JPH1022519A - Photovoltaic device - Google Patents

Photovoltaic device

Info

Publication number
JPH1022519A
JPH1022519A JP8192809A JP19280996A JPH1022519A JP H1022519 A JPH1022519 A JP H1022519A JP 8192809 A JP8192809 A JP 8192809A JP 19280996 A JP19280996 A JP 19280996A JP H1022519 A JPH1022519 A JP H1022519A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
type
ion
photovoltaic device
photovoltaic
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.)
Pending
Application number
JP8192809A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Kondo
均 近藤
Koichi Haga
浩一 羽賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP8192809A priority Critical patent/JPH1022519A/en
Publication of JPH1022519A publication Critical patent/JPH1022519A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546Polycrystalline silicon PV cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayer lamination type photovoltaic device with a high photoelectric conversion efficiency and a low cost, by making its bottom layer comprise both an ionic bond type thin film containing at least crystallines and a polycrystal silicon layer formed thereon. SOLUTION: Heating a pyrex substrate 1 in a reaction chamber at, e.g. 300 deg.C and using an Ar gas as a carrier gas after exhausting air therefrom, acethylacetone zinc, H2 O and B2 H6 are introduced into the reaction chamber to make them react on each other under the adjusted pressure of 1300Pa in a predetermined time and to form a ZnO:B thin film 2. Further, heating the film 2 in a vacuum chamber and generating simultaneously a silicon vapor and a molecular beam of boron from an Si source and a Knudsen cell, a p-type polycrystal silicon film 3 is formed, and then, generating a molecular beam of phosphorus from the Knudsen cell, an n-type polycrystal silicon thin film 4 is formed. Subsequently, disposing this substrate in a sputtering equipment, p-type and n-type SiO2 -doped Si thin films 7, 8 and an ITO thin film 9 are formed in succession to obtain a photovoltaic device with an excellent orientation quality, a low cost and a high photoelectric conversion efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光起電力層が複数
積層された多層積層型光起電力装置に関し、詳しくは光
の入射側から最も遠い光起電力層を改良した多層積層型
光起電力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-layer photovoltaic device in which a plurality of photovoltaic layers are stacked, and more particularly, to a multi-layer photovoltaic device in which the photovoltaic layer furthest from the light incident side is improved. It relates to a power device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光起電力装置において、入射光を有効に
利用して高変換効率を得るために光起電力層を2層ない
し3層積層した構造のものが知られている。ここで光起
電力層とは光照射によって起電力を発生する層のこと
で、光キャリア発生層、接合層、電極等を構成要素とす
る1ユニットを指す。一般にこのような構造の場合、光
の入射側に近い層では主たる光キャリア発生層にバンド
ギヤップの大きい半導体が用いられ、遠い層ではバンド
ギャップの小さい半導体が用いられる。こうすることに
よって、光の入射側に近い層で短波長領域の光を吸収
し、そこで吸収できなかった長波長領域の光を遠い層で
吸収するので、広い波長領域の光を有効に活用すること
ができる。例えば、特公平6−44638号公報ではp
型多結晶シリコン基板上にn型アモルファスシリコンを
形成して一つの光起電力層を成し、さらにp型アモルフ
ァスシリコン、i型アモルファスシリコン、n型アモル
ファスシリコンを順次形成して他の光起電力層を成して
いる。各光起電力層における主たる光キャリア発生層は
p型多結晶シリコン及びi型アモルファスシリコンであ
り、前者のバンドギャッブが約1.leV、後者のそれ
が約1.7eVであるので光入射はアモルファスシリコ
ン側から行われる。また、特開平6−283738号公
報ではp型多結晶シリコン基板(ウエハ)上に熱拡散法
によりリンをドープしてn型層を形成して一つの光起電
力層を成し、電極を形成した後、さらにp型Cu(I
n,Ga)S2、n型CdSを順次形成して他の光起電
力層を成している。各光起電力層における主たる光キャ
リア発生層はp型多結晶シリコン、及びp型Cu(I
n,Ga)S2であり、前者のバンドギャップは後者よ
りも小さいので光入射はCu(In,Ga)S2側から
行われる。
2. Description of the Related Art A photovoltaic device having a structure in which two or three photovoltaic layers are stacked in order to obtain high conversion efficiency by effectively utilizing incident light is known. Here, the photovoltaic layer is a layer that generates an electromotive force by light irradiation, and indicates one unit including a photocarrier generation layer, a bonding layer, an electrode, and the like as constituent elements. In general, in the case of such a structure, a semiconductor having a large band gap is used for a main photocarrier generation layer in a layer close to the light incident side, and a semiconductor having a small band gap is used in a layer far away. By doing so, light in the short wavelength region is absorbed by the layer close to the light incident side, and light in the long wavelength region that could not be absorbed there is absorbed by the far layer, so that light in the wide wavelength region is effectively used. be able to. For example, in Japanese Patent Publication No. 6-44638, p
N-type amorphous silicon is formed on a p-type polycrystalline silicon substrate to form one photovoltaic layer, and p-type amorphous silicon, i-type amorphous silicon, and n-type amorphous silicon are sequentially formed to form another photovoltaic layer. In layers. The main photocarrier generation layer in each photovoltaic layer is p-type polycrystalline silicon and i-type amorphous silicon, and the former band gap is about 1. The light incidence is performed from the amorphous silicon side since leV and the latter is about 1.7 eV. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-283737, an n-type layer is formed by doping phosphorus on a p-type polycrystalline silicon substrate (wafer) by a thermal diffusion method to form one photovoltaic layer, and an electrode is formed. Then, the p-type Cu (I
(n, Ga) S 2 and n-type CdS are sequentially formed to form another photovoltaic layer. The main photocarrier generation layer in each photovoltaic layer is p-type polycrystalline silicon and p-type Cu (I
n, Ga) is S 2, a band gap of the former is smaller than the latter light incidence is made from Cu (In, Ga) S 2 side.

【0003】上記従来例のいずれの場合においても光の
入射側から最も遠い光起電力層(便宜上ボトム層と呼
ぶ)の主たる光キャリア発生層には多結晶シリコンが用
いられているが、それらは厚さ数百μmのウエハであ
り、製造コストが高く、また珪素材料を大量に使用する
ため資源の有効利用の点からも問題であった。これらの
問題を解決するために、厚さ数十μm以下の薄膜状の多
結晶シリコンを用いる光起電力装置が提案されている。
特開平4−296062号公報では絶縁性基板上にn型
アモルファスシリコン、i型アモルファスシリコン、p
型アモルファスシリコンをCVD法やスパッタリング法
で順次形成した後、600℃程度の温度で数十時間アニ
ールすることにより結晶化させてボトム層を成し、さら
にn型アモルファスシリコン、i型アモルファスシリコ
ン、p型アモルファスシリコンをCVD法やスパッタリ
ング法で順次形成して他の光起電力層を成している。こ
のような光起電力装置では、(1)600℃以上の耐熱
性を要するため安価なガラス基板が使えない、(2)ア
ニール時間が長くスループットが悪い、等の問題があ
り、低コスト化の点では依然として満足できるものでは
なかった。
In any of the above conventional examples, polycrystalline silicon is used as a main photocarrier generation layer of a photovoltaic layer farthest from a light incident side (referred to as a bottom layer for convenience). Since the wafer has a thickness of several hundreds of μm, the production cost is high, and there is a problem in terms of effective use of resources because a large amount of silicon material is used. In order to solve these problems, a photovoltaic device using thin-film polycrystalline silicon having a thickness of several tens μm or less has been proposed.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-296062 discloses that n-type amorphous silicon, i-type amorphous silicon, p-type
After the amorphous silicon is sequentially formed by a CVD method or a sputtering method, it is crystallized by annealing at a temperature of about 600 ° C. for several tens of hours to form a bottom layer. Further, n-type amorphous silicon, i-type amorphous silicon, The other type of photovoltaic layer is formed by sequentially forming type amorphous silicon by a CVD method or a sputtering method. Such photovoltaic devices have the following problems: (1) heat resistance of 600 ° C. or higher is required, so that an inexpensive glass substrate cannot be used; (2) annealing time is long and throughput is poor. The point was still not satisfactory.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の欠点を解消するためになされたもので、その目的とす
るところは、 1.低温形成が可能な安価な基板が使用でき、かつ配向
性に優れた多結晶シリコン薄膜をボトム層に用いた、高
効率で低コストな多層積層型光起電力装置を提供するこ
とである。 2.さらに配向性の優れた多結晶シリコン薄膜を用い
た、より高効率の多層積層型光起電力装置を提供するこ
とである。 3.光起電力層間の接合特性を改善した、より高効率の
多層積層型光起電力装置を提供することである。 4.さらに低温化が可能で、かつ構成する層の数を減少
させた、より低コストな多層積層型光起電力装置を提供
することである。 5.さらに粒径の大きい多結晶シリコン薄膜を用いた、
より高効率の多層積層型光起電力装置を提供することで
ある。 6.より欠陥が少なく、均質な多結晶シリコン薄膜を用
いた、より高効率の多層積層型光起電力装置を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has the following objects. It is an object of the present invention to provide a high-efficiency and low-cost multilayer stacked photovoltaic device using a polycrystalline silicon thin film having excellent orientation for a bottom layer, which can use an inexpensive substrate that can be formed at a low temperature. 2. It is another object of the present invention to provide a multi-layer photovoltaic device with higher efficiency using a polycrystalline silicon thin film having excellent orientation. 3. It is an object of the present invention to provide a multi-layer photovoltaic device with improved efficiency and improved junction characteristics between photovoltaic layers. 4. It is another object of the present invention to provide a lower-cost multi-layer stacked photovoltaic device that can be operated at a lower temperature and has a reduced number of constituent layers. 5. Using a polycrystalline silicon thin film with a larger particle size,
An object of the present invention is to provide a multi-layer stacked photovoltaic device with higher efficiency. 6. An object of the present invention is to provide a multi-layer stacked photovoltaic device having a higher efficiency and using a uniform polycrystalline silicon thin film with less defects.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一
に、光起電力層が複数積層された光起電力装置におい
て、光の入射側から最も遠い光起電力層が、少なくとも
結晶質を含むイオン結合性薄膜及び該イオン結合性薄膜
上に形成された多結晶シリコン薄膜を有することを特徴
とする光起電力装置が提供される。第二に、上記第一に
記載した光起電力装置において、光の入射側から最も遠
い光起電力層が、少なくとも基体上に形成された金属薄
膜、該金属薄膜上に形成されたイオン結合性薄膜及び該
イオン結合性薄膜上に形成された多結晶シリコン薄膜を
有することを特徴とする光起電力装置が提供される。第
三に、上記第一に記載した光起電力装置において、光の
入射側から最も遠い光起電力層が、少なくとも他の光起
電力層上に形成されたイオン結合性薄膜及び該イオン結
合性薄膜上に形成された多結晶シリコン薄膜を有するこ
とを特徴とする光起電力装置が提供される。第四に、上
記第一、第二、又は第三に記載した光起電力装置におい
て、上記イオン結合性薄膜が酸化亜鉛よりなることを特
徴とする光起電力装置が提供される。第五に、上記第
一、第二、第三、又は第四に記載した光起電力装置にお
いて、上記多結晶シリコン薄膜がエネルギービーム照射
下にシリコン原子あるいはシリコン化合物分子を堆積す
ることにより形成されたものであることを特徴とする光
起電力装置が提供される。第六に、上記第五に記載した
光起電力装置において、上記エネルギービームが電子ビ
ームであることを特徴とする光起電力装置が提供され
る。第七に、上記第三に記載した光起電力装置におい
て、イオン結合性薄膜上に接合膜を介して多結晶シリコ
ン薄膜が形成されていることを特徴とする光起電力装置
が提供される。
According to the present invention, first, in a photovoltaic device in which a plurality of photovoltaic layers are stacked, the photovoltaic layer farthest from the light incident side is at least crystalline. And a polycrystalline silicon thin film formed on the ion-bonding thin film. Secondly, in the photovoltaic device described in the first aspect, the photovoltaic layer farthest from the light incident side is at least a metal thin film formed on the substrate, and an ionic bond formed on the metal thin film. A photovoltaic device comprising a thin film and a polycrystalline silicon thin film formed on the ion-bonding thin film is provided. Third, in the photovoltaic device according to the first aspect, the photovoltaic layer farthest from the light incident side is an ion-bonding thin film formed on at least another photovoltaic layer and the ion-bonding thin film. There is provided a photovoltaic device having a polycrystalline silicon thin film formed on the thin film. Fourthly, there is provided a photovoltaic device according to the first, second, or third aspect, wherein the ion-bonding thin film is made of zinc oxide. Fifth, in the photovoltaic device according to the first, second, third, or fourth, the polycrystalline silicon thin film is formed by depositing silicon atoms or silicon compound molecules under energy beam irradiation. A photovoltaic device is provided. Sixth, there is provided a photovoltaic device according to the fifth aspect, wherein the energy beam is an electron beam. Seventh, there is provided a photovoltaic device according to the third aspect, wherein a polycrystalline silicon thin film is formed on the ion-bonding thin film via a bonding film.

【0006】前述のように、本発明の光起電力装置は、
光の入射側から最も遠い光起電力層(ボトム層)が、少
なくとも結晶質を含むイオン結合性薄膜と該イオン結合
性薄膜上に形成された多結晶シリコン薄膜を有すること
を特徴とする。ここで、イオン結合性薄膜とは、薄膜を
形成する原子間の結合に概ね10%以上のイオン性が含
まれる薄膜である。別の言い方をすれば、薄膜を構成す
る(通常2つの)元素の電気陰性度の差が概ね0.7以
上である薄膜である。本発明は、このような薄膜が比較
的低い温度の基体上でも容易に結晶化するという知見に
基づいてなされたものである。かかるボトム層は、基体
上に金属薄膜を設け、該金属薄膜上に上記イオン結合性
薄膜及び多結晶シリコン薄膜を順に設ける構成もイオン
結合性薄膜や多結晶シリコン薄膜の配向性や変換効率を
より高める上から好ましい構成の一つである。さらにボ
トム層は、他の光起電力層の上にイオン結合性薄膜及び
多結晶シリコン薄膜を設ける構成も光起電力層間の接合
性や光の利用効率を向上させる上から好ましい構成とな
る。また、該イオン結合性薄膜は酸化亜鉛よりなるもの
が低温で高い配向が得られる点から好ましい。また、該
多結晶シリコン薄膜はエネルギービーム照射下でシリコ
ン原子あるいはシリコン化合物分子を堆積することによ
り形成されたものであることが、低い基体温度でも粒径
が大きくなり、高い変換効率が得られることから好まし
い。また、該エネルギービームは電子ビームであること
が欠陥が少なく、かつ均一な薄膜となる上から好まし
い。さらにまた、ボトム層を前述のように他の光起電力
層上に設ける場合はイオン結合性薄膜上に接合膜(接合
層)を介して多結晶シリコン薄膜を設けることがボトム
層のダイオード特性を向上させ、高い変換効率が得られ
ることから好ましい。
[0006] As described above, the photovoltaic device of the present invention comprises:
The photovoltaic layer (bottom layer) farthest from the light incident side has an ion-bonding thin film containing at least crystalline material and a polycrystalline silicon thin film formed on the ion-bonding thin film. Here, an ion-bonding thin film is a thin film in which bonds between atoms forming the thin film contain ionicity of about 10% or more. In other words, a thin film in which the difference in electronegativity between (usually two) elements constituting the thin film is approximately 0.7 or more. The present invention has been made based on the finding that such a thin film easily crystallizes even on a substrate at a relatively low temperature. Such a bottom layer has a structure in which a metal thin film is provided on a substrate, and the ion-bonding thin film and the polycrystalline silicon thin film are sequentially provided on the metal thin film. This is one of the preferred configurations from the standpoint of enhancing. Further, the bottom layer is preferably formed by providing an ion-bonding thin film and a polycrystalline silicon thin film on another photovoltaic layer, from the viewpoint of improving the bonding property between the photovoltaic layers and the light use efficiency. In addition, the ion-bonding thin film is preferably made of zinc oxide because high orientation can be obtained at a low temperature. Further, the polycrystalline silicon thin film is formed by depositing silicon atoms or silicon compound molecules under energy beam irradiation, so that the particle size becomes large even at a low substrate temperature, and high conversion efficiency can be obtained. Is preferred. Further, the energy beam is preferably an electron beam because it has few defects and forms a uniform thin film. Furthermore, when the bottom layer is provided on another photovoltaic layer as described above, providing a polycrystalline silicon thin film on the ion-bonding thin film via a bonding film (bonding layer) will reduce the diode characteristics of the bottom layer. This is preferable because it improves the conversion efficiency.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施の形態に基づ
いて具体的に説明する。まず、上記第一の光起電力装置
の構成及びその形成方法について図1に基づき説明す
る。図1において31はボトム層であり、以下の構成か
らなる。1はガラス、セラミックス、プラスチック、金
属等からなる基体で、パイレックスやソーダライムガラ
スあるいはポリイミド等の耐熱性プラスチックが低コス
ト化の点で特に好ましく用いられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments. First, the configuration of the first photovoltaic device and a method for forming the same will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 31 denotes a bottom layer having the following configuration. Reference numeral 1 denotes a substrate made of glass, ceramics, plastic, metal, or the like, and a heat-resistant plastic such as Pyrex, soda lime glass, or polyimide is particularly preferably used in terms of cost reduction.

【0008】2はZnO、ZnS、ZnSe、AlN、
GaN等からなるイオン結合性薄膜で、少なくとも結晶
質を含む。典型的な形態は多結晶体であるが、非晶質中
に単結晶粒子が分散した構造や単結晶粒子が島状に析出
した構造であってもよい。いずれにしてもこれらを構成
する結晶粒子は一方向に強く配向した面方位を有するこ
とが望ましい。このようなイオン結合性薄膜はスパッタ
リング法、イオンブレーテイング法、MOCVD法等で
形成され、膜厚はlnm〜10μm、好ましくは10n
m〜1μmである。
[0008] 2 is ZnO, ZnS, ZnSe, AlN,
An ion-bonding thin film made of GaN or the like, containing at least crystalline material. A typical form is a polycrystal, but a structure in which single crystal particles are dispersed in an amorphous state or a structure in which single crystal particles are precipitated in an island shape may be used. In any case, it is desirable that the crystal grains constituting these have a plane orientation strongly oriented in one direction. Such an ion-bonding thin film is formed by a sputtering method, an ion braiding method, an MOCVD method, or the like, and has a thickness of 1 nm to 10 μm, preferably 10 nm.
m to 1 μm.

【0009】3はシリコン薄膜で、イオン結合性薄膜2
の結晶方位を反映した高配向性の多結晶体である。シリ
コン薄膜の形成は電子ビーム加熱蒸着法、イオンプレー
テイング法、スパッタリング法、プラズマCVD法等で
行われ、膜厚は0.5〜100μm、好ましくは1〜1
0μmである。この多結晶シリコン薄膜は意図的に不純
物元素のドーピングを行わない場合には若干のn型伝導
(キャリア濃度1012〜1016/cm3程度)を示す
が、伝導型を制御するために不純物元素のドーピングを
行ってもよい。例えばp型伝導とするために、製膜中に
B、Al等を固体ソース、又はガスソースを使用したク
ヌーセンセル、又はイオン銃を用いて供給する、あるい
は通常のCVDガスソースで供給する。
Reference numeral 3 denotes a silicon thin film, which is an ion-bonding thin film 2
Is a highly oriented polycrystal reflecting the crystal orientation of The silicon thin film is formed by an electron beam heating evaporation method, an ion plating method, a sputtering method, a plasma CVD method or the like, and has a thickness of 0.5 to 100 μm, preferably 1 to 1 μm.
0 μm. This polycrystalline silicon thin film shows a slight n-type conduction (carrier concentration of about 10 12 to 10 16 / cm 3 ) when the impurity element is not intentionally doped. May be performed. For example, in order to obtain p-type conductivity, B, Al, or the like is supplied during film formation using a solid source, a Knudsen cell using a gas source, an ion gun, or a normal CVD gas source.

【0010】ガスホースとしては、B26、B(C25
O)3、Al(C5723、Al(C37O)3等が使
用できる。
As the gas hose, B 2 H 6 , B (C 2 H 5
O) 3 , Al (C 5 H 7 O 2 ) 3 , Al (C 3 H 7 O) 3 and the like can be used.

【0011】またn型伝導とするために、P、As等を
上記と同様の方法で供給する。ガスソースとしてはPH
3、P(C253、AsH3等が使用できる。
Further, P, As, etc. are supplied in the same manner as described above in order to obtain n-type conduction. PH as gas source
3 , P (C 2 H 5 ) 3 , AsH 3 and the like can be used.

【0012】4は多結晶シリコン薄膜3で生成したキャ
リアを分離するための電位障壁を形成する接合膜で、3
とは逆の伝導型の多結晶、微結晶、又はアモルファスシ
リコン薄膜、あるいはPt、Au等の金属薄膜が用いら
れる。前者はpn接合、後者はショットキー接触によっ
て電位障壁が形成される。これらの接合膜の形成は電子
ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリン
グ法、プラズマCVD法等で行われ、膜厚は多結晶、微
結晶、又はアモルファスシリコン薄膜では10〜500
nm、金属薄膜では1〜50nmが適当である。
Reference numeral 4 denotes a bonding film for forming a potential barrier for separating carriers generated in the polycrystalline silicon thin film 3.
A polycrystalline, microcrystalline, or amorphous silicon thin film of a conductivity type opposite to that described above, or a metal thin film of Pt, Au, or the like is used. In the former, a pn junction is formed, and in the latter, a Schottky contact forms a potential barrier. The formation of these bonding films is performed by an electron beam evaporation method, an ion plating method, a sputtering method, a plasma CVD method, or the like, and the film thickness is 10 to 500 in a polycrystalline, microcrystalline, or amorphous silicon thin film.
nm, and 1 to 50 nm is appropriate for a metal thin film.

【0013】これら2、3及び4の薄膜は基体温度が5
00℃以下、好ましくは400℃以下で形成される。な
お、分離したキャリアを収集するために、基体1が絶縁
体の場合にはその上に櫛形あるいは平面状の電極膜を形
成する必要があるが、イオン結合性薄膜2が導電性を有
する場合にはそれを省略することができる。
These thin films 2, 3 and 4 have a substrate temperature of 5
It is formed at a temperature of 00 ° C. or less, preferably 400 ° C. or less. In order to collect separated carriers, if the substrate 1 is an insulator, it is necessary to form a comb-shaped or planar electrode film thereon, but if the ion-bonding thin film 2 has conductivity, Can omit it.

【0014】21は他の光起電力層で、例えば、上から
透明導電膜/n(p)型アモルファスシリコン/i型アモ
ルファスシリコン/p(n)型アモルファスシリコンの構
造を持つアモルファスシリコン系、透明導電膜/CdS
/Cu(In,Ga)(Se,S)2の構造を持つカルコパ
イライト系、透明導電膜/CdS/CdTeの構造を持
つII−VI族系、櫛形電極/n(p)型AlXGa1-XAs/
p(n)型AlXGa1-XAsの構造を持つIII−V族系等の
公知の光起電力層を用いることができる他、光キャリア
発生層にSi02ドープSi薄膜を用いた光起電力層を
用いることができる。
Reference numeral 21 denotes another photovoltaic layer, for example, from the top, an amorphous silicon-based transparent conductive film having a structure of transparent conductive film / n (p) type amorphous silicon / i type amorphous silicon / p (n) type amorphous silicon; Conductive film / CdS
/ Cu (In, Ga) (Se, S) 2 chalcopyrite system, transparent conductive film / II-VI group system having CdS / CdTe structure, comb electrode / n (p) type Al x Ga 1 -X As /
addition may be a known photovoltaic layer of a group III-V or the like having the structure of p (n) type Al X Ga 1-X As, light with Si0 2 doped Si thin film optical carrier generation layer An electromotive layer can be used.

【0015】SiO2ドープSi薄膜は、例えば、K.
Kohno,Y.Osaka andH.Kataya
ma : Jpn.J.Appl.Phys.Vol.3
3(1994)pp.L1167に報告されているよう
にSiO2チップを載せたSiターゲットを用いたスパ
ッタリング法で得られる膜で、1.4eV以上の光学的
バンドギヤップを持ち、かつ1.4〜1.7eVの領域
の光吸収がアモルファスシリコンより大きいという特徴
がある。これを用いた光起電力層の構造としては透明導
電膜/n(p)型SiO2ドープSi薄膜/p(n)型Si
2ドープSi薄膜、あるいは金属薄膜/n(p)型Si
2ドープSi薄膜等があげられる。伝導型の制御は前
述と同様の方法で行うことができる。光起電力層21は
上記の構造を持つ層を2層以上積層してもよい。この場
合、光キャリア発生層となる半導体のバンドギヤップは
光入射側から遠くなるにつれて小さくなるように選択さ
れる。
An SiO 2 -doped Si thin film is described, for example, in K.
Kohno, Y .; Osaka and H .; Kataya
ma: Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 3
3 (1994) pp. L1167, a film obtained by a sputtering method using a Si target on which a SiO 2 chip is mounted, which has an optical band gap of 1.4 eV or more and has a band of 1.4 to 1.7 eV. Light absorption is higher than that of amorphous silicon. The structure of the photovoltaic layer using this is a transparent conductive film / n (p) -type SiO 2 -doped Si thin film / p (n) -type Si
O 2 doped Si thin film or metal thin film / n (p) type Si
O 2 -doped Si thin film and the like can be mentioned. The control of the conduction type can be performed in the same manner as described above. The photovoltaic layer 21 may be formed by stacking two or more layers having the above structure. In this case, the band gap of the semiconductor to be the photocarrier generation layer is selected so as to decrease as the distance from the light incident side increases.

【0016】次に上記第二に記載した光起電力装置の構
成及びその形成方法について図2に基づき説明する。図
2において基体1、イオン結合性薄膜2、多結晶シリコ
ン薄膜3及び接合膜4は図1と同様のものである。5は
Au、Ag、Al、Pt、Cu、Ni等からなる金属薄
膜で、典型的な形態は(111)方向に配向した多結晶
体である。このような金属薄膜はスパッタリング法、真
空蒸着法、イオンプレーティング法等により、膜厚ln
m〜1μm、好ましくは10nm〜300nmで形成さ
れる。金属薄膜5を設けた場合にはその上に形成される
イオン結合性薄膜2の配向性がより高まるため、シリコ
ン薄膜3もさらに高配向性の多結晶体となる。また金属
薄膜5は多結晶シリコン薄膜3を一度透過してしまった
光を反射して、もう一度多結晶シリコン薄膜内にもど
す、すなわち実質的に光路長を大きくすることによって
さらに光の利用効率を高める働きをするので、より変換
効率が高くなる。なお、金属薄膜5はより(111)配向
性を強くする、あるいは基体との接着性をよくする目的
で2種類以上の材料を積層した構造をとってもよい。こ
の場合上層には上記のような材料を、下層にはTi、Z
r、Mg等を使用するのが好ましい。このように形成さ
れたボトム層31の上に図1と同様の他の光起電力層2
1を形成する。
Next, the configuration of the photovoltaic device described above and the method of forming the same will be described with reference to FIG. 2, a base 1, an ion-bonding thin film 2, a polycrystalline silicon thin film 3, and a bonding film 4 are the same as those in FIG. Reference numeral 5 denotes a metal thin film made of Au, Ag, Al, Pt, Cu, Ni, or the like, and a typical form is a polycrystal oriented in the (111) direction. Such a metal thin film is formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method or the like to have a film thickness ln.
m to 1 μm, preferably 10 nm to 300 nm. When the metal thin film 5 is provided, the orientation of the ion-bonding thin film 2 formed thereon is further increased, so that the silicon thin film 3 also becomes a polycrystal having a higher orientation. Further, the metal thin film 5 reflects light once transmitted through the polycrystalline silicon thin film 3 and returns it to the inside of the polycrystalline silicon thin film again, that is, further increases the light use efficiency by substantially increasing the optical path length. Since it works, the conversion efficiency is higher. The metal thin film 5 may have a structure in which two or more kinds of materials are laminated for the purpose of enhancing the (111) orientation or improving the adhesion to the base. In this case, the above material is used for the upper layer, and Ti and Z are used for the lower layer.
It is preferable to use r, Mg or the like. On the bottom layer 31 thus formed, another photovoltaic layer 2 similar to FIG.
Form one.

【0017】次に上記第三に記載した光起電力装置の構
成及びその形成方法について図3に基づき説明する。ま
ず基体1上に光起電力層21を形成する。この光起電力
層21として、基体側から透明導電膜/n(p)型アモル
ファスシリコン/i型アモルファスシリコン/p(n)型
アモルファスシリコンの構造を持つアモルファスシリコ
ン系、透明導電膜/CdS/Cu(In,Ga)(Se,
S)2の構造を持つカルコパイライト系、透明導電膜/C
dS/CdTeの構造を持つII−VI族系等の公知の光起
電力層や透明導電膜/n(p)型SiO2ドープSi薄膜
/p(n)型SiO2ドープSi薄膜の構造を持つ光起電
力層等が用いられる。
Next, the structure of the photovoltaic device described above and the method of forming the same will be described with reference to FIG. First, the photovoltaic layer 21 is formed on the base 1. As the photovoltaic layer 21, an amorphous silicon-based material having a structure of transparent conductive film / n (p) -type amorphous silicon / i-type amorphous silicon / p (n) -type amorphous silicon from the substrate side, a transparent conductive film / CdS / Cu (In, Ga) (Se,
S) Chalcopyrite-based transparent conductive film with structure 2 / C
It has a structure of a known photovoltaic layer such as a II-VI group or the like having a structure of dS / CdTe, a transparent conductive film, an n (p) type SiO 2 -doped Si thin film, and a p (n) type SiO 2 -doped Si thin film. A photovoltaic layer or the like is used.

【0018】光起電力層21の上にボトム層31を形成
する。ボトム層31はイオン結合性薄膜2、接合層(n
(p)型多結晶シリコン薄膜)4、p(n)型多結晶シリコ
ン薄膜3及び裏面電極6からなる。イオン結合性薄膜2
は強い配向性を示すことに加えて、光吸収が小さいこと
及び導電性が高いことが必要である。前者は多結晶シリ
コン薄膜3中に有効に光を取り込むために、後者は光起
電力層21とボトム層31で生成した多数キャリア同士
を再結合させ、キャリア交換させるために要する条件で
ある。前者を満たすためにイオン結合性薄膜2を構成す
る材料はバンドギャップが2.5eV以上であることが
望ましく、具体的にはZnO、ZnS、ZnSe、Al
N、GaN等が例示される。このような材料は半導体で
あるため通常は導電性が低いが、欠陥や不純物を導入す
ることで導電性を増すことができる。ZnOを例にとる
と、若干Zn過剰の組成にしてO欠陥を作るか、Al、
Ga、B等の元素をドープすることによって10-3Ωc
m以下の抵抗率を得ることができる。さらにこの膜は製
膜条件(基体温度、圧力、ドーピングガス流量等)を選択
することで、表面の凹凸を制御できる。深い凹凸を形成
することによって、光散乱を増加させ、実質的に光路を
長くすることができる。接合層(n(p)型多結晶シリコ
ン薄膜)4及びp(n)型多結晶シリコン薄膜3は前述と
同様の方法で形成される。裏面電極6はA1、Ag、A
u、Ni等の金属薄膜からなり、スパッタリング法、真
空蒸着法、イオンプレーティング法等により、膜厚1n
m〜1μm、好ましくは10nm〜300nmで形成さ
れる。なお、これらの金属薄膜は必要に応じて2層以上
積層してもよい。上記の構成において、接合層(n(p)
型多結晶シリコン薄膜)4を設けない場合でも欠陥や不
純物をドープしたイオン結合性薄膜(n型半導体)2とp
型多結晶シリコン薄膜3とでpn接合を形成するが、こ
の場合、ダイオード特性が悪化し、変換効率が劣るもの
となるので、接合層4を設けるのが好ましい。
A bottom layer 31 is formed on the photovoltaic layer 21. The bottom layer 31 includes the ion-bonding thin film 2 and the bonding layer (n
(p) -type polycrystalline silicon thin film 4, p (n) -type polycrystalline silicon thin film 3, and back electrode 6. Ion-bonding thin film 2
In addition to exhibiting a strong orientation, it is necessary that the compound has low light absorption and high conductivity. The former is a condition necessary for effectively taking light into the polycrystalline silicon thin film 3, and the latter is a condition required for recombining majority carriers generated in the photovoltaic layer 21 and the bottom layer 31 and exchanging carriers. In order to satisfy the former, the material forming the ion-bonding thin film 2 preferably has a band gap of 2.5 eV or more, specifically, ZnO, ZnS, ZnSe, Al
N, GaN and the like are exemplified. Such a material is generally a semiconductor and therefore has low conductivity, but conductivity can be increased by introducing defects or impurities. Taking ZnO as an example, a composition with a slight excess of Zn to create O defects or Al,
10 -3 Ωc by doping elements such as Ga and B
m or less can be obtained. Further, by selecting film forming conditions (substrate temperature, pressure, doping gas flow rate, etc.), surface irregularities can be controlled. By forming deep irregularities, light scattering can be increased and the optical path can be substantially lengthened. The bonding layer (n (p) -type polycrystalline silicon thin film) 4 and the p (n) -type polycrystalline silicon thin film 3 are formed in the same manner as described above. Back electrode 6 is made of A1, Ag, A
u, Ni, etc., and has a film thickness of 1n by sputtering, vacuum evaporation, ion plating, etc.
m to 1 μm, preferably 10 nm to 300 nm. Incidentally, these metal thin films may be laminated in two or more layers as necessary. In the above structure, the bonding layer (n (p)
Even if the n-type polycrystalline silicon thin film 4 is not provided, the ion-bonding thin film (n-type semiconductor)
A pn junction is formed with the polycrystalline silicon thin film 3. In this case, however, it is preferable to provide the bonding layer 4 because the diode characteristics deteriorate and the conversion efficiency deteriorates.

【0019】次に上記第四に記載した光起電力装置は、
上記第一、第二及び第三の光起電力装置においてイオン
結合性薄膜が特に酸化亜鉛(ZnO)からなるものであ
る。ZnO薄膜は典型的にはウルツ鉱型の結晶構造を有
し、(001)方向に配向し膜が300℃以下の低基体温
度でも得られるため、基体材料の低コスト化の点で非常
に有利である。ZnO薄膜の形成はスパッタリング法、
イオンプレーティング法、MOCVD法等により行われ
るが、低温化あるいは膜の均一性の点でMOCVD法が
好ましい。
Next, the photovoltaic device described in the fourth aspect is
In the first, second and third photovoltaic devices, the ion-bonding thin film is made of zinc oxide (ZnO). The ZnO thin film typically has a wurtzite type crystal structure, is oriented in the (001) direction, and can be obtained even at a low substrate temperature of 300 ° C. or less, which is very advantageous in reducing the cost of the substrate material. It is. The ZnO thin film is formed by a sputtering method,
It is performed by an ion plating method, an MOCVD method, or the like, and the MOCVD method is preferable from the viewpoint of lowering the temperature and uniformity of the film.

【0020】以下にMOCVD法によるZnO薄膜の形
成方法を述べる。原料ガスはZnの供給源として、ジエ
チル亜鉛、ジメチル亜鉛、アセチルアセトネート亜鉛等
が、酸素の供給源として、H2O、O2、CO2、D2O、
2O等が使用される。Zn供給源を0〜100℃に加
熱し、H2、Ar、He、N2、CO2等のキャリアガス
とともに10〜500sccmの流量で、また酸素供給
源を単独、又は上記のキャリアガスとともに1〜100
0sccmの流量で同時に反応チャンバーに導入する。
チャンバー内圧力は大気圧あるいは130Pa〜13k
Pa、好ましくは650Pa〜2600Paに調整され
る。反応チャンバー内には100〜500℃、好ましく
は100〜300℃の温度に加熱された基体が設置され
ており、原料ガスは基体上で分解、反応し、ZnO薄膜
が得られる。
Hereinafter, a method of forming a ZnO thin film by MOCVD will be described. The source gas is Zn zinc, dimethyl zinc, zinc acetylacetonate, etc. as a source of Zn, and H 2 O, O 2 , CO 2 , D 2 O,
N 2 O or the like is used. The Zn source is heated to 0 to 100 ° C., and a flow rate of 10 to 500 sccm is used together with a carrier gas such as H 2 , Ar, He, N 2 , CO 2 , and the oxygen source is used alone or together with the above carrier gas. ~ 100
It is simultaneously introduced into the reaction chamber at a flow rate of 0 sccm.
Chamber pressure is atmospheric pressure or 130Pa ~ 13k
Pa, preferably adjusted to 650 Pa to 2600 Pa. A substrate heated to a temperature of 100 to 500 ° C., preferably 100 to 300 ° C. is provided in the reaction chamber, and the raw material gas is decomposed and reacted on the substrate to obtain a ZnO thin film.

【0021】この膜は前述のようにZn過剰な組成とす
ることやB、Al、Ga等をドープすることにより、導
電性を増すことができる。ドーピングガスとしては、B
26、B(C25O)3、Al(C5723、Al
(C37O)3、Ga(C5723、Ga(C3
7O)3等が使用できる。
As described above, the conductivity of this film can be increased by making the composition excessive in Zn or by doping B, Al, Ga or the like. As the doping gas, B
2 H 6, B (C 2 H 5 O) 3, Al (C 5 H 7 O 2) 3, Al
(C 3 H 7 O) 3 , Ga (C 5 H 7 O 2 ) 3 , Ga (C 3 H
7 O) 3 etc. can be used.

【0022】ZnO薄膜の上に形成された多結晶シリコ
ン薄膜は(111)に優先配向するが、格子不整合がやや
大きいため結晶性が損なわれる場合がある。これを回避
するためにZnO薄膜の上にZnS、CaF2、ZnS
e、ZnTe、Se、Te、S、Al23等からなる薄
膜をlnm〜1μm、好ましくは3nm〜500nmの
膜厚で形成するのが望ましい。これらの膜はMOCVD
法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティ
ング法等によって形成される。特にZnSは格子定数の
面で最も好適である。ZnS薄膜はS供給源として、H
2S、CS2等を使用すること以外は上記と同様のMOC
VD法によって形成できる。
Although the polycrystalline silicon thin film formed on the ZnO thin film is preferentially oriented to (111), the crystallinity may be impaired due to a rather large lattice mismatch. In order to avoid this, ZnS, CaF 2 , ZnS
It is desirable to form a thin film made of e, ZnTe, Se, Te, S, Al 2 O 3, etc. with a thickness of 1 nm to 1 μm, preferably 3 nm to 500 nm. These films are MOCVD
It is formed by a method, a sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, or the like. Particularly, ZnS is most preferable in terms of lattice constant. ZnS thin film is made of H
MOC same as above except that 2 S, CS 2 etc. are used
It can be formed by the VD method.

【0023】次に上記第五の光起電力装置は上記第1、
第2、第3及び第4の光起電力装置において、多結晶シ
リコン薄膜が電子ビーム、イオンビーム、レーザービー
ム、X線等のエネルギービーム照射下でシリコン原子あ
るいはシリコン化合物分子を堆積することによって形成
されたものである。多結晶シリコン薄膜の形成方法を図
4に基づき説明する。真空チャンバー51内にイオン結
合性薄膜2を有する基体1を設置し、500℃以下、好
ましくは400℃以下の所定の温度に保持する。チャン
バー内を1×10-4Pa以下に排気した後、製膜手段に
応じた所定の雰囲気に保持する。例えば、電子ビーム加
熱蒸着法では1×l0-4Pa以下の高真空、又は1×1
-3Pa以下のH2雰囲気、イオンプレーティング法、
及びスパッタリング法では1×10-2〜10PaのA
r、He、N2、H2等及びこれらの混合ガス雰囲気、プ
ラズマCVD法では1×10-2〜100PaのSi
4、Si26、SiF4、SiH2Cl2等及びこれらと
2あるいは希ガスとの混合ガス雰囲気等が選択され
る。
Next, the fifth photovoltaic device is the first photovoltaic device.
In the second, third, and fourth photovoltaic devices, a polycrystalline silicon thin film is formed by depositing silicon atoms or silicon compound molecules under irradiation of an energy beam such as an electron beam, an ion beam, a laser beam, or an X-ray. It was done. A method for forming a polycrystalline silicon thin film will be described with reference to FIG. The substrate 1 having the ion-bonding thin film 2 is set in the vacuum chamber 51, and maintained at a predetermined temperature of 500 ° C. or lower, preferably 400 ° C. or lower. After the inside of the chamber is evacuated to 1 × 10 −4 Pa or less, the chamber is kept at a predetermined atmosphere according to the film forming means. For example, a high vacuum of 1 × 10 −4 Pa or less or 1 × 1
H 2 atmosphere of 0 −3 Pa or less, ion plating method,
And 1 × 10 −2 to 10 Pa of A in the sputtering method.
r, He, N 2 , H 2, etc. and a mixed gas atmosphere thereof, and a plasma CVD method of 1 × 10 −2 to 100 Pa Si
H 4 , Si 2 H 6 , SiF 4 , SiH 2 Cl 2 and the like, and a mixed gas atmosphere of these and H 2 or a rare gas are selected.

【0024】次にエネルギービーム源52から電子ビー
ム、イオンビーム、レーザビーム、X線等を基体に照射
すると同時に、Si源53からシリコン原子あるいはシ
リコン化合物分子を発生させ、基体上にシリコン薄膜を
堆積させる。なお、スパッタリング法ではSiターゲッ
トが、プラズマCVD法ではカソードがSi源の代わり
に設置され、それに直流または高周波電界を印加するこ
とによって製膜がなされる。エネルギービームの照射に
よって、シリコン原子の基体表面での移動度が大きくな
るため、低い基体温度でも粒径の大きい多結晶シリコン
薄膜が形成できる。イオン結合性薄膜を有することによ
る高配向性と相まって、高品位な多結晶シリコン薄膜を
得ることができる。
Next, the substrate is irradiated with an electron beam, an ion beam, a laser beam, X-rays or the like from the energy beam source 52, and at the same time, silicon atoms or silicon compound molecules are generated from the Si source 53 to deposit a silicon thin film on the substrate. Let it. In the sputtering method, a Si target is provided in place of a Si source in the plasma CVD method, and a film is formed by applying a DC or high-frequency electric field thereto. The energy beam irradiation increases the mobility of silicon atoms on the substrate surface, so that a polycrystalline silicon thin film having a large grain size can be formed even at a low substrate temperature. A high-quality polycrystalline silicon thin film can be obtained in combination with the high orientation by having the ion-bonding thin film.

【0025】次に上記第六に記載した光起電力装置は、
上記第五に記載した光起電力装置においてエネルギービ
ームが電子ビームであるものである。電子ビームは荷電
粒子の質量が小さいため、イオンビームに比べて下地や
堆積膜に与えるダメージが少なく、低欠陥の膜が得られ
るという長所がある。さらに電子ビームは磁界や電界に
よる偏向が可能であり、特に電界偏向を用いれば長距離
を高速に走査することができるので、レーザビームに比
べて基体面積が大きくても均一性に優れた膜が得られる
という利点がある。電子ビーム源としては、熱電子を放
出するフィラメント、加速電極、収束レンズ、偏向レン
ズ等から構成される通常の電子銃を使用することができ
るが、製膜中のチャンバー内圧力が高い場合には、電子
銃の動作を安定化させるために電子銃内部を差動排気す
る必要がある。照射する電子ビームのエネルギーは加速
電圧が100V〜100kV、好ましくはlkV〜30
kVで、電流密度が1μA/cm2〜1A/cm2、好ま
しくは10μA/cm2〜1mA/cm2が適当である。
Next, the photovoltaic device described in the sixth aspect is
In the photovoltaic device described in the fifth aspect, the energy beam is an electron beam. Since the electron beam has a small mass of charged particles, the electron beam has an advantage that damage to an underlayer and a deposited film is smaller than that of an ion beam, and a film with a low defect can be obtained. Furthermore, the electron beam can be deflected by a magnetic field or an electric field. In particular, by using an electric field deflection, a long distance can be scanned at a high speed. There is an advantage that it can be obtained. As the electron beam source, a normal electron gun composed of a filament that emits thermoelectrons, an accelerating electrode, a converging lens, a deflecting lens, and the like can be used, but when the pressure in the chamber during film formation is high, In order to stabilize the operation of the electron gun, the inside of the electron gun needs to be differentially evacuated. The energy of the electron beam to be irradiated is such that the acceleration voltage is 100 V to 100 kV, preferably 1 kV to 30 kV.
At kV, a current density of 1 μA / cm 2 to 1 A / cm 2 , preferably 10 μA / cm 2 to 1 mA / cm 2 is suitable.

【0026】この方式では電子ビームを一軸または二軸
方向に走査するとともに、その一走査方向と概ね直交す
る方向に基体を搬送することによって、大面積の基体上
への多結晶シリコン薄膜の形成も可能である。その方法
を図5に基づき説明する。電子ビーム源52から発射さ
れた電子ビ−ムは出口付近に設けられたX−Y静電偏向
電極(図示せず)にlkHz〜1MHzの交流電界を印
加することによって、/基板1上のエリアSの領域を所
定の周期で移動しながら照射する。これと同時にSi源
53からシリコン蒸気を発生させ、基体1上に多結晶シ
リコン薄膜を堆積する。基体を矢印Aの方向に一定速度
で連続的、又は間欠的に搬送することによって、基体の
全面に多結晶シリコン薄膜が形成される。この方法によ
れば大面積の基体上に均一な多結晶シリコン薄膜を得る
ことができる。特に搬送方向には長さの制限がないので
ロール状の基体にも形成が可能である。なお、電子ビー
ム源、及びSi源は必要に応じて複数個並べてもよい。
In this method, the polycrystalline silicon thin film can be formed on a large-area substrate by scanning the electron beam in one or two axial directions and transporting the substrate in a direction substantially perpendicular to the one scanning direction. It is possible. The method will be described with reference to FIG. An electron beam emitted from the electron beam source 52 is applied to an X-Y electrostatic deflection electrode (not shown) provided near the exit by applying an alternating electric field of 1 kHz to 1 MHz to an area on the substrate 1. Irradiation is performed while moving the area S at a predetermined cycle. At the same time, silicon vapor is generated from the Si source 53, and a polycrystalline silicon thin film is deposited on the substrate 1. By continuously or intermittently transporting the substrate in the direction of arrow A at a constant speed, a polycrystalline silicon thin film is formed on the entire surface of the substrate. According to this method, a uniform polycrystalline silicon thin film can be obtained on a large-area substrate. In particular, since there is no restriction on the length in the transport direction, it can be formed on a roll-shaped substrate. Note that a plurality of electron beam sources and Si sources may be arranged as necessary.

【0027】[0027]

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。 〔実施例1〕図6に示す光起電力装置を以下のように作
製した。パイレックス基板1を反応チャンバー内に設置
し、300℃に加熱した。チャンバーを排気し、Arを
キャリアガスとして、アセチルアセトネート亜鉛をソー
ス温度100℃、流量100sccmで、H2Oをソー
ス温度40℃、流量30sccmで、さらにB26を流
量1sccmで導入し、圧力が1300Paになるよう
に調節した。所定時間反応させることによって、膜厚2
00nmのZnO:B薄膜2を形成した。X線回折によ
り、この膜は(001)方向に優先配向していることがわ
かった。この基板を図4に示す真空チャンバー内に設置
し、500℃に加熱した。チャンバーを1×10-5Pa
に排気した後、電子ビーム加熱によりSi源53からシ
リコン蒸気を発生させ、同時にクヌーセンセル54から
B(ボロン)の分子線を発生させて、膜厚3μmのp型多
結晶シリコン薄膜3を形成した。続いてシリコン蒸気を
発生させながら、クヌーセンセル55からP(リン)の
分子線を発生させて、膜厚100nmのn型多結晶シリ
コン薄膜(接合膜)4を形成した。これらのシリコン薄
膜は(111)方向に優先配向し、結晶粒径は約500n
mであった。次にこの基板を図7に示すスパッタ装置内
に設置後、300℃に加熱し、Si02チップ62を載
せたSiターゲット61にRF電力を供給すると同時に
イオン銃63からB(ボロン)イオンを発生させて、膜厚
500nmのp型SiO2ドープSi薄膜7を形成し
た。続いてターゲットにRF電力を供給しながら、イオ
ン銃64からP(リン)イオンを発生させて、膜厚100
nmのn型SiO2ドープSi薄膜8を形成し、最後に
スパッタリング法により膜厚100nmのITO薄膜9
を形成した。この光起電力装置の変換効率は15.5%
(AM1.5、100mW/cm2、以下同じ)であっ
た。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 The photovoltaic device shown in FIG. 6 was manufactured as follows. Pyrex substrate 1 was placed in a reaction chamber and heated to 300 ° C. The chamber was evacuated, Ar acetylacetonate zinc was introduced at a source temperature of 100 ° C. and a flow rate of 100 sccm, H 2 O was introduced at a source temperature of 40 ° C. and a flow rate of 30 sccm, and B 2 H 6 was introduced at a flow rate of 1 sccm using Ar as a carrier gas. The pressure was adjusted to 1300 Pa. By reacting for a predetermined time, the film thickness 2
A 00 nm ZnO: B thin film 2 was formed. X-ray diffraction revealed that this film was preferentially oriented in the (001) direction. This substrate was set in a vacuum chamber shown in FIG. 4 and heated to 500 ° C. Make the chamber 1 × 10 -5 Pa
After evacuation, a silicon vapor was generated from the Si source 53 by electron beam heating, and at the same time, a B (boron) molecular beam was generated from the Knudsen cell 54 to form a p-type polycrystalline silicon thin film 3 having a thickness of 3 μm. . Subsequently, while generating silicon vapor, a molecular beam of P (phosphorus) was generated from the Knudsen cell 55 to form an n-type polycrystalline silicon thin film (bonding film) 4 having a thickness of 100 nm. These silicon thin films are preferentially oriented in the (111) direction and have a crystal grain size of about 500 n.
m. Next, this substrate is placed in the sputtering apparatus shown in FIG. 7, heated to 300 ° C., and RF power is supplied to the Si target 61 on which the SiO 2 chip 62 is mounted, and at the same time, B (boron) ions are generated from the ion gun 63. Thus, a p-type SiO 2 -doped Si thin film 7 having a thickness of 500 nm was formed. Subsequently, while supplying RF power to the target, P (phosphorus) ions are generated from the ion gun 64 to form a film having a thickness of 100 μm.
The n-type SiO 2 -doped Si thin film 8 is formed to a thickness of 100 nm, and the ITO thin film 9
Was formed. The conversion efficiency of this photovoltaic device is 15.5%
(AM 1.5, 100 mW / cm 2 , the same applies hereinafter).

【0028】〔実施例2〕図8に示す光起電力装置を以
下のように作製した。パイレックス基板1上にスパッタ
リング法で、膜厚50nmのTi薄膜5’、及び膜厚1
00nmのAg薄膜5を形成した。この上に実施例1と
同様の方法でZnO薄膜2を形成した。ただしドーピン
グガス(B26)の供給は行わなかった。この膜は実施例
1よりもさらに強い(001)配向を示していた。この上
に実施例1と同様の方法でp型多結晶シリコン薄膜3、
及びn型多結晶シリコン薄膜(接合膜)4を形成した。こ
れらの膜は実施例1よりもさらに強い(111)配向性を
示した。この基板を平行平板型のプラズマCVD装置内
に設置し、300℃に加熱した。チャンバーを排気し、
原料ガスをB26/SiH4=0.1%、総流量50s
ccmで導入し、圧力を30Paとした後、カソードに
RF電力を供給し、膜厚20nmのp型アモルファスシ
リコン薄膜10を形成した。続いて原料ガスをSiH4
のみとし、圧力を30Paとした後、カソードにRF電
力を供給し、膜厚300nmのi型アモルファスシリコ
ン薄膜11を形成した。次に原料ガスをPH3/SiH4
=0.1%とし、圧カを30Paとした後、カソードに
RF電力を供給し、膜厚10nmのn型アモルファスシ
リコン薄膜12を形成し、最後にスパッタリング法によ
り膜厚100nmのITO薄膜9を形成した。この光起
電力装置の変換効率は15.6%であった。
Example 2 The photovoltaic device shown in FIG. 8 was manufactured as follows. On a Pyrex substrate 1, a Ti thin film 5 'having a thickness of 50 nm and a thickness of 1
An Ag thin film 5 having a thickness of 00 nm was formed. A ZnO thin film 2 was formed thereon in the same manner as in Example 1. However, doping gas (B 2 H 6 ) was not supplied. This film showed a stronger (001) orientation than that of Example 1. On this, a p-type polycrystalline silicon thin film 3 was formed in the same manner as in Example 1.
Then, an n-type polycrystalline silicon thin film (bonding film) 4 was formed. These films showed an even stronger (111) orientation than in Example 1. This substrate was placed in a parallel plate type plasma CVD apparatus and heated to 300 ° C. Evacuate the chamber,
Source gas: B 2 H 6 / SiH 4 = 0.1%, total flow rate 50 s
After the pressure was set to 30 Pa, RF power was supplied to the cathode to form a p-type amorphous silicon thin film 10 having a thickness of 20 nm. Subsequently, the raw material gas is SiH 4
After setting the pressure to 30 Pa and supplying RF power to the cathode, an i-type amorphous silicon thin film 11 having a thickness of 300 nm was formed. Next, the raw material gas was changed to PH 3 / SiH 4
= 0.1%, the pressure was set to 30 Pa, and RF power was supplied to the cathode to form an n-type amorphous silicon thin film 12 having a thickness of 10 nm. Finally, an ITO thin film 9 having a thickness of 100 nm was formed by a sputtering method. Formed. The conversion efficiency of this photovoltaic device was 15.6%.

【0029】〔実施例3〕図8に示す光起電力装置を以
下のように作製した。パイレックス基板1上にスパッタ
リング法で、膜厚50nmのTi薄膜5’、及び膜厚1
00nmのAg薄膜5を形成した。この上に実施例2と
同様の方法でZnO薄膜2を形成した。この基板を図4
に示す真空チャンバー内に設置し、400℃に加熱し
た。チャンバーを5×10-5Paに排気し、電子ビーム
源52から基板に電子ビームを加速電圧15kV、電流
密度100μA/cm2で照射した。Si源53から電
子ビーム加熱によってシリコン蒸気を発生させ、同時に
クヌーセンセル54からB(ボロン)の分子線を発生さ
せて、膜厚5μmのp型多結晶シリコン薄膜3を形成し
た。この膜は(111)方向に強く配向し、結晶粒径は約
4μmであった。この基板を平行平板型のプラズマCV
D装置内に設置し、300℃に加熱した。チャンバーを
排気し、原料ガスをPH3/SiH4=0.5%、総流量
50sccmで導入し、圧力を30Paとした後、カソ
ードにRF電力を供給し、膜厚20nmのn型アモルフ
ァスシリコン薄膜(接合膜)4を形成した。次に、実施
例2と同様の方法でp型アモルファスシリコン薄膜1
0、i型アモルファスシリコン薄膜11、n型アモルフ
ァスシリコン薄膜12及びITO薄膜9を形成した。こ
の光起電力装置の変換効率は17.8%であった。
Example 3 The photovoltaic device shown in FIG. 8 was manufactured as follows. On a Pyrex substrate 1, a Ti thin film 5 'having a thickness of 50 nm and a thickness of 1
An Ag thin film 5 having a thickness of 00 nm was formed. A ZnO thin film 2 was formed thereon in the same manner as in Example 2. Fig. 4
And was heated to 400 ° C. The chamber was evacuated to 5 × 10 −5 Pa, and the substrate was irradiated with an electron beam from the electron beam source 52 at an acceleration voltage of 15 kV and a current density of 100 μA / cm 2 . Silicon vapor was generated from the Si source 53 by electron beam heating, and at the same time, a molecular beam of B (boron) was generated from the Knudsen cell 54 to form the p-type polycrystalline silicon thin film 3 having a thickness of 5 μm. This film was strongly oriented in the (111) direction, and the crystal grain size was about 4 μm. This substrate is used as a parallel plate type plasma CV.
It was set in a D apparatus and heated to 300 ° C. The chamber was evacuated, the source gas was introduced at PH 3 / SiH 4 = 0.5%, the total flow rate was 50 sccm, the pressure was 30 Pa, RF power was supplied to the cathode, and the n-type amorphous silicon thin film having a thickness of 20 nm was obtained. (Bonding film) 4 was formed. Next, a p-type amorphous silicon thin film 1 was formed in the same manner as in Example 2.
0, an i-type amorphous silicon thin film 11, an n-type amorphous silicon thin film 12, and an ITO thin film 9 were formed. The conversion efficiency of this photovoltaic device was 17.8%.

【0030】〔実施例4〕図8に示す光起電力装置を以
下のように作製した。パイレックス基板1上にTi薄膜
5’、Ag薄膜5、ZnO薄膜2を実施例2と同様の方
法で形成した。この基板を図4に示す真空チャンバー内
に設置し、400℃に加熱した。チャンバーを5×10
-5Paに排気し、電子ビーム源52から基板に電子ビー
ムを加速電圧10kV、電流密度200μA/cm2
照射した。Si源53から電子ビーム加熱によってシリ
コン蒸気を発生させて、膜厚5μmのn-型多結晶シリ
コン薄膜3を形成した。この膜は(111)方向に強く配
向し、結晶粒径は約5μmであった。この上にスパッタ
リング法で膜厚10nmのPt薄膜(接合膜)4を形成し
た。次に、実施例2と同様の方法でp型アモルファスシ
リコン薄膜10、i型アモルファスシリコン薄膜11、
n型アモルファスシリコン薄膜12、及びITO薄膜9
を形成した。この光起電力装置の変換効率は15.9%
であった。
Example 4 The photovoltaic device shown in FIG. 8 was manufactured as follows. On the Pyrex substrate 1, a Ti thin film 5 ', an Ag thin film 5, and a ZnO thin film 2 were formed in the same manner as in Example 2. This substrate was set in a vacuum chamber shown in FIG. 4 and heated to 400 ° C. 5 × 10 chamber
After evacuation to −5 Pa, the substrate was irradiated with an electron beam from the electron beam source 52 at an acceleration voltage of 10 kV and a current density of 200 μA / cm 2 . Silicon vapor was generated from the Si source 53 by electron beam heating to form an n -type polycrystalline silicon thin film 3 having a thickness of 5 μm. This film was strongly oriented in the (111) direction, and the crystal grain size was about 5 μm. A 10 nm-thick Pt thin film (bonding film) 4 was formed thereon by a sputtering method. Next, the p-type amorphous silicon thin film 10, the i-type amorphous silicon thin film 11,
n-type amorphous silicon thin film 12 and ITO thin film 9
Was formed. The conversion efficiency of this photovoltaic device is 15.9%
Met.

【0031】〔実施例5〕図9に示す光起電力装置を以
下のように作製した。パイレックス基板1上に、Al2
3含有ZnOターゲットを用いたスパッタリング法で
膜厚1μmのZnO:Al薄膜13を形成し、この上に
実施例2と同様の方法でp型アモルファスシリコン薄膜
10、i型アモルファスシリコン薄膜11、n型アモル
ファスシリコン薄膜12を形成した。続いてこの上に実
施例2と同様の方法でZnO薄膜2を形成した後、図4
に示す真空チャンバー内に設置し、300℃に加熱し
た。チヤンバーを5×10-5Paに排気し、電子ビーム
源52から基板に電子ビームを加速電圧10kV、電流
密度400μA/cm2で照射した。Si源53から電
子ビーム加熱によりシリコン蒸気を発生させ、同時にク
ヌーセンセル54からB(ボロン)の分子線を発生させ
て、膜厚300nmのp型多結晶シリコン薄膜(接合膜)
4を形成した。続いてシリコン蒸気を発生させながら、
クヌーセンセル55からP(リン)の分子線を発生させ
て、膜厚5μmのn型多結晶シリコン薄膜3を形成し
た。これらのシリコン薄膜は(111)方向に強く配向
し、結晶粒径は約3μmであった。この上にスパッタリ
ング法で膜厚200nmのAl薄膜6を形成した。この
光起電力装置の変換効率は16.9%であった。
Example 5 The photovoltaic device shown in FIG. 9 was manufactured as follows. Al 2 on Pyrex substrate 1
A ZnO: Al thin film 13 having a thickness of 1 μm was formed by a sputtering method using an O 3 -containing ZnO target, and a p-type amorphous silicon thin film 10, an i-type amorphous silicon thin film 11, and n were formed thereon in the same manner as in Example 2. An amorphous silicon thin film 12 was formed. Subsequently, after a ZnO thin film 2 was formed thereon in the same manner as in Example 2, FIG.
And heated to 300 ° C. The chamber was evacuated to 5 × 10 −5 Pa, and the substrate was irradiated with an electron beam from the electron beam source 52 at an acceleration voltage of 10 kV and a current density of 400 μA / cm 2 . A silicon vapor is generated from the Si source 53 by electron beam heating, and at the same time, a B (boron) molecular beam is generated from the Knudsen cell 54 to form a p-type polycrystalline silicon thin film (bonding film) having a thickness of 300 nm.
4 was formed. Then, while generating silicon vapor,
A P (phosphorus) molecular beam was generated from the Knudsen cell 55 to form an n-type polycrystalline silicon thin film 3 having a thickness of 5 μm. These silicon thin films were strongly oriented in the (111) direction, and had a crystal grain size of about 3 μm. An Al thin film 6 having a thickness of 200 nm was formed thereon by sputtering. The conversion efficiency of this photovoltaic device was 16.9%.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、本発明の多層積層型光起
電力装置によれば次の効果を得ることができる。まず、
上記第一に記載した構成によれば、ボトム層が少なくと
も結晶質を含むイオン結合性薄膜、及び該イオン結合性
薄膜上に形成された多結晶シリコン薄膜を有しているこ
とから、低温形成が可能となり、そのため安価な基板が
使用可能となり、しかも、配向性に優れていることか
ら、低コストで、かつ高変換効率の光起電力装置が得ら
れる。上記第二に記載した構成によれば、ボトム層が基
体上に形成された金属薄膜、該金属薄膜上に形成された
イオン結合性薄膜、及び該イオン結合性薄膜上に形成さ
れた多結晶シリコン薄膜を有していることから、さらに
配向性に優れるとともに光の利用効率が高まるため、さ
らに変換効率の高い光起電力装置が得られる。上記第三
に記載した構成によれば、ボトム層が他の光起電力層の
上に形成されたイオン結合性薄膜、及び該イオン結合性
薄膜上に形成された多結晶シリコン薄膜を有するので、
光起電力層間の接合特性が改善されるとともに、光の利
用効率が高まるので、さらに変換効率の高い光起電力装
置が得られる。上記第四に記載した構成によれば、イオ
ン結合性薄膜がZnO薄膜であることから、この膜は低
温で容易に高配向となるため、耐熱性の低い安価な基体
材料が使用でき、そのため、起電力装置の低コスト化を
もたらす。上記第五に記載した構成によれば、多結晶シ
リコン薄膜の形成を、エネルギービーム照射下でシリコ
ン原子、あるいはシリコン化合物分子を堆積することに
より行なうので、低い基体温度でも粒径が大きくなり、
より変換効率の高い光起電力装置が得られる。上記第六
に記載した構成によれば、エネルギービームが電子ビー
ムであることから、低欠陥で、均一性のよい多結晶シリ
コン薄膜が得られ、大面積の基体上でも変換効率の高い
光起電力装置が得られる。上記第七に記載した構成によ
れば、上記第三に記載した構成において、イオン結合性
薄膜上に接合層を介して多結晶シリコン薄膜を形成して
いるので、ボトム層のダイオード特性が改善され、より
変換効率の高い光起電力装置が得られる。
As described above, according to the multilayer photovoltaic device of the present invention, the following effects can be obtained. First,
According to the configuration described in the first aspect, since the bottom layer has the ion-bonding thin film containing at least crystalline material and the polycrystalline silicon thin film formed on the ion-bonding thin film, low-temperature formation can be achieved. Therefore, an inexpensive substrate can be used, and the photovoltaic device with high conversion efficiency can be obtained at low cost because of excellent orientation. According to the configuration described in the second aspect, a metal thin film having a bottom layer formed on a substrate, an ion-bonding thin film formed on the metal thin film, and polycrystalline silicon formed on the ion-bonding thin film Since the thin film has a thin film, the orientation efficiency is further improved and the light use efficiency is increased, so that a photovoltaic device having higher conversion efficiency can be obtained. According to the configuration described in the third aspect, since the bottom layer has an ion-bonding thin film formed on another photovoltaic layer, and a polycrystalline silicon thin film formed on the ion-bonding thin film,
Since the junction characteristics between the photovoltaic layers are improved and the light use efficiency is increased, a photovoltaic device with higher conversion efficiency can be obtained. According to the configuration described in the fourth aspect, since the ion-bonding thin film is a ZnO thin film, the film easily becomes highly oriented at a low temperature, so that an inexpensive base material having low heat resistance can be used. The cost of the electromotive device is reduced. According to the configuration described in the fifth aspect, since the formation of the polycrystalline silicon thin film is performed by depositing silicon atoms or silicon compound molecules under energy beam irradiation, the particle size increases even at a low substrate temperature,
A photovoltaic device with higher conversion efficiency can be obtained. According to the configuration described in the sixth aspect, since the energy beam is an electron beam, a polycrystalline silicon thin film having low defects and good uniformity can be obtained, and a photovoltaic voltage having high conversion efficiency even on a large-area substrate. A device is obtained. According to the configuration described in the seventh aspect, in the configuration described in the third aspect, the polycrystalline silicon thin film is formed on the ion-bonding thin film via the bonding layer, so that the diode characteristics of the bottom layer are improved. Thus, a photovoltaic device with higher conversion efficiency can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】上記第一に記載した本発明の光起電力装置の構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a photovoltaic device of the present invention described in the first aspect.

【図2】上記第二に記載した本発明の光起電力装置の構
成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a photovoltaic device according to the second aspect of the present invention.

【図3】上記第三に記載した本発明の光起電力装置の構
成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the photovoltaic device according to the third aspect of the present invention.

【図4】本発明における多結晶シリコン薄膜を形成する
装置を示す図である。
FIG. 4 is a view showing an apparatus for forming a polycrystalline silicon thin film according to the present invention.

【図5】本発明における多結晶シリコン薄膜を形成する
装置の一部を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a part of an apparatus for forming a polycrystalline silicon thin film according to the present invention.

【図6】実施例1の光起電力装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a photovoltaic device according to a first embodiment.

【図7】実施例1の光起電力装置の他の光起電力層を形
成する装置を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an apparatus for forming another photovoltaic layer of the photovoltaic apparatus of Example 1.

【図8】実施例2、3、及び4の光起電力装置の構成を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of photovoltaic devices of Examples 2, 3, and 4.

【図9】実施例5の光起電力装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a photovoltaic device according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体 2 イオン結合性薄膜 3 多結晶シリコン薄膜 4 接合膜 5,5’ 金属薄膜 6 裏面電極 7 p型SiO2ドープSi薄膜 8 n型SiO2ドープSi薄膜 9 ITO薄膜 10 p型アモルファスシリコン薄膜 1l i型アモルファスシリコン薄膜 12 n型アモルファスシリコン薄膜 13 ZnO:Al薄膜 21 他の光起電力層 31 ボトム層 51 真空チャンバー 52 エネルギービーム源(電子ビーム源) 53 Si源 54 クヌーセンセル(B源) 55 クヌーセンセル(P源) 61 Siターゲット 62 SiO2チップ 63 イオン銃(B源) 64 イオン銃(P源) 65 RF電源 71 入射光 S 電子ビーム照射エリア X 電子ビーム走査範囲 Y 電子ビーム走査範囲REFERENCE SIGNS LIST 1 base 2 ion-bonding thin film 3 polycrystalline silicon thin film 4 bonding film 5, 5 ′ metal thin film 6 back electrode 7 p-type SiO 2 -doped Si thin film 8 n-type SiO 2 -doped Si thin film 9 ITO thin film 10 p-type amorphous silicon thin film 11 i-type amorphous silicon thin film 12 n-type amorphous silicon thin film 13 ZnO: Al thin film 21 other photovoltaic layer 31 bottom layer 51 vacuum chamber 52 energy beam source (electron beam source) 53 Si source 54 Knudsen cell (B source) 55 Knudsen Cell (P source) 61 Si target 62 SiO 2 chip 63 Ion gun (B source) 64 Ion gun (P source) 65 RF power supply 71 Incident light S Electron beam irradiation area X Electron beam scanning range Y Electron beam scanning range

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光起電力層が複数積層された光起電力装
置において、光の入射側から最も遠い光起電力層が、結
晶質を含むイオン結合性薄膜及び該イオン結合性薄膜上
に形成された多結晶シリコン薄膜を少なくとも有するこ
とを特徴とする光起電力装置。
In a photovoltaic device in which a plurality of photovoltaic layers are stacked, a photovoltaic layer farthest from a light incident side is formed on an ion-bonding thin film containing a crystalline material and on the ion-bonding thin film. A photovoltaic device comprising at least a polycrystalline silicon thin film.
【請求項2】 光の入射側から最も遠い光起電力層が、
基体上に形成された金属薄膜、該金属薄膜上に形成され
たイオン結合性薄膜及び該イオン結合性薄膜上に形成さ
れた多結晶シリコン薄膜を少なくとも有することを特徴
とする請求項1記載の光起電力装置。
2. A photovoltaic layer farthest from a light incident side,
2. The light according to claim 1, comprising at least a metal thin film formed on a substrate, an ion-bonding thin film formed on the metal thin film, and a polycrystalline silicon thin film formed on the ion-bonding thin film. Electromotive device.
【請求項3】 光の入射側から最も遠い光起電力層が、
他の光起電力層上に形成されたイオン結合性薄膜及び該
イオン結合性薄膜上に形成された多結晶シリコン薄膜を
少なくとも有することを特徴とする請求項1記載の光起
電力装置。
3. The photovoltaic layer farthest from the light incident side,
2. The photovoltaic device according to claim 1, comprising at least an ion-bonding thin film formed on another photovoltaic layer and a polycrystalline silicon thin film formed on the ion-bonding thin film.
【請求項4】 前記イオン結合性薄膜が酸化亜鉛よりな
ることを特徴とする請求項1、2、又は3記載の光起電
力装置。
4. The photovoltaic device according to claim 1, wherein said ion-bonding thin film is made of zinc oxide.
【請求項5】 前記多結晶シリコン薄膜がエネルギービ
ーム照射下にシリコン原子あるいはシリコン化合物分子
を堆積することにより形成されたものであることを特徴
とする請求項1、2、3、又は4記載の光起電力装置。
5. The polycrystalline silicon thin film according to claim 1, wherein the polycrystalline silicon thin film is formed by depositing silicon atoms or silicon compound molecules under irradiation of an energy beam. Photovoltaic devices.
【請求項6】 前記エネルギービームが電子ビームであ
ることを特徴とする請求項5記載の光起電力装置。
6. The photovoltaic device according to claim 5, wherein said energy beam is an electron beam.
【請求項7】 請求項3記載の光起電力装置において、
イオン結合性薄膜上に接合膜を介して多結晶シリコン薄
膜が形成されていることを特徴とする光起電力装置。
7. The photovoltaic device according to claim 3, wherein
A photovoltaic device comprising a polycrystalline silicon thin film formed on an ion-bonding thin film via a bonding film.
JP8192809A 1996-07-03 1996-07-03 Photovoltaic device Pending JPH1022519A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8192809A JPH1022519A (en) 1996-07-03 1996-07-03 Photovoltaic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8192809A JPH1022519A (en) 1996-07-03 1996-07-03 Photovoltaic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1022519A true JPH1022519A (en) 1998-01-23

Family

ID=16297356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8192809A Pending JPH1022519A (en) 1996-07-03 1996-07-03 Photovoltaic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1022519A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001073170A1 (en) * 2000-03-27 2001-10-04 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Zinc oxide semiconductor material
US6589362B2 (en) 2001-07-19 2003-07-08 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Zinc oxide semiconductor member formed on silicon substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001073170A1 (en) * 2000-03-27 2001-10-04 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Zinc oxide semiconductor material
US6936188B1 (en) 2000-03-27 2005-08-30 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Zinc oxide semiconductor material
US6589362B2 (en) 2001-07-19 2003-07-08 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Zinc oxide semiconductor member formed on silicon substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8431430B2 (en) Method for forming a compound semi-conductor thin-film
US8187434B1 (en) Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using single-chamber configuration
US20050284518A1 (en) Compound solar cell and process for producing the same
US20150053259A1 (en) P-type doping of ii-vi materials with rapid vapor deposition using radical nitrogen
KR20080033955A (en) Compositionally-graded photovoltaic device and fabrication method, and related articles
US20130240829A1 (en) Quantum dot structure, method for forming quantum dot structure, wavelength conversion element, light-light conversion device, and photoelectric conversion device
US20110308593A1 (en) Modified cadmium telluride layer, a method of modifying a cadmium telluride layer, and a thin film device having a cadmium telluride layer
US6432521B1 (en) Group III-V compound semiconductor, and semiconductor device using the compound semiconductor
US20140000703A1 (en) Thin Film Article and Method for Forming a Reduced Conductive Area in Transparent Conductive Films for Photovoltaic Modules
JP3311873B2 (en) Manufacturing method of semiconductor thin film
JP3351679B2 (en) Method for manufacturing polycrystalline silicon thin film laminate and silicon thin film solar cell
JPH0555615A (en) Manufacture of thin film solar battery
JP2001210865A (en) Light emitting element and manufacturing method therefor
JPH1022519A (en) Photovoltaic device
JP3366169B2 (en) Polycrystalline silicon thin film laminate, silicon thin film solar cell and thin film transistor
US10727366B2 (en) Solar cell comprising CIGS light absorbing layer and method for manufacturing same
JPH10214986A (en) Photovoltaic device and its manufacture
US8632851B1 (en) Method of forming an I-II-VI2 compound semiconductor thin film of chalcopyrite structure
US8460765B2 (en) Methods for forming selectively deposited thin films
JPH11298024A (en) Photovoltaic device and manufacture thereof
US20120000529A1 (en) Method and system for forming a photovoltaic cell and a photovoltaic cell
KR101410073B1 (en) Manufacturing method of CIGS thin film solar cell using the same
JPH0524976A (en) Method for doping semiconductor and apparatus therefor
KR20150136721A (en) Solar cell comprising high quality cigs absorber layer and method of fabricating the same
JPH07331413A (en) Transparent electrically conductive film, transparent insulating film and production of photoelectric converting semiconductor device using the same