JPH1140828A - Method and apparatus for manufacture of photoelectric converter - Google Patents

Method and apparatus for manufacture of photoelectric converter

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JPH1140828A
JPH1140828A JP9205509A JP20550997A JPH1140828A JP H1140828 A JPH1140828 A JP H1140828A JP 9205509 A JP9205509 A JP 9205509A JP 20550997 A JP20550997 A JP 20550997A JP H1140828 A JPH1140828 A JP H1140828A
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JP
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layer
photoelectric conversion
substrate
reflective layer
transparent resistance
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Atsushi Shiozaki
篤志 塩崎
Koichi Matsuda
高一 松田
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a reflection layer and a transparent resistance layer in a stage such that the conversion efficiency of light into electricity is enhanced by a method wherein, inside a series of vacuum film-formation spaces, the reflection layer is formed on a substrate, the reflection layer is brought into contact with an oxygen ion layer, and the transparent resistance layer is formed on the reflection layer. SOLUTION: A semiconductor layer 104 having a semiconductor junction which is composed of an n-type a-Si layer 105, of an i-type a-Si layer 106 and of a p-type a-Si layer 107 is formed on a transparent resistance layer 103. Then, an antireflection layer 108 which is used also as a transparent electrode is formed on the semiconductor junction. A comb-shaped current collection electrode 109 is formed on it, and a extraction electrode 110 is attached so as to be protected by a protective resin 111, t hereby, obtaining a photoelectric conversion body. In the conversion body, the reflectance of a reflection layer 102 and that of the transparent resistance layer 103 are good, reflected light is absorbed effectively by the semiconductor layer 104, and the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion body is enhanced. In addition, the characteristic of the photoelectric conversion body does not change for a long time, and the reliability of the photoelectric conversion body is good as wall.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は入射する光を有効に利用
し光から電気へのエネルギーの変換効率を高くする反射
層と透明抵抗層を有する光電変換体の製造方法および製
造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a photoelectric converter having a reflective layer and a transparent resistance layer, which efficiently utilize incident light to increase the efficiency of converting energy from light to electricity.

【0002】[0002]

【従来の技術】さまざまな電気機器の独立電源としての
光電変換素子や、系統電力の代替エネルギー源として太
陽光を利用する光電変換体がすでに利用されており、か
つこれらについて研究や開発がなされている。たとえば
変換効率の高い単結晶または多結晶のシリコンからなる
結晶系光電変換体や、低価格での提供が可能なアモルフ
ァスシリコン(以下a−Siと記載)やCdS・CuI
nSe2等の化合物半導体を用いたいわゆる薄膜光電変
換体など光電変換部そのものがさかんに研究、開発され
ている。また光電変換部以外の技術もさかんに研究、開
発がされており、照射される光をより有効に利用する技
術や、光電変換部への電極材料の拡散を防止する技術
や、変換された電気エネルギーを効率的に外部へ取りだ
す技術なども重要な技術である。照射される光を有効に
利用する技術には、入射した光を散乱させ光電変換部で
の光路長を長くする光散乱層の技術や、光電変換部で吸
収されなかった光を光電変換部に反射し再び利用するた
めの反射層の技術などがある。光電変換部への電極材料
の拡散を防止する技術には反射層と光電変換部との間に
バリア層を設ける技術がある。また変換された電気エネ
ルギーを効率的に外部へ取りだす技術としては光電変換
体の欠陥で短絡が発生し電気エネルギーが欠陥部で浪費
されないように抵抗層を設ける技術などがある。たとえ
ば米国特許第4,419,533号明細書には、基板上
の反射層の表面を凸凹のテクスチャー構造にし光を散乱
させて光電変換部での光路長を長くし入射光を有効に利
用する技術と、同時に反射層が光電変換部へ拡散しない
ように酸化亜鉛等のバリア層を設ける技術とが開示され
ている。反射層としてはアルミニウム、金、銀、銅等が
使用できる旨記載されている。また、米国特許第4,5
32,372号明細書には、反射層の上に透明抵抗層を
形成し半導体層の欠陥による短絡を防止する技術が開示
されている。さらに米国特許第5,500,055号明
細書には、反射層の上のバリア層を兼ねる透明抵抗層を
凸凹のテクスチャー構造とする技術を開示されている。
2. Description of the Related Art A photoelectric conversion element as an independent power source for various electric appliances and a photoelectric conversion element using sunlight as an alternative energy source for system power have already been used, and research and development have been made on these. I have. For example, a crystalline photoelectric converter made of single crystal or polycrystalline silicon having high conversion efficiency, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) or CdS.CuI which can be provided at a low price.
A photoelectric conversion unit itself, such as a so-called thin film photoelectric converter using a compound semiconductor such as nSe 2, has been actively studied and developed. In addition, technologies other than the photoelectric conversion unit are being actively researched and developed, such as a technology that makes more effective use of the irradiated light, a technology that prevents the diffusion of electrode materials into the photoelectric conversion unit, and a technology that converts the converted electricity. Technologies that efficiently extract energy to the outside are also important technologies. Technologies that make effective use of the irradiated light include a light scattering layer technology that scatters the incident light and lengthens the optical path length in the photoelectric conversion unit, and a light that is not absorbed by the photoelectric conversion unit. There is a technique of a reflection layer for reflecting and reusing the light. As a technique for preventing the diffusion of the electrode material into the photoelectric conversion unit, there is a technique of providing a barrier layer between the reflection layer and the photoelectric conversion unit. Further, as a technique for efficiently extracting the converted electric energy to the outside, there is a technique of providing a resistance layer so that a short circuit occurs due to a defect in the photoelectric converter and the electric energy is not wasted at the defective portion. For example, in U.S. Pat. No. 4,419,533, the surface of a reflective layer on a substrate is made to have an uneven texture structure to scatter light so as to lengthen the optical path length in a photoelectric conversion portion and effectively use incident light. A technique and a technique of providing a barrier layer of zinc oxide or the like so that the reflection layer does not diffuse into the photoelectric conversion unit at the same time are disclosed. It is described that aluminum, gold, silver, copper, or the like can be used as the reflective layer. Also, U.S. Pat.
Japanese Patent No. 32,372 discloses a technique for forming a transparent resistance layer on a reflective layer to prevent a short circuit due to a defect in a semiconductor layer. Further, U.S. Pat. No. 5,500,055 discloses a technique in which a transparent resistive layer serving also as a barrier layer on a reflective layer has an uneven texture structure.

【0003】しかしながらこれらの従来技術だけでは反
射率が高く、十分なテクスチャー構造をもち、安価で信
頼性の高い光電変換体を得ることは容易ではない。たと
えば反射層に金や銀を用いるのは高価であり、また銀や
銅ではわずかの水分の存在で電気的にイオン化し半導体
層を通じて短絡が発生することがあるという問題があ
る。またアルミニウムを用いる場合には透明抵抗層の積
層時に反射率が低下する場合があるという問題もある。
反射層として利用可能なアルミニウム膜の形成方法とし
ては主に粒径を制御し信頼性を増す観点から以下のよう
な提案がすでになされている。すなわち、特開昭62−
211377号公報には、酸素ガスを供給し4重極質量
分析計でその量を監視しつつ酸素ガス流量を制御しなが
らスパッタリングを行いアルミニウム膜を形成する方法
が開示されており、当該方法ではアルミニウムの粒径が
制御できる旨記載されている。特開平02−29773
7号公報には、不活性ガスを10mTorr以上の圧力
に保ち腐食や変形欠陥を防止したアルミニウム膜をスパ
ッタリングする方法が開示されている。特開平05−1
71434号公報には、真空容器内に残留空気を残した
状態でアルミニウム膜をスパッタリングし突起のないア
ルミニウム膜を形成する方法が開示されている。特開平
06−116723号公報には、アルミニウム膜をスパ
ッタリングして形成する工程とこのアルミニウム膜を窒
素と酸素の混合ガスにさらす工程を繰り返すことにより
平滑なアルミニウム膜を得る方法が開示されている。こ
れらアルミニウム膜の形成方法の中には特に光の反射率
に言及した開示はなく、アルミニウム膜の上に透明抵抗
層や半導体層を積層した場合の影響に言及する開示もな
い。
[0003] However, it is not easy to obtain an inexpensive and highly reliable photoelectric converter having a high reflectivity, a sufficient texture structure, and a low cost by using only these conventional techniques. For example, using gold or silver for the reflective layer is expensive, and silver or copper has the problem that it is electrically ionized by the presence of a small amount of moisture and a short circuit may occur through the semiconductor layer. In addition, when aluminum is used, there is a problem that the reflectance may decrease when the transparent resistance layers are laminated.
As a method for forming an aluminum film that can be used as a reflective layer, the following proposals have already been made mainly from the viewpoint of controlling the particle size and increasing reliability. That is, JP-A-62-2
Japanese Patent No. 211377 discloses a method of forming an aluminum film by sputtering while supplying oxygen gas and monitoring the amount by a quadrupole mass spectrometer while controlling the flow rate of oxygen gas. It is described that the particle size can be controlled. JP-A-02-29773
No. 7 discloses a method of sputtering an aluminum film in which an inert gas is kept at a pressure of 10 mTorr or more to prevent corrosion and deformation defects. JP-A-05-1
Japanese Patent Application Laid-Open No. 71434 discloses a method of forming an aluminum film without projections by sputtering an aluminum film while leaving residual air in a vacuum vessel. Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-116723 discloses a method of obtaining a smooth aluminum film by repeating a step of forming an aluminum film by sputtering and a step of exposing the aluminum film to a mixed gas of nitrogen and oxygen. Among these methods for forming an aluminum film, there is no disclosure that particularly refers to the light reflectance, and there is no disclosure that mentions the effect of laminating a transparent resistance layer or a semiconductor layer on the aluminum film.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】反射層、透明抵抗層、
光電変換体の組み合わせにより光電変換体の変換効率は
著しく向上することが期待され、得られる電気エネルギ
ーの価格低下が期待されている。しかしながら本発明者
らの知見によればその効果は期待されたほどではなく得
られる電気エネルギーの価格が十分には低くなっていな
い。また高い変換効率と同時に10年から20年間にわ
たる長期信頼性を得ることもまだ十分ではなく、このた
め光電変換体は系統電力用として本格的な普及にいまだ
至っていないのが実情である。本発明者らは上述した米
国特許明細書の開示内容に鑑みて、基板上に、光電変換
部で吸収されなかった光を光電変換部に反射し再び利用
するための反射層を形成し、その上に反射層の材料の光
電変換部への拡散を防止するバリア層を兼ね、半導体層
の欠陥による短絡を防止する透明抵抗層を形成する構成
が最も適していると考え鋭意研究した。その結果以下の
ような問題点を見いだした。まず第1に、従来技術で反
射層に使用される金や銀は高価である。第2に、銀や銅
を使用した場合では半導体層を通じて短絡が発生して電
力を取りだせなくなる場合があるという問題がある。こ
の問題は特に湿気があり長時間光電変換体の一部にのみ
光が照射している場合に発生する。本発明者らは検討の
結果、光電変換体の一部にのみ光が照射している場合、
通常の光電変換で発生する電位とは逆極性の電位が光電
変換体の光が照射していない部分に印加されることとな
り、この逆電位と安価な樹脂保護では遮断しきれない水
分との作用により、長時間の使用の後では反射層の金属
元素がイオン化し半導体層を短絡させる場合があること
を見いだした。なお、アルミニウムや金ではこの問題が
発生しないことも見いだした。またガラス質等の保護膜
を設け水分を十分遮断すれば半導体層を短絡させる現象
は防止できることも見いだしたが、この方法では安価で
軽量かつフレキシブルな光電変換体を作製することが困
難であることが判明した。第3の問題点は、第2の問題
点の短絡現象を起こさないアルミニウム膜を反射層に用
いた場合に発生する。これは基板上に反射層のアルミニ
ウム膜を形成した後、半導体層の欠陥による電極間の短
絡を防止するための透明抵抗層を積層すると反射率が低
下するという問題である。すなわち、米国特許第4,4
19,533号明細書に記載されているように、反射層
となるアルミニウム膜をその作製温度を高くしたり、厚
みを厚くしたりして凸凹にして光を散乱させ光を有効に
利用するようにすると反射率は低下する。アルミニウム
膜の作製温度を高くしたり厚みを厚くすることはアルミ
ニウムの結晶性を高め結晶粒により凸凹を形成すること
になるが、この方法ではアルミニウムの粒界が光を吸収
し反射率が低下してしまい半導体層での電気に変換でき
る光の量を低下させていることが判明した。また、米国
特許第5,500,055号明細書に記載されているよ
うに、透明抵抗層でテクスチャー構造を作製する場合、
特に安価な作製方法として図2のようなロール・ツー・
ロール方式の装置で反射層と透明抵抗層を連続して作製
する場合にも反射率が低下する。これは反射層の上に透
明抵抗層が堆積する時のエネルギーによりアルミニウム
膜の結晶化が進行し、粒界が発達し、この粒界が光を吸
収して反射率を低下させているためであると考えられ
る。以上のように従来技術だけでは所望のテクスチャー
構造で、反射率の高く、安価、信頼性の高い反射層と透
明抵抗層を安価に得ることは困難である。
SUMMARY OF THE INVENTION A reflection layer, a transparent resistance layer,
The conversion efficiency of the photoelectric converter is expected to be significantly improved by the combination of the photoelectric converters, and the price of the obtained electric energy is expected to decrease. However, according to the findings of the present inventors, the effect is not as expected and the price of the obtained electric energy is not sufficiently low. Further, it is still not enough to obtain high conversion efficiency and long-term reliability for 10 to 20 years. Therefore, the fact is that the photoelectric conversion body has not yet been widely used for system power. In view of the disclosure of the above-mentioned U.S. Patent Specification, the present inventors formed a reflective layer on a substrate for reflecting light not absorbed by the photoelectric conversion unit to the photoelectric conversion unit and reusing the same, The inventor of the present invention has considered the most suitable configuration in which a transparent resistance layer that also serves as a barrier layer for preventing the material of the reflective layer from diffusing into the photoelectric conversion portion and that prevents a short circuit due to a defect in the semiconductor layer is most suitable. As a result, the following problems were found. First, gold and silver used for the reflective layer in the prior art are expensive. Second, when silver or copper is used, there is a problem that a short circuit may occur through the semiconductor layer and power may not be obtained. This problem occurs particularly when moisture is applied and only a part of the photoelectric conversion body is irradiated with light for a long time. The present inventors have studied, when light is irradiated only on a part of the photoelectric conversion body,
A potential of the opposite polarity to the potential generated by normal photoelectric conversion is applied to the portion of the photoelectric converter that is not irradiated with light, and the action of this reverse potential and moisture that cannot be cut off by inexpensive resin protection As a result, it has been found that after long-time use, the metal element of the reflective layer may be ionized and short-circuit the semiconductor layer. It was also found that this problem does not occur with aluminum or gold. We have also found that short-circuiting of the semiconductor layer can be prevented by providing a protective film such as a vitreous material and sufficiently blocking moisture, but it is difficult to produce an inexpensive, lightweight, and flexible photoelectric converter using this method. There was found. The third problem occurs when an aluminum film that does not cause the short-circuit phenomenon of the second problem is used for the reflective layer. This is a problem in that, when an aluminum film as a reflection layer is formed on a substrate, and then a transparent resistance layer for preventing a short circuit between electrodes due to a defect in the semiconductor layer is laminated, the reflectance is reduced. That is, U.S. Pat.
As described in the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 19,533, an aluminum film serving as a reflection layer is made uneven by increasing its manufacturing temperature or by increasing its thickness so that light is scattered and light is effectively used. If it is set, the reflectance decreases. Increasing the production temperature or increasing the thickness of the aluminum film increases the crystallinity of aluminum and forms irregularities due to crystal grains.However, in this method, the aluminum grain boundaries absorb light and reflectivity decreases. It has been found that the amount of light that can be converted into electricity in the semiconductor layer is reduced. Further, as described in U.S. Pat. No. 5,500,055, when a texture structure is formed with a transparent resistance layer,
As a particularly inexpensive manufacturing method, a roll-to-
Even when a reflective layer and a transparent resistance layer are successively produced by a roll-type apparatus, the reflectance is reduced. This is because the crystallization of the aluminum film proceeds due to the energy when the transparent resistance layer is deposited on the reflective layer, the grain boundaries develop, and the grain boundaries absorb light and reduce the reflectance. It is believed that there is. As described above, it is difficult to obtain an inexpensive and highly reliable reflective layer and transparent resistance layer with a desired texture structure, a high reflectivity, a high reliability, and a low cost using only the conventional technique.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術にお
ける上述した課題を解決すべく鋭意研究した結果完成に
至ったものである。本発明は、基板上に反射層、透明抵
抗層および半導体層を順次積層してなる光電変換体につ
いて、前記反射層と透明抵抗層とを、入射する光を有効
に有用して光から電気への変換効率を向上せしめる状態
に形成することを可能にする方法および装置を提供する
ことを目的とする。本発明の前記方法は、基板上に反射
層と透明抵抗層と半導体層とを順次積層して光電変換体
を製造する方法において、前記反射層として、前記基板
上にアルミニウムまたはアルミニウム含有物からなる層
をスパッタリング法により形成する工程と、当該形成さ
れた層を酸素イオンに接触させる工程と、前記層上に酸
化亜鉛を主成分とする層を前記透明抵抗層としてスパッ
タリング法により形成する工程とを一連の空間内で連続
して行い、かつ、前記反射層の成膜空間への前記酸素イ
オンに接触させる空間からの酸素ガスの混入をガス分圧
で10%以下に制限することを特徴とする。本発明の前
記装置は、基板上に反射層と透明抵抗層と半導体層とを
順次積層して光電変換体を製造する装置において、基板
上にアルミニウムまたはアルミニウム含有物からなる反
射層をスパッタリング法で形成する手段と、アルミニウ
ムまたはアルミニウム含有物を主成分とするターゲット
と、酸化亜鉛を主成分とするターゲットの、いずれかか
又は両方をカソード電極とし酸素ガスを含む雰囲気でグ
ロー放電を行う手段と、前記形成された反射層をこのグ
ロー手段を通過させる手段と、前記反射層の形成手段と
前記グロー放電を行う手段との間に基板は通過できるが
前記反射層の形成手段への酸素ガスの混入を制限する手
段と、酸化亜鉛を主成分とする透明抵抗層をスパッタリ
ング法で形成する手段と、を有することを特徴とする。
本発明において形成される反射層と透明抵抗層を有す光
電変換体は、長期にわたる連続使用においても、入射光
が効率的かつ有効に利用され、安定して高い光電変換効
率を発揮する。そして、当該光電変換体は、系統電力用
として使用できる。さらに、該光電変換体は、低製造コ
ストで製造できる。
Means for Solving the Problems The present invention has been completed as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems in the prior art. The present invention relates to a photoelectric conversion body in which a reflection layer, a transparent resistance layer, and a semiconductor layer are sequentially laminated on a substrate, wherein the reflection layer and the transparent resistance layer are effectively used for incident light to convert light to electricity. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus which can be formed in a state that can improve the conversion efficiency of a device. The method of the present invention is a method of manufacturing a photoelectric converter by sequentially laminating a reflective layer, a transparent resistance layer, and a semiconductor layer on a substrate, wherein the reflective layer comprises aluminum or an aluminum-containing material on the substrate. A step of forming a layer by a sputtering method, a step of contacting the formed layer with oxygen ions, and a step of forming a layer containing zinc oxide as a main component on the layer by a sputtering method as the transparent resistance layer. It is performed continuously in a series of spaces, and the mixing of oxygen gas from the space brought into contact with the oxygen ions into the film formation space of the reflective layer is limited to 10% or less by gas partial pressure. . The apparatus of the present invention is an apparatus for manufacturing a photoelectric converter by sequentially laminating a reflective layer, a transparent resistance layer, and a semiconductor layer on a substrate, wherein a reflective layer made of aluminum or an aluminum-containing substance is formed on the substrate by a sputtering method. Means for forming, a target containing aluminum or an aluminum-containing substance as a main component, and a target containing zinc oxide as a main component, and a means for performing glow discharge in an atmosphere containing oxygen gas using one or both of the targets as a cathode electrode, Means for allowing the formed reflective layer to pass through the glow means, and allowing a substrate to pass between the means for forming the reflective layer and the means for performing the glow discharge, but mixing of oxygen gas into the means for forming the reflective layer And means for forming a transparent resistance layer containing zinc oxide as a main component by a sputtering method.
The photoelectric conversion body having the reflective layer and the transparent resistance layer formed in the present invention can efficiently and effectively utilize incident light even during long-term continuous use, and exhibits a high photoelectric conversion efficiency stably. Then, the photoelectric conversion body can be used for system power. Further, the photoelectric conversion body can be manufactured at low manufacturing cost.

【0006】[0006]

【実施態様例】本発明を以下の実施態様例により説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。図1
は、本発明における光電変換体の一例を模式的に示す略
断面図である。図1において、101は基板、102は
反射層、102′は前記反射層の酸素イオン処理された
表面領域、103は透明抵抗層、104は半導体接合
(pin接合)を有する半導体層(光電変換層)、10
5はn-型アモルファスシリコン(a−Si)層、10
6はi-型アモルファスシリコン(a−Si)層、10
7はp-型アモルファスシリコン(a−Si)または微
結晶シリコン(μc−Si)層、108は透明電極を兼
ねた反射防止層、109は集電電極、110は取り出し
電極、111は保護樹脂、である。図2は、図1に示す
光電変換体の反射層102および透明抵抗層103を形
成するための装置の一例を示す模式図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the following embodiments, but the present invention is not limited thereto. FIG.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing one example of a photoelectric conversion body in the present invention. In FIG. 1, 101 is a substrate, 102 is a reflective layer, 102 'is a surface region of the reflective layer which has been subjected to oxygen ion treatment, 103 is a transparent resistance layer, and 104 is a semiconductor layer having a semiconductor junction (pin junction) (photoelectric conversion layer). ), 10
5 is an n - type amorphous silicon (a-Si) layer, 10
6 is an i - type amorphous silicon (a-Si) layer, 10
7 is a p - type amorphous silicon (a-Si) or microcrystalline silicon (μc-Si) layer, 108 is an antireflection layer also serving as a transparent electrode, 109 is a current collecting electrode, 110 is an extraction electrode, 111 is a protective resin, It is. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for forming the reflection layer 102 and the transparent resistance layer 103 of the photoelectric conversion body shown in FIG.

【0007】以下に、図2に示す装置(ロール・ツー・
ロール方式による真空成膜装置)により反射層102お
よび透明抵抗層を形成して、本発明の光電変換体を製造
する方法の一例を説明する。基板101用の導電性の帯
状基板のロール202を送り出し室201から巻き取り
室210に渡し、不図示の真空ポンプで真空排気する。
サーボモータ(図示せず)で巻き取りロール211を回
転させ帯状基板204を一定速度で搬送させる。つい
で、反射層形成室205でガス供給管230からアルゴ
ンガス等の不活性ガスを供給し所定圧力でアルミニウム
またはその含有物のターゲット214をカソード電極と
し直流電源219にてスパッタリングして反射層102
を形成する。次に反射層102を作製した基板204を
搬送し、ガス供給管231,232から酸素ガスを含む
ガスを供給し所定のガス圧力にして、直流電源220,
221により直流電力を印加してグロー放電を発生させ
る酸素イオン発生室206,207を通過させ反射層の
表面を酸素イオンに接触させる。なお前記酸素イオン発
生室と反射層形成室205の間には隙間を狭くしアルゴ
ン等の不活性ガスを流すガスゲート226を設けて、酸
素イオン発生室206,207の酸素ガスが反射層形成
室205に混入するのを制限している。このように酸素
イオン発生室206,207のグロー放電空間で酸素イ
オン接触処理した基板204を透明抵抗層形成室20
8,209に搬送する。ここでガス供給管233,23
4から不活性ガスを透明抵抗層形成室内に供給し所定ガ
ス圧力にして、酸化亜鉛を主成分とするターゲット21
7,218に直流電源222,223により直流電圧を
印加してスパッタリングして透明抵抗層103を形成し
た後、巻き取り室210のリール211上に巻き取る。
この成膜温度と直流電力を適当に選ぶことにより透明抵
抗層103の表面に数百nmの大きさの凹凸を形成する
ことができる。図1には、この凹凸を模式的に強調して
示されている。以上のようにして基板上に反射層と透明
電極が連続して形成できる。なお、酸素イオン発生室と
透明抵抗層形成室は透明抵抗層が酸化膜である場合、両
室の空間を必ずしも分離する必要はなく、膜の回り込み
を低減する程度の簡単な仕切りを設けてもよい。
[0007] The apparatus shown in FIG.
An example of a method for manufacturing the photoelectric conversion body of the present invention by forming the reflection layer 102 and the transparent resistance layer by a roll-type vacuum film forming apparatus) will be described. A roll 202 of a conductive strip-shaped substrate for the substrate 101 is transferred from the delivery chamber 201 to the take-up chamber 210 and evacuated by a vacuum pump (not shown).
The take-up roll 211 is rotated by a servomotor (not shown) to convey the belt-like substrate 204 at a constant speed. Next, an inert gas such as an argon gas is supplied from the gas supply pipe 230 in the reflective layer forming chamber 205 and sputtered by a DC power supply 219 using a target 214 of aluminum or its contents as a cathode electrode at a predetermined pressure to form the reflective layer 102.
To form Next, the substrate 204 on which the reflective layer 102 has been formed is transported, and a gas containing oxygen gas is supplied from the gas supply pipes 231 and 232 to a predetermined gas pressure.
The surface of the reflective layer is brought into contact with oxygen ions through the oxygen ion generation chambers 206 and 207 which generate glow discharge by applying DC power by 221. A gas gate 226 is provided between the oxygen ion generating chamber and the reflective layer forming chamber 205 to narrow the gap and allow an inert gas such as argon to flow therethrough. Is restricted from being mixed in. The substrate 204 that has been subjected to the oxygen ion contact treatment in the glow discharge space of the oxygen ion generation chambers 206 and 207 as described above is transferred to the transparent resistance layer formation chamber 20.
8,209. Here, gas supply pipes 233, 23
4, an inert gas is supplied into the transparent resistance layer forming chamber to a predetermined gas pressure, and the target 21 mainly containing zinc oxide is formed.
After applying the DC voltage to the DC power supplies 222 and 223 to form the transparent resistance layer 103, the transparent resistance layer 103 is wound on the reel 211 in the winding chamber 210.
By appropriately selecting the film forming temperature and the DC power, unevenness having a size of several hundred nm can be formed on the surface of the transparent resistance layer 103. FIG. 1 schematically shows this unevenness with emphasis. As described above, the reflective layer and the transparent electrode can be continuously formed on the substrate. In the case where the oxygen ion generating chamber and the transparent resistance layer forming chamber are formed of an oxide film, the space between the two chambers does not necessarily need to be separated when the transparent resistance layer is an oxide film. Good.

【0008】以上のようにして形成した透明抵抗層10
3の上に、別の真空装置(例えば、プラズマCVD装
置)を用いてn型a−Si層105、i型a−Si層1
06およびp型a−Si層107からなる半導体接合を
有する半導体層104を形成する。半導体層104が薄
い場合には、図1に示すように半導体接合全体が、透明
抵抗層103と同様の凹凸状の構造を示すことが多い。
ついで、該半導体接合の上に、別の真空装置で透明電極
を兼ねた反射防止層108を形成する。その上に櫛型の
集電電極109を設け、取り出し電極110を付け、保
護樹脂111で保護する。かくして図1に示す光電変換
体が得られる。該光電変換体においては、上述した手順
によって形成した反射層と透明抵抗層は反射率が良好で
あり、反射した光が半導体層で効果的に吸収され光電変
換効率が向上する。また長時間にわたり特性に変化がな
く信頼性もよい。なおここでは帯状基板を使用するロー
ル・ツー・ロール方式の場合を示したが、本発明はこの
方式に限らず例えば図3に示すような枚葉式のインライ
ン方式にも適用できる。
The transparent resistance layer 10 formed as described above
3, an n-type a-Si layer 105 and an i-type a-Si layer 1 are formed by using another vacuum apparatus (for example, a plasma CVD apparatus).
And a semiconductor layer 104 having a semiconductor junction composed of the p-type a-Si layer 107 is formed. In the case where the semiconductor layer 104 is thin, the entire semiconductor junction often has the same uneven structure as the transparent resistance layer 103 as shown in FIG.
Next, an antireflection layer 108 also serving as a transparent electrode is formed on the semiconductor junction by another vacuum device. A comb-shaped current collecting electrode 109 is provided thereon, a take-out electrode 110 is attached, and protected by a protective resin 111. Thus, the photoelectric converter shown in FIG. 1 is obtained. In the photoelectric conversion body, the reflection layer and the transparent resistance layer formed by the above-described procedure have good reflectance, and the reflected light is effectively absorbed by the semiconductor layer to improve the photoelectric conversion efficiency. In addition, there is no change in characteristics for a long time, and the reliability is good. Here, the case of the roll-to-roll system using a band-shaped substrate has been described, but the present invention is not limited to this system and can be applied to, for example, a single-wafer in-line system as shown in FIG.

【0009】以下に、本発明により形成される反射層と
透明抵抗層を用いた光電変換体について詳しく説明す
る。
Hereinafter, the photoelectric conversion body using the reflection layer and the transparent resistance layer formed according to the present invention will be described in detail.

【0010】[0010]

【基板】基板101は半導体層を介して一方の電極も兼
ねる。基板101としては、タンタル、モリブデン、タ
ングステン、ステンレス、アルミニウム、チタン、カー
ボンシート、鉛メッキ鋼板、導電層が形成してある樹脂
フィルムなどが使用可能である。中でもステンレスステ
ィール板、亜鉛鋼板、アルミニウム板等は、価格が比較
的安く、ロール状で利用できるため連続操作に好適であ
る。また用途によってはシリコン等の結晶基板、ガラス
やセラミックスの板を用いることもできる。基板の表面
は研磨してもよいが、例えばブライトアニール処理され
たステンレス板のように仕上がりのよい場合には水によ
る洗浄とブロー乾燥のみでそのまま用いてもよい。また
ダル仕上げやボウゲン仕上げのような凹凸を残したもの
も使用可能である。また、ステンレス板の場合、SUS
430のような強磁性体を用いると磁石を内蔵したロー
ラで位置を正確に制御しつつ搬送することも可能であ
る。
[Substrate] The substrate 101 also functions as one electrode via a semiconductor layer. As the substrate 101, tantalum, molybdenum, tungsten, stainless steel, aluminum, titanium, a carbon sheet, a lead-plated steel sheet, a resin film on which a conductive layer is formed, or the like can be used. Among them, stainless steel plate, zinc steel plate, aluminum plate and the like are suitable for continuous operation because they are relatively inexpensive and can be used in roll form. Depending on the application, a crystal substrate of silicon or the like, a glass or ceramic plate can also be used. The surface of the substrate may be polished, but if the finish is good, for example, a stainless steel plate that has been subjected to a bright anneal treatment, it may be used as it is only by washing with water and blow drying. In addition, a material having irregularities such as dull finish and bowgen finish can be used. In the case of stainless steel plate, SUS
When a ferromagnetic material such as 430 is used, it is possible to convey while controlling the position accurately with a roller having a built-in magnet.

【0011】[0011]

【反射層】反射層102も、基板101と同様に、半導
体層を介した一方の電極を兼ねるようにしてもよい。反
射層102は、アルミニウムまたはその含有物で構成さ
れ、アルミニウムまたはその含有物を用いてスパッタリ
ング法や真空蒸着法や化学的気相成長法やイオンプレー
ティング法やイオンビーム法等で形成できる。図2に示
す装置を用いて反射層102の形成方法の一例である直
流マグネトロンスパッタリング法について述べる。20
5は反射層形成室であり、不図示の排気ポンプで真空排
気できる。この反射層形成室に、不図示のガスボンベに
接続されたガス導入管230より、アルゴン等の不活性
ガスをマスフローコントローラを用いて所定流量導入さ
せ、排気弁の開度を調整し反射層形成室205内を所定
のガス圧力にする。214はその表面にアルミニウムま
たはその含有物からなるターゲットが固定され、その内
部に不図示の磁石を備えたカソード電極である。カソー
ド電極214には直流電源219が接続されていて、直
流電力を供給して前記ターゲットのスパッタリングを行
う。
[Reflective Layer] Like the substrate 101, the reflective layer 102 may also serve as one electrode via a semiconductor layer. The reflective layer 102 is formed of aluminum or a substance containing aluminum, and can be formed using aluminum or the substance thereof by a sputtering method, a vacuum evaporation method, a chemical vapor deposition method, an ion plating method, an ion beam method, or the like. A DC magnetron sputtering method which is an example of a method for forming the reflective layer 102 using the apparatus shown in FIG. 2 will be described. 20
Reference numeral 5 denotes a reflection layer forming chamber, which can be evacuated by an exhaust pump (not shown). An inert gas such as argon is introduced into the reflective layer forming chamber at a predetermined flow rate using a mass flow controller through a gas inlet pipe 230 connected to a gas cylinder (not shown), the opening of the exhaust valve is adjusted, and the reflective layer forming chamber is formed. The inside of 205 is set to a predetermined gas pressure. Reference numeral 214 denotes a cathode electrode having a target made of aluminum or a substance containing aluminum fixed on the surface thereof and having a magnet (not shown) therein. A DC power supply 219 is connected to the cathode electrode 214, and supplies DC power to perform sputtering of the target.

【反射層表面の酸素イオン処理】上述したようにして形
成した反射層の表面に接触させる酸素イオンの発生方法
としては、アノード電極とカソード電極を用いる直流
法、交流法、高周波法やホロカソードタイプ等のイオン
ビーム法やマイクロウェーブ法が利用できる。発生する
酸素イオンを反射層の表面に接触せしめるについては、
酸素ガスを供給し放電を生起させて酸素イオンを発生さ
せた空間、例えば、図2に示すような酸素イオン発生室
206,207に反射層の形成された基板204を通過
させればよい。この時、酸素イオン発生室206,20
7から反射層形成室205への酸素の混入は反射率を低
下させる別の要因となるため一定量以下に制限する必要
がある。この方法としては一般的に知られているような
隙間を狭くかつ長くしてコンダクタンスを小さくしたゲ
ート226などが効果的である。さらに、このゲート2
26に不活性ガス等を供給することにより分離性能を上
げることも可能である。
[Oxygen ion treatment of reflective layer surface] As a method of generating oxygen ions to be brought into contact with the surface of the reflective layer formed as described above, a direct current method using an anode electrode and a cathode electrode, an alternating current method, a high frequency method, and a hollow cathode type And the like, and an ion beam method and a microwave method can be used. About bringing oxygen ions generated into contact with the surface of the reflective layer,
The substrate 204 provided with the reflective layer may be passed through a space in which oxygen gas is supplied to generate oxygen ions by generating a discharge, for example, oxygen ion generation chambers 206 and 207 as shown in FIG. At this time, the oxygen ion generation chambers 206, 20
The mixing of oxygen from 7 into the reflective layer forming chamber 205 is another factor that lowers the reflectance, so it is necessary to limit it to a certain amount or less. As this method, it is effective to use a generally known gate 226 having a narrow and long gap to reduce conductance. Furthermore, this gate 2
It is also possible to increase the separation performance by supplying an inert gas or the like to 26.

【0012】[0012]

【透明抵抗層】透明抵抗層103は、スパッタリング法
や真空蒸着法や化学的気相成長法やイオンプレーティン
グ法やイオンビーム法などで形成できる。透明抵抗層1
03は、光を透過させるため透明度が必要でかつ、半導
体層の欠陥を通じて流れる電流を抑制するためある程度
の抵抗が必要である。透明抵抗層103の構成材料とし
ては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化錫
またはその含有物などが利用できる。透明抵抗層の構成
材料として酸化物を使用する場合には、酸素イオン発生
室と同じ真空装置内で連続して形成することも可能であ
る。また成膜条件を適当に選ぶことにより表面に数百n
mの大きさの凹凸を形成することができる。
[Transparent Resistive Layer] The transparent resistive layer 103 can be formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, a chemical vapor deposition method, an ion plating method, an ion beam method, or the like. Transparent resistance layer 1
03 requires transparency in order to transmit light and requires some resistance to suppress current flowing through defects in the semiconductor layer. As a constituent material of the transparent resistance layer 103, zinc oxide, titanium oxide, indium oxide, tin oxide, or a substance containing the same can be used. When an oxide is used as a constituent material of the transparent resistance layer, it can be formed continuously in the same vacuum device as the oxygen ion generation chamber. In addition, several hundred n
Asperities having a size of m can be formed.

【0013】[0013]

【半導体層】半導体層104の形成には高周波電力やマ
イクロウェーブ電力を利用するプラズマCVD装置など
が利用できる。その場合の成膜用原料ガスとしては、S
iH4,SiF4,PH3,H2等を用い、放電電力を投入
し、これにより、n型a−Si層105が透明層103
上に形成できる。さらにSiH4,SiF4,H2等を用
い、i型a−Si層106がn型a−Si層105上に
形成できる。そしてSiH4,BF3,H2等を用い、p
型μc−Si層107がi型a−Si層106上に形成
できる。これにより、nipの半導体接合が形成でき
る。この半導体層はアモルファスやマイクロクリスタル
に制限されず、pinの構成であってもよい。半導体接
合も複数設けてもよい。
[Semiconductor Layer] For forming the semiconductor layer 104, a plasma CVD apparatus utilizing high frequency power or microwave power can be used. In this case, the source gas for film formation is S
Discharge power is applied using iH 4 , SiF 4 , PH 3 , H 2, etc., so that the n-type a-Si layer 105 becomes transparent layer 103.
Can be formed on. Further, the i-type a-Si layer 106 can be formed on the n-type a-Si layer 105 by using SiH 4 , SiF 4 , H 2, or the like. Then, using SiH 4 , BF 3 , H 2, etc., p
The type μc-Si layer 107 can be formed on the i-type a-Si layer 106. Thus, a nip semiconductor junction can be formed. This semiconductor layer is not limited to amorphous or microcrystal, and may have a pin configuration. A plurality of semiconductor junctions may be provided.

【0014】[0014]

【反射防止層】反射防止層108は半導体層104を介
した基板101とは反対側の電極を兼ね、低抵抗である
ことが望ましい。反射防止層108は、酸化インジウ
ム、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、またはそれらの混
合物で構成される。該反射防止層は、抵抗加熱や電子ビ
ームによる真空蒸着法やスパッタリング法等で形成でき
る。良好な反射防止効果を得るために反射防止層の膜厚
は、主に反射を防止したい光の波長に比べ、反射防止層
としての膜の屈折率の4倍分の1程度とするのがよい。
[Anti-reflection layer] The anti-reflection layer 108 also serves as an electrode on the side opposite to the substrate 101 via the semiconductor layer 104, and preferably has low resistance. The antireflection layer 108 is made of indium oxide, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, or a mixture thereof. The antireflection layer can be formed by a resistance heating or a vacuum evaporation method using an electron beam, a sputtering method, or the like. In order to obtain a good anti-reflection effect, the thickness of the anti-reflection layer is preferably about 1/4 of the refractive index of the film as the anti-reflection layer, compared with the wavelength of light whose reflection is mainly desired to be prevented. .

【0015】[0015]

【集電電極】反射防止層108の上には電流を効率よく
集電するために、格子状の集電電極109を設けてもよ
い。集電電極の構成材料としては、Ti,Cr,Mo,
W,Al,Ag,Ni,Cu,Sn等の金属、これら金
属の合金、銀ペーストをはじめとする導電性ペーストな
どが挙げられる。集電電極の形成方法としては、マスク
パターンを用いたスパッタリング、抵抗加熱、CVD法
や、全面に金属膜を蒸着した後で不必要な部分をエッチ
ングで取り除きパターニングする方法、光CVDにより
直接グリッド電極パターンを形成する方法、グリッド電
極パターンのネガパターンのマスクを形成した後にメッ
キする方法、導電性ペーストを印刷する方法等が挙げら
れる。導電性ペーストは、通常微粉末状の銀、金、銅、
ニッケル、カーボン等をバインダー樹脂に分散させたも
のが用いられる。バインダー樹脂としては、例えば、ポ
リエステル、エポキシ、アクリル、アルキド、ポリビニ
ルアセテート、ゴム、ウレタン、フェノール等の樹脂が
挙げられる。なお集電電極を形成した後、起電力を取り
出すために出力端子110を基板と集電電極に取り付け
る。基板への出力端子取り付けは、銅タブ等の金属体を
スポット溶接や半田で接合する方法で行うことができ
る。集電電極への出力端子の取り付けは、金属体を導電
性ペーストや半田によって電気的に接続する方法で行う
ことができる。
[Current collecting electrode] A grid-like current collecting electrode 109 may be provided on the antireflection layer 108 in order to efficiently collect current. The constituent materials of the collecting electrode include Ti, Cr, Mo,
Examples include metals such as W, Al, Ag, Ni, Cu, and Sn, alloys of these metals, and conductive pastes such as silver paste. As a method of forming the current collecting electrode, sputtering using a mask pattern, resistance heating, CVD method, a method of removing unnecessary portions by etching after depositing a metal film on the entire surface and patterning, a grid electrode directly by optical CVD Examples of the method include a method of forming a pattern, a method of forming a mask having a negative pattern of a grid electrode pattern and then plating, and a method of printing a conductive paste. The conductive paste is usually silver, gold, copper,
A material in which nickel, carbon, or the like is dispersed in a binder resin is used. Examples of the binder resin include resins such as polyester, epoxy, acrylic, alkyd, polyvinyl acetate, rubber, urethane, and phenol. After forming the collecting electrode, the output terminal 110 is attached to the substrate and the collecting electrode in order to extract the electromotive force. Attachment of the output terminal to the substrate can be performed by a method of spot welding or soldering a metal body such as a copper tab. Attachment of the output terminal to the current collecting electrode can be performed by a method of electrically connecting a metal body with a conductive paste or solder.

【0016】[0016]

【保護樹脂】保護樹脂111としては、ポリエチレンテ
レフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル等種
々の樹脂フィルムを用いることができる。該樹脂フィル
ムは接着剤樹脂で光電変換体に張り付けて保護材とされ
る。そうした接着剤樹脂としては、アクリル、ポリアミ
ド、ポリクロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴ
ム、フェノール、メラミン、エポキシ、シリコーン等公
知のものが適宜使用できる。
[Protective Resin] As the protective resin 111, various resin films such as polyethylene terephthalate, nylon, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, and acrylic can be used. The resin film is adhered to the photoelectric conversion body with an adhesive resin to form a protective material. Known adhesive resins such as acrylic, polyamide, polychloroprene rubber, butyl rubber, nitrile rubber, phenol, melamine, epoxy, and silicone can be used as appropriate.

【0017】[0017]

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に
説明する。本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The present invention is not limited by these examples.

【0018】[0018]

【実施例1】本実施例においては、図1に示す構成の光
電変換体を作製した。基板101としての、幅120m
m、厚さ0.15mm、長さ150mの表面をダル仕上
げで凹凸を残したSUS430の帯状ステンレススティ
ールのロール202を図2に示す装置に設置し、圧力が
10-4Torr以下になるまで排気した。この後反射層
形成室205と透明抵抗層形成室208,209にガス
供給管230,233,234から不活性ガスとしてア
ルゴンガスを各々30sccm供給し、酸素イオン発生
室206,207へは酸素ガスをガス供給管231,2
32から各々10sccm供給した。またガスゲート2
26へもアルゴンガスを30sccm供給した。この状
態で排気バルブ(図示せず)の開度を調整してそれぞれ
の真空室内の圧力を3mTorrに保った。サーボモー
タを動作し巻き取りロール211を回転させ毎分170
mmで基板204の搬送を開始した。反射層形成用のタ
ーゲット214には25cm×25cmのサイズの純度
99.99重量%のアルミニウムを使用し、400Wの
直流電力を印加した。基板204がターゲット214上
を通過する約90秒の間に約200nmの厚みのアルミ
ニウム膜からなる反射層102を形成した。酸素イオン
発生室206,207のカソード電極215,216に
は各々40Wの直流電力を印加した。反射層の形成され
た基板204は引き続き搬送され酸素イオン発生室を通
過する約180秒の間、酸素ガスを含むプラズマに接触
させた。なおカソード電極215には純度99.99重
量%で25cm×25cmのサイズのアルミニウムのタ
ーゲットを使用し、カソード216には純度99.99
重量%で25cm×25cmのサイズの酸化亜鉛のター
ゲットを使用した。透明抵抗層形成室208,209に
基板204を引き続き搬送した。純度99.99重量
%、25cm×25cmのサイズの酸化亜鉛ターゲット
217,218を用いて各々800Wの直流電力を印加
した。空間を通過する約180秒の間に約1000nm
厚の酸化亜鉛膜からなる透明抵抗層103が形成でき
た。なおこの時赤外線ランプを用いたヒータユニット2
24,225で基板の温度をそれぞれ150℃、250
℃に調節したところ透明抵抗層の表面に数百nmの大き
さの凹凸が発達した。透明抵抗層まで形成した基板20
4は巻き取り室210でリール211上に巻き取った。
なお透明抵抗層の表面を傷つけないようにポリエステル
フィルムの合紙213を、基板204のリール211上
への巻き取り時、基板と基板の間にはさみ込んだ。この
ような状態を約10時間保ち、毎分170mmの搬送速
度で約100mにわたり反射層と透明抵抗層を形成し
た。この反射層と透明抵抗層の形成された基板の一部を
取り出し分光光度計で反射率を測定したところ800n
mの干渉による振動の中心値で66%の反射率であっ
た。
Example 1 In this example, a photoelectric converter having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. 120 m width as the substrate 101
A stainless steel roll 202 of SUS430 having a surface with a thickness of 0.15 mm and a length of 150 m and having a dull finish to leave unevenness is set in the apparatus shown in FIG. 2 and evacuated until the pressure becomes 10 -4 Torr or less. did. Thereafter, 30 sccm of argon gas is supplied as an inert gas from the gas supply pipes 230, 233, and 234 to the reflection layer formation chamber 205 and the transparent resistance layer formation chambers 208 and 209, respectively, and oxygen gas is supplied to the oxygen ion generation chambers 206 and 207. Gas supply pipes 231, 2
32 to 10 sccm each. Gas gate 2
Also, 30 sccm of argon gas was supplied to 26. In this state, the opening degree of the exhaust valve (not shown) was adjusted to maintain the pressure in each vacuum chamber at 3 mTorr. The take-up roll 211 is rotated by operating the servo motor,
mm, the transfer of the substrate 204 was started. As the target 214 for forming the reflective layer, aluminum having a size of 25 cm × 25 cm and a purity of 99.99% by weight was used, and a DC power of 400 W was applied. The reflective layer 102 made of an aluminum film having a thickness of about 200 nm was formed in about 90 seconds when the substrate 204 passed over the target 214. DC power of 40 W was applied to the cathode electrodes 215 and 216 of the oxygen ion generation chambers 206 and 207, respectively. The substrate 204 on which the reflective layer was formed was continuously transported and contacted with a plasma containing oxygen gas for about 180 seconds while passing through the oxygen ion generation chamber. The cathode electrode 215 uses an aluminum target having a purity of 99.99% by weight and a size of 25 cm × 25 cm, and the cathode 216 has a purity of 99.99%.
A zinc oxide target with a size of 25 cm × 25 cm in weight% was used. The substrate 204 was continuously transferred to the transparent resistance layer forming chambers 208 and 209. DC power of 800 W was applied using zinc oxide targets 217 and 218 each having a purity of 99.99% by weight and a size of 25 cm × 25 cm. About 1000 nm in about 180 seconds through space
The transparent resistance layer 103 made of a thick zinc oxide film was formed. At this time, the heater unit 2 using an infrared lamp was used.
The substrate temperature is set to 150 ° C. and 250
When the temperature was adjusted to ° C., irregularities having a size of several hundred nm developed on the surface of the transparent resistance layer. Substrate 20 formed up to transparent resistance layer
4 was wound on a reel 211 in a winding chamber 210.
In order to prevent the surface of the transparent resistance layer from being damaged, the interleaving paper 213 made of a polyester film was sandwiched between the substrates when the substrate 204 was wound onto the reel 211. This state was maintained for about 10 hours, and the reflective layer and the transparent resistance layer were formed over a distance of about 100 m at a conveying speed of 170 mm per minute. A part of the substrate on which the reflection layer and the transparent resistance layer were formed was taken out, and the reflectance was measured with a spectrophotometer.
The center value of the vibration due to the interference of m was 66%.

【0019】さらに反射層と透明抵抗層の形成された上
記基板を5cm×5cmの大きさに切断し、市販の容量
結合型高周波CVD装置にセットした。排気ポンプに
て、反応容器の排気管を介して、荒引き、高真空引き操
作を行った。この時、基板の表面温度は250℃となる
よう、温度制御機構により制御した。十分に排気が行わ
れた時点で、ガス導入管より、SiH4300scc
m,SiF44sccm,PH3/H2(1%H2希釈)5
5sccm,H240sccmを導入し、スロットルバ
ルブの開度を調整して、反応容器の内圧を1Torrに
保持し、圧力が安定したところで、直ちに高周波電源よ
り200Wの電力を投入した。プラズマは5分間持続さ
せた。これにより、n型a−Si層105が透明抵抗層
103上に形成された。再び排気をした後に、ガス導入
管よりSiH4300sccm,SiF44sccm,H
240sccmを導入し、スロットルバルブの開度を調
整して、反応容器の内圧を1Torrに保持し、圧力が
安定したところで、直ちに高周波電源より150Wの電
力を投入し、プラズマは40分間持続させた。これによ
りi型a−Si層106がn型a−Si層105上に形
成された。再び排気をした後に、ガス導入管よりSiH
450sccm,BF3/H2(1%H2希釈)50scc
m,H2500sccmを導入し、スロットルバルブの
開度を調整して、反応容器の内圧を1Torrに保持
し、圧力が安定したところで、直ちに高周波電源より3
00Wの電力を投入した。プラズマは2分間持続させ
た。これによりp型μc−Si層107がi型a−Si
層106上に形成された。これにより透明抵抗層103
上に、半導体層104を形成した。半導体層104の形
成の終えた試料を高周波CVD装置より取り出し、DC
マグネトロンスパッタ装置のアノードの表面に取り付
け、ステンレススティールのマスクで試料の周囲を遮蔽
して、中央部4.5cm×4.5cmの領域に、10重
量%の酸化錫と90重量%の酸化インジウムからなるタ
ーゲットを用いてスパッタリングした。堆積条件は基板
温度200℃、不活性ガスとしてアルゴンの流量50s
ccm、酸素ガス0.5sccm、堆積室内の圧力3m
Torr、ターゲットの単位面積当たりの投入電力量
0.2W/cm2にて約100secで厚さが60nm
となるように膜堆積して反射防止層108を半導体層1
04のp型μc−Si層107上に形成した。ここでの
膜の厚みは前もって同じ条件で成膜時間との関係を検量
して膜堆積することにより所定の厚みとした。かくして
形成された反射防止層108上に、銀ペーストをスクリ
ーン印刷して集電電極109を該反射防止層を表面積の
2%に相当する領域に形成し、出力端子110を付け、
保護樹脂111を接着した。かくして、図1に示す構成
の光電変換体を得た。この光電変換体をAM1.5(1
00mW/cm2)の光照射下にて特性評価を行ったと
ころ、9.4%の優れた光電変換効率が得られた。さら
に当該サンプルを温度85℃、湿度85%の環境試験箱
による1000時間の環境試験を行った。その結果、光
電変換効率は0.02%低下しただけで全く問題なかっ
た。
Further, the substrate on which the reflection layer and the transparent resistance layer were formed was cut into a size of 5 cm × 5 cm, and was set in a commercially available capacitively coupled high-frequency CVD apparatus. Rough evacuation and high vacuum evacuation operations were performed by an evacuation pump through the evacuation pipe of the reaction vessel. At this time, the temperature of the substrate was controlled by a temperature control mechanism so as to be 250 ° C. When the sufficiently evacuated is performed, the gas inlet pipe, SiH 4 300scc
m, SiF 4 4 sccm, PH 3 / H 2 (1% H 2 dilution) 5
5 sccm and H 2 40 sccm were introduced, the opening of the throttle valve was adjusted, the internal pressure of the reaction vessel was maintained at 1 Torr, and when the pressure was stabilized, 200 W of power was immediately supplied from the high frequency power supply. The plasma was maintained for 5 minutes. Thus, an n-type a-Si layer 105 was formed on the transparent resistance layer 103. After evacuation again, 300 sccm of SiH 4 , 4 sccm of SiF 4 , H
The 2 40 sccm was introduced, by adjusting the opening degree of the throttle valve, the internal pressure of the reaction vessel was maintained at 1 Torr, where the pressure is stabilized, immediately put power of 150W from the high frequency power source, plasma was maintained for 40 minutes . Thus, an i-type a-Si layer 106 was formed on the n-type a-Si layer 105. After evacuating again, the SiH
4 50 sccm, BF 3 / H 2 (1% H 2 dilution) 50 sccc
m, H 2 500 sccm was introduced, the opening degree of the throttle valve was adjusted, the internal pressure of the reaction vessel was maintained at 1 Torr, and when the pressure was stabilized, 3 Hz was immediately supplied from the high frequency power supply.
The power of 00W was turned on. The plasma was maintained for 2 minutes. As a result, the p-type μc-Si layer 107 becomes i-type a-Si
Formed on layer 106. Thereby, the transparent resistance layer 103
The semiconductor layer 104 was formed thereon. The sample on which the semiconductor layer 104 has been formed is taken out of the high-frequency CVD apparatus,
Attached to the surface of the anode of the magnetron sputtering device, the surroundings of the sample were shielded with a stainless steel mask, and a 4.5 cm x 4.5 cm area of the central portion was formed from 10 wt% tin oxide and 90 wt% indium oxide. Sputtering was performed using a target. The deposition conditions were a substrate temperature of 200 ° C. and a flow rate of 50 s of argon as an inert gas.
ccm, oxygen gas 0.5sccm, pressure in the deposition chamber 3m
Torr, input power per unit area of target is 0.2 W / cm 2 , thickness is 60 nm in about 100 sec.
The anti-reflection layer 108 is deposited on the semiconductor layer 1 so that
04 on the p-type μc-Si layer 107. The thickness of the film here was set to a predetermined thickness by previously calibrating the relationship with the film formation time under the same conditions and depositing the film. A silver paste is screen-printed on the anti-reflection layer 108 thus formed to form a current collecting electrode 109 in an area corresponding to 2% of the surface area of the anti-reflection layer, and an output terminal 110 is attached.
The protective resin 111 was bonded. Thus, a photoelectric conversion body having the configuration shown in FIG. 1 was obtained. This photoelectric converter is referred to as AM1.5 (1
When the characteristics were evaluated under light irradiation of 00 mW / cm 2 ), an excellent photoelectric conversion efficiency of 9.4% was obtained. Further, the sample was subjected to an environmental test for 1000 hours in an environmental test box at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%. As a result, there was no problem at all, only the photoelectric conversion efficiency was reduced by 0.02%.

【0020】[0020]

【実施例2】酸素イオン発生室の片方207へは電力を
供給せず放電を発生させない状態で、酸素イオン発生室
の別の片方206のみを使用し、アルミニウムのターゲ
ットを用いて直流電力を40Wとした以外は実施例1と
同様にして光電変換体を作製した。途中反射層と透明抵
抗層の形成された基板を分光光度計で反射率を測定した
ところ800nmの干渉による振動の中心値で65%の
反射率であった。また得られた光電変換体をAM1.5
(100mW/cm2)の光照射下にて特性評価を行っ
たところ、光電変換効率は9.4%であった。さらに当
該サンプルを温度85℃、湿度85%の環境試験箱によ
る1000時間の環境試験を行った。その結果、光電変
換効率は0.03%低下しただけで全く問題なかった。
Embodiment 2 In a state where power is not supplied to one side 207 of the oxygen ion generation chamber and no discharge is generated, only the other side 206 of the oxygen ion generation chamber is used, and DC power is reduced to 40 W using an aluminum target. A photoelectric converter was produced in the same manner as in Example 1 except that the above conditions were satisfied. When the reflectance of the substrate on which the reflection layer and the transparent resistance layer were formed was measured by a spectrophotometer, the reflectance was 65% at the center value of the vibration due to interference at 800 nm. Further, the obtained photoelectric conversion body was identified as AM1.5.
When the characteristics were evaluated under light irradiation of (100 mW / cm 2 ), the photoelectric conversion efficiency was 9.4%. Further, the sample was subjected to an environmental test for 1000 hours in an environmental test box at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%. As a result, there was no problem at all, only the photoelectric conversion efficiency was reduced by 0.03%.

【0021】[0021]

【実施例3】酸素イオン発生室の片方206へは電力を
供給せず放電を発生させない状態で、酸素イオン発生室
の別の片方207のみを使用し、酸化亜鉛のターゲット
を用いて直流電力を80Wとした以外は実施例1と同様
にして光電変換体を作製した。途中反射層と透明抵抗層
の形成された基板を分光光度計で反射率を測定したとこ
ろ800nmの干渉による振動の中心値で64%の反射
率であった。また得られた光電変換体をAM1.5(1
00mW/cm2)の光照射下にて特性評価を行ったと
ころ、光電変換効率は9.3%であった。さらに当該サ
ンプルを温度85℃、湿度85%の環境試験箱による1
000時間の環境試験を行った。その結果、光電変換効
率は0.02%低下しただけで全く問題なかった。
Embodiment 3 In a state where no electric power is supplied to one of the oxygen ion generation chambers 206 and no discharge is generated, only another one of the oxygen ion generation chambers 207 is used, and DC power is supplied using a zinc oxide target. A photoelectric converter was produced in the same manner as in Example 1 except that the power was set to 80 W. When the reflectance of the substrate on which the reflection layer and the transparent resistance layer were formed was measured by a spectrophotometer, the reflectance was 64% at the center value of vibration caused by interference at 800 nm. Further, the obtained photoelectric conversion body was designated as AM1.5 (1
When the characteristics were evaluated under light irradiation of 00 mW / cm 2 ), the photoelectric conversion efficiency was 9.3%. Further, the sample was placed in an environmental test box at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%.
An environmental test was performed for 000 hours. As a result, there was no problem at all, only the photoelectric conversion efficiency was reduced by 0.02%.

【0022】[0022]

【比較例1】酸素イオン発生室206,207両方に、
酸素ガスは同量供給するが直流電力を供給せず、反射層
の表面を酸素イオンにさらすことを行わなかった以外は
実施例1と同様にして光電変換体を作製した。途中反射
層と透明抵抗層の形成された基板を分光光度計で反射率
を測定したところ800nmの干渉による振動の中心値
で55%の反射率であった。また得られた光電変換体を
AM1.5(100mW/cm2)の光照射下にて特性
評価を行ったところ、光電変換効率は8.2%であっ
た。該光電変換体は、実施例1のものより反射率が低く
光電変換効率も低いことがわかった。これはアルミニウ
ム膜の結晶粒により光が吸収されたためと思われる。
Comparative Example 1 Both oxygen ion generation chambers 206 and 207
The same amount of oxygen gas was supplied, but no DC power was supplied, and a photoelectric converter was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface of the reflective layer was not exposed to oxygen ions. When the reflectance of the substrate on which the reflective layer and the transparent resistance layer were formed was measured by a spectrophotometer, the reflectance was 55% at the center value of vibration due to interference at 800 nm. The characteristics of the obtained photoelectric conversion body were evaluated under irradiation with light of AM 1.5 (100 mW / cm 2 ). As a result, the photoelectric conversion efficiency was 8.2%. The photoelectric conversion body was found to have lower reflectance and lower photoelectric conversion efficiency than that of Example 1. This is probably because light was absorbed by the crystal grains of the aluminum film.

【0023】[0023]

【比較例2】酸素イオン発生室206の直流電力を40
0Wとした以外は実施例1と同様にして光電変換体を作
製した。途中反射層と透明抵抗層の形成された基板を分
光光度計で反射率を測定したところ800nmの干渉に
よる振動の中心値で51%の反射率であった。また得ら
れた光電変換体をAM1.5(100mW/cm2)の
光照射下にて特性評価を行ったところ、光電変換効率は
7.2%であった。該光電変換体は、実施例1のものよ
り反射率が低く光電変換効率も低いことがわかった。こ
れは酸素イオンの反射率を良好に保つ効果以上にターゲ
ットのアルミニウムがスパッタリングされ酸化されたア
ルミニウム膜が付着したためと思われる。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 DC power of the oxygen ion generation chamber 206 was reduced to 40
A photoelectric converter was produced in the same manner as in Example 1 except that the power was set to 0 W. When the reflectance of the substrate on which the reflection layer and the transparent resistance layer were formed was measured by a spectrophotometer, the reflectance was 51% at the center value of the vibration due to interference at 800 nm. When the obtained photoelectric conversion body was evaluated for characteristics under light irradiation of AM 1.5 (100 mW / cm 2 ), the photoelectric conversion efficiency was 7.2%. The photoelectric conversion body was found to have lower reflectance and lower photoelectric conversion efficiency than that of Example 1. This is presumably because the target aluminum was sputtered and the oxidized aluminum film adhered to the film, which was more effective than the effect of keeping the reflectance of oxygen ions good.

【0024】[0024]

【比較例3】ガスゲート226へのアルゴンガスの供給
を停止し、反射層作製室205へのアルゴンガスの供給
量を5sccmに低減した以外は実施例1と同様にして
光電変換体を作製した。途中反射層と透明抵抗層の形成
された基板を分光光度計で反射率を測定したところ80
0nmの干渉による振動の中心値で49%の反射率であ
った。また得られた光電変換体をAM1.5(100m
W/cm2)の光照射下にて特性評価を行ったところ、
光電変換効率は6.3%であった。該光電変換体は、実
施例1のものより反射率が低く光電変換効率も低いこと
がわかった。これは反射層のアルミニウム膜が酸素の混
入により酸化したためと思われる。どの程度の酸素混入
で影響が出るか調べるためガスゲートにガスを流し、ガ
ス供給管230から酸素とアルゴンの混合ガスを供給し
て透明抵抗層まで作製したところ、合計の流量を35s
ccmとし、酸素ガス量を2sccm、4sccm、8
sccmと変化させた時の反射率を測定した。それぞれ
の反射率は800nmの干渉による振動の中心値で63
%、61%、47%となった。4sccm以上、つまり
約10%以上の酸素混入で著しく反射率が低下した。
Comparative Example 3 A photoelectric converter was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the supply of the argon gas to the gas gate 226 was stopped and the supply amount of the argon gas to the reflective layer forming chamber 205 was reduced to 5 sccm. The reflectance of the substrate on which the reflective layer and the transparent resistance layer were formed was measured with a spectrophotometer.
The reflectance was 49% at the center value of the vibration due to the interference of 0 nm. Further, the obtained photoelectric conversion body was AM 1.5 (100 m
W / cm 2 ), the characteristics were evaluated under light irradiation.
The photoelectric conversion efficiency was 6.3%. The photoelectric conversion body was found to have lower reflectance and lower photoelectric conversion efficiency than that of Example 1. This is presumably because the aluminum film of the reflective layer was oxidized by the incorporation of oxygen. A gas was supplied to the gas gate to check how much oxygen was mixed, and a mixed gas of oxygen and argon was supplied from the gas supply pipe 230 to fabricate the transparent resistance layer.
ccm and the oxygen gas amount is 2 sccm, 4 sccm, 8
The reflectance at the time of changing to sccm was measured. Each reflectance is 63 at the center value of vibration due to 800 nm interference.
%, 61% and 47%. The reflectivity was remarkably reduced when oxygen was mixed at 4 sccm or more, that is, about 10% or more.

【0025】[0025]

【実施例4】本実施例においては、図3に示す枚葉式の
インライン方式の真空装置を用いて図1に示す構成の光
電変換体を作製した。基板101としての、表面をブラ
イトアニール処理した厚さ0.13mmで120mm×
120mmサイズのステンレススティールの基板10枚
を図3に示す真空装置のロード室301に同時に設置
し、圧力が10-4Torr以下になるまで排気した。こ
の後反射層形成室303と透明抵抗層形成室305にガ
ス供給管315,317から不活性ガスとしてアルゴン
ガスを各々30sccm供給し、この状態で排気バルブ
の開度を調整して真空室内の圧力を3mTorrに保っ
た。酸素イオン発生室304へは酸素ガスをガス供給管
316から10sccm供給し、圧力を0.1Torr
に保った。ゲートバルブ309を開け基板302を反射
層形成室303に送り出し圧力が安定してから以下の成
膜を行った。反射層形成用のターゲット310として純
度99.99重量%で25cm×25cmサイズのアル
ミニウムを使用し、90秒間にわたり400Wの直流電
力を印加し、約200nmの厚みのアルミニウム反射層
102を形成した。反射層102の形成された基板30
2をゲートバルブを開け酸素イオン発生室304に移動
すると同時に次の基板をロード室301から反射層形成
室303に移動した。酸素イオン発生室304の対向電
極311には13.56MHz、40Wの高周波電力を
印加し前記反射層の表面を90秒間酸化ガスを含むプラ
ズマに接触させた。再びゲートバルブ309を開け基板
302を透明抵抗層形成室305に送り出しと同時に後
続の基板を移動させた。透明抵抗層形成室305では純
度99.99重量%で25cm×25cmのサイズの酸
化亜鉛ターゲット308を用いて800Wの直流電力を
90秒間印加した。図3に示すように、同じ条件の成膜
室305を3つ設け、これらの成膜室で前記条件で処理
することで約1000nm厚みの透明抵抗層103が反
射層102上に形成できた。なおこの時、赤外線ランプ
を用いたヒータユニット307で基板の温度を250℃
に調節した。透明抵抗層103まで作製した基板302
はアンロード室306で回収した。以上の操作を繰り返
し行い9枚の基板に同じ条件で反射層と透明抵抗層を形
成した。この反射層と透明抵抗層の形成された基板の一
部を取り出し分光光度計で反射率を測定したところ80
0nmの干渉による振動のの中心値で66%の反射率で
あった。ひき続き、この反射層と透明抵抗層の形成され
た内の基板3枚を5cm×5cmの大きさに切断し実施
例1と同様にして半導体層104、反射防止層108お
よび集電電極109を形成し、出力端子110、保護樹
脂111を設けた。かくして3個の光電変換体サンプル
を得た。得られた光電変換体サンプルをAM1.5(1
00mW/cm2)の光照射下にて特性評価を行ったと
ころ、いずれも光電変換効率が9.4±1%と優れた光
電変換効率のものであった。さらに当該3個のサンプル
を温度85℃、湿度85%の環境試験箱による1000
時間の環境試験を行った。その結果、いずれの光電変換
効率も0.01〜0.02%低下しただけで全く問題な
かった。
Embodiment 4 In this embodiment, a photoelectric conversion element having the structure shown in FIG. 1 was manufactured by using a single-wafer in-line vacuum apparatus shown in FIG. 120 mm × 0.13 mm thick with bright annealed surface as substrate 101
Ten stainless steel substrates of 120 mm size were simultaneously placed in the load chamber 301 of the vacuum apparatus shown in FIG. 3 and evacuated until the pressure became 10 −4 Torr or less. Thereafter, 30 sccm of argon gas is supplied as an inert gas from the gas supply pipes 315 and 317 to the reflection layer formation chamber 303 and the transparent resistance layer formation chamber 305, and the opening degree of the exhaust valve is adjusted in this state to adjust the pressure in the vacuum chamber. Was maintained at 3 mTorr. Oxygen gas is supplied to the oxygen ion generation chamber 304 from the gas supply pipe 316 at 10 sccm, and the pressure is set to 0.1 Torr.
Kept. After the gate valve 309 was opened and the substrate 302 was sent to the reflective layer forming chamber 303 and the pressure was stabilized, the following film formation was performed. Aluminum having a purity of 99.99% by weight and a size of 25 cm × 25 cm was used as a target 310 for forming a reflective layer, and a DC power of 400 W was applied for 90 seconds to form an aluminum reflective layer 102 having a thickness of about 200 nm. Substrate 30 on which reflective layer 102 is formed
2 was moved to the oxygen ion generation chamber 304 by opening the gate valve, and at the same time, the next substrate was moved from the load chamber 301 to the reflection layer formation chamber 303. A high frequency power of 13.56 MHz and 40 W was applied to the counter electrode 311 of the oxygen ion generation chamber 304, and the surface of the reflective layer was brought into contact with plasma containing an oxidizing gas for 90 seconds. The gate valve 309 was opened again and the substrate 302 was sent out to the transparent resistance layer forming chamber 305, and at the same time the subsequent substrate was moved. In the transparent resistance layer forming chamber 305, a DC power of 800 W was applied for 90 seconds using a zinc oxide target 308 having a purity of 99.99% by weight and a size of 25 cm × 25 cm. As shown in FIG. 3, three film formation chambers 305 under the same conditions were provided, and processing was performed in these film formation chambers under the above conditions, whereby a transparent resistance layer 103 having a thickness of about 1000 nm could be formed on the reflective layer 102. At this time, the temperature of the substrate was set to 250 ° C. by a heater unit 307 using an infrared lamp.
Was adjusted to Substrate 302 fabricated up to transparent resistance layer 103
Was collected in the unloading chamber 306. By repeating the above operation, a reflection layer and a transparent resistance layer were formed on nine substrates under the same conditions. A part of the substrate on which the reflective layer and the transparent resistance layer were formed was taken out, and the reflectance was measured with a spectrophotometer.
The reflectance was 66% at the center value of the vibration due to the interference of 0 nm. Subsequently, the three substrates on which the reflective layer and the transparent resistance layer were formed were cut into a size of 5 cm × 5 cm, and the semiconductor layer 104, the antireflection layer 108 and the current collecting electrode 109 were formed in the same manner as in Example 1. Then, an output terminal 110 and a protective resin 111 were provided. Thus, three photoelectric converter samples were obtained. The obtained photoelectric conversion body sample was subjected to AM1.5 (1
When the characteristics were evaluated under light irradiation of (00 mW / cm 2 ), the photoelectric conversion efficiency was 9.4 ± 1%, which was excellent. Further, the three samples were subjected to an environmental test box of 85 ° C.
A time environmental test was performed. As a result, there was no problem at all, only the photoelectric conversion efficiency decreased by 0.01 to 0.02%.

【0026】[0026]

【比較例4】実施例4でロード室301に設置した基板
のうち一枚について、酸素イオン発生室304の高周波
電力を印加しない以外は実施例4と同じ条件で反射層と
透明抵抗層を形成した。つまり酸素イオン接触を行わな
かった。反射層と透明抵抗層の形成された基板について
分光光度計で反射率を測定したところ800nmの干渉
による振動の中心値でそれぞれ57%であった。この後
実施例4と同様にして半導体層以降の形成を行い光電変
換体を得た。得られた光電変換体をAM1.5(100
mW/cm2)の光照射下にて特性評価を行ったとこ
ろ、光電変換効率は8.4%であった。当該光電変換体
は、実施例4のものより反射率が低く光電変換効率も低
いことがわかった。これはアルミニウム膜の結晶粒界に
より光が吸収されたためと思われる。
Comparative Example 4 A reflection layer and a transparent resistance layer were formed on one of the substrates set in the load chamber 301 in Example 4 under the same conditions as in Example 4 except that no high-frequency power in the oxygen ion generation chamber 304 was applied. did. That is, oxygen ion contact was not performed. The reflectance of the substrate on which the reflective layer and the transparent resistance layer were formed was measured by a spectrophotometer. The center value of the vibration caused by interference at 800 nm was 57%. Thereafter, the formation of the semiconductor layer and subsequent layers was performed in the same manner as in Example 4 to obtain a photoelectric conversion body. The obtained photoelectric converter was converted to AM1.5 (100
When the characteristics were evaluated under light irradiation of mW / cm 2 ), the photoelectric conversion efficiency was 8.4%. It was found that the photoelectric conversion body had lower reflectance and lower photoelectric conversion efficiency than that of Example 4. This is probably because light was absorbed by the crystal grain boundaries of the aluminum film.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によって反射層を形成することに
より、入射する光を有効に利用されて半導体への光の吸
収が増加し高い光電変換効率を発揮し、長期連続使用に
おいても劣化の少ない光電変換体を効率的に製造でき
る。該光電変換体は、安価でかつ信頼性が高く、系統電
力用として有効に使用できる。
By forming a reflective layer according to the present invention, the incident light is effectively used, the absorption of light into the semiconductor is increased, a high photoelectric conversion efficiency is exhibited, and there is little deterioration even during long-term continuous use. A photoelectric conversion body can be manufactured efficiently. The photoelectric converter is inexpensive and highly reliable, and can be effectively used for system power.

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

【図1】本発明の薄膜光電変換体の一例の構成を模式的
に示す略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an example of a thin-film photoelectric conversion body of the present invention.

【図2】本発明の反射層を形成するに好適な真空装置の
一例の模式図である。
FIG. 2 is a schematic view of an example of a vacuum device suitable for forming a reflection layer of the present invention.

【図3】本発明の反射層を形成するに好適な真空装置の
他の例の模式図である。
FIG. 3 is a schematic view of another example of a vacuum device suitable for forming a reflective layer of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基板 102 反射層 102′ 反射層の酸素イオン接触処理した表面領域 103 透明抵抗層 104 半導体接合を有する半導体層 105 n型層 106 i型層 107 p型層 108 反射防止層 109 集電電極 110 出力端子 111 保護樹脂 201 送り出し室 202 ロール状基板 203 ガイドローラ 204 帯状基板 205 反射層形成室 206,207 酸素イオン発生室 208,209 透明電極層形成室 210 巻き取り室 211 巻き取りリール 212 ステアリングローラ 213 合紙ロール 214 反射層用ターゲット 215,216 グロー放電用カソード電極 217,218 透明抵抗層用ターゲット 219〜223 直流電源 224,225 基板加熱用ヒータ 226 ガスゲート 227,228,229 しきい板 230〜234 ガス導入管 235 マグネットローラ 301 ロード室 302 基板 303 反射層形成室 304 酸素イオン発生室 305 透明電極層形成室 306 アンロード室 307 基板加熱用ヒータ 308 透明抵抗層用ターゲット 309 ゲートバルブ 310 反射層用ターゲット 311 放電用対向電極 312,314 直流電源 313 高周波電源 315〜317 ガス導入管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate 102 Reflection layer 102 'Surface region of reflection layer subjected to oxygen ion contact treatment 103 Transparent resistance layer 104 Semiconductor layer having semiconductor junction 105 n-type layer 106 i-type layer 107 p-type layer 108 Anti-reflection layer 109 current collecting electrode 110 output Terminal 111 Protective resin 201 Sending-out chamber 202 Roll-shaped substrate 203 Guide roller 204 Strip-shaped substrate 205 Reflective layer forming chamber 206, 207 Oxygen ion generating chamber 208, 209 Transparent electrode layer forming chamber 210 Winding chamber 211 Winding reel 212 Steering roller 213 Paper roll 214 Reflective layer target 215,216 Glow discharge cathode electrode 217,218 Transparent resistance layer target 219-223 DC power supply 224,225 Substrate heater 226 Gas gate 227,228,229 Threshold plate 30 to 234 Gas introduction pipe 235 Magnet roller 301 Load chamber 302 Substrate 303 Reflection layer formation chamber 304 Oxygen ion generation chamber 305 Transparent electrode layer formation chamber 306 Unload chamber 307 Heater for substrate heating 308 Transparent resistance layer target 309 Gate valve 310 Reflection Layer target 311 Discharge counter electrode 312,314 DC power supply 313 High frequency power supply 315-317 Gas inlet tube

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に反射層と透明抵抗層と半導体層
とを順次積層して光電変換体を製造する方法において、
前記基板上に前記反射層を形成する工程と、当該形成さ
れた反射層を酸素イオンに接触させる工程と、該反射層
の上に前記透明抵抗層を形成する工程とを一連の真空成
膜空間内で連続して行うことを特徴とする前記光電変換
体の製造方法。
1. A method for manufacturing a photoelectric conversion body by sequentially laminating a reflection layer, a transparent resistance layer and a semiconductor layer on a substrate,
A step of forming the reflective layer on the substrate, a step of contacting the formed reflective layer with oxygen ions, and a step of forming the transparent resistance layer on the reflective layer. The method for producing the photoelectric conversion body, wherein the method is performed continuously.
【請求項2】 基板上に反射層と透明抵抗層と半導体層
とを順次積層して光電変換体を製造する方法において、
前記反射層として、前記基板上にアルミニウムまたはア
ルミニウム含有物からなる層をスパッタリング法により
形成する工程と、当該形成された層を酸素イオンに接触
させる工程と、前記層上に酸化亜鉛を主成分とする層を
前記透明抵抗層としてスパッタリング法により形成する
工程とを一連の空間内で連続して行い、かつ前記反射層
の成膜空間への前記酸素イオンに接触させる空間からの
酸素ガスの混入をガス分圧で10%以下に制限すること
を特徴とする前記光電変換体の製造方法。
2. A method for manufacturing a photoelectric conversion body by sequentially laminating a reflection layer, a transparent resistance layer, and a semiconductor layer on a substrate,
As the reflective layer, a step of forming a layer made of aluminum or an aluminum-containing substance on the substrate by a sputtering method, a step of contacting the formed layer with oxygen ions, and zinc oxide as a main component on the layer. And a step of forming a layer to be formed as the transparent resistance layer by a sputtering method are continuously performed in a series of spaces, and mixing of oxygen gas from a space that is brought into contact with the oxygen ions into a film formation space of the reflective layer is performed. The method for producing the photoelectric conversion body, wherein the partial pressure of the gas is limited to 10% or less.
【請求項3】 前記反射層を酸素イオンに接触させる工
程を、アルミニウムまたはアルミニウム含有物を主成分
とするターゲットと、酸化亜鉛を主成分とするターゲッ
トの、いずれかか又は両方をカソード電極とし、酸素ガ
スを含む雰囲気でグロー放電を発生させる空間に前記反
射層を形成した基板を通過させることにより行うことを
特徴とする請求項2に記載の光電変換体の製造方法。
3. A step of contacting the reflective layer with oxygen ions, wherein one or both of a target mainly composed of aluminum or an aluminum-containing substance and a target mainly composed of zinc oxide are used as a cathode electrode; The method according to claim 2, wherein the method is performed by passing the substrate on which the reflective layer is formed through a space in which glow discharge is generated in an atmosphere containing oxygen gas.
【請求項4】 基板上に反射層と透明抵抗層と半導体層
とを順次積層して光電変換体を製造する装置において、
基板上にアルミニウムまたはアルミニウム含有物からな
る反射層をスパッタリング法で形成する手段と、アルミ
ニウムまたはアルミニウム含有物を主成分とするターゲ
ットと、酸化亜鉛を主成分とするターゲットの、いずれ
かか又は両方をカソード電極とし酸素ガスを含む雰囲気
でグロー放電を行う手段と、前記形成された反射層をこ
のグロー手段を通過させる手段と、前記反射層の形成手
段と前記グロー放電を行う手段との間に基板は通過でき
るが前記反射層の形成手段への酸素ガスの混入を制限す
る手段と、酸化亜鉛を主成分とする透明抵抗層をスパッ
タリング法で形成する手段と、を有することを特徴とす
る光電変換体の製造装置。
4. An apparatus for manufacturing a photoelectric converter by sequentially laminating a reflective layer, a transparent resistance layer, and a semiconductor layer on a substrate,
Means for forming a reflective layer made of aluminum or an aluminum-containing substance on a substrate by a sputtering method, a target mainly containing aluminum or an aluminum-containing substance, and a target mainly containing zinc oxide, or both of them. Means for performing glow discharge in an atmosphere containing oxygen gas as a cathode electrode; means for passing the formed reflective layer through the glow means; and a substrate between the means for forming the reflective layer and the means for performing the glow discharge. A means for limiting mixing of oxygen gas into the means for forming the reflective layer, and means for forming a transparent resistance layer containing zinc oxide as a main component by a sputtering method. Body manufacturing equipment.
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