JPS61260682A - 太陽電池とその製造方法 - Google Patents
太陽電池とその製造方法Info
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- JPS61260682A JPS61260682A JP60104336A JP10433685A JPS61260682A JP S61260682 A JPS61260682 A JP S61260682A JP 60104336 A JP60104336 A JP 60104336A JP 10433685 A JP10433685 A JP 10433685A JP S61260682 A JPS61260682 A JP S61260682A
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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〕
この発明は、アモルファス・シリコン半導体’ｅ用いた
太陽電池とその製造方法に関するものである。
太陽電池とその製造方法に関するものである。
従来、半導体を用いた太陽電池として、光吸収率を向上
させるため光を受ける表面積が太き（なるよう半導体の
表面を光学的粗面とした構成の太陽電池があった。
させるため光を受ける表面積が太き（なるよう半導体の
表面を光学的粗面とした構成の太陽電池があった。
そ１７て、半導体の表面を光学的粗面とする製造方法と
して、半導体の表面層をレーザ・ビームで照射し、この
半導体の表面を光学的粗面に形成１７た（特開昭５９−
１１７２７４号公報参照）。
して、半導体の表面層をレーザ・ビームで照射し、この
半導体の表面を光学的粗面に形成１７た（特開昭５９−
１１７２７４号公報参照）。
しかし、上述したような従来の太陽電池とその製造方法
には、次の問題点があった。
には、次の問題点があった。
すなわち、この従来の太陽電池の構造は、半導体の表面
層が粗面であったため、この半導体内の導電型を決める
不純物の１・−ピングを行ちと、不純物量の深さ方向分
布が不均一となって、光電変換効率を低下させろ欠点が
あった。まｔ−半導体の表面に鋭い突起が現れろことも
あり、この突起が）Ｐ−導体の表面層の一トに設けろ電
極膜にビワホールを発生させる欠点かあ−った。
層が粗面であったため、この半導体内の導電型を決める
不純物の１・−ピングを行ちと、不純物量の深さ方向分
布が不均一となって、光電変換効率を低下させろ欠点が
あった。まｔ−半導体の表面に鋭い突起が現れろことも
あり、この突起が）Ｐ−導体の表面層の一トに設けろ電
極膜にビワホールを発生させる欠点かあ−った。
さらに、従来の製造方法は、半導体の表面へ高、■、ネ
ノ１ギ−の１． ザ・ビー１２を照射ｊ７て半導体表向
層をｔｔｔ面としていたので、表面の凹凸の幾何学的形
状が不均一となり前述の欠点を助長させていた。、また
この製造方法では、し・−ザ・ビームで溶融した半導体
の小塊が飛散し、＋導体の表面層のトへ設ける上部電極
膜にピノホールを発生させるたけてなく、光学変換効率
を上げろための反射防１１・膜や、太陽電池を外気から
守ったす、ＰＡ械的擦傷を避けたりするための上部電極
膜の上へ設けろ表面保護膜にもピンホールを発生させろ
欠点があ−）な。
ノ１ギ−の１． ザ・ビー１２を照射ｊ７て半導体表向
層をｔｔｔ面としていたので、表面の凹凸の幾何学的形
状が不均一となり前述の欠点を助長させていた。、また
この製造方法では、し・−ザ・ビームで溶融した半導体
の小塊が飛散し、＋導体の表面層のトへ設ける上部電極
膜にピノホールを発生させるたけてなく、光学変換効率
を上げろための反射防１１・膜や、太陽電池を外気から
守ったす、ＰＡ械的擦傷を避けたりするための上部電極
膜の上へ設けろ表面保護膜にもピンホールを発生させろ
欠点があ−）な。
この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、表面積を大として光吸収率を高く（ツな太陽
電池とその製造方法を押供することを目的とする。。
たもので、表面積を大として光吸収率を高く（ツな太陽
電池とその製造方法を押供することを目的とする。。
この発明に係る太陽電池は、基板の上面に滑らかな形状
のふくれ群を有するプラズマ窒化シリコン膜、ＴＩ電極
膜、アモルファス°シリコン膜。
のふくれ群を有するプラズマ窒化シリコン膜、ＴＩ電極
膜、アモルファス°シリコン膜。
−Ｆ都電極膜を順次形成したものである。
また、この発明に係る太陽電池の製造方法は、プラズマ
窒化ンリコノ膜に含まれる水素を熱処理によって放出さ
せ、この水素に」って−ｊラズマ窒化シリコン膜にふく
れ群を形成するものである。。
窒化ンリコノ膜に含まれる水素を熱処理によって放出さ
せ、この水素に」って−ｊラズマ窒化シリコン膜にふく
れ群を形成するものである。。
この発明の太陽電池においては、基板の−Ｆ面にふくれ
群が形成されているので表面積が大となる。
群が形成されているので表面積が大となる。
まｔコ、この発明の太陽電池の製造方法においては、プ
ラズマ窒化シリコノ膜に、Ｌっでこれに含−Ｌれろ水素
が熱処理によって放出され、プラズマ窒化シリコノ膜に
多数のふくれ１１￥が形成される。
ラズマ窒化シリコノ膜に、Ｌっでこれに含−Ｌれろ水素
が熱処理によって放出され、プラズマ窒化シリコノ膜に
多数のふくれ１１￥が形成される。
以下、この発明の実施例を図によって説明する。
第１図はこの発明の太陽電池の一実施例を示す斜視図で
ある。この図において、１００は太陽電池の全体を示（
７，１は基板、２はプラズマ窒化シリコン膜、３は下部
電極膜、４はアモルファス・シリコン膜、５は上部電極
膜、６はふくれ群である。
ある。この図において、１００は太陽電池の全体を示（
７，１は基板、２はプラズマ窒化シリコン膜、３は下部
電極膜、４はアモルファス・シリコン膜、５は上部電極
膜、６はふくれ群である。
基板１には、例えば酸化シリコンを主成分とするガラス
板を用いる。下部電極膜３には、例えばモリブデンのよ
うな金属を用いる。アモルファス・シリコン膜４として
は、モノシラン・ガスのグロー放電や、水素雰囲気中で
の高周波スパッタリングによるアモルファス・シリコン
膜を用いる。なお、図示は（７ていないが、このアモル
ファス°ンリコン膜４の内部（こは、光起電力を発生さ
せるために硼素や砒素などの不純物がドーピングされて
いる。上部電極膜５として（Ｊ１光を透過し、かつ導電
性のある、例えば酸化インジュウム・酸化錫などの透明
導電膜を用いる。プラズマ窒化シリコノ膜２は、滑らか
な形状のふくれ群６を有する膜である。このプラズマ窒
化シリコノ膜２の上に順次構築されている下部電極膜３
．アモルファス・シリコン膜４．上部電１ｆｉ膜５の形
状は、ふくれ［６を有するプラズマ窒化シリコン膜２の
形状が転写され、伺わも滑らかな形状となっている。光
電変換されろ光は上部電極膜５を通過した後、アモルフ
ァス・シリコン膜４内で光起電力を発生させる。この光
起電力は、上部電極膜５と下部電極膜３から外部に取り
出される。
板を用いる。下部電極膜３には、例えばモリブデンのよ
うな金属を用いる。アモルファス・シリコン膜４として
は、モノシラン・ガスのグロー放電や、水素雰囲気中で
の高周波スパッタリングによるアモルファス・シリコン
膜を用いる。なお、図示は（７ていないが、このアモル
ファス°ンリコン膜４の内部（こは、光起電力を発生さ
せるために硼素や砒素などの不純物がドーピングされて
いる。上部電極膜５として（Ｊ１光を透過し、かつ導電
性のある、例えば酸化インジュウム・酸化錫などの透明
導電膜を用いる。プラズマ窒化シリコノ膜２は、滑らか
な形状のふくれ群６を有する膜である。このプラズマ窒
化シリコノ膜２の上に順次構築されている下部電極膜３
．アモルファス・シリコン膜４．上部電１ｆｉ膜５の形
状は、ふくれ［６を有するプラズマ窒化シリコン膜２の
形状が転写され、伺わも滑らかな形状となっている。光
電変換されろ光は上部電極膜５を通過した後、アモルフ
ァス・シリコン膜４内で光起電力を発生させる。この光
起電力は、上部電極膜５と下部電極膜３から外部に取り
出される。
第２図（ａ）〜（ｆ）は、第１図の実施例の太陽電池の
製造方法を説明するための各工程における部分断面図で
ある。これらの図において、７ば水素を示し、その他は
第１図と同じものである。
製造方法を説明するための各工程における部分断面図で
ある。これらの図において、７ば水素を示し、その他は
第１図と同じものである。
はじめに、製造方法の原理を説明する。周知のごとくプ
ラズマ窒化シリコン膜２は、アンモニア−モノンラノー
窒化（またはアルゴン）のガス系を使って作られ、水素
を多く含／しでおり、これらのガス流量比・圧力やプラ
ズマの周波数・パワーを変えて水素をより多く含ませる
こともできる。
ラズマ窒化シリコン膜２は、アンモニア−モノンラノー
窒化（またはアルゴン）のガス系を使って作られ、水素
を多く含／しでおり、これらのガス流量比・圧力やプラ
ズマの周波数・パワーを変えて水素をより多く含ませる
こともできる。
そして、このプラズマ窒化シリコノ膜２を昇温すると、
この水素が膜外へ放出されるとともに、プラズマ窒化シ
リコン膜２の硬度が大きくなる性質がある。
この水素が膜外へ放出されるとともに、プラズマ窒化シ
リコン膜２の硬度が大きくなる性質がある。
１７たがって、耐熱性の基板１の一トにプラズマ窒化シ
リコン膜２を被膜した後熱処理すオ］ば、基板１とゴ；
２ズマ窒化シリコノ膜２との界面に水素が溜り、−ｊラ
ズマ窒化シリコン膜２面に多数のふくれ、つまりふくれ
Ｂ１０ができる。そして、このふくれ群６は、プラズマ
窒化シリコン膜２が硬化するので熱処理が終了してもそ
のまま残存する。
リコン膜２を被膜した後熱処理すオ］ば、基板１とゴ；
２ズマ窒化シリコノ膜２との界面に水素が溜り、−ｊラ
ズマ窒化シリコン膜２面に多数のふくれ、つまりふくれ
Ｂ１０ができる。そして、このふくれ群６は、プラズマ
窒化シリコン膜２が硬化するので熱処理が終了してもそ
のまま残存する。
これらのふくれの形状は極めて滑らかであるから、こう
したふくれ群６を有するプラズマ窒化シリコン膜２面上
にアモルファス・シリコン膜４などを形成（７ても、同
様に滑らかで、（７かも凹凸の多い形状のアモルファス
・シリコン膜４を形成することができる。
したふくれ群６を有するプラズマ窒化シリコン膜２面上
にアモルファス・シリコン膜４などを形成（７ても、同
様に滑らかで、（７かも凹凸の多い形状のアモルファス
・シリコン膜４を形成することができる。
ｊ７たがって、このような滑らかで、（７かも凹凸の多
い形状のアモルファス・シリコン膜４によれば、光を受
ける表面積が大きいから光吸収率がよいだけでなく、不
純物の深さ方向分布も従来より均一となって優れた光電
変換特性を示すようになり、さらに、鋭い突起や飛散物
によるピンホールがないので大きい歩留りで製造がてき
るのみならず、信頼性の高い太陽電池を捷供できる乙と
となる。
い形状のアモルファス・シリコン膜４によれば、光を受
ける表面積が大きいから光吸収率がよいだけでなく、不
純物の深さ方向分布も従来より均一となって優れた光電
変換特性を示すようになり、さらに、鋭い突起や飛散物
によるピンホールがないので大きい歩留りで製造がてき
るのみならず、信頼性の高い太陽電池を捷供できる乙と
となる。
さて、第２図（、）に示す基板１の上にアンモニア−モ
ノンランー窒素（またはアルゴン）のガス系を使って、
公知のプラズマ気相成長法を用い、第２図（ｂ）のよう
に水素７を含／しだプラズマ窒化ンルコン膜２を形成す
る。次に、基板１とプラズマ窒化シリコン膜２を熱処理
すると、プラズマ窒化シリコン膜２から水素７が放出さ
れ、この水素７が基板１とプラズマ窒化シリコン膜２の
界面に溜り、第２図（ｃ）のようにプラズマ窒化シリコ
ン膜２にふくれ群６を生ずる。このふくれｉ￥６は、熱
処理によってプラズマ窒化シリコン膜２が硬化するので
、熱処理終了後も残存する。次に、例えばモリブデンな
どの金属を公知の高周波スパッタリング法に１って、第
２図（ｄ）のようにプラズマ窒化シリコン膜２の上に下
部電極膜３を形成する。続いて、モノシラン・ガスのゲ
ロー放電や水素雰囲気中での高周波スパッタリング法に
よって、第２図（ｅ）に示すようにアモルファス・シリ
コン膜４を形成する。なお、このアモルファス・シリコ
ン膜４の形成中または形成後に、硼素や砒素などの不純
物をドーピングする。その後、アモルファス・シリコン
膜４の上に、例え＋１’ Ｍ 化インジュウム、酸化錫
などの透明導電膜を上部電極膜５として第２図（ｆ）の
ことく形成し、その後、反射防１１二膜２表面保護１！
！（図示せず）を設け、パ・ンケージにアセンブリすれ
ば太陽電池が完ｔｆ、する。
ノンランー窒素（またはアルゴン）のガス系を使って、
公知のプラズマ気相成長法を用い、第２図（ｂ）のよう
に水素７を含／しだプラズマ窒化ンルコン膜２を形成す
る。次に、基板１とプラズマ窒化シリコン膜２を熱処理
すると、プラズマ窒化シリコン膜２から水素７が放出さ
れ、この水素７が基板１とプラズマ窒化シリコン膜２の
界面に溜り、第２図（ｃ）のようにプラズマ窒化シリコ
ン膜２にふくれ群６を生ずる。このふくれｉ￥６は、熱
処理によってプラズマ窒化シリコン膜２が硬化するので
、熱処理終了後も残存する。次に、例えばモリブデンな
どの金属を公知の高周波スパッタリング法に１って、第
２図（ｄ）のようにプラズマ窒化シリコン膜２の上に下
部電極膜３を形成する。続いて、モノシラン・ガスのゲ
ロー放電や水素雰囲気中での高周波スパッタリング法に
よって、第２図（ｅ）に示すようにアモルファス・シリ
コン膜４を形成する。なお、このアモルファス・シリコ
ン膜４の形成中または形成後に、硼素や砒素などの不純
物をドーピングする。その後、アモルファス・シリコン
膜４の上に、例え＋１’ Ｍ 化インジュウム、酸化錫
などの透明導電膜を上部電極膜５として第２図（ｆ）の
ことく形成し、その後、反射防１１二膜２表面保護１！
！（図示せず）を設け、パ・ンケージにアセンブリすれ
ば太陽電池が完ｔｆ、する。
第３図はこの発明による太陽電池の構造の他の実施例を
示す断面図である。この図において、２００はこの実施
例の太陽電池を示し、８は反射膜である。反射膜８は基
板１とプラズマ窒化シリコン膜２の間に設けられている
。反射膜８には、長波長の光に対する反射率が高い、例
えば金のような金属膜を比較的厚さを大きくして用いる
。
示す断面図である。この図において、２００はこの実施
例の太陽電池を示し、８は反射膜である。反射膜８は基
板１とプラズマ窒化シリコン膜２の間に設けられている
。反射膜８には、長波長の光に対する反射率が高い、例
えば金のような金属膜を比較的厚さを大きくして用いる
。
第４図はこの発明による太陽電池の構造の他の実施例を
示す断面図である。この図において、３００はこの実施
例の太陽電池を示（７、基板１には、例えば酸化シリコ
ンを主成分とするような透明なガラス板を用いる。反射
膜８を基板１の裏面に設けている。
示す断面図である。この図において、３００はこの実施
例の太陽電池を示（７、基板１には、例えば酸化シリコ
ンを主成分とするような透明なガラス板を用いる。反射
膜８を基板１の裏面に設けている。
第３図および第４図は何れも反射膜８により、アモルフ
ァス・シリコン［４、下部Ｔｓ極１１Ｑ３ 、−ｆラズ
マ窒化シリコン膜２を透過し易い長波長の光を反１ｔ＋
）で、アモルファス・シリコン１１％ ｄ 内で再び光
吸収させ光電変換効率を向上させるものである。なお、
その製造方法は、第２図（ａ）〜（ｆ）に示した工程に
、反射膜８を形成する工程を加えればよいので、その説
明は省略する。
ァス・シリコン［４、下部Ｔｓ極１１Ｑ３ 、−ｆラズ
マ窒化シリコン膜２を透過し易い長波長の光を反１ｔ＋
）で、アモルファス・シリコン１１％ ｄ 内で再び光
吸収させ光電変換効率を向上させるものである。なお、
その製造方法は、第２図（ａ）〜（ｆ）に示した工程に
、反射膜８を形成する工程を加えればよいので、その説
明は省略する。
この発明は以上詳しく述べたように、基板の」二面に滑
らかな形状のアモルファス・シリコン膜で構成されてい
るので、光を受ける表面積が大きくなり、そのため、光
吸収率がＬいたけでなく、均一な不純物の深さ方向分布
を有するＩＳねた光電変換特性を持ち、さらに、鋭い突
起や飛散物に１４ピンポールがないので大きい歩留りで
製造ができ、信頼性の高い太陽電池を提供できろ。
らかな形状のアモルファス・シリコン膜で構成されてい
るので、光を受ける表面積が大きくなり、そのため、光
吸収率がＬいたけでなく、均一な不純物の深さ方向分布
を有するＩＳねた光電変換特性を持ち、さらに、鋭い突
起や飛散物に１４ピンポールがないので大きい歩留りで
製造ができ、信頼性の高い太陽電池を提供できろ。
さらに、この発明の太陽電池の製造方法（こ、Ｌれば、
熱処理によってプラズマ窒化ンリコン膜から放出させた
水素によってふくれｌｉｔを作成するので、−・度に多
数のふ（れを滑らかな形状に形成できろ利点がある。
熱処理によってプラズマ窒化ンリコン膜から放出させた
水素によってふくれｌｉｔを作成するので、−・度に多
数のふ（れを滑らかな形状に形成できろ利点がある。
第１図はこの発明に」：る太陽電池の一実施例を示す斜
視図、第２図（ａ）〜（［）は第１図の実施例の太陽電
池の製造方法を説明するための各工程におけろ部分断面
図、第３図および第４図はこの発明による太陽電池の他
の実施例をそれぞれ示す断面図である。 図において、１は基板、２１．ｔ−プラズマ窒化シリ：
７ン膜、３は下部電極膜、４はアモルーノアス・シリコ
ン膜、５は」二部電極膜、６はふくれ？！Ｌ７は水ふ、
８は反射；Ｉジてあろ１、 なお、各図中の同 ７１号は同 、１ノニは相当部分を
示す。 −ｄ？ａ−− 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和 年 月 日 ［有］
視図、第２図（ａ）〜（［）は第１図の実施例の太陽電
池の製造方法を説明するための各工程におけろ部分断面
図、第３図および第４図はこの発明による太陽電池の他
の実施例をそれぞれ示す断面図である。 図において、１は基板、２１．ｔ−プラズマ窒化シリ：
７ン膜、３は下部電極膜、４はアモルーノアス・シリコ
ン膜、５は」二部電極膜、６はふくれ？！Ｌ７は水ふ、
８は反射；Ｉジてあろ１、 なお、各図中の同 ７１号は同 、１ノニは相当部分を
示す。 −ｄ？ａ−− 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和 年 月 日 ［有］
Claims (4)
- （１）基板の上面に滑らかな形状のふくれ群を有するプ
ラズマ窒化シリコン膜、下部電極膜、アモルファス・シ
リコン膜、上部電極膜を順次形成したことを特徴とする
太陽電池。 - （２）基板は、上面に反射膜を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の太陽電池。 - （３）基板は、透明基板であり、かつ下面に反射膜を備
えたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
太陽電池。 - （４）基板面上にプラズマ窒化シリコン膜を形成する工
程、前記プラズマ窒化シリコン膜に熱処理を施し前記プ
ラズマ窒化シリコン膜中に含まれる水素により滑らかな
ふくれ群を発生させる工程、前記プラズマ窒化シリコン
膜面上に下部電極膜を形成する工程、この下部電極膜面
上にアモルファス・シリコン膜を形成する工程、このア
モルファス・シリコン膜面上に上部電極膜を形成する工
程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60104336A JPS61260682A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 太陽電池とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60104336A JPS61260682A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 太陽電池とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61260682A true JPS61260682A (ja) | 1986-11-18 |
| JPH0365906B2 JPH0365906B2 (ja) | 1991-10-15 |
Family
ID=14378087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60104336A Granted JPS61260682A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 太陽電池とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61260682A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027229A1 (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Asahi Glass Company, Limited | 透明導電膜付き基体およびその製造方法 |
| JP2014165354A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Panasonic Corp | 多孔質シリコンの作製方法 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP60104336A patent/JPS61260682A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027229A1 (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Asahi Glass Company, Limited | 透明導電膜付き基体およびその製造方法 |
| JP2014165354A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Panasonic Corp | 多孔質シリコンの作製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0365906B2 (ja) | 1991-10-15 |
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