるいは多結晶のｐ−ｎ接合を有するシリコ
ン太陽電池素子上にあって、炭素と水素を主成分とし、
この主成分が下記式（Ｉ）で表される。 ＣＨX （Ｉ） 上記式（Ｉ）において、Ｘは原子比を表し、 Ｘ＝０．１〜０．３、 好ましくはＸ＝０．１５〜０．３である。
【００１５】Ｘが小さすぎると屈折率は大きくなり、膜
硬度も大きくなるため、内部応力が大きくなり問題が生
じる。 Ｘが大きすぎると屈折率が小さくなり、膜硬度
も小さくなる。このような反射防止膜は、通常ＤＬＣ構
造を有し、その膜厚は好ましくは１０〜１００nm程度で
ある。
硬度も大きくなるため、内部応力が大きくなり問題が生
じる。 Ｘが大きすぎると屈折率が小さくなり、膜硬度
も小さくなる。このような反射防止膜は、通常ＤＬＣ構
造を有し、その膜厚は好ましくは１０〜１００nm程度で
ある。
【００１６】また、本発明の太陽電池の反射防止膜は、
シリコン、炭素および水素を主成分とし、この主成分は
下記式（II）で表される。 ＳｉＣX1ＨY1 （II） 上記式（II）において、Ｘ１およびＹ１は原子比を表
し、それぞれ ０＜Ｘ１≦１０、 ０．１≦Ｙ１／（１＋Ｘ１）≦４、 であり、好ましくは ０．１≦Ｘ１≦４、 ０．２≦Ｙ１／（１＋Ｘ１）≦２．５ である。Ｘ１が小さすぎると屈折率が高めとなって低く
することができなくなるため、屈折率の制御が困難とな
る。一方、Ｘ１が大きすぎると吸収係数が大きくなって
損失が増大してしまう。Ｙ１／（１＋Ｘ１）が小さすぎ
ると内部応力が大きくなりすぎ、膜界面での剥離が生じ
やすくなる。また、膜界面での損失が大きくなる。一
方、Ｙ１／（１＋Ｘ１）が大きすぎると屈折率が低めと
なって高くすることができなくなるため、屈折率の制御
が困難となる。
シリコン、炭素および水素を主成分とし、この主成分は
下記式（II）で表される。 ＳｉＣX1ＨY1 （II） 上記式（II）において、Ｘ１およびＹ１は原子比を表
し、それぞれ ０＜Ｘ１≦１０、 ０．１≦Ｙ１／（１＋Ｘ１）≦４、 であり、好ましくは ０．１≦Ｘ１≦４、 ０．２≦Ｙ１／（１＋Ｘ１）≦２．５ である。Ｘ１が小さすぎると屈折率が高めとなって低く
することができなくなるため、屈折率の制御が困難とな
る。一方、Ｘ１が大きすぎると吸収係数が大きくなって
損失が増大してしまう。Ｙ１／（１＋Ｘ１）が小さすぎ
ると内部応力が大きくなりすぎ、膜界面での剥離が生じ
やすくなる。また、膜界面での損失が大きくなる。一
方、Ｙ１／（１＋Ｘ１）が大きすぎると屈折率が低めと
なって高くすることができなくなるため、屈折率の制御
が困難となる。
【００１７】また、本発明の太陽電池の反射防止膜は、
シリコン、炭素および水素を主成分とし、この主成分は
下記式（III ）で表される。 ＳｉＣX2ＨY2ＮZ ＯW （III ） （上記式（III ）において、Ｘ２，Ｙ２，ＺおよびＷは
原子比を表し、それぞれ Ｘ２＝０．５〜２５、 Ｙ２＝０．５〜２０、 Ｚ＝０〜６、 Ｗ＝０〜６である） であり、好ましくは Ｘ２＝１〜１５ Ｙ２＝１〜１０ Ｚ＝０〜４、特に０〜２ Ｗ＝０〜４、特に０〜２ である。このうち、特に好ましくは０＜Ｚ＋Ｗ≦４、特
に０．０１〜３である。
シリコン、炭素および水素を主成分とし、この主成分は
下記式（III ）で表される。 ＳｉＣX2ＨY2ＮZ ＯW （III ） （上記式（III ）において、Ｘ２，Ｙ２，ＺおよびＷは
原子比を表し、それぞれ Ｘ２＝０．５〜２５、 Ｙ２＝０．５〜２０、 Ｚ＝０〜６、 Ｗ＝０〜６である） であり、好ましくは Ｘ２＝１〜１５ Ｙ２＝１〜１０ Ｚ＝０〜４、特に０〜２ Ｗ＝０〜４、特に０〜２ である。このうち、特に好ましくは０＜Ｚ＋Ｗ≦４、特
に０．０１〜３である。
【００１８】Ｘが０．５未満であると、屈折率は小さく
なり、膜硬度が弱く不十分であり、Ｘが２５を超える
と、屈折率は大きくなり、膜の内部応力も大きくなるた
め密着力が弱くなる。Ｙが０．５未満であると、屈折率
は大きくなり、膜硬度が大きくなるが内部応力も大きく
なる。Ｙが２０を超えると、屈折率は小さくなり、膜の
硬度が不足する。また、Ｚが６を超えると、屈折率は小
さくなり、膜の密度が不足し、Ｗが６を超えると、屈折
率は小さくなり、膜密度と耐磨耗性が低下する。
なり、膜硬度が弱く不十分であり、Ｘが２５を超える
と、屈折率は大きくなり、膜の内部応力も大きくなるた
め密着力が弱くなる。Ｙが０．５未満であると、屈折率
は大きくなり、膜硬度が大きくなるが内部応力も大きく
なる。Ｙが２０を超えると、屈折率は小さくなり、膜の
硬度が不足する。また、Ｚが６を超えると、屈折率は小
さくなり、膜の密度が不足し、Ｗが６を超えると、屈折
率は小さくなり、膜密度と耐磨耗性が低下する。
【００１９】その他、上記主成分の他Ｓ、Ｂ、Ｐ等の元
素の少なくとも１種を全体の３ｗｔ％以下含んでいても
良い。反射防止膜の膜組成は、通常Ｘ線回折等により確
認される。
素の少なくとも１種を全体の３ｗｔ％以下含んでいても
良い。反射防止膜の膜組成は、通常Ｘ線回折等により確
認される。
【００２０】このような反射防止膜は、通常上記式
（Ｉ）のものはＤＬＣ構造をなし、それ以外のものはア
モルファス状態にあり、１層あるいは複数層積層しても
よく、その膜厚は単層または複数層の全体で１０〜１，
０００nm、特に５０〜５００nmが好ましい。膜厚が１０
nm以下の場合には本発明の効果が低くなり、膜厚が１，
０００nmを超えると逆に透過率が低下してくるからであ
る。通常、この反射防止膜のビッカース硬さはＨｖ＝５
００〜４０００程度、波長７００〜８００ｎｍでの屈折
率は複数積層中の１層当たり好ましくは１．３〜２．
３、特に１．８〜２．０の範囲が好ましい。また、単層
構造の場合には１．５〜２．２の範囲が好ましい。反射
防止膜は、好ましくは１〜１０層、特に１〜４層の積層
範囲が好ましい。
（Ｉ）のものはＤＬＣ構造をなし、それ以外のものはア
モルファス状態にあり、１層あるいは複数層積層しても
よく、その膜厚は単層または複数層の全体で１０〜１，
０００nm、特に５０〜５００nmが好ましい。膜厚が１０
nm以下の場合には本発明の効果が低くなり、膜厚が１，
０００nmを超えると逆に透過率が低下してくるからであ
る。通常、この反射防止膜のビッカース硬さはＨｖ＝５
００〜４０００程度、波長７００〜８００ｎｍでの屈折
率は複数積層中の１層当たり好ましくは１．３〜２．
３、特に１．８〜２．０の範囲が好ましい。また、単層
構造の場合には１．５〜２．２の範囲が好ましい。反射
防止膜は、好ましくは１〜１０層、特に１〜４層の積層
範囲が好ましい。
【００２１】さらに、反射防止膜は膜厚方向に連続グラ
ディエーション濃度分布を持っていてもよい。このよう
に連続グラディエーション濃度分布を有することによ
り、一定範囲の波長の光に対しそれぞれ最適な屈折率を
与えることができ、反射防止効果がより一層向上する。
このようなグラディエーション濃度分布は、後述するバ
イアスＣＶＤ法のバイアス電圧を連続的に変化させるこ
とにより容易に実現できる。
ディエーション濃度分布を持っていてもよい。このよう
に連続グラディエーション濃度分布を有することによ
り、一定範囲の波長の光に対しそれぞれ最適な屈折率を
与えることができ、反射防止効果がより一層向上する。
このようなグラディエーション濃度分布は、後述するバ
イアスＣＶＤ法のバイアス電圧を連続的に変化させるこ
とにより容易に実現できる。
【００２２】このような反射防止膜が形成される太陽電
池素体は、上記図１に示されるｐ−ｎ接合構造を有す
る。またその結晶構造は単結晶でも多結晶でもよい。そ
の表面は破砕層除去後（エッチング処理後）のテクスチ
ャ表面〔微少な（２〜１０μm）ピラミッドが多数集ま
ったような形状〕が反射率を低減する上で好ましい。ま
たは、表面をM.A.Green et al., "19th IEEE Photovola
tic Specialsts Conference",p.49(1987) 記載のスリッ
ト加工表面であってもよい。
池素体は、上記図１に示されるｐ−ｎ接合構造を有す
る。またその結晶構造は単結晶でも多結晶でもよい。そ
の表面は破砕層除去後（エッチング処理後）のテクスチ
ャ表面〔微少な（２〜１０μm）ピラミッドが多数集ま
ったような形状〕が反射率を低減する上で好ましい。ま
たは、表面をM.A.Green et al., "19th IEEE Photovola
tic Specialsts Conference",p.49(1987) 記載のスリッ
ト加工表面であってもよい。
【００２３】このような太陽電池素体を得る方法として
は、クロルシラン工程、ジーメンス法、直接還元法、流
動床法等によって原料となるシリコン塊を得、これを溶
融して単結晶状態で固化を行うのであればリボン法（リ
ボン結晶）、ＣＺ（チョクラルスキー）法等、特に大量
生産、低コストの点でリボン法が好ましく用いられ、多
結晶状態で固化を行うのであればキャスト法、ＭＣＺ
法、特に大量生産、低コストの点でキャスト法が好まし
く用いられる。
は、クロルシラン工程、ジーメンス法、直接還元法、流
動床法等によって原料となるシリコン塊を得、これを溶
融して単結晶状態で固化を行うのであればリボン法（リ
ボン結晶）、ＣＺ（チョクラルスキー）法等、特に大量
生産、低コストの点でリボン法が好ましく用いられ、多
結晶状態で固化を行うのであればキャスト法、ＭＣＺ
法、特に大量生産、低コストの点でキャスト法が好まし
く用いられる。
【００２４】得られたシリコンインゴットをマルチワイ
ヤーソー、マルチブレードソー等を用いてスライスし、
シリコンウエハを得る。また、リボン結晶の場合には、
得られたシリコン板をそのまま所望の大きさに切断して
用いてもよい。
ヤーソー、マルチブレードソー等を用いてスライスし、
シリコンウエハを得る。また、リボン結晶の場合には、
得られたシリコン板をそのまま所望の大きさに切断して
用いてもよい。
【００２５】セル工程としては、単結晶、多結晶シリコ
ンウエハの表面破砕層を、酸エッチング、アルカリエッ
チング等の化学研磨することで除去し、清浄な表面を得
る。この研磨後のｐ型基板表面にリン（ｐ型ウエハの場
合）を熱拡散法によって浸み込ませることでｎ型層を形
成し、ｐ−ｎ接合の構造とする。この場合、リン元素を
イオン化し、表面に打ち込むイオンプランテーション法
を用いてもよい。また裏面側にもｎ型層が形成される場
合はこれを除去する。このようにｐ−ｎ接合の形成に
は、ｐ型基板にｎ型を形成した構造のほかに、ｎ型基板
にｐ型層（ホウ素等）形成する２種類の構造があるが、
どちらを用いてもよい。
ンウエハの表面破砕層を、酸エッチング、アルカリエッ
チング等の化学研磨することで除去し、清浄な表面を得
る。この研磨後のｐ型基板表面にリン（ｐ型ウエハの場
合）を熱拡散法によって浸み込ませることでｎ型層を形
成し、ｐ−ｎ接合の構造とする。この場合、リン元素を
イオン化し、表面に打ち込むイオンプランテーション法
を用いてもよい。また裏面側にもｎ型層が形成される場
合はこれを除去する。このようにｐ−ｎ接合の形成に
は、ｐ型基板にｎ型を形成した構造のほかに、ｎ型基板
にｐ型層（ホウ素等）形成する２種類の構造があるが、
どちらを用いてもよい。
【００２６】得られたｐ−ｎ接合シリコン素子の表面お
よび裏面に、スクリーン印刷法、メタルマスクやフォト
リソグラフィーと併用した真空蒸着法、メッキ法等によ
り電極を形成する。そして、最後に後述のＣＶＤ法によ
り反射防止膜を製膜し、太陽電池セルを得る。通常、こ
の太陽電池セルを複数個接続し、モジュール化して使用
する。
よび裏面に、スクリーン印刷法、メタルマスクやフォト
リソグラフィーと併用した真空蒸着法、メッキ法等によ
り電極を形成する。そして、最後に後述のＣＶＤ法によ
り反射防止膜を製膜し、太陽電池セルを得る。通常、こ
の太陽電池セルを複数個接続し、モジュール化して使用
する。
【００２７】次に、反射防止膜の製膜方法を説明する。
【００２８】本発明では、保護膜をプラズマＣＶＤ法に
より形成することが好ましい。プラズマＣＶＤ法につい
ては、例えば特開平４−４１６７２号等に記載されてい
る。プラズマＣＶＤ法におけるプラズマは、直流、交流
のいずれであってもよいが、交流を用いることが好まし
い。交流としては数ヘルツからマイクロ波まで可能であ
る。また、ダイヤモンド薄膜技術（総合技術センター発
行）などに記載されているＥＣＲプラズマも使用可能で
ある。
より形成することが好ましい。プラズマＣＶＤ法につい
ては、例えば特開平４−４１６７２号等に記載されてい
る。プラズマＣＶＤ法におけるプラズマは、直流、交流
のいずれであってもよいが、交流を用いることが好まし
い。交流としては数ヘルツからマイクロ波まで可能であ
る。また、ダイヤモンド薄膜技術（総合技術センター発
行）などに記載されているＥＣＲプラズマも使用可能で
ある。
【００２９】本発明では、プラズマＣＶＤ法としてバイ
アス印加プラズマＣＶＤ法を用いる。バイアス印加プラ
ズマＣＶＤ法では、基板に負のバイアス電圧を印加す
る。この方法については、例えば M.Nakayama et al, J
ournal of the Ceramic Society of Japan Int. Editio
n Vol 98 607-609 (1990) 等に詳細に記載されている。
また、バイアス電圧を印加せずにセルフバイアスを利用
してもよい。交流電源であるプラズマ電源を装置の電極
に接続するとプラズマが発生する。このプラズマは電
子、イオン、ラジカルを含み、全体としては中性であ
る。しかし、プラズマ電源の周波数がオーディオ波（Ａ
Ｆ）、高周波（ＲＦ）、マイクロ波（ＭＷ）になると、
イオンと電子の移動度に差が生じるため、印加した電極
側（通常、アースしない側）に負電圧状態を生じる。こ
れをセルフバイアス電圧という。上記のバイアス電圧
は、好ましくは０〜−１０００Ｖであり、より好ましく
は０〜−７００Ｖである。このように、バイアス電圧を
変化させることにより、イオンの引きつけ力が変化し、
製膜したときの組成（原子比）が変化する。このため、
密度や屈折率が変化し、バイアス電圧で反射防止膜の屈
折率を調節できることとなる。
アス印加プラズマＣＶＤ法を用いる。バイアス印加プラ
ズマＣＶＤ法では、基板に負のバイアス電圧を印加す
る。この方法については、例えば M.Nakayama et al, J
ournal of the Ceramic Society of Japan Int. Editio
n Vol 98 607-609 (1990) 等に詳細に記載されている。
また、バイアス電圧を印加せずにセルフバイアスを利用
してもよい。交流電源であるプラズマ電源を装置の電極
に接続するとプラズマが発生する。このプラズマは電
子、イオン、ラジカルを含み、全体としては中性であ
る。しかし、プラズマ電源の周波数がオーディオ波（Ａ
Ｆ）、高周波（ＲＦ）、マイクロ波（ＭＷ）になると、
イオンと電子の移動度に差が生じるため、印加した電極
側（通常、アースしない側）に負電圧状態を生じる。こ
れをセルフバイアス電圧という。上記のバイアス電圧
は、好ましくは０〜−１０００Ｖであり、より好ましく
は０〜−７００Ｖである。このように、バイアス電圧を
変化させることにより、イオンの引きつけ力が変化し、
製膜したときの組成（原子比）が変化する。このため、
密度や屈折率が変化し、バイアス電圧で反射防止膜の屈
折率を調節できることとなる。
【００３０】保護膜をプラズマＣＶＤ法により形成する
ための原料ガスには、下記のグループに属する化合物を
使用することが好ましい。
ための原料ガスには、下記のグループに属する化合物を
使用することが好ましい。
【００３１】Ｃ＋Ｈ源として、ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ4 、Ｃ2
Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8 、Ｃ6 Ｈ6 等の炭化水素が挙げられる。
これらは単独で用いても、複数を併用してもよい。
Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8 、Ｃ6 Ｈ6 等の炭化水素が挙げられる。
これらは単独で用いても、複数を併用してもよい。
【００３２】Ｓｉ、ＣおよびＨを含む化合物としては、
メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テ
トラメチルシラン、ジエチルシラン、テトラエチルシラ
ン、テトラブチルシラン、ジメチルジエチルシラン、テ
トラフェニルシラン、メチルトリフェニルシラン、ジメ
チルジフェニルシラン、トリメチルフェニルシラン、ト
リメチルシリル−トリメチルシラン、トリメチルシリル
メチル−トリメチルシラン等がある。これらは併用して
も良く、シラン系化合物と炭化水素を用いても良い。
メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テ
トラメチルシラン、ジエチルシラン、テトラエチルシラ
ン、テトラブチルシラン、ジメチルジエチルシラン、テ
トラフェニルシラン、メチルトリフェニルシラン、ジメ
チルジフェニルシラン、トリメチルフェニルシラン、ト
リメチルシリル−トリメチルシラン、トリメチルシリル
メチル−トリメチルシラン等がある。これらは併用して
も良く、シラン系化合物と炭化水素を用いても良い。
【００３３】Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ＋Ｏの組成を得る単独化合物
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチ
ルシクロシロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン、ヘ
キサエトキシジシロキサン、トリエトキシビニルシラ
ン、ジメチルエトキシビニルシラン、トリメトキシビニ
ルシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトキシメチ
ルクロロシラン、ジメトキシメチルシラン、トリメトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメトキシシラ
ノール、ハイドロキシメチルトリメチルシラン、メトキ
シトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、エト
キシトリメトキシシラン等がある。これらは併用しても
良く、これに他の化合物を併用しても良い。
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチ
ルシクロシロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン、ヘ
キサエトキシジシロキサン、トリエトキシビニルシラ
ン、ジメチルエトキシビニルシラン、トリメトキシビニ
ルシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトキシメチ
ルクロロシラン、ジメトキシメチルシラン、トリメトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメトキシシラ
ノール、ハイドロキシメチルトリメチルシラン、メトキ
シトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、エト
キシトリメトキシシラン等がある。これらは併用しても
良く、これに他の化合物を併用しても良い。
【００３４】Ｓｉ＋Ｃ＋Ｈ＋Ｎの組成を得る単独化合物
としては、３−アミノプロピルジエトキシメチルシラ
ン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、３−アリル
アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン等がある。
としては、３−アミノプロピルジエトキシメチルシラ
ン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、３−アリル
アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン等がある。
【００３５】この他、Ｏ源として、Ｏ2 、Ｏ3 等、Ｃ＋
Ｏ源として、ＣＯ、ＣＯ2 等、Ｓｉ＋Ｈ源として、Ｓｉ
Ｈ4 等、Ｈ源として、Ｈ2 等、Ｈ＋Ｏ源として、Ｈ2 Ｏ
等、Ｎ源として、Ｎ2 Ｎ＋Ｈ源として、ＮＨ3 等、Ｎ＋Ｏ源として、ＮＯ、Ｎ
Ｏ2 、Ｎ2 ＯなどＮＯx で表示できるＮとＯの化合物等
を用いても良い。
Ｏ源として、ＣＯ、ＣＯ2 等、Ｓｉ＋Ｈ源として、Ｓｉ
Ｈ4 等、Ｈ源として、Ｈ2 等、Ｈ＋Ｏ源として、Ｈ2 Ｏ
等、Ｎ源として、Ｎ2 Ｎ＋Ｈ源として、ＮＨ3 等、Ｎ＋Ｏ源として、ＮＯ、Ｎ
Ｏ2 、Ｎ2 ＯなどＮＯx で表示できるＮとＯの化合物等
を用いても良い。
【００３６】上記原料ガスの流量は原料ガスの種類に応
じて適宜決定すればよい。その流量は使用するガスの種
類や動作条件などにより異なるが、通常１〜１００SCCM
程度である。ＣＶＤ装置の動作圧力は、通常０．０１〜
０．５Ｔｏｒｒ、投入電力は、通常１０Ｗ〜５ＫＷ程度
が好ましい。
じて適宜決定すればよい。その流量は使用するガスの種
類や動作条件などにより異なるが、通常１〜１００SCCM
程度である。ＣＶＤ装置の動作圧力は、通常０．０１〜
０．５Ｔｏｒｒ、投入電力は、通常１０Ｗ〜５ＫＷ程度
が好ましい。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００３８】（実施例１）ＣおよびＨを含む化合物の原
料ガスとしてＣＨ4 を流量５０SCCMにて導入した。プラ
ズマ発生用の交流電力としてＲＦ７５Ｗを加え、動作圧
力０．０５Ｔｏｒｒで、ｐ−ｎ接合多結晶シリコン太陽
電池素体上に、バイアス電圧−３００Ｖにて９７nm成膜
した。製膜後の膜組成をＸ線回折により調べたところ、
結晶構造はＤＬＣ構造で、組成はＣＨ(0.26)であった。
また、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝１．９３で、Ｔｉ
Ｏ2 を１としたときのスクラッチ力は１．７あった。
料ガスとしてＣＨ4 を流量５０SCCMにて導入した。プラ
ズマ発生用の交流電力としてＲＦ７５Ｗを加え、動作圧
力０．０５Ｔｏｒｒで、ｐ−ｎ接合多結晶シリコン太陽
電池素体上に、バイアス電圧−３００Ｖにて９７nm成膜
した。製膜後の膜組成をＸ線回折により調べたところ、
結晶構造はＤＬＣ構造で、組成はＣＨ(0.26)であった。
また、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝１．９３で、Ｔｉ
Ｏ2 を１としたときのスクラッチ力は１．７あった。
【００３９】このようにして得られたサンプル１００個
についての変換効率とそのばらつきを測定した。また、
−１０℃と１００℃を１時間サイクルで繰り返した場合
に変換効率が１０％低下する回数（熱サイクル数）を調
べた。結果を表２に示す。
についての変換効率とそのばらつきを測定した。また、
−１０℃と１００℃を１時間サイクルで繰り返した場合
に変換効率が１０％低下する回数（熱サイクル数）を調
べた。結果を表２に示す。
【００４０】（実施例２）（実施例１）において原料ガ
スをＳｉ、ＣおよびＨ含をむものとした。すなわち、原
料ガスとして（ＣＨ3 ）ＳｉＨ3 を流量１０SCCMにて導
入し、ＣＨ4 を流量２SCCMにて導入した。プラズマ発生
用の交流電力としてＲＦ５００Ｗを加え、動作圧力０．
２５Ｔｏｒｒ、バイアス電圧−３５０Ｖにて、太陽電池
素体上に９６nm成膜した。製膜後の膜組成をＸ線回折に
より調べたところ、結晶構造はアモルファス状で、組成
はＳｉＣ(1.6)Ｈ(1.4 )であった。また、波長７５０nm
での屈折率はｎ＝１．９５で、ＴｉＯ2 を１としたとき
のスクラッチ力は１．７であった。
スをＳｉ、ＣおよびＨ含をむものとした。すなわち、原
料ガスとして（ＣＨ3 ）ＳｉＨ3 を流量１０SCCMにて導
入し、ＣＨ4 を流量２SCCMにて導入した。プラズマ発生
用の交流電力としてＲＦ５００Ｗを加え、動作圧力０．
２５Ｔｏｒｒ、バイアス電圧−３５０Ｖにて、太陽電池
素体上に９６nm成膜した。製膜後の膜組成をＸ線回折に
より調べたところ、結晶構造はアモルファス状で、組成
はＳｉＣ(1.6)Ｈ(1.4 )であった。また、波長７５０nm
での屈折率はｎ＝１．９５で、ＴｉＯ2 を１としたとき
のスクラッチ力は１．７であった。
【００４１】実施例１と同様に変換効率とそのばらつ
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
【００４２】（実施例３）（実施例１）において原料ガ
スをＳｉ、Ｃ、ＨおよびＯを含むものとした。すなわ
ち、原料ガスとしてＳｉ（ＯＣＨ3 ）4 を流量２SCCMに
て導入した。プラズマ発生用の交流電力としてＲＦ５０
０Ｗを加え、動作圧力０．０５Ｔｏｒｒ、バイアス電圧
−３５０Ｖにて、太陽電池素体上に９７nm成膜した。製
膜後の膜組成をＸ線回折により調べたところ、結晶構造
はアモルファス状で、組成はＳｉＣ(5 .2 )Ｈ(4.1 )Ｏ
(1.6 )であった。また、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝
１．９３で、ＴｉＯ2 を１としたときのスクラッチ力は
１．９であった。
スをＳｉ、Ｃ、ＨおよびＯを含むものとした。すなわ
ち、原料ガスとしてＳｉ（ＯＣＨ3 ）4 を流量２SCCMに
て導入した。プラズマ発生用の交流電力としてＲＦ５０
０Ｗを加え、動作圧力０．０５Ｔｏｒｒ、バイアス電圧
−３５０Ｖにて、太陽電池素体上に９７nm成膜した。製
膜後の膜組成をＸ線回折により調べたところ、結晶構造
はアモルファス状で、組成はＳｉＣ(5 .2 )Ｈ(4.1 )Ｏ
(1.6 )であった。また、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝
１．９３で、ＴｉＯ2 を１としたときのスクラッチ力は
１．９であった。
【００４３】実施例１と同様に変換効率とそのばらつ
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
【００４４】（実施例４）（実施例１）において原料ガ
スをＳｉ、Ｃ、Ｈ、ＯおよびＮを含むものとした。すな
わち、原料ガスとしてＳｉ（ＯＣＨ3 ）4 を流量２SCCM
にて導入し、ＮＨ3 を流量５SCCMにて導入した。プラズ
マ発生用の交流電力としてＲＦ５００Ｗを加え、動作圧
力０．０５Ｔｏｒｒ、バイアス電圧−３８０Ｖにて、太
陽電池素体上に９６．５nm成膜した。製膜後の膜組成を
Ｘ線回折により調べたところ、結晶構造はアモルファス
状で、組成はＳｉＣ(5.2 )Ｈ(4.1 )Ｏ(1.6 )Ｎ(1.3 )で
あった。また、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝１．９３
で、ＴｉＯ2 を１としたときのスクラッチ力は１．９で
あった。
スをＳｉ、Ｃ、Ｈ、ＯおよびＮを含むものとした。すな
わち、原料ガスとしてＳｉ（ＯＣＨ3 ）4 を流量２SCCM
にて導入し、ＮＨ3 を流量５SCCMにて導入した。プラズ
マ発生用の交流電力としてＲＦ５００Ｗを加え、動作圧
力０．０５Ｔｏｒｒ、バイアス電圧−３８０Ｖにて、太
陽電池素体上に９６．５nm成膜した。製膜後の膜組成を
Ｘ線回折により調べたところ、結晶構造はアモルファス
状で、組成はＳｉＣ(5.2 )Ｈ(4.1 )Ｏ(1.6 )Ｎ(1.3 )で
あった。また、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝１．９３
で、ＴｉＯ2 を１としたときのスクラッチ力は１．９で
あった。
【００４５】実施例１と同様に変換効率とそのばらつ
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
【００４６】（実施例５）（実施例２）において原料ガ
スはそのままで、バイアス電圧を２段階に変えて製膜
し、２層構造にした。すなわち、原料ガスとして（ＣＨ
3 ）ＳｉＨ3 を流量１０SCCMにて導入し、ＣＨ4 を流量
２SCCMにて導入した。プラズマ発生用の交流電力として
ＲＦ５０Ｗを加え、動作圧力０．２５Ｔｏｒｒ、バイア
ス電圧−５０Ｖにて、太陽電池素体上に第１層を膜厚１
３９nmに成膜した。次いで、ＲＦ電力を５００Ｗとし、
バイアス電圧を−５００Ｖに変え、そのまま連続して第
２層を膜厚８５nmに製膜した。
スはそのままで、バイアス電圧を２段階に変えて製膜
し、２層構造にした。すなわち、原料ガスとして（ＣＨ
3 ）ＳｉＨ3 を流量１０SCCMにて導入し、ＣＨ4 を流量
２SCCMにて導入した。プラズマ発生用の交流電力として
ＲＦ５０Ｗを加え、動作圧力０．２５Ｔｏｒｒ、バイア
ス電圧−５０Ｖにて、太陽電池素体上に第１層を膜厚１
３９nmに成膜した。次いで、ＲＦ電力を５００Ｗとし、
バイアス電圧を−５００Ｖに変え、そのまま連続して第
２層を膜厚８５nmに製膜した。
【００４７】製膜後の膜組成をＸ線回折により調べたと
ころ、結晶構造はアモルファス状で、組成は第１層がＳ
ｉＣ(3.1 )Ｈ(8.2 )であり、波長７５０nmでの屈折率は
ｎ＝１．３５であった。また、第２層の組成はＳｉＣ
(1.1 )Ｈ(0.8 )であり、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝
２．２１で、スクラッチ力は１．９であった。
ころ、結晶構造はアモルファス状で、組成は第１層がＳ
ｉＣ(3.1 )Ｈ(8.2 )であり、波長７５０nmでの屈折率は
ｎ＝１．３５であった。また、第２層の組成はＳｉＣ
(1.1 )Ｈ(0.8 )であり、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝
２．２１で、スクラッチ力は１．９であった。
【００４８】実施例１と同様に変換効率とそのばらつ
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
なお、上記の２層構造を連続的に組成の変化する傾斜膜
としても同等の結果を得た。
き、および熱サイクル数を調べた。結果を表２に示す。
なお、上記の２層構造を連続的に組成の変化する傾斜膜
としても同等の結果を得た。
【００４９】（比較例１）チャンバー内を３×１０−６
Ｔｏｒｒにまで吸引後、Ｔｉ３Ｏ５を蒸着材として電子
ビームで加熱し、動作圧力０．０５Ｔｏｒｒで、Ｏ2 を
流量１０SCCMにて導入し、ｐ−ｎ接合多結晶シリコン太
陽電池素体上に、８３nm成膜した。製膜後の膜組成をＸ
線回折により調べたところ、ＴｉＯ(2 )であった。ま
た、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝２．２５であった。
Ｔｏｒｒにまで吸引後、Ｔｉ３Ｏ５を蒸着材として電子
ビームで加熱し、動作圧力０．０５Ｔｏｒｒで、Ｏ2 を
流量１０SCCMにて導入し、ｐ−ｎ接合多結晶シリコン太
陽電池素体上に、８３nm成膜した。製膜後の膜組成をＸ
線回折により調べたところ、ＴｉＯ(2 )であった。ま
た、波長７５０nmでの屈折率はｎ＝２．２５であった。
【００５０】このようにして得られたサンプル１００個
についての変換効率とそのばらつきを測定した。また、
−１０℃と１００℃を１時間サイクルで繰り返した場合
に変換効率が１０％低下する回数（熱サイクル数）を調
べた。結果を表２に示す。
についての変換効率とそのばらつきを測定した。また、
−１０℃と１００℃を１時間サイクルで繰り返した場合
に変換効率が１０％低下する回数（熱サイクル数）を調
べた。結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】表２から明らかなように、本発明の太陽電
池の反射防止膜は、実施例１以外の膜はアモルファス状
であり、熱膨張係数がシリコンに近いことと、密着力に
優れる結果、−１０〜１００℃に変化する熱サイクルで
のダメージが少なく、剥離が生じにくくなっており、特
に実施例３，４および５では１０％低下時の回数が５
０，０００回を超え、長期間屋外に放置しても変換効率
の低下を生じない。また、表面が非常に平坦であるた
め、膜厚分布がなく変換効率のバラツキが少なく、バイ
アス印加条件で膜を形成するため密着力に優れ、スクラ
ッチ力が大きい。
池の反射防止膜は、実施例１以外の膜はアモルファス状
であり、熱膨張係数がシリコンに近いことと、密着力に
優れる結果、−１０〜１００℃に変化する熱サイクルで
のダメージが少なく、剥離が生じにくくなっており、特
に実施例３，４および５では１０％低下時の回数が５
０，０００回を超え、長期間屋外に放置しても変換効率
の低下を生じない。また、表面が非常に平坦であるた
め、膜厚分布がなく変換効率のバラツキが少なく、バイ
アス印加条件で膜を形成するため密着力に優れ、スクラ
ッチ力が大きい。
【００５３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、材料の交
換や混合比を変更する必要がなく、生産効率の高い反射
防止膜を有し、この反射防止膜を用いることで、主な動
作環境である屋外で、−１０℃以下の低温から１００℃
の高温に至る温度変化に繰り返し曝されても劣化の少な
い太陽電池となる。
換や混合比を変更する必要がなく、生産効率の高い反射
防止膜を有し、この反射防止膜を用いることで、主な動
作環境である屋外で、−１０℃以下の低温から１００℃
の高温に至る温度変化に繰り返し曝されても劣化の少な
い太陽電池となる。
【図１】太陽電池の構造を示した概念図である。
１ 反射防止膜 ２ ｎ型シリコン ３ ｐ型シリコン ４ 背面電極 ５ 表面電極 ６ 負荷 ７ 入射光 ８ 反射光
Claims (7)
- 【請求項１】 単結晶あるいは多結晶のｐ−ｎ接合を有
するシリコン太陽電池素体上に、 炭素および水素を主成分とし、この主成分が、下記式
（Ｉ）で表される反射防止膜を有する太陽電池。 ＣＨX （Ｉ） （上記式（Ｉ）において、Ｘは原子比を表し、Ｘ＝０．
１〜０．３である。） - 【請求項２】 前記反射防止膜はシリコン、炭素および
水素を主成分とし、この主成分が、下記（II）で表され
る請求項１の太陽電池。 ＳｉＣX1ＨY1 （II） （上記組成物（II）において、Ｘ１およびＹ１は原子比
を表し、それぞれ ０＜Ｘ１≦１０、 ０．１≦Ｙ１／（１＋Ｘ１）≦４、 である。） - 【請求項３】 前記反射防止膜はシリコン、炭素、水
素、窒素および酸素を主成分とし、この主成分が、下記
式（III ）で表される請求項１の太陽電池。 ＳｉＣX2ＨY2ＮZ ＯW （III ） （上記式（III ）において、Ｘ２，Ｙ２，ＺおよびＷは
原子比を表し、それぞれ Ｘ２＝０．５〜２５、 Ｙ２＝０．５〜２０、 Ｚ＝０〜６、 Ｗ＝０〜６、 Ｚ＋Ｗ＞０である。） - 【請求項４】 前記反射防止膜は膜厚方向に組成が変化
している請求項１〜３いずれかの太陽電池。 - 【請求項５】 前記反射膜は２層以上であって、互いに
異なる組成を有する請求項１〜４のいずれかの太陽電
池。 - 【請求項６】 バイアス印加を行い、プラズマＣＶＤ法
を用いて請求項１〜５の反射防止膜を得る工程を有する
太陽電池の製造方法。 - 【請求項７】 印加するバイアス電圧を変化させること
により主成分の原子比を変化させる請求項６の太陽電池
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8354938A JPH10190031A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8354938A JPH10190031A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 太陽電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190031A true JPH10190031A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18440912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8354938A Withdrawn JPH10190031A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190031A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007156342A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Seiko Epson Corp | 光学製品及びその製造方法 |
| JP2009099986A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Air Products & Chemicals Inc | 光電池用途のための反射防止コーティング |
| JP2009117817A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-28 | Air Products & Chemicals Inc | 反射防止膜 |
| JP2011253938A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 太陽電池 |
| JP2013539225A (ja) * | 2010-09-22 | 2013-10-17 | ダウ コーニング コーポレーション | 電子物品及びその形成方法 |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP8354938A patent/JPH10190031A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007156342A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Seiko Epson Corp | 光学製品及びその製造方法 |
| JP2009099986A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Air Products & Chemicals Inc | 光電池用途のための反射防止コーティング |
| JP2009117817A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-28 | Air Products & Chemicals Inc | 反射防止膜 |
| JP2013238890A (ja) * | 2007-10-12 | 2013-11-28 | Air Products & Chemicals Inc | 光電池用途のための反射防止コーティング |
| US8987039B2 (en) | 2007-10-12 | 2015-03-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Antireflective coatings for photovoltaic applications |
| JP2011253938A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 太陽電池 |
| JP2013539225A (ja) * | 2010-09-22 | 2013-10-17 | ダウ コーニング コーポレーション | 電子物品及びその形成方法 |
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