JPS5857757A - 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents
非晶質シリコン太陽電池の製造方法Info
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- JPS5857757A JPS5857757A JP56157036A JP15703681A JPS5857757A JP S5857757 A JPS5857757 A JP S5857757A JP 56157036 A JP56157036 A JP 56157036A JP 15703681 A JP15703681 A JP 15703681A JP S5857757 A JPS5857757 A JP S5857757A
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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】
本発明はグロー放電分解法により作製される非晶質シリ
コン太陽電池に関する。
コン太陽電池に関する。
本発明の目的は光電特性が優れ変換効率の高い非晶質シ
リコン太陽電池を得ることである。
リコン太陽電池を得ることである。
モノシラン（８１Ｈ４）、あるいは四フッ化硅素（ｓｌ
ｙ、）をグロー放電分解して得られる非晶質シリコンは
置換型不純物のドーピングによってｐｓ制御ができる上
、単結晶と比べてすぐれた光電特性をもつことから太陽
電池材料として大きな注目を集めている。
ｙ、）をグロー放電分解して得られる非晶質シリコンは
置換型不純物のドーピングによってｐｓ制御ができる上
、単結晶と比べてすぐれた光電特性をもつことから太陽
電池材料として大きな注目を集めている。
その代表的な製造方法はモノシラン（Ｓ ｉ Ｈ。
）と水素（Ｈｌ）を適当な混合比で数百Ｐｅｔ程度の圧
力となる様真空槽内に導入し、これに高周波電場（通常
１五５６ＭＨｓ）を印加してプラズマ分解するグロー放
電分解法によるものである。
力となる様真空槽内に導入し、これに高周波電場（通常
１五５６ＭＨｓ）を印加してプラズマ分解するグロー放
電分解法によるものである。
価電子制御を行なうにはｎ形としてホスフィン（Ｐａｓ
）ｔアルシン（ＡｓＨ３）からＰやＡ８をドナーとして
ドープし、Ｐ形としてジボラン（Ｂｍ Ｈｌ ）から
Ｂをアクセプターとしてドープする。
）ｔアルシン（ＡｓＨ３）からＰやＡ８をドナーとして
ドープし、Ｐ形としてジボラン（Ｂｍ Ｈｌ ）から
Ｂをアクセプターとしてドープする。
第１図及び第２図に非晶質シリコン太陽電池の基本構造
を示す。
を示す。
１及び１１はガラス基板、２及び１２は透明電極、３及
び１３はＰ形弁晶質シリコン層、４及び１４はノンドー
プ非晶質シリコン層、５及び１５は語形非晶質シリコン
層、６及び１６はアルミニウム電極である。
び１３はＰ形弁晶質シリコン層、４及び１４はノンドー
プ非晶質シリコン層、５及び１５は語形非晶質シリコン
層、６及び１６はアルミニウム電極である。
第２図の構造ではガラス基板１１とアルミニウム電極１
６とのかわりに金属基板（ステンレス。
６とのかわりに金属基板（ステンレス。
ニッケル等）を使用しても良い。
従来、かかるＰｉ％構造の非晶質シリコン太陽電池の製
造において、は、所定のガス雰囲気中において、基板を
２００〜４００℃の所定温度に設定した後、Ｐ層、ｉ層
、界層を順次成膜していた。
造において、は、所定のガス雰囲気中において、基板を
２００〜４００℃の所定温度に設定した後、Ｐ層、ｉ層
、界層を順次成膜していた。
この場合通常基板加熱ヒーターからの熱の他にプラズマ
による熱も加わり、基板湿度は初期の設定値から数度〜
数十度上昇する。
による熱も加わり、基板湿度は初期の設定値から数度〜
数十度上昇する。
この為成膜中には膜形成と同時に熱アニールも同時に進
行し、膜中にとり込まれる水素濃度が変化することによ
り特性の低下、再現性の悪化を引き起こしていた。
行し、膜中にとり込まれる水素濃度が変化することによ
り特性の低下、再現性の悪化を引き起こしていた。
本発明はかかる欠点を除失するもので、Ｐ層。
ｉＮ、ｓ層形成時に基板温度を順次低下させることによ
り光電特性が優れ変換効率の高い非晶質シリコン太陽電
池が得られた。
り光電特性が優れ変換効率の高い非晶質シリコン太陽電
池が得られた。
以下実施例により本発明について具体的に詳述する。
製造装置は第３図に示す装置を使用した。
２１は原料ガスで、流量計２２を通じて石英反応管２５
に導入される。導入されたガスは電極２５に印加される
高周波電界によりプラズマ分解され基板ホルダー２４上
に載置された基板２６上に成膜される。なお基板ホルダ
ー２４は膜質を均一にする為回転され基板加熱ヒーター
により加熱される。導入されたガス及びプラズマ分解さ
れた余剰ガスは真空ポンプ系によりＰから排気される。
に導入される。導入されたガスは電極２５に印加される
高周波電界によりプラズマ分解され基板ホルダー２４上
に載置された基板２６上に成膜される。なお基板ホルダ
ー２４は膜質を均一にする為回転され基板加熱ヒーター
により加熱される。導入されたガス及びプラズマ分解さ
れた余剰ガスは真空ポンプ系によりＰから排気される。
実施例１
（１）使用ガス
（１）Ｐ層 ｓｏｏｐｐｍジボラン／水素１０％モノシ
ラン／水素 （２）１層 １０％モノシラン／水素 （３）ｎ層 １１０００ＰＰホスフィン／水素１０％モ
ノシラン／水票 （Ｉｉ）ガス流量 （１）Ｐ層 ジボラン ３０ｏｏ／分 モノシランｔ２００ａｏ／分 （２）ｉ層 モノシラン ２００ａａ／分（８） ｎ層
ホスフィン ｔｏｏｏｏ／分モノシラン １０００ａ
／酬 （１）高周波パワー（ＩＡ５６ＭＨｚ）０Ｗ （ＩＶ）Ｍ厚 （１） Ｐ層 ５０〜７０１ （２）ｉ層 ４５００〜５０００Ｘ （ｓ） ｎ層 ６００〜８００Ｘ （Ｖ）ガラス基板 （１） Ｓ ｎ Ｏ、透明電極付コーニング７０５９’
（２）工ＴＯ透明電極付コーニング７０５９（＋５）
Ｂ ！ｌ Ｏ１透明電極付ソーダ（４）工ＴＯ透明電極
付ソーダ 以上の条件において第１図の構造の太陽電池を作成した
。
ラン／水素 （２）１層 １０％モノシラン／水素 （３）ｎ層 １１０００ＰＰホスフィン／水素１０％モ
ノシラン／水票 （Ｉｉ）ガス流量 （１）Ｐ層 ジボラン ３０ｏｏ／分 モノシランｔ２００ａｏ／分 （２）ｉ層 モノシラン ２００ａａ／分（８） ｎ層
ホスフィン ｔｏｏｏｏ／分モノシラン １０００ａ
／酬 （１）高周波パワー（ＩＡ５６ＭＨｚ）０Ｗ （ＩＶ）Ｍ厚 （１） Ｐ層 ５０〜７０１ （２）ｉ層 ４５００〜５０００Ｘ （ｓ） ｎ層 ６００〜８００Ｘ （Ｖ）ガラス基板 （１） Ｓ ｎ Ｏ、透明電極付コーニング７０５９’
（２）工ＴＯ透明電極付コーニング７０５９（＋５）
Ｂ ！ｌ Ｏ１透明電極付ソーダ（４）工ＴＯ透明電極
付ソーダ 以上の条件において第１図の構造の太陽電池を作成した
。
まず従来例として基板温度を２８０℃に固定し順次２層
ｅ ’ Ｉ’ｌ ｅ％層を形成した。
ｅ ’ Ｉ’ｌ ｅ％層を形成した。
この時の基板温度は当初２８０℃、１層形成後２８２℃
、ｉ層形成後２９１℃９％層形成後２９４℃であった。
、ｉ層形成後２９１℃９％層形成後２９４℃であった。
温度測定は各層形成後高周波電界を一時停止して温度測
定を行ない直ちにガス導入を停止して真空とした後、次
のガス導入を行なった。
定を行ない直ちにガス導入を停止して真空とした後、次
のガス導入を行なった。
次いで本発明の方法として各層形成時に基板加熱ヒータ
ーのパワーをコントロールし基板温度を次の様に制御し
た。
ーのパワーをコントロールし基板温度を次の様に制御し
た。
当初２″８０℃、Ｐ層形ｔＥ後２８２℃、ｉ層形成前２
７３℃、ＩＮ形成後２８０℃、４層形成前り７６℃、路
層形成後２７９℃。
７３℃、ＩＮ形成後２８０℃、４層形成前り７６℃、路
層形成後２７９℃。
以上の如く各層形成時にはプラズマによる基板温度の自
然増加があるが、Ｐ層形成時の温度を越えない機制御し
た。
然増加があるが、Ｐ層形成時の温度を越えない機制御し
た。
この時の太陽電池特性を第４図ａ −ｔｉに示す。
ａ４ｉｓｎｏ１透明電極付コーニング７ｏ５９の場合で
あり、ｂはＳｎＯ，透明電極付ソーダの場合、Ｃは工Ｔ
ｏ透明電極付コーニング７０５９の場合であり、ｄは工
ＴＯ透明電極付ソーダの場合を示す。図中横軸は開放電
圧、縦軸は短絡電流を示し螢光灯２００ｔｘ照射時の特
性を示した。又図中Ａは本発明法により、Ｂは従来法に
より作成した場合である。
あり、ｂはＳｎＯ，透明電極付ソーダの場合、Ｃは工Ｔ
ｏ透明電極付コーニング７０５９の場合であり、ｄは工
ＴＯ透明電極付ソーダの場合を示す。図中横軸は開放電
圧、縦軸は短絡電流を示し螢光灯２００ｔｘ照射時の特
性を示した。又図中Ａは本発明法により、Ｂは従来法に
より作成した場合である。
図より本発明による製造方法では曲線因子が大巾に向上
し、その結果変換効率も大巾に向上している。
し、その結果変換効率も大巾に向上している。
更に同種の実験を３００℃、３２０℃、３４０℃におい
ても行なったがすべて同様の結果を示した。
ても行なったがすべて同様の結果を示した。
なお実施例では各層形ｆ４ｔ！にの湿度がＰ層形成後の
温度と近似した場合を示したが、１５℃以内の範囲であ
ればｉ層及びへ層形成時の温度を低下させてもｒＨＪ題
はなかった。
温度と近似した場合を示したが、１５℃以内の範囲であ
ればｉ層及びへ層形成時の温度を低下させてもｒＨＪ題
はなかった。
以上詳述した如く本発明によれば光電特性が優れ変換効
率の高い非晶質シリコン太陽電池が得られ、腕時計、電
４．各種計測器等非常に人混な用途を有する。
率の高い非晶質シリコン太陽電池が得られ、腕時計、電
４．各種計測器等非常に人混な用途を有する。
＃１１図は非晶質シリコン太陽電池の基本構造を示す。
第２図は非晶質シリコン太陽電池の他の基本構造を示す
。 第３図は本発明に用いた製造装置のブロック図を示す。 第４図は従来法と本発明法による試作太陽電池の特性を
示す図である。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 ユｌ 第３図 （ρ）
（ｂ）第４図
。 第３図は本発明に用いた製造装置のブロック図を示す。 第４図は従来法と本発明法による試作太陽電池の特性を
示す図である。 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 ユｌ 第３図 （ρ）
（ｂ）第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 グロー放電分解法により形成される非晶質シリコン太陽
電池において、該太陽電池を構成するざロンドープ層（
Ｐ層）、ノンドープ層（１層）。 リンドープ層（％層）形成時に基板温度を前動Ｐ層形成
時の温度以下に制御することを特徴とする非晶質シリコ
ン太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157036A JPS5857757A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157036A JPS5857757A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857757A true JPS5857757A (ja) | 1983-04-06 |
Family
ID=15640785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157036A Pending JPS5857757A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857757A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60209792A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-22 | 株式会社河合楽器製作所 | 鍵盤電子楽器における楽音発生器の割当装置 |
| US5476798A (en) * | 1992-06-29 | 1995-12-19 | United Solar Systems Corporation | Plasma deposition process with substrate temperature control |
-
1981
- 1981-10-01 JP JP56157036A patent/JPS5857757A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60209792A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-22 | 株式会社河合楽器製作所 | 鍵盤電子楽器における楽音発生器の割当装置 |
| JPH058838B2 (ja) * | 1985-03-18 | 1993-02-03 | Kawai Musical Instr Mfg Co | |
| US5476798A (en) * | 1992-06-29 | 1995-12-19 | United Solar Systems Corporation | Plasma deposition process with substrate temperature control |
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