JPH11243223A - Electrolytic precipitation bath, method and device for depositing oxide thin film, photovoltaic element using the same and method for manufacturing the same, and manufacture of semiconductor element substrate - Google Patents

Electrolytic precipitation bath, method and device for depositing oxide thin film, photovoltaic element using the same and method for manufacturing the same, and manufacture of semiconductor element substrate

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JPH11243223A
JPH11243223A JP10045081A JP4508198A JPH11243223A JP H11243223 A JPH11243223 A JP H11243223A JP 10045081 A JP10045081 A JP 10045081A JP 4508198 A JP4508198 A JP 4508198A JP H11243223 A JPH11243223 A JP H11243223A
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Japan
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thin film
oxide thin
aqueous solution
conductive
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Jo Toyama
上 遠山
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Canon Inc
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zinc oxide thin-film deposition device, wherein through the use electrolytic precipitation method, a zinc oxide thin-film is deposited evenly and stably over the entire surface of a conductive base body. SOLUTION: The deposition device comprises an electrolytic precipitation bath 103 in which a conductive base body 110 and a counter electrode 111 are electrified in a water solution to form an oxide thin-film on the base body 110, rinsing means 104 and 105 for rinsing in water the base body 110 which passes it, and a drying means 107 for forcedly drying the base body 110 passing it. Here, a conductive member 109a, which makes contact with the rear surface of the base body 110 for supplying power, is provided with a liquid supplying means 109b which supplies water or water solution to its surface.

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、水溶液中で導電性
基体と電極とに通電して、基体上に酸化物薄膜を形成す
る電解析出槽、酸化物薄膜の堆積装置および堆積方法、
それを用いた光起電力素子および製造方法、および半導
体素子基板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic deposition tank for forming an oxide thin film on a substrate by energizing a conductive substrate and an electrode in an aqueous solution, an apparatus and a method for depositing an oxide thin film,
The present invention relates to a photovoltaic element and a manufacturing method using the same, and a method for manufacturing a semiconductor element substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、水素化非晶質シリコン、水素
化非晶質シリコンゲルマニウム、水素化非晶質シリコン
カーバイトまたは微結晶シリコンなどからなる光起電力
素子は、長波長における収集効率を改善するため、裏面
反射層を有している。この反射層は、半導体材料のバン
ド端に近く、その吸収の小さくなる波長、即ち800n
mから1200nmの波長において、有効な反射特性を
示すことが望ましい。この条件を十分に満たすのが、
金、銀、銅、アルミニウムといった金属の層である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a photovoltaic element made of hydrogenated amorphous silicon, hydrogenated amorphous silicon germanium, hydrogenated amorphous silicon carbide or microcrystalline silicon has a low collection efficiency at a long wavelength. In order to improve, a back reflection layer is provided. This reflective layer is near the band edge of the semiconductor material and has a wavelength at which its absorption is reduced, ie, 800 n.
It is desirable to exhibit effective reflection characteristics at wavelengths from m to 1200 nm. Satisfying this condition enough is
It is a layer of a metal such as gold, silver, copper, or aluminum.

【0003】また、光閉じ込めとして知られる所定の波
長範囲において、光学的に透明な凹凸層を設けることも
行なわれており、一般的には、上記の金属層と半導体層
との間に凹凸層が設けられ、反射層を有効に利用して短
絡電流密度Jscを改善することもある。
[0003] An optically transparent concavo-convex layer is also provided in a predetermined wavelength range known as light confinement. Generally, the concavo-convex layer is provided between the metal layer and the semiconductor layer. Is provided to improve the short-circuit current density Jsc by effectively using the reflection layer.

【0004】さらに、シャントパスによる特性低下を防
止するため、金属層と半導体層との間に導電性を示す透
光性の材料による層、即ち透明導電性層を設けることが
行われている。極めて一般的には、これらの層は、真空
蒸着法やスパッタリング法といった方法にて堆積され、
短絡電流密度Jscにして1mA/cm2以上の改善を
示している。
Further, in order to prevent deterioration in characteristics due to a shunt path, a layer made of a light-transmitting material having conductivity, that is, a transparent conductive layer is provided between the metal layer and the semiconductor layer. Very commonly, these layers are deposited by methods such as vacuum evaporation or sputtering,
It shows an improvement of 1 mA / cm 2 or more in short-circuit current density Jsc.

【0005】その例として、先行技術1:「29p−M
F−22ステンレス基板上のa−SiGe太陽電池にお
ける光閉じ込め効果」(1990年秋季)第51回応用
物理学会学術講演会p747、先行技術2:”P−IA
−15a−SiC/a−Si/a−SiGe・Mult
i−Bandgap・Stacked・Solar・C
ells・With・Bandgap・Profili
ng”Sannomiyaet・al.,Techni
cal・Digest・of・the・Interna
tional・PVSEC−5,Kyoto,Japa
n,p381,1990などにおいて、銀原子から構成
される反射層の反射率とテクスチャー構造の検討がなさ
れている。
[0005] As an example, Prior Art 1: "29p-M
Light Confinement Effect in a-SiGe Solar Cell on F-22 Stainless Steel Substrate "(Fall 1990) 51st Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics p747, Prior Art 2:" P-IA
-15a-SiC / a-Si / a-SiGe Multi
i-Bandgap, Stacked, Solar, C
wells ・ With ・ Bandgap ・ Profili
ng "Sannomiya et al., Techni
cal ・ Digest ・ of ・ the ・ Interna
Tional / PVSEC-5, Kyoto, Japan
n, p381, 1990, etc., the reflectance and texture structure of a reflective layer composed of silver atoms have been studied.

【0006】これらの例においては、基板温度を変えて
銀を堆積させた2層の反射層とすることで有効な凹凸を
形成し、これこよって酸化亜鉛層とのコンビネーション
により、光閉じ込め効果による短絡電流の増大を達成し
ている。
In these examples, effective unevenness is formed by changing the substrate temperature to form two reflective layers in which silver is deposited, and thus the light is confined by the light confinement effect in combination with the zinc oxide layer. An increase in short-circuit current has been achieved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来より、光閉じ込め
層として用いられる透明導電層は、抵抗加熱や電子ビー
ムによる真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法、CVD法などによって堆積されているが、
ターゲット材料などの作成工賃が高いことや、真空装置
の償却費が大きいことや、材料の利用効率が高くないこ
とが、これらの技術を用いる光起電力素子のコストを極
めて高いものとし、太陽電池を産業的に応用する上での
大きなバリアとなっている。
Conventionally, a transparent conductive layer used as a light confinement layer has been deposited by a vacuum deposition method using resistance heating or an electron beam, a sputtering method, an ion plating method, a CVD method, or the like. ,
The high cost of making target materials, the high cost of depreciation of vacuum equipment, and the low efficiency of material utilization make the cost of photovoltaic devices using these technologies extremely high. Has become a major barrier to industrial application.

【0008】これらの対策の一つとして液相堆積法によ
る酸化亜鉛作製技術(先行技術3:「水溶液電解による
ZnO膜の作製」(1995年秋季)第65回応用物理
学会学術講演会講演予稿集p410が報告されている。
As one of these countermeasures, zinc oxide production technology by liquid phase deposition method (prior art 3: “Preparation of ZnO film by aqueous solution electrolysis” (Autumn 1995)) Proceedings of the 65th Annual Conference of the Japan Society of Applied Physics p410 has been reported.

【0009】これらの方法によれば、高価な真空装置や
ターゲットを必要としないため、酸化亜鉛の製造コスト
を飛躍的に低減することができる。また、大面積基板上
にも堆積することができるため、太陽電池のように大面
積の光起電力素子には有望である。しかしながら、これ
らの電気化学的方法を用いて、酸化亜鉛薄膜を長尺の導
電性基板上に連続的に堆積するには、以下のような問題
がある。
According to these methods, expensive vacuum equipment and targets are not required, so that the production cost of zinc oxide can be drastically reduced. Further, since it can be deposited on a large area substrate, it is promising for a photovoltaic element having a large area like a solar cell. However, there are the following problems in continuously depositing a zinc oxide thin film on a long conductive substrate using these electrochemical methods.

【0010】すなわち、一方の電極の役割を担う導電性
部材と長尺の導電性基板の裏面との電気的な接触が不十
分になることがあり、電圧が降下し、それが原因で導電
性基板の全面にわたって均一かつ安定的に酸化亜鉛薄膜
を堆積することができないという問題があった。
That is, the electrical contact between the conductive member serving as one of the electrodes and the back surface of the long conductive substrate may be insufficient, and the voltage may drop. There has been a problem that a zinc oxide thin film cannot be uniformly and stably deposited over the entire surface of the substrate.

【0011】特に、高温下で長時間にわたり、長尺の導
電性基板上に酸化亜鉛薄膜を形成する場合には、導電性
部材が導電性基板と接触する位置と、導電性基板が水溶
液に浸漬する位置との間で、基板表面が乾燥してムラが
発生することがあるという問題があった。また、乾燥す
る際に、うっすらと白い膜が析出し、それが水溶液中に
搬送されて液を汚してしまうことがある。さらに、水蒸
気が結露して基板上に付いたまま乾燥することがあり、
基板表面にムラが発生することがあるという問題があっ
た。
Particularly, when a zinc oxide thin film is formed on a long conductive substrate at a high temperature for a long time, the position where the conductive member comes into contact with the conductive substrate and the conductive substrate is immersed in an aqueous solution. There is a problem that the surface of the substrate is dried and unevenness may occur between the positions. In addition, when drying, a white film is slightly deposited, which may be conveyed into the aqueous solution to contaminate the liquid. Furthermore, water vapor may condense and dry on the substrate,
There is a problem that unevenness may occur on the substrate surface.

【0012】これらのムラや溶液の汚れが、酸化亜鉛薄
膜中にミクロンオーダーを超えるような針状、球状、樹
枝上などの形状をした異常成長を生成する場合もあり、
この酸化亜鉛薄膜を光起電力素子の一部として用いたの
では、基板表面のムラや異常成長が光起電力素子のシャ
ントパスを誘発する原因となる。
These irregularities and stains of the solution may cause abnormal growth in the zinc oxide thin film in the form of needles, spheres, dendrites or the like exceeding micron order.
When this zinc oxide thin film is used as a part of a photovoltaic element, unevenness or abnormal growth on the substrate surface causes a shunt path of the photovoltaic element.

【0013】本発明は、低コスト化技術である電解析出
方法を用いて、長尺の導電性基体の全面にわたり均一か
つ安定的に酸化亜鉛薄膜を堆積することができる酸化亜
鉛薄膜の堆積装置および堆積方法を提供し、またこの酸
化亜鉛薄膜を光起電力素子の形成過程に組み込むことに
より、量産性に優れ、低コストで、高性能な光起電力素
子および光起電力素子の製造方法を提供し、さらに太陽
光発電の本格的な普及に寄与することができる半導体素
子基板の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention provides an apparatus for depositing a zinc oxide thin film capable of uniformly and stably depositing a zinc oxide thin film over the entire surface of a long conductive substrate by using an electrolytic deposition method which is a low cost technique. And a deposition method, and incorporating this zinc oxide thin film into the process of forming a photovoltaic device, thereby providing a photovoltaic device having excellent mass productivity, low cost, and high performance, and a method for manufacturing the photovoltaic device. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor element substrate that can contribute to the full-scale spread of photovoltaic power generation.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1〜7の発明は、
水溶液中で導電性基体と電極とに通電して、基体上に酸
化物薄膜を形成する電解析出槽に関するものであり、基
体の裏面に接触して給電する導電性部材に、その表面に
水または水溶液を供給する液供給手段が備えられている
点に特徴を有する。
Means for Solving the Problems The inventions of claims 1 to 7 are:
The present invention relates to an electrolytic deposition tank for forming an oxide thin film on a substrate by energizing a conductive substrate and an electrode in an aqueous solution. Another feature is that a liquid supply means for supplying an aqueous solution is provided.

【0015】また、請求項8〜14の発明は、水溶液中
で導電性基体と電極とに通電して、基体上に酸化物薄膜
を形成する電解析出槽と、これを通過した基体を水洗す
る水洗手段と、これを通過した基体を強制乾燥する乾燥
手段とを備えている酸化物薄膜の堆積装置に関するもの
であり、基体の裏面に接触して給電する導電性部材に、
その表面に水または水溶液を供給する液供給手段が備え
られている点に特徴を有する。
The invention of claims 8 to 14 provides an electrolytic deposition tank for forming an oxide thin film on a substrate by supplying a current to a conductive substrate and an electrode in an aqueous solution, and rinsing the substrate passing therethrough with water. The present invention relates to a device for depositing an oxide thin film, comprising: a washing unit that performs washing, and a drying unit that forcibly dry a substrate that has passed therethrough.
It is characterized in that a liquid supply means for supplying water or an aqueous solution is provided on its surface.

【0016】さらに、請求項15〜21の発明は、少な
くとも硝酸イオン、亜鉛イオン、および炭水化物を含有
してなる水溶液に浸漬された導電性基体と、該溶液中に
浸漬された電極との間に通電することにより、基体上に
酸化物薄膜を形成する酸化物薄膜の堆積方法において、
基体の裏面に接触して給電する導電性部材の表面に水ま
たは水溶液を供給しながら通電する点に特徴を有する。
Further, the invention according to claims 15 to 21 is characterized in that a conductive substrate immersed in an aqueous solution containing at least nitrate ions, zinc ions and carbohydrates, and an electrode immersed in the solution. In the method of depositing an oxide thin film for forming an oxide thin film on a substrate by applying a current,
It is characterized in that electricity is supplied while water or an aqueous solution is supplied to the surface of a conductive member that supplies power by contacting the back surface of the base.

【0017】また、請求項22の発明は、光起電力素子
に関するものであり、請求項15〜21のいずれかの堆
積方法により形成された酸化物薄膜を透明導電層として
有する点に特徴を有する。
Further, the invention of claim 22 relates to a photovoltaic element, and is characterized in that the oxide thin film formed by the deposition method of any one of claims 15 to 21 is provided as a transparent conductive layer. .

【0018】さらに、請求項23〜29の発明は、少な
くとも硝酸イオン、亜鉛イオン、および炭水化物を含有
してなる水溶液に浸漬された導電性基体と、該溶液中に
浸漬された電極との間に通電することにより、基体上に
酸化物薄膜を形成する工程と、半導体層を形成する工程
とを含む光起電力素子の製造方法に関するものであり、
基体の裏面に接触して給電する導電性部材の表面に水ま
たは水溶液を供給しながら通電して酸化物薄膜を形成す
る点に特徴を有する。
Further, the invention according to claims 23 to 29 is characterized in that a conductive substrate immersed in an aqueous solution containing at least nitrate ions, zinc ions and carbohydrates, and an electrode immersed in the solution. The present invention relates to a method for manufacturing a photovoltaic element including a step of forming an oxide thin film on a substrate by applying a current, and a step of forming a semiconductor layer,
It is characterized in that an oxide thin film is formed by supplying electricity while supplying water or an aqueous solution to the surface of the conductive member which is in contact with the back surface of the base and supplies power.

【0019】そして、請求項30〜36の発明は、少な
くとも硝酸イオン、亜鉛イオン、および炭水化物を含有
してなる水溶液に浸漬された導電性基体と、該溶液中に
浸漬された電極との間に通電することにより、基体上に
酸化物薄膜を形成する半導体素子基板の製造方法に関す
るものであり、基体の裏面に接触して給電する導電性部
材の表面に水または水溶液を供給しながら通電する点に
特徴を有する。
The invention according to claims 30 to 36 is characterized in that a conductive substrate immersed in an aqueous solution containing at least nitrate ions, zinc ions and carbohydrates and an electrode immersed in the solution are provided. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor element substrate in which an oxide thin film is formed on a base by applying an electric current. It has features.

【0020】上記のように、本発明は、新規な電解析出
槽、酸化物薄膜の堆積装置および堆積方法、それを用い
た光起電力素子および製造方法に係り、各発明の構成お
よび作用について以下に更に説明する。
As described above, the present invention relates to a novel electrolytic deposition tank, an apparatus and a method for depositing an oxide thin film, a photovoltaic element and a manufacturing method using the same, and the constitution and operation of each invention. This will be further described below.

【0021】1)導電性基体の裏面に接触して給電する
導電性部材の表面に水または水溶液を供給しながら通電
している。これにより、一方の電極の役割を担う導電性
部材と導電性基体の裏面との電気的な接触が十分とな
り、電圧が降下することなく、導電性基体の長さ方向、
幅方向の全面にわたり均一に、安定的に酸化物薄膜を堆
積することができる。
1) Electricity is supplied while water or an aqueous solution is supplied to the surface of the conductive member that supplies power by contacting the back surface of the conductive substrate. Thereby, the electrical contact between the conductive member serving as one electrode and the back surface of the conductive base becomes sufficient, and the voltage does not drop, and the length direction of the conductive base,
An oxide thin film can be deposited uniformly and stably over the entire surface in the width direction.

【0022】2)液供給手段から供給される水溶液は、
少なくとも硝酸イオンを含んでいることにより、電気的
な導通が促進される。
2) The aqueous solution supplied from the liquid supply means is
By containing at least nitrate ions, electrical conduction is promoted.

【0023】3)導電性部材が基体と接触する位置と基
体が水溶液に浸漬する位置との間に、基体の両面に給水
する水供給手段が備えられている。これにより、特に、
高温下で長時間にわたり長尺の導電性基体上に酸化亜鉛
薄膜を形成する場合に、導電性基体の乾燥が避けられ、
導電性基体の表面にムラや異常成長を生成させることな
く酸化物薄膜を堆積することができる。
3) Water supply means for supplying water to both surfaces of the substrate is provided between a position where the conductive member contacts the substrate and a position where the substrate is immersed in the aqueous solution. This, in particular,
When forming a zinc oxide thin film on a long conductive substrate for a long time at a high temperature, drying of the conductive substrate is avoided,
An oxide thin film can be deposited on the surface of the conductive substrate without generating unevenness or abnormal growth.

【0024】4)導電性部材が給電ローラーとして形成
されていることにより、比較的容易に電気的な接触が可
能となり、均一な酸化物薄膜の量産性に優れている。
4) Since the conductive member is formed as a feeding roller, electrical contact can be made relatively easily, and excellent uniformity of mass production of a uniform oxide thin film is obtained.

【0025】5)導電性基体が、その堆積面に予め酸化
亜鉛薄膜を堆積させた導電性基板であることにより、比
較的容易に異常成長の少ない酸化亜鉛薄膜を効率良く均
一に堆積することができる。
5) Since the conductive substrate is a conductive substrate having a zinc oxide thin film previously deposited on its deposition surface, it is relatively easy to deposit a zinc oxide thin film with little abnormal growth efficiently and uniformly. it can.

【0026】6)導電性基体が長尺基体であり、ロール
間に掛け渡した長尺基体を移動させながら膜堆積するロ
ール・ツー・ロール法を用いることにより、基体上に均
一な酸化物薄膜を連続して堆積させることができる。
6) A uniform oxide thin film is formed on the substrate by using a roll-to-roll method in which the conductive substrate is a long substrate and the film is deposited while moving the long substrate stretched between rolls. Can be continuously deposited.

【0027】7)このようにして形成された酸化亜鉛薄
膜等の酸化物薄膜を用いた光起電力素子は安価で、品質
が高く(短絡電流、変換効率、密着性に優れた)、量産
性に優れている。特に、酸化亜鉛層の製造コストはスパ
ッタリング法に比較して100分の1程度に低減するこ
とができる。
7) A photovoltaic element using an oxide thin film such as a zinc oxide thin film formed in this manner is inexpensive, high in quality (excellent in short-circuit current, conversion efficiency and adhesion) and mass-producible. Is excellent. In particular, the manufacturing cost of the zinc oxide layer can be reduced to about 1/100 as compared with the sputtering method.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるもの
ではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0029】(酸化亜鉛薄膜の堆積装置)図1は、本発
明の酸化亜鉛薄膜の堆積装置を模式的に示す概略図であ
る。図1に示す。図1において、本発明の堆積装置は、
送り出しローラー101、給電室103a、オーバーフ
ロー室103b、酸化亜鉛堆積浴103cで構成される
電解析出槽103、シャワー洗浄槽104、水洗槽10
5、エアーナイフ106、乾燥ヒータ107、蛇行修正
ローラー108、および巻き取りローラー102を備え
ている。
(Zinc Oxide Thin Film Deposition Apparatus) FIG. 1 is a schematic view schematically showing a zinc oxide thin film deposition apparatus of the present invention. As shown in FIG. In FIG. 1, the deposition apparatus of the present invention comprises:
An electrolytic deposition tank 103 composed of a feed roller 101, a power supply chamber 103a, an overflow chamber 103b, and a zinc oxide deposition bath 103c, a shower cleaning tank 104, and a water cleaning tank 10.
5, an air knife 106, a drying heater 107, a meandering correction roller 108, and a winding roller 102.

【0030】また、給電室103aには、酸化亜鉛薄膜
堆積時に陰極となる導電性部材109a、導電性部材1
09a上に少なくとも硝酸イオンを含む水溶液を吹き付
けるためのシャワー109b、および基板110表面が
乾燥しないように水溶液を吹き付けるためのシャワー1
09c、109dが備えられている。
In the power supply chamber 103a, a conductive member 109a serving as a cathode when depositing a zinc oxide thin film, the conductive member 1
A shower 109b for spraying an aqueous solution containing at least nitrate ions on the substrate 09a, and a shower 1 for spraying the aqueous solution so that the surface of the substrate 110 is not dried.
09c and 109d are provided.

【0031】さらに、酸化亜鉛堆積浴103c内には、
酸化亜鉛薄膜堆積時に陽極となる対向電極111が設置
され、導電性部材109aとともにDC電源112に接
続されている。基板110および/または導電性部材1
09aは、電気的に接地されている。
Further, in the zinc oxide deposition bath 103c,
A counter electrode 111 serving as an anode during deposition of the zinc oxide thin film is provided, and is connected to the DC power supply 112 together with the conductive member 109a. Substrate 110 and / or conductive member 1
09a is electrically grounded.

【0032】なお、酸化亜鉛堆積浴103c中の少なく
とも亜鉛イオンと硝酸イオン、さらにサッカロースまた
はデキストリンを含有してなる水溶液は、不図示の予備
槽により所望の温度に昇温され、不図示のポンプで水溶
液の液面が所望の高さを維持するように酸化亜鉛堆積浴
103cへと循環、供給される。
The aqueous solution containing at least zinc ions and nitrate ions and saccharose or dextrin in the zinc oxide deposition bath 103c is heated to a desired temperature by a preliminary tank (not shown) and is pumped by a pump (not shown). The aqueous solution is circulated and supplied to the zinc oxide deposition bath 103c so that the liquid surface maintains a desired height.

【0033】(電解析出による酸化亜鉛薄膜の堆積方
法)次に、本発明の酸化亜鉛薄膜の堆積方法を、例えば
図1に示す堆積装置を用いて説明する。図1において、
送り出しローラー101に巻き付けられた基板110
は、図示するような経路で搬送され、蛇行修正ローラー
108により基板110の僅かなずれを修正しながら、
巻き取りローラー102に整然と巻き取られる。
(Method for Depositing a Zinc Oxide Thin Film by Electrodeposition) Next, a method for depositing a zinc oxide thin film of the present invention will be described using, for example, a deposition apparatus shown in FIG. In FIG.
Substrate 110 wound around delivery roller 101
Is transported along the path shown in the drawing, and while correcting a slight displacement of the substrate 110 by the meandering correction roller 108,
It is wound up neatly by the winding roller 102.

【0034】基板110は、給電室103a内の導電性
部材109aに接触し、これが陰極、対向電極111が
陽極となるように、DC電源112により直流電力を印
可する。このとき、導電性部材109aと基板110と
の接触をより確実なものとするために、少なくとも硝酸
イオンを含む水溶液をシャワー109bから吹き付け
る。また、基板110の表面および裏面が乾燥しないよ
うに、上記の水溶液をシャワー109c、109dから
吹き付ける。
The substrate 110 comes into contact with the conductive member 109a in the power supply chamber 103a, and DC power is applied by the DC power supply 112 so that the conductive member 109a serves as a cathode and the counter electrode 111 serves as an anode. At this time, an aqueous solution containing at least nitrate ions is sprayed from the shower 109b in order to further ensure the contact between the conductive member 109a and the substrate 110. The aqueous solution is sprayed from the showers 109c and 109d so that the front and back surfaces of the substrate 110 are not dried.

【0035】導電性部材109aは、少なくとも基板1
10と接する部分が導電性であればよく、例えば、ステ
ンレス鋼、表面を金、白金等でめっきしたもの、樹脂や
ゴム等に導電性のカーボン等の粉末等を分散させた導電
性樹脂、およびゴムなどが用いられる。また、導電性部
材109aの形状も特に限定されず、例えば、棒状のも
の、ローラーなどが用いられる。ローラーを用いる場合
には、基板の搬送速度に同期させて、ローラーを回転駆
動させても構わない。
The conductive member 109a is provided at least on the substrate 1
It is sufficient that the portion in contact with 10 is conductive, for example, stainless steel, a material whose surface is plated with gold, platinum, or the like, a conductive resin in which powder of conductive carbon or the like is dispersed in resin or rubber, and Rubber or the like is used. Also, the shape of the conductive member 109a is not particularly limited, and for example, a rod-shaped member, a roller, or the like is used. When a roller is used, the roller may be driven to rotate in synchronization with the substrate transport speed.

【0036】シャワー109bから吹き付けられる水溶
液の硝酸イオン濃度は、0.004mol/l〜6.0
mol/l、好ましくは0.01mol/l〜1.5m
ol/l、さらに好ましくは0.1mol/l〜1.4
mol/lである。この水溶液には、後述する電解析出
水溶液と同じ水溶液を採用してもよい。この場合、給電
室103aの排水経路を不図示の予備槽に直接戻して循
環させることにより、効率良く電解析出水溶液を利用す
ることができる。
The aqueous solution sprayed from the shower 109b has a nitrate ion concentration of 0.004 mol / l to 6.0.
mol / l, preferably 0.01 mol / l to 1.5 m
ol / l, more preferably 0.1 mol / l to 1.4.
mol / l. As this aqueous solution, the same aqueous solution as an electrolytic deposition aqueous solution described later may be adopted. In this case, the drainage path of the power supply chamber 103a is directly returned to the spare tank (not shown) and circulated, so that the electrolytic deposition aqueous solution can be used efficiently.

【0037】シャワー109c、dから吹き付けられる
水溶液は、長尺の導電性基板の両面が乾燥しないもので
あれば、どのような液を、どのように吹き付けても構わ
ない。しかしながら、不純物の混入などを避けるため、
純水、少なくとも硝酸イオンを含む水溶液、後述する電
解析出水溶液と同じ水溶液等を用いることが好ましい。
後述する電解析出水溶液と同じ水溶液等を採用する場合
には、給電室103aの排水経路とオーバーフロー室1
03bの排水経路とを分離する必要がなく、ともに不図
示の予備槽にもどして循環させることにより、効率良く
電解析出水溶液を利用することができる。
As the aqueous solution sprayed from the showers 109c and 109d, any solution may be sprayed as long as both surfaces of the long conductive substrate are not dried. However, in order to avoid contamination of impurities,
It is preferable to use pure water, an aqueous solution containing at least nitrate ions, the same aqueous solution as an electrolytic deposition aqueous solution described later, or the like.
In the case where the same aqueous solution as the electrolytic deposition aqueous solution to be described later is employed, the drainage path of the power supply chamber 103a and the overflow chamber 1
There is no need to separate the drain passage 03b from the drainage passage, and by circulating the wastewater back to the preliminary tank (not shown), the electrolytic deposition aqueous solution can be used efficiently.

【0038】また、図1に示すように、給電室103a
と酸化亜鉛堆積浴103cとが一体的に形成された装置
では、特に、高温下で長時間にわたって長尺の導電性基
板上に酸化亜鉛薄膜を形成する場合に、シャワー109
c、dから基板へ水溶液を吹き付けて、その表面の乾燥
を防止することが重要である。これは、乾燥により基板
表面にムラが発生することがあるからである。
Further, as shown in FIG.
In a device in which the zinc oxide deposition bath 103c and the zinc oxide deposition bath 103c are integrally formed, particularly when forming a zinc oxide thin film on a long conductive substrate at a high temperature for a long time, the shower 109 is used.
It is important to spray an aqueous solution from c and d onto the substrate to prevent the surface from drying. This is because drying may cause unevenness on the substrate surface.

【0039】また、乾燥する際に、うっすらと白い膜が
析出し、それが水溶液中まで搬送されて液を汚してしま
う場合があるからである。さらに、水蒸気が結露して基
板上に付いたままで乾燥することがあり、それがムラと
なるからである。
Also, when drying, a slightly white film is deposited, which may be transported into the aqueous solution to contaminate the liquid. Further, water vapor may condense and dry while remaining on the substrate, which may cause unevenness.

【0040】これらのムラや溶液の汚れが、酸化亜鉛薄
膜堆積中にミクロンオーダーを超えるような針状、球
状、樹枝上などの形状をした異常成長を生成する場合も
あり、この酸化亜鉛薄膜を光起電力素子の一部として用
いると、基板表面のムラや異常成長が光起電力素子のシ
ャントパスを誘発する原因となる。
These irregularities and stains of the solution may cause abnormal growth in the form of needles, spheres, dendrites, etc. exceeding the micron order during deposition of the zinc oxide thin film. When used as a part of a photovoltaic element, unevenness or abnormal growth on the substrate surface causes a shunt path of the photovoltaic element.

【0041】酸化亜鉛堆積浴103c内には、少なくと
も硝酸イオン、亜鉛イオン、サッカロースまたはデキス
トリンを含む電解析出水溶液が収容されている。この電
解析出水溶液の亜鉛イオン濃度は、0.002mol/
l〜3.0mol/l、好ましくは0.01mol/l
〜1.5mol/l、さらに好ましくは0.05mol
/l〜0.7mol/lである。
The zinc oxide deposition bath 103c contains an electrolytic deposition aqueous solution containing at least nitrate ions, zinc ions, saccharose, or dextrin. The zinc ion concentration of this aqueous solution of electrolytic deposition was 0.002 mol /
1 to 3.0 mol / l, preferably 0.01 mol / l
~ 1.5 mol / l, more preferably 0.05 mol
/ L to 0.7 mol / l.

【0042】また、硝酸イオン濃度は、0.004mo
l/l〜6.0mol/l、好ましくは0.01mol
/l〜1.5mol/l、さらに好ましくは0.1mo
l/l〜1.4mol/lである。
The nitrate ion concentration is 0.004 mol
1 / l to 6.0 mol / l, preferably 0.01 mol
/ L to 1.5 mol / l, more preferably 0.1 mol
1 / l to 1.4 mol / l.

【0043】さらに、サッカロースの濃度は、1g/l
〜500g/l、さらに好ましくは3g/l〜100g
/lであり、デキストリンの濃度は、0.01g/l〜
10g/l、さらに好ましくは0.025g/l〜1g
/lである。
Further, the concentration of saccharose was 1 g / l.
~ 500g / l, more preferably 3g / l ~ 100g
/ L, and the concentration of dextrin is from 0.01 g / l to
10 g / l, more preferably 0.025 g / l to 1 g
/ L.

【0044】電解析出水溶液の濃度をこのように調整す
ることで、光閉じ込め効果に適したテクスチャー構造の
酸化亜鉛薄膜を効率よく堆積することができる。
By adjusting the concentration of the electrolytic deposition aqueous solution in this way, a zinc oxide thin film having a texture structure suitable for a light confinement effect can be efficiently deposited.

【0045】DC電源112は、一定の電流を流すよう
に制御されている。ここでの電流は0.1mA/cm2
〜100mA/cm2、好ましくは1mA/cm2〜30
mA/cm2、さらに好ましくは3mA/cm2〜15m
A/cm2である。溶液温度は、50℃以上とすること
で、異常成長の少ない均一な酸化亜鉛薄膜を効率よく堆
積することができる。
The DC power supply 112 is controlled so that a constant current flows. The current here is 0.1 mA / cm 2
100100 mA / cm 2 , preferably 1 mA / cm 2 3030
mA / cm 2 , more preferably 3 mA / cm 2 to 15 m
A / cm 2 . By setting the solution temperature at 50 ° C. or higher, a uniform zinc oxide thin film with little abnormal growth can be efficiently deposited.

【0046】図2は、このようにして堆積される酸化亜
鉛薄膜を有する本発明の光起電力素子の断面構造を模式
的に示す概略図である。図2において、201は支持
体、202は金属層、203は六方晶系多結晶からなる
酸化亜鉛の透明導電層、204は半導体層、205は透
明電極、206は集電電極である。
FIG. 2 is a schematic view schematically showing the cross-sectional structure of the photovoltaic device of the present invention having the zinc oxide thin film thus deposited. 2, reference numeral 201 denotes a support, 202 denotes a metal layer, 203 denotes a transparent conductive layer of zinc oxide made of hexagonal polycrystal, 204 denotes a semiconductor layer, 205 denotes a transparent electrode, and 206 denotes a current collecting electrode.

【0047】支持体201と金属層202が本発明でい
う光反射性の金属基板を形成している。なお、透明基板
側から光が入射する構成の場合、基板を除いて各層が逆
の順序で形成される。
The support 201 and the metal layer 202 form the light-reflective metal substrate according to the present invention. In the case where light is incident from the transparent substrate side, each layer is formed in reverse order except for the substrate.

【0048】次に本発明の光起電力素子の各構成要素に
付いて説明する。
Next, each component of the photovoltaic element of the present invention will be described.

【0049】(基体)基体201としては、ステンレス
鋼板、鋼板、銅板、真鍮板、アルミニウム板等の金属
板、または導電性材料をコーティングした樹脂、ガラ
ス、セラミックス等が用いられる。基体の表面には、微
細な凹凸を有していてもよい。透明基板を用いて、基板
側から光が入射する構成としてもよい。
(Substrate) As the substrate 201, a metal plate such as a stainless steel plate, a steel plate, a copper plate, a brass plate, an aluminum plate, or a resin, a glass, a ceramic, or the like coated with a conductive material is used. The surface of the substrate may have fine irregularities. A structure may be employed in which light is incident from the substrate side using a transparent substrate.

【0050】また、基体を長尺のシート状の形状にする
ことによって、コイル状に巻くことができるので、連続
成膜に対応させることができ、保管や輸送も容易にな
る。特に、ステンレス、ポリイミド等は、可撓性を有す
るため好適である。
Further, by forming the base into a long sheet-like shape, the base can be wound in a coil shape, so that it is possible to cope with continuous film formation, and storage and transportation are facilitated. In particular, stainless steel, polyimide, and the like are preferable because they have flexibility.

【0051】(金属層)金属層202は、電極としての
役割と、基体にまで到達した光を反射して半導体層で再
利用させる反射層としての役割がある。Al、Cu、A
g、Auなどを蒸着法、スパッタリング法、電解析出
法、印刷等の方法で形成する。
(Metal Layer) The metal layer 202 has a role as an electrode and a role as a reflection layer that reflects light reaching the base and reuses it in the semiconductor layer. Al, Cu, A
g, Au and the like are formed by a method such as an evaporation method, a sputtering method, an electrolytic deposition method, and printing.

【0052】金属層の表面に凹凸を有することにより、
反射光の半導体層内での光路長を延ばし、短絡電流を増
大させる作用がある。
By having irregularities on the surface of the metal layer,
This has the effect of extending the optical path length of the reflected light in the semiconductor layer and increasing the short-circuit current.

【0053】基体自体が導電性を有する場合には、金属
層は形成しなくてもよい。
If the substrate itself has conductivity, the metal layer need not be formed.

【0054】(透明導電層)透明導電層203は、入射
光及び反射光の乱反射を増大し、反射層内での光路長を
延ばす。また、金属層の元素が半導体層への拡散あるい
はマグレーションを起こし、光起電力素子がシャントす
ることを防止する。さらに、適度な抵抗を持つことによ
り、半導体層のピンホール等の欠陥によるショートを防
止する。
(Transparent Conductive Layer) The transparent conductive layer 203 increases the irregular reflection of incident light and reflected light, and extends the optical path length in the reflective layer. Further, it prevents the elements of the metal layer from diffusing or maggregating into the semiconductor layer, thereby preventing the photovoltaic element from shunting. Further, by having an appropriate resistance, a short circuit due to a defect such as a pinhole in the semiconductor layer is prevented.

【0055】さらに、金属層と同様にその表面に凹凸を
有していることが好ましい。透明導電層203は、Zn
O、ITO等の導電性酸化物を蒸着法、スパッタリング
法、CVD法、電解析出法等の方法を用いて形成され
る。本実施形態では、装置コストおよび材料コストの安
価な電解析出法を用いている。
Further, it is preferable that the surface of the metal layer has irregularities as in the case of the metal layer. The transparent conductive layer 203 is made of Zn
The conductive oxide such as O or ITO is formed by a method such as an evaporation method, a sputtering method, a CVD method, and an electrolytic deposition method. In the present embodiment, an electrolytic deposition method that is inexpensive in equipment cost and material cost is used.

【0056】(半導体層)半導体層の材料としては、ア
モルファスあるいは微結晶のSi、C、Ge、またはこ
れらの合金である。同時に、水素および/またはハロゲ
ン原子が含有される。その好ましい含有量は、0.1〜
40原子%である。さらに酸素、窒素などを含有しても
よい。これらの不純物濃度は、5×1019cm-3以下が
望ましい。さらに、p型半導体とするにはIII属元
素、n型半導体とするにはV属元素を含有する。
(Semiconductor Layer) The material of the semiconductor layer is amorphous or microcrystalline Si, C, Ge, or an alloy thereof. At the same time, hydrogen and / or halogen atoms are contained. Its preferred content is 0.1 to
40 atomic%. Further, oxygen, nitrogen and the like may be contained. The concentration of these impurities is preferably 5 × 10 19 cm −3 or less. Further, a p-type semiconductor contains a group III element, and an n-type semiconductor contains a group V element.

【0057】スタックセルの場合、光入射側に近いpi
n接合のi型半導体層はバンドギャップが広く、遠いp
in接合になるにしたがいバンドギャップが狭くなるの
が好ましい。また、i層の内部ではその膜厚の中央より
もp層寄りにバンドギャップの極小値があるのが好まし
い。
In the case of a stack cell, pi close to the light incident side
The n-junction i-type semiconductor layer has a wide band gap and
It is preferable that the band gap becomes narrower as the junction becomes in-junction. Further, it is preferable that the band gap has a minimum value closer to the p layer than the center of the film thickness in the i layer.

【0058】光入射側のドープ層は、光吸収の少ない結
晶性の半導体か、またはバンドギャップの広い半導体が
適している。
As the doped layer on the light incident side, a crystalline semiconductor with little light absorption or a semiconductor with a wide band gap is suitable.

【0059】半導体層を形成するには、マイクロ波(M
W)、プラズマCVD法または高周波(RF)CVD法
が適している。
To form a semiconductor layer, a microwave (M
W), a plasma CVD method or a radio frequency (RF) CVD method is suitable.

【0060】この半導体堆積技術としては、特開平4−
119843号公報に開示されている「i層はGrad
ed SiGeでGe組成20〜70atm%」などを
用いることができる。
This semiconductor deposition technique is disclosed in
No. 1,184,843 discloses that “i-layer is Grad.
Ge composition of 20 to 70 atm% in ed SiGe "or the like can be used.

【0061】(透明電極)透明電極207は、その膜厚
を適当に設定することにより反射防止膜の役割を兼ねる
ことが出来る。透明電極207は、ITO、ZnO、I
nO3等の材料を、蒸着法、CVD法、スプレー法、ス
ピオン法、浸漬法などの方法を用いて形成される。これ
らの化合物に導電率を変化させる物質を含有してもよ
い。
(Transparent Electrode) The transparent electrode 207 can also serve as an antireflection film by appropriately setting its film thickness. The transparent electrode 207 is made of ITO, ZnO, I
A material such as nO 3 is formed by a method such as an evaporation method, a CVD method, a spray method, a spion method, and an immersion method. These compounds may contain a substance that changes electric conductivity.

【0062】(集電電極)集電電極208は、集電効率
を向上させるために設けられる。その形成方法として、
マスクを用いてスパッタによって電極パターンの金属を
形成する方法や、導電性ペーストあるいは半田ペースト
を印刷する方法、金属線を導電性ペーストで固着する方
法などがある。
(Current Collecting Electrode) The current collecting electrode 208 is provided to improve current collecting efficiency. As the formation method,
There are a method of forming a metal of an electrode pattern by sputtering using a mask, a method of printing a conductive paste or a solder paste, and a method of fixing a metal wire with a conductive paste.

【0063】なお、必要に応じて光起電力素子の両面に
保護層を形成することがある。同時に、鋼板等の補強材
を使用してもよい。
Incidentally, if necessary, protective layers may be formed on both surfaces of the photovoltaic element. At the same time, a reinforcing material such as a steel plate may be used.

【0064】[0064]

【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0065】(実施例1)実施例1は、図1に示した堆
積装置を用いて、酸化亜鉛薄膜の堆積を行った。すなわ
ち、幅120mm、長さ100m、厚さ0.15mmの
ステンレス鋼(SUS430BA)製の長尺の導電性基
板110を、送り出しローラー101に装着し、図示す
る経路に沿って、基板110を搬送速度200cm/m
inで搬送し、巻き取りローラー102に巻き取る。
Example 1 In Example 1, a zinc oxide thin film was deposited using the deposition apparatus shown in FIG. That is, a long conductive substrate 110 made of stainless steel (SUS430BA) having a width of 120 mm, a length of 100 m, and a thickness of 0.15 mm is mounted on a delivery roller 101, and the substrate 110 is transported along a path shown in the drawing. 200cm / m
The sheet is conveyed in, and is taken up by the take-up roller 102.

【0066】酸化亜鉛の堆積に用いる電解析出水溶液
は、水1リットル中に硝酸亜鉛・6水塩60g、デキス
トリン0.1gを含んでおり、不図示の予備槽にて予め
53℃に昇温され、不図示のポンプで電解析出槽へと循
環、供給される。このとき、電解析出水溶液の液温は5
0℃に保持され、pHは4.0〜6.4に保持されてい
る。この水溶液は、温度むら、濃度むら等をできるだけ
少なくするために、エアー攪拌を行った。
The aqueous solution of electrolytic deposition used for depositing zinc oxide contains 60 g of zinc nitrate hexahydrate and 0.1 g of dextrin in 1 liter of water, and is heated to 53 ° C. in advance in a preliminary tank (not shown). Then, it is circulated and supplied to the electrolytic deposition tank by a pump (not shown). At this time, the liquid temperature of the electrolytic deposition aqueous solution is 5
It is kept at 0 ° C. and the pH is kept between 4.0 and 6.4. This aqueous solution was agitated with air in order to minimize temperature unevenness and concentration unevenness.

【0067】陽極の対向電極111には表面をバフ研磨
した亜鉛を用いており、陰極には表面がステンレス製の
給電ローラーを導電性部材109aとして用いている。
シャワー109bから給電ローラーの全面に電解析出水
溶液と同じ水溶液が均一にうっすらとかかるように、不
図示のバルブを調整してより供給した。
As the counter electrode 111 of the anode, zinc whose surface is buffed is used, and for the cathode, a power supply roller having a surface made of stainless steel is used as the conductive member 109a.
A valve (not shown) was adjusted and supplied from the shower 109b so that the same aqueous solution as the electrolytic deposition aqueous solution was uniformly and slightly applied to the entire surface of the power supply roller.

【0068】このとき、給電ローラーと対向電極との間
で、5.0mA/cm2(0.5A/dm2)の電流密度
が一定に維持されるように通電し、電解析出を行った。
このように、陰極である給電ローラーの表面にうっすら
と水溶液を供給してやることにより、給電ローラーと導
電性基板との電気的な接触が十分となり電解析出中にお
ける電圧降下は全く見られなかった。なお、本実施例で
は、図1に示したシャワー109c、dは使用しなかっ
た。
At this time, a current was supplied between the feeding roller and the counter electrode so that a current density of 5.0 mA / cm 2 (0.5 A / dm 2 ) was kept constant to perform electrolytic deposition. .
Thus, by supplying the aqueous solution slightly to the surface of the power supply roller serving as the cathode, the electrical contact between the power supply roller and the conductive substrate was sufficient, and no voltage drop was observed during electrolytic deposition. In this example, the showers 109c and 109d shown in FIG. 1 were not used.

【0069】その後、長尺の導電性基板110は、シャ
ワー洗浄槽104、水洗槽105で順に水洗された後、
エアーナイフ106で水切りが行われ、乾燥ヒーター1
07で乾燥され、金属層202、酸化亜鉛の透明導電層
203を形成した基板として巻き取りローラー102に
巻き取られる。
After that, the long conductive substrate 110 is washed with water in the shower washing tank 104 and the washing tank 105 in this order.
Draining is performed by the air knife 106 and the drying heater 1
At 07, the substrate is wound around the winding roller 102 as a substrate on which the metal layer 202 and the transparent conductive layer 203 of zinc oxide are formed.

【0070】このようにして得られた酸化亜鉛薄膜の膜
厚は、長尺の導電性基板の長手方向、幅方向の全面にわ
たって、1.50±0.07μmと均一であった。
The thickness of the zinc oxide thin film thus obtained was uniform at 1.50 ± 0.07 μm over the entire surface of the long conductive substrate in the longitudinal and width directions.

【0071】(比較例1)シャワー109bから給電ロ
ーラーヘの水溶液の供給を停止した以外は、実施例1と
同様に酸化亜鉛薄膜を堆積した。
Comparative Example 1 A zinc oxide thin film was deposited in the same manner as in Example 1 except that the supply of the aqueous solution from the shower 109b to the power supply roller was stopped.

【0072】酸化亜鉛薄膜の堆積後、基板表面を観察す
ると、所々に明らかに膜厚が薄い部分が見られた。この
部分の膜厚を数ヶ所測ると、5000Å、7000Å、
1μm等の値が得られた。また、場所によっては薄過ぎ
て、光学的測定により膜厚を求めることはできなかっ
た。
When the surface of the substrate was observed after the deposition of the zinc oxide thin film, a portion having a clearly thin film thickness was observed in some places. When measuring the film thickness of this part at several places, 5000、5, 7000Å,
Values such as 1 μm were obtained. In some places, the film thickness was too thin, and the film thickness could not be determined by optical measurement.

【0073】これらは、酸化亜鉛の堆積中に、給電ロー
ラーと導電性基板の電気的接触が不十分になることがあ
り、基板への通電が不十分になり、実施例1のように均
一な膜厚が長尺の導電性基板の全面にわたって得られな
かったものと思われる。
In some cases, during the deposition of zinc oxide, the electrical contact between the power supply roller and the conductive substrate becomes insufficient, and the power supply to the substrate becomes insufficient. It is considered that the film thickness was not obtained over the entire surface of the long conductive substrate.

【0074】(実施例2)実施例2は、図3に示す堆積
装置を用いて、酸化亜鉛薄膜の堆積を行った。図3にお
いて、幅120mm、長さ100m、厚さ0.15mm
のステンレス鋼(SUS430BA)製の長尺の導電性
基板310を、送り出しローラー301に装着し、図示
する経路に沿って、基板310を搬送速度300cm/
minで搬送し、巻き取りローラー302に巻き取る。
Example 2 In Example 2, a zinc oxide thin film was deposited using the deposition apparatus shown in FIG. In FIG. 3, width 120 mm, length 100 m, thickness 0.15 mm
A long conductive substrate 310 made of stainless steel (SUS430BA) is mounted on the delivery roller 301, and the substrate 310 is transported at a transfer speed of 300 cm / along the illustrated path.
min and is wound up by the take-up roller 302.

【0075】酸化亜鉛の堆積に用いる電解析出水溶液
は、水1リットル中に硝酸亜鉛・6水塩65g、デキス
トリン0.2gを含んでおり、不図示の予備槽にて予め
75℃に昇温され、不図示のポンプで電解析出槽303
へと循環、供給される。
The aqueous solution of electrolytic deposition used for depositing zinc oxide contains 65 g of zinc nitrate hexahydrate and 0.2 g of dextrin in one liter of water, and is heated to 75 ° C. in advance in a preliminary tank (not shown). And an electrolytic deposition tank 303 by a pump (not shown).
Circulated and supplied to.

【0076】このとき、電解析出水溶液の温度は72℃
に保持され、pHは4.0〜6.4に保持されている。
この水溶液は、温度むら、濃度むら等をできるだけ少な
くするために、エアー攪拌を行った。
At this time, the temperature of the electrolytic deposition aqueous solution was 72 ° C.
And the pH is maintained between 4.0 and 6.4.
This aqueous solution was agitated with air in order to minimize temperature unevenness and concentration unevenness.

【0077】陽極の対向電極311には表面をバフ研磨
した亜鉛を用いており、陰極には表面がステンレス製の
給電ローラーを導電性部材309aとして用いた。給電
ローラーと対向電極との間で5.0mA/cm2(0.
5A/dm2)の電流密度が一定に維持されるようにD
C電源312から通電し、電解析出を行った。
As the counter electrode 311 of the anode, zinc whose surface was buffed was used, and for the cathode, a power supply roller whose surface was made of stainless steel was used as the conductive member 309a. 5.0 mA / cm 2 (0. 0 mA) between the feeding roller and the counter electrode.
5A / dm 2 ) so that the current density is kept constant.
Electric power was supplied from a C power supply 312 to perform electrolytic deposition.

【0078】このとき、シャワー309bから給電ロー
ラーの全面へ硝酸イオン濃度が0.2mol/lの水溶
液が均一にうっすらとかかるように不図示のバルブを調
整して供給した。このように、陰極である給電ローラー
の表面にうっすらと水溶液を供給してやることにより給
電ローラーと導電性基板との電気的な接触が十分とな
り、電解析出中における電圧降下は全く見られなかっ
た。
At this time, an aqueous solution having a nitrate ion concentration of 0.2 mol / l was supplied from the shower 309b by adjusting a valve (not shown) so as to uniformly and slightly apply the aqueous solution. As described above, by supplying the aqueous solution slightly to the surface of the power supply roller serving as the cathode, electrical contact between the power supply roller and the conductive substrate became sufficient, and no voltage drop was observed during electrolytic deposition.

【0079】その後、シャワー洗浄槽304、水洗槽3
05で順に水洗された後、エアーナイフ306で水切り
が行われ、乾燥ヒーター307で乾燥され、金属層20
2、酸化亜鉛の透明導電層203を形成した基板として
巻き取りローラー302に巻き取られる。このようにし
て得られた酸化亜鉛薄膜の膜厚は、長尺の導電性基板の
長手方向、幅方向の全面にわたって、1.70±0.0
8μmと均一であった。
Thereafter, the shower tub 304 and the water tub 3
After washing with water in order at 05, draining is performed with an air knife 306 and dried with a drying heater 307.
2. The substrate is wound around a winding roller 302 as a substrate on which a transparent conductive layer 203 of zinc oxide is formed. The thickness of the zinc oxide thin film thus obtained was 1.70 ± 0.0 over the entire length and width directions of the long conductive substrate.
It was uniform at 8 μm.

【0080】なお、図3において、303aは給電室で
あり、電解析出槽303と一体的に形成されている。
In FIG. 3, reference numeral 303a denotes a power supply chamber, which is formed integrally with the electrolytic deposition tank 303.

【0081】(実施例3)実施例3は、図1に示した堆
積装置を用いて、酸化亜鉛薄膜の堆積を行った。本実施
例では、幅120mm、長さ100m、厚さ0.15m
mのステンレス鋼(SUS430BA)上にDCマグネ
トロンスパッタ法によりアルミニウムを2000Å堆積
し、その上にDCマグネトロンスパッタ法により酸化亜
鉛を1000Å堆積したものを長尺の導電性基板110
として用いた。これを、送り出しローラー101に装着
し、図示する経路に沿って、基板110を搬送速度20
0cm/minで搬送し、巻き取りローラー102に巻
き取る。
Example 3 In Example 3, a zinc oxide thin film was deposited using the deposition apparatus shown in FIG. In this embodiment, the width is 120 mm, the length is 100 m, and the thickness is 0.15 m.
2,000 mm of aluminum is deposited on a stainless steel (SUS430BA) by DC magnetron sputtering, and 1000 mm of zinc oxide is deposited thereon by DC magnetron sputtering.
Used as This is mounted on a delivery roller 101, and the substrate 110 is transported at a transport speed of 20 along the illustrated path.
The sheet is conveyed at 0 cm / min, and is taken up by the take-up roller 102.

【0082】酸化亜鉛の堆積に用いる電解析出水溶液
は、水1リットル中に硝酸亜鉛・6水塩70g、デキス
トリン0.5gを含んでおり、不図示の予備槽にて予め
90℃に昇温され、不図示のポンプで電解析出槽103
へ循環、供給される。
The aqueous solution of electrolytic deposition used for depositing zinc oxide contains 70 g of zinc nitrate hexahydrate and 0.5 g of dextrin in 1 liter of water, and is heated to 90 ° C. in advance in a preliminary tank (not shown). And an electrolytic deposition tank 103 by a pump (not shown).
Circulated and supplied to

【0083】このとき、電解析出水溶液の温度は85℃
に保持され、pHは4.0〜6.0に保持されている。
この水溶液は、温度むら、濃度むら等をできるだけ少な
くするために、エアー攪拌を行った。
At this time, the temperature of the electrolytic deposition aqueous solution was 85 ° C.
And the pH is kept between 4.0 and 6.0.
This aqueous solution was agitated with air in order to minimize temperature unevenness and concentration unevenness.

【0084】陽極の対向電極111には表面をバフ研磨
した亜鉛を用い、陰極には表面がステンレス製の給電ロ
ーラーを導電性部材109aとして用いた。シャワー1
09bから給電ローラーの全面に電解析出水溶液と同じ
水溶液が均一にうっすらとかかるように、不図示のバル
ブを調整して供給した。
As the counter electrode 111 of the anode, zinc whose surface was buffed was used, and as the cathode, a power supply roller whose surface was made of stainless steel was used as the conductive member 109a. Shower 1
From 09b, a valve (not shown) was adjusted and supplied so that the same aqueous solution as the electrolytic deposition aqueous solution was uniformly and slightly applied to the entire surface of the power supply roller.

【0085】このとき、給電ローラーと対向電極との間
で5.0mA/cm2(0.5A/dm2)の電流密度が
一定に維持されるように通電し、電解析出を行った。こ
のように、陰極である給電ローラーの表面にうっすらと
水溶液を供給してやることにより、給電ローラーと導電
性基板との電気的な接触が充分となり、電解析出中にお
ける電圧降下は全く見られなかった。
At this time, current was supplied so that a current density of 5.0 mA / cm 2 (0.5 A / dm 2 ) was kept constant between the power supply roller and the counter electrode, and electrolytic deposition was performed. In this way, by supplying the aqueous solution slightly to the surface of the power supply roller serving as the cathode, the electrical contact between the power supply roller and the conductive substrate became sufficient, and no voltage drop was observed during electrolytic deposition. .

【0086】さらに、給電ローラーと導電性基板とが接
触する位置と、導電性基板が酸化亜鉛堆積浴103cに
到達する位置との途中にあるシャワー109c、dから
純水を不図示のバルブによって流量を調整しながら供給
し、導電性基板の表面が乾燥しないようにする。
Further, pure water is flowed through a shower (not shown) from the showers 109c and d between the position where the power supply roller contacts the conductive substrate and the position where the conductive substrate reaches the zinc oxide deposition bath 103c. Is supplied while being adjusted so that the surface of the conductive substrate does not dry.

【0087】その後、シャワー洗浄槽104、水洗槽1
05で順に水洗された後、エアーナイフ106で水切り
が行われ、乾燥ヒータ107で乾燥されて、金属層20
2、酸化亜鉛の透明導電層203を形成した基板として
巻き取りローラー102に巻き取られる。
Thereafter, the shower washing tank 104 and the water washing tank 1
After washing with water in order at 05, water is drained by an air knife 106, dried by a drying heater 107, and
2. The substrate is wound around the winding roller 102 as a substrate on which the zinc oxide transparent conductive layer 203 is formed.

【0088】このようにして支持体201上に金属層2
02と酸化亜鉛の透明導電層203とを形成したものを
基板として、トリプル構造の半導体層204をロール対
応のCVD装置により形成した。
Thus, the metal layer 2 is formed on the support 201.
02 and a transparent conductive layer 203 of zinc oxide were used as a substrate, and a semiconductor layer 204 having a triple structure was formed by a roll-compatible CVD apparatus.

【0089】すなわち、まずシランとフォスフィンと水
素の混合ガスを用い、支持体201上に金属層202と
透明導電層203とを形成した基板を340℃に加熱
し、400WのRFパワーを投入してn型半導体層を形
成した。
That is, first, the substrate on which the metal layer 202 and the transparent conductive layer 203 are formed on the support 201 is heated to 340 ° C. using a mixed gas of silane, phosphine, and hydrogen, and 400 W of RF power is applied. An n-type semiconductor layer was formed.

【0090】次に、シランとゲルマンと水素の混合ガス
を用い、基板温度を450℃としてマイクロ波パワーを
投入してi型半導体層を形成した。
Next, using a mixed gas of silane, germane and hydrogen, the substrate temperature was set to 450 ° C. and microwave power was applied to form an i-type semiconductor layer.

【0091】さらに、基板温度を250℃として、三フ
ッ化ボロンとシランと水素の混合ガスからp型半導体層
を形成し、ボトムnip層とした。
Further, at a substrate temperature of 250 ° C., a p-type semiconductor layer was formed from a mixed gas of boron trifluoride, silane and hydrogen to form a bottom nip layer.

【0092】続いて、i型半導体層におけるシランとゲ
ルマンの混合比を増やし、同様の手順にて、ミドルni
p層を形成し、さらにに同様の手順でi型半導体層をシ
ランと水素から堆積してトップnip層を形成した。
Subsequently, the mixture ratio of silane and germane in the i-type semiconductor layer was increased, and the middle ni
A p-layer was formed, and an i-type semiconductor layer was further deposited from silane and hydrogen in the same procedure to form a top nip layer.

【0093】その後、ロール対応のスパッタリング装置
により、ITOを透明電極層205として堆積せしめ
た。そして、銀ペーストで集電電極層206を作成し
た。
Thereafter, ITO was deposited as a transparent electrode layer 205 by a roll-compatible sputtering apparatus. Then, the current collecting electrode layer 206 was formed using a silver paste.

【0094】こうして得られた光起電力素子をソーラー
シュミレーター(AM1.5、100mW/cm2、表
面温度25℃)を用いて、短絡電流密度、変換効率を測
定した結果、23〜25mA/cm2、9.5〜10.
5%の特性に優れた光起電力素子が、長尺の導電性基板
の長手方向、幅方向の全面にわたって得られた。
The photovoltaic device thus obtained was measured for short-circuit current density and conversion efficiency using a solar simulator (AM 1.5, 100 mW / cm 2 , surface temperature 25 ° C.). As a result, 23 to 25 mA / cm 2 was obtained. 9.5 to 10.
A photovoltaic element having excellent characteristics of 5% was obtained over the entire surface of the long conductive substrate in the longitudinal and width directions.

【0095】(比較例実施例1)シャワー109c、d
から基板表面への水溶液の供給を停止した以外は、実施
例3と同様に酸化亜鉛薄膜を堆積した。
Comparative Example 1 Showers 109c and 109d
A zinc oxide thin film was deposited in the same manner as in Example 3 except that the supply of the aqueous solution from the substrate to the substrate surface was stopped.

【0096】酸化亜鉛薄膜の唯積後、基板表面を観察す
ると、所々に白い斑点状の模様が見られた。これは、給
電ローラーに85℃の高温の水溶液を吹き付けたため
に、基板表面の一部分で水溶液が乾燥してムラができ、
その上に酸化亜鉛薄膜が形成される際に、白い斑点模様
になったためと思われる。
When the substrate surface was observed after depositing the zinc oxide thin film, white spot-like patterns were observed in some places. This is because the high-temperature aqueous solution of 85 ° C was sprayed on the power supply roller, so that the aqueous solution dried on a part of the substrate surface and became uneven,
This is probably because a white spot pattern was formed when the zinc oxide thin film was formed thereon.

【0097】こうして得られた酸化亜鉛薄膜上に実施例
3と同様に半導体層等を形成して光起電力素子を作製
し、特性を評価したが、斑点模様の上に形成した光起電
力素子はシャントしてしまい、特性を測定することがで
きなかった。
A photovoltaic device was fabricated by forming a semiconductor layer and the like on the zinc oxide thin film thus obtained in the same manner as in Example 3, and the characteristics were evaluated. Shunted, and the characteristics could not be measured.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水溶液から電解析出により長尺の導電性基体上に酸化亜
鉛薄膜等の酸化物薄膜を連続的に形成することができ
る。その際に、導電性部材と基体の裏面との電気的な接
触が確実になることにより、電圧が降下することなく、
導電性基体の長さ方向、幅方向の全面にわたって均一か
つ安定的に酸化物薄膜を堆積することができる。
As described above, according to the present invention,
An oxide thin film such as a zinc oxide thin film can be continuously formed on a long conductive substrate by electrolytic deposition from an aqueous solution. At that time, the electrical contact between the conductive member and the back surface of the base is ensured, so that the voltage does not drop,
An oxide thin film can be deposited uniformly and stably over the entire length and width directions of the conductive substrate.

【0099】また、導電性部材が基体と接触する位置と
基体が水溶液に浸漬する位置との間で、基体の両面に給
水するすることにより、特に、高温下で長時間にわたり
長尺の導電性基体上に酸化亜鉛薄膜を形成する場合に、
導電性基体の表面にムラや異常成長を生成させることな
く酸化物薄膜を堆積することができる。
Further, by supplying water to both surfaces of the base between the position where the conductive member contacts the base and the position where the base is immersed in the aqueous solution, it is particularly possible to use a long conductive material for a long time at a high temperature. When forming a zinc oxide thin film on a substrate,
An oxide thin film can be deposited on the surface of the conductive substrate without generating unevenness or abnormal growth.

【0100】さらに、この酸化物薄膜の作成技術を透明
導電層として光起電力素子の作製プロセスに導入するこ
とにより、短絡電流密度、変換効率の増加等の特性を向
上させることができる。また、スパッタリング法や蒸着
法に比べて、材料コスト、ランニングコストが約100
分の1と非常に有利であるため、太陽光発電の本格的な
普及に寄与することができる。
Furthermore, by introducing this oxide thin film forming technique as a transparent conductive layer into the process of manufacturing a photovoltaic element, characteristics such as an increase in short-circuit current density and conversion efficiency can be improved. In addition, material costs and running costs are about 100 times lower than those of the sputtering method and the vapor deposition method.
Since it is extremely advantageous, one in one, it can contribute to the full-fledged spread of photovoltaic power generation.

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

【図1】本発明による酸化亜鉛薄膜の堆積装置の一例を
模式的に示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view schematically showing an example of a zinc oxide thin film deposition apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の光起電力素子の断面構造を模式的に示
す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a cross-sectional structure of a photovoltaic device of the present invention.

【図3】本発明による酸化亜鉛薄膜の堆積装置の他例を
模式的に示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view schematically showing another example of a zinc oxide thin film deposition apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 送り出しローラー 102 巻き取りローラー 103 電解析出槽 103a 給電室 103b オーバーフロー室 103c 酸化亜鉛堆積浴 104 シャワー洗浄槽 105 水洗槽 106 エアーナイフ 107 乾燥ヒーター 108 蛇行修正ローラー 109a 導電性部材 109b、109c、109d シャワー 110 導電性基板 111 対向電極 112 DC電源 201 支持体 202 金属層 203 透明導電層 204 半導体層 205 透明電極層 206 集電電極層 301 送り出しローラー 302 巻き取りローラー 303 電解析出槽 303a 給電室 303b オーバーフロー室 303c 酸化亜鉛堆積浴 304 シャワー洗浄槽 305 水洗槽 306 エアーナイフ 307 乾燥ヒーター 308 蛇行修正ローラー 309a 導電性部材 309b シャワー 310 導電性基板 311 対向電極 312 DC電源 Reference Signs List 101 delivery roller 102 take-up roller 103 electrolytic deposition tank 103a power supply chamber 103b overflow chamber 103c zinc oxide deposition bath 104 shower cleaning tank 105 water cleaning tank 106 air knife 107 drying heater 108 meandering correction roller 109a conductive member 109b, 109c, 109d shower Reference Signs List 110 conductive substrate 111 counter electrode 112 DC power supply 201 support 202 metal layer 203 transparent conductive layer 204 semiconductor layer 205 transparent electrode layer 206 current collecting electrode layer 301 delivery roller 302 winding roller 303 electrolytic deposition tank 303a power supply chamber 303b overflow chamber 303c Zinc oxide deposition bath 304 Shower washing tank 305 Water washing tank 306 Air knife 307 Drying heater 308 Meandering correction roller 309a Conductive member 309b shower 310 conductive substrate 311 counter electrode 312 DC power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // H01L 21/288 H01L 21/288 E ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // H01L 21/288 H01L 21/288 E

Claims (36)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水溶液中で導電性基体と電極とに通電し
て、基体上に酸化物薄膜を形成する電解析出槽におい
て、 基体の裏面に接触して給電する導電性部材に、その表面
に水または水溶液を供給する液供給手段が備えられてい
ることを特徴とする電解析出槽。
1. An electrolytic deposition tank for forming an oxide thin film on a substrate by supplying a current to a conductive substrate and an electrode in an aqueous solution. A liquid supply means for supplying water or an aqueous solution to the cell.
【請求項2】 液供給手段から供給される水溶液が、少
なくとも硝酸イオンを含んでいることを特徴とする請求
項1に記載の電解析出槽。
2. The electrolytic deposition tank according to claim 1, wherein the aqueous solution supplied from the liquid supply means contains at least nitrate ions.
【請求項3】 導電性部材が給電ローラーとして形成さ
れていることを特徴とする請求項1または2に記載の電
解析出槽。
3. The electrolytic deposition tank according to claim 1, wherein the conductive member is formed as a power supply roller.
【請求項4】 導電性部材が基体と接触する位置と基体
が水溶液に浸漬する位置との間に、基体の両面に給水す
る水供給手段が備えられていることを特徴とする請求項
1〜3のいずれかに記載の電解析出槽。
4. A water supply means for supplying water to both surfaces of the substrate between a position where the conductive member contacts the substrate and a position where the substrate is immersed in the aqueous solution. 3. The electrolytic deposition tank according to any one of 3.
【請求項5】 導電性基体が、その堆積面に予め酸化亜
鉛薄膜を堆積させた導電性基板であることを特徴とする
請求項4に記載の電解析出槽。
5. The electrolytic deposition tank according to claim 4, wherein the conductive substrate is a conductive substrate having a zinc oxide thin film deposited on a deposition surface thereof in advance.
【請求項6】 導電性基体が、長尺基体であることを特
徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電解析出槽。
6. The electrolytic deposition tank according to claim 1, wherein the conductive substrate is a long substrate.
【請求項7】 ロール間に掛け渡した長尺基体を移動さ
せながら膜堆積するロール・ツー・ロール装置に備えら
れていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記
載の電解析出槽。
7. The electro-analysis according to claim 1, further comprising a roll-to-roll apparatus for depositing a film while moving a long substrate spanned between rolls. Departure tank.
【請求項8】 水溶液中で導電性基体と電極とに通電し
て、基体上に酸化物薄膜を形成する電解析出槽と、これ
を通過した基体を水洗する水洗手段と、これを通過した
基体を強制乾燥する乾燥手段とを備えている酸化物薄膜
の堆積装置において、 基体の裏面に接触して給電する導電性部材に、その表面
に水または水溶液を供給する液供給手段が備えられてい
ることを特徴とする酸化物薄膜の堆積装置。
8. An electrolytic deposition tank for forming an oxide thin film on a substrate by energizing a conductive substrate and an electrode in an aqueous solution, a washing means for washing the substrate passing therethrough, An apparatus for depositing an oxide thin film, comprising: a drying means for forcibly drying a substrate; a conductive member for supplying power by contacting the back surface of the substrate; and a liquid supply means for supplying water or an aqueous solution to the surface. An apparatus for depositing an oxide thin film.
【請求項9】 液供給手段から供給される水溶液が、少
なくとも硝酸イオンを含んでいることを特徴とする請求
項8に記載の酸化物薄膜の堆積装置。
9. The oxide thin film deposition apparatus according to claim 8, wherein the aqueous solution supplied from the liquid supply means contains at least nitrate ions.
【請求項10】 導電性部材が給電ローラーとして形成
されていることを特徴とする請求項8または9に記載の
酸化物薄膜の堆積装置。
10. The apparatus for depositing an oxide thin film according to claim 8, wherein the conductive member is formed as a power supply roller.
【請求項11】 導電性部材が基体と接触する位置と基
体が水溶液に浸漬する位置との間に、基体の両面に給水
する水供給手段が備えられていることを特徴とする請求
項8〜10のいずれかに記載の酸化物薄膜の堆積装置。
11. A water supply means for supplying water to both surfaces of the substrate between a position where the conductive member contacts the substrate and a position where the substrate is immersed in the aqueous solution. An apparatus for depositing an oxide thin film according to any one of claims 10 to 13.
【請求項12】 導電性基体が、その堆積面に予め酸化
亜鉛薄膜を堆積させた導電性基板であることを特徴とす
る請求項11に記載の酸化物薄膜の堆積装置。
12. The oxide thin film deposition apparatus according to claim 11, wherein the conductive substrate is a conductive substrate having a zinc oxide thin film deposited on a deposition surface thereof in advance.
【請求項13】 導電性基体が、長尺基体であることを
特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の酸化物薄
膜の堆積装置。
13. The oxide thin film deposition apparatus according to claim 8, wherein the conductive substrate is a long substrate.
【請求項14】 ロール間に掛け渡した長尺基体を移動
させながら膜堆積するロール・ツー・ロール装置に備え
られていることを特徴とする請求項8〜13のいずれか
に記載の酸化物薄膜の堆積装置。
14. The oxide according to claim 8, wherein the oxide is provided in a roll-to-roll apparatus for depositing a film while moving a long substrate stretched between rolls. Thin film deposition equipment.
【請求項15】 少なくとも硝酸イオン、亜鉛イオン、
および炭水化物を含有してなる水溶液に浸漬された導電
性基体と、該溶液中に浸漬された電極との間に通電する
ことにより、基体上に酸化物薄膜を形成する酸化物薄膜
の堆積方法において、 基体の裏面に接触して給電する導電性部材の表面に水ま
たは水溶液を供給しながら通電することを特徴とする酸
化物薄膜の堆積方法。
15. At least a nitrate ion, a zinc ion,
And an electrically conductive substrate immersed in an aqueous solution containing a carbohydrate and an electrode immersed in the solution, whereby an oxide thin film is formed on the substrate by applying an electric current. A method of depositing an oxide thin film, comprising supplying electricity while supplying water or an aqueous solution to the surface of a conductive member that supplies power by contacting the back surface of a substrate.
【請求項16】 導電性部材に供給される水溶液が、少
なくとも硝酸イオンを含んでいることを特徴とする請求
項15に記載の酸化物薄膜の堆積方法。
16. The method according to claim 15, wherein the aqueous solution supplied to the conductive member contains at least nitrate ions.
【請求項17】 導電性部材として給電ローラーを採用
することを特徴とする請求項15または16に記載の酸
化物薄膜の堆積方法。
17. The method for depositing an oxide thin film according to claim 15, wherein a power supply roller is used as the conductive member.
【請求項18】 導電性部材が基体と接触する位置と基
体が水溶液に浸漬する位置との間で、基体の両面に給水
することを特徴とする請求項15〜17のいずれかに記
載の酸化物薄膜の堆積方法。
18. The oxidation according to claim 15, wherein water is supplied to both surfaces of the base between a position where the conductive member contacts the base and a position where the base is immersed in the aqueous solution. Method of depositing a thin film
【請求項19】 導電性基体として、その堆積面に予め
酸化亜鉛薄膜を堆積させた導電性基板を採用することを
特徴とする請求項18に記載の酸化物薄膜の堆積方法。
19. The method for depositing an oxide thin film according to claim 18, wherein a conductive substrate on which a zinc oxide thin film is deposited in advance is used as the conductive substrate.
【請求項20】 導電性基体として、長尺基体を採用す
ることを特徴とする請求項15〜19のいずれかに記載
の酸化物薄膜の堆積方法。
20. The method for depositing an oxide thin film according to claim 15, wherein a long substrate is used as the conductive substrate.
【請求項21】 ロール間に掛け渡した長尺基体を移動
させながら膜堆積するロール・ツー・ロール法により行
うことを特徴とする請求項15〜20のいずれかに記載
の酸化物薄膜の堆積方法。
21. The deposition of an oxide thin film according to claim 15, wherein the deposition is performed by a roll-to-roll method in which the film is deposited while moving a long substrate stretched between rolls. Method.
【請求項22】 請求項15〜21のいずれかの堆積方
法により形成された酸化物薄膜を透明導電層として有す
ることを特徴とする光起電力素子。
22. A photovoltaic device comprising an oxide thin film formed by the deposition method according to claim 15 as a transparent conductive layer.
【請求項23】 少なくとも硝酸イオン、亜鉛イオン、
および炭水化物を含有してなる水溶液に浸漬された導電
性基体と、該溶液中に浸漬された電極との間に通電する
ことにより、基体上に酸化物薄膜を形成する工程と、半
導体層を形成する工程とを含む光起電力素子の製造方法
において、 基体の裏面に接触して給電する導電性部材の表面に水ま
たは水溶液を供給しながら通電して酸化物薄膜を形成す
ることを特徴とする光起電力素子の製造方法。
23. at least nitrate ion, zinc ion,
A step of forming an oxide thin film on the substrate by applying a current between the conductive substrate immersed in an aqueous solution containing carbohydrate and an electrode immersed in the solution, and forming a semiconductor layer And forming a thin oxide film by supplying water or an aqueous solution to the surface of the conductive member to which power is supplied by contacting the back surface of the substrate. A method for manufacturing a photovoltaic element.
【請求項24】 導電性部材に供給される水溶液が、少
なくとも硝酸イオンを含んでいることを特徴とする請求
項23に記載の光起電力素子の製造方法。
24. The method according to claim 23, wherein the aqueous solution supplied to the conductive member contains at least nitrate ions.
【請求項25】 導電性部材として給電ローラーを採用
することを特徴とする請求項23または24に記載の光
起電力素子の製造方法。
25. The method according to claim 23, wherein a power supply roller is used as the conductive member.
【請求項26】 導電性部材が基体と接触する位置と基
体が水溶液に浸漬する位置との間で、基体の両面に給水
することを特徴とする請求項23〜25のいずれかに記
載の光起電力素子の製造方法。
26. The light according to claim 23, wherein water is supplied to both sides of the substrate between a position where the conductive member contacts the substrate and a position where the substrate is immersed in the aqueous solution. A method for manufacturing an electromotive element.
【請求項27】 導電性基体として、その堆積面に予め
酸化亜鉛薄膜を堆積させた導電性基板を採用することを
特徴とする請求項26に記載の光起電力素子の製造方
法。
27. The method for manufacturing a photovoltaic device according to claim 26, wherein a conductive substrate on which a zinc oxide thin film is previously deposited is used as the conductive substrate.
【請求項28】 導電性基体として、長尺基体を採用す
ることを特徴とする請求項23〜27のいずれかに記載
の光起電力素子の製造方法。
28. The method according to claim 23, wherein a long substrate is used as the conductive substrate.
【請求項29】 ロール間に掛け渡した長尺基体を移動
させながら膜堆積するロール・ツー・ロール法により行
うことを特徴とする請求項23〜28のいずれかに記載
の光起電力素子の製造方法。
29. The photovoltaic device according to claim 23, wherein the photovoltaic element is formed by a roll-to-roll method in which a film is deposited while moving a long substrate stretched between rolls. Production method.
【請求項30】 少なくとも硝酸イオン、亜鉛イオン、
および炭水化物を含有してなる水溶液に浸漬された導電
性基体と、該溶液中に浸漬された電極との間に通電する
ことにより、基体上に酸化物薄膜を形成する半導体素子
基板の製造方法において、 基体の裏面に接触して給電する導電性部材の表面に水ま
たは水溶液を供給しながら通電することを特徴とする半
導体素子基板の製造方法。
30. at least nitrate ion, zinc ion,
And a conductive element immersed in an aqueous solution containing a carbohydrate, and a current flowing between the electrode immersed in the solution to form an oxide thin film on the substrate. A method for manufacturing a semiconductor element substrate, comprising supplying electricity while supplying water or an aqueous solution to the surface of a conductive member that supplies power by contacting the back surface of a base.
【請求項31】 導電性部材に供給される水溶液が、少
なくとも硝酸イオンを含んでいることを特徴とする請求
項30に記載の半導体素子基体の製造方法。
31. The method according to claim 30, wherein the aqueous solution supplied to the conductive member contains at least nitrate ions.
【請求項32】 導電性部材として給電ローラーを採用
することを特徴とする請求項30または31に記載の半
導体素子基板の製造方法。
32. The method according to claim 30, wherein a power supply roller is used as the conductive member.
【請求項33】 導電性部材が基体と接触する位置と基
体が水溶液に浸漬する位置との間で、基体の両面に給水
することを特徴とする請求項30〜32のいずれかに記
載の半導体素子基板の製造方法。
33. The semiconductor according to claim 30, wherein water is supplied to both surfaces of the base between a position where the conductive member contacts the base and a position where the base is immersed in the aqueous solution. A method for manufacturing an element substrate.
【請求項34】 導電性基体として、その堆積面に予め
酸化亜鉛薄膜を堆積させた導電性基板を採用することを
特徴とする請求項33に記載の半導体素子基板の製造方
法。
34. The method for manufacturing a semiconductor element substrate according to claim 33, wherein a conductive substrate having a zinc oxide thin film previously deposited on its deposition surface is adopted as the conductive substrate.
【請求項35】 導電性基体として、長尺基体を採用す
ることを特徴とする請求項30〜34のいずれかに記載
の半導体素子基板の製造方法。
35. The method of manufacturing a semiconductor element substrate according to claim 30, wherein a long substrate is used as the conductive substrate.
【請求項36】 ロール間に掛け渡した長尺基体を移動
させながら膜堆積するロール・ツー・ロール法により行
うことを特徴とする請求項30〜35のいずれかに記載
の半導体素子基板の製造方法。
36. The method of manufacturing a semiconductor element substrate according to claim 30, wherein the method is performed by a roll-to-roll method of depositing a film while moving a long substrate stretched between rolls. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015222815A (en) * 2009-05-14 2015-12-10 ユニヴェルシテ ドゥ テクノロジー ドゥ トロワイUniversite De Technologie De Troyes Method of making film or wafer composed of material of metal oxide type or semiconductor type to have nanostructure

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JP2015222815A (en) * 2009-05-14 2015-12-10 ユニヴェルシテ ドゥ テクノロジー ドゥ トロワイUniversite De Technologie De Troyes Method of making film or wafer composed of material of metal oxide type or semiconductor type to have nanostructure

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