JPS62265145A - 透明導電膜の形成方法 - Google Patents
透明導電膜の形成方法Info
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- JPS62265145A JPS62265145A JP11040786A JP11040786A JPS62265145A JP S62265145 A JPS62265145 A JP S62265145A JP 11040786 A JP11040786 A JP 11040786A JP 11040786 A JP11040786 A JP 11040786A JP S62265145 A JPS62265145 A JP S62265145A
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Landscapes
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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、非晶質半導体太陽電池の透明電極等として使
用される透明導電膜の形成方法に関し、さらに詳しくい
うと、ソーダライムガラス基板の上に直に透明導電膜を
形成する方法に関する。
用される透明導電膜の形成方法に関し、さらに詳しくい
うと、ソーダライムガラス基板の上に直に透明導電膜を
形成する方法に関する。
非晶質半導体太陽電池は、第１図で示されたように、ガ
ラス基板１の上ｅｓｎｏ・膜等からなる透明電極３を設
け、さらにこの上にＰ型。
ラス基板１の上ｅｓｎｏ・膜等からなる透明電極３を設
け、さらにこの上にＰ型。
■型、Ｎ型の非晶質半導体層４及び背面電極５を順次設
けて作られている。この場合、上記透明電極３は、５ｎ
Ｃ１，等の水溶液を、加熱したガラス基板１の表面にス
プレーすることにより形成される。
けて作られている。この場合、上記透明電極３は、５ｎ
Ｃ１，等の水溶液を、加熱したガラス基板１の表面にス
プレーすることにより形成される。
従来、上記ガラス基板１としてソーダライムガラス基板
１を使用するときは、直に透明電極３を設けず、予めそ
の表面に１００ＯＡ程度の厚さの５ｉ０２等のコーテイ
ング膜２を施すことが行われている。これは、ソーダラ
イムガラス基板１に含まれるアルカリに起因して、透明
電極３の導電性が低下し、これによって非晶質半導体太
陽電池の変換効率が低下するのを防止するためである。
１を使用するときは、直に透明電極３を設けず、予めそ
の表面に１００ＯＡ程度の厚さの５ｉ０２等のコーテイ
ング膜２を施すことが行われている。これは、ソーダラ
イムガラス基板１に含まれるアルカリに起因して、透明
電極３の導電性が低下し、これによって非晶質半導体太
陽電池の変換効率が低下するのを防止するためである。
上記従来の手段に対し９本件発明者らは、変換効率を低
下させずに、ソーダライムガラス基板１の上に直に透明
電極３を設けて非晶質半導体太陽電池を製造する手段と
して、少量のＦ。
下させずに、ソーダライムガラス基板１の上に直に透明
電極３を設けて非晶質半導体太陽電池を製造する手段と
して、少量のＦ。
或いはこれに加えてＳｂ、Ｂｒの少なくとも一方を添加
した５ｒ１０２膜で透明電極３を形成することを提案し
た。（特願昭６０−２１４２２７号）〔考案が解決しよ
うとする問題点〕 ソーダライムガラス基板の上に直に形成した透明導電膜
を、非晶質半導体太陽電池等の透明電極として使用する
場合は、同導電膜が緻密な５ｎ０２の結晶粒子によって
形成されていることが特に重要である。さもなくば導電
性に優れた透明導電膜を形成することができず、高い変
換効率を持った非晶質半導体太陽電池を得ることができ
ない。
した５ｒ１０２膜で透明電極３を形成することを提案し
た。（特願昭６０−２１４２２７号）〔考案が解決しよ
うとする問題点〕 ソーダライムガラス基板の上に直に形成した透明導電膜
を、非晶質半導体太陽電池等の透明電極として使用する
場合は、同導電膜が緻密な５ｎ０２の結晶粒子によって
形成されていることが特に重要である。さもなくば導電
性に優れた透明導電膜を形成することができず、高い変
換効率を持った非晶質半導体太陽電池を得ることができ
ない。
この点について本件発明者らが、上記５ｎ０２膜の形成
手段について、さらに検討を加えた結果、スプレー用の
原料溶液に少量のアルコールを加えることが、導電性に
優れた透明導電膜を形成するのに特に有効であることに
着目するに至った。
手段について、さらに検討を加えた結果、スプレー用の
原料溶液に少量のアルコールを加えることが、導電性に
優れた透明導電膜を形成するのに特に有効であることに
着目するに至った。
本発明は、このような着目に基づいてなされたもので、
その目的は、ソーダライムガラス基板の上に直に５ｎ０
２膜を形成するに当たり。
その目的は、ソーダライムガラス基板の上に直に５ｎ０
２膜を形成するに当たり。
導電性に優れた５ｎ０２膜が形成できる方法を提供する
ことである。
ことである。
以下９本発明の詳細な説明すると、第一の発明による透
明導電膜の形成方法は、原料溶液として、少量のＦを含
むＳｎの水溶液にアルコールを添加した溶液を使用し、
これを加熱したソーダライムガラス基板の表面にスプレ
ーする方法である。
明導電膜の形成方法は、原料溶液として、少量のＦを含
むＳｎの水溶液にアルコールを添加した溶液を使用し、
これを加熱したソーダライムガラス基板の表面にスプレ
ーする方法である。
また、第二の発明による透明導電膜の形成方法は、原料
溶液として、少量のＦとＳｂ、Ｂｒの少なくとも一方を
含むＳｎの水溶液にアルコールを添加した原料溶液を使
用し、これを加熱したソーダライムガラス基板の表面に
スプレーする方法である。
溶液として、少量のＦとＳｂ、Ｂｒの少なくとも一方を
含むＳｎの水溶液にアルコールを添加した原料溶液を使
用し、これを加熱したソーダライムガラス基板の表面に
スプレーする方法である。
次に１本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
水１５０ｃｃに対して５ｎＣ１４・５Ｈ２０を２５ｇ、
ＮＨムＦを５．２９ｇ熔解した溶液に、エチルアルコー
ルを１０ｃｃ、 ２０ｃｃ、 ３０ｃｃ、 ４０ｃｃ加
えた４種類の原料溶液と、エチルアルコールを全く加え
ない原料溶液をそれぞれ作った。そして、ソーダライム
ガラス基板をホットプレート上で加熱し、その片面に上
記原料溶液をスプレーし。
ＮＨムＦを５．２９ｇ熔解した溶液に、エチルアルコー
ルを１０ｃｃ、 ２０ｃｃ、 ３０ｃｃ、 ４０ｃｃ加
えた４種類の原料溶液と、エチルアルコールを全く加え
ない原料溶液をそれぞれ作った。そして、ソーダライム
ガラス基板をホットプレート上で加熱し、その片面に上
記原料溶液をスプレーし。
透明導電膜を形成した。なお、上記基板の温度は、３８
０℃、４２０℃、４８０℃の３段階に変えると共に。
０℃、４２０℃、４８０℃の３段階に変えると共に。
ノズルと基板との間隔を、１ｃｍから３５ＣＩＩＩまで
変えて実施した。
変えて実施した。
こうして得られた透明導電膜は、何れもＳｎに対してＦ
が約２ ａｔ、％含まれた５ｎ０２１Ｑからなり、その
厚みは０．３８μ僧であった。さらに。
が約２ ａｔ、％含まれた５ｎ０２１Ｑからなり、その
厚みは０．３８μ僧であった。さらに。
この透明導電膜について、比抵抗と光の透過率を求めた
。比抵抗は、４端子法により、膜上の２点間に一定電流
を流し、その間の一定区間（距Ｍ Ｏ，５ｍ）での電圧
降下値をもとに求めた。
。比抵抗は、４端子法により、膜上の２点間に一定電流
を流し、その間の一定区間（距Ｍ Ｏ，５ｍ）での電圧
降下値をもとに求めた。
光の透過率は、透明導電膜を設けてない基準となるソー
ダライムガラス板との対比により、第２図のような光の
透過曲線を求め、波長５５０ｎｍにおける最大透過率Ｔ
ｍａｘと最小透過率Ｔｌｌｌ１ｎとの平均値から求めた
。
ダライムガラス板との対比により、第２図のような光の
透過曲線を求め、波長５５０ｎｍにおける最大透過率Ｔ
ｍａｘと最小透過率Ｔｌｌｌ１ｎとの平均値から求めた
。
第３図は、上記比抵抗の測定結果を、水１５０ＣＣに対
するエチルアルコールの添加量（ＣＣ）と比抵抗（Ω／
Ｃ１１）の関係としてまとめたグラフである。この場
合のノズル−基板の間隔は２０ｃ＋ｍである。他方、第
４図は、ノズル−基板の間隔（（Ｊ）と比抵抗（Ω／０
１ｍ）との関係を示すグラフである。この場合の基板温
度は４２０℃である。
するエチルアルコールの添加量（ＣＣ）と比抵抗（Ω／
Ｃ１１）の関係としてまとめたグラフである。この場
合のノズル−基板の間隔は２０ｃ＋ｍである。他方、第
４図は、ノズル−基板の間隔（（Ｊ）と比抵抗（Ω／０
１ｍ）との関係を示すグラフである。この場合の基板温
度は４２０℃である。
なお、上記透明導電膜の波長５５０ｎｍにおける光の平
均透過率は、何れも８５％前後であった。
均透過率は、何れも８５％前後であった。
上記の結果から明らかな通り、原料溶液に工チルアルコ
ールを全く添加しないとき（添加量がＯｃｃのとき）は
、得られた透明導電膜の比抵抗が１×１０−１０７ｃｍ
前後と高かったのに対し。
ールを全く添加しないとき（添加量がＯｃｃのとき）は
、得られた透明導電膜の比抵抗が１×１０−１０７ｃｍ
前後と高かったのに対し。
原料溶液にエチルアルコールを添加した場合は。
比抵抗が何れも低かった。例えば、基板温度が４２０℃
、ノズル−基板の間隔が２０ｃｍの場合に。
、ノズル−基板の間隔が２０ｃｍの場合に。
水１５０ｃｃに対して５ｃｃ以上のエチルアルコールを
原料溶液に添加することによって、ｌＸｌ０−３Ω／ｃ
ＪＩＩ前後の比抵抗が得られた。
原料溶液に添加することによって、ｌＸｌ０−３Ω／ｃ
ＪＩＩ前後の比抵抗が得られた。
また第３図から、アルコールの添加量と比抵抗の関係は
、他の要因によって若干異なるもの＼、何れも同じ傾向
を示していることが分かる。
、他の要因によって若干異なるもの＼、何れも同じ傾向
を示していることが分かる。
例えば、ノズル−基板の間隔を２０ｃｍ、基板温度を４
８０℃とした場合、水１５０ｃｃに対して１０ｃｃ以上
のエチルアルコールを原料溶液に添加すれば。
８０℃とした場合、水１５０ｃｃに対して１０ｃｃ以上
のエチルアルコールを原料溶液に添加すれば。
透明導電膜の比抵抗はｌＸｌ０−３Ω／ａ＝前後となる
。さらに、基板温度が３８０℃、或いは４２０”Ｃと低
くなれば、水１５０ｃｃに対して５ｃｃ以上のエチルア
ルコールを添加すればｌｌＸｌ０−３Ω／ｃＩ１１前後
の比抵抗が得られる。
。さらに、基板温度が３８０℃、或いは４２０”Ｃと低
くなれば、水１５０ｃｃに対して５ｃｃ以上のエチルア
ルコールを添加すればｌｌＸｌ０−３Ω／ｃＩ１１前後
の比抵抗が得られる。
他方、第４図で明らかなように、ノズルと基板の間隔に
ついては、基板温度が４２０℃という条件下において、
水１５０ｃｃに対するエチルアルコールの添加量が１０
ｃｃのときは２０ｃｍ以内、エチルアルコールの添加量
が２０ｃｃのときは３Ｑｃｍ以内であれば、ｌＸｌ０−
”Ω／ ａｍ前後の比抵抗が得られることが分かる。
ついては、基板温度が４２０℃という条件下において、
水１５０ｃｃに対するエチルアルコールの添加量が１０
ｃｃのときは２０ｃｍ以内、エチルアルコールの添加量
が２０ｃｃのときは３Ｑｃｍ以内であれば、ｌＸｌ０−
”Ω／ ａｍ前後の比抵抗が得られることが分かる。
なお、見料溶液にエチルアルコールを添加せずに形成し
た透明導電膜と、エチルアルコールを添加して形成した
透明導電膜の表面を、電子顕微鏡で観察したところ、明
らかな違いが認められた。即ち、前者は結晶粒子が細長
くとがっており、結晶粒子が比較的粗いのに対し、後者
の結晶粒子は丸みを帯びており、緻密でかつ結晶粒径が
前者に比べて大きい。
た透明導電膜と、エチルアルコールを添加して形成した
透明導電膜の表面を、電子顕微鏡で観察したところ、明
らかな違いが認められた。即ち、前者は結晶粒子が細長
くとがっており、結晶粒子が比較的粗いのに対し、後者
の結晶粒子は丸みを帯びており、緻密でかつ結晶粒径が
前者に比べて大きい。
さらに、ソーダライムガラス基板の上に直に設けられた
上記の透明導電膜を透明電極とし。
上記の透明導電膜を透明電極とし。
この上に、それぞれ厚み１２０人、 ５ｏｏｏ人、
３００人のＰ型、■型、Ｎ型からなる非晶質シリコン層
を設けた。続いて、この上にアルミニウムを真空蒸着し
て背面電極を設け、非晶質シリコン太陽電池を構成した
。
３００人のＰ型、■型、Ｎ型からなる非晶質シリコン層
を設けた。続いて、この上にアルミニウムを真空蒸着し
て背面電極を設け、非晶質シリコン太陽電池を構成した
。
この太陽電池の初期変換効率は、原料溶液にエチルアル
コールを添加して透明電極１３を形成したものが何れも
８．０〜８．２％、エチルアルコールを添加しないで形
成したものが３．０％であった。
コールを添加して透明電極１３を形成したものが何れも
８．０〜８．２％、エチルアルコールを添加しないで形
成したものが３．０％であった。
（実施例２）
水１５０ｃｃに＋ Ｓ ｎ Ｃｌ ａ ・５ Ｈ２
０を２５ｇ。
０を２５ｇ。
ＮＨａ Ｆを５．２９ｇ、５ｂＣ１３を０．１６ｇ及び
ＨＣｔを２ｃｃ溶解した溶液に、エチルアルコールを１
０ｃｃ、 ２０ｃｃ、 ３０ｃｃ、 ４０ｃｃ加えた原
料溶液と。
ＨＣｔを２ｃｃ溶解した溶液に、エチルアルコールを１
０ｃｃ、 ２０ｃｃ、 ３０ｃｃ、 ４０ｃｃ加えた原
料溶液と。
エチルアルコール全く加えない原料溶液をそれぞれ作っ
た。そして、これを使用し、上記実施例１と同様にして
透明導電膜を形成し、その比抵抗を測定した。 この結
果、上記実施例と同様の結果が得られた。
た。そして、これを使用し、上記実施例１と同様にして
透明導電膜を形成し、その比抵抗を測定した。 この結
果、上記実施例と同様の結果が得られた。
なお、原料溶液に添加するアルコールは、上記エチルア
ルコール以外の９例えばメチルアルコール、プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール等でも同様の結果が
得られる。
ルコール以外の９例えばメチルアルコール、プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール等でも同様の結果が
得られる。
本発明による方法によって形成された５ｎ０２膜中のＦ
の濃度は、Ｓｎに対してｌａ ｔ、％以上であることが
良好な導電性を得るうえで望ましい。
の濃度は、Ｓｎに対してｌａ ｔ、％以上であることが
良好な導電性を得るうえで望ましい。
しかしこの濃度が高くなるに従って、５ｎ０２膜の透光
性が低下するため、Ｓｎに対して３ａｔ。
性が低下するため、Ｓｎに対して３ａｔ。
％以下であることが望ましい。同様に、第二の発明にお
いて、５ｎ０２膜中のＳｂ、Ｂｒについても、３ｎに対
して０．５〜３ａｔ、％の範囲が望ましい。
いて、５ｎ０２膜中のＳｂ、Ｂｒについても、３ｎに対
して０．５〜３ａｔ、％の範囲が望ましい。
以上説明した通り３本発明によれば、ソーダライムガラ
ス基板の表面に５ｔ０２膜のコーテイング膜を施さず、
同基板の上に直に透明導電膜を形成する場合に、導電性
に優れた透明導電膜を形成できる効果がある。
ス基板の表面に５ｔ０２膜のコーテイング膜を施さず、
同基板の上に直に透明導電膜を形成する場合に、導電性
に優れた透明導電膜を形成できる効果がある。
第１図は、非晶質半導体太陽電池の概念断面図、第２図
は透明電極の光の透過率と光の波長との関係を示すグラ
フ、第３図は１本発明の実絶倒における原料溶液へのア
ルコール添加量と得られた透明導電膜の比抵抗ＩＩＩ定
値との関係を示すグラフ、第４図は、同実施例における
ノズル−基板の間隔と、得られた透明導電膜の比抵抗測
定値との関係を示すグラフである。 発明者 三宿 俊雄 同 上 吉 １） ゆき子 同 上 飯１）英世 特許出願人 太陽誘電株式会社 代 理 人 弁理士 北條和由 第１図 第２図 Ｓ！Ｏｎｍ 光の波長（ｎｓ＋）
は透明電極の光の透過率と光の波長との関係を示すグラ
フ、第３図は１本発明の実絶倒における原料溶液へのア
ルコール添加量と得られた透明導電膜の比抵抗ＩＩＩ定
値との関係を示すグラフ、第４図は、同実施例における
ノズル−基板の間隔と、得られた透明導電膜の比抵抗測
定値との関係を示すグラフである。 発明者 三宿 俊雄 同 上 吉 １） ゆき子 同 上 飯１）英世 特許出願人 太陽誘電株式会社 代 理 人 弁理士 北條和由 第１図 第２図 Ｓ！Ｏｎｍ 光の波長（ｎｓ＋）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、加熱したソーダライムガラス基板の表面に原料溶液
をスプレーし、同基板上に透明な導電膜を形成する方法
において、少量のＦを含むＳｎの水溶液にアルコールを
添加した原料溶液を使用し、これを加熱したソーダライ
ムガラス基板の表面にスプレーすることを特徴とする透
明導電膜の形成方法。 ２、加熱したソーダライムガラス基板の表面に原料溶液
をスプレーし、同基板上に透明な導電膜を形成する方法
において、少量のＦと Ｓｂ、Ｂｒの少なくとも一方を含むＳｎの水溶液にアル
コールを添加した原料溶液を使用し、これを加熱したソ
ーダライムガラス基板の表面にスプレーすることを特徴
とする透明導電膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040786A JPS62265145A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 透明導電膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040786A JPS62265145A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 透明導電膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265145A true JPS62265145A (ja) | 1987-11-18 |
Family
ID=14535001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11040786A Pending JPS62265145A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 透明導電膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62265145A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2608590A1 (fr) * | 1986-12-23 | 1988-06-24 | Glaverbel | Procede de depot d'un revetement d'oxyde d'etain par pyrolyse sur verre chaud et verre plat portant un tel revetement |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP11040786A patent/JPS62265145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2608590A1 (fr) * | 1986-12-23 | 1988-06-24 | Glaverbel | Procede de depot d'un revetement d'oxyde d'etain par pyrolyse sur verre chaud et verre plat portant un tel revetement |
| BE1001693A5 (fr) * | 1986-12-23 | 1990-02-13 | Glaverbel | Procede de depot d'un revetement d'oxyde d'etain par pyrolyse sur verre chaud et verre plat portant un tel revetement. |
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