JPS60211907A - InP太陽電池の製造方法 - Google Patents
InP太陽電池の製造方法Info
- Publication number
- JPS60211907A JPS60211907A JP59068819A JP6881984A JPS60211907A JP S60211907 A JPS60211907 A JP S60211907A JP 59068819 A JP59068819 A JP 59068819A JP 6881984 A JP6881984 A JP 6881984A JP S60211907 A JPS60211907 A JP S60211907A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- inp
- diffusion
- solar cell
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 66
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- -1 SiO2 or SiO Chemical compound 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
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
- H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0693—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells the devices including, apart from doping material or other impurities, only AIIIBV compounds, e.g. GaAs or InP solar cells
-
- 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
- H01L31/0248—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
- H01L31/0256—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 the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L31/03042—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds characterised by the doping material
-
- 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
- H01L31/184—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
-
- 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
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は低温度の熱拡散を行うことにより、高効率のI
nP太陽電池を製造する方法に関するものである。
nP太陽電池を製造する方法に関するものである。
rnPは常温で1.34eVの禁止帯中と直接遷移形の
ハンド構造を有することから、GaAsとともに高効率
の太陽電池用材料として注目され、やり22〜23%の
光電変換効率が理論的に予想されている。しかし、従来
InP太陽電池では17%以上の変換効率は実現されて
いなかった。
ハンド構造を有することから、GaAsとともに高効率
の太陽電池用材料として注目され、やり22〜23%の
光電変換効率が理論的に予想されている。しかし、従来
InP太陽電池では17%以上の変換効率は実現されて
いなかった。
第1図Aは、従来のpn接合構造のInP太陽電池の製
造装置を示す概略図であり、第1図BはInP太陽電池
の構造を示す断面図である。
造装置を示す概略図であり、第1図BはInP太陽電池
の構造を示す断面図である。
第1凹入に示すように、p形I’nP基板1を石英管な
ど閉管2内に封入し、同時にInP基板1の熱劣化を防
止するためのInP粉末3および熱拡散源4としてIn
3S 3、Sなどを封入し、700℃程度の高温度数時
間熱拡散することにより形成していた。
ど閉管2内に封入し、同時にInP基板1の熱劣化を防
止するためのInP粉末3および熱拡散源4としてIn
3S 3、Sなどを封入し、700℃程度の高温度数時
間熱拡散することにより形成していた。
このような方法においては、第1図Bに示すように、p
形InP層1上にn形1nP層5が形成されているが、
高温度で熱拡散しているため、n形InP層5の表面部
に熱劣化層6が形成され、変換効率は16.5%が限界
であった。熱劣化N6の発生を防止するために、低温度
での熱拡散も試みられたが、Sなどの熱拡散係数が低い
ためにpn接合形成が困難であるという欠点があった。
形InP層1上にn形1nP層5が形成されているが、
高温度で熱拡散しているため、n形InP層5の表面部
に熱劣化層6が形成され、変換効率は16.5%が限界
であった。熱劣化N6の発生を防止するために、低温度
での熱拡散も試みられたが、Sなどの熱拡散係数が低い
ためにpn接合形成が困難であるという欠点があった。
さらに従来の方法においては、閉管2内で熱拡散を行っ
ているため、製造できる太陽電池の形状、枚数などが制
限され、生産性に乏しいという欠点もあった。
ているため、製造できる太陽電池の形状、枚数などが制
限され、生産性に乏しいという欠点もあった。
このような点に鑑み、開管内で熱拡散を行うことも試み
られたが、熱拡散温度が高いため、InP基板1が熱分
解し、InP太陽電池が作製不可能であった。また、第
2図に示すように従来の方法においては、高温度で熱拡
散を行っており、InPは蒸散しやすいものであるため
、n形InP層5の厚さの制御が再現性に乏しいなどの
種々の欠点があった。なお、図中符号A、Bはそれぞれ
熱拡散温度700℃および650°Cのときのp−n接
合深さXjと拡散時間の関係を示すグラフを示している
。
られたが、熱拡散温度が高いため、InP基板1が熱分
解し、InP太陽電池が作製不可能であった。また、第
2図に示すように従来の方法においては、高温度で熱拡
散を行っており、InPは蒸散しやすいものであるため
、n形InP層5の厚さの制御が再現性に乏しいなどの
種々の欠点があった。なお、図中符号A、Bはそれぞれ
熱拡散温度700℃および650°Cのときのp−n接
合深さXjと拡散時間の関係を示すグラフを示している
。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、InP表
面に熱劣化層を形成することなく、かつ高品質のpn接
合構造を再現性よく形成することによって、高効率の多
数のInP太陽電池を歩留りよく製造できるInP太陽
電池の製造方法を提供することを目的とする。
面に熱劣化層を形成することなく、かつ高品質のpn接
合構造を再現性よく形成することによって、高効率の多
数のInP太陽電池を歩留りよく製造できるInP太陽
電池の製造方法を提供することを目的とする。
本発明を概説すれば、本発明によるInP太陽電池の製
造方法は、n形1nP層上にp形1nP層を配置したI
nP太陽電池の製造方法において、前記n形1nP層上
に周期率表■族の元素であるZn、 Cd。
造方法は、n形1nP層上にp形1nP層を配置したI
nP太陽電池の製造方法において、前記n形1nP層上
に周期率表■族の元素であるZn、 Cd。
Mgなどを含むことのできるZnO、CdO、MgOな
どの酸化物層あるいは前記酸化物とSi02 、SiO
などとの複合酸化物層を形成した後、300〜550
’Cの低温度での熱拡散によりp形InP層を形成し、
p−n接合構造太陽電池を構成することを特徴とするも
のである。
どの酸化物層あるいは前記酸化物とSi02 、SiO
などとの複合酸化物層を形成した後、300〜550
’Cの低温度での熱拡散によりp形InP層を形成し、
p−n接合構造太陽電池を構成することを特徴とするも
のである。
本発明によるInP太陽電池の製造方法によれば、Zn
などを含むあるいは含まないZnOなどの酸化物を熱拡
散源としているので、低温度においてZn、Cd、 M
gなどをInP層に拡散できる。このため熱劣化層を形
成することなく制御性よ< p−n接合を形成すること
が可能になるとともに、不純物拡散が開管内で行うこと
が可能になることから、多数のウェハを同時に制御性よ
く、かつ良好に処理することができるようになるという
利点がある。
などを含むあるいは含まないZnOなどの酸化物を熱拡
散源としているので、低温度においてZn、Cd、 M
gなどをInP層に拡散できる。このため熱劣化層を形
成することなく制御性よ< p−n接合を形成すること
が可能になるとともに、不純物拡散が開管内で行うこと
が可能になることから、多数のウェハを同時に制御性よ
く、かつ良好に処理することができるようになるという
利点がある。
本発明を更に詳しく説明する。
本発明においては、まずn形InP M上に、周期率表
■族元素の酸化物の一種以上または前記酸化物の一種以
上と珪素酸化物の一種以上との複合酸化物を含む酸化物
層を形成させる。
■族元素の酸化物の一種以上または前記酸化物の一種以
上と珪素酸化物の一種以上との複合酸化物を含む酸化物
層を形成させる。
前述の周期率表■族元素としては、たとえばZn、Cd
、 Mgなどを例として挙げることができ、このような
元素の酸化物としては、たとえばZnO、Cd01Mg
0などの一種以上をあげることができる。このような酸
化物には周期率表■族元素、すなわちZn、Cd、 M
gなどの一種以上を含ませることができる。
、 Mgなどを例として挙げることができ、このような
元素の酸化物としては、たとえばZnO、Cd01Mg
0などの一種以上をあげることができる。このような酸
化物には周期率表■族元素、すなわちZn、Cd、 M
gなどの一種以上を含ませることができる。
前述のような酸化物の一種以上と複合酸化物を生成する
珪素酸化物としては、たとえばSiO2、SiOなどの
一種以上を例として挙げることができる。
珪素酸化物としては、たとえばSiO2、SiOなどの
一種以上を例として挙げることができる。
このような酸化物層は、直接n形1nP R上に形成し
てもよいが、n形1nP Jfi上にたとえば、5i0
2 、SiOなどのような安定な珪素酸化物薄膜を形成
してもよい。この場合InP層の熱拡散時における熱劣
化をさらに良好に防止できるとともに、薄膜の珪素酸化
物膜であるのでアルカリ土類元素の不純物拡散に影響を
及ぼすおそれはなく、InP層上に直接酸化物層を形成
した場合と同様に制御性よ〈実施できる利点がある。
てもよいが、n形1nP Jfi上にたとえば、5i0
2 、SiOなどのような安定な珪素酸化物薄膜を形成
してもよい。この場合InP層の熱拡散時における熱劣
化をさらに良好に防止できるとともに、薄膜の珪素酸化
物膜であるのでアルカリ土類元素の不純物拡散に影響を
及ぼすおそれはなく、InP層上に直接酸化物層を形成
した場合と同様に制御性よ〈実施できる利点がある。
前述のような酸化物層は、真空蒸着、スパッタ法、電子
ビーム蒸着などの方法で形成させることができる。
ビーム蒸着などの方法で形成させることができる。
前述のような酸化物層を形成した後、これを拡散用試料
とし、開管中に設置してN2、’H2、Arなどのガス
を流通せしめながら、300〜500℃の低温度で熱拡
散を行うことにより、Zn、 Cd、 Mgなどの一種
以上をInP中に添加し、n形1nP上にp形1nPを
形成する。
とし、開管中に設置してN2、’H2、Arなどのガス
を流通せしめながら、300〜500℃の低温度で熱拡
散を行うことにより、Zn、 Cd、 Mgなどの一種
以上をInP中に添加し、n形1nP上にp形1nPを
形成する。
この場合前記酸化物層上に5iO1!、SiOなどの安
定な珪素酸化物薄膜を形成してもよい。この場合熱拡散
時における前記酸化物層の熱分解を防止でき、比較的高
温度においても優れた不純物拡散を行うことができると
いう利点を生じる。
定な珪素酸化物薄膜を形成してもよい。この場合熱拡散
時における前記酸化物層の熱分解を防止でき、比較的高
温度においても優れた不純物拡散を行うことができると
いう利点を生じる。
前述のように熱拡散の温度は300〜500℃の範囲で
行われるが、これは300℃未満であると、熱拡散が効
率良く行われないし、一方500℃を超えると、所望の
接合深さXjをえるための制御が困難になるという欠点
があるからである。
行われるが、これは300℃未満であると、熱拡散が効
率良く行われないし、一方500℃を超えると、所望の
接合深さXjをえるための制御が困難になるという欠点
があるからである。
このようにn形InP層上にp形InP層を形成したの
ち、通常のように反射防止膜、表面電極および裏面電極
を形成し、InP太陽電池とする。
ち、通常のように反射防止膜、表面電極および裏面電極
を形成し、InP太陽電池とする。
以下、本発明による太陽電池の製造方法の実施例を、図
面を参照して更に具体的に説明する。
面を参照して更に具体的に説明する。
実施例
第3図は本発明の製造方法の一例を説明するための概略
図であるが、この図、特に第3図Bより明らかなように
本発明による太陽電池の一例は、n形JnP層11上に
周期率表■族元素などを含むZnO、CdO、MgOな
どの酸化物層12を形成し、拡散用試料13としている
。
図であるが、この図、特に第3図Bより明らかなように
本発明による太陽電池の一例は、n形JnP層11上に
周期率表■族元素などを含むZnO、CdO、MgOな
どの酸化物層12を形成し、拡散用試料13としている
。
上記のような拡散用試料13を石英管のような開管14
内に置き、N y 、He 、Arなどのガス15を流
しながら、該酸化物層12を拡散源として、300〜5
00℃の低温度で熱拡散を行うことにより、InP11
中にZn、 Cd、 Mgなどの元素を添加し、第3図
Cに示すように、n形1nP層11上にp形1nP層1
6を形成し、その後反射防止膜17および表面電極18
、裏面電極19を形成することにより、p−n接合2o
を利用したInP太陽電池21が製造できる。
内に置き、N y 、He 、Arなどのガス15を流
しながら、該酸化物層12を拡散源として、300〜5
00℃の低温度で熱拡散を行うことにより、InP11
中にZn、 Cd、 Mgなどの元素を添加し、第3図
Cに示すように、n形1nP層11上にp形1nP層1
6を形成し、その後反射防止膜17および表面電極18
、裏面電極19を形成することにより、p−n接合2o
を利用したInP太陽電池21が製造できる。
ここで、第3図Bの熱拡散源としての酸化物層12はS
so 2、SiOなどの珪素酸化物とZn、 Mg、
Cdなどを含むZnO、CdO、MgOなどの酸化物と
の複合酸化物、たとえばSi02−ZnOなどを用いて
も同様に実施できることは、前述の通りである。
so 2、SiOなどの珪素酸化物とZn、 Mg、
Cdなどを含むZnO、CdO、MgOなどの酸化物と
の複合酸化物、たとえばSi02−ZnOなどを用いて
も同様に実施できることは、前述の通りである。
第4図は、本発明のInP太陽電池の製造方法における
p形1nP層16の厚さくずなわち接合深さXj )と
拡散温度、拡散時間との関係を示す。
p形1nP層16の厚さくずなわち接合深さXj )と
拡散温度、拡散時間との関係を示す。
第4図において符号C,D、E、F、Gばそれぞれ拡散
温度550℃、500℃、450 ”c、400 ’C
1350℃のときの拡散時間と接合深さの関係を示すグ
ラフを示している。
温度550℃、500℃、450 ”c、400 ’C
1350℃のときの拡散時間と接合深さの関係を示すグ
ラフを示している。
またこの第4図のデータは、拡散源として膜厚1000
人のZnO酸化物層12を用いた場合のものである。
人のZnO酸化物層12を用いた場合のものである。
第4図より明らかなように、本発明においては拡散不純
物種として周期率表■族の元素Zn、 Cd、hなどを
用いることにより、300〜550℃の低温度での熱拡
散を可能ならしめた。また、低温度での熱拡散が可能と
なったことより、熱拡散時のIn2表面の熱劣化も防止
できた。さらに、低温度での拡散によるIn2表面の熱
劣化層発生が防止できたことから、第4図に示すように
、p形InP N16の厚さXj は拡散時間の1/2
乗に再現性良く比例し、p形1nP層16の厚さを所望
の通り制御できることになった。
物種として周期率表■族の元素Zn、 Cd、hなどを
用いることにより、300〜550℃の低温度での熱拡
散を可能ならしめた。また、低温度での熱拡散が可能と
なったことより、熱拡散時のIn2表面の熱劣化も防止
できた。さらに、低温度での拡散によるIn2表面の熱
劣化層発生が防止できたことから、第4図に示すように
、p形InP N16の厚さXj は拡散時間の1/2
乗に再現性良く比例し、p形1nP層16の厚さを所望
の通り制御できることになった。
本発明による方法において製造されたInP太陽電池の
光変換効率は、接合深さ1μmのもので、17%、0.
7μmのもので18%であった。これは従来法で作製さ
れたInP太陽電池の16.8%を上回るものであり、
さらに接合深さx3を薄くすれば光変換効率20%以上
が可能である。これは従来に比べて、本発明においてば
熱劣化層の発生が防止できたことにより、p形InP層
15のひんひっが良好になり、InP太陽電池の光変換
効率が向上したためである。また、本発明のInP太陽
電池製造の歩留りも従来に比べて著しく改善されること
は、第2図および第4図の比較より明らかである。
光変換効率は、接合深さ1μmのもので、17%、0.
7μmのもので18%であった。これは従来法で作製さ
れたInP太陽電池の16.8%を上回るものであり、
さらに接合深さx3を薄くすれば光変換効率20%以上
が可能である。これは従来に比べて、本発明においてば
熱劣化層の発生が防止できたことにより、p形InP層
15のひんひっが良好になり、InP太陽電池の光変換
効率が向上したためである。また、本発明のInP太陽
電池製造の歩留りも従来に比べて著しく改善されること
は、第2図および第4図の比較より明らかである。
また、ZnXCd、、Mgなどの周期率表■族の元素の
蒸気圧が高いのでZn、 Cd、 Mgなどを直接熱拡
散源として用いると、熱拡散時に飛散し、開管内で熱拡
散を行うことが困難であったが、本発明においては第3
図Bに示すように、Zn、 Cd、 Mgなどの酸化物
層12あるいはSiO2−ZnOなどとの複合酸化物層
を用いることにより、第3凹入で示すような開管におけ
る熱拡散が可能になったものである。
蒸気圧が高いのでZn、 Cd、 Mgなどを直接熱拡
散源として用いると、熱拡散時に飛散し、開管内で熱拡
散を行うことが困難であったが、本発明においては第3
図Bに示すように、Zn、 Cd、 Mgなどの酸化物
層12あるいはSiO2−ZnOなどとの複合酸化物層
を用いることにより、第3凹入で示すような開管におけ
る熱拡散が可能になったものである。
このため、第3凹入に示すように大きな形状の1nP
11のウェハを多数の枚数処理することができ、生産性
が極めて高くなった。
11のウェハを多数の枚数処理することができ、生産性
が極めて高くなった。
さらに、Zn、 Cd、 Mgなどの酸化物層12ある
いはSi02−ZnOなどの複合酸化物層は熱拡散時に
おけるInP表面の熱劣化防止にも極めて高い効果を有
し、低温度での熱拡散が可能になったことと併せて、前
述のように光変換効率の高いInP太陽電池が歩留りよ
く作製出来ることになった。
いはSi02−ZnOなどの複合酸化物層は熱拡散時に
おけるInP表面の熱劣化防止にも極めて高い効果を有
し、低温度での熱拡散が可能になったことと併せて、前
述のように光変換効率の高いInP太陽電池が歩留りよ
く作製出来ることになった。
また、300〜550℃の温度範囲の内、高温部での熱
拡散が必要となる場合には、第5凹入に示すように、前
記酸化物層あるいは複合酸化物層12とn形1nP 1
1の中間にSiO2、SiOなどの安定な酸化物薄膜2
2を形成したものを拡散試料13としてもちいることに
よりInP 11ウ工ハ表面の熱拡散時の熱劣化を防止
できるし、薄膜のSiO2、SiO等を用いているため
、Zn、 Cd、 MgなどのInP中への不純物拡散
も前記と同様に制御性良〈実施できる。
拡散が必要となる場合には、第5凹入に示すように、前
記酸化物層あるいは複合酸化物層12とn形1nP 1
1の中間にSiO2、SiOなどの安定な酸化物薄膜2
2を形成したものを拡散試料13としてもちいることに
よりInP 11ウ工ハ表面の熱拡散時の熱劣化を防止
できるし、薄膜のSiO2、SiO等を用いているため
、Zn、 Cd、 MgなどのInP中への不純物拡散
も前記と同様に制御性良〈実施できる。
さらに、第5図BおよびCに示すように前記酸化物層あ
るいは複合酸化物層12上にSzO5! % SIOな
どの蒸気圧の低い安定な酸化物層23を形成したものを
拡散用試料13として用いることにより、熱拡散時にお
ける前記酸化物層あるいは複合酸化物層12の熱分解を
防止でき、高温度でも制御性に優れた不純物拡散を行う
ことができる。
るいは複合酸化物層12上にSzO5! % SIOな
どの蒸気圧の低い安定な酸化物層23を形成したものを
拡散用試料13として用いることにより、熱拡散時にお
ける前記酸化物層あるいは複合酸化物層12の熱分解を
防止でき、高温度でも制御性に優れた不純物拡散を行う
ことができる。
以上説明したように、本発明においてはp−n接合構造
InP太陽電池の製造方法において、ZnOなどの酸化
物を熱拡散源として用いているため、低温度でのInP
中へのZnなどの不純物拡散がInP表面に熱劣化層を
発生することなく制御性良〈実施でき、かつ酸化物を熱
拡散源として用いているため、不純物拡散が開管内で、
多数のウェハに対し同時に行うことができる。したがっ
て厚さの均一性、制御性に優れた高品質のp形1nP層
を形成することができる。このため、高効率のp−n接
合構造InP太陽電池を極めて高い歩留りで、かつ多量
に製造できる利点がある。
InP太陽電池の製造方法において、ZnOなどの酸化
物を熱拡散源として用いているため、低温度でのInP
中へのZnなどの不純物拡散がInP表面に熱劣化層を
発生することなく制御性良〈実施でき、かつ酸化物を熱
拡散源として用いているため、不純物拡散が開管内で、
多数のウェハに対し同時に行うことができる。したがっ
て厚さの均一性、制御性に優れた高品質のp形1nP層
を形成することができる。このため、高効率のp−n接
合構造InP太陽電池を極めて高い歩留りで、かつ多量
に製造できる利点がある。
第1図は従来のInP太陽電池の製造方法を示す説明図
、第2図は従来のInP太陽電池の製造方法によるp−
n接合深さと拡散時間および拡散温度との関係を示す図
、第3図は本発明によるInP太陽電池の製造方法の一
実施例を説明するための説明図、第4図は本発明のIn
P太陽電池の製造方法によるp−n接合深さと拡散時間
および拡散温度との関係を示す図、第5図は本発明によ
るInP太陽電池の製造方法の他の実施例の説明図であ
る。 1 ・・・p形1nP基板、2 ・・・閉管、3 ・・
・熱劣化防止用In粉末、4 ・・・拡散源、5 ・・
・n形InP層、6 ・・・熱劣化層、7 ・・・p−
n接合、8 ・・・反射防止膜、9 ・・・電極、10
・・・電気炉、 11・・・n形InP Jif112・・・酸化物層あ
るいは複合酸化物層、13・・・拡散用試料、14・・
・開管、15・・・ガス、16・・・p形InP層、1
7・・・反射防止膜、18・・・表面電極、19・・・
裏面電極、p−n接合、20・・・InP太陽電池、2
2・・・酸化物薄膜、23・・・低蒸気圧の酸化物層、
24・・・電気炉。 出願人代理人 雨 宮 正 季 第1図 (A) 0 (B) 第2図 (払数崎閏)ね (h8) 第3図 (B) (C) 8 第4図 O12 (払叡峙閏)与 (h隻)
、第2図は従来のInP太陽電池の製造方法によるp−
n接合深さと拡散時間および拡散温度との関係を示す図
、第3図は本発明によるInP太陽電池の製造方法の一
実施例を説明するための説明図、第4図は本発明のIn
P太陽電池の製造方法によるp−n接合深さと拡散時間
および拡散温度との関係を示す図、第5図は本発明によ
るInP太陽電池の製造方法の他の実施例の説明図であ
る。 1 ・・・p形1nP基板、2 ・・・閉管、3 ・・
・熱劣化防止用In粉末、4 ・・・拡散源、5 ・・
・n形InP層、6 ・・・熱劣化層、7 ・・・p−
n接合、8 ・・・反射防止膜、9 ・・・電極、10
・・・電気炉、 11・・・n形InP Jif112・・・酸化物層あ
るいは複合酸化物層、13・・・拡散用試料、14・・
・開管、15・・・ガス、16・・・p形InP層、1
7・・・反射防止膜、18・・・表面電極、19・・・
裏面電極、p−n接合、20・・・InP太陽電池、2
2・・・酸化物薄膜、23・・・低蒸気圧の酸化物層、
24・・・電気炉。 出願人代理人 雨 宮 正 季 第1図 (A) 0 (B) 第2図 (払数崎閏)ね (h8) 第3図 (B) (C) 8 第4図 O12 (払叡峙閏)与 (h隻)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11n形InP層上にp形InP層を配置したInP
太陽電池の製造方法において、前記n形1nP N上に
周期率表■族元素の一種以上を含むことができる周期率
表■族元素の酸化物の一種以上あるいは前記酸化物の一
種以上と珪素酸化物の一種以上との複合酸化物層を形成
した後、300〜550℃の低温度での熱拡散によりp
形1nP層を形成し、p−n接合構造太陽電池を構成す
ることを特徴とするInP太陽電池の製造方法。 (2)前記n形1nP層はその表面に珪素酸化物薄膜を
有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のI
nP太陽電池。 (3)前記酸化物層あるいは複合酸化物層はその表面に
珪素酸化物薄膜を有することを特徴とする特許請求の範
囲第1項および第2項記載のInP太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59068819A JPS60211907A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | InP太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59068819A JPS60211907A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | InP太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60211907A true JPS60211907A (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13384702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59068819A Pending JPS60211907A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | InP太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60211907A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06151906A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-31 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4929972A (ja) * | 1972-07-20 | 1974-03-16 | ||
JPS4962077A (ja) * | 1972-10-11 | 1974-06-15 | ||
JPS49130190A (ja) * | 1973-03-27 | 1974-12-13 | ||
JPS5098270A (ja) * | 1973-12-26 | 1975-08-05 | ||
JPS514986A (ja) * | 1974-07-03 | 1976-01-16 | Hitachi Ltd | |
JPS51121256A (en) * | 1975-04-16 | 1976-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production method for semiconductor devices |
JPS5279871A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-05 | Nec Corp | Production of impurity diffused layer |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP59068819A patent/JPS60211907A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4929972A (ja) * | 1972-07-20 | 1974-03-16 | ||
JPS4962077A (ja) * | 1972-10-11 | 1974-06-15 | ||
JPS49130190A (ja) * | 1973-03-27 | 1974-12-13 | ||
JPS5098270A (ja) * | 1973-12-26 | 1975-08-05 | ||
JPS514986A (ja) * | 1974-07-03 | 1976-01-16 | Hitachi Ltd | |
JPS51121256A (en) * | 1975-04-16 | 1976-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production method for semiconductor devices |
JPS5279871A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-05 | Nec Corp | Production of impurity diffused layer |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06151906A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-31 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5948176A (en) | Cadmium-free junction fabrication process for CuInSe2 thin film solar cells | |
US5589008A (en) | Photovoltaic cell and method for fabrication of said cell | |
US4433202A (en) | Thin film solar cell | |
JPH0758354A (ja) | 薄膜光電池デバイスの製造方法 | |
TW201042065A (en) | Methods for fabricating copper indium gallium diselenide (CIGS) compound thin films | |
JP2922466B2 (ja) | 薄膜太陽電池 | |
US5456764A (en) | Solar cell and a method for the manufacture thereof | |
JPH0556851B2 (ja) | ||
TW201251086A (en) | A method of forming a germanium layer on a silicon substrate and a photovoltaic device including a germanium layer | |
JPS62123716A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS60211907A (ja) | InP太陽電池の製造方法 | |
JP3468328B2 (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
JPS5910593B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
JP2002261305A (ja) | 薄膜多結晶シリコン太陽電池及びその製造方法 | |
JPS6366415B2 (ja) | ||
JPS5864070A (ja) | フツ素を含むアモルフアスシリコン太陽電池 | |
KR100777717B1 (ko) | 실리콘 태양전지의 제조방법 | |
JPS61205694A (ja) | 硫化亜鉛膜の作製方法 | |
JPH01307277A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JPH0284773A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JPS6298721A (ja) | 3−V族化合物半導体へのZn固相拡散方法 | |
JPH11189436A (ja) | 透明電極基板及びその作製方法並びに光起電力素子の製造方法 | |
JPS6191973A (ja) | 耐熱性薄膜光電変換素子およびその製法 | |
JPH0491482A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JPH06181330A (ja) | 非晶質半導体太陽電池とその製造方法 |