JPS5878473A - 薄膜太陽電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、透明導電膜上にアモルファスシリフン（以下
ａ−８１とかく）を形成して成る薄膜太陽電池にシーで
、前記透明導電膜とａ−８１との間に薄−り諺ム層を形
成するととにより、′透明導電膜中からａ−８１中への
透明導電膜構威元索の拡散を防ぎ１多音り、ならびに性
能向上をはかった薄膜太陽電池に−する。

近等、太陽宵池の低コスト化へのアプローチとして、ａ
−８１をＪＩＦＷ−丸太−ｗ＃Ｉｋが非常に注目を集め
て−る。

Ｉｉ来のａ　−１１１薄膜太陽電池の１ｌｉｌｌ構造を
第１図に示す、同１１１にシーて、１１はガラス、１２
は透明導電膜で通常８ｎ伽、工ｎ寓Ｏｓ　、エテ０（、
インジウム酸化錫）か用−られる、また、１５はａ−８
１膜で透明導電膜側からＰ層、１層、ｎ形の積層構造に
なって−る。１４はアル５ξ璽極である。　。

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―電＠１２Ｊアに電１１４とから取り出す。

製造方法は通常のプラズマｏｖｎ法が一般に用いられる
。すなわち透明導電膜のついたダラス基板を真空容器に
入れ、２５０〜３００℃に加熱する。

この状態で必ＷＥ応じＢＬＴｈ　、　Ｐｉｔｓ　、　　
ＢｍＩＩｓ　Ｏガスを流しながら、高周波放電を起こし
、Ｐ、ｉ、ｎ（）４）ａ−１１１膜を形成する。

太陽電池ＫＷ求される局在単位の少なＩｎａ−８１膜を
得るために、水素で希釈したガスを用−１適当な基板温
−（２５０〜３００℃）ｋ保つこと、が必要である。

このような作製法によって高性能の太陽電池が得られる
反面、太陽電池性能が歩留りが作製条件の微妙な変動を
受け、そのコントロールが難し−ことである。

ａ−８１をデボジシ璽ンするために水素ガス中でプラズ
マ放電を行なうと、２５０℃以上では透明導電膜が還元
されやすい、８ｎＯ１を−にとると、透明導電膜１１１
１に８ｎが遊離してくる。しかも、　ａｎの融点は約２
５０℃であるため容ｊＫｊ１社１分子運動が盛んになる
。工ｎ＊　Ｏｓの場合も、Ｉｎの融点が。

１５６℃で低いため同様の現象が起こる。

したがって、その上にヂポジシ冒ンされるａ　−Ｂ１膜
の中Ｋ　Ｅｌｎあるいは−か拡散しやすめ、この拡散貴
社、基板温変、高周波放電のエネルギー。

デポジシ冒ン時間、ガス量岬作製条件によって。

非常Ｋａなる。

太陽電池のａ−８１膜中の粒界を通って８ｎやＩｎなど
の金側が拡散しＡｊ　ｍｌ　１ｉ　Ｋ達すると、その素
子はシ嘗−トした状態となり光起電力は出ない。

゛非常に電タロな状態での導通では、シ曹−トの状態と
社からな−までも、リーク電流が増加し、―蒙因子が悪
く性諸は低下する。

このような状態では作製条件の微妙な変動によ−、太−
Ｗａの特性が蜜化し、また歩留も不安定である。

本発明は従来の太陽電池のかかる欠点を除去したもので
あって、その目的とするところはａ−８１太陽電池Ｏ＊
＊ａと性能向上をはかることＫある。

第２ＷＡは本発明の剛ｌｌｌ１ｌである。同図において
２１はガラＪ、　２２　ｔｆ　Ｂｏｏｔ　、　Ｉｎ５Ｏ
ｎ　、　ＩＴＯ岬の透明導電膜、２５はり一ム膜、２４
はＰｉｎ　（又はｎｉｐ　）構造のａ−８１層、２５は
金属電極で、たとえばムｔ、ムｕＩＩＩＩが用いられる
。

光は第１ｗと同様矢印Ｂの方向から照射される。

作製方法社従来と同様に透明導電膜のり−だガラス基板
を使用する。このガラス基板をアセトン。

アルコール、純水で超音波洗滲したのち、電子ビーム、
あるいは抵抗加熱でり霞ムを３０〜２００１の厚さに蒸
着する“、クロムの最適膜厚はりａム膜の透過率と透゛
明導電膜構威元素のａ−８１中への拡散阻止能力によっ
て定まり、プラズマ０ｖ１３でＯ’ｈ−ｇｉ作製条件に
よらて異なる。１ａ常の作製条件では、７０〜１ｏ−ｏ
ｆのクロム膜が良・い、　　゛”明の太陽電池が完成す
る。゛ 本発明では透明導電膜上に非常に薄いクロム膜寮ついて
←るため、ブ□ラズマＯ’ＶＤでのａ−Ｊｉ形成中にも
一透明導電膜の還元反応祉進まず、またａ−８１中への
透明導電膜の構成元素の拡散紘阻止される。

′　さらにクロム膜は薄いた挑光の透過量もクロムをつ
社たことに゛よりて１５〜２５１１低下すあの為であ勤
、太陽電池の短絡電流は１〜２割域少するが、リーク電
流が減少するため゛、開放電圧と画一因子が向上し、結
果的には変＊−率は向上する。

ｍｌ来の構造の嘆膜太−電池と本発明の薄膜太陽電池の
歩留りｋっ−て比較したところ次の結果が得られた。　
　　　　　　　　　　　　　′２０ｃｍ−の平行平板瀞
の電′極をもっプラズＶＣＶＤ装置にｓＰ−て、基板温
険ｓｏｏ℃、高周波出カ４゜ｗ、　Ｈ，ヘ−ｘノ１　ｏ
　嗟Ｂ１Ｈ，、５００’ＰＰＭのＰ−６５００ＰＰＭの
Ｂｔ、を用いて１ｄのａ−８１太陽電池を作製した場合
、シ嘗−ト状態となっ゛て起電カが、α１ｖ以下の素子
ができる確率は従来の構造□″讐は約ｓ５優であった。

一方、゛本発明の構造では、１０〜１５９ｇであ）、非
常に歩留抄が向上した。

また、上述の条件で作製′した□゛素ギ曲線因子゛を調
べると、１０Ｇ素子の平均値で従来の構造では゛約５ｏ
ｂ１本発明の素子で紘約４０１ｓであった。

これらの素子についてｓ　′＆−８１’ｔ’エツチング
で除去し、透明導電膜の抵抗を調べると従来゛の構造□
では、ａ−ｓｉデポジ”シーン前の抵抗値に比べて、３
〜５倍の値になってい′４．−Ｊ、本Ｊ＠明の素子では
ほとんど抵抗変化線＾ら−れなかった。

さらに、従来の′構−の素子では直列抵抗が４〜５ＫＱ
であり、これが曲線因子の低下［１１係していると思わ
れる０本発明の構造では直列抵抗は１にΩ以下であった
。

以上の結果かられかるように１本発明は１−８１薄膜太
太陽電の性能を向上させる上で非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の薄膜太陽電池の断面図、第２閣は本発明
のＴＩＰＩｌｌｉ！＠ｌである。 ２１・・・・・・ガラス基板 ２２・・・・・・透明導電膜 ２３・・・・・・クロム膜 ２４・・・・・・１−８１層 ２５・・・・・・金属Ｗ番 以　　上 出願人　株式会社　諏訪精工舎 廿・ 第１図 ］Ｆ 會 第２ト１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　透明導電膜上に形成したアモルファスシリコンよ
   如成る薄膜太陽電池において１、前記透明導電膜とアモ
   ルファスシリコンとの間にタロムの膜を形成したことを
   特徴とする薄膜太陽電池。 ２）　クロム膜の厚さが３０〜２ｏｏｉであることを特
   徴とする特許請求範１１項、記載の薄膜太陽電池。