JPS60124882A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents

太陽電池の製造方法

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JPS60124882A
JPS60124882A JP58231539A JP23153983A JPS60124882A JP S60124882 A JPS60124882 A JP S60124882A JP 58231539 A JP58231539 A JP 58231539A JP 23153983 A JP23153983 A JP 23153983A JP S60124882 A JPS60124882 A JP S60124882A
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Japan
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electrode
forming
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amorphous semiconductor
substrate
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Tetsuo Sato
哲生 佐藤
Kazutomi Suzuki
鈴木　和富
Hiroshi Okaniwa
宏 岡庭
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    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03921—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic System
    • 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
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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】 ［利用分野］ 本発明は、基板上にシリコンを主成分とした：１１品質
半導体層からなる非晶質太陽電池の製造方法に関する。
　１− 更に詳しくは非晶質半ｊ■１の局所的不良を大＋１１に
減少させ、大面積化を可能とする方法に関する。
［従来技術］ 光起電力層としてシリコンを主成分とりるＪ１品質半導
体岡を用いた非晶質太陽電池は、１９７６′Ｊ口〕。
Ｉ三、　Ｃａｒｌｓｏｎ等によって試作されていらいそ
の光電変換効率（以下、「変換効率」と略記り−る。）
を向−１−さける努力が、種々の角度から４１されでい
る。そして、小面積の太陽電池では１０％を越える′−
で、小面積での成果がそのまま反映されず、Ｊ：Ｉごそ
の変換効率は十分でなく、この面からの改善が望まれで
いる。
Ｅ本発明の目的］ 本発明をよ、かかる現状に鑑みなされたもので、前）ホ
の局所的不良を減少さ「、大面積化を可能とする太陽電
池の製造１ノ法をｌ］的としたものである。
［本発明の構成及び作用効果］ 上述の目的は以下の本発明により達成される。
すなわち、本発明は、シリコンを主成分とした非晶質半
導体層からなる太陽電池の製造方法において、少なくと
も非晶質半導体層形成後、水蒸気存在下で熱処理するこ
とを特徴とするものである。
本発明は、公知のシリコンを主成分とした非晶質半導体
層からなる太陽電池に適用できる。その具体例としては
以下のものが挙げられる。
基板としては、ガラス、セラミックス、高分子フィルム
、又はシート上に低抵抗金属層又は透明導電膜を電極と
して設けたもの、あるいは鏡面研磨した金属板などがあ
げられる。
シリコンを主成分とした非晶質半導体層として０−放電
分解法では、１０〜０．ＩＴｏｒｒに相持された真空槽
内で、基板を１００〜４００℃に加熱した基板ホルダー
に密着させる。この基板ホルダーに密着させる。この基
板ボルダ−を一方の電極どし、それと対向Ｊ−る電極と
の間に１３．５６　Ｍ　ｌ−Ｉ　Ｚの高周波電力を供給
する。真空槽内にはシラン（Ｓｉ１−１４）、ジボラン
（１３２Ｌ１６）　、小スフィン（Ｐｌ−１３）などの
ガスを順次導入してグロー放電を起こし、所定の潜込に
前記ガスの分解生成物をＪＮ積せしめ、非晶質半導体層
を設【ノる。炭素原子を第三成分元素どして導入する時
はメタン、二Ｆタンなどの炭化水素をシランガスあるい
は水素ガス中に適当量混入させる事によつＣ可能である
。ま１＝、投入高周波電力を増加ざけ非晶質シリコ２層
の中に一部微結晶層を導入さｌても良い。非晶質シリニ
１ン層は、ボ［１ンを含ｌυだｐ型層、リンを含ｌυだ
ｎ型層、これらを含まない１型層などＪ：りなるが、こ
れらの構成類はｐ　−１−ｎ型またはｎ　−ｉ　−ｐを
のいずれかに１．Ｔる。また、これらの非晶質シリコン
層を複数個積層したタンデム型でもよい。
この非晶質半導体層の１−に、例えばショッ１〜キー接
合セルの場合には、ショッ１−キー障壁金属どして白金
、金、パラジウム等をスパッタ法や真空３− 蒸着法で堆積する。またへゾロ接合セルの場合には、酸
化インジウム、酸化スズ等の、薄膜を２００〜２０００
人前後の膜厚になるようにスパッタ法や真空蒸着法でｉ
ｔｔ積し、表面電極を形成する。
次に、収集電極をショッ１−キー障壁金属、ヘラロ電極
表面−トに設けて非晶質シリコン太陽電池とする。
ところで、本発明の熱処理は、非晶質半導体層の局所欠
陥を修復するものであるから、少なくとも非晶質半導体
形成後に行なわれる。具体的には、上述の非晶質半導体
形成直後、あるいは表面電極形成後、更には収集電極形
成後のいずれか又は重複して行なわれるが、電極形成等
の中間プロセスで発生１゛る欠陥も修復できる貞から、
出来るだけ最終プロセス以後で行なわれることが好まし
い。
水蒸気存在下での熱処理とは、水蒸気が適度に存在すれ
ば良く、その背狽雰囲気は真空でも、空気中でも、不活
性ガス等の特定ガス中でも良い。
かかる熱処理の具体的手順としては以下のものが挙げら
れる。すなわち、真空高温下で水蒸気を真　４− 空槽内へ侵入させ処理する方法、空気中室温で高温水蒸
気を吹き付けて処理する方法、あるいは断金、水蒸気の
温度は４０〜３００℃にする。恒温恒湿槽内に放置して
処理する場合、温度４０℃以」二、好ましくは温度７０
℃以上、湿度６０％以上にする。さらに短絡部等の欠陥
部を短時間に確実に減少させるために温度は８０℃以上
が好ましい。
処理時間は温度、湿度によって異なるが、一般に高温、
高湿の方が処理時間は短くなる。例えば８０℃９５％で
は１時間で・充分である。
従って、実用的な時間、数時間以内で所望の効果を１ｑ
る点からは熱処理条件は温度が７０℃以上で、７０℃で
の相対湿度が６０％以上の水蒸気が存在することが好ま
しい。真空中、特定ガス中でも同様である。
以下、本発明の実施例を比較例と共に説明Ｊる。
［実施例１．２］ 基板として、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムを２４０℃で３分間熱処理したものを用いた
。このフィルムの上に０．１６μｍのＡｇ３引き続いて
その上に１００人のステンレス合金をスパッタリング法
によって積層し電極とした。この電極を設けた基板をグ
ロー放電反応装圃内の平行Ｈ４／Ｈ２（１０容量％）混
合ガスをＢ２Ｈ６／ＳｉＨ４が１．０容量％になるにう
に調節して導入し、ＩＯＷの高周波電力を投入して厚さ
５００人のｎ型シリコン層を設けた。続いて５ｉＬ１４
／１１２（１０容Ｍ％）ガスのみを導入し、ＩＯＷの高
周波電力を投入して厚さ４５００人のｉ型シリコン層を
設けた。さらに続いて、ＰＨ３／Ｈ２（２容量％）十Ｓ
ｉ　Ｈ４／Ｈ２（３，３容量％）混合ガスをＰ　ｌ−１
３／Ｓｆｌ」４が０．５容量％になるように導入し、２
００Ｗの高周波電力を投入して厚さ１８０人のｎ型シリ
コン層を設けた。
このｎ型シリコン層の十にＩ　ｎ　／Ｓｎ　＝＝＜１５
１５重圓％組成のターゲラ１〜を用いて電子ビーム蒸着
法で透明電極を設（）、更にＡｇの収集電極を設りた。
これらのセルのセル特＋１１をＡＭｌ、１（ｌｏｍＷ／
ｃｔＡの条件だツーラージコミレータ−を用いて測定し
　１こ　。
該太陽電池の初期持重１１は解放ミル０．５７　Ｖ、短
絡電流１０．４７７１．△／　ｃｒｉ、曲線因子２４．
４％であったが、この太陽電池を本発明になる高温水蒸
気雰囲気下７− ［比較例１，実施例３］ 実施例１，２ど同様の基板を用いて、実施例１。
２と同様の方法で非晶質シリコン層を設【プた。
この非晶質シリコン層の上に実施例１，２と同様の方法
で３　Ｘ　３　ｍｒｈの透明電極を４０個形成した。
更にＡｇの収集電極をもう【プた。
これらの４０讃のセルの特徴をＡＭｌ，１００ｍＷ／ｃ
ｄの条件でソーラシコミレーターを用いて測定した。測
定したセルのうち開放電圧０，８Ｖ以上のセせる処理を
行なった。その結果下表に示すごとく高温水蒸気を接触
させる処理が点欠陥を修復することができ、太陽電池の
生存率が向上した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　シリコンを主成分とした非晶質半導体層かで６０
    ％以上である特許請求範囲第１項記載の太陽電池の製造
    方法。 ３、　非晶質半導体層がｐ−１−ｎ型またはｎ−（−ｐ
    型構造を有する、特許請求の範囲第１項若しくは第２項
    記載の太陽電池の製造方法。
JP58231539A 1983-12-09 1983-12-09 太陽電池の製造方法 Granted JPS60124882A (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5421265A (en) * 1977-07-19 1979-02-17 Mitsubishi Electric Corp Forming method of semiconductor oxide film
JPS5633889A (en) * 1979-08-28 1981-04-04 Rca Corp Amorphous silicon solar battery
JPS584984A (ja) * 1981-06-26 1983-01-12 ア−ルシ−エ−・コ−ポレ−シヨン 太陽電池の性能を改善する方法
JPS58158977A (ja) * 1982-02-25 1983-09-21 ユニバ−シテイ・オブ・デラウエア 薄膜太陽電池を製造する方法及び装置

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