JPS59152672A

JPS59152672A - 光電変換装置

Info

Publication number: JPS59152672A
Application number: JP58026850A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1983-02-19
Filing date: 1983-02-19
Publication date: 1984-08-31

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１ｉは、透光１ｊ卜基板上の７０°またはその近傍
の角度の鋸状の表面を有するブロッキングノー上に透光
性導電膜よりなる第一の電極と、該電極」二にＰＩＮま
たはＰＮ接合を少なくともひとつ有する、光照射により
光起電力を発生する非単結晶半導体と、該半導体上に第
二の電極（裏面電極）を有する光電変換装置（以下Ｐｖ
Ｃという）に関する。

本発明はごの透光性絶縁基板の主面に鋸状の凹凸表面を
有せしめることにより、その表面積を大きくし、光に刻
しては長光路となり、キャリア特にホールに対しては実
質的に短光路とならしめることにより、光照射光面側の
光電変換効率を向十させることを目的としている。

本発明はかかる鋸状の凹凸を有せしめるため、特にその
鋸状の角度を７０またばその近傍０２！ｌ；７１５’以
内）を有し、基板と透光性導電膜である第一の電極の反
射防止膜との界面に入射光が少なくとも一２回照射され
ることにより、その界面での反射を本発明はかかる凸部
／凹部ば概略１となり、かつその（ソチは０．１〜１０
／Ａ（高低差は０．０５〜′Ｉ／Ｉ４）であることを目
的としている。

このようにすることにより、入射）η側表面での照射光
を複反対せしめることにより、透光性基板上の第一の電
極を構成する透光性導電膜（以下ＣＴＦという）と半導
体との界面での反射を少なくし、加えて基板とＣＴＦと
の界面での反射総量を少なくすることができる。その結
果入射光の反射量をこれまでの２０〜３０％より６〜８
％にまで下げることができるようになり、そのため光電
変換装置としての変換効率を１０〜１５％も向−ヒさせ
ることができた。

本発明は透光性基板を小なるソーダガラスまたは白板ガ
ラスとするのではなく、その機械強度が３〜５倍も大き
い化学強化ガラスを用いること番こより、厚さ０．６５
〜２．２ｍｍと薄い基板を用いたことてＣＴＦの電気伝
導度を下げ、ひいては信頼性を低下させてしまう。

本発明はこの欠点を防ぐため、この化学強化ガラスと第
１の電極のＣＴＦとの間にカリュームに対しブロッキン
グ（マスク）効果を有する酸化珪素またはリンガラスま
たはこれらの混合物よりなる絶縁被膜、またはこれら絶
縁物層上に酸化インジューム、酸化スズまたはこれらの
混合物を平均膜厚０．１〜５の厚さに設け、さらにこの
絶縁物または導電物に鋸状の凹凸を有せしめてブロッキ
ング層としたことを特徴としている。

さらに本発明は半導体中に入射した光の短波長での量子
効率を向上させることを特徴としてし）る。

即ち、５００ｎｍ以下の短波長に対する光路を長くし、
かつこの光励起で発生した電子・ボール対のうちの一方
特に好ましくはボールのドリフ（・する拡散長を短くす
ることにより、キャリアのライフタイムより十分短い時
間にＣＴＦを到達せしめることにより、その量子効率を
４００ｎｍにて従来の６０％、５００ｎｍにて８０％で
あったものを、４００ｎｍにて８５％、５００ｎｍにて
９５％にまで高めることができた。

これらΦ効果が複合化して従来の構造ではＡＭＩ（１０
０ｍＷ　／ｃｍ）の照射下で７％までしか得られなかっ
たものを、−気に１０．２〜１１．５％にまで高めるこ
とができた。” 本発明は（１００）面またはその近傍の面（一般に（１
１１１）面を有しｎ＞３例えばｎ＝５におい”ζは（３
１５）であるをもって近傍とする）好ましくは（１００
）面を有する珪素単結晶の表面をＡＰＷ（エチレンジア
ミン、ピロカテコール、水の混合／＆）によりエツチン
グをすることによりＶ型溝（Ｖ型溝の角度は７０．５”
ａなる）を有する、即ち７０゜またはその近傍の角度の
鋸１状表面を有する母材（ここでは単結晶珪素）を作り
、この透光性基散状の絶縁物または絶縁物上の導電物ま
たは導電物を鋸状に変形するための「型」として用い、
この絶縁物を透光性基板と一体化して作ることにより、
基体自体が鋸状の表面を有するとともに、その凹凸はす
べてが概略同一形状の鋸状を有せしめた透光性基板（基
体）を形成したものである。

さらに本発明はかかる鋸状の主面」二にその後工程を電
子ビーム蒸着法、スプレー法、プラスマ気相法（ＰＣＶ
Ｄ法という）または減圧気相法（ＬＰＣＶ　Ｄ法という
）を用いて、この第１の電極を構成するＣＴＦを形成し
、さらにこのＣＴＦ上に非単結晶半導体膜を形成させて
いることを特徴としている。

従来ＰＶＣ＆主第−図にその縦断面図を示すが、平坦な
表面を着するガラス基板（１）上にＣＴＦ（４）をＩＴ
Ｏ，ＳｎＯ，等を、電子ビーム蒸着法またはスプレー法
で、１層または２層に形成することが知られている。こ
のＣＴＦをスプレー法で形成する場合ＩＴＯ（酸化イン
ジューム酸化スス化合物）を１５００〜２０００　人の
平均厚さに形成し、さらにこの上面に酸化スズを２００
〜５００Ａの厚さに形成する。するとごのＣＴＦの表面
は０．３〜０．７７の平均粒径を自する凹（１４）　、
凸（１３）（但しその高低差はその粒径□　の高々１／
１０程度の２００〜５００″Ａしか生しさセることがで
１きない）を構成させることができる。このため半導体
部らＰ型半導体例えば５ＩＸＣ＋Ｊ　Ｏ＜　ｘ　＜１）
’（６い型半導体（７）、　Ｎ型半導体（８）よりなる
ＰＩＮ接合を有する非単結晶半導体（５）を積層して設
け、さらに第二の電極を形成する時、入射光（ｌＯ）を
半導体中で（２１）のごとくに若干部げることが可能で
ある。

しかしかかる従来例においては、平坦な表面を有する透
光性基板（３）上に単にスプレー法によるディボジソシ
ョンのクラスタでできた凹凸表面のなめらかな鱗状（電
子顕微鏡でみると魚の鱗のごとき形状を有するため鱗状
という）の曲面を有するのみであり、まったく不十分な
ものであった。

このためさらにこの形状を積極的に用いることが求めら
れている。さらにかかる従来方法においては、基板（３
＞　、ＣＴＦ　（４）界面での反射（２０）に対してま
ったく有効でないことが判明した。

かかる従来方法ではその光電変換効率（以−ト単に効率
という）は７％（７〜７．９％）までであり最高７．９
３％までしか得られなかった。

本発明はかかる長波長光を乱反射させることにより、６
００ｎｍ以上の長波長光の量子効率を高めるのみでなく
、短波長光を有効に用い、加えて基扱−ＣＴＦ界面、Ｃ
ＴＦ−半導体界面での屈折率の差による反射を複反対せ
しめることによりさらに短波長光による光路長／キャリ
アの拡散長を従来の埴１より１．５〜７にまで高めたこ
とを６徴としている。

特に３００〜５００　ｎ　＋ｎの短波長光は半導体中で
２００ＯＡまで９０％以上が光吸収されて光電変換する
が、このうちのキャリアであるホールは平坦面電極（４
）にまでヱリ達することができない。ずなわら光路長（
オプティカルレングスＯＬ）／キャリアの拡散長（ディ
フュージョンレングスＤＬ）即ら○／Ｄ１においては、
光励起されて発止したキャリゝ１ばその光が侵入したと
同し区さを電極まで拡散し２なくてはならない。

しかし本発明においては、このＱ／Ｄ＝１．５〜５一般
には２〜３とすることができるため、結果としての３０
０〜５００ｎｍにおりる量子効率を向上させることが可
能となった。

第二図は本発明のＰｖＣのたて断面図を示している。図
面において透光性基板（２）はここではガラスを用いた
。

・即しガラス様（２）は０．６５〜２．２ｍｍの厚さを
自し、さらにその表向近傍の２０〜３Ｖの深さにカリュ
ームの如きアルカリ金属元素が添加された化、ｔＦ強化
ガラスを用いた。

かかるガラス基板の厚さは、従来から知られる３、３ｍ
ｍ厚さのガラスと同様の機械強度を自し、かつ軽量であ
るという特徴を有する。

しかし強化に用いられるカリエ　ムがＣＴＦに逆・拡散
すると、このカリュームによりＣＴＦの電気伝導度が下
がってしま・うごとが判明した。

このため凹凸の鋸状を有するブロッキング屓は同時にこ
のアルカリ金属のブロッキング効果をち有せしめたこと
を特徴としている。

即ち化学強化されたガラス（２）１に酸化珪素リンガラ
ス、またはこれらの混合物を主成分とＪる透光性絶縁物
、透光性導電膜または透光性絶縁物上の透光性導電膜よ
りなるブロッキング層（３）を設けて基板とした。

さらにこの基板の主面は凸部（１３）　、凹部（１４）
の鋸状を有する絶縁物（１３）からなり、その角度は７
０°またはその近傍（（２５；−１５°以内、５５〜９
５°）を有している。さらに凸部の先端部まノごは四部
の底部は曲面（１４ｊｉ面は円形状、曲率半ｉ￥２００
λ・−〆）の表面を有している。またごのピッチ（凸部
と隣の四部との距ｔｉｌｌ）は０．１−１０／ｌｔ（高
低Ｚ？Ｅ　４１０　、０５〜Ｋ）好ましくはピッチ高低
差は０．３〜０．８．ｚバ０．３〜０．５ｓ　）または
２〜５／ｕ（１，５〜４メを自し、てい２）。

さらにこの鋸状の表面にそって第一・の電Ｎを構成し、
反射防止膜も兼用したＣＴＦ（４）を　１５００〜２０
５ＯＡの厚さとし、そのＣＴＦの表面は酸ｆ上メスを主
成分としている。

さらにこのＣＴＦに密接してｐｃｖｏ法またはＬＩＩＣ
ＶＤ法で得られたＰ型非単結晶半導体例えば約ｒｏ’ｏ
／ｉの厚さの５ｉｘＣｌ、（０＜　ｘ　＜　１例えばｘ
＝０．８’）　　（（ｉ）を有し、この上面をホウ素が
ｌＸｌ０〜ＩＪｌＯｃｍ添加されたＩ型半導体（７）例
えばグロー放電法２により作られた珪素またはセミアモ
ルファス構造の珪素半導体を平均厚さ０．４〜０．７を
をせしめた。

この■型半導体中にはホウ素を■メ１０”２’ｌＯＡ＋
ｎ’添加し、さらに酸素の混入は５メ１０ｃＩ１１以下
好ましくは５メ１０ｃｍ’以下であることが、そのｑも
性向上のため待に重要であった。

かくすると結晶構造はアモルファスより・むミ７″モル
ファス半導体を有することができた。゛さらに１００〜
２００′Ａの平均ＪＶさのＮ型の多結晶または微結晶の
珪素半導体（８）よりなるひとつのＰＩＮ接合を有する
非単結晶半導体（５）が設Ｌｆられて、いる。

この半導体はｍ素濃度５ｘｌＯｃｍ’以下Ｉｊｆましく
は５ｘ１０ｃｍ’以下を有せしめている。

さらにこの上面に第二の電極（９）をＰＣＶ’Ｄ法、Ｌ
ＰＣＶ　Ｄ法又は電子ビーム蒸着法により第二のＣＴＦ
（１１）　例ｔハｌＴＯヲ９００〜１３００久ノ平均厚
さ々ｒましくは１０５０　Ｘの厚さに形成し、その」−
面の反射用電極（１２）はアルミニュームまたは銀を主
成分として設けられている。

かかる構造において得られた本発明の９・ろ性別を・第
一図の従来構造と比較すると以下のごとくであ６る。

従来例　　　本発明開放電圧（Ｖ）　　　　、　　　０．８１　　　　０．
９２短絡電流（ｍＡ／ｃｍ）、　ｌ　　　１３．’９　
’　　　　１８．９曲線因子（％）　　　　　　５８．
３　　　　　Ｇ８．０変換効率（％）　　　　　　６．
５６　　　１０．０上記効率は面積１．０５ｃｍ’（３
，５ｍｍｘ３ｃ＋ｎ　）において、八Ｍｌ　　（１００
ｍＷ　／ｃシ）の照射光を照射した場合の１４４性であ
る。このことより本発明においては、ＩＬ末よりも８０
％もその効率を向上さセることができるという大きな特
徴を有していた。

第三図は本発明の効果を示す原理図である。

図面、においてガラス基板の主面が化学強化ガラス（１
）上に鋸状の凸部（１３）　、凹部（１４）を有するブ
ロッキングＭ（３）よりなる基板（１）である。

その基板（１）の上面にｃｒＦ　（４）　、ｐ層（６）
１層（７）　、Ｎ１ｔｉｉ　（８）よりなるｒ”ＩＮ接
合を少なくともひとつ有する半導体（５）、裏面電極（
９）を有する。

図面において、入射光（１０）はブロッキング層（３）
　−ＣＴＦ　（４）界面にて第一の反射（２０）をする
が、再び他のブロッキング層（３）　−ＣＴＦ（４）界
面に致り、第二の反射（２３）をする。この二回の照射
により、半導体中に（２１）　　（２１）の入射がおき
、半導体中に９５％以上の光を入射ざセでしまうことが
できた。　さらに基板裏面（３５）がＡＩ？処理（日本
様ガラス社製）がなされたガラスであるため、反射は大
気−ガラス界面（この全面にへＲ処理がなされている）
を−・般の５％より１％にまで実質的にすることができ
、効果的であった。

この基板をその凹凸の鋸状（鋸の歯状）の角度をすべて
同じとし、その角度（３０）を約７０°とＪるため、入
射光はすべて二回入射するごとにより従来例・のごとく
制御された凹凸を有さない一部のみの入射光が乱反射す
るのに比べて、きわめて照射光の利用効率が高いという
大きな１）徴を自する。

さらに本発明構造は、この鋸状の形状が４”−・ての場
所で同じであるよう制御されているため、■下の電極間
が製品のバラツキにより；石、ｌ−ｌ−して歩留りを低
下させることがないという他の特徴を有する。またＣＴ
Ｆ（４）に入った光はＣＴＦ−半導体界面で反射（２２
＞　シても結局より高いＭ折率の半導体中（２１）には
いりこんでしま・う。

また半導体中では光励起によって発生した電子（１６）
ボール（■７）対のうち、電子は四部（１４）の中央部
（１５）を通って（最も安定なエネルギレベル）ドリフ
ｌ−Ｌ、第二の電極（９）に敗る。

電子（１６）は拡散長がホール（１７）に比べて１００
０倍もあるため、目ｄ（６）が平均０．３・〜０．８Ａ
例えば０．５，７４あっても、そのＬ′リフト距離はｍ
１題ない。

さらにこの電子は・裏面（９）の四部（１４）に致るた
め、そのドリフト距離を実効的にさらに短くすることが
できた。

′他方電子の１７１０００程度しかないボールはそのド
リフト距離が（２７）ときわめて短いため、結果として
再結合中心に捕獲され、消滅することがまぬがれる。こ
のためＯＬ／ＤＬ＞ｌ特に２〜１ｏとする本発明はきわ
めて重要なものであることがわかった。

ずなわらごの基板の主面が鋸状を有することは、ボール
にとっても電子にとっても、そのドリフト長をともに短
くすることができ、さらにその半導体（７）と電極（４
）との接触面積を人きくすることにより電極−半導体界
面での接触抵抗を少なくすることができるという他の特
徴をも有する。

さらにこの基板での凹凸の鋸状表面が、プラズマＣＶＤ
またはＬＰＣＶ　Ｄで作られる半導体（４）の表面（半
導体（７）−電極（８）界面）をも自ゎゼて同様の凹凸
を誘発し、この凹凸面が５００λ〜シー・般には０．２
〜父もの高低差を有するため、裏面での長波長光（２４
）　　（２４’）の反射光（２Ｊ）、（２イ）もその光
路を乱反射により長くすることができる。

このため裏面電極での凹凸は、結果的にさらにすぐれた
効率の向上を促すことができる。特に６００ｎｍ以上の
長波長光をより長時間（長光路）２１テ導体中にとじこ
めておくことができ、長波長領域での量子効率の向上を
促すことができた。

また基板（１）の鋸状（鋸の歯状）の角度（３３）は母
材を（１００）を有する珪素基板の角度彦根エッチを行
うため、約７０′と一定であり、またそのピンチ（３３
）　、高低差（３４）を基板のすべてにおいてほぼ一様
とすることができる。このため−・部の凸部が極端に大
きく、そこでの上下電極間のショートによる歩留り低下
がないという他の特徴を有する。

この長波長光に関しては、第二図に示Ｊごとく裏面電極
が表面と同様に凹凸裏面を自Ｕ２、さらにＣＴＦと反射
用電極とすることにより１司波長尤の乱反射を促し、そ
の反射効率を高めることかてきｂという特徴を有する。

第４図は本発明のｐｖｃを作るための製造工程を示した
ものである。

実施例１図面に従って本発明の実施例としての製造工程を示す。

母材（４０）は＜’ｒｏｏ　＞面を有する珪素単結晶を
・もらいた。さらにこの上面を十分清浄とし、自然酸化
物を除去した。さらにこの上面に選択的に酸化珪素をド
ツト状また（よ網目状に形成さゼた。

ドツト状に形成さ−Ｕるには、塗付法に用いられるガラ
ス（酸化珪素ガラス）溶液を有機熔祠例えばアルコール
にて希釈して、スプレー法にて飛散を５００〜６００″
Ｃの空気中で焼成して酸化Ｉ↑素粒とした。

この後この焼成を経ても粒のない部分の１（）〜５゜ズ
の厚さの酸化珪素膜を１／１０！ＩＣ酸（弗酸を１０倍
の水で希釈したもの）にて除去しζいわゆる島状、クラ
スタ状に酸化珪素膜を形成さゼーＣ出宛＋Ａ料とした。

か（して選択的に酸化珪素のマスクが形成された珪素母
材をＡＰＷにて異方性エツチングを行なった。

即チ、例えばエチレンジアミン１７ｃｃ、ピロカテ分〜
１時間加熱し、窒素中でバブル“４ることにより、第４
図（Δ）における母材（１）は（１００）面（３５）に
対し、（１１１）　　（３６）を自し、その角さらにこ
のＡＰＷを水洗した後、マスクの酸化珪素を弗酸液にて
除去した。この後必要に応してマスク部の平坦部を除去
するため、０．１〜２ｚ、）ｎｐｗ液中にて再びエツチ
ングをしてもよい。

次ぎに第一図においては、０．６５−２．２ｍｍの１１
さのガラス板例えば１．１ｍｍの厚さのガラス板（２）
状に、アルコール等の有機溶剤に点かした酸化珪素、リ
ンガラス、またはこれらの混合糊を０．１〜を形成した
。

ここでは東京応化社製の溶剤（ＯＣＤ　Ｓｉ　−１１０
００酸化珪素用）を用いた。

屈折率をガラスより大きくゼんとする場合は、酸化珪素
中に酸化チ。タンを混入させた。

この酸化チタンはアルカリ金属のブロッキング効果も著
しく有していた。

実際には溶液を塗付した後、スピナーにて１０回／分の
速さで回転して塗付形成した。

かくして絶縁物（３）を形成した。

さらにこの後、空気中に”ζ１００〜３００’Ｃ例えば
１５０Ｃにてベークを１０〜３０分行い、アルコール等
の溶剤を気化して除去した。

この後、第４図（Δ）に示ずごとく、母材（４０）を上
方に配設し、スクンブのよ・うに圧力をかりてガラス板
（２）トに押しつけた。

すると絶縁物（３′）は仮焼成がなされたのみであるた
め、この圧力で変形し、母材の形状のように変形して鋸
状の凹凸表面を自−４る。

かくして第４図（Ｂ）を得た。

この後この一面の絶縁物（３′）をカラス化゛４るため
、４００〜８００°Ｃ例えば６００’Ｃの温度に加熱し
た。

するとこの絶縁物のガラス化の際、体積が１５〜３０％
減少するため、凸部は母材よりも小さくなりその先端は
丸みを帯びてくる。

この鋸状の表面をさらに鋭くするには母材の角度を７０
．５”ではなく６５〜５５６とすればよい。

か（して透光性基板（１）の−上面（３）ｌＬｆ、病状
の凹＜　１４　＞、凸（１３）表面を有し、かつその角
度を７０．５°またはその近傍（）２５’、−１５’以
内）にすることができた。

加えてＣＴＦ内へのすトリューム、カリュームのガラス
基板よりの含浸（逆拡散）を防くこと力（でき、その結
果ＣＴＦの透過率の減少、シー１−抵抗の増加を防くご
とができた第４図（Ｂ）は透光性基板（１）てあ−、てか−フその
主面が７０°またはその近傍の角度を自するノ）のであ
る。またこの凹（１４）、凸（１３）　０）表向−ＬＪ
こ番、ＬＬＰＣＶ　Ｄ法またはｐ　ｃ　ｖ　ｏ　’ｔｉ
：により第一の電極を構成するＣＴＦを形成さゼた。

ずなわら１．ＰｃＶＤ法におい゛（は、３００−５５０
’Ｃのｄ、！。

度にてＩｎＣＩ）と５ｎＣＩ４または　５ｂＣＩ、とを
インシュ゛ムスズ、またはアンチモンの反応性気体とし
てもういた。例えば酸化スズを作るには、５ｎＣＩｐと
酸化物気体である空気とを混合し、０．１〜１０ｔｏｒ
ｒ例えばｌ　Ｌｏｒｒに保持された反応炉１１コに基板
を配置した。

この基板を３００〜６００’Ｃ例えば４５（１”ｃに加
熱して前記した反応性気体を流した。かくすると減圧下
であるため、反応性気体の平均自由行程は大きくなり、
鋸状表面の斜部分にも均〜に酸化スズ映をｌ０００〜３
０００　Ｍの厚さに作ることができた。［ＴＯ（酸化ス
ズが５％添加された酸化インジュ−ム）においては、反
応性気体として塩化インジュームを塩化スズと２０：１
とし同時に加えてもよい。

ＰＣＶＤ法を行う場合には、０．０１〜２　Ｌｏｒｒと
し、ＬｆｌＣＶＤ法と同じ出発材料を室温〜１６０’Ｃ
にて高周波例えば１３．５６Ｍｌ１ｚにて加えた。

かくして鋸状表面に均一なＩＩＱ厚にて作ることができ
た。このＣＴＦはこの後４００〜６００を例え＆ｆ５０
♂Ｃにて空気中での焼成（３０分〜３時間）をすること
はその電気伝導度を高めるために自効であった。

この５００ｔでのＣＴＦ　（’４）の焼成の際、基板ガ
ラス（２）のカリュームをＣＴＦ中に逆拡散さ−Ｕなし
）ため、このブロッキング層（３）はきわめて大きな効
果を有していた。

即らこの実施例ではシート抵抗値２０〜２５ｎｚ６透過
率９５％を４００〜６００ｒ＋ｍの領域にて有−１しめ
ることができた。しかしこのプロ・７キング層のなし）
単なる化学強化ガラス上にＣＴＦを前記した方法−で形
成すると、カリュームの逆拡散により、ン−１抵抗が７
０〜１５０　”／ａ　　と口・ノトノ１ラツキが大きり
ｔｆ幻、かつその抵抗率も高くなってしまった。加えて
失透現象が表面での反射に加えて起き、透過率は７０％
しか達成できなかった。

かくして加熱ベーク工程において、ガラスよりアルカリ
金属の逆拡散をプロ・ノキングＩＭ（３）が防ぐことが
でき、失透、シーＩ・抵抗の増加を防くことができ、本
発明はＰｖＣとしての変換効率向」。

に大きく寄与することができた。

なおＣＴＦの形成にはＣＦ７Ｂ　ｒを含有したＳ　ｎ　
ＣＩｓを酸化物気体とともに４００〜６００ＩＣ例えば
５００’Ｃで１〜３Ｌｏｒｒで１０００・〜２５００人
の厚さに形成してもよい。

さらにその後第４図（Ｃ）に示１ごとく、プラズマ気相
法により、シランとメタンを主成分としてＰ型の５ｉｘ
Ｑ、（０＜　ｘ　＜　１）を約１００人の）γさに形成
した。さらにＢＬ−を０．５〜１’Ｐｌ”Ｍ添加してシ
ランまたはＩＩＦ人のシランの反応により公知のプラズ
マ気相法で平均膜厚０．４〜０．シ例えば平均０．−の
厚さに形成した。この時非小結晶半導体（７）の裏面ば
凹凸の鋸状の曲面を有し、その高低差は０．１〜０２／
ＩＡ近くになっていた。さらにＮ型半導体を円ｂ／１１
、−１％、Ｓｉ　Ｆ１４／　Ｈ，＞　１０として、プラ
ズマ気相法で１００〜２０〇への平均厚さに微結晶化し
て作った。

この後第二のＣＴＦ（９）をＩＴＯを公知の電子ビーム
蒸着法または第一のＣＴＦと同様のＰＣｖＩ）またはＬ
ＰＣＶ　Ｄ法テ９００〜１３００Å例えば１０５０人の
平均厚さに形成させた。さらにこのＣＴＦ上に反射用の
アルミニュームを主成分とする電極（１９）を真空蒸着
法またはＴＩ’ｌＡ’（＋−リメチルアルミニューム）
を用いてＬＰＣＶ、Ｄ法により形成させた。

かくのごとくして、第４図（Ｃ）の構造をえた。

この第４図（Ｃ）で得られた特１２Ｉ°を略記すると開
放電圧０．９２Ｖ、短絡電流１８．９＋ｎＡ／ｃＩ；、
曲線因子６１．０％、変換効率１０．６％であった。

実施例２この実施例は実施例１と同様の工程で第４図に従って示
した。

しかし母材（４０）の製造方法は以下のごと（つにした
。

また他の構造として、網目状またはスダレ状に鋸状主面
を形成さゼるには、以下のこと（とじた。

すなわち網の幅０．３〜５、矩形鋸歯またはクシ状の鋸
歯の開穴（ピッチ）は０．３〜≠とし、この網目（クシ
目）は＜１１０　＞方向に配向さゼた。ずなわち（１０
０）而の珪素基板の表面を清１７１にした後、１１００
’Ｃの酸素中で熱酸化して、５００へ□　１０００への
厚さの酸化珪素膜を形成した。この後この−に面にフォ
トレジストを塗付し、フ第１・エツチング訪にて網目状
またはクシ状（スダレ状ともいう）のパターンを形成し
た。さらにこのレジスト腺をマスクとして、残部の酸化
珪：ｘ、ｌＩＸ！を１／１ｏ弗酸に−（除去した。かく
して網またはクシが＜１４０　；ｌこ配向して、酸化珪
素膜を形成した。

かくして（１００）基鈑の結晶方法を利用し゛Ｃ１矩形
鋸歯またはクシ状の鉱山構造の型を作ることができた。

他は実施例１と同様に行った。

この方法においては、フォトエノチング工程を必要とす
る欠点を有するが、他方鋸歯の高低差が実施例よりもさ
らに少なく、はとんどない。

そのため上下電極間がショー１−する等の製造歩留りの
低下が全く見られず、８５％以上を電卓用の複合集積構
造で有せしめることができた。

実施例３゜この実施例は塗付層を導電性層としたものである。

即ち１．１ｍｍの厚さの化学強化ガラス上に第１の塗付
層を東京応化社製の溶剤（ＯＣＤ　５ｉ１１０００）に
て０．休の厚さに形成した。

さ５らにこの塗付層のアルコール成分を除去した後、第
２の塗付ｊ所を同様に東京応化社製Ｃ−（ンンエ　ムフ
ィルムまたはＣＧ’Ｓ）を用いて形成した。

この導電性層（＝Ｊ層を形成し、同様にプリベを２０♂
Ｃ１３０分大気中にて行った。

かくして第４図（Δ）の構造をうるごとができた。

この後の工程は実施例１と同様である。

本実施例においては、第１のＣＴＦの−・部をこの鋸歯
上の領域に構成するため〜このＣＴＦとしての電気伝導
度を実施例１が４０〜５０　ｆＬ／ρであ一ッたものを
２０〜３０ユ冷に下げることかでき、光電変換装置とし
てのＦＦ　（曲線因子）を１４％向上さゼることができ
た。

その結果、光電変換装置としての牛、１性は、開放電圧
０．９１Ｖ、短絡電流１７．４ｍＡ／ｃｍ−曲線因ｊ’
−１０％効率１１．１％を得ることができた。

以上のごとく、本発明によりガラス基板内のり一１〜リ
ュ　ム等に対し７−ζは、第１の塗付膜によりフロッキ
ングをしているため、ＣＴＦのシーｉ−抵抗の低下は４
５０〜５５０°Ｃ１大気中のベータ（ＣＴ　Ｆの高遊元
化、高伝導度化に有効）は特性に対し全く観察されなか
った。

以りの説明で明らかなごとく、本発明ば透光性基板上に
鋸状の凹凸を作るため、凹凸表向をイ１する母材をスタ
ンプのごとくにしてガラス草根表向のブロッキング層に
転写せしめることにより、入射光面側の基体（基板およ
びブロッキング層）それ自体に凹凸表面を有せしめるこ
とができた。

なお本発明において、母材は（１００）面を打する珪素
の鋸状板を用いた。

しかしステンレス扱またはロールにダイヤモンド劃にて
「りがき」を与え、くし型、矩形または三角形に７０ま
たはその近傍の角度例えば６０″に０．４〜１．し例え
ば０．レピノチで作り、母相とすることはきわめて自効
である。

本発明において門Ｎをひとつ存する半導体ではす＜　、
ＰＩＮＰＩＮ・・・・　ＩＩＩＮ接合を有するクンデム
構造としても有効である。

また半導体はプラズマ気相法による珪素を主成分とする
非単結晶半導体とした。しかし５ｉｘＧｅ、（（Ｑ　＜
　ｘ＜　ｌ　）　５ｉｘＳｎ、、、（０＜　ｘ＜　１）
　５ｉ）Ｎ４Ｊ３　＜ｘく４）としてもよい。

以上の説明より明らかなように、本発明は透光性基板と
し”ζ０．６５〜２．３ｍｍの厚さのガラス機をもちい
た。しかしこの基板として０．１〜１９７の厚さの可曲
性のガラス又は石英を用いても有効である。

さらにこの基板として透光性のポリイミド、ポリアミド
等の有機樹脂であってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光電変換装置の縦断面図を丞゛Ｊ。第２図は本発明の光電変換装置の縦断面図を示す。第３図は本発明の光電変換装置の原理を示す縦断面図を
しめず。第４図は本発明の光電変換装置の作製方法を示す。特許出願人ｇ２【の

Claims

【特許請求の範囲】 ■、透光性基扱の主面上に、７０°またはその近傍の角
度（望み角）の鋸状表面を自する酸化珪素またはその混
合物を一生成分とする透光性絶縁物、または酸化インジ
ューム、酸化スズまたＧｊその混合物を主成分とする透
光性導電物よりなるブロッキング層と、該ブロッキング
層上に透光性導電膜よりなる第１の電極と、該電極上に
光照射により光起電力を発生させ得る非単結晶半導体と
、該半導体上に第２の電極とを設けることを特徴とする
光電変換装置。２、特許請求の範囲第１項において、透光性基板は厚さ
０．６５〜２．２　ｍｍを自するアルカリ金属２じ素を
表面近傍のガラス内部に添加して設けられたガラス基板
よりなることを特徴とづる光電変換装置。３、特許請求の範囲第１項において、鋸状の表面を存す
る透光性絶縁物は、そのピンチを０．１〜１０７を有す
ることを特徴とする光電変換装置。はスダレ状の表面形状を自することを特徴とする光電変
換装置。