JPH11195795A - Integrated silicon-based thin-film photoelectric converter and its manufacture - Google Patents

Integrated silicon-based thin-film photoelectric converter and its manufacture

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JPH11195795A
JPH11195795A JP10000107A JP10798A JPH11195795A JP H11195795 A JPH11195795 A JP H11195795A JP 10000107 A JP10000107 A JP 10000107A JP 10798 A JP10798 A JP 10798A JP H11195795 A JPH11195795 A JP H11195795A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
layer
silicon
conversion device
conversion unit
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JP10000107A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Okamoto
圭史 岡本
Masashi Yoshimi
雅士 吉見
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated silicon-based thin-film photoelectric converter which has a superior photoelectric conversion characteristic and can generate high output under high voltage. SOLUTION: In an integrated silicon-based thin-film photoelectric converter, a back electrode layer 102, at least one crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layer 105, a transparent conductive cap layer 111, and a transparent electrode layer 108 which are successively formed on an insulating substrate 101, are divided into a plurality of parts so that each part forms a photoelectric conversion cell, by forming a plurality of substantially linear parallel separating grooves 104 and 109 through the layers 108, 111, 105, and 102. The cells are connected in series with the grooves 104 and 109 through a plurality of parallel grooves 107 for connection.

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】本発明は薄膜光電変換装置に
関し、特に、少なくとも1つの結晶質シリコン系光電変
換ユニット層を含む光電変換セルの集積化とその集積型
シリコン系薄膜光電変換装置の特性改善に関するもので
ある。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a thin-film photoelectric conversion device, and more particularly to integration of a photoelectric conversion cell including at least one crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layer and improvement of characteristics of the integrated silicon-based thin-film photoelectric conversion device. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、たとえば多結晶シリコンや微結晶
シリコンのような結晶質シリコンを含む薄膜を利用した
光電変換装置の開発が精力的に行なわれている。これら
の開発は、安価な基板上に低温プロセスで良質の結晶質
シリコン薄膜を形成することによって光電変換装置の低
コスト化と高性能化を両立させようという試みであり、
太陽電池だけでなく光センサ等の有用な光電変換装置へ
の応用が期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, photoelectric conversion devices using thin films containing crystalline silicon such as polycrystalline silicon and microcrystalline silicon have been vigorously developed. These developments are attempts to achieve both low cost and high performance of the photoelectric conversion device by forming a high-quality crystalline silicon thin film on an inexpensive substrate by a low-temperature process.
Application to useful photoelectric conversion devices such as optical sensors as well as solar cells is expected.

【0003】ところで、高電圧で高出力を生じ得る大面
積の光電変換装置を作成する場合、非晶質シリコン系光
電変換装置では、複数の大きな基板上に形成された複数
の太陽電池を直列接続して用いるのではなく、歩留りを
よくするために、1つの大きな基板上に形成された太陽
電池を複数のセルに分割してそれらのセルを直列接続し
て集積化を行なうのが一般的である。特に、ガラス基板
側から光を入射させるように基板側から順次積層された
p層、i層およびn層を含むpin型非晶質シリコン系
光電変換装置においては、ガラス基板上の透明電極の抵
抗によるロスを低減するために、レーザビームを用いて
透明電極を所定幅の短冊状に加工し、その短冊状の長手
方向に直交する方向に各セルを直接接続して集積化する
のが一般的である。
[0003] When a large-area photoelectric conversion device capable of producing high output at a high voltage is produced, a plurality of solar cells formed on a plurality of large substrates are connected in series in an amorphous silicon-based photoelectric conversion device. In order to improve the yield, it is common to divide a solar cell formed on one large substrate into a plurality of cells and connect the cells in series to perform integration. is there. In particular, in a pin-type amorphous silicon-based photoelectric conversion device including a p-layer, an i-layer, and an n-layer sequentially stacked from the substrate side so that light is incident from the glass substrate side, the resistance of the transparent electrode on the glass substrate is reduced. In order to reduce the loss due to the above, it is common to process the transparent electrode into a rectangular shape with a predetermined width using a laser beam, and directly connect each cell in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the rectangular shape for integration. It is.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特公平5−3752に
おいては、透明基板側からレーザビームを入射させて加
工する方法を用いて複数のセルを集積化する方法が提案
されている。しかし、これはpin型非晶質光電変換ユ
ニット層を含む太陽電池に関するものであり、結晶質シ
リコン系光電変換ユニット層、特にnip型のそれを含
む場合における次のような課題に関しては何ら言及され
ていない。すなわち、光電変換ユニット層に含まれる導
電型層は酸素と接触すれば瞬時に酸化されてその電気的
特性が劣化するという問題がある。特に、p型層はn型
層よりも酸化による劣化が著しい。
In Japanese Patent Publication No. 5-3752, there is proposed a method of integrating a plurality of cells by using a method of processing by irradiating a laser beam from the transparent substrate side. However, this relates to a solar cell including a pin-type amorphous photoelectric conversion unit layer, and there is no mention of the following problem in the case of including a crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layer, particularly, a nip-type photoelectric conversion unit layer. Not. That is, there is a problem in that the conductivity type layer included in the photoelectric conversion unit layer is instantaneously oxidized when it comes into contact with oxygen, and its electrical characteristics deteriorate. In particular, the p-type layer is more significantly degraded by oxidation than the n-type layer.

【0005】このような酸化による導電型層の劣化を避
けるために、レーザ加工装置を成膜装置と接続すること
によって、成膜工程とセル集積工程を真空中で一貫して
行ない得る製造装置を考えることが可能である。しか
し、そのような製造装置は設計が複雑で困難でありかつ
高価なものとなり、したがって実用的な製造装置として
は現実的でない。すなわち、レーザ加工装置は成膜装置
とは個別のものであり、セル集積工程は大気中で行なわ
れるのが一般的である。
In order to avoid the deterioration of the conductivity type layer due to such oxidation, a manufacturing apparatus capable of performing a film forming process and a cell integration process consistently in a vacuum by connecting a laser processing device to a film forming device. It is possible to think. However, such manufacturing equipment is complicated, difficult and expensive to design, and therefore is not practical as a practical manufacturing equipment. That is, the laser processing apparatus is separate from the film forming apparatus, and the cell integration process is generally performed in the atmosphere.

【0006】したがって、セル集積工程において前面電
極と裏面電極を電気的に接続するために光電変換ユニッ
ト層を貫通する接続用溝をレーザ加工で形成するときに
最外層の導電型層表面が大気に晒されて酸化されること
になり、これによって光電変換装置の性能が低下する。
特に、nip型光電変換装置の場合にはp層が大気に晒
されることになり、集積化された光電変換装置の性能が
著しく低下するので、良好な特性を有する集積化された
nip型光電変換装置を得ることは非常に困難である。
Therefore, when the connection groove penetrating the photoelectric conversion unit layer is formed by laser processing in order to electrically connect the front electrode and the back electrode in the cell integration step, the surface of the outermost conductive type layer is exposed to the atmosphere. It is exposed and oxidized, whereby the performance of the photoelectric conversion device is reduced.
In particular, in the case of a nip type photoelectric conversion device, the p-layer is exposed to the atmosphere, and the performance of the integrated photoelectric conversion device is significantly reduced. Obtaining the device is very difficult.

【0007】また、集積型の光電変換装置においては、
絶縁基板上の裏面電極層を分離する裏面電極分離溝はそ
の裏面電極層上に堆積される半導体層で埋められてい
て、その半導体層を介して基板に平行な不要な接触をし
ている。また、複数のセルを直列接続するための接続用
溝内に形成される導電体は、光電変換ユニットに含まれ
るn型、i型およびp型のすべての半導体層の側面と接
触している。しかし、薄膜光電変換装置における光電変
換ユニットの厚みは非常に薄く、非晶質シリコン系光電
変換ユニットではその非晶質シリコン層自体の抵抗が高
いので、上述のような不要な接触部分を経由して電流が
流れることはほとんどなく、ほぼ完全に光電変換ユニッ
トの厚みの方向に電流が流れるので、上述のような不要
な接触が光電変換ユニットの性能に悪影響を及ぼすこと
はない。
In an integrated photoelectric conversion device,
The back electrode separation groove separating the back electrode layer on the insulating substrate is filled with a semiconductor layer deposited on the back electrode layer, and makes unnecessary contact parallel to the substrate via the semiconductor layer. The conductor formed in the connection groove for connecting a plurality of cells in series is in contact with the side surfaces of all the n-type, i-type, and p-type semiconductor layers included in the photoelectric conversion unit. However, the thickness of the photoelectric conversion unit in the thin-film photoelectric conversion device is extremely small, and the amorphous silicon-based photoelectric conversion unit has a high resistance of the amorphous silicon layer itself. As a result, the current hardly flows, and the current almost completely flows in the thickness direction of the photoelectric conversion unit. Therefore, the unnecessary contact as described above does not adversely affect the performance of the photoelectric conversion unit.

【0008】しかし、従来の結晶質シリコン系光電変換
ユニットにおいては、結晶粒が種々の方向にランダムに
成長しているので、その結晶質半導体層内のすべての方
向に均一かつ良好な導電性を有するので、上述のような
不要な接触部位を通る電流の漏れを無視することができ
ず、それによる光電変換ユニットの性能の低下が生じる
という問題がある。
However, in the conventional crystalline silicon-based photoelectric conversion unit, since crystal grains grow randomly in various directions, uniform and good conductivity is required in all directions in the crystalline semiconductor layer. Therefore, the leakage of the current through the unnecessary contact portion as described above cannot be neglected, and there is a problem that the performance of the photoelectric conversion unit is deteriorated due to the leakage.

【0009】以上のような問題から、従来では結晶質シ
リコン系光電変換セル、特にnip型結晶質シリコン系
光電変換セルが1つの基板上で集積化されることはな
く、個別の基板上に櫛型電極を備えて形成された複数の
光電変換ユニットにリード線をはんだ付することによっ
て直列接続され、高電圧で高出力を生じ得る大面積の光
電変換装置の製造工程の自動化を図ることができなくて
不便であった。
[0009] Due to the above-mentioned problems, conventionally, crystalline silicon-based photoelectric conversion cells, especially nip-type crystalline silicon-based photoelectric conversion cells, are not integrated on a single substrate, but are combed on separate substrates. It is possible to automate the manufacturing process of a large-area photoelectric conversion device that is connected in series by soldering lead wires to a plurality of photoelectric conversion units formed with the mold electrodes and that can generate high output at high voltage. It was inconvenient.

【0010】本発明の目的は、上述のような先行技術の
課題に鑑み、安価な基板が使用可能な低温プロセスのみ
を用いて結晶質シリコン系薄膜光電変換層における結晶
粒界や粒内欠陥の低減を図りつつ、優れた光電変換効率
で高電圧と大出力を生じ得る大面積の集積型シリコン系
薄膜光電変換装置を提供することにある。
In view of the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to use only a low-temperature process in which an inexpensive substrate can be used and to eliminate crystal grain boundaries and intragranular defects in a crystalline silicon-based thin film photoelectric conversion layer. It is an object of the present invention to provide a large-area integrated silicon-based thin-film photoelectric conversion device capable of producing a high voltage and a large output with excellent photoelectric conversion efficiency while reducing the photoelectric conversion efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明による集積型シリ
コン系薄膜光電変換装置は、絶縁基板上に順次積層され
た裏面電極層、少なくとも1の結晶質シリコン系光電変
換ユニット層、透明導電性キャップ層、および透明電極
層が複数の光電変換セルを形成するように実質的に直線
状で互いに平行な複数の分離溝によって分離されてい
て、かつそれらの複数のセルは分離溝に平行な複数の接
続用溝を介して互いに電気的に直列接続されていること
を特徴としている。
According to the present invention, there is provided an integrated silicon thin film photoelectric conversion device comprising: a back electrode layer sequentially laminated on an insulating substrate; at least one crystalline silicon photoelectric conversion unit layer; and a transparent conductive cap. The layers, and the transparent electrode layer are separated by a plurality of substantially linear and parallel separation grooves so as to form a plurality of photoelectric conversion cells, and the plurality of cells are separated by a plurality of parallel grooves. It is characterized in that they are electrically connected to each other in series via connection grooves.

【0012】また、本発明による集積型シリコン系薄膜
光電変換装置の製造方法は、透明導電性キャップ層が形
成された後に、セル間接続用溝が大気中におけるレーザ
スクライブ法または機械的スクライブ法によって透明導
電性キャップ層と光電変換ユニット層を貫通して形成さ
れることを特徴としている。
Further, in the method for manufacturing an integrated silicon thin film photoelectric conversion device according to the present invention, after the transparent conductive cap layer is formed, the inter-cell connection groove is formed by a laser scribe method or a mechanical scribe method in the air. It is characterized by being formed penetrating the transparent conductive cap layer and the photoelectric conversion unit layer.

【0013】すなわち、本発明者たちは、上述の先行技
術における課題を解決するべく検討を重ねた結果、光電
変換ユニットに含まれる半導体層のすべてをプラズマC
VD法にて低温で形成することによって結晶質シリコン
系光電変換層の結晶核発生の要因となる小粒径のシリコ
ン結晶の密度を適度に抑制し、すなわち成長初期過程に
おける結晶核発生密度を適度に抑制することにより、粒
界や粒内欠陥が少なくて厚さ方向に沿って強く結晶配向
した良質の光電変換層が得られ、その配向の方向が各セ
ルを集積化する際の電流漏れを防ぐ方向であり、集積化
に伴う性能低下が防止され得ることを見出したのであ
る。
That is, as a result of repeated studies to solve the above-mentioned problems in the prior art, the present inventors have found that all of the semiconductor layers included in the photoelectric conversion unit are plasma C
By forming at low temperature by the VD method, the density of silicon crystals having a small grain size, which causes crystal nuclei of the crystalline silicon-based photoelectric conversion layer, is appropriately suppressed. In this way, a high-quality photoelectric conversion layer having a small number of grain boundaries and intragranular defects and having a strong crystal orientation along the thickness direction can be obtained. They have found that it is possible to prevent performance degradation due to integration.

【0014】本発明者たちはまた、真空中での光電変換
ユニット層の形成に引続いてその上に適切な厚さを有す
る透明導電性キャップ層を真空中で形成することによ
り、その後に大気中で集積化のために必要な接続用溝を
それらのキャップ層と光電変換ユニット層を貫通してレ
ーザスクライブ法または機械的スクライブ法によって形
成する場合に、光電変換ユニット層に含まれる導電型層
の酸化による劣化を防止して優れた性能を有する集積型
シリコン系薄膜光電変換装置を製造し得ることを見出し
たのである。
[0014] The present inventors have also proposed that a transparent conductive cap layer having an appropriate thickness is formed thereon in vacuum following the formation of the photoelectric conversion unit layer in vacuum, and thereafter the atmosphere is formed. A conductive type layer included in the photoelectric conversion unit layer when forming a connection groove necessary for integration in the cap layer and the photoelectric conversion unit layer by a laser scribe method or a mechanical scribe method. It has been found that it is possible to manufacture an integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device having excellent performance by preventing deterioration due to oxidation.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1において、本発明の実施の形
態の一例として、集積型シリコン系薄膜光電変換装置の
製造工程が模式的な断面部分図で示されている。なお、
本願の各図においては、図面の明瞭化と簡略化のために
長さや厚さ等の寸法関係は実際の寸法関係を反映しては
いない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic sectional partial view showing a manufacturing process of an integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device as an example of an embodiment of the present invention. In addition,
In the drawings of the present application, dimensional relationships such as length and thickness do not reflect actual dimensional relationships for clarification and simplification of the drawings.

【0016】図1(A)に示されているように、本発明
においては、基板101として表面が絶縁処理されたス
テンレス等の金属、ポリイミド等の低膨張率を有する有
機フィルム、または低融点の安価なガラス等が用いられ
得る。この基板101上に配置される裏面電極層102
として、下記の薄膜(A)と(B)のうちの1以上を含
む導電層が真空蒸着法やスパッタ法等によって形成され
得る。 (A) Ti、Cr、Al、Ag、Au、CuおよびP
tから選択された少なくとも1以上の金属またはこれら
の合金からなる金属薄膜。 (B) ITO、SnO2 およびZnOから選択された
少なくとも1以上の酸化物からなる透明導電性薄膜。
As shown in FIG. 1A, in the present invention, as the substrate 101, a metal such as stainless steel whose surface is insulated, an organic film having a low coefficient of expansion such as polyimide, or a material having a low melting point is used. Inexpensive glass or the like can be used. Back electrode layer 102 disposed on substrate 101
A conductive layer including at least one of the following thin films (A) and (B) may be formed by a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like. (A) Ti, Cr, Al, Ag, Au, Cu and P
a metal thin film made of at least one metal selected from t or an alloy thereof. (B) A transparent conductive thin film made of at least one oxide selected from ITO, SnO 2 and ZnO.

【0017】このような裏面電極層102において、集
積化される複数の光電変換セルに対応する複数の領域に
分離するために、レーザビーム103を用いるレーザス
クライブ法または機械的スクライブ法によって裏面電極
分離溝104が形成される。これらの裏面電極分離溝1
04は、図1の紙面に直交する方向に直線状に延びてい
る。レーザビーム103としては、YAG、色素、また
はエキシマ等の一般に周知のレーザから発振されるもの
を用いることができる。また、機械的スクライブ法にお
いては、ダイヤモンドペン、金属針等であって金属膜、
透明導電性酸化膜およびシリコン系薄膜より硬度が高く
て鋭利なものが用いられ得る。
In order to separate the back electrode layer 102 into a plurality of regions corresponding to a plurality of integrated photoelectric conversion cells, the back electrode is separated by a laser scribe method using a laser beam 103 or a mechanical scribe method. A groove 104 is formed. These back electrode separation grooves 1
Reference numeral 04 extends linearly in a direction perpendicular to the plane of FIG. As the laser beam 103, a laser beam emitted from a generally known laser such as YAG, a dye, or an excimer can be used. Further, in the mechanical scribe method, a metal film such as a diamond pen, a metal needle, etc.
A material having higher hardness and sharpness than the transparent conductive oxide film and the silicon-based thin film may be used.

【0018】図1(B)においては、裏面電極層102
上に、まずシリコン系薄膜光電変換ユニット層105に
含まれる1導電型層がプラズマCVD法にて堆積され
る。この1導電型層としては、たとえば導電型決定不純
物原子であるリンが0.01原子%以上ドープされたn
型微結晶シリコン系薄膜などが用いられ得る。しかし、
この第1導電型半導体層に関するこれらの条件は限定的
なものではなく、たとえば微結晶シリコンの代わり微結
晶シリコンカーバイドや微結晶シリコンゲルマニウム等
の合金材料を用いることもできる。なお、第1導電型半
導体層の厚さは1〜50nmの間に設定され、より好ま
しくは2〜30nmの範囲内に設定される。
In FIG. 1B, the back electrode layer 102
First, a layer of one conductivity type included in the silicon-based thin-film photoelectric conversion unit layer 105 is deposited by a plasma CVD method. This one conductivity type layer is made of, for example, n doped with 0.01% by atom or more of phosphorus which is a conductivity type determining impurity atom.
A microcrystalline silicon-based thin film or the like can be used. But,
These conditions for the first conductivity type semiconductor layer are not limited. For example, an alloy material such as microcrystalline silicon carbide or microcrystalline silicon germanium can be used instead of microcrystalline silicon. Note that the thickness of the first conductivity type semiconductor layer is set between 1 and 50 nm, more preferably within the range of 2 and 30 nm.

【0019】第1導電型層上には、光電変換層として、
結晶質を含むシリコン系薄膜がプラズマCVD法によっ
て400℃以下の下地温度のもとで形成される。この光
電変換層としては、ノンドープのi型多結晶薄膜や体積
結晶化分率80%以上のi型微結晶薄膜、あるいは微量
の不純物を含む弱p型または弱n型で光電変換機能を十
分に備えている結晶質シリコン系薄膜が使用され得る。
また、光電変換層はこれらに限定されず、合金材料であ
るシリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム等の膜を
用いてもよい。
On the first conductivity type layer, as a photoelectric conversion layer,
A crystalline silicon-containing thin film is formed at a base temperature of 400 ° C. or less by a plasma CVD method. As the photoelectric conversion layer, a non-doped i-type polycrystalline thin film, an i-type microcrystalline thin film having a volume crystallization fraction of 80% or more, or a weak p-type or weak n-type containing a small amount of impurities, having a sufficient photoelectric conversion function. The provided crystalline silicon-based thin film can be used.
The photoelectric conversion layer is not limited thereto, and a film of an alloy material such as silicon carbide or silicon germanium may be used.

【0020】光電変換層の膜厚は0.3〜20μmの範
囲内で、より好ましくは0.5〜10μmの範囲内に設
定され、結晶質を含むシリコン系薄膜光電変換層として
必要かつ十分な厚さである。光電変換層は400℃以下
という低温で形成されるので、結晶粒界や粒内における
欠陥を終端または不活性化させる水素原子を多く含み、
その水素含有量は0.5〜30原子%の範囲内であり、
より好ましくは1〜20原子%の範囲内にある。
The thickness of the photoelectric conversion layer is set in the range of 0.3 to 20 μm, more preferably in the range of 0.5 to 10 μm, and is necessary and sufficient for a crystalline silicon-containing thin film photoelectric conversion layer. Is the thickness. Since the photoelectric conversion layer is formed at a low temperature of 400 ° C. or less, it contains many hydrogen atoms that terminate or inactivate defects in crystal grain boundaries or grains,
Its hydrogen content is in the range of 0.5 to 30 atomic%;
More preferably, it is in the range of 1 to 20 atomic%.

【0021】結晶質シリコン系光電変換層に含まれる結
晶粒の多くは、下地層から厚さ方向に柱状に延びて成長
している。それらの多くの結晶粒は膜面に平行に(11
0)の優先結晶配向面を有し、そのX線回折における
(220)回折ピークに対する(111)回折ピークの
強度比は1/5以下であり、より好ましくは1/10以
下である。
Most of the crystal grains contained in the crystalline silicon-based photoelectric conversion layer grow in a columnar manner in the thickness direction from the underlayer. Many of these grains are parallel to the film plane (11
0), and the intensity ratio of the (111) diffraction peak to the (220) diffraction peak in X-ray diffraction is 1/5 or less, more preferably 1/10 or less.

【0022】光電変換層上には、1導電型層とは逆タイ
プの導電型半導体層がプラズマCVD法によって堆積さ
れる。この逆導電型層としては、たとえば導電型決定不
純物原子であるボロンが0.01原子%以上ドープされ
たp型の微結晶または非晶質のシリコン層などが用いら
れる得る。しかし、この逆導電型不純物層についてのこ
れらの条件は限定的なものではなく、不純物原子として
はたとえばアルミニウム等でもよく、またシリコンカー
バイドやシリコンゲルマニウム等の合金材料の層を用い
てもよい。なお、この逆導電型層の膜厚は1〜50nm
の範囲内にあることが好ましく、2〜30nmの範囲内
にあることがより好ましい。
On the photoelectric conversion layer, a conductive semiconductor layer of a type opposite to the one conductive layer is deposited by a plasma CVD method. As the reverse conductivity type layer, for example, a p-type microcrystalline or amorphous silicon layer doped with 0.01% by atom or more of boron, which is a conductivity type determining impurity atom, can be used. However, these conditions for the reverse conductivity type impurity layer are not limited, and the impurity atoms may be, for example, aluminum or the like, or a layer of an alloy material such as silicon carbide or silicon germanium. The thickness of the opposite conductivity type layer is 1 to 50 nm.
And more preferably within the range of 2 to 30 nm.

【0023】図1(B)においては、さらに、本発明の
重要な特徴であるところの透明導電性キャップ層111
が、シリコン系薄膜光電変換ユニット層105を覆うよ
うに形成される。このような透明導電性キャップ層11
1は、ITO、SnO2 、およびZnOから選択された
1以上の層を含み、真空中での光電変換ユニット層10
5の形成に引き続いて真空中でスパッタ法または蒸着法
により形成され得る。なお、透明導電性キャップ層11
1の厚さは、10〜60nmの範囲内にあることが好ま
しい。
FIG. 1B further shows a transparent conductive cap layer 111 which is an important feature of the present invention.
Is formed so as to cover the silicon-based thin-film photoelectric conversion unit layer 105. Such a transparent conductive cap layer 11
1 includes one or more layers selected from ITO, SnO 2 , and ZnO, and a photoelectric conversion unit layer 10 in a vacuum.
Subsequent to the formation of 5, it can be formed by sputtering or vapor deposition in vacuum. The transparent conductive cap layer 11
The thickness of 1 is preferably in the range of 10 to 60 nm.

【0024】図1(C)において、シリコン系薄膜光電
変換ユニット層105と透明導電性キャップ層111に
は、左右に隣接する光電変換セルを電気的に直列接続す
るための接続用開口溝107が、大気中でレーザスクラ
イブ法または機械的スクライブによって形成される。こ
れらの接続用溝107も、図1の紙面に垂直な方向に直
線状に延びている。
In FIG. 1C, a connection opening groove 107 for electrically connecting left and right adjacent photoelectric conversion cells in series is formed in the silicon-based thin-film photoelectric conversion unit layer 105 and the transparent conductive cap layer 111. Formed by a laser scribe method or a mechanical scribe in the atmosphere. These connection grooves 107 also extend linearly in a direction perpendicular to the plane of FIG.

【0025】図1(D)において、ITO、SnO2
およびZnOから選択される少なくとも1つの層を含む
透明電極層108が、接続用溝107を埋めかつ透明導
電性キャップ層111を覆うようにスパッタ法または蒸
着法で形成される。
In FIG. 1D, ITO, SnO 2 ,
And a transparent electrode layer 108 including at least one layer selected from ZnO is formed by a sputtering method or an evaporation method so as to fill the connection groove 107 and cover the transparent conductive cap layer 111.

【0026】図1(E)において、裏面電極層102の
場合と同様に、複数の光電変換セルに対応して透明電極
分離溝109が大気中でレーザスクライブ法または機械
的スクライブ法によって形成される。さらに、比較的抵
抗の大きな透明電極層108から効率的に電流を取出す
ために、Al、Ag、Au、Cu、Pt、およびCr等
から選択された少なくとも1つもしくはこれらの合金層
またはそれらの複数の積層からなる櫛型金属電極(図示
せず)が、スパッタ法、蒸着法、またはスクリーン印刷
法等によって形成されてもよい。このようにして、大面
積の集積型シリコン系薄膜光電変換装置が完成する。
In FIG. 1E, as in the case of the back electrode layer 102, a transparent electrode separating groove 109 is formed in the air by a laser scribe method or a mechanical scribe method corresponding to a plurality of photoelectric conversion cells. . Furthermore, in order to efficiently extract a current from the transparent electrode layer 108 having a relatively large resistance, at least one selected from Al, Ag, Au, Cu, Pt, Cr, or the like, or an alloy layer thereof, or a plurality thereof. May be formed by a sputtering method, a vapor deposition method, a screen printing method, or the like. Thus, a large-area integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device is completed.

【0027】[0027]

【実施例】以下において、いくつかの比較例とともに本
発明のいくつかの実施例を説明することによって、本発
明をさらに具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically by describing some examples of the present invention together with some comparative examples.

【0028】(比較例1)図2に示されているような集
積型シリコン系薄膜光電変換装置が、比較例1として作
成された。図2(A)において、ガラス基板201上
に、裏面電極層202として厚さ300nmのAg膜と
厚さ100nmのZnO膜が、この順序でスパッタ法に
よって堆積された。そして、この裏面電極層202の自
由表面側からレーザビーム203を照射するレーザスク
ライブ法によって、複数の裏面電極分離溝204が形成
された。
Comparative Example 1 An integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device as shown in FIG. In FIG. 2A, an Ag film having a thickness of 300 nm and a ZnO film having a thickness of 100 nm were deposited as a back electrode layer 202 on a glass substrate 201 in this order by a sputtering method. Then, a plurality of back surface electrode separation grooves 204 were formed by a laser scribing method of irradiating a laser beam 203 from the free surface side of the back surface electrode layer 202.

【0029】図2(B)において、リンドープのn型微
結晶シリコン層、ノンドープの多結晶シリコン光電変換
層、およびボロンドープのp型微結晶シリコン層をこの
順序でプラズマCVD法によって堆積し、nip接合を
含む光電変換ユニット層205が形成された。
In FIG. 2B, a phosphorus-doped n-type microcrystalline silicon layer, a non-doped polycrystalline silicon photoelectric conversion layer, and a boron-doped p-type microcrystalline silicon layer are deposited in this order by a plasma CVD method, and a nip junction is formed. Was formed.

【0030】n型微結晶シリコン層は、RFプラズマC
VD法により、以下に示す条件にて堆積された。すなわ
ち、反応ガスの流量としてはシランが5sccm、水素
が200sccm、そしてホスフィンが0.05scc
mであり、反応室内圧力は1Torrに設定された。ま
た、RFパワー密度は150mW/cm2 であり、成膜
温度は200℃であった。これと同一の成膜条件でガラ
ス基板上に直接堆積した厚さ300nmのn型微結晶シ
リコン膜の暗導電率は、10S/cmであった。さら
に、このn型微結晶シリコン層上に形成される多結晶シ
リコン光電変換層は、成膜温度350℃のもとでRFプ
ラズマCVD法により堆積された。この多結晶シリコン
光電変換層において、2次イオン質量分析法から求めた
水素含有量は5原子%であり、このX線回折における
(220)回折ピークに対する(111)回折ピークの
強度比は1/4であった。なお、この光電変換ユニット
層205に含まれるn型微結晶シリコン層、多結晶シリ
コン光電変換層、およびp型微結晶シリコン層の厚さ
は、それぞれ10nm、3μm、および5nmであっ
た。
The n-type microcrystalline silicon layer is made of RF plasma C
It was deposited by the VD method under the following conditions. That is, the flow rate of the reaction gas is 5 sccm for silane, 200 sccm for hydrogen, and 0.05 sccc for phosphine.
m, and the pressure in the reaction chamber was set to 1 Torr. The RF power density was 150 mW / cm 2 , and the film formation temperature was 200 ° C. The dark conductivity of a 300 nm thick n-type microcrystalline silicon film directly deposited on a glass substrate under the same film forming conditions was 10 S / cm. Further, the polycrystalline silicon photoelectric conversion layer formed on the n-type microcrystalline silicon layer was deposited at a film formation temperature of 350 ° C. by an RF plasma CVD method. In this polycrystalline silicon photoelectric conversion layer, the hydrogen content determined by secondary ion mass spectrometry was 5 atomic%, and the intensity ratio of the (111) diffraction peak to the (220) diffraction peak in this X-ray diffraction was 1 / It was 4. Note that the thicknesses of the n-type microcrystalline silicon layer, the polycrystalline silicon photoelectric conversion layer, and the p-type microcrystalline silicon layer included in the photoelectric conversion unit layer 205 were 10 nm, 3 μm, and 5 nm, respectively.

【0031】図2(C)において、大気中のレーザスク
ライブ法を用いてシリコン系薄膜光電変換層205を貫
通して複数の接続用溝207が形成された。
In FIG. 2C, a plurality of connection grooves 207 were formed through the silicon-based thin film photoelectric conversion layer 205 by using a laser scribe method in the air.

【0032】図2(D)において、透明電極層208と
して、80nmの厚さを有するITO膜がスパッタ法に
よって形成された。
In FIG. 2D, an ITO film having a thickness of 80 nm was formed as a transparent electrode layer 208 by a sputtering method.

【0033】図2(E)において、大気中のレーザスク
ライブ法によって複数の透明電極分離溝209が形成さ
れた。
In FIG. 2E, a plurality of transparent electrode separation grooves 209 were formed by laser scribing in the atmosphere.

【0034】このような比較例1による集積型シリコン
系薄膜光電変換装置に入射光210としてAM1.5の
光210を100mW/cm2 の光量で照射したときの
出力特性としては、開放端電圧が4.6V、短絡電流密
度が25.9mA/cm2 、曲線因子が65.4%、そ
して変換効率が7.8%であった。また、48℃におい
てAM1.5の光を100mW/cm2 の光量で照射し
て、この比較例1の光電変換装置について光劣化試験を
行なったところ、550時間照射後でも変換効率が7.
8%であり、ほとんど光劣化を生じることはなかった。
このことは、結晶質シリコン系光電変換ユニット層が光
劣化を生じにくいことを意味していることがわかる。
When the integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device according to Comparative Example 1 is irradiated with AM1.5 light 210 as the incident light 210 at a light intensity of 100 mW / cm 2 , the output characteristics are as follows. The short circuit current density was 4.6 V, the short circuit current density was 25.9 mA / cm 2 , the fill factor was 65.4%, and the conversion efficiency was 7.8%. Further, a light degradation test was performed on the photoelectric conversion device of Comparative Example 1 by irradiating AM1.5 light at 48 ° C. with a light amount of 100 mW / cm 2 , and the conversion efficiency was 7.7 even after irradiation for 550 hours.
8%, and hardly any light deterioration occurred.
This means that the crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layer is less likely to cause light degradation.

【0035】(実施例1)図1に示された実施の形態に
対応する集積型シリコン系薄膜光電変換装置が、本発明
の実施例1として作成された。図1(A)と(B)にお
いて、図2の比較例1の場合に対応する同じ条件のもと
に、ガラス基板101上に裏面電極層102と裏面電極
分離溝104が形成された後に、シリコン系薄膜光電変
換ユニット層105に含まれるn型微結晶シリコン層、
多結晶シリコン光電変換層、およびp型微結晶シリコン
層が形成された。しかし、この実施例1においては、シ
リコン系薄膜光電変換ユニット層105が真空中で形成
された後に、引き続いて真空中でそれを覆うようにIT
Oキャップ層111がスパッタ法で形成された。このI
TOキャップ層111の厚さは、約50nmであった。
(Example 1) An integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device corresponding to the embodiment shown in FIG. 1 was produced as Example 1 of the present invention. 1A and 1B, after the back electrode layer 102 and the back electrode separation groove 104 are formed on the glass substrate 101 under the same conditions corresponding to the case of Comparative Example 1 in FIG. An n-type microcrystalline silicon layer included in the silicon-based thin film photoelectric conversion unit layer 105,
A polycrystalline silicon photoelectric conversion layer and a p-type microcrystalline silicon layer were formed. However, in the first embodiment, after the silicon-based thin-film photoelectric conversion unit layer 105 is formed in a vacuum,
The O cap layer 111 was formed by a sputtering method. This I
The thickness of the TO cap layer 111 was about 50 nm.

【0036】図1(C)において、比較例1の場合と同
様に、大気中のレーザスクライブ法によって複数の接続
用溝107が形成された。
In FIG. 1C, as in the case of Comparative Example 1, a plurality of connection grooves 107 were formed by laser scribing in air.

【0037】図1(D)において、ITO膜の厚さが3
0nmにされたことを除けば比較例1の場合と同様に透
明電極層108が形成された。
In FIG. 1D, when the thickness of the ITO film is 3
A transparent electrode layer 108 was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was set to 0 nm.

【0038】図1(E)において、比較例1の場合と同
様に、複数の透明電極分離溝109が形成された。
In FIG. 1E, a plurality of transparent electrode separating grooves 109 were formed as in Comparative Example 1.

【0039】このような実施例1による集積型シリコン
系薄膜光電変換装置に対してAM1.5の入射光110
を100mW/cm2 の光量で照射したときの出力特性
においては、開放端電圧が4.6V、短絡電流密度が2
6.4mA/cm2 、曲線因子が74.8%、そして変
換効率が9.1%であった。また、48℃においてAM
1.5の光を100mW/cm2 の光量で照射した実施
例1の光劣化試験においては、550時間照射後でも変
換効率が9.1%であって、比較例1の場合と同様に光
劣化は生じなかった。
The incident light 110 of AM1.5 is applied to the integrated silicon thin film photoelectric conversion device according to the first embodiment.
Is irradiated at an amount of light of 100 mW / cm 2 , the open-circuit voltage is 4.6 V and the short-circuit current density is 2
6.4 mA / cm 2 , fill factor 74.8%, and conversion efficiency 9.1%. At 48 ° C.
In the light degradation test of Example 1 in which the light of 1.5 was irradiated at a light quantity of 100 mW / cm 2 , the conversion efficiency was 9.1% even after irradiation for 550 hours, and the light was illuminated in the same manner as in Comparative Example 1. No degradation occurred.

【0040】(比較例2)図4に示されているような集
積化されたタンデム型シリコン系薄膜光電変換装置が、
比較例2として作成された。図4(A)において、比較
例1の場合と同様に、ガラス基板401上に裏面電極層
402と裏面電極分離溝404が形成された。
Comparative Example 2 An integrated tandem silicon-based thin film photoelectric conversion device as shown in FIG.
Prepared as Comparative Example 2. In FIG. 4A, a back electrode layer 402 and a back electrode separation groove 404 are formed on a glass substrate 401 as in Comparative Example 1.

【0041】図4(B)において、比較例1の場合と同
様にn型微結晶シリコン層、多結晶シリコン光電変換
層、およびp型微結晶シリコン層を含む薄膜多結晶シリ
コン光電変換ユニット層405が、後方ユニット層とし
て形成された。しかし、この比較例2においては、後方
光電変換ユニット層405上にさらにnip接合を含む
非晶質シリコン光電変換ユニット層406が前方光電変
換ユニット層として積層された。この前方光電変換ユニ
ット層406に含まれる非晶質シリコンi層の厚さは
0.4μmであった。
In FIG. 4B, as in Comparative Example 1, a thin-film polycrystalline silicon photoelectric conversion unit layer 405 including an n-type microcrystalline silicon layer, a polycrystalline silicon photoelectric conversion layer, and a p-type microcrystalline silicon layer Was formed as a rear unit layer. However, in Comparative Example 2, an amorphous silicon photoelectric conversion unit layer 406 including a nip junction was further laminated on the rear photoelectric conversion unit layer 405 as a front photoelectric conversion unit layer. The thickness of the amorphous silicon i-layer included in the front photoelectric conversion unit layer 406 was 0.4 μm.

【0042】図4(C)において、これらの積層された
非晶質光電変換ユニット層406と結晶質光電変換ユニ
ット層405を貫通する複数の接続用溝407が、レー
ザビーム403を用いる大気中のレーザスクライブ法に
よって形成された。
In FIG. 4C, a plurality of connection grooves 407 penetrating the laminated amorphous photoelectric conversion unit layer 406 and crystalline photoelectric conversion unit layer 405 are formed in the atmosphere using a laser beam 403. It was formed by a laser scribe method.

【0043】図4(D)と(E)において、比較例1の
場合と同様に、透明電極層408と複数の透明電極分離
溝409が形成された。
4D and 4E, a transparent electrode layer 408 and a plurality of transparent electrode separating grooves 409 were formed as in Comparative Example 1.

【0044】このような比較例2において集積化された
結晶質/非晶質型のタンデム型シリコン系薄膜光電変換
装置に対してAM1.5の入射光410を100mW/
cm 2 の光量で照射したときの出力特性においては、開
放端電圧が13.4V、短絡電流密度が12.5mA/
cm2 、曲線因子が62.1%、そして変換効率が1
0.4%であった。さらに、48℃においてAM1.5
の光を100mW/cm 2 の光量で照射して、この比較
例2の光劣化試験を行なったところ、550時間照射後
に変換効率が9.0%まで低下した。
In the comparative example 2, the integrated
Crystalline / amorphous tandem silicon thin film photoelectric conversion
The incident light 410 of AM1.5 is applied to the device at 100 mW /
cm TwoOutput characteristics when irradiating with
The discharge voltage is 13.4 V and the short-circuit current density is 12.5 mA /
cmTwo, Fill factor is 62.1%, and conversion efficiency is 1
0.4%. Further, at 48 ° C., AM1.5
Light of 100mW / cm TwoIrradiate with the amount of light of this comparison
When the light deterioration test of Example 2 was performed, after irradiation for 550 hours
The conversion efficiency dropped to 9.0%.

【0045】(実施例2)図3に示されているような集
積化されたタンデム型シリコン系薄膜光電変換装置が、
実施例2として作成された。図3(A)と(B)におい
て、比較例2の場合と同様にガラス基板301上に裏面
電極層302、複数の裏面電極分離溝304、後方光電
変換ユニットセルとしての結晶質シリコン薄膜光電変換
ユニット層305および前方光電変換ユニット層として
の非晶質シリコン薄膜光電変換ユニット層306が形成
された。しかし、この実施例2においては、前方光電変
換ユニット層である非晶質シリコン薄膜光電変換ユニッ
ト層506上にさらに実施例1の場合と同様にITOキ
ャップ層311が形成された。
(Embodiment 2) An integrated tandem silicon-based thin film photoelectric conversion device as shown in FIG.
Created as Example 2. 3A and 3B, as in Comparative Example 2, a back electrode layer 302, a plurality of back electrode separation grooves 304, and a crystalline silicon thin film photoelectric conversion as a rear photoelectric conversion unit cell are formed on a glass substrate 301. A unit layer 305 and an amorphous silicon thin film photoelectric conversion unit layer 306 as a front photoelectric conversion unit layer were formed. However, in Example 2, an ITO cap layer 311 was further formed on the amorphous silicon thin film photoelectric conversion unit layer 506 as the front photoelectric conversion unit layer, as in the case of Example 1.

【0046】図3(C)において、ITOキャップ層3
11、非晶質シリコン薄膜光電変換ユニット層306、
および結晶質シリコン薄膜光電変換ユニット層305を
貫通する複数の接続用溝307が、レーザビーム303
を用いて大気中のレーザスクライブ法によって形成され
た。
In FIG. 3C, the ITO cap layer 3
11, amorphous silicon thin film photoelectric conversion unit layer 306,
And a plurality of connection grooves 307 penetrating the crystalline silicon thin film photoelectric conversion unit layer 305
Formed by a laser scribe method in the atmosphere using

【0047】図3(D)と(E)において、実施例1の
場合と同様に透明電極層308と複数の透明電極分離溝
309が形成された。これによって、集積化された結晶
質/非晶質型のタンデム型シリコン薄膜光電変換装置が
作成された。
3D and 3E, a transparent electrode layer 308 and a plurality of transparent electrode separating grooves 309 are formed as in the case of the first embodiment. As a result, an integrated crystalline / amorphous tandem silicon thin film photoelectric conversion device was produced.

【0048】このような実施例2による光電変換装置に
対してAM1.5の入射光310を100mW/cm2
の光量で照射したときの出力特性においては、開放端電
圧が13.4V、短絡電流密度が12.7mA/c
2 、曲線因子が73.6%、そして変換効率が12.
5%であった。また、48℃においてAM1.5の光を
100mW/cm2 の光量で照射して、この実施例2の
光劣化試験を行なったところ、550時間照射後におい
て変換効率が10.7%に低下した。
The incident light 310 of AM1.5 is applied to the photoelectric conversion device according to the second embodiment at 100 mW / cm 2.
The output characteristics when irradiating with a light amount of 13.4 V and a short circuit current density of 12.7 mA / c
m 2 , fill factor 73.6%, and conversion efficiency 12.
5%. In addition, when the light deterioration test of Example 2 was performed by irradiating AM1.5 light at 48 ° C. with a light amount of 100 mW / cm 2 , the conversion efficiency was reduced to 10.7% after irradiation for 550 hours. .

【0049】[0049]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、優れた
光電変換特性を有し、高電圧で高出力を生じ得る集積型
シリコン系薄膜光電変換装置を提供することが可能にな
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device having excellent photoelectric conversion characteristics and capable of producing high output at high voltage.

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

【図1】本発明の実施の形態の一例による集積型シリコ
ン系薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式
的な断面部分図である。
FIG. 1 is a schematic sectional partial view for explaining a manufacturing process of an integrated silicon-based thin film photoelectric conversion device according to an example of an embodiment of the present invention.

【図2】比較例1による集積型シリコン系nip型薄膜
光電変換装置の製造工程を示す模式的な断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of an integrated silicon-based nip type thin film photoelectric conversion device according to Comparative Example 1.

【図3】本発明の実施例2による集積化された結晶質/
非晶質型のタンデム型シリコン系nip型薄膜光電変換
装置の製造工程を示す模式的な断面図である。
FIG. 3 shows an integrated crystalline material according to a second embodiment of the present invention.
It is a typical sectional view showing a manufacturing process of an amorphous tandem type silicon system nip type thin film photoelectric conversion device.

【図4】比較例2において集積化された結晶質/非晶質
型のタンデム型シリコン系nip型薄膜光電変換装置の
製造工程を示す模式的な断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a crystalline / amorphous tandem silicon-based nip thin film photoelectric conversion device integrated in Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201,301,401:ガラス基板 102,202,302,402:裏面電極層 103,203,303,403:レーザビーム 104,204,304,404:裏面電極分離溝 105,205,305,405:結晶質シリコン系光
電変換ユニット層 306,406:非晶質シリコン系光電変換ユニット層 107,207,307,407:接続用溝 108,208,308,408:透明電極層 109,209,309,409:透明電極分離溝 110,210,310,410:光電変換される入射
光 111,311:透明導電性キャップ層
101, 201, 301, 401: glass substrate 102, 202, 302, 402: back electrode layer 103, 203, 303, 403: laser beam 104, 204, 304, 404: back electrode separation groove 105, 205, 305, 405 : Crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layers 306, 406: amorphous silicon-based photoelectric conversion unit layers 107, 207, 307, 407: connection grooves 108, 208, 308, 408: transparent electrode layers 109, 209, 309, 409: Transparent electrode separation groove 110, 210, 310, 410: incident light to be photoelectrically converted 111, 311: transparent conductive cap layer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板上に順次積層された裏面電極
層、少なくとも1の結晶質シリコン系光電変換ユニット
層、透明導電性キャップ層、および透明電極層が複数の
光電変換セルを形成するように実質的に直線状で互いに
平行な複数の分離溝によって分離されていて、かつそれ
らの複数のセルは前記分離溝に平行な複数の接続用溝を
介して互いに電気的に直列接続されていることを特徴と
する集積型シリコン系薄膜光電変換装置。
1. A method in which a back electrode layer, at least one crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layer, a transparent conductive cap layer, and a transparent electrode layer sequentially laminated on an insulating substrate form a plurality of photoelectric conversion cells. The cells are separated by a plurality of substantially linear and parallel separation grooves, and the plurality of cells are electrically connected to each other in series through a plurality of connection grooves parallel to the separation grooves. An integrated silicon-based thin-film photoelectric conversion device characterized by the following.
【請求項2】 前記結晶質シリコン系光電変換ユニット
層は400℃以下の下地温度のもとでプラズマCVD法
によって形成された結晶質光電変換層を含み、この結晶
質光電変換層は80%以上の体積結晶化分率と、0.5
〜30原子%の範囲内の水素含有量と、0.5〜20μ
mの範囲内の厚さを有していることを特徴とする請求項
1記載の光電変換装置。
2. The crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layer includes a crystalline photoelectric conversion layer formed by a plasma CVD method at a base temperature of 400 ° C. or less, and the crystalline photoelectric conversion layer is 80% or more. Volume crystallization fraction of 0.5
Hydrogen content in the range of 30 atomic% and 0.5-20 μm.
The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion device has a thickness in a range of m.
【請求項3】 前記結晶質光電変換層はその膜面に平行
に(110)の優先結晶配向面を有し、そのX線回折に
おける(220)回折ピークに対する(111)回折ピ
ークの強度比が1/10以下であることを特徴とする請
求項2に記載の光電変換装置。
3. The crystalline photoelectric conversion layer has a preferential crystal orientation plane of (110) parallel to the film plane, and the intensity ratio of the (111) diffraction peak to the (220) diffraction peak in X-ray diffraction is higher. The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the ratio is 1/10 or less.
【請求項4】 前記光電変換ユニット層は、前記基板に
近い方から順次積層されたn型層、前記光電変換層、お
よびp型層を含んでいることを特徴とする請求項2また
は3に記載の光電変換装置。
4. The photoelectric conversion unit layer according to claim 2, wherein the photoelectric conversion unit layer includes an n-type layer, the photoelectric conversion layer, and a p-type layer which are sequentially stacked from a side closer to the substrate. The photoelectric conversion device as described in the above.
【請求項5】 前記透明導電性キャップ層は、10〜6
0nmの範囲内の厚さを有していることを特徴とする請
求項1から4のいずれかの項に記載の光電変換装置。
5. The transparent conductive cap layer has a thickness of 10 to 6;
The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the photoelectric conversion device has a thickness in a range of 0 nm.
【請求項6】 前記光電変換装置は、前記結晶質シリコ
ン系光電変換ユニット層と少なくとも1の非晶質シリコ
ン系光電変換ユニット層を含むタンデム型であることを
特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載の光電
変換装置。
6. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion device is a tandem type including the crystalline silicon-based photoelectric conversion unit layer and at least one amorphous silicon-based photoelectric conversion unit layer. The photoelectric conversion device according to any one of the above items.
【請求項7】 請求項1から6のいずれかの項に記載の
光電変換装置の製造方法であって、前記接続用溝は前記
透明導電性キャップ層が形成された後に大気中でレーザ
スクライブ法によって前記透明導電性キャップ層と前記
シリコン系光電変換ユニット層を貫通するように形成さ
れることを特徴とする集積型シリコン系薄膜光電変換装
置の製造方法。
7. The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the connection groove is formed by a laser scribe method in the air after the transparent conductive cap layer is formed. Forming a transparent conductive cap layer and the silicon-based photoelectric conversion unit layer through the transparent conductive cap layer.
【請求項8】 請求項1から6のいずれかの項に記載の
光電変換装置の製造方法であって、前記接続用溝は前記
透明導電性キャップ層が形成された後に大気中で機械的
スクライブ法によって前記透明導電性キャップ層と前記
シリコン系光電変換ユニット層を貫通するように形成さ
れることを特徴とする集積型シリコン系薄膜光電変換装
置の製造方法。
8. The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the connection groove is mechanically scribed in the air after the transparent conductive cap layer is formed. A method for manufacturing an integrated silicon-based thin-film photoelectric conversion device, wherein the integrated silicon-based thin-film photoelectric conversion device is formed so as to penetrate the transparent conductive cap layer and the silicon-based photoelectric conversion unit layer by a method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101055019B1 (en) 2009-03-31 2011-08-05 엘지이노텍 주식회사 Photovoltaic device and its manufacturing method
JP2012504350A (en) * 2008-09-29 2012-02-16 シンシリコン・コーポレーション Integrated solar module

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