JPS60180115A - 光起電力素子の製造方法 - Google Patents
光起電力素子の製造方法Info
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- JPS60180115A JPS60180115A JP59036439A JP3643984A JPS60180115A JP S60180115 A JPS60180115 A JP S60180115A JP 59036439 A JP59036439 A JP 59036439A JP 3643984 A JP3643984 A JP 3643984A JP S60180115 A JPS60180115 A JP S60180115A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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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】
産業上の利用分野
本発明は非晶質シリコンを用いた光起電力素子の製造方
法に関する。
法に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、非晶質シリコンを用いた光起電力素子の一般的な
構成は、ガラス等の透明絶縁基板上に、Ｉ Ｔ Ｏ（”
５ｎｏ２のような透明導電膜層、ｐ型非晶質シリコン
層、真性もしくは真性に近い非晶質シリコン層、ｎ型非
晶質シリコン層ケ順次形成したものである。そして最終
工程とし人β等の金属膜を真空蒸着法等の方法で形成し
、光起電力を透明導電膜と金属膜の間から取り出すこと
が可能となる。しかしながら、非晶質シリコン上に金属
を蒸着する場合、基板温度を１００°Ｃ以上に上昇させ
蒸着を行なうと蒸着された金属が非晶質シリコンと相互
作用が生じ、光起電力素子として機能しなくなる。基板
温度を上昇させずに蒸着を行なうと、非晶質シリコン膜
と金属との密着性が低下したり、オーミック性が悪化し
たりする。
構成は、ガラス等の透明絶縁基板上に、Ｉ Ｔ Ｏ（”
５ｎｏ２のような透明導電膜層、ｐ型非晶質シリコン
層、真性もしくは真性に近い非晶質シリコン層、ｎ型非
晶質シリコン層ケ順次形成したものである。そして最終
工程とし人β等の金属膜を真空蒸着法等の方法で形成し
、光起電力を透明導電膜と金属膜の間から取り出すこと
が可能となる。しかしながら、非晶質シリコン上に金属
を蒸着する場合、基板温度を１００°Ｃ以上に上昇させ
蒸着を行なうと蒸着された金属が非晶質シリコンと相互
作用が生じ、光起電力素子として機能しなくなる。基板
温度を上昇させずに蒸着を行なうと、非晶質シリコン膜
と金属との密着性が低下したり、オーミック性が悪化し
たりする。
そこで、この対策として光起電力素子を、金属を蒸着し
た後１６０°Ｃ程度加熱し、非晶質シリコンと金属との
密着性とオーミック性を確保する方法が一般的に行なわ
れている。しかしながら、この方法で行なう場合、電気
炉のような加熱雰囲気中に起電力素子を投入しなければ
いけない。この時、ｐ型非晶質シリコン中の不純物やｎ
型非晶質シリコン中の不純物が真性型非晶質シリコン層
に拡散したり、透明導電膜中の金属元素、酸素元素や基
板ガラス中のアルカリ金属元素等が非晶質シリコン層中
へ熱拡散を生じ、結果的に、オーミクり注や密着性の向
上とひきかえに、接合特性や光電変換特性が低下しやす
い。
た後１６０°Ｃ程度加熱し、非晶質シリコンと金属との
密着性とオーミック性を確保する方法が一般的に行なわ
れている。しかしながら、この方法で行なう場合、電気
炉のような加熱雰囲気中に起電力素子を投入しなければ
いけない。この時、ｐ型非晶質シリコン中の不純物やｎ
型非晶質シリコン中の不純物が真性型非晶質シリコン層
に拡散したり、透明導電膜中の金属元素、酸素元素や基
板ガラス中のアルカリ金属元素等が非晶質シリコン層中
へ熱拡散を生じ、結果的に、オーミクり注や密着性の向
上とひきかえに、接合特性や光電変換特性が低下しやす
い。
発明の目的
本発明Ｑま上記問題点を軽減し、高効率な光起電力素子
を得る、新規な光起電力素子を提供するも品質半導体層
による光起電力素子構成を形成した後、たとえば室温近
くの温度雰囲気にて金属膜層を形成し、上記金属膜面上
をプラズマ中に暴露せしめ、金属面側上のみ温度を上昇
σせ、光起電力素子の特性にイ勇んら影響を与えること
なく、非晶質半導体層と金属膜との間の密着性およびオ
ーミツク性を得ることが可能である。
を得る、新規な光起電力素子を提供するも品質半導体層
による光起電力素子構成を形成した後、たとえば室温近
くの温度雰囲気にて金属膜層を形成し、上記金属膜面上
をプラズマ中に暴露せしめ、金属面側上のみ温度を上昇
σせ、光起電力素子の特性にイ勇んら影響を与えること
なく、非晶質半導体層と金属膜との間の密着性およびオ
ーミツク性を得ることが可能である。
実施例の説明
以下、本発明の構成及びその製造法について図に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図において、１は例えばガラス基板、２はＩＴＯや
ＳｎＯ２あるいはＩＴＯと５ｎ０２膜ノ二層透明導電膜
である。この透明導電膜２上に一方導電型非晶質シリコ
ン層３として例えばｐ型層を例えば１００人程真空Ｓｉ
Ｈ４とＢ２Ｈ６の混合ガスを原料ガスとしてグロー放電
分解にて形成する。４は真性もしくは真性に近い非晶質
シリコン層でＳｉＨ４をグロー放電分解して形成する。
ＳｎＯ２あるいはＩＴＯと５ｎ０２膜ノ二層透明導電膜
である。この透明導電膜２上に一方導電型非晶質シリコ
ン層３として例えばｐ型層を例えば１００人程真空Ｓｉ
Ｈ４とＢ２Ｈ６の混合ガスを原料ガスとしてグロー放電
分解にて形成する。４は真性もしくは真性に近い非晶質
シリコン層でＳｉＨ４をグロー放電分解して形成する。
６はｎ型の非晶質シリコン層で、３００人程真空はりク
ロー放電法でＳｉＨ４とＰＨ３の混合ガスを分解１．形
成する。
ロー放電法でＳｉＨ４とＰＨ３の混合ガスを分解１．形
成する。
６は金属電極で例えばＡＩを例えば室温で、５０００人
程度真空蒸着法で形成する。
程度真空蒸着法で形成する。
このようにして形成した光起電力素子を第２図に示す装
置中に置き、金属蒸着面上”ｊｉ７Ａｒ、Ｈ２＋Ｎ２
ガスあるいはこれらの混合ガスのプラズマ処理する事に
よって、目的の高効率で安定な光起電力素子を得ること
ができる。第２図において、１１は真空に排気可能な真
空室、１２（ハポンブによって排気する排気口であり、
１３は真空室にガス導入する導入口、１４は水冷可能な
基板ホルダー兼電極、１６は電極１４の対向電極であり
、電極１４と１６の間に電界を電源１６により印加し、
プラズマを起こし光起電力素子１８をプラズマ処理でき
る。１７は例えばＡｒやＮ２．Ｎ２ 等のガスボンベで
あり、ガス導入口１３より反応室１１にガス導入し、電
極１４．１５の間に各ガスのプラズマを起こす事ができ
る。
置中に置き、金属蒸着面上”ｊｉ７Ａｒ、Ｈ２＋Ｎ２
ガスあるいはこれらの混合ガスのプラズマ処理する事に
よって、目的の高効率で安定な光起電力素子を得ること
ができる。第２図において、１１は真空に排気可能な真
空室、１２（ハポンブによって排気する排気口であり、
１３は真空室にガス導入する導入口、１４は水冷可能な
基板ホルダー兼電極、１６は電極１４の対向電極であり
、電極１４と１６の間に電界を電源１６により印加し、
プラズマを起こし光起電力素子１８をプラズマ処理でき
る。１７は例えばＡｒやＮ２．Ｎ２ 等のガスボンベで
あり、ガス導入口１３より反応室１１にガス導入し、電
極１４．１５の間に各ガスのプラズマを起こす事ができ
る。
次に処理方法について説明する。前記した第１図の手順
にて形成された光起電素子１８を、最終工程にて形成し
た金属電極６の面をプラズマに触れるよう電極１４上に
保持させ、排気口１２より排気した後、ガス導入口１３
よりムｒガスまたはムｒ ガスとＮ２．Ｎ２ガスの混合
ガス全０．１〜１０ＴＯｒｒ程度の圧力まで導入する。
にて形成された光起電素子１８を、最終工程にて形成し
た金属電極６の面をプラズマに触れるよう電極１４上に
保持させ、排気口１２より排気した後、ガス導入口１３
よりムｒガスまたはムｒ ガスとＮ２．Ｎ２ガスの混合
ガス全０．１〜１０ＴＯｒｒ程度の圧力まで導入する。
この時、基板は水冷されており、光起電力素子全体の温
度が上昇しない工夫がほどこしである。この後、電源１
６により電極１４．１５間にムｒ、ａ２．Ｎ２プラズマ
を発生させ、光起電力素子１８の金属電極面を６分〜２
０分程度プラズマにさらした。最適化した処理条件にて
処理前と処理後の光電変換特性の向上例を示す。測定は
１００ｍＷ／ｃｆＡの太陽光を照射し行なった。本発明
による特性向上例を次表に示す。
度が上昇しない工夫がほどこしである。この後、電源１
６により電極１４．１５間にムｒ、ａ２．Ｎ２プラズマ
を発生させ、光起電力素子１８の金属電極面を６分〜２
０分程度プラズマにさらした。最適化した処理条件にて
処理前と処理後の光電変換特性の向上例を示す。測定は
１００ｍＷ／ｃｆＡの太陽光を照射し行なった。本発明
による特性向上例を次表に示す。
なお、上記使用したガスにＣＦ４および０２ガスを混合
させると、本発明の処理と、非晶質半導体の不必要な部
分の除去も同時に行なう事が可能であり、工程が特に複
雑になるということなく処理を行なう皇が可能である。
させると、本発明の処理と、非晶質半導体の不必要な部
分の除去も同時に行なう事が可能であり、工程が特に複
雑になるということなく処理を行なう皇が可能である。
発明の効果
本発明によれば、前述のように光起電力素子を構成し、
最終工程にて、金属電極全室温で形成したのち、本発明
の処理を行なうことによって、光電変換特性が大幅に改
善された光起電力素子を提供する奥が可能となった。
最終工程にて、金属電極全室温で形成したのち、本発明
の処理を行なうことによって、光電変換特性が大幅に改
善された光起電力素子を提供する奥が可能となった。
第１区は本発明の光起電力素子の構造断面図、第２図は
本発明に用いるプラズマ処理装置のａ略構造図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・−・・・・透明導電膜
、３・・・・・・ｐ型非晶質シリコン層、４・・・・・
・真性もしくは真性に近い非晶質シリコン層、６・・・
・・・ｎ型非晶質シリコン層、６・・・・金属電極、１
１・・・・・・真空容器（反応室）、１４・・・・・・
基板ホルダ兼電極、１６・・・・・・対向電極、１６・
・・・・・高周波電源、１７・・・・・・Ａｒ 、 Ｈ
２。 Ｎ２ 等のガスボンベ、１８・・・・・光起電力素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図
本発明に用いるプラズマ処理装置のａ略構造図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・−・・・・透明導電膜
、３・・・・・・ｐ型非晶質シリコン層、４・・・・・
・真性もしくは真性に近い非晶質シリコン層、６・・・
・・・ｎ型非晶質シリコン層、６・・・・金属電極、１
１・・・・・・真空容器（反応室）、１４・・・・・・
基板ホルダ兼電極、１６・・・・・・対向電極、１６・
・・・・・高周波電源、１７・・・・・・Ａｒ 、 Ｈ
２。 Ｎ２ 等のガスボンベ、１８・・・・・光起電力素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図
Claims (1)
- 導電性基板もしくは導電性膜の被着された基板上に、光
起電力非晶質半導体層及び金属膜を順次形成した後、上
記金属膜面上をプラズマ中にて処理を行なうことを特徴
とする光起電力素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036439A JPS60180115A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036439A JPS60180115A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 光起電力素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180115A true JPS60180115A (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=12469841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59036439A Pending JPS60180115A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774207A (en) * | 1987-04-20 | 1988-09-27 | General Electric Company | Method for producing high yield electrical contacts to N+ amorphous silicon |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP59036439A patent/JPS60180115A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774207A (en) * | 1987-04-20 | 1988-09-27 | General Electric Company | Method for producing high yield electrical contacts to N+ amorphous silicon |
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