JPS63215081A - アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents
アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法Info
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- JPS63215081A JPS63215081A JP62047736A JP4773687A JPS63215081A JP S63215081 A JPS63215081 A JP S63215081A JP 62047736 A JP62047736 A JP 62047736A JP 4773687 A JP4773687 A JP 4773687A JP S63215081 A JPS63215081 A JP S63215081A
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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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
-
- 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
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic System
-
- 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
-
- 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
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、７モルフ？アスシリコン太陽電池の製造方法
に関する。
に関する。
［従来の技術］
従来、ガラス基板を用いたアモルファスシリコン（ａ−
８ｉ）太陽電池としては、第令図に示すものが知られて
いる。
８ｉ）太陽電池としては、第令図に示すものが知られて
いる。
図中の１は、ガラス基板である。このガラス基板１上に
は、透明電橋２が形成されている。この透明電極２上に
は、ｐ層３．ｉ層４及びｎ１５が順次形成されている。
は、透明電橋２が形成されている。この透明電極２上に
は、ｐ層３．ｉ層４及びｎ１５が順次形成されている。
前記０層５上には、裏面電極６が形成されている。こう
した構造のａ−８ｉ太陽電池は、ガラス基板１上に透明
電極２を形成した後、特別な処理を施すことなくグロー
放電法によりｐ層３．１層４及び０層５を順次形成し、
更に裏面電極６を形成してａ−３ｉ’太陽電池を得る。
した構造のａ−８ｉ太陽電池は、ガラス基板１上に透明
電極２を形成した後、特別な処理を施すことなくグロー
放電法によりｐ層３．１層４及び０層５を順次形成し、
更に裏面電極６を形成してａ−３ｉ’太陽電池を得る。
［発明が解決しようとする問題点コ
ところで、第÷図に示した構成のａ−８＋太陽電池にお
いて、ｐ層３及び０層５の成膜では、ところで微量のホ
ウ素（Ｂ）あるいはリン（Ｐ）を添加してｍ１Ｒ子制御
を行なう。また、１層４は不純物ガスを用いず、シラン
ガス（Ｓ Ｉ Ｈ４）のみを用いて成膜する。従って、
これらの各層３〜５への異種不純物の混入は、素子特性
に悪影響を及ぼす。特に、ガラス基板１上のａ−Ｓ ＋
太陽電池においては、ｐ層３又はｉ１４への不純物の混
入は影響が大きいとされている。
いて、ｐ層３及び０層５の成膜では、ところで微量のホ
ウ素（Ｂ）あるいはリン（Ｐ）を添加してｍ１Ｒ子制御
を行なう。また、１層４は不純物ガスを用いず、シラン
ガス（Ｓ Ｉ Ｈ４）のみを用いて成膜する。従って、
これらの各層３〜５への異種不純物の混入は、素子特性
に悪影響を及ぼす。特に、ガラス基板１上のａ−Ｓ ＋
太陽電池においては、ｐ層３又はｉ１４への不純物の混
入は影響が大きいとされている。
しかし、前述した如く、従来のａ−３ｉ太陽電池におい
ては、透明電極形成後、特別な処理を施すことなく、ａ
−８ｉ層を形成しているため、透明電極表面に付着して
いた不純物がそのままａ−８１層内に混入し、透明電極
２と０層３闇の界面特性あるいは０層３の膜質が劣化す
るという問題が生ずる。
ては、透明電極形成後、特別な処理を施すことなく、ａ
−８ｉ層を形成しているため、透明電極表面に付着して
いた不純物がそのままａ−８１層内に混入し、透明電極
２と０層３闇の界面特性あるいは０層３の膜質が劣化す
るという問題が生ずる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、透明電極を
形成後透明電極表面を水素プラズマで処理することによ
り、不純物を除去するとともに表面を活性化した後、真
空を破ることなくｐ、ｒ。
形成後透明電極表面を水素プラズマで処理することによ
り、不純物を除去するとともに表面を活性化した後、真
空を破ることなくｐ、ｒ。
ｎ層を形成し、透明電極とｐＨ魔の界面特性を改善しえ
るアモルファスシリコン太陽電池の製造方法を提供する
ことを目的とする。
るアモルファスシリコン太陽電池の製造方法を提供する
ことを目的とする。
［開角点を解決するための手段］
本発明は、グロー放電法によりアモルファスシリコン太
陽電池を製造する方法において、基板を水素プラズマで
処理することにより基板表面に付着した不純物を除去す
るとともに、表面を活性化した後、アモルファスシリコ
ン層を上記基板上に成膜することを要旨とする。
陽電池を製造する方法において、基板を水素プラズマで
処理することにより基板表面に付着した不純物を除去す
るとともに、表面を活性化した後、アモルファスシリコ
ン層を上記基板上に成膜することを要旨とする。
［作用］
本発明によれば、水素プラズマのスパッタリング効果に
よって透明電極表面に付着した不純物が除去されるとと
もに、透明電極が活性化さ−れるため透明電極／ｐ層間
の界面特性が改善される。
よって透明電極表面に付着した不純物が除去されるとと
もに、透明電極が活性化さ−れるため透明電極／ｐ層間
の界面特性が改善される。
本発明においては、水素プラズマによる処理時間は条件
によるが、３０〜１２０秒が適当である。
によるが、３０〜１２０秒が適当である。
ここで、処理時間が３０秒昼下の場合は、付着した不純
物が十分には除去されない。一方、処理時間が１２０秒
以上になると、水素プラズマのため透明電極が還元され
、金属インジウム（Ｉｎ）あるいはスズ（Ｓｎ）が生成
する。そして、生成したＩｎあるいはＳｎは、ｐ、ｉ、
ｎ層成膜過程においてａ−８ｉ層に拡散し、異種不純物
として作用するため、素子特性に悪影響を及ぼす。
物が十分には除去されない。一方、処理時間が１２０秒
以上になると、水素プラズマのため透明電極が還元され
、金属インジウム（Ｉｎ）あるいはスズ（Ｓｎ）が生成
する。そして、生成したＩｎあるいはＳｎは、ｐ、ｉ、
ｎ層成膜過程においてａ−８ｉ層に拡散し、異種不純物
として作用するため、素子特性に悪影響を及ぼす。
また、表面処理に用いるガスは水素が適当であると考え
られる。これは、例えば窒素又はアルゴンのプラズマを
用いた場合、水素と同様のスパッタリング効果は期待で
きるが、表面処理終了後、窒素又はアルゴンが表面に吸
着されａ−３ｉ層成膜において悪影響を及ぼす可能性が
あるからである。しかし、ａ−８ｔ層成膜では、水素で
希釈したシラン（Ｓ＋８４）をベースガスとして用いる
ため、基板表面処理の工程において、水素が残存しても
その影響は小さいと考えられる。
られる。これは、例えば窒素又はアルゴンのプラズマを
用いた場合、水素と同様のスパッタリング効果は期待で
きるが、表面処理終了後、窒素又はアルゴンが表面に吸
着されａ−３ｉ層成膜において悪影響を及ぼす可能性が
あるからである。しかし、ａ−８ｔ層成膜では、水素で
希釈したシラン（Ｓ＋８４）をベースガスとして用いる
ため、基板表面処理の工程において、水素が残存しても
その影響は小さいと考えられる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。
λ
第ヤ図は、本発明に係る横電場式プラズマｃｖｏ装置の
説明図である。
説明図である。
図中の１１は、石英製のチャンバーである。このチャン
バー１１の側壁には、高周波電極１２゜１３が設けられ
ている。この一方の高周波電極１２には、高周波電源１
４が電気的に接続されている。前記チャンバー１１の下
部側には開口部１１ａが設けられ、この開口部１１ａに
真空ポンプ１５が連結されている。また、図中の１６は
、前記チャンバー１１内のサセプタ１７に支持されたガ
ラス基板である。
バー１１の側壁には、高周波電極１２゜１３が設けられ
ている。この一方の高周波電極１２には、高周波電源１
４が電気的に接続されている。前記チャンバー１１の下
部側には開口部１１ａが設けられ、この開口部１１ａに
真空ポンプ１５が連結されている。また、図中の１６は
、前記チャンバー１１内のサセプタ１７に支持されたガ
ラス基板である。
こうした構造のＣＶＤ装置を用いてａ−３ｉ太陽電池の
製法について説明する。
製法について説明する。
まず、有機溶媒で洗浄した厚さ１ｌｌのガラス基板に、
電子ビーム蒸着法によりＩＴＯ（インジウムとスズの混
合酸化物）を約２０００大成膜した。
電子ビーム蒸着法によりＩＴＯ（インジウムとスズの混
合酸化物）を約２０００大成膜した。
次に、前記ガラス基板１１をプラズマＣＶＤ装置内にセ
ットした後、チャンバー１１内にガスを導入し、電極１
２．１３により周波数 １．５６ＭＨｚの高周波電界を
負荷してグロー放電を発生させ、基板１１の水素プラズ
マ処理を４５秒間行なった。ここで、水素プラズマ処理
の発生条件は、水素流量５０ｃｍ３／ｓｉｎ 、圧力０
．１Ｔｏｒｒ、基板濃度１８０℃、＾周波電力４０Ｗと
した。つづいて、同一装置で真空を破ることなく、厚さ
２００人（７）ｐ層（ホウ素添加ａ−８Ｉ Ｃ＞ 、厚
さ４８００人の１ｌｌ（無添加ａ−３１）及び厚さ５０
０人のｎ層（リン添加ａ−８ｉ ）を夫々形成した。最
後に電子ビーム蒸着法により、アルミからなる裏面電極
を形成し、ａ−８ｉ太陽電極を製造した。
ットした後、チャンバー１１内にガスを導入し、電極１
２．１３により周波数 １．５６ＭＨｚの高周波電界を
負荷してグロー放電を発生させ、基板１１の水素プラズ
マ処理を４５秒間行なった。ここで、水素プラズマ処理
の発生条件は、水素流量５０ｃｍ３／ｓｉｎ 、圧力０
．１Ｔｏｒｒ、基板濃度１８０℃、＾周波電力４０Ｗと
した。つづいて、同一装置で真空を破ることなく、厚さ
２００人（７）ｐ層（ホウ素添加ａ−８Ｉ Ｃ＞ 、厚
さ４８００人の１ｌｌ（無添加ａ−３１）及び厚さ５０
０人のｎ層（リン添加ａ−８ｉ ）を夫々形成した。最
後に電子ビーム蒸着法により、アルミからなる裏面電極
を形成し、ａ−８ｉ太陽電極を製造した。
しかして、本発明によれば、ガラス基板１１上に透明電
極を形成したのち、透明電極表面を水素プラスチで処理
することにより不純物を除去するとともに、表面を活性
化した後真空を破ることな（ｐ、＋、ｎ層を形成するた
め、透明電極とｐ層魔の界面特性を改善できる。
極を形成したのち、透明電極表面を水素プラスチで処理
することにより不純物を除去するとともに、表面を活性
化した後真空を破ることな（ｐ、＋、ｎ層を形成するた
め、透明電極とｐ層魔の界面特性を改善できる。
事実、得られたａ−８ｉ太陽電池について出力特性を測
定したところ、水素プラズマによる処理を施していない
同一構成のａ−８ｉ太陽電池に比較して変換効率が７〜
８％改善されることが明らかになった。この原因は、透
明電極上の不純物の除去と透明電極表面の活性化によっ
て、透明電極／ｐ層間の界面特性が改善され、電荷担体
（Ｎ子及び正孔）の損失が抑制された結果、短絡電流及
び曲線因子が増大するためであると考えられる。
定したところ、水素プラズマによる処理を施していない
同一構成のａ−８ｉ太陽電池に比較して変換効率が７〜
８％改善されることが明らかになった。この原因は、透
明電極上の不純物の除去と透明電極表面の活性化によっ
て、透明電極／ｐ層間の界面特性が改善され、電荷担体
（Ｎ子及び正孔）の損失が抑制された結果、短絡電流及
び曲線因子が増大するためであると考えられる。
［発明の効果］
以上詳述した如く本発明によれば、従来と比べ透明電極
／ｐ層間の界面特性が改善し得るアモルファスシリコン
太陽電池の製造方法を提供できる。
／ｐ層間の界面特性が改善し得るアモルファスシリコン
太陽電池の製造方法を提供できる。
第１図はガラス基板を用いたアモルファスシリコン太陽
電池の説明図、第２図は本発明に係る横電場式プラズマ
ＣＶＤ装−の説明図である。 １１・・・チャンバー、１２．１３・・・高周波−電極
、１４・・・高周波電源、１５・・・真空ポンプ、１６
・・・ガラス基板、１７・・・サセプタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 ら 第り丙 手続補正書 昭和 年６２°舜°２６日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 １、事件の表示 特願昭６２−４７７３６号 ２、発明の名称 アモルファスシリコン太陽電池の製造方法３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 （８２０） 三菱重工業株式会社 ４、貴代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル７、
補正の内容 （１） 明細書第４頁１９〜２０行目において「スパ
ッタリング効果」とあるを、「スパッタリング効果」と
訂正する。 （２） 明細書箱５頁１８行目において「図中の１６
」とあるを、「図中の１７」と訂正する。 （３） 明細書節５頁１９行目において「サセプタ１
７」とあるを、「サセプタ１６」と訂正する。 （４）明細書第６頁６行目及び第７頁１行目において「
ガラス基板１１」とあるを、「ガラス基板１７」と訂正
する。 （５）明細書節６頁８〜９行目において「周波数１ 、
５６ ＭＨｚＪとあるを、「周波数１３．５．６Ｍ
Ｈｚ Ｊと訂正する。 （６） 明細書節６頁１０行目において「基板１１」
とあるを、「ガラス基板１７」と打止する。 （７）明細書節７頁３行目において「ブラズナ」とある
を、「プラズマ」と訂正する。 （８）明細書節８頁６〜７行目において「１６・・・ガ
ラス基板、１７・・・サセプタ」とあるを、「１６・・
・サセプタ、１７・・・ガラス基板」と訂正する。
電池の説明図、第２図は本発明に係る横電場式プラズマ
ＣＶＤ装−の説明図である。 １１・・・チャンバー、１２．１３・・・高周波−電極
、１４・・・高周波電源、１５・・・真空ポンプ、１６
・・・ガラス基板、１７・・・サセプタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 ら 第り丙 手続補正書 昭和 年６２°舜°２６日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 １、事件の表示 特願昭６２−４７７３６号 ２、発明の名称 アモルファスシリコン太陽電池の製造方法３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 （８２０） 三菱重工業株式会社 ４、貴代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル７、
補正の内容 （１） 明細書第４頁１９〜２０行目において「スパ
ッタリング効果」とあるを、「スパッタリング効果」と
訂正する。 （２） 明細書箱５頁１８行目において「図中の１６
」とあるを、「図中の１７」と訂正する。 （３） 明細書節５頁１９行目において「サセプタ１
７」とあるを、「サセプタ１６」と訂正する。 （４）明細書第６頁６行目及び第７頁１行目において「
ガラス基板１１」とあるを、「ガラス基板１７」と訂正
する。 （５）明細書節６頁８〜９行目において「周波数１ 、
５６ ＭＨｚＪとあるを、「周波数１３．５．６Ｍ
Ｈｚ Ｊと訂正する。 （６） 明細書節６頁１０行目において「基板１１」
とあるを、「ガラス基板１７」と打止する。 （７）明細書節７頁３行目において「ブラズナ」とある
を、「プラズマ」と訂正する。 （８）明細書節８頁６〜７行目において「１６・・・ガ
ラス基板、１７・・・サセプタ」とあるを、「１６・・
・サセプタ、１７・・・ガラス基板」と訂正する。
Claims (1)
- グロー放電法によりアモルファスシリコン太陽電池を製
造する方法において、基板を水素プラズマで処理するこ
とにより基板表面に付着した不純物を除去するとともに
、表面を活性化した後アモルファスシリコン層を上記基
板上に成膜することを特徴とするアモルファスシリコン
太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62047736A JPS63215081A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62047736A JPS63215081A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215081A true JPS63215081A (ja) | 1988-09-07 |
Family
ID=12783628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62047736A Pending JPS63215081A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63215081A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461959A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Manufacture of transparent conductive film for amorphous silicon solar cell |
| JP2008283075A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Kaneka Corp | 光電変換装置の製造方法 |
| WO2013145008A1 (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 三菱電機株式会社 | 光起電力素子およびその製造方法、太陽電池モジュール |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61290712A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Ricoh Co Ltd | 非晶質半導体膜の製造方法 |
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1987
- 1987-03-04 JP JP62047736A patent/JPS63215081A/ja active Pending
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