JPS59227169A - 太陽電池製造装置 - Google Patents
太陽電池製造装置Info
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- JPS59227169A JPS59227169A JP58100827A JP10082783A JPS59227169A JP S59227169 A JPS59227169 A JP S59227169A JP 58100827 A JP58100827 A JP 58100827A JP 10082783 A JP10082783 A JP 10082783A JP S59227169 A JPS59227169 A JP S59227169A
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Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
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Classifications
-
- 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
- H01L31/202—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 including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は太陽電池製造用プラズマＣＶＤ装置に関する。
アモルファス８１太陽電池製造用のプラズマＣＶＤ装置
は、量産装置として平行平板型のものが主流でＳるが、
この方式は一対の電極の一方の側に基板を配置するもの
であり、電極面積に依存するために大量生産には向かな
い。他のプラズマＣＶＤ装置としては、電気炉型の外部
加熱式のものがあり、電極の両側に基板を配置できるた
めにより量産型といえるが、電極間隔が狭くなることか
ら電極に形成された膜の状態によって、次に形成される
Ｓｉ膜の膜厚や膜質がコントロールされ ′にくいとい
った問題がある。また、電極の極性によっては、極性相
互間で上記と同様の問題が発生訃でいる。
は、量産装置として平行平板型のものが主流でＳるが、
この方式は一対の電極の一方の側に基板を配置するもの
であり、電極面積に依存するために大量生産には向かな
い。他のプラズマＣＶＤ装置としては、電気炉型の外部
加熱式のものがあり、電極の両側に基板を配置できるた
めにより量産型といえるが、電極間隔が狭くなることか
ら電極に形成された膜の状態によって、次に形成される
Ｓｉ膜の膜厚や膜質がコントロールされ ′にくいとい
った問題がある。また、電極の極性によっては、極性相
互間で上記と同様の問題が発生訃でいる。
本発明の目的は、均質で良質なアモルファス ′
Ｓ１膜を形成するこ々のできる太陽電池製造装置を提供
することがある。
Ｓ１膜を形成するこ々のできる太陽電池製造装置を提供
することがある。
アモルファス８ｉ太陽電池用プラズマＣＶＤ装置は、実
験的な装置を除けばほとんど平行平板型と呼ばれるもの
が使われている。これは一対の平行平板電極の一方に基
板を置き、これを加熱した状態でプラズマを発生してア
モルファスＳｉを堆積するものである。この方法の欠点
は、−回の製造枚数が限定され大量生産に向かないこと
、および高周波を印加する電極を加熱するために構造に
工夫が必要であったり、基板温度が不均一になり易いと
いった問題があった。
験的な装置を除けばほとんど平行平板型と呼ばれるもの
が使われている。これは一対の平行平板電極の一方に基
板を置き、これを加熱した状態でプラズマを発生してア
モルファスＳｉを堆積するものである。この方法の欠点
は、−回の製造枚数が限定され大量生産に向かないこと
、および高周波を印加する電極を加熱するために構造に
工夫が必要であったり、基板温度が不均一になり易いと
いった問題があった。
一方、プラズマＣＶＤ装置としては上記の欠点を解決す
るものとして電気炉型の外部加熱方式のものがあるが、
膜質や電極の短絡といった問題から、８ ｓ ｓ Ｎ
ａ膜や８ｉ０．膜といった絶縁性の製膜にしか用いられ
ていない。しかしこれは電極構造を工夫することで解決
できるものであり、本発明は量産性に優れ、反応ガス全
体が加熱されるためにプラズマ発生のための高周波電力
が小さくて良い利点もある。電極構造としては、電極と
基板ホルダーを分離すれば電極相互の配置や形状が自由
となり、膜質や膜厚のコントロールが可能となる。
るものとして電気炉型の外部加熱方式のものがあるが、
膜質や電極の短絡といった問題から、８ ｓ ｓ Ｎ
ａ膜や８ｉ０．膜といった絶縁性の製膜にしか用いられ
ていない。しかしこれは電極構造を工夫することで解決
できるものであり、本発明は量産性に優れ、反応ガス全
体が加熱されるためにプラズマ発生のための高周波電力
が小さくて良い利点もある。電極構造としては、電極と
基板ホルダーを分離すれば電極相互の配置や形状が自由
となり、膜質や膜厚のコントロールが可能となる。
実施例１
本発明の実施例を第１図〜第３図により説明する。第１
図は、プラズマＣＶＤ装置反応部の横断面図、第２図は
、このうちの電極および基板ホルダーの構成図、第３図
は、本装置により製造した太陽電池の断面図を示す。
図は、プラズマＣＶＤ装置反応部の横断面図、第２図は
、このうちの電極および基板ホルダーの構成図、第３図
は、本装置により製造した太陽電池の断面図を示す。
アモルファスＳｉ太陽電池の製造方法は以下の通りであ
る。
る。
反応炉２内に配置された基板ホルダー３および太陽電池
用ステンレス基板４は、電気炉１により２５０℃に加熱
されている。まず反応炉内を１×１０′Ｔｏｒｒに真空
排気した後にｐ形層を形成するためにモノシラン（ｔｏ
ｏｓｓｔａ４） ５０ ｃ ｃ／ｍｉ ｎ とジボラ
ン（１’ＩｔＢ１Ｈ６／’）（−２）１００ｃｃ／ｍｔ
ｎを流してＩ Ｔｏｒｒとし、高周波電圧を線状電極５
と６の間に印加してプラズマを発生させて、ｐ形層７を
２０ｎｍ形成する。続いてモノシランのみを１００ｃｃ
／ｍｉｎ流してノンドープ層８を５００ｎｍ形成し、最
後にモノシラン１００ｃｃ／ｍｉｎとホスフィン（１％
ＰＨ３／Ｈ，）１００ｃｃ／ｍｉｎを流してｎ形層９を
１０ｎｍ形成し反応炉から取り出す。そして、この表面
に透明導電膜としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０
ｘｉｄｅ）を１１００ｎ蒸着してｐｉｎ形太陽電池を製
造した。
用ステンレス基板４は、電気炉１により２５０℃に加熱
されている。まず反応炉内を１×１０′Ｔｏｒｒに真空
排気した後にｐ形層を形成するためにモノシラン（ｔｏ
ｏｓｓｔａ４） ５０ ｃ ｃ／ｍｉ ｎ とジボラ
ン（１’ＩｔＢ１Ｈ６／’）（−２）１００ｃｃ／ｍｔ
ｎを流してＩ Ｔｏｒｒとし、高周波電圧を線状電極５
と６の間に印加してプラズマを発生させて、ｐ形層７を
２０ｎｍ形成する。続いてモノシランのみを１００ｃｃ
／ｍｉｎ流してノンドープ層８を５００ｎｍ形成し、最
後にモノシラン１００ｃｃ／ｍｉｎとホスフィン（１％
ＰＨ３／Ｈ，）１００ｃｃ／ｍｉｎを流してｎ形層９を
１０ｎｍ形成し反応炉から取り出す。そして、この表面
に透明導電膜としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０
ｘｉｄｅ）を１１００ｎ蒸着してｐｉｎ形太陽電池を製
造した。
この太陽電池をＡＭＩの疑似太陽下で特性を測定したと
ころ、面積０．５ｃｍ”のもので開放電圧０Ｂ７５Ｖ、
短絡電流１１．６ｍＡ／ｃｍ ”、曲線因子０．６で光
電変換効率６，１１％を得た。
ころ、面積０．５ｃｍ”のもので開放電圧０Ｂ７５Ｖ、
短絡電流１１．６ｍＡ／ｃｍ ”、曲線因子０．６で光
電変換効率６，１１％を得た。
上記ステンレス基板の他、ＩＴＯ膜付きガラス基板の様
な絶縁性の基板についても太陽電池を製造したが、基板
による膜厚の違いや特性のばらつきはほとんどみられな
力）った。また、反応炉内をエツチングすることなく、
連続１５回の製造を行なったが、製造回数による特性差
もみられなかった０ 実施例２ 実施例１においては、高周波電極は上下２層のみであっ
たが、これを第４図に示す様に交互に８層としたところ
、太陽電池基板内の膜厚のばらつきが５チ以内となった
。また、放電開始電圧が電極が２層の場合は５００■で
あったものが８層では２３０Ｖとなり、放電開始後も低
電力で放電が均一に起こる様になった。この様に製膜時
の電力−が小さくてよくなった効果としてＳ１膜に与え
るダメージも減少し、その結果開放電圧０．８８５Ｖ、
短絡電流１２．６ｍＡ／ｃｍ ”、曲線因子０．６と開
放電圧で１０ｍＶ、短絡電流で１ｍＡ／ｃｍ２向上し、
光電変換効率６．９チを得た。
な絶縁性の基板についても太陽電池を製造したが、基板
による膜厚の違いや特性のばらつきはほとんどみられな
力）った。また、反応炉内をエツチングすることなく、
連続１５回の製造を行なったが、製造回数による特性差
もみられなかった０ 実施例２ 実施例１においては、高周波電極は上下２層のみであっ
たが、これを第４図に示す様に交互に８層としたところ
、太陽電池基板内の膜厚のばらつきが５チ以内となった
。また、放電開始電圧が電極が２層の場合は５００■で
あったものが８層では２３０Ｖとなり、放電開始後も低
電力で放電が均一に起こる様になった。この様に製膜時
の電力−が小さくてよくなった効果としてＳ１膜に与え
るダメージも減少し、その結果開放電圧０．８８５Ｖ、
短絡電流１２．６ｍＡ／ｃｍ ”、曲線因子０．６と開
放電圧で１０ｍＶ、短絡電流で１ｍＡ／ｃｍ２向上し、
光電変換効率６．９チを得た。
本発明多こよれば、高周波電極と基板ホルダーを分離す
ることにより、基板に直接高周波電圧が印加されること
がなくなり、基板と電極との接触の程度による膜厚のば
らつきや、基板のチャージアップによる基板による特性
差がなくなる。また、基板ホルダーの材質も自由に選定
できるようになり、高価な８ＪＣコート炭素板を使用１
．なくでも良いことになる。膜質をコントロールするた
めに基板にＤＣ電圧を印加する場合も高周波電圧がかか
らないために非常に容易である。
ることにより、基板に直接高周波電圧が印加されること
がなくなり、基板と電極との接触の程度による膜厚のば
らつきや、基板のチャージアップによる基板による特性
差がなくなる。また、基板ホルダーの材質も自由に選定
できるようになり、高価な８ＪＣコート炭素板を使用１
．なくでも良いことになる。膜質をコントロールするた
めに基板にＤＣ電圧を印加する場合も高周波電圧がかか
らないために非常に容易である。
電極間には高電圧がかかり、しかもそこにはアモルファ
スＳｉが形成されるために、電極間が完全に分離してい
ないとしだいに短絡して使えなくなってしまう。また、
電極と基板ホルダーが一体の場合は、重量のある基板ホ
ルダーを支えながらこれを分離しなければならないため
に構造に独特の工夫が必要となるが、本発明は線状電極
なので、分離は容易である。
スＳｉが形成されるために、電極間が完全に分離してい
ないとしだいに短絡して使えなくなってしまう。また、
電極と基板ホルダーが一体の場合は、重量のある基板ホ
ルダーを支えながらこれを分離しなければならないため
に構造に独特の工夫が必要となるが、本発明は線状電極
なので、分離は容易である。
第１図および第２図は、本発明の一実施例を示す図、第
３図は、アモルファスＳｉ゛太陽電池の横断面図、第４
図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・電気炉、２・・・反応管、３・・・基板ホルダ
ー、４・・・太陽電池用ステンレス基板、５および６・
・・高周波電極、７・・・ｐ形アモルファスＳｉ屑、８
・・・ノンドープアモルファスＳｔ層、９・・・ｎ形ア
モルフ手続補正書（方式） 昭和８年１ｏ月２′７日 特許庁長官 殿 事件の表示 昭和５８年特許願第１００８２７号発明の
名称 太陽電池製造装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 補正の対象 明細書全文
３図は、アモルファスＳｉ゛太陽電池の横断面図、第４
図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・電気炉、２・・・反応管、３・・・基板ホルダ
ー、４・・・太陽電池用ステンレス基板、５および６・
・・高周波電極、７・・・ｐ形アモルファスＳｉ屑、８
・・・ノンドープアモルファスＳｔ層、９・・・ｎ形ア
モルフ手続補正書（方式） 昭和８年１ｏ月２′７日 特許庁長官 殿 事件の表示 昭和５８年特許願第１００８２７号発明の
名称 太陽電池製造装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 補正の対象 明細書全文
Claims (1)
- 反応管内に配置されたプラズマ発生電極間に電圧を印加
させることによって、上記反応管内に置かれた基板上に
太陽電池を形成するものにおいて、上記プラズマ発生電
極は複数の棒状あるいは線状電極であることを特徴とす
る太陽電池製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58100827A JPS59227169A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 太陽電池製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58100827A JPS59227169A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 太陽電池製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59227169A true JPS59227169A (ja) | 1984-12-20 |
Family
ID=14284152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58100827A Pending JPS59227169A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 太陽電池製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59227169A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5491048A (en) * | 1977-12-05 | 1979-07-19 | Plasma Physics Corp | Method of and device for accumulating thin films |
| JPS5492534A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-21 | Fujitsu Ltd | Plasma treating device |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP58100827A patent/JPS59227169A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5491048A (en) * | 1977-12-05 | 1979-07-19 | Plasma Physics Corp | Method of and device for accumulating thin films |
| JPS5492534A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-21 | Fujitsu Ltd | Plasma treating device |
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