JPS58132984A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPS58132984A JPS58132984A JP57014635A JP1463582A JPS58132984A JP S58132984 A JPS58132984 A JP S58132984A JP 57014635 A JP57014635 A JP 57014635A JP 1463582 A JP1463582 A JP 1463582A JP S58132984 A JPS58132984 A JP S58132984A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
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- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/028—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L31/0288—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table characterised by the doping material
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プラズマＯＶＤ法により作製するアモルファ
スシリコン（以下ではα−１１と書＜）太陽電池におい
て、リン（以下ではＰとかく）を含む溶液を用いてｒの
ドーピングを行なうことにより、４ｌ−ｓｉ中にＰの連
続的な濃度分布の傾斜をもたせ、性能向上を達成した太
陽電池の製造方法に関する。
スシリコン（以下ではα−１１と書＜）太陽電池におい
て、リン（以下ではＰとかく）を含む溶液を用いてｒの
ドーピングを行なうことにより、４ｌ−ｓｉ中にＰの連
続的な濃度分布の傾斜をもたせ、性能向上を達成した太
陽電池の製造方法に関する。
近年、太陽電池の低コスト化へのアプローチとして、ト
１１を用いた太陽電池が非常に注目を集めているゝ゛。
１１を用いた太陽電池が非常に注目を集めているゝ゛。
従来のａ −ｓ ｉ薄膜太陽電池の断面構造を第１図に
示す。同図において、１１はガラス、１２は透明導電膜
で、通常Ｓ：ａＯ１，工ｎ、０３ 、ＸＴＯ（インジウ
ム酸化錫）が用いられる。また、１５はα−，ｓｉ膜で
透明導電ｌｌＸｆｆ１ＩｌからＰ層、１層、Ａ層の積層
構造になっている。１４はアルミ電極である光は矢印ム
の方向から照射され、太陽電池の電気的出力は、透明電
極１２とアルミ電極１４とから取り出す。
示す。同図において、１１はガラス、１２は透明導電膜
で、通常Ｓ：ａＯ１，工ｎ、０３ 、ＸＴＯ（インジウ
ム酸化錫）が用いられる。また、１５はα−，ｓｉ膜で
透明導電ｌｌＸｆｆ１ＩｌからＰ層、１層、Ａ層の積層
構造になっている。１４はアルミ電極である光は矢印ム
の方向から照射され、太陽電池の電気的出力は、透明電
極１２とアルミ電極１４とから取り出す。
製造方法は通常のプラズマｏｗｎ法が一般に用いられる
。すなわち透明導電膜のついたガラス基板を真空容器に
入れ、２５０〜５００℃に加熱する。この状態で、必要
に応じ５ｉｎ４ 、ＰＨ，。
。すなわち透明導電膜のついたガラス基板を真空容器に
入れ、２５０〜５００℃に加熱する。この状態で、必要
に応じ５ｉｎ４ 、ＰＨ，。
Ｂ、Ｈ，のガスを流しながら、高周波放電を起こし、Ｐ
、ｉ、ｎの各トリ１膜を形成する。
、ｉ、ｎの各トリ１膜を形成する。
用いられるガスは通常、Ｈｌをペースにした１０％の１
元”ｊ４ ＠ Ｈｌ ペースの５００ＰＰＭのＰＨ。
元”ｊ４ ＠ Ｈｌ ペースの５００ＰＰＭのＰＨ。
ｅＨｌベースの５００ＰＰＭのＢ、Ｈ，である。また！
’、ｉ、ｎ各層の膜厚はそれぞれＰ層が１００〜２００
５’ ｅ ’層が４０００〜６０００１．１１層が１０
００〜ｚｏｏｏｉである。
’、ｉ、ｎ各層の膜厚はそれぞれＰ層が１００〜２００
５’ ｅ ’層が４０００〜６０００１．１１層が１０
００〜ｚｏｏｏｉである。
ガス流量は装置の大きさによって異なるが、２０ｅ１１
１φの平行平板製の電極をもつプラズマＯＶＤ装置を例
にとるならば、基板温度を３００℃に保ち、約５分間５
００ ｏｏ／ｊの８１Ｈ，と２００００７ｍのＢ、Ｈ，
を流す。高周波出力は４０７で高周波放電を行なうこと
により、所望のＰ層が得られる。
１φの平行平板製の電極をもつプラズマＯＶＤ装置を例
にとるならば、基板温度を３００℃に保ち、約５分間５
００ ｏｏ／ｊの８１Ｈ，と２００００７ｍのＢ、Ｈ，
を流す。高周波出力は４０７で高周波放電を行なうこと
により、所望のＰ層が得られる。
次に一度排気したのちＳｉＨ，、のみを流して、約９０
分高周波放電を行なうことにより４０００〜６０００Ｘ
の１層が得られる。さらに再び排気したのち、ＰＨ８と
８１Ｈ４を流し約１５分の高周波放電により、所望のｎ
層を得ることができ、太陽電池に必要なＰ −ｉ −ｎ
接合が形成される。
分高周波放電を行なうことにより４０００〜６０００Ｘ
の１層が得られる。さらに再び排気したのち、ＰＨ８と
８１Ｈ４を流し約１５分の高周波放電により、所望のｎ
層を得ることができ、太陽電池に必要なＰ −ｉ −ｎ
接合が形成される。
この従来の方法には、大きな欠点がある。それハト−ピ
ング量を簡単に変えられないことである。Ｐ −ｉ −
ｎ構造における不純物の濃度分布はステップジャンクシ
ラン型より傾斜接合型の方が望ましい。
ング量を簡単に変えられないことである。Ｐ −ｉ −
ｎ構造における不純物の濃度分布はステップジャンクシ
ラン型より傾斜接合型の方が望ましい。
その理由は、α、−８１中においては単結晶に比べてキ
ャリアの拡散距離が桁違いに短いため、膜中のどの部分
にも障壁電界が存在する方が太陽電池の光電流が大きく
なる為である。
ャリアの拡散距離が桁違いに短いため、膜中のどの部分
にも障壁電界が存在する方が太陽電池の光電流が大きく
なる為である。
にもかかわらず、従来の方法ではガスボンベを交換しな
い限り、ＢｔＨｓ、あるいはＰＨ，の希釈比を変えるこ
とができない。また仮にざンペを交換しなからａ−８１
のデｌジシ田ンを行なうにしても、連続的なドーピング
量の変化を持たせることはできない。
い限り、ＢｔＨｓ、あるいはＰＨ，の希釈比を変えるこ
とができない。また仮にざンペを交換しなからａ−８１
のデｌジシ田ンを行なうにしても、連続的なドーピング
量の変化を持たせることはできない。
ドーピング量を連続的に変える一つの方法としては不純
物ガス（Ｂ、 Ｈ，やＰＨ，）の流量を連続的に変える
方法が考えられる。しかし、不純物ガスの流量を変える
とＳｉＨ４を含めた総流量が変化してしまい、プラズマ
条件が変化しα−ｇｉの特性が変ってしまう。場合によ
ってはプラズマ発振が不安定になってしまう。
物ガス（Ｂ、 Ｈ，やＰＨ，）の流量を連続的に変える
方法が考えられる。しかし、不純物ガスの流量を変える
とＳｉＨ４を含めた総流量が変化してしまい、プラズマ
条件が変化しα−ｇｉの特性が変ってしまう。場合によ
ってはプラズマ発振が不安定になってしまう。
構造上、第１図に示した太陽電池の場合、ｎ層はアルミ
電極とのオーム性接触が必要なため、アルミ電極との境
界面付近では高濃度のリンドープが必要である。一方、
キャリアの収集効率を良−くするためにはアルミとの境
界面から１層方向へ向ってリンのドープ量を少なくシ、
α−ｓ１膜中に電界を形成することが望ましし）。自「
述のように従来の作製方法では、リンの濃度分布に傾斜
を持たせることが困難であり、太陽電池の特性も十分な
ものが得られなかった０ 本発明はかかる欠点を除失したものであって、目的とす
るところは、ガスの総流量を変イヒさせることなく、ｐ
のドーピング量を連続的に変えることにより、ｎ層中に
不純唆濃度の傾斜□をもたせ、太陽電池の性能を向上さ
せようとするものである本発明については実施例をもっ
て説明する。
電極とのオーム性接触が必要なため、アルミ電極との境
界面付近では高濃度のリンドープが必要である。一方、
キャリアの収集効率を良−くするためにはアルミとの境
界面から１層方向へ向ってリンのドープ量を少なくシ、
α−ｓ１膜中に電界を形成することが望ましし）。自「
述のように従来の作製方法では、リンの濃度分布に傾斜
を持たせることが困難であり、太陽電池の特性も十分な
ものが得られなかった０ 本発明はかかる欠点を除失したものであって、目的とす
るところは、ガスの総流量を変イヒさせることなく、ｐ
のドーピング量を連続的に変えることにより、ｎ層中に
不純唆濃度の傾斜□をもたせ、太陽電池の性能を向上さ
せようとするものである本発明については実施例をもっ
て説明する。
実施例
第２図は本発明のＰのドーピング量の制御部を示す図で
、中心線を含む上下方向の面で切断したところを表わし
ている。同図において、２１はウォーターパス、２２は
温水の導入口、？３は冷水の導入口、２４は排水口であ
る。また２５はウォーターパス内の温度を検知するため
の熱電対、２６は石英容器、２７は■、ガス導入管、２
８はＨ！ガス排出管、２９はオキシ塩化リン（又は三塩
化リン）の液体である。
、中心線を含む上下方向の面で切断したところを表わし
ている。同図において、２１はウォーターパス、２２は
温水の導入口、？３は冷水の導入口、２４は排水口であ
る。また２５はウォーターパス内の温度を検知するため
の熱電対、２６は石英容器、２７は■、ガス導入管、２
８はＨ！ガス排出管、２９はオキシ塩化リン（又は三塩
化リン）の液体である。
本装置は熱電対２５によって、ウォーターノくス内の温
度を検知し、フィードバックをかけて、温水の導入口２
２と冷水の導入口２３から流入する量を制御し、オキシ
塩化リン（又は三塩化リン）の温度を所定の温度に保つ
ことができる。また、温水、冷水の量を連続的に変える
ことによりオキシ塩化リン（又は三塩化リン）の温度を
連続的に変えることもできる。
度を検知し、フィードバックをかけて、温水の導入口２
２と冷水の導入口２３から流入する量を制御し、オキシ
塩化リン（又は三塩化リン）の温度を所定の温度に保つ
ことができる。また、温水、冷水の量を連続的に変える
ことによりオキシ塩化リン（又は三塩化リン）の温度を
連続的に変えることもできる。
Ｈ，ガスの導入管２７からＨ，ガスを流し、排出管から
Ｈ，ガスを排出すると、そのＨ，ガス中にはＰＯＯｔｓ
（ヌはｐｏ４）が含まれている。しかも含有量は、ア
ｏｏ４（又はｐｏＬｓ）の蒸気圧に依存し、ウォーター
バスの温度によりて制御される。
Ｈ，ガスを排出すると、そのＨ，ガス中にはＰＯＯｔｓ
（ヌはｐｏ４）が含まれている。しかも含有量は、ア
ｏｏ４（又はｐｏＬｓ）の蒸気圧に依存し、ウォーター
バスの温度によりて制御される。
Ｈ，ガスの排出管２８からのＨ富ガスをプラズマＯＶＤ
装置の反応室に導きＳｉｎ、ガスと一緒にしてプラズマ
放電させると、所望のリン濃度を有するｎ形のａ −＠
ｉ膜が得られる。しかも、ウォーターバスの温度を変
えることによりα−−１中に含まれるリン濃度を制御で
きる。
装置の反応室に導きＳｉｎ、ガスと一緒にしてプラズマ
放電させると、所望のリン濃度を有するｎ形のａ −＠
ｉ膜が得られる。しかも、ウォーターバスの温度を変
えることによりα−−１中に含まれるリン濃度を制御で
きる。
従来の方法のところで述べた装置におし）て、Ｂ、 Ｈ
６のガス系のかわりに第２図のガス系をつ番す、ｖｏｃ
ｔ、Ｃ又はｐａｌＢ ）の温度を、３０℃から７５℃ま
で上げながらｎ層を形成しα−１１太陽電池を形成した
。Ｈ，ガスの流量は２００ Ｇｏ／−に保りた。
６のガス系のかわりに第２図のガス系をつ番す、ｖｏｃ
ｔ、Ｃ又はｐａｌＢ ）の温度を、３０℃から７５℃ま
で上げながらｎ層を形成しα−１１太陽電池を形成した
。Ｈ，ガスの流量は２００ Ｇｏ／−に保りた。
この結果、得られた太陽電池は、従来のものに比べて、
２００ルクスの螢光打丁での変換効率Ｇｌ約２割増加し
た。
２００ルクスの螢光打丁での変換効率Ｇｌ約２割増加し
た。
以上の説明かられかるように、本発明４マ９ンのドーピ
ング量の制御を容易に行なう方法を示すも電池で重要な
Ｐ層の不純物濃度を連続的にかえ、太陽電池の性能向上
をはかることができる。
ング量の制御を容易に行なう方法を示すも電池で重要な
Ｐ層の不純物濃度を連続的にかえ、太陽電池の性能向上
をはかることができる。
また本発明は、Ｐ−１−ｎ層を第１図と逆にした構造の
太１１１ｍ！池、すなわち、透明導電膜上に、それぞれ
ｎ、ｉ、Ｐの順でα−１１を積層した太陽電池において
も効果は同じであり応用範囲は広い。
太１１１ｍ！池、すなわち、透明導電膜上に、それぞれ
ｎ、ｉ、Ｐの順でα−１１を積層した太陽電池において
も効果は同じであり応用範囲は広い。
第１図はα−８１太陽電池の断面構造を示す図、第２図
は本発明のリンのドーピング量の制御部を示す図である
。 ２１・・・・・・ウォーターバス ２２・・・・・・温水の導入口 ２３・・・・・・冷水の導入口 ２４・・・・・・排水口 ２５・・・・・・熱電対 ２６・・・・・・石英の容器 ２７・・・・・・Ｈ，ガス導入管 ２Ｂ・・・・・・Ｈ，ガス排出管 ２９・・・・・・オキシ塩化リン（又は三塩化リン）以
上 出願人 株式会社諏訪精工舎 ３５
は本発明のリンのドーピング量の制御部を示す図である
。 ２１・・・・・・ウォーターバス ２２・・・・・・温水の導入口 ２３・・・・・・冷水の導入口 ２４・・・・・・排水口 ２５・・・・・・熱電対 ２６・・・・・・石英の容器 ２７・・・・・・Ｈ，ガス導入管 ２Ｂ・・・・・・Ｈ，ガス排出管 ２９・・・・・・オキシ塩化リン（又は三塩化リン）以
上 出願人 株式会社諏訪精工舎 ３５
Claims (1)
- （１） プラズマＯｖＤ法により作製するアモルファ
スシリコン太陽電池において、リンを含む溶液を用いて
、リンのドーピングを行なうことを特徴とする太陽電池
の製造方法。 （１） リンを含む溶液として、三塩化リン（Ｐｏｔ
、）、又はオキシ塩化リン（ｐｏａ４）を用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽電池の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014635A JPS58132984A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014635A JPS58132984A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132984A true JPS58132984A (ja) | 1983-08-08 |
Family
ID=11866650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57014635A Pending JPS58132984A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58132984A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681984A (en) * | 1985-04-11 | 1987-07-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Solar cell comprising a semiconductor body formed of amorphous silicon and having a layer sequence p-SiC/i/n |
| US5769963A (en) * | 1995-08-31 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
-
1982
- 1982-02-01 JP JP57014635A patent/JPS58132984A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681984A (en) * | 1985-04-11 | 1987-07-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Solar cell comprising a semiconductor body formed of amorphous silicon and having a layer sequence p-SiC/i/n |
| US5769963A (en) * | 1995-08-31 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
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