WO2010067511A1 - 薄膜太陽電池の製造方法 - Google Patents

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和田雄人
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富士電機ホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a thin film solar cell.
  • a solar cell generates electric power by photoelectrically converting sunlight.
  • Thin film solar cells which are one type of solar cell, are gaining in importance because of the small amount of silicon used.
  • Many thin-film solar cells use amorphous silicon for the photoelectric conversion layer, but in recent years, those using microcrystalline silicon for the photoelectric conversion layer have attracted attention in order to improve the photoelectric conversion efficiency.
  • Patent Document 1 when a thin film solar cell is manufactured using a plasma CVD method that performs glow discharge of a source gas, the ratio of the amount of SiH 2 bonds to the amount of SiH bonds in the photoelectric conversion layer is 0. It is disclosed that a film forming condition of 3 or less is determined in advance, and that a peak-to-peak voltage generated in the high-frequency electrode under this film forming condition is 300 V or less. Thereby, it is supposed that the photoelectric conversion efficiency of a thin film solar cell will improve.
  • Patent Document 2 discloses that the plasma is controlled by controlling the peak-to-peak voltage when the plasma is generated.
  • One method for improving the film formation rate of the photoelectric conversion layer is to increase the input of high-frequency power in plasma CVD.
  • the plasma generation conditions change, so that the techniques described in (1) and (2) cannot be applied as they are. For this reason, it is necessary to newly examine conditions for increasing the photoelectric conversion efficiency of the thin film solar cell.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to increase the film formation rate by increasing the input of high-frequency power and to increase the photoelectric conversion efficiency of the thin-film solar cell. It is in providing the manufacturing method of a solar cell.
  • a reactive gas is introduced into a reaction chamber having opposing electrodes, and a plasma is generated by applying a high frequency to the electrodes, thereby forming a photoelectric conversion layer on the substrate using a plasma CVD method.
  • a desired range that is a range of the composition of the raw material gas in which the crystal fraction, which is the ratio of crystals and microcrystals in the photoelectric conversion layer, is 30% to 80%
  • a method of manufacturing a thin film solar cell is provided in which the pressure in the reaction chamber is adjusted so that the peak-to-peak voltage of the high frequency becomes a minimum value while controlling the composition of the source gas within the desired range.
  • the desired range which is the composition range of the soot raw material gas in which the crystal fraction, which is the ratio of crystals and microcrystals in the photoelectric conversion layer, is 30% or more and 80% or less is examined in advance.
  • Adjusting the pressure in the reaction chamber so that the high-frequency peak-to-peak voltage becomes a minimum value while controlling the gas composition within the desired range increases the high-frequency power input and increases the film formation rate of the photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion efficiency of the thin film solar cell can be increased.
  • the present invention it is possible to increase the film formation rate of the photoelectric conversion layer by increasing the input of high-frequency power, and to increase the photoelectric conversion efficiency of the thin-film solar cell.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a film forming apparatus used in the method for manufacturing a thin film solar cell according to the present embodiment.
  • This thin film solar cell manufacturing method uses a plasma CVD method by introducing a reaction gas into a reaction chamber 100 having opposed electrode rods 120 and 130 and generating a plasma by applying a high frequency to the electrode 120.
  • a step of forming the photoelectric conversion layer 230 on the base plate 200 is provided.
  • the desired range which is the range of the composition of raw material gas in which the crystal fraction which is the ratio of the crystal
  • the pressure in the reaction chamber 100 is adjusted so that the peak-to-peak voltage of the high frequency becomes a minimum value while controlling the composition of the source gas within the above-mentioned desired range. Details will be described below.
  • the film forming apparatus shown in FIG. The reaction chamber 100 is provided with an opening 112 for carrying in and carrying the substrate 200.
  • the high-frequency electrode 120 and the ground electrode 130 are disposed in the reaction chamber 100 and face each other with the substrate 200 interposed therebetween.
  • the reaction chamber 100 is a chamber in which film formation processing is performed on the substrate 200 by capacitively coupled plasma CVD.
  • the film to be formed is a photoelectric conversion layer of a thin film solar cell such as a microcrystalline silicon thin film or an amorphous silicon thin film.
  • the substrate 200 is, for example, a long flexible substrate.
  • the substrate 200 may have conductivity at least on the surface. Specifically, the entire substrate 200 ⁇ ⁇ may have conductivity, polyimide, polyamide, polyimide amide, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polyetherimide (PEI), polyether.
  • a conductive layer may be provided on an insulating base material such as ether ketone (PEEK) and polyethersulfone (PES).
  • the substrate 200 may be a metal substrate such as stainless steel or a glass substrate.
  • the film forming apparatus used in the present embodiment is not limited to the film forming apparatus shown in FIG. 1, and may be of a type in which a plurality of reaction chambers 100 are provided in a vacuum vessel, for example.
  • the reaction chamber 100 may be sealed at the time of the reaction, or the portion for transporting the substrate 200 may remain open.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a thin film solar cell manufactured in the present embodiment.
  • This thin-film solar cell has a configuration in which a first electrode 210, a first conductive semiconductor layer 220, a photoelectric conversion layer 230, a second conductive semiconductor layer 240, and a second electrode 250 are stacked in this order on a substrate 200. is doing.
  • the first electrode 210 is a metal film such as silver, and is formed by, for example, a sputtering method.
  • the first conductive type semiconductor layer 220 is, for example, an n-type microcrystalline silicon layer
  • the photoelectric conversion layer 230 is, for example, an i-type microcrystalline silicon layer
  • the second conductive type semiconductor layer 240 is, for example, p-type microcrystalline silicon layer. Is a layer.
  • the second electrode 250 is, for example, an ITO (Indium Tin Oxide) layer.
  • the thickness of the first conductive semiconductor layer 220 and the second conductive semiconductor layer 240 is, for example, 50 nm or less
  • the thickness of the photoelectric conversion layer 230 is, for example, 1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the photoelectric conversion layer 230 may be a single layer or a structure in which a plurality of layers are stacked.
  • the thin film solar cell is not limited to the structure shown in FIG. 2, and may be a multi-junction type in which a plurality of n / i / p junctions are provided in the thickness direction, for example.
  • the first conductive semiconductor layer 220, the photoelectric conversion layer 230, and the second conductive semiconductor layer 240 are each formed by a plasma CVD method.
  • the high frequency power input to the high frequency electrode 120 is, for example, 0.1 W / cm 2 or more and 0.25 W / cm 2 or less
  • the pressure in the reaction chamber 100 is, for example, not less than 0.5 Torr and not more than 3 Torr.
  • the photoelectric conversion layer 230 is formed, the high frequency power input to the high frequency electrode 120 is, for example, 0.3 W / cm 2 or more and 2.5 W / cm 2 or less, and the pressure in the reaction chamber 100 is, for example, 1 Torr or more and 9 Torr. It is as follows.
  • the method for forming the first conductive semiconductor layer 220 and the second conductive semiconductor layer 240 is not limited to the capacitively coupled plasma CVD method, and is not limited to CAT-CVD (Catalytic Chemical Vapor Deposition), surface wave plasma CVD, Inductively coupled CVD or thermal CVD may be used.
  • CAT-CVD Catalytic Chemical Vapor Deposition
  • surface wave plasma CVD Inductively coupled CVD or thermal CVD may be used.
  • a first electrode 210 and a first conductivity type semiconductor layer 220 are formed on the substrate 200 in advance.
  • the composition of the source gas is determined so that the crystal fraction, which is the fraction of crystals and microcrystals in the photoelectric conversion layer 230, is 30% or more and 80% or less, and the reaction chamber 100
  • the internal pressure is adjusted so that the high-frequency peak-to-peak voltage (V pp ) becomes a minimum value.
  • the above manufacturing method will be described in detail.
  • the film formation rate of the photoelectric conversion layer 230 is improved.
  • the conversion efficiency of the thin-film solar cell is lowered.
  • the crystal fraction of the photoelectric conversion layer 230 that is, the ratio of crystals and microcrystals is 30% to 80%, preferably 40% to 70%. Is preferred.
  • the crystal fraction is measured, for example, as follows. First, the Raman spectrum of the photoelectric conversion layer 230 is measured, and the integrated intensities of the first peak attributed to amorphous, the second peak attributed to microcrystal, and the third peak attributed to crystal are measured. Then, (the integrated intensity of the second peak + the integrated intensity of the third peak) / (the integrated intensity of the first peak + the integrated intensity of the second peak + the integrated intensity of the third peak) ⁇ 100 is the crystal fraction (%). It becomes.
  • FIG. 4 shows an example of the crystal fraction of the photoelectric conversion layer 230 when the ratio and pressure of silane (SiH 4 ) and hydrogen (H 2 ) that are source gases are changed.
  • SiH 4 silane
  • H 2 hydrogen
  • the magnitude of the high-frequency power applied to the high-frequency electrode 120 is constant.
  • the desired range which is the composition range of the source gas in which the crystal fraction, which is the ratio of crystals and microcrystals in the photoelectric conversion layer, is 30% or more and 80% or less is investigated, and the composition of the source gas is controlled within the desired range.
  • the pressure it is necessary to determine the pressure so that V pp becomes the minimum value.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between pressure and V pp when the high frequency power input to the high frequency electrode 120 is 1 W / cm 2 . As shown in this graph, when the high-frequency power is high, the pressure dependence of V pp was found to take a minimum value.
  • FIG. 7 shows the conditions for optimizing the crystal fraction and the conditions for minimizing V pp when forming a microcrystalline silicon film as the photoelectric conversion layer 230 using SiH 4 + H 2 as a source gas. It is a graph. In this figure, the parameters are the composition of the source gas (SiH 4 partial pressure) and the pressure in the processing chamber 100. The high frequency power input to the high frequency electrode 120 was 1 W / cm 2 . As shown in this figure, the line indicating the condition where the crystal fraction is optimal and the line indicating the condition where V pp is the minimum have an intersection. It has been found that the photoelectric conversion efficiency in the photoelectric conversion layer 230 is improved when this intersection is the film forming condition.
  • the compositional range of the source gas in which the crystal fraction, which is the ratio of crystals and microcrystals in the photoelectric conversion layer, is 30% or more and 80% or less is desired. If the range is examined in advance and the pressure in the reaction chamber is adjusted so that the high-frequency peak-to-peak voltage becomes a minimum value while controlling the composition of the source gas within the desired range in the step of forming the photoelectric conversion layer. In addition, the input of high-frequency power can be increased to increase the film formation rate of the photoelectric conversion layer, and the photoelectric conversion efficiency of the thin film solar cell can be increased.
  • the other film forming conditions are, for example, that the pressure in the reaction chamber 100 is 1 to 9 Torr, the flow rate of SiH 4 is 10 to 100 sccm, and the flow rate of H 2 is 500 to 5000 sccm.
  • reaction chamber 112 opening 120 high-frequency electrode 130 ground electrode 200 substrate 210 first electrode 220 first conductive type semiconductor layer 230 photoelectric conversion layer 240 second conductive type semiconductor layer 250 second electrode

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Abstract

　この薄膜太陽電池の製造方法は、反応室１００内に反応ガスを導入し、かつ高周波電極１２０に高周波を印加してプラズマを生成することにより、 プラズマＣＶＤ法を用いて基板２００に光電変換層２３０を形成する工程を備える。光電変換層２３０における結晶及び微結晶の割合である結晶分率が３０％以 上８０％以下になる原料ガスの組成の範囲である所望範囲を予め調べておく。そして、光電変換層２３０を形成する工程において、原料ガスの組成を所望範囲内 に制御しながら、反応室内１００における圧力を、高周波のピークツーピーク電圧が極小値となるように調整する。

Description

薄膜太陽電池の製造方法
　本発明は、薄膜太陽電池の製造方法に関する。
　太陽電池は、太陽光を光電変換することにより電力を生成する。太陽電池の一つである薄膜太陽電池は、使用するシリコン等の量が少ないため、重要性が高 まっている。薄膜太陽電池は、光電変換層にアモルファスシリコンを使用するものが多かったが、近年は光電変換効率を向上させるために、光電変換層に微結晶 シリコンを用いるものが注目されている。
　特許文献１には、原料ガスのグロー放電を行うプラズマＣＶＤ法を用いて薄膜太陽電池を製造するときに、光電変換層中のＳｉＨ２結合の水素量とＳｉＨ結合の水素量の比が０．３以下となる成膜条件を予め定め、かつこの成膜条件において高周波電極に生ずるピークツーピーク電圧を３００Ｖ以下にすることが開示されている。これにより、薄膜太陽電池の光電変換効率が向上する、とされている。
　特許文献２には、プラズマ発生時のピークツーピーク電圧を制御することにより、プラズマを制御することが開示されている。
特開２００４－２５３４１７号公報 特開２００６－１４４０９１号公報
　薄膜太陽電池の製造コストを下げるためには、光電変換層の成膜速度を向上させることが有効である。光電変換層の成膜速度を向上させる方法の一つに、プラ ズマＣＶＤにおける高周波電力の入力を上げることがある。しかし、高周波電力の入力を上げた場合、プラズマの生成条件が変化するため、特許文献１及び２に 記載の技術をそのまま適用することはできない。このため、新たに、薄膜太陽電池の光電変換効率を高い値にするための条件を検討する必要がある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高周波電力の入力を上げて成膜速度を増加させ、かつ薄膜太陽電池の光電変換効率を高くすることができる薄膜太陽電池の製造方法を提供することにある。
　本発明によれば、対向する電極を有する反応室内に反応ガスを導入し、かつ前記電極に高周波を印加してプラズマを生成することにより、プラズマＣＶＤ法を用いて基板に光電変換層を形成する工程を備え、
　光電変換層における結晶及び微結晶の割合である結晶分率が３０％以上８０％以下になる原料ガスの組成の範囲である所望範囲を予め調べておき、
　前記光電変換層を形成する工程において、
　　原料ガスの組成を前記所望範囲内に制御しながら、前記反応室内における圧力を、前記高周波のピークツーピーク電圧が極小値となるように調整する薄膜太陽電池の製造方法が提供される。
　高周波のピークツーピーク電圧が大きいと、光電変換層の光電変換効率が低下してしまう。本発明者が検討した結果、高周波入力を上げていくと、高周波の ピークツーピーク電圧の圧力依存性が極小値を有することが見出された。一方で、成膜条件のうち圧力のみを変化させた場合、結晶分率が変わってしまい、光電 変換層の光電変換効率が低下してしまう。このため、本発明のように、光電変換層における結晶及び微結晶の割合である結晶分率が３０％以上８０％以下になる 原料ガスの組成の範囲である所望範囲を予め調べておき、原料ガスの組成を所望範囲内に制御しながら、反応室内における圧力を高周波のピークツーピーク電圧 が極小値となるように調整すると、高周波電力の入力を上げて光電変換層の成膜速度を増加させ、かつ薄膜太陽電池の光電変換効率を高い値にすることができ る。
　本発明によれば、高周波電力の入力を上げて光電変換層の成膜速度を増加させ、かつ薄膜太陽電池の光電変換効率を高い値にすることができる。
本実施形態に係る薄膜太陽電池の製造方法に用いられる成膜装置の構成を示す図である。 本実施形態において製造される薄膜太陽電池の断面図である。 成膜速度と光電変換効率の関係を示すグラフである。 原料ガスであるシラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）の比及び圧力を変えた場合における、光電変換層の結晶分率の一例を示すグラフである。 高周波電力のＶｐｐと光電変換層の光電変換効率の関係を示すグラフである。 圧力とＶｐｐの関係を示すグラフである。 結晶分率が最適となる条件と、Ｖｐｐが最小になる条件とを示すグラフである。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
　図１は、本実施形態に係る薄膜太陽電池の製造方法に用いられる成膜装置の構成を示す図である。この薄膜太陽電池の製造方法は、対向する電極 １２０，１３０を有する反応室１００内に反応ガスを導入し、かつ電極１２０に高周波を印加してプラズマを生成することにより、プラズマＣＶＤ法を用いて基 板２００に光電変換層２３０を形成する工程を備える。そして光電変換層２３０における結晶及び微結晶の割合である結晶分率が３０％以上８０％以下になる原 料ガスの組成の範囲である所望範囲を予め調べておき、光電変換層２３０を形成する工程において、原料ガスの組成を上記した所望範囲内に制御しながら、反応 室１００内における圧力を、高周波のピークツーピーク電圧が極小値となるように調整するものである。以下、詳細に説明する。
　図１に示す成膜装置は、反応室１００を有する。反応室１００には、基板２００を搬入及び搬送するための開口部１１２が設けられている。高周波電極１２０ 及び接地電極１３０は、反応室１００の中に配置されており、基板２００を介して互いに対向している。反応室１００は、基板２００に容量結合型のプラズマ ＣＶＤによる成膜処理を行う室である。成膜される膜は、例えば微結晶シリコン薄膜又はアモルファスシリコン薄膜などの薄膜太陽電池の光電変換層である。
　本実施形態において、基板２００は、例えば長尺の可撓性基板である。基板２００は、少なくとも表面が導電性を有しているとよい。具体的には、基板２００ は全体が導電性を有していても良いし、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート （ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などの絶縁性の基材の上に導電 性の層を設けたものであってもよい。また基板２００は、ステンレスなどの金属基板やガラス基板であってもよい。
　なお、本実施形態に用いられる成膜装置は、図１に示した成膜装置に限定されず、例えば真空容器の中に複数の反応室１００を設ける形式であっても良い。この場合、反応室１００は、反応時には密閉されていても良いし、基板２００を搬送する部分が開口したままであってもよい。
　図２は、本実施形態において製造される薄膜太陽電池の断面図である。この薄膜太陽電池は、基板２００上に第１電極２１０、第１導電型半導体層２２０、光 電変換層２３０、第２導電型半導体層２４０、及び第２電極２５０をこの順に積層した構成を有している。第１電極２１０は、例えば銀などの金属膜であり、例えばスパッタリング法により形成される。第１導電型半導体層２２０は、例えばｎ型微結晶シリコン層であり、光電変換層２３０は、例えばｉ型微結晶シリコン 層であり、第２導電型半導体層２４０は、例えばｐ型微結晶シリコン層である。第２電極２５０は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム）層である。第１導電型半導体層２２０及び第２導電型半導体層２４０の厚さは例えば５０ｎｍ以下であり、光電変換層２３０の厚さは例えば１μｍ以上３μｍ以下である。光電変換層２３０は単層であっても良いし複数の層を積層した構造であっても良い。薄膜太陽電池は図２に示した構造 に限定されず、例えばｎ／ｉ／ｐの接合部分が厚さ方向に複数ある多接合型であってもよい。
　第１導電型半導体層２２０、光電変換層２３０、及び第２導電型半導体層２４０は、それぞれプラズマＣＶＤ法により形成される。第１導電型半導体層２２０及び第２導電型半導体層２４０を成膜するとき、高周波電極１２０に入力される高周波電力は、例えば０．１Ｗ／ｃｍ２以上０．２５Ｗ／ｃｍ２以下であり、反応室１００の圧力は、例えば０．５Ｔｏｒｒ以上３Ｔｏｒｒ以下である。光電変換層２３０を成膜するとき、高周波電極１２０に入力される高周波電力は、例えば０．３Ｗ／ｃｍ２以上２．５Ｗ／ｃｍ２以下であり、反応室１００の圧力は、例えば１Ｔｏｒｒ以上９Ｔｏｒｒ以下である。
　なお、第１導電型半導体層２２０、及び第２導電型半導体層２４０の形成方法は、容量結合型のプラズマＣＶＤ法に限定されず、 ＣＡＴ－ＣＶＤ（Catalytic Chemical Vapor Deposition）、表面波プラズマＣＶＤ、誘導結合型ＣＶＤ、又は熱ＣＶＤ法であってもよい。
　そして光電変換層２３０を成膜するときには、高周波電極１２０を有する反応室１００内に基板２００を搬送する工程と、反応室１００内に反応ガスを導入 し、かつ高周波電極１２０に高周波を印加してプラズマを生成することにより、プラズマＣＶＤ法を用いて基板２００に光電変換層２３０を形成する工程とを備 える。基板２００には、予め第１電極２１０及び第１導電型半導体層２２０が形成されている。光電変換層２３０を形成する工程において、原料ガスの組成を、 光電変換層２３０における結晶及び微結晶の分率である結晶分率が３０％以上８０％以下になるように定め、かつ反応室１００内における圧力を、高周波のピー クツーピーク電圧（Ｖｐｐ）が極小値となるように調整する。
　上記した製造方法を詳細に説明する。プラズマＣＶＤにおける高周波電力の入力を上げると、光電変換層２３０の成膜速度が向上する。しかし図３に示すよう に、一般的には光電変換層２３０の成膜速度が向上すると、薄膜太陽電池の変換効率が低下する。このため、高周波電力の入力を上げると、新たに、薄膜太陽電 池の光電変換効率を高い値にするための条件を検討する必要がある。薄膜太陽電池の光電変換効率を高い値にするためには、光電変換層２３０の結晶分率、すなわち結晶及び微結晶の割合を３０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下にするのが好ましい。
　結晶分率は、例えば以下のようにして測定される。まず、光電変換層２３０のラマンスペクトルを測定し、アモルファスに起因した第１ピーク、微結晶に起因 した第２ピーク、及び結晶に起因した第３ピークそれぞれの積分強度を測定する。そして、（第２ピークの積分強度＋第３ピークの積分強度）／（第１ピークの 積分強度＋第２ピークの積分強度＋第３ピークの積分強度）×１００が、結晶分率（％）となる。
　光電変換層２３０の結晶分率を３０％以上８０％以下にするためには、例えば原料ガスの組成を適切な範囲にする方法がある。図４は、原料ガスであるシラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２） の比及び圧力を変えた場合における、光電変換層２３０の結晶分率の一例を示している。なお図４に示すデータにおいて、高周波電極１２０に印加する高周波電 力の大きさは一定としている。図４に示すように、光電変換層２３０の結晶分率をある範囲に収めるためには、圧力及び原料ガスの組成それぞれを適切な範囲に 収める必要がある。
　しかし、光電変換層２３０の結晶分率をある範囲に収めても、高周波電極１２０に入力される高周波電力のＶｐｐが大きいと、図５に示すように光電変換層２３０の光電変換効率が低下してしまう。これは、Ｖｐｐが大きいとプラズマ内における電圧の振幅が大きくなり、この結果、成膜中の光電変換層２３０に衝突するイオンのエネルギーが大きくなりすぎるため、と考えられる。
　このため、光電変換層における結晶及び微結晶の割合である結晶分率が３０％以上８０％以下になる原料ガスの組成の範囲である所望範囲を調べ、原料ガスの組成を所望範囲内に制御しつつ、Ｖｐｐが最小値となるように圧力を定める必要がある。
　図６は、高周波電極１２０に入力される高周波電力が１Ｗ／ｃｍ２の場合における、圧力とＶｐｐの関係を示すグラフである。このグラフに示すように、高周波電力が大きい場合、Ｖｐｐの圧力依存性は極小値を取ることが判明した。
　この現象を、別の視点で説明する。図７は、原料ガスとしてＳｉＨ４＋Ｈ２を用いて光電変換層２３０としての微結晶シリコン膜を形成するときの、結晶分率が最適となる条件と、Ｖｐｐが最小になる条件とを示すグラフである。本図においてパラメータは、原料ガスの組成（ＳｉＨ４の分圧）と、処理室１００内の圧力である。なお、高周波電極１２０に入力される高周波電力は、１Ｗ／ｃｍ２とした。この図に示すように、結晶分率が最適となる条件を示す線と、Ｖｐｐが最小値となる条件を示す線は、交点を有する。この交点を成膜条件とすると、光電変換層２３０における光電変換効率が向上することが判明した。
　このため、本実施形態の薄膜太陽電池の製造方法のように、光電変換層における結晶及び微結晶の割合である結晶分率が３０％以上８０％以下になる原料ガス の組成の範囲である所望範囲を予め調べておき、光電変換層を形成する工程において、原料ガスの組成を所望範囲内に制御しながら、反応室内における圧力を、 高周波のピークツーピーク電圧が極小値となるように調整すると、高周波電力の入力を上げて光電変換層の成膜速度を増加させ、かつ薄膜太陽電池の光電変換効 率を高い値にすることができる。この効果は、高周波電極１２０に入力される高周波電力が０．３Ｗ／ｃｍ２以上２．５Ｗｃｍ２以下の場合、特に顕著になる。なお、その他の成膜条件は、例えば反応室１００の圧力が１～９Ｔｏｒｒ、ＳｉＨ４の流量が１０～１００ｓｃｃｍ、Ｈ２の流量が５００～５０００ｓｃｃｍである。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
１００ 反応室
１１２ 開口部
１２０ 高周波電極
１３０ 接地電極
２００ 基板
２１０ 第１電極
２２０ 第１導電型半導体層
２３０ 光電変換層
２４０ 第２導電型半導体層
２５０ 第２電極

Claims (3)

  1. 　対向する電極を有する反応室内に反応ガスを導入し、かつ前記電極に高周波を印加してプラズマを生成することにより、プラズマＣＶＤ法を用いて基板に光電変換層を形成する工程を備え、
    　光電変換層における結晶及び微結晶の割合である結晶分率が３０％以上８０％以下になる原料ガスの組成の範囲である所望範囲を予め調べておき、
    　前記光電変換層を形成する工程において、原料ガスの組成を前記所望範囲内に制御しながら、前記反応室内における圧力を、前記高周波のピークツーピーク電圧が極小値となるように調整する薄膜太陽電池の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造方法において、
    　前記光電変換層を形成する工程において、前記電極に対する前記高周波の入力電力を０．３Ｗ／ｃｍ２以上にする薄膜太陽電池の製造方法。
  3. 　請求項１または２に記載の薄膜太陽電池の製造方法において、
    　前記光電変換層は微結晶シリコン層である薄膜太陽電池の製造方法。
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