JPS62125682A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPS62125682A JPS62125682A JP60265837A JP26583785A JPS62125682A JP S62125682 A JPS62125682 A JP S62125682A JP 60265837 A JP60265837 A JP 60265837A JP 26583785 A JP26583785 A JP 26583785A JP S62125682 A JPS62125682 A JP S62125682A
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- conductive layer
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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、例えば水素化アモルファスシリコン（以下、
「ａ−３ｔ ： Ｉｔ Ｊという。）層、水素化アモル
ファスシリコンカーバイト（以下、「ａ−ＳｉＣ：Ｈ」
という。）層、多結晶シリコン層、微結晶シリコン層等
を含むアモルファス・シリコン（以下、単に［ａ−Ｓｉ
Ｊどいつ。）太陽電池の製造方法に関する。
「ａ−３ｔ ： Ｉｔ Ｊという。）層、水素化アモル
ファスシリコンカーバイト（以下、「ａ−ＳｉＣ：Ｈ」
という。）層、多結晶シリコン層、微結晶シリコン層等
を含むアモルファス・シリコン（以下、単に［ａ−Ｓｉ
Ｊどいつ。）太陽電池の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、この太陽電池ｔＩ）製造方法の代表例としては、
第３図に示すように′、ガラス等の透光性絶縁基板１上
に、真空蒸着法、スパッタリング法又はＣＶＤ法等によ
り酸化インジウム等の透明導電層２と、同一の電力密度
の高周波電力を用い、ＣＶＤ法により、一層からなるｐ
型ａ−Ｓｉ層３．ｉ型ａ−Ｓｉ層４及びｎ型ａ−Ｓｉ層
５からなるａ−Ｓｉ層６と、真空蒸着法等によりアルミ
ニウム等の金属電極７とを順次積層する方法があった。
第３図に示すように′、ガラス等の透光性絶縁基板１上
に、真空蒸着法、スパッタリング法又はＣＶＤ法等によ
り酸化インジウム等の透明導電層２と、同一の電力密度
の高周波電力を用い、ＣＶＤ法により、一層からなるｐ
型ａ−Ｓｉ層３．ｉ型ａ−Ｓｉ層４及びｎ型ａ−Ｓｉ層
５からなるａ−Ｓｉ層６と、真空蒸着法等によりアルミ
ニウム等の金属電極７とを順次積層する方法があった。
そして、光８は、透光性絶縁基板１の側から入射し、主
としてｉ型ａ−Ｓｉ層４内で吸収されて透明導電層２と
金属電極７との間で起電力を発生させる。
としてｉ型ａ−Ｓｉ層４内で吸収されて透明導電層２と
金属電極７との間で起電力を発生させる。
このような太陽電池の変換効率と、ａ−Ｓｉ層６の作成
条件について多くの研究がなされているが、透明導電層
２とａ−Ｓｉ層６との界面については未だ解明されてお
らず、現状では変換効率を向上させるにも限界を来たし
ている。しかし、透明導電層２とａ−Ｓｉ層６との界面
における抵抗性接触（オーミンクコンタクト）による直
列抵抗の大小が、変換効率の大小に影響を与えることが
わかっている。
条件について多くの研究がなされているが、透明導電層
２とａ−Ｓｉ層６との界面については未だ解明されてお
らず、現状では変換効率を向上させるにも限界を来たし
ている。しかし、透明導電層２とａ−Ｓｉ層６との界面
における抵抗性接触（オーミンクコンタクト）による直
列抵抗の大小が、変換効率の大小に影響を与えることが
わかっている。
つまり、上記した直列抵抗を小さくする程、この太陽電
池は高い変換効率を右する。
池は高い変換効率を右する。
本発明は、以上のような事情を鑑みてなされＩＣもので
あり、透明導電層とイの上に積層したａ−Ｓｉ層との界
面にお（）る抵抗性接触（Ａ−ミックコンタクト）を改
善して、直列抵抗が小さく、高い変換効率を有する太陽
電池の製造方法を提供４ることを目的とする。
あり、透明導電層とイの上に積層したａ−Ｓｉ層との界
面にお（）る抵抗性接触（Ａ−ミックコンタクト）を改
善して、直列抵抗が小さく、高い変換効率を有する太陽
電池の製造方法を提供４ることを目的とする。
本発明は、−上記した目的を達成でるためになされたも
のであり、透光性絶縁基板上に、透明導電層とａ−Ｓｉ
層とを形成してなる太陽電池の製造り法において、前記
透明導電層と接覆る前記ａ−Ｓｉ層側のｎ型又はｎ型の
ａ−Ｓｉ層が２層以上であって、電力密度を各層毎に増
大して積層していることを特徴とする太陽電池の製造方
法である。ここで、ａ−Ｓｉｌｌとは、前述した通り、
ａ−Ｓｉ ： Ｈ１層、 ａ−ＳｉＣ：１１層、多結晶
シリコン層、及び微結晶シリコン層等を含むアモルファ
ス・シリコン層をいう。
のであり、透光性絶縁基板上に、透明導電層とａ−Ｓｉ
層とを形成してなる太陽電池の製造り法において、前記
透明導電層と接覆る前記ａ−Ｓｉ層側のｎ型又はｎ型の
ａ−Ｓｉ層が２層以上であって、電力密度を各層毎に増
大して積層していることを特徴とする太陽電池の製造方
法である。ここで、ａ−Ｓｉｌｌとは、前述した通り、
ａ−Ｓｉ ： Ｈ１層、 ａ−ＳｉＣ：１１層、多結晶
シリコン層、及び微結晶シリコン層等を含むアモルファ
ス・シリコン層をいう。
〔作 用）
本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池の透明
導電層と、透明導電層に接するａ−Ｓｉ層側のｎ型又は
ｎ型のａ−Ｓｉ層との界面における直列抵抗は、従来の
技術による太陽電池の透明導電層とａ−Ｓｉｌｉ９との
界面における直列抵抗よりも小さい。
導電層と、透明導電層に接するａ−Ｓｉ層側のｎ型又は
ｎ型のａ−Ｓｉ層との界面における直列抵抗は、従来の
技術による太陽電池の透明導電層とａ−Ｓｉｌｉ９との
界面における直列抵抗よりも小さい。
本発明の実施例による太陽電池９は、第１図に示すよう
に、透光性絶縁基板１０と、透明導電層１１と、第一の
ｐ型ａ−Ｓｉ層１２と、第二のｐ型ａ−Ｓｉ層１３とｉ
型ａ−Ｓｉ層１４とｎ型ａ−Ｓｉ層１５とからなるａ−
Ｓｉ層１６と、電極１７とから構成される。
に、透光性絶縁基板１０と、透明導電層１１と、第一の
ｐ型ａ−Ｓｉ層１２と、第二のｐ型ａ−Ｓｉ層１３とｉ
型ａ−Ｓｉ層１４とｎ型ａ−Ｓｉ層１５とからなるａ−
Ｓｉ層１６と、電極１７とから構成される。
透光性絶縁基板１０はソーダライムガラスから製作され
、その主表面上に、スズを不純物として含んだ酸化イン
ジウム（以下「ＩＴ○」という。）からなる透明導電層
（膜厚ニア００人、シート抵抗：３０Ω／口）１１を形
成する。
、その主表面上に、スズを不純物として含んだ酸化イン
ジウム（以下「ＩＴ○」という。）からなる透明導電層
（膜厚ニア００人、シート抵抗：３０Ω／口）１１を形
成する。
次に、反応ガスとして８２ ８６を添加した５ｉｌ１４
を用いて、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈからなる第一のｐ型ａ−Ｓ
ｉ層〈膜厚：４０人）１２を、電ツノ密度０．１１ Ｗ
／ ｃｎ＋２の高周波電力〈周波数： １３．５６ＭＨ
ｚ）を用いＣＶＤ法によって、透明導電層１１上に積層
する。
を用いて、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈからなる第一のｐ型ａ−Ｓ
ｉ層〈膜厚：４０人）１２を、電ツノ密度０．１１ Ｗ
／ ｃｎ＋２の高周波電力〈周波数： １３．５６ＭＨ
ｚ）を用いＣＶＤ法によって、透明導電層１１上に積層
する。
次に、反応ガスとしてＢ２ ＋１６を添加した５ｉｌ
１４を用いてｐ型ａ−Ｓｉ ： Ｉｔからなる第二のｐ
型ａ−Ｓｉ層（膜厚：６０人）１３、反応ガスとしてＳ
ｉＨ４を用いてｉ型ａ−Ｓｉ ： Ｉｔからなるｉ型ａ
−Ｓｉ層（膜厚： ５０００人）１４、反応ガスとして
Ｐ１１３を添加したＳｉ Ｈ４を用いてｎ型ａ−Ｓｉ
： Ｉｆから４ｒるｎ型ａ−Ｓｉ層（膜厚：４００人）
１５を、何れも電力密度０．２０ Ｗ／ｃ＋ｎ２の高周
波電力（周波数： １３．５６ＨＩＩＺ）を用いＣＶＤ
法によって、第一のｐ型ａ−Ｓｉ層上に順次積層して形
成して、第一のｐ型ａ−Ｓｉ層１２からｎ型ａ−Ｓｉ層
１５までの積層をもってａ−Ｓｉ層１６を構成する。次
に、このａ−Ｓｉ層１６上にアルミニウムからなる電極
１７を真空蒸着法により形成して、太陽電池９を製造し
た。
１４を用いてｐ型ａ−Ｓｉ ： Ｉｔからなる第二のｐ
型ａ−Ｓｉ層（膜厚：６０人）１３、反応ガスとしてＳ
ｉＨ４を用いてｉ型ａ−Ｓｉ ： Ｉｔからなるｉ型ａ
−Ｓｉ層（膜厚： ５０００人）１４、反応ガスとして
Ｐ１１３を添加したＳｉ Ｈ４を用いてｎ型ａ−Ｓｉ
： Ｉｆから４ｒるｎ型ａ−Ｓｉ層（膜厚：４００人）
１５を、何れも電力密度０．２０ Ｗ／ｃ＋ｎ２の高周
波電力（周波数： １３．５６ＨＩＩＺ）を用いＣＶＤ
法によって、第一のｐ型ａ−Ｓｉ層上に順次積層して形
成して、第一のｐ型ａ−Ｓｉ層１２からｎ型ａ−Ｓｉ層
１５までの積層をもってａ−Ｓｉ層１６を構成する。次
に、このａ−Ｓｉ層１６上にアルミニウムからなる電極
１７を真空蒸着法により形成して、太陽電池９を製造し
た。
次に、本発明の実施例による太陽電池を評価するために
、比較例として、第一のｐ型ａ−Ｓｉ層１２を形成しな
いで、従来の技術によって、透明導電層１１十に、ｐ型
ａ−Ｓｉ層（膜厚：１００人）、１型ａ−Ｓｉ ５一 層（膜厚： ５０００人）、及びｎ型ａ−Ｓｉ層〈膜厚
：４００人）からなるａ−Ｓｉ層を、何れも電力密度０
．２０ Ｗ／ＣＩｌ＋２の高周波電力（周波数： １３
．５６ＨＨ７）を用いＣＶＤ法によって順次積層し、次
いで電極１７を形成して太陽電池を製造した。
、比較例として、第一のｐ型ａ−Ｓｉ層１２を形成しな
いで、従来の技術によって、透明導電層１１十に、ｐ型
ａ−Ｓｉ層（膜厚：１００人）、１型ａ−Ｓｉ ５一 層（膜厚： ５０００人）、及びｎ型ａ−Ｓｉ層〈膜厚
：４００人）からなるａ−Ｓｉ層を、何れも電力密度０
．２０ Ｗ／ＣＩｌ＋２の高周波電力（周波数： １３
．５６ＨＨ７）を用いＣＶＤ法によって順次積層し、次
いで電極１７を形成して太陽電池を製造した。
ＡＭｌ（エアマス１）に調整された光を照射した場合、
このような実施例及び比較例の太陽電池の電流電圧特性
は、それぞれ第２図の曲線１８及び１９で示される。ま
た、下表に実施例及び比較例の太陽電池の諸特性を示す
。なお、同表の数値は、比較例の個々の特性を基準にし
て規格化している。
このような実施例及び比較例の太陽電池の電流電圧特性
は、それぞれ第２図の曲線１８及び１９で示される。ま
た、下表に実施例及び比較例の太陽電池の諸特性を示す
。なお、同表の数値は、比較例の個々の特性を基準にし
て規格化している。
のものと対比して、短絡電流及びフィルファクタを増大
し、変換効率を２０％も向１−させていることがわかる
。
し、変換効率を２０％も向１−させていることがわかる
。
以上のように、変換効率が向」−シた埋山は、第二のｐ
型ａ−Ｓｉ層１３を形成づ−る場合よりも小ざい電力密
度の高周波電力を用いるＣＶＤ法によって、第一のｐ型
ａ−Ｓｉ層１２を形成するので、プラズマ化した反応ガ
ス中の水素イオン及び水素ラジカルが、透明導電層１１
を構成づるＩＴＯに作用し第一のｐ型ａ−Ｓｉ層１２と
透明導電層１１どの界面に局在単位が生じることを抑制
して、抵抗性接触（オーミックコンタク１〜）を改善し
、その結束、第一・のｐ型ａ−Ｓｉ層１２と透明導電層
１１どの界面にお（）る直列抵抗を大幅に減小したため
であると考えられる。
型ａ−Ｓｉ層１３を形成づ−る場合よりも小ざい電力密
度の高周波電力を用いるＣＶＤ法によって、第一のｐ型
ａ−Ｓｉ層１２を形成するので、プラズマ化した反応ガ
ス中の水素イオン及び水素ラジカルが、透明導電層１１
を構成づるＩＴＯに作用し第一のｐ型ａ−Ｓｉ層１２と
透明導電層１１どの界面に局在単位が生じることを抑制
して、抵抗性接触（オーミックコンタク１〜）を改善し
、その結束、第一・のｐ型ａ−Ｓｉ層１２と透明導電層
１１どの界面にお（）る直列抵抗を大幅に減小したため
であると考えられる。
本発明は上記した実施例に限定されるものではない。
第一のｐ型ａ−Ｓｉ層１２を形成する時の高周波電力の
電力密度は０．０６〜０．１３ Ｗ ／ （ｍ２の範囲
内で適宜選択され、Ｊ：た、第二のｐ型ａ−Ｓｉ層１３
を有するａ−Ｓｉ層１６を形成づる時の高周波電力の電
力密度は０．１４〜０．２２ Ｗ／ｃｍ２の範囲内で適
宜選択されうる。
電力密度は０．０６〜０．１３ Ｗ ／ （ｍ２の範囲
内で適宜選択され、Ｊ：た、第二のｐ型ａ−Ｓｉ層１３
を有するａ−Ｓｉ層１６を形成づる時の高周波電力の電
力密度は０．１４〜０．２２ Ｗ／ｃｍ２の範囲内で適
宜選択されうる。
また、第一のｐ型ａ −Ｓ ’ｉｉ層２及び第二のｐ型
ａ−Ｓｉ層１３の膜厚がそれぞれ３０〜１２０人の範囲
内で、両者の膜厚の合計が１５０Å以下となるように適
宜選択すれば、本実施例の太陽電池と同等な性能が得ら
れる。
ａ−Ｓｉ層１３の膜厚がそれぞれ３０〜１２０人の範囲
内で、両者の膜厚の合計が１５０Å以下となるように適
宜選択すれば、本実施例の太陽電池と同等な性能が得ら
れる。
本実施例では、透明導電層側と接するａ−Ｓｉｌｌ側の
ｐ型ａ−Ｓｉ層を２Ｅ積層したが、第一のｐ型ａ−Ｓｉ
層１２と第二のｐ型ａ−Ｓｉ層１３との間に、さらに、
ｐ型ａ−Ｓｉ層を一層又は二層以上形成してもよい。こ
のような三層以上のｐ型ａ−Ｓｉ層においても、単に、
第一層から最終層まで各層毎に一定の電力密度を保って
段階的に増大するかまたは電力密度を漸次増大すること
になり、その電力密度は０．０６〜０．２２ Ｗ／ｃｍ
２の範囲内であって、合耐膜厚は１５０Å以下であるこ
とが望ましい。
ｐ型ａ−Ｓｉ層を２Ｅ積層したが、第一のｐ型ａ−Ｓｉ
層１２と第二のｐ型ａ−Ｓｉ層１３との間に、さらに、
ｐ型ａ−Ｓｉ層を一層又は二層以上形成してもよい。こ
のような三層以上のｐ型ａ−Ｓｉ層においても、単に、
第一層から最終層まで各層毎に一定の電力密度を保って
段階的に増大するかまたは電力密度を漸次増大すること
になり、その電力密度は０．０６〜０．２２ Ｗ／ｃｍ
２の範囲内であって、合耐膜厚は１５０Å以下であるこ
とが望ましい。
また、透明導電層１１上に、第一のｎ型ａ−Ｓｉ層を積
層し、次に、第二のｎ型ａ−Ｓｉ層とｉ型ａ−５ｉ層と
ｐ型ａ−Ｓｉ層とを順次積層してａ−Ｓｉ層を形成して
もよい。
層し、次に、第二のｎ型ａ−Ｓｉ層とｉ型ａ−５ｉ層と
ｐ型ａ−Ｓｉ層とを順次積層してａ−Ｓｉ層を形成して
もよい。
第一のｐＱ’！ ａ−３［１２及び第二のｐ型ａ−Ｓｉ
層１３は、ｐ型のａ−ＳｉＣ： Ｉｔ 、多結晶シリコ
ン、微結晶シリコンにしてもよいし、ｉ型ａ−Ｓｉ層１
４は、ｉ型のａ−ＳｉＣ：Ｈ，多結晶シリコン、微結晶
シリコンにしてもよいし、さらに、ｎ型ａ−Ｓｉ＠１５
４よ、ｎ型のａ−ＳｉＣ：Ｈ，多結晶シリコン、微結晶
シリコンにしてもよい。
層１３は、ｐ型のａ−ＳｉＣ： Ｉｔ 、多結晶シリコ
ン、微結晶シリコンにしてもよいし、ｉ型ａ−Ｓｉ層１
４は、ｉ型のａ−ＳｉＣ：Ｈ，多結晶シリコン、微結晶
シリコンにしてもよいし、さらに、ｎ型ａ−Ｓｉ＠１５
４よ、ｎ型のａ−ＳｉＣ：Ｈ，多結晶シリコン、微結晶
シリコンにしてもよい。
本実施例では、ａ−Ｓｉ層１Ｇを形成するのに、ＣＶＤ
法を採用したが、グロー放電法、スパッタリング法、イ
オンブレーティング法を採用してもよい。
法を採用したが、グロー放電法、スパッタリング法、イ
オンブレーティング法を採用してもよい。
透光性絶縁基板１０は、ソーダライムガラス以外のガラ
スやフィルム等の透光性絶縁材料からなる基板であって
もよい。透明導電層１１は、ＩＴＯ以外に、酸化インジ
ウムにタングステンや酸化モリブデンなどを含有させた
ものでもよく、また、真空蒸着法以外に、スパッタリン
グ法やＣＶＤ法等の成膜方法を採用して形成してもよい
。電極１７は、アルミニウム以外に、金やプラチナ等の
金属やその混合物からなってもよいし、真空蒸着法以外
に、−〇 − スパッタリング法やＣＶＤ法等の成膜方法を採用して形
成してもよい。
スやフィルム等の透光性絶縁材料からなる基板であって
もよい。透明導電層１１は、ＩＴＯ以外に、酸化インジ
ウムにタングステンや酸化モリブデンなどを含有させた
ものでもよく、また、真空蒸着法以外に、スパッタリン
グ法やＣＶＤ法等の成膜方法を採用して形成してもよい
。電極１７は、アルミニウム以外に、金やプラチナ等の
金属やその混合物からなってもよいし、真空蒸着法以外
に、−〇 − スパッタリング法やＣＶＤ法等の成膜方法を採用して形
成してもよい。
本発明の太陽電池の製造方法によれば、透明導電層とそ
の上に積層したａ−Ｓｉ層６との界面における抵抗性接
触（オーミックコンタクト）を改善して、直列抵抗が小
さくし、短絡電流及びフィルファクタを増大して高い変
換効率を有する太陽電池を製造することができる。
の上に積層したａ−Ｓｉ層６との界面における抵抗性接
触（オーミックコンタクト）を改善して、直列抵抗が小
さくし、短絡電流及びフィルファクタを増大して高い変
換効率を有する太陽電池を製造することができる。
第１図は本発明の実施例による太陽電池を示す断面図、
第２図は同実施例による太陽電池の電流電圧特性図、及
び第３図は従来の製造方法によって製造した太陽電池を
示す断面図である。 １０・・・透光性絶縁基板、１１・・・透明導電層、１
２・・・第一のｐ型ａ−Ｓｉ層、１３・・・第二のｐ型
ａ−３を層、１４−−− ＋型ａ−Ｓｉ層、１５−−−
ｎ型ａ−Ｓｉ層、１７・・・電極
第２図は同実施例による太陽電池の電流電圧特性図、及
び第３図は従来の製造方法によって製造した太陽電池を
示す断面図である。 １０・・・透光性絶縁基板、１１・・・透明導電層、１
２・・・第一のｐ型ａ−Ｓｉ層、１３・・・第二のｐ型
ａ−３を層、１４−−− ＋型ａ−Ｓｉ層、１５−−−
ｎ型ａ−Ｓｉ層、１７・・・電極
Claims (1)
- （１）透光性絶縁基板上に、透明導電層とａ−Ｓｉ層と
を形成してなる太陽電池の製造方法において、前記透明
導電層と接する前記ａ−Ｓｉ層側のｐ型又はｎ型のａ−
Ｓｉ層が２層以上であつて、電力密度を各層毎に増大し
て積層している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 |
|---|---|---|---|
| JP60265837A JPS62125682A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265837A JPS62125682A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62125682A true JPS62125682A (ja) | 1987-06-06 |
Family
ID=17422747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60265837A Pending JPS62125682A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62125682A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162275A (en) * | 1979-06-04 | 1980-12-17 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Manufacture of solar battery |
| JPS6072224A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｐ型非晶質シリコン薄膜の形成方法 |
| JPS60200523A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-11 | Agency Of Ind Science & Technol | シリコン薄膜の製造法 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP60265837A patent/JPS62125682A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162275A (en) * | 1979-06-04 | 1980-12-17 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Manufacture of solar battery |
| JPS6072224A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｐ型非晶質シリコン薄膜の形成方法 |
| JPS60200523A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-11 | Agency Of Ind Science & Technol | シリコン薄膜の製造法 |
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