JPH10209481A - Photoelectric conversion device - Google Patents
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- JPH10209481A JPH10209481A JP9012138A JP1213897A JPH10209481A JP H10209481 A JPH10209481 A JP H10209481A JP 9012138 A JP9012138 A JP 9012138A JP 1213897 A JP1213897 A JP 1213897A JP H10209481 A JPH10209481 A JP H10209481A
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池装置等の
光入射側に反射防止膜が設けられた光電変換装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device provided with an antireflection film on the light incident side of a solar cell device or the like.
【従来の技術】従来から、入射した光を太陽電池装置内
に効率的に取り込むために、太陽電池装置の光入射側に
は、反射防止膜が設けられている。この反射防止膜とし
ては、太陽電池ハンドブック（電気学会編、１９８５年
７月３０日発行）の５３ページに開示されているよう
に、多結晶のＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 、ＴｉＯ2 等が用いら
れている。特に、太陽光発電（高橋清等編著、森北出版
株式会社発行）の６９ページに開示されているように、
空気の屈折率及び太陽電池装置の光電変換素子の屈折率
によって求められた反射防止膜の理想的な屈折率に、よ
り近い屈折率を有する多結晶膜を反射防止膜として選択
している。2. Description of the Related Art Conventionally, an antireflection film is provided on the light incident side of a solar cell device in order to efficiently take incident light into the solar cell device. As the antireflection film, as disclosed on page 53 of a solar cell handbook (edited by the Institute of Electrical Engineers of Japan, published on July 30, 1985), polycrystalline SiO 2 , MgF 2 , TiO 2, or the like is used. I have. In particular, as disclosed on page 69 of Photovoltaic Power Generation (edited by Kiyotaka Takahashi, published by Morikita Publishing Co., Ltd.)
A polycrystalline film having a refractive index closer to the ideal refractive index of the antireflection film determined by the refractive index of air and the refractive index of the photoelectric conversion element of the solar cell device is selected as the antireflection film.
【０００１】また、反射防止膜の光の取込みの効率をよ
り向上させるために、反射防止膜を多層構造に構成する
ことが実現されている。特に、２層構造の反射防止膜と
して、１層目にＴａＯx 膜、２層目（空気との界面）に
ＭｇＦ2 膜を逐次蒸着法により形成して、反射損失を約
４％程度まで低下させている。Further, in order to further improve the efficiency of taking in light by the antireflection film, it has been realized that the antireflection film has a multilayer structure. In particular, as an anti-reflection film of two-layer structure, the first layer to the TaO x film, the second layer (the interface with the air) is formed by sequential deposition of MgF 2 film, reduce the reflection loss to approximately 4% Let me.
【０００２】[0002]
【発明が解決しようとする課題】ここで、前記反射防止
膜の反射損失をさらに低減させて反射防止特性の改善を
図ろうとした場合に、空気から太陽電池装置の光電変換
素子との間に位置するガラス基板までの屈折率が段階的
に変化するように前記反射防止膜を多層化をすることが
考えられる。しかし、従来のＭｇＦ2 膜は、屈折率１．
４４であり、反射防止膜の材料の中で空気の屈折率によ
り近い膜の１つであるため、ＭｇＦ2 膜の空気側に多層
化を図るには制限があり、反射防止特性の改善を図るこ
とは困難である。Here, in order to further reduce the reflection loss of the anti-reflection film to improve the anti-reflection characteristics, the position between the air and the photoelectric conversion element of the solar cell device is reduced. It is conceivable to make the antireflection film multilayered so that the refractive index up to the glass substrate to be changed changes stepwise. However, the conventional MgF 2 film has a refractive index of 1.
44, which is one of the materials of the antireflection film that is closer to the refractive index of air. Therefore, there is a limit in forming a multilayer on the air side of the MgF 2 film, and the antireflection characteristics are improved. It is difficult.
【０００３】また、前記多結晶膜の組成は定まっている
ので、前記多結晶膜の屈折率は一義的に定められてお
り、反射防止膜の理想的な屈折率に近いものを選択する
ことはできるが、求められた屈折率に設定することは困
難である。このため、さらに反射損失を低減させて入射
した光を太陽電池装置内により効率的に取込むことは困
難である。Also, since the composition of the polycrystalline film is fixed, the refractive index of the polycrystalline film is uniquely determined, and it is not possible to select an antireflection film that is close to the ideal refractive index. It is possible, but it is difficult to set the required refractive index. For this reason, it is difficult to further reduce the reflection loss and more efficiently take in the incident light into the solar cell device.
【０００４】また、屋外において用いられる太陽電池装
置等に形成される反射防止膜には、屋外の環境に耐えう
る耐候性（例えば、疎水性、耐酸性等）が必要とされ
る。これは、屋外においては反射防止膜の表面に水分等
が付着し易く、水分の付着によって誘起される汚れの付
着が光の入射を妨げ、光を効率的に取り込めなくなるた
めである。さらに、酸性雨或いは酸性土によって反射防
止膜が腐食され損傷したりすると、光を効率的に取り込
めなくなるためでもある。[0004] An antireflection film formed on a solar cell device or the like used outdoors is required to have weather resistance (for example, hydrophobicity, acid resistance, etc.) that can withstand the outdoor environment. This is because moisture or the like easily adheres to the surface of the antireflection film outdoors, and adhesion of dirt induced by the adhesion of moisture hinders the incidence of light, making it impossible to efficiently take in light. Further, if the antireflection film is corroded and damaged by acid rain or acid soil, light cannot be efficiently taken in.
【０００５】前述した従来のＭｇＦ2 膜を用いた反射防
止膜は、屋外において生じ得る水分の付着の低減、及び
酸性土壌地における腐食を防止する耐候性に関して不十
分であり、屋外で使用する場合には前述したようなこと
が原因となって光の取込みの効率が低減するという問題
が生じている。[0005] The above-mentioned conventional antireflection film using the MgF 2 film is insufficient in terms of the reduction of moisture adhesion that can occur outdoors and the weather resistance for preventing corrosion in acidic soil, and is not suitable for outdoor use. Has a problem that the efficiency of light capture is reduced due to the above-described reasons.
【０００６】本発明の目的は、反射防止特性及び耐候性
の向上を図る反射防止膜が設けられた光電変換装置を提
供することである。An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion device provided with an antireflection film for improving antireflection characteristics and weather resistance.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の光電変換装置は
光入射側の表面に設けられた反射防止膜の少なくとも表
面部がアモルファス化されていることを特徴とする。The photoelectric conversion device according to the present invention is characterized in that at least the surface of the antireflection film provided on the surface on the light incident side is made amorphous.
【０００８】上述の構成によれば、反射防止膜の少なく
とも表面部をアモルファス化することで、反射防止膜の
組成を変化させること、即ち結晶構造の自由度を増加さ
せることができる。これによって、反射防止膜の屈折率
を微小量変化（低減）させることができる。したがっ
て、空気と反射防止膜との界面における反射損失を低減
させることができ、前記光電変換装置は照射された光を
内部に効率的に取込むことができる。[0010] According to the above-described structure, by making at least the surface portion of the antireflection film amorphous, the composition of the antireflection film can be changed, that is, the degree of freedom of the crystal structure can be increased. Thereby, the refractive index of the antireflection film can be changed (reduced) by a very small amount. Therefore, reflection loss at the interface between air and the antireflection film can be reduced, and the photoelectric conversion device can efficiently take in the irradiated light into the inside.
【０００９】この反射防止膜は、例えば、光電変換素子
の光入射側に設けられたガラス基板、光電変換素子の光
入射側に設けられた透明電極、又は複数の光電変換素子
を備えるモジュールの光入射側に備えられるガラス等の
光入射面に設けられてもよい。The antireflection film may be, for example, a glass substrate provided on the light incident side of the photoelectric conversion element, a transparent electrode provided on the light incident side of the photoelectric conversion element, or a light-emitting element of a module having a plurality of photoelectric conversion elements. It may be provided on a light incident surface such as glass provided on the incident side.
【００１０】また、前記反射防止膜は、複数の膜により
形成される多層構造であってもよい。このことで、反射
防止膜を単層に構造したときよりも、入力される光のス
ペクトルの中の光電変換に必要な中波長における反射率
を広範囲に渡って低減させることができる。加えて、反
射防止膜の少なくとも表面部がアモルファス化されるの
で、上述したように屈折率を微小量調節することがで
き、空気と反射防止膜との界面における反射損失を低減
させることができる。このため、前記反射防止膜は、光
をより効率的に取込むことができる。[0010] The antireflection film may have a multilayer structure formed by a plurality of films. This makes it possible to reduce the reflectance at a middle wavelength necessary for photoelectric conversion in the spectrum of the input light over a wider range than when the antireflection film is formed as a single layer. In addition, since at least the surface portion of the antireflection film is made amorphous, the refractive index can be adjusted by a minute amount as described above, and the reflection loss at the interface between air and the antireflection film can be reduced. For this reason, the antireflection film can take in light more efficiently.
【００１１】また、前記反射防止膜の少なくとも表面部
は、フッ素を含んでなるようにしてもよい。Further, at least a surface portion of the antireflection film may contain fluorine.
【００１２】前記反射防止膜は表面部にフッ素原子を含
有するような組成であるので、反射防止膜にはフッ素原
子の特性が反映される。フッ素原子の特性として、疎水
性及び耐酸性等が挙げられるので、前記反射防止膜の疎
水性及び耐酸性を向上させることができる。したがっ
て、この反射防止膜によって汚れを誘起する水分の付着
の防止と、酸性雨及び酸性土による腐食の防止を図るこ
とができる。Since the antireflection film has a composition containing fluorine atoms on the surface, the characteristics of the fluorine atoms are reflected on the antireflection film. Since the properties of the fluorine atom include hydrophobicity and acid resistance, the hydrophobicity and acid resistance of the antireflection film can be improved. Therefore, the antireflection film can prevent the adhesion of moisture that induces dirt and the corrosion due to acid rain and acid soil.
【００１３】また、少なくとも表面部がアモルファス化
ＭｇＦx 膜から成る反射防止膜を用いてもよい。Further, an antireflection film having at least a surface portion made of an amorphous MgF x film may be used.
【００１４】多結晶のＭｇＦ2 膜は、屈折率１．４４で
あり、反射防止膜の材料の中では空気の屈折率と近く、
空気との界面に構成される反射防止膜としては理想的な
膜の１つと考えられる。このＭｇＦ2 膜をアモルファス
化して屈折率を微小量変化（低減）させることで、反射
防止膜の表面部の屈折率を空気の屈折率により近づける
ことができる。これによって、空気と反射防止膜との界
面における反射損失をより低減させることができ、より
効率的に光を取り込むことができる。The polycrystalline MgF 2 film has a refractive index of 1.44, which is close to the refractive index of air among the materials of the antireflection film.
It is considered to be one of ideal films as an antireflection film formed at the interface with air. By making the MgF 2 film amorphous to change (reduce) the refractive index by a very small amount, the refractive index of the surface portion of the antireflection film can be made closer to the refractive index of air. Thereby, the reflection loss at the interface between the air and the antireflection film can be further reduced, and the light can be taken in more efficiently.
【００１５】また、前記反射防止膜の少なくとも表面部
をＴｉＯx 組成、Ａｌx Ｏy 組成又はＺｒＯx 組成のい
ずれかの組成のアモルファス膜で構成してもよい。Further, at least the surface of the antireflection film may be formed of an amorphous film having any one of TiO x composition, Al x O y composition and ZrO x composition.
【００１６】ＴｉＯ2 組成、Ａｌ2 Ｏ3 組成及びＺｒＯ
2 組成の多結晶の膜を、アモルファス化することで前記
膜の屈折率を微小量変化（低減）させることができる。
前記反射防止膜の少なくとも表面部の屈折率を空気の屈
折率に近づけることができるので、空気と反射防止膜と
の界面における反射損失を低減させることができ、効率
的に光を取り込むことができる。この場合に、前記アモ
スファス膜は、ＴｉＯ 2 組成、Ａｌ2 Ｏ3 組成及びＺｒ
Ｏ2 組成の多結晶膜に酸素原子を注入することにより形
成される。これによって、酸素原子の注入の時間を調節
することによって、前記アモルファス膜の組成を調節す
ることができるため、前記アモルファス膜の屈折率を調
節することができる。TiOTwoComposition, AlTwoOThreeComposition and ZrO
TwoBy making the polycrystalline film of the composition amorphous,
The refractive index of the film can be changed (reduced) by a small amount.
The refractive index of at least the surface portion of the anti-reflection film is adjusted to the refractive index of air.
As it can approach the folding ratio, the air and the anti-reflection film
Reflection loss at the interface of
Light can be taken in. In this case, the ammo
The surface film is made of TiO TwoComposition, AlTwoOThreeComposition and Zr
OTwoFormed by implanting oxygen atoms into a polycrystalline film of composition
Is done. This controls the time of oxygen atom implantation
To adjust the composition of the amorphous film.
The refractive index of the amorphous film can be adjusted.
Can be knotted.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の光電変換装置の
実施の形態として太陽電池装置を用い、この太陽電池装
置について図を参照しつつ説明を行う。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solar cell device will be described as an embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention, and this solar cell device will be described with reference to the drawings.
【００１８】（第１の実施の形態）図１は、第１の実施
の形態に係る太陽電池装置の構成を概略的に示した断面
図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view schematically showing a configuration of a solar cell device according to a first embodiment.
【００１９】前記太陽電池装置は、アモルファスシリコ
ン、結晶系シリコン、又は化合物半導体等を主材料とし
た光電変換素子１と、光電変換素子１によって変換され
た出力を外部に取り出す出力端子２，３と、ガラス基板
４と、前記光電変換素子１と前記ガラス基板４とを接着
させるための半透明樹脂５と、裏面側のパッシベーショ
ン６とで構成される。なお、この太陽電池装置は、複数
の光電変換素子が直列に接続されるように形成してもよ
い。また、この第１の実施の形態において、前記ガラス
基板４には、強化ガラスを用いているが、この強化ガラ
スの代わりに半透明のフィルム等を用いてもよい。ま
た、前記太陽電池装置は、ガラス基板４上に直接光電変
換素子１を形成して半透明樹脂５を不要としたものであ
っても良い。The solar cell device includes a photoelectric conversion element 1 mainly composed of amorphous silicon, crystalline silicon, or a compound semiconductor, and output terminals 2 and 3 for taking out the output converted by the photoelectric conversion element 1 to the outside. , A glass substrate 4, a translucent resin 5 for bonding the photoelectric conversion element 1 to the glass substrate 4, and a passivation 6 on the back side. The solar cell device may be formed such that a plurality of photoelectric conversion elements are connected in series. In the first embodiment, a tempered glass is used for the glass substrate 4, but a translucent film or the like may be used instead of the tempered glass. Further, the solar cell device may be one in which the photoelectric conversion element 1 is formed directly on the glass substrate 4 and the translucent resin 5 is not required.
【００２０】（単層構造の反射防止膜）この太陽電池装
置のガラス基板４の光入射面には、少なくとも表面部が
アモルファス化された反射防止膜７が形成される。(Anti-Reflection Film of Single-Layer Structure) On the light incident surface of the glass substrate 4 of this solar cell device, an anti-reflection film 7 having at least a surface portion made amorphous is formed.
【００２１】反射防止膜７の形成ついては、まず、ガラ
ス基板４の光入射側となる面に、ＭｇＦ2 ターゲットを
対向させて、スパッタリング法にて膜厚約８００オング
ストロームの多結晶ＭｇＦ2 膜を形成する。このとき
に、室温から１００度までの低温に設定して、前記Ｍｇ
Ｆ2 の膜からのフッ素原子の抜けを防止している。続い
て、形成したＭｇＦ2 膜の表面に、加速電圧１０ｋｅＶ
でフッ素原子を３０秒間打込み（イオン注入）、ＭｇＦ
2 膜のアモルファス化を行う。アモルファス化を行うこ
とで、ＭｇＦ2 膜の組成、即ち結晶構造の自由度を調節
し、反射防止膜７の屈折率を微小量変化（低減）させる
ことができる。例えば、屈折率が１．３３のアモルファ
ス化ＭｇＦ2 膜を反射防止膜７の表面部に形成すること
ができる。First, a polycrystalline MgF 2 film having a thickness of about 800 angstroms is formed by sputtering with an MgF 2 target opposed to the light incident side of the glass substrate 4. I do. At this time, the temperature is set to a low temperature from room temperature to 100 degrees, and the Mg
Thereby preventing loss of fluorine atoms from film F 2. Subsequently, an acceleration voltage of 10 keV was applied to the surface of the formed MgF 2 film.
Implant fluorine atoms for 30 seconds (ion implantation), MgF
2 Amorphize the film. By performing the amorphization, the composition of the MgF 2 film, that is, the degree of freedom of the crystal structure can be adjusted, and the refractive index of the antireflection film 7 can be changed (reduced) by a small amount. For example, an amorphous MgF 2 film having a refractive index of 1.33 can be formed on the surface of the antireflection film 7.
【００２２】このようにして、反射防止膜７の表面部の
屈折率を空気の屈折率に近づけることができるので、反
射防止膜７の内部において屈折率を段階的に変化させる
ことができるとともに、空気と反射防止膜７との界面に
おける反射損失を低減させることができる。このため、
前記太陽電池装置は、照射された光をより効率的に内部
に取り込むことができる。なお、反射防止膜７の屈折率
は、フッ素原子の打込み時間を調節することで制御でき
る。In this manner, the refractive index of the surface portion of the antireflection film 7 can be made closer to the refractive index of air, so that the refractive index inside the antireflection film 7 can be changed stepwise. The reflection loss at the interface between the air and the antireflection film 7 can be reduced. For this reason,
The solar cell device can take in the emitted light more efficiently. The refractive index of the anti-reflection film 7 can be controlled by adjusting the implantation time of fluorine atoms.
【００２３】上述のようにして少なくとも表面部がアモ
ルファス化された反射防止膜７がガラス基板４の光入射
面に形成された本実施の形態の太陽電池装置と、従来の
抵抗加熱法で形成したＭｇＦ2 膜から成る多結晶構造の
反射防止膜がガラス基板４の光入射面に形成された太陽
電池装置とを用意し、それぞれの出力特性の比較を行っ
た結果を表１に示す。この場合の条件は、太陽電池装置
のセル面積は１２００ｃｍ2 であり、照射光はＡＭ−
１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 である。As described above, the solar cell device of the present embodiment in which the antireflection film 7 having at least a surface portion made amorphous was formed on the light incident surface of the glass substrate 4 and a conventional resistance heating method. Table 1 shows the results obtained by preparing a solar cell device in which a polycrystalline antireflection film made of an MgF 2 film was formed on the light incident surface of the glass substrate 4 and comparing the respective output characteristics. The condition in this case is that the cell area of the solar cell device is 1200 cm 2 and the irradiation light is AM-
1.5 and 100 mW / cm 2 .
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】この表１から、本発明の太陽電池装置の方
が従来のものに比べて、出力電流が７ｍＡ増加し、効率
が約２％の向上していることが分かる。これは、反射防
止膜７をアモルファス化することで、反射防止膜７と空
気との界面における光の反射損失を低減させることがで
きたからである。なお、フッ素原子の打込み時間を長く
することで、従来の多結晶の反射防止膜よりも最大３％
まで反射損失を低減させることができる。From Table 1, it can be seen that the output current of the solar cell device of the present invention is increased by 7 mA and the efficiency is improved by about 2% as compared with the conventional one. This is because the reflection loss of light at the interface between the antireflection film 7 and the air can be reduced by making the antireflection film 7 amorphous. By increasing the implantation time of fluorine atoms, the maximum anti-reflection film of the conventional polycrystal is 3%.
The reflection loss can be reduced up to the maximum.
【００２６】また、アモルファス化された反射防止膜が
ガラス基板４に形成された本発明のサンプルと、従来の
多結晶の反射防止膜がガラス基板に形成された従来のサ
ンプルとを用意し、屋外（市街地、酸性土壌地）に３０
日間放置した後の各サンプルの光透過率の変化を比較し
た結果を表２に示す。この表２の数値は、（放置前の光
透過率）／（放置後の光透過率）の値を示す。Further, a sample of the present invention in which an amorphous antireflection film is formed on a glass substrate 4 and a conventional sample in which a conventional polycrystalline antireflection film is formed on a glass substrate are prepared. (Urban area, acid soil area) 30
Table 2 shows the results of comparing changes in the light transmittance of each sample after standing for a day. The numerical values in Table 2 show the value of (light transmittance before leaving) / (light transmittance after leaving).
【００２７】[0027]
【表２】 [Table 2]
【００２８】この表２から、どちらの場所でも、本発明
のサンプルの方が従来のものよりも光透過率の変化が小
さかったことが分かる。即ち、アモルファス化された本
実施の形態の反射防止膜７は、汚れが少なく、耐酸性に
も優れていることが分かる。本発明のサンプルの方が従
来のものよりも汚れが少ないのは、フッ素原子が従来の
多結晶の反射防止膜よりも多く含有されたために、疎水
性が増加したからであると推測される。また、本発明の
サンプルの方が従来のものよりも耐酸性が優れているこ
とも、フッ素原子が従来の反射防止膜よりも多く含有さ
れたためであると推測される。From Table 2, it can be seen that the change of the light transmittance of the sample of the present invention was smaller than that of the conventional sample in both places. That is, it can be seen that the antireflection film 7 of the present embodiment, which has been made amorphous, has little stain and is excellent in acid resistance. It is presumed that the reason why the sample of the present invention was less contaminated than the conventional sample was that the hydrophobicity was increased because fluorine atoms were contained more than in the conventional polycrystalline antireflection film. In addition, it is presumed that the sample of the present invention is more excellent in acid resistance than the conventional sample, because fluorine atoms are contained more than the conventional antireflection film.
【００２９】上述のように、反射防止膜７の表面部をア
モルファス化することによって、反射防止膜７の表面部
の屈折率を空気の屈折率に近づけることができるので、
反射防止膜７の内部において屈折率を段階的に変化させ
ることができるとともに、空気と反射防止膜との界面の
反射損失を低減させることができる。従って、従来の多
結晶膜のみから成る反射防止膜よりも、光の取込み効率
を向上させることができる。また、フッ素原子を打込ん
でアモルファス化することで、反射防止膜７の表面部の
フッ素原子の含有率は増加する。これによって、疎水性
及び耐酸性等の耐候性が向上し、屋外においても反射防
止膜の光学的特性を長期間保つことができる。As described above, by making the surface of the anti-reflection film 7 amorphous, the refractive index of the surface of the anti-reflection film 7 can be made closer to the refractive index of air.
The refractive index inside the antireflection film 7 can be changed stepwise, and the reflection loss at the interface between air and the antireflection film can be reduced. Therefore, the light capturing efficiency can be improved as compared with the conventional anti-reflection film made of only the polycrystalline film. By implanting fluorine atoms to make the film amorphous, the content of fluorine atoms on the surface of the antireflection film 7 increases. Thereby, weather resistance such as hydrophobicity and acid resistance is improved, and the optical characteristics of the antireflection film can be maintained for a long time even outdoors.
【００３０】なお、上述のＭｇＦ2 膜の代わりに多結晶
のＴｉＯ2 膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜、又はＺｒＯ2 膜等をアモ
ルファス化して反射防止膜として用いることもできる。
この場合、スパッタリング法で形成されたＴｉＯ2 組
成、Ａｌ2 Ｏ3 組成又はＺｒＯ 2 組成の多結晶膜に酸素
原子を打ち込むことによって、アモルファス化されたＴ
ｉＯx 膜、Ａｌx Ｏy 膜、又はＺｒＯx 膜等が形成でき
る。また、打込み時間を調節することで屈折率の調節が
行われる。The above-mentioned MgFTwoPolycrystalline instead of film
TiOTwoFilm, AlTwoOThreeMembrane or ZrOTwoAmo film
It can also be used as an anti-reflection film after being converted into rufus.
In this case, TiO formed by the sputtering methodTwoset
Al, AlTwoOThreeComposition or ZrO TwoOxygen in polycrystalline film of composition
By implanting atoms, the amorphous T
iOxFilm, AlxOyMembrane or ZrOxFilm can be formed
You. Also, by adjusting the implantation time, the refractive index can be adjusted.
Done.
【００３１】なお、上述の場合に、前記ＭｇＦ2 膜より
も屈折率の大きい多結晶のＴｉＯ2膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜、
又はＺｒＯ2 膜等を用いた反射防止膜では、反射防止膜
の表面部だけではなく、反射防止膜全体をアモルファス
化して、反射防止膜全体の屈折率を調節するようにして
もよい。これによって、空気及びガラス基板４の屈折率
によって求められる反射損失を最適にする屈折率に、反
射防止膜の屈折率を設定することができ、光の取込みを
より効率的に行うことができる。In the above case, a polycrystalline TiO 2 film, an Al 2 O 3 film having a higher refractive index than the MgF 2 film,
Alternatively, in an anti-reflection film using a ZrO 2 film or the like, not only the surface of the anti-reflection film but also the entire anti-reflection film may be made amorphous to adjust the refractive index of the entire anti-reflection film. Thereby, the refractive index of the antireflection film can be set to a refractive index that optimizes the reflection loss determined by the refractive index of the air and the glass substrate 4, and light can be taken in more efficiently.
【００３２】（多層構造の反射防止膜）図２は、太陽電
池装置に設けられた多層構造の反射防止膜の構成を概略
的に示す断面図である。前述の単層構造の反射防止膜７
はＭｇＦ2 膜だけであったが、反射防止膜７ａはＭｇＦ
2 膜が最表面に設けられる多層構造である。つまり、ガ
ラス基板４の光入射面に設けられる反射防止膜７ａは、
材料の異なる２層の内部層９と、内部層９上に形成され
るＭｇＦ2 膜から成る表面層８とで形成される。前記内
部層９は、ＴｉＯ2 膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜、又はＺｒＯ2 膜
等の多結晶膜で形成される。なお、図２には、３層構造
の多層構造の反射防止膜を示しているが、屈折率が段階
的に変化するように設定されるのであれば幾層になって
もよい。(Multilayer Antireflection Film) FIG. 2 is a sectional view schematically showing the configuration of a multilayer antireflection film provided in a solar cell device. Antireflection film 7 having the single-layer structure described above.
Is only the MgF 2 film, but the anti-reflection film 7a is
This is a multilayer structure in which two films are provided on the outermost surface. That is, the antireflection film 7a provided on the light incident surface of the glass substrate 4
It is formed of two internal layers 9 made of different materials and a surface layer 8 made of an MgF 2 film formed on the internal layer 9. The internal layer 9 is formed of a polycrystalline film such as a TiO 2 film, an Al 2 O 3 film, or a ZrO 2 film. Although FIG. 2 shows a multi-layer antireflection film having a three-layer structure, any number of layers may be used as long as the refractive index is set to change stepwise.
【００３３】上述のような構成において、前述の単層の
反射防止膜にて説明したように、ＭｇＦ2 膜から成る表
面層８をアモルファス化すると、表面層８の屈折率を調
節（低減）することができるので、空気と前記表面層８
との界面における反射損失をより低減させることができ
る。また、前述の単層構造の反射防止膜にて説明したよ
うに、反射防止膜の表面層にフッ素原子が多く含有され
ることになるので耐候性の向上を図ることができる。In the above-described structure, when the surface layer 8 made of the MgF 2 film is made amorphous as described with reference to the single-layer antireflection film, the refractive index of the surface layer 8 is adjusted (reduced). Air and the surface layer 8
And the reflection loss at the interface with the substrate can be further reduced. Further, as described above for the antireflection film having the single-layer structure, the surface layer of the antireflection film contains a large amount of fluorine atoms, so that the weather resistance can be improved.
【００３４】さらに、表面層８の全体をアモルファス化
することで、上述の空気と表面層８との界面における反
射損失を低減させることができることに加えて、光電変
換に必要な中波長における反射損失を広範囲にわたって
低減させることができる。これよって、光の取込みの効
率をより向上させることができる。Further, by making the entire surface layer 8 amorphous, not only the above-mentioned reflection loss at the interface between air and the surface layer 8 can be reduced, but also the reflection loss at a medium wavelength required for photoelectric conversion. Can be reduced over a wide range. Thus, the efficiency of light capture can be further improved.
【００３５】また、表面部分のＭｇＦ2 から成る表面層
８だけでなく内部層９をアモルファス化してもよい。こ
の場合、まず、前述したＭｇＦ2 から成る表面層８を生
成したときと同様にスパッタリング法でＴｉＯ2 膜、Ａ
ｌ2 Ｏ3 膜、ＺｒＯ2 膜等のいずれかで組成される層を
形成し、形成された層に酸素原子を打込みアモルファス
化する。続いて、形成された層に他の組成からなる層を
積層し、酸素原子を打ち込んでアモルファス化して２層
の内部層９を生成する。これによって、各層の屈折率も
調節することができる。なお、内部層９の屈折率も、酸
素原子の打込み時間を調節するだけで容易に制御するこ
とができる。Further, not only the surface layer 8 made of MgF 2 on the surface but also the internal layer 9 may be made amorphous. In this case, first, the TiO 2 film and the A film are formed by the sputtering method in the same manner as when the surface layer 8 made of MgF 2 is generated.
A layer composed of any of an l 2 O 3 film, a ZrO 2 film, or the like is formed, and oxygen atoms are implanted into the formed layer to make it amorphous. Subsequently, a layer having another composition is laminated on the formed layer, and the layer is made amorphous by implanting oxygen atoms to generate two internal layers 9. Thereby, the refractive index of each layer can also be adjusted. The refractive index of the inner layer 9 can be easily controlled only by adjusting the implantation time of oxygen atoms.
【００３６】特に、各層の表面部をアモルファス化して
屈折率を調節（低減）することで、各層の界面における
屈折率をそれぞれ近づけることができ、各層の界面にお
ける反射損失をより低減させることができる。したがっ
て、光の取込みの効率をより向上させることができる。In particular, by adjusting (reducing) the refractive index by amorphizing the surface of each layer, the refractive index at the interface of each layer can be made closer to each other, and the reflection loss at the interface of each layer can be further reduced. . Therefore, the efficiency of light capture can be further improved.
【００３７】また、各層の全体をアモルファス化して各
層の屈折率を調節することで、各層の界面における反射
損失を低減させるとともに、光電変換に必要な中波長に
おける反射損失を広範囲にわたって低減させることもで
きる。これによって、光の取込みの効率をより向上させ
ることができる。Further, by adjusting the refractive index of each layer by making the entire layer amorphous, the reflection loss at the interface between the layers can be reduced, and the reflection loss at the medium wavelength required for photoelectric conversion can be reduced over a wide range. it can. Thereby, the efficiency of light capture can be further improved.
【００３８】（第２の実施の形態）図３は、第２の実施
の形態の太陽電池装置の概略的な構成を示す図である。
導電性のある金属基板の主面に絶縁膜２１を介してアル
ミニウム等から成る電極２２を形成し、電極２２上にア
モルファスシリコン等からなる光電変換素子２３を形成
し、光電変換素子２３上に酸化錫等から成る透明電極２
４を形成し、光電変換素子２３にて変換された電気的な
出力を取出すことのできる出力端子２５，２６を形成し
て、太陽電池装置を構成する。さらに、前記太陽電池装
置の透明電極２４の光入射側に前述した単層構造の反射
防止膜７又は多層構造の反射防止膜７ａを設ける。これ
によって、第２の実施の形態に係る太陽電池装置におい
ても前述した第１の実施の形態の太陽電池装置に示した
ような効果を得ることができる。(Second Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a solar cell device according to a second embodiment.
An electrode 22 made of aluminum or the like is formed on a main surface of a conductive metal substrate via an insulating film 21, a photoelectric conversion element 23 made of amorphous silicon or the like is formed on the electrode 22, and an oxidation element is formed on the photoelectric conversion element 23. Transparent electrode 2 made of tin or the like
4 and output terminals 25 and 26 from which the electrical output converted by the photoelectric conversion element 23 can be taken out to form a solar cell device. Further, the antireflection film 7 having a single-layer structure or the antireflection film 7a having a multilayer structure is provided on the light incident side of the transparent electrode 24 of the solar cell device. Thereby, the solar cell device according to the second embodiment can also obtain the same effects as those of the solar cell device according to the first embodiment described above.
【００３９】また、多結晶のＭｇＦ2 で構成された反射
防止膜７，７ａにフッ素原子をイオン注入することで、
反射防止膜７，７ａのアモルファス化を行っているが、
低温蒸着法等の他の方法でアモルファス化してもよい。
なお、多結晶のＭｇＦ2 膜に限らず他のフッ素化合物か
ら成る膜をアモルファス化して反射防止膜として用いて
も、耐侯性を向上させることができる。Also, fluorine atoms are ion-implanted into the antireflection films 7, 7a made of polycrystalline MgF 2 ,
Although the antireflection films 7 and 7a are made amorphous,
It may be made amorphous by another method such as a low-temperature deposition method.
The weather resistance can be improved even if a film made of another fluorine compound is used as an anti-reflection film instead of the polycrystalline MgF 2 film.
【００４０】なお、上述したように反射防止膜の表面部
に、アモルファス化ＭｇＦx 膜を用いたが、アモルファ
ス化されたＴｉＯx 膜、Ａｌx Ｏy 膜、又はＺｒＯx 膜
等の他の材料の膜を用いて、光の取込みの効率化を図る
ようにしてもよい。Although an amorphous MgF x film is used for the surface of the antireflection film as described above, other materials such as an amorphous TiO x film, an Al x O y film, or a ZrO x film are used. May be used to increase the efficiency of light capture.
【００４１】[0041]
【発明の効果】上述の本発明によれば、反射防止膜の表
面近傍及び膜全体をアモルファス化することによって、
光の取込みの効率化を図ることができる。また、前記反
射防止膜を多層構造にすることによって、さらに光の取
込みの効率化を図ることができる。また、前記反射防止
膜の少なくとも表面にフッ素が含まれるようにすること
で、反射防止膜の疎水性及び耐酸性などの耐候性の向上
も図ることもできる。According to the present invention, the vicinity of the surface of the antireflection film and the entire film are made amorphous,
It is possible to improve the efficiency of light capture. Further, by forming the antireflection film into a multilayer structure, the efficiency of taking in light can be further improved. In addition, by including fluorine on at least the surface of the antireflection film, the antireflection film can have improved weather resistance such as hydrophobicity and acid resistance.
【００４２】[0042]
【図１】第１の実施の形態に係る太陽電池装置の構成を
概略的に示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a solar cell device according to a first embodiment.
【図２】太陽電池装置の反射防止膜の構成を概略的に示
す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an antireflection film of the solar cell device.
【図３】第２の実施の形態に係る太陽電池装置の構成を
概略的に示した断面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing a configuration of a solar cell device according to a second embodiment.
１ 光電変換素子 ４ ガラス基板 ７，７ａ 反射防止膜 ８ 表面層 ９ 内部層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoelectric conversion element 4 Glass substrate 7, 7a Antireflection film 8 Surface layer 9 Inner layer
Claims (6)
装置であって、前記反射防止膜の少なくとも表面部がア
モルファス化されていることを特徴とする光電変換装
置。1. A photoelectric conversion device comprising an antireflection film on a light incident side, wherein at least a surface portion of the antireflection film is made amorphous.
される多層構造であることを特徴とする請求項１に記載
の光電変換装置。2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the antireflection film has a multilayer structure formed by a plurality of films.
フッ素を含んでなることを特徴とする請求項１又は２に
記載の光電変換装置。3. At least a surface portion of the antireflection film,
The photoelectric conversion device according to claim 1, comprising fluorine.
アモルファス化ＭｇＦx 膜から成ることを特徴とする請
求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光電変換装置。4. At least a surface portion of the antireflection film,
4. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion device is made of an amorphous MgF x film.
ＴｉＯx 組成、Ａｌ x Ｏy 組成又はＺｒＯx 組成のいず
れかの組成のアモルファス膜であることを特徴とする請
求項１又は２に記載の光電変換装置。5. At least a surface portion of the antireflection film,
TiOxComposition, Al xOyComposition or ZrOxComposition
A film characterized by being an amorphous film of any composition.
3. The photoelectric conversion device according to claim 1 or 2.
Ａｌ2 Ｏ3 組成又はＺｒＯ2 組成の多結晶膜に酸素原子
が注入されてなることを特徴とする請求項５に記載の光
電変換装置。6. The method according to claim 1, wherein the amorphous film has a TiO 2 composition,
Al 2 O 3 photoelectric conversion device according to claim 5, the composition or the polycrystalline film of ZrO 2 composition oxygen atoms and characterized by being injected.
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002050577A1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Reflection reducing coating, base material and photoelectric transducer with the reflection reducing coating |
| WO2010013333A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | 株式会社島津製作所 | Vacuum device and vacuum treatment method |
| WO2010114314A3 (en) * | 2009-03-31 | 2011-03-31 | 엘지이노텍주식회사 | Solar photovoltaic power generation apparatus and manufacturing method thereof |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002050577A1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Reflection reducing coating, base material and photoelectric transducer with the reflection reducing coating |
| EP1363142A1 (en) * | 2000-12-19 | 2003-11-19 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Reflection reducing coating, base material and photoelectric transducer with the reflection reducing coating |
| EP1363142A4 (en) * | 2000-12-19 | 2007-05-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Reflection reducing coating, base material and photoelectric transducer with the reflection reducing coating |
| WO2010013333A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | 株式会社島津製作所 | Vacuum device and vacuum treatment method |
| WO2010114314A3 (en) * | 2009-03-31 | 2011-03-31 | 엘지이노텍주식회사 | Solar photovoltaic power generation apparatus and manufacturing method thereof |
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