WO2010113709A1 - プラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法 - Google Patents

プラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010113709A1
WO2010113709A1 PCT/JP2010/055022 JP2010055022W WO2010113709A1 WO 2010113709 A1 WO2010113709 A1 WO 2010113709A1 JP 2010055022 W JP2010055022 W JP 2010055022W WO 2010113709 A1 WO2010113709 A1 WO 2010113709A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
convex portion
electrode
processing apparatus
photoelectric conversion
plasma processing
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/055022
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朗 寺川
Original Assignee
三洋電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
Priority to US13/260,601 priority Critical patent/US20120021561A1/en
Publication of WO2010113709A1 publication Critical patent/WO2010113709A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • 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
    • H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/075—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
    • 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
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • 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 Table
    • 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
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • 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
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a plasma processing apparatus including an electrode having a convex portion, and a method for manufacturing a solar cell manufactured thereby.
  • a plasma processing apparatus including an electrode having a convex portion and a method for manufacturing a solar cell manufactured using the plasma processing apparatus are known.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-237490 discloses a first electrode having a convex portion provided with one through-hole for supplying a source gas, and a second electrode arranged to face the first electrode, And a method of manufacturing a solar cell using the same. And it is comprised so that source gas may be supplied through the through-hole of the convex part of a 1st electrode. Further, the convex portion is configured to supply the source gas in a direction from the opening of the through hole at the tip of the convex portion toward the second electrode. And this plasma processing apparatus produces
  • the source gas is supplied in a direction from the opening of the through hole at the tip of the convex portion toward the second electrode, while between the adjacent convex portions. Since the source gas cannot be supplied sufficiently, the film quality and film thickness of the film generated near the tip of the convex part and the film generated between adjacent convex parts become non-uniform. There is.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus in which film quality and film thickness of a film to be generated are uniform, and a method for manufacturing a solar cell manufactured thereby. To do.
  • the method for manufacturing a solar cell according to the present invention includes a step of forming a substrate-side electrode on a substrate, and a plasma including a first electrode having a convex portion made of a conductive porous material provided so as to cover the gas supply port.
  • the plasma processing apparatus of the present invention includes a first electrode disposed in the processing chamber, a second electrode facing the first electrode and capable of holding the substrate, and a gas supply for supplying a gas into the processing chamber
  • a first electrode is a conductive plate provided on the surface of the shower plate facing the second electrode so as to cover the gas supply port.
  • a convex portion made of a porous material and configured to supply a source gas from the convex portion.
  • rate can be enlarged, preventing the fall of the output characteristic of a solar cell.
  • the film quality and film thickness of the film generated near the tip of the convex part and the film generated between the plurality of convex parts are It is possible to suppress non-uniformity.
  • an upper electrode 4 and a lower electrode 3 having a parallel structure are installed in a vacuum chamber 2 of a plasma processing apparatus 1 so as to face each other.
  • the vacuum chamber 2, the upper electrode 4, and the lower electrode 3 are examples of the “processing chamber”, “first electrode”, and “second electrode” of the present invention, respectively.
  • the vacuum chamber 2 has an exhaust port 2 a on the side, and the exhaust port 2 a is connected to the vacuum exhaust system 6 through an exhaust flow rate adjusting valve 5.
  • the evacuation facility 6 includes a turbo molecular pump (TMP) 6a and an oil rotary pump (RP) 6b.
  • the lower electrode 3 is formed with a substrate holding portion 3 a that can hold the substrate 10 on the side facing the upper electrode 4.
  • the lower electrode 3 includes a heating / cooling mechanism (not shown) for holding the substrate 10 at a predetermined temperature.
  • the surface on the side where each of the upper electrode 4 and the lower electrode 3 opposes has an area of about 1500 mm ⁇ about 1500 mm.
  • the substrate 10 has an area of about 1400 mm ⁇ about 1100 mm.
  • the upper electrode 4 includes a convex portion 4b and a shower plate 4c.
  • the shower plate 4 c is provided with a gas supply port 4 a, and the gas supply port 4 a is connected to the source gas supply source 7.
  • the shower plate 4c is configured using an Al (aluminum) plate.
  • the shower plate 4c may be a conductive member, and Cu (copper), SUS (stainless steel), or the like may be used instead of Al used in the first embodiment.
  • the gas supply ports 4a are provided so that the distance between the adjacent gas supply ports 4a is about 10 mm.
  • a plurality of convex portions 4b made of porous carbon covering the gas supply port 4a are provided on the surface of the shower plate 4c facing the lower electrode 3.
  • the plurality of convex portions 4b are concentrically provided over the entire surface of the upper electrode 4 (shower plate 4c).
  • positioned is comprised so that it may become equal between concentric circles.
  • the material used for the convex portion 4b needs to be a conductive porous material having pores capable of diffusing the raw material gas into a predetermined range in addition to the conductivity as an electrode and having good gas permeability. Is done.
  • the conductive porous material preferably has a porosity of 30% to 70%. This porosity is defined by the volume content of pores, which are minute cavities contained in a group of objects.
  • the convex part 4b which consists of an electroconductive porous material is comprised so that source gas may be supplied isotropic from the convex part 4b, as shown in FIG.
  • the convex portion 4b is configured to supply the source gas in a direction from the tip portion of the convex portion 4b toward the lower electrode 3 and in a direction from the side wall portion toward the adjacent convex portion 4b.
  • the convex part 4b has a height of about 3 mm, and is formed so that a cross-sectional area (width in the direction along the surface of the shower plate 4c) decreases from the root part to the tip part.
  • the tip of the convex portion 4b is configured to be positioned on a straight line extending in the perforating direction of the gas supply port 4a provided in the shower plate 4c (the direction in which the gas supply port 4a extends from the gas supply port 4a).
  • the convex part 4b is arrange
  • the convex portion 4a is configured to generate plasma isotropically.
  • the upper electrode 103 and the lower electrode 104 are installed in the vacuum chamber 2 so as to face each other.
  • the upper electrode 103 is formed with a substrate holding portion 103 a that can hold the substrate 10 on a surface facing the lower electrode 104.
  • a plurality of gas supply ports 104a for supplying a source gas are provided on the surface of the lower electrode 104 facing the upper electrode 103.
  • the gas supply port 104 a of the lower electrode 104 is connected to the source gas supply source 7.
  • the structure for exhausting the source gas is the same as that in the above embodiment.
  • the lower electrode 104 has a plurality of convex portions 104 b formed on the surface facing the upper electrode 103.
  • the electric field concentrates in the vicinity of the tip of the convex portion 104b during film formation, and it becomes possible to generate a high-density plasma in the plasma generation region 108 centering on the convex portion 104b.
  • the convex portion 104b is configured to supply a source gas in the direction from the tip portion toward the upper electrode 103 by extending one through hole constituting the gas supply port 104a from the base portion toward the tip portion at the center. It is configured. Therefore, in the plasma processing apparatus 101, since the source gas is not sufficiently supplied between the adjacent convex portions 104b, a film generated near the tip of the convex portion 104b and a film generated between the adjacent convex portions 104b There is a problem that the film quality and film thickness of the film become non-uniform.
  • the raw material gas is not only from a specific portion such as the tip portion of the convex portion 4b but also from the side wall portion of the convex portion 4b.
  • source gas can be supplied isotropically from the convex part 4b.
  • the plasma generation region 8 centered on the convex portion 4b and the plasma generation region 8 centered on the adjacent convex portion 4b can be easily overlapped. That is, since the plasma generation region 8 can be disposed also in the region between the adjacent convex portions 4b, the plasma generation region 8 can be disposed on the entire surface of the upper electrode 4. Since the film-forming species can be generated on the entire surface of the lower electrode 3, it is possible to effectively suppress the film quality and film thickness from becoming uneven.
  • the electric field can be concentrated on the convex portion 4b by providing the upper electrode 4 in which a plurality of convex portions 4b are formed in a portion facing the lower electrode 3. Therefore, high-density plasma can be generated in the vicinity of the convex portion 4b. Thereby, since the decomposition efficiency of the source gas can be improved, the film formation rate can be improved.
  • a high porosity portion 4d is provided on the convex portion 4b so as to correspond to the tip portion of the convex portion 4b.
  • the high porosity portion 4d is configured by a hollow concave portion connected (connected) to the gas supply port 4a in the convex portion 4b.
  • the porosity of the high porosity part 4d becomes higher than the porosity of the surrounding part.
  • the high porosity portion 4d may be formed of a conductive porous material having a higher porosity than the periphery of the convex portion 4b, instead of being a hollow concave portion.
  • the conductance of the raw material gas can be changed by adjusting the volume, position, and porosity of the high porosity portion 4d, so that the supply amount can be adjusted.
  • the convex part 4b of the upper electrode 4 should just be an electroconductive porous material which can supply source gas isotropically from a front-end
  • Aluminum and porous titanium may be used.
  • the upper electrode 4 (shower plate 4c) is provided with a plurality of convex portions 24a, convex portions 24b, convex portions 24c, and convex portions 24d.
  • the convex part 24a, the convex part 24b, the convex part 24c, and the convex part 24d are comprised from electroconductive porous materials, such as porous carbon similarly to the said embodiment.
  • the height from the base part which touches the shower plate 4c of the convex part 24a, the convex part 24b, the convex part 24c, and the convex part 24d to the tip part is higher in the convex part arranged on the outer peripheral part side of the upper electrode 4.
  • the convex portion 24b is higher than the convex portion 24a
  • the convex portion 24c is higher than the convex portion 24b
  • the convex portion 24d is higher than the convex portion 24c.
  • the height of the convex portions 24a (24b, 24c, 24d) is configured such that those located concentrically from the central portion of the upper electrode 4 (shower plate 4c) have the same height. 4 (shower plate 4c) is formed so as to increase (increase) stepwise from the central portion toward the outer peripheral portion.
  • a part of the source gas supplied to the central portion of the substrate 10 becomes a by-product such as an inert gas and flakes that do not contribute to film formation. Due to this by-product, the source gas is diluted in the outer peripheral portion of the substrate 10, which causes a problem that the film forming speed is reduced. This problem becomes prominent when the substrate is enlarged, or when a large amount of source gas is supplied to form a film at high speed. Therefore, conventionally, in order to achieve uniform film formation, it has been necessary to perform control such as increasing the supply flow rate of the source gas at the outer peripheral portion compared to the central portion of the substrate 10.
  • the tip of the convex portion 24d arranged on the outer peripheral side is closer to the lower electrode 3 than the tip of the convex portion 24a arranged on the central portion side of the substrate 10. Therefore, the electric field can be concentrated on the outer peripheral portion as compared with the central portion. As a result, the decomposition efficiency of the source gas can be further improved at the outer peripheral portion of the substrate 10, and a higher concentration plasma can be generated. As a result, it is possible to generate a larger number of film formation seeds and increase the film formation speed.
  • the height from the surface (base portion) in contact with the shower plate 4c to the tips of the convex portions 24a, 24b, 24c and 24d is set so that the outer peripheral portion is higher than the central portion of the upper electrode 4.
  • the configuration may be combined with control for adjusting the supply amount of the source gas more in the outer peripheral portion than in the central portion of the substrate 10. Thereby, since it can control finely more easily, it can suppress that film quality and a film thickness become more non-uniform
  • a shower plate having a plurality of convex portions made of a conductive porous material may be used as the upper electrode 4. That is, the convex portion 4b or the convex portions 24a to 24d and the shower plate 4c may be integrated.
  • the solar cell 20 manufactured by the plasma processing apparatus 1 has a plurality of photovoltaic elements disposed on the substrate 10.
  • a transparent conductive film 11, photoelectric conversion units 12 and 13, and a back electrode 14 are sequentially stacked on a substrate 10.
  • the substrate 10 is made of a light transmissive member such as glass, and is a single substrate of a solar cell. A plurality of photovoltaic elements are formed on the back side of the substrate 10 opposite to the light incident side.
  • the transparent conductive film 11 (substrate-side electrode) is formed in a strip shape on the substrate 10 in plan view.
  • ZnO is used as the transparent conductive film 11 because it has high light transmittance, low resistance, and plasticity, and is inexpensive.
  • the photoelectric conversion units 12 and 13 are formed in a strip shape on the transparent conductive film 11.
  • the photoelectric conversion units 12 and 13 are composed of an amorphous silicon semiconductor and a microcrystalline silicon semiconductor, respectively. Note that in this specification, the term “microcrystal” means not only a complete crystal state but also a state partially including an amorphous state.
  • the back electrode 14 (back electrode) is made of a conductive member such as Ag, and is formed in a strip shape on the photoelectric conversion units 12 and 13. A layer made of a transparent conductive material may be interposed between the back electrode 14 and the photoelectric conversion unit 13.
  • the photoelectric conversion units 12 and 13 in which an amorphous silicon semiconductor and a microcrystalline silicon semiconductor are sequentially stacked are used.
  • a single layer or a stack of three or more layers of microcrystalline or amorphous photoelectric conversion units is used. The same effect can be obtained even if the body is used.
  • an intermediate layer made of ZnO, SnO 2 , SiO 2 , or MgZnO may be provided between the first photovoltaic element and the second photovoltaic element to improve the optical characteristics.
  • the transparent conductive film 11 is made of one or more kinds of laminates selected from metal oxides of In 2 O 3 , SnO 2 , TiO 2 , and Zn 2 SnO 4 in addition to ZnO used in this embodiment. It may be configured.
  • a ZnO electrode 11 having a thickness of 600 nm is formed on a glass substrate 10 having a thickness of 4 mm by sputtering.
  • YAG laser is irradiated from the ZnO electrode 11 side of the glass substrate 10 to pattern the ZnO electrode 11 into a strip shape.
  • an Nd: YAG laser having a wavelength of about 1.06 ⁇ m, an energy density of 13 J / cm 3 and a pulse frequency of 3 kHz is used.
  • the photoelectric conversion units 12 and 13 are formed by the plasma processing apparatus 1.
  • the source gas isotropically flows from the convex portion 4b of the upper electrode 4 connected to the source gas supply source 7 (see FIG. 1).
  • Supply That is, the raw material gas is supplied not only from the tip portion of the convex portion 4b but also from the side wall portion.
  • plasma isotropically generated around the convex portion 4 b of the upper electrode 4 and in the vicinity of the tip portion of the convex portion 4 b and the region between the adjacent convex portions 4 b.
  • the source gas is decomposed by the plasma, and a film formation seed is generated.
  • a predetermined film (not shown) is formed on the substrate 10 by depositing film-forming species generated by the source gas being decomposed by plasma on the substrate 10.
  • a plasma processing apparatus 1 is used to form a p-type amorphous silicon semiconductor layer having a thickness of 10 nm using a mixed gas of SiH 4 , CH 4 , H 2 and B 2 H 6 as a source gas.
  • the photoelectric conversion unit 12 is formed by forming an amorphous silicon semiconductor layer and sequentially laminating it.
  • a 10-nm-thick p-type microcrystalline silicon semiconductor layer is formed using a mixed gas of SiH 4 , H 2 and B 2 H 6 as a raw material gas, and a mixed gas of SiH 4 and H 2 is used as a raw material.
  • a mixed gas of SiH 4 and H 2 is used as a raw material.
  • the stacked photoelectric conversion units 12 and 13 are patterned in a strip shape by irradiating a YAG laser from the ZnO electrode 11 side next to the patterning position of the ZnO electrode 11.
  • a YAG laser having an energy density of 0.7 J / cm 3 and a pulse frequency of 3 kHz is used.
  • an Ag electrode 14 having a thickness of 200 nm is formed on the photoelectric conversion unit 13 by sputtering.
  • the Ag electrode 14 is also formed in the region where the photoelectric conversion units 12 and 13 are removed by patterning.
  • the Ag electrode 14 and the photoelectric conversion units 12 and 13 are separated from each other by irradiating the YAG laser from the back side to the lateral portions of the patterning positions of the photoelectric conversion units 12 and 13 and patterned into strips.
  • an Nd: YAG laser having an energy density of 0.7 J / cm 3 and a pulse frequency of 4 kHz is used.
  • the solar cell 20 in which a plurality of photovoltaic elements are connected in series on the glass substrate 10 is formed.
  • a filler 15 made of EVA (ethylene / vinyl / acetate) or the like and a back sheet 16 made of PET / Al foil / PET or the like are provided to form a solar cell module. .
  • the method for manufacturing a solar cell according to the present invention it is possible to prevent the film quality and the film thickness from becoming non-uniform even when the film forming speed is increased, so that a desired good film can be formed. As a result, it is possible to prevent a decrease in conversion efficiency due to non-uniformity in film quality and film thickness, so that larger electric power can be taken out. That is, in the method for manufacturing a solar cell of the present invention, it is possible to achieve both an improvement in film formation rate and a prevention of a decrease in conversion efficiency of the solar cell.
  • the present invention is not limited to this.
  • at least a part of the photoelectric conversion units 12 and 13 may be formed by the plasma processing apparatus 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　形成される膜の膜質および膜厚が均一となる太陽電池の製造方法が得られる。この太陽電池の製造方法は、基板（１０）上に基板側電極（１１）を形成する工程と、ガス供給口（４ａ）を覆うように設けられた導電性多孔質材料からなる凸部（４ｂ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）とを有する第１の電極（４）を含むプラズマ処理装置（１）の凸部から原料ガスを供給することによって、基板側電極上に光電変換ユニット（１２、１３）の少なくとも一部を形成する工程と、光電変換ユニット上に裏面側電極（１４）を形成する工程とを備える。

Description

プラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法

　本発明は、凸部を有する電極を備えたプラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法に関する。

　従来、凸部を有する電極を備えたプラズマ処理装置およびそれを用いて製造される太陽電池の製造方法が知られている。

　特開２００６－２３７４９０号公報には、原料ガスを供給する１つの貫通孔が設けられた凸部を有する第１の電極と、第１の電極に対向するように配置された第２の電極とを備えたプラズマ処理装置およびそれを用いた太陽電池の製造方法が開示されている。そして、第１の電極の凸部の貫通孔を介して原料ガスが供給されるように構成されている。また、凸部は、原料ガスを凸部の先端部の貫通孔の開口部から第２の電極に向かう方向に供給するように構成されている。そして、このプラズマ処理装置は、第１の電極と第２の電極との間に発生させたプラズマにより原料ガスを分解することによって膜を生成する。

特開２００６－２３７４９０号公報

　しかしながら、特開２００６－２３７４９０号公報に記載のプラズマ処理装置では、凸部の先端部の貫通孔の開口部から第２の電極に向かう方向に原料ガスが供給される一方、隣接する凸部間に原料ガスを充分に供給することができないため、凸部の先端部付近で生成される膜と、隣接する凸部間で生成される膜との膜質および膜厚が不均一になるという問題点がある。

　本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、生成される膜の膜質および膜厚が均一となるプラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。

　本発明の太陽電池の製造方法は、基板上に基板側電極を形成する工程と、ガス供給口を覆うように設けられた導電性多孔質材料からなる凸部を有する第１の電極を含むプラズマ処理装置の凸部から原料ガスを供給することによって、基板側電極上に光電変換ユニットの少なくとも一部を形成する工程と、光電変換ユニット上に裏面側電極を形成する工程とを備える。

　また、本発明のプラズマ処理装置は、処理室内に配置された第１の電極と、第１の電極に対向し、基板を保持可能な第２の電極と、処理室内にガスを供給するガス供給源とを備え、第１の電極は、ガス供給口を有する導電性基板からなるシャワープレートと、第２の電極に対向するシャワープレートの表面上にガス供給口を覆うように設けられた導電性多孔質材料からなる凸部とを有し、凸部から原料ガスを供給するように構成されている。

　本発明の太陽電池の製造方法では、成膜速度を大きくしても膜質および膜厚が不均一になることを抑制することができるので、所望の良好な膜を形成することができる。これにより、太陽電池の出力特性の低下を防止しつつ、成膜速度を大きくすることができる。

　また、本発明のプラズマ処理装置によれば、成膜速度を大きくした場合においても、凸部の先端部付近において生成される膜と複数の凸部間において生成される膜の膜質および膜厚が不均一になることを抑制することができる。

本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置を示した概略図である。 本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極の拡大断面図である。 本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置の上部電極を下方から見た平面図である。 比較例によるプラズマ処理装置を示した概略図である。 比較例によるプラズマ処理装置における下部電極周辺の拡大断面図である。 本発明の一実施形態の第１変形例によるプラズマ処理装置の上部電極の拡大断面図である。 本発明の一実施形態の第２変形例によるプラズマ処理装置の上部電極の拡大断面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池の拡大断面図である。

　まず、図１～図３を参照して、本発明の一実施形態によるプラズマ処理装置１の構成について説明する。

　図１に示すように、プラズマ処理装置１の真空チャンバ２内には、平行型構造を有する上部電極４と下部電極３とが互いに対向するように設置されている。真空チャンバ２、上部電極４および下部電極３は、それぞれ、本発明の「処理室」、「第１の電極」および「第２の電極」の一例である。

　また、真空チャンバ２は、側方に排気口２ａを有するとともに、その排気口２ａは、排気流量調整バルブ５を介して真空排気設備６に接続されている。本実施形態では、真空排気設備６は、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）６ａおよび油回転ポンプ（ＲＰ）６ｂによって構成されている。

　下部電極３には、上部電極４と対向する側に基板１０を保持可能な基板保持部３ａが形成されている。この下部電極３は、基板１０を所定の温度に保持するための図示しない加熱冷却機構部を含む。上部電極４および下部電極３のそれぞれが対向する側の表面は、約１５００ｍｍ×約１５００ｍｍの面積を有する。また、基板１０は、約１４００ｍｍ×約１１００ｍｍの面積を有する。

　また、図２に示すように、上部電極４は、凸部４ｂおよびシャワープレート４ｃを含む。シャワープレート４ｃには、ガス供給口４ａが設けられ、このガス供給口４ａは原料ガス供給源７に接続されている。

　シャワープレート４ｃは、Ａｌ（アルミニウム）板を用いて構成されている。このシャワープレート４ｃは導電性部材であればよく、第１実施形態で用いたＡｌの代わりに、Ｃｕ（銅）、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などを用いてもよい。また、ガス供給口４ａは、隣接するガス供給口４ａ間の距離が約１０ｍｍとなるように設けられている。

　また、シャワープレート４ｃの下部電極３と対向する表面上には、ガス供給口４ａを覆うポーラスカーボンからなる複数の凸部４ｂが設けられている。図３に示すように、複数の凸部４ｂは、上部電極４（シャワープレート４ｃ）の全面にわたって同心円状に設けられている。なお、凸部４ｂが配置される複数の同心円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４・・・の間隔Ｄは、同心円間で等しくなるように構成されている。この凸部４ｂに用いられる材料は、電極としての導電性に加え、ガス透過率が良く、原料ガスを所定の範囲に拡散させることができる気孔を含む導電性多孔質材料であることが必要とされる。具体的には、導電性多孔質材料は、気孔率を３０％以上７０％以下とするのが好ましい。なお、この気孔率は、ひとまとまりの物体に含まれる微小な空洞である気孔の体積含有率によって定義される。導電性多孔質材料からなる凸部４ｂは、図２に示すように、原料ガスを凸部４ｂから等方的に供給するように構成されている。具体的には、凸部４ｂは、原料ガスを凸部４ｂの先端部から下部電極３に向かう方向および側壁部から隣接する凸部４ｂに向かう方向に供給するように構成されている。

　また、凸部４ｂは、約３ｍｍの高さを有し、根元部から先端部に向かって断面積（シャワープレート４ｃの表面に沿った方向の幅）が小さくなるように形成されている。この凸部４ｂの先端部は、シャワープレート４ｃに設けられたガス供給口４ａの穿孔方向（ガス供給口４ａからガス供給口４ａの延びる方向）に延長した直線上に位置するように構成されている。また、凸部４ｂは、隣接する凸部４ｂの間において、プラズマ発生領域８がオーバラップするように配置されている。凸部４ａは、プラズマを等方的に発生させるように構成されている。

　次に、図４および図５を参照して、比較例によるプラズマ処理装置１０１について説明する。

　図４に示すように、プラズマ処理装置１０１では、真空チャンバ２内に、上部電極１０３と下部電極１０４とが互いに対向するように設置されている。上部電極１０３には、下部電極１０４と対向する面に基板１０を保持可能な基板保持部１０３ａが形成されている。また、下部電極１０４の上部電極１０３と対向する面には、図５に示すように、原料ガスを供給するための複数のガス供給口１０４ａが設けられている。下部電極１０４のガス供給口１０４ａは、原料ガス供給源７に接続されている。なお、原料ガスを排気するための構造は、上記実施形態と同様である。

　比較例では、下部電極１０４の上面全体でプラズマを発生させるとともに、そのプラズマにより原料ガスが分解し、基板１０上に成膜が行われる。下部電極１０４には、図５に示すように、上部電極１０３と対向する面に複数の凸部１０４ｂが形成されている。これにより、成膜時に凸部１０４ｂの先端部付近に電界が集中し、凸部１０４ｂを中心としたプラズマ発生領域１０８に高密度なプラズマを発生させることが可能となる。その結果、より多くの成膜種を生成することが可能となるので、成膜速度をより大きくすることが可能となる。なお、凸部１０４ｂは、その中心を根元部から先端部に向かってガス供給口１０４ａを構成する１つの貫通孔が延びることによって、先端部から上部電極１０３に向かう方向に原料ガスを供給するように構成されている。したがって、プラズマ処理装置１０１では、隣接する凸部１０４ｂ間に原料ガスが充分に供給されないため、凸部１０４ｂの先端部付近で生成される膜と、隣接する凸部１０４ｂ間で生成される膜との膜質および膜厚が不均一になるという問題点がある。

　これに対して、本実施形態では、凸部４ｂを導電性多孔質材料により形成することによって、凸部４ｂの先端部など特定の部分からのみならず、凸部４ｂの側壁部からも原料ガスを供給することができる。すなわち、本実施形態では、凸部４ｂから等方的に原料ガスを供給することができる。これにより、凸部４ｂを中心とするプラズマ発生領域８と、隣接する凸部４ｂを中心とするプラズマ発生領域８とを容易にオーバラップさせることができる。つまり、隣接する凸部４ｂ間の領域にも、プラズマ発生領域８を配置することができるので、プラズマ発生領域８を上部電極４の全面に配置することができる。下部電極３の全面で成膜種を生成することができるので、膜質および膜厚が不均一になるのを有効に抑制することができる。

　また、本実施形態では、上記のように、下部電極３と対向する部分に複数の凸部４ｂが形成される上部電極４を設けることによって、凸部４ｂに電界を集中させることが可能となるので、凸部４ｂ付近に高密度なプラズマを発生させることができる。これにより、原料ガスの分解効率を向上させることができるので、成膜速度を向上させることができる。

　（第１変形例）

　次に、図６を参照して、上記実施形態の第１変形例について説明する。第１変形例では、凸部の構成が上記実施形態と異なる。

　第１変形例では、図６に示すように、凸部４ｂの先端部に対応させてこの凸部４ｂに高気孔率部４ｄが設けられている。高気孔率部４ｄは、凸部４ｂにおいてガス供給口４ａにつながる（接続する）中空の凹部で構成されている。これにより、高気孔率部４ｄの気孔率はその周囲の部分の気孔率よりも高くなる。凹部の開口の大きさおよび凹部の深さを調整することにより、原料ガスのコンダクタンスを変えることができるので、供給量の調整を行なうことができる。なお、高気孔率部４ｄは中空の凹部でなくても凸部４ｂの周囲よりも高い気孔率を有する導電性多孔質材料で構成してもよい。この場合、高気孔率部４ｄの体積、位置、気孔率を調整することにより、原料ガスのコンダクタンスを変えることができるので、供給量の調整を行なうことができる。

　また、上部電極４の凸部４ｂは、先端部および側壁部から等方的に原料ガスを供給可能な導電性多孔質材料であればよく、本実施形態で用いたポーラスカーボンの代わりに、ポーラスアルミ、ポーラスチタンを用いてもよい。

　（第２変形例）

　次に、図７を参照して、上記実施形態の第２変形例について説明する。第２変形例では、上部電極の構成が上記実施形態と異なる。

　第２変形例では、図７に示すように、上部電極４（シャワープレート４ｃ）に複数の凸部２４ａ、凸部２４ｂ、凸部２４ｃおよび凸部２４ｄが設けられている。なお、凸部２４ａ、凸部２４ｂ、凸部２４ｃおよび凸部２４ｄは、上記実施形態と同様に、ポーラスカーボン等の導電性多孔質材料から構成されている。また、凸部２４ａ、凸部２４ｂ、凸部２４ｃおよび凸部２４ｄのシャワープレート４ｃに接する根元部から先端部までの高さは、上部電極４の外周部側に配置される凸部の方が上部電極４の中央部側に配置される凸部よりも高くなるように構成されている。具体的には、凸部２４ｂの方が凸部２４ａよりも高く、凸部２４ｃの方が凸部２４ｂよりも高く、凸部２４ｄの方が凸部２４ｃよりも高くなるように構成されている。また、凸部２４ａ（２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）の高さは、上部電極４（シャワープレート４ｃ）の中央部より同心円に位置するものが同程度の高さとなるように構成されており、上部電極４（シャワープレート４ｃ）の中央部から外周部に向かって段階的に高く（大きく）なるように形成されている。

　なお、基板１０の中央部に供給された原料ガスの一部は、成膜に寄与しない不活性ガスやフレーク等の副生成物となる。この副生成物により、基板１０の外周部においては原料ガスが希釈化され、成膜速度が低下する問題が発生していた。この問題は、基板を大型化したとき、または原料ガスを大量に供給して高速成膜するときに顕著となる。したがって、従来では、均一成膜を図るために原料ガスの供給量を基板１０の中央部に比べ、外周部での供給流量を多くするなどの制御が必要であった。

　ここで、第２変形例では、基板１０の中央部側に配置されている凸部２４ａの先端部よりも外周部側に配置されている凸部２４ｄの先端部の方が下部電極３に接近しているので、中央部に比べ外周部に電界を集中させることができる。その結果、基板１０の外周部において、原料ガスの分解効率をより向上させることができるとともに、より高濃度のプラズマを発生させることができる。これにより、より多くの成膜種を生成することが可能となり、成膜速度をより大きくすることが可能となる。その結果、原料ガスの供給量をシャワープレート４ｃのガス供給口４ａの位置に依らず一定に供給しても、排気により基板の外周部の成膜速度が基板中央部に比べ低下することを抑制し、膜質および膜厚が不均一となることを抑制することができる。

　なお、このシャワープレート４ｃに接する面（根元部）から凸部２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄの先端部までの高さを、上部電極４の中央部よりも外周部の方が高くなるようにする構成に、原料ガスの供給量を、基板１０の中央部よりも外周部における供給量の方を多く調整する制御を組み合わせてもよい。これにより、より容易にきめ細かく制御できるので、より膜質および膜厚が不均一となることを抑制することができる。

　また、プラズマ処理装置１では、上部電極４として導電性多孔質材料からなる複数の凸部を有するシャワープレートを用いてもよい。つまり、凸部４ｂまたは凸部２４ａ～２４ｄとシャワープレート４ｃとを一体としてもよい。

　次に、図８を参照して、本実施形態によるプラズマ処理装置１を用いて製造した太陽電池の構成について説明する。

　プラズマ処理装置１によって製造される太陽電池２０は、図８に示すように、基板１０上に複数の光起電力素子が配置されている。複数の光起電力素子は、基板１０上に透明導電膜１１と、光電変換ユニット１２および１３と、裏面電極１４とが順次積層されている。

　基板１０は、ガラス等の光透過性の部材により構成され、太陽電池の単一基板である。この基板１０の光入射側と反対の裏面側に複数の光起電力素子が形成されている。

　透明導電膜１１（基板側電極）は、平面的に見て、基板１０上に短冊状に形成されている。本実施形態では、透明導電膜１１として、高い光透過性、低抵抗性、可塑性を有し、低価格であるため好適なＺｎＯを用いる。

　光電変換ユニット１２および１３は、透明導電膜１１上に短冊状に形成される。光電変換ユニット１２および１３は、それぞれ非晶質シリコン半導体および微結晶シリコン半導体により構成される。なお、本明細書において、「微結晶」の用語は、完全な結晶状態のみならず、部分的に非結晶状態を含む状態をも意味するものとする。

　裏面電極１４（裏面側電極）は、Ａｇ等の導電性部材により構成され、光電変換ユニット１２および１３上に短冊状に形成される。なお、裏面電極１４と光電変換ユニット１３の間に透明導電材料からなる層を介在させてもよい。

　本実施形態では、非晶質シリコン半導体と微結晶シリコン半導体とが順次積層された光電変換ユニット１２および１３を用いたが、微結晶または非晶質光電変換ユニットの単層または３層以上の積層体を用いても同様の効果を得ることができる。また、第１光起電力素子と第２光起電力素子との間にＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｉＯ２、ＭｇＺｎＯからなる中間層を設け、光学的特性を向上させた構造としてもよい。さらに、透明導電膜１１は、本実施形態で用いたＺｎＯの他、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｚｎ２ＳｎＯ４の金属酸化物より選択された一種類あるいは複数種類の積層体により構成してもよい。

　以下に、プラズマ処理装置１を用いた上述の太陽電池の製造方法について説明する。

　まず、４ｍｍ厚のガラス基板１０上に、スパッタにより６００ｎｍ厚のＺｎＯ電極１１を形成する。

　この後、ガラス基板１０のＺｎＯ電極１１側からＹＡＧレーザを照射して、ＺｎＯ電極１１を短冊状にパターニングする。当該レーザ分離加工には、波長約１．０６μｍ、エネルギー密度１３Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数３ｋＨｚのＮｄ：ＹＡＧレーザを使用する。

　次に、プラズマ処理装置１により、光電変換ユニット１２および１３を形成する。

　具体的には、図１に示すように、プラズマ処理装置１の下部電極３の上部電極４と対向する面に形成された基板保持部３ａに基板１０を固定した後、真空排気設備６により真空チャンバ２内を真空排気する。

　そして、上部電極４と下部電極３との間に、図２に示すように、原料ガス供給源７（図１参照）に接続された上部電極４の凸部４ｂから原料ガスを等方的に供給する。すなわち、凸部４ｂの先端部のみならず側壁部からも原料ガスを供給する。この後、上部電極４に高周波電力を供給することにより、上部電極４の凸部４ｂを中心として凸部４ｂの先端部近傍および隣接する凸部４ｂ間の領域にプラズマを等方的に発生させる。これにより、原料ガスがプラズマにより分解されて成膜種が生成される。原料ガスがプラズマにより分解されることにより生成された成膜種が基板１０上に堆積することによって、基板１０上に所定の膜（図示せず）が形成される。

　次に、図８に示すように、プラズマ処理装置１により、ＳｉＨ４、ＣＨ４、Ｈ２およびＢ２Ｈ６との混合ガスを原料ガスとして膜厚１０ｎｍのｐ型非晶質シリコン半導体層を、ＳｉＨ４とＨ２との混合ガスを原料ガスとして膜厚３００ｎｍのi型非晶質シリコン半導体層を、ＳｉＨ４、Ｈ２およびＰＨ４との混合ガスを原料ガスとして膜厚２０ｎｍのｎ型非晶質シリコン半導体層を形成し順次積層することにより、光電変換ユニット１２を形成する。また、プラズマ処理装置１により、ＳｉＨ４、Ｈ２およびＢ２Ｈ６との混合ガスを原料ガスとして膜厚１０ｎｍのｐ型微結晶シリコン半導体層を、ＳｉＨ４とＨ２との混合ガスを原料ガスとして膜厚２０００ｎｍのi型微結晶シリコン半導体層を、ＳｉＨ４、Ｈ２およびＰＨ４との混合ガスを原料ガスとして膜厚２０ｎｍのｎ型微結晶シリコン半導体層を形成し順次積層することにより、光電変換ユニット１３を形成する。以下にプラズマ処理装置の諸条件の詳細を表１に示す。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

　次に、積層された光電変換ユニット１２および１３を、ＺｎＯ電極１１のパターニング位置の横にＺｎＯ電極１１側からＹＡＧレーザを照射することにより短冊状にパターニングする。当該レーザ分離加工には、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数３ｋＨｚのＮｄ：ＹＡＧレーザを使用する。

　次に、２００ｎｍ厚のＡｇ電極１４を、光電変換ユニット１３上にスパッタにより形成する。Ａｇ電極１４は、光電変換ユニット１２および１３がパターニングにより除去された領域にも形成する。

　そして、光電変換ユニット１２および１３のパターニング位置の横の部分に、裏面側からＹＡＧレーザを照射することによりＡｇ電極１４および光電変換ユニット１２、１３を分離し、短冊状にパターニングする。当該レーザ分離加工には、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数４ｋＨｚのＮｄ：ＹＡＧレーザを使用する。

　以上により、ガラス基板１０上に複数の光起電力素子を直列接続した太陽電池２０を形成する。そして、この太陽電池２０の裏面電極１４上には、ＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセテート）等からなる充填剤１５、およびＰＥＴ／Ａｌ箔／ＰＥＴ等からなるバックシート１６を設け、太陽電池モジュールとする。

　本発明の太陽電池の製造方法では、成膜速度を大きくしても膜質および膜厚が不均一になることを抑制できるので、所望の良好な膜を形成することができる。この結果、膜質および膜厚の不均一に起因する変換効率の低下を防止することができるので、より大きな電力を取り出すことができる。すなわち、本発明の太陽電池の製造方法では、成膜速度の向上と太陽電池の変換効率の低下防止を両立することができる。 

　なお、上記実施形態では、光電変換ユニット１２および１３の全てをプラズマ処理装置１によって形成する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、光電変換ユニット１２および１３の少なくとも一部をプラズマ処理装置１によって形成すればよい。

Claims (20)


  1. 　基板（１０）上に基板側電極（１１）を形成する工程と、

    　ガス供給口（４ａ）を覆うように設けられた導電性多孔質材料からなる凸部（４ｂ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）を有する第１の電極（４）を含むプラズマ処理装置（１）の前記凸部から原料ガスを供給することによって、前記基板側電極上に光電変換ユニット（１２、１３）の少なくとも一部を形成する工程と、

    　前記光電変換ユニット上に裏面側電極（１４）を形成する工程とを備える、太陽電池の製造方法。

  2. 　前記光電変換ユニットを形成する工程は、前記凸部の先端部および側壁部から原料ガスを等方的に供給するとともに、前記凸部からプラズマを等方的に発生させることによって、前記基板側電極上に前記光電変換ユニットを形成する工程を含む、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。

  3. 　前記プラズマ処理装置は、前記基板を保持し、前記第１の電極に対向する第２の電極（３）を含み、

    　前記光電変換ユニットを形成する工程は、前記凸部の先端部から前記第２の電極に向かう方向および側壁部から隣接する前記凸部に向かう方向に原料ガスを供給するとともに、前記凸部からプラズマを等方的に発生させることによって、前記基板側電極上に前記光電変換ユニットの少なくとも一部を形成する工程を含む、請求項２に記載の太陽電池の製造方法。

  4. 　前記光電変換ユニットは、微結晶光電変換ユニットが含まれる複数の光電変換ユニットを含む、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。

  5. 　前記光電変換ユニットは、前記微結晶光電変換ユニットに加えて、非晶質光電変換ユニットを含む、請求項４に記載の太陽電池の製造方法。

  6. 　前記光電変換ユニットは、光電変換薄膜を有する薄膜系の光電変換ユニットである、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。

  7. 　前記光電変換ユニットを形成する工程は、前記第１の電極の外周部に配置される導電性多孔質材料からなる前記凸部に供給されるガスの量を、中央部に配置される導電性多孔質材料からなる前記凸部に供給されるガスの量よりも大きくなるように調整した状態で、前記凸部から原料ガスを供給することによって前記基板側電極上に光電変換ユニットの少なくとも一部を形成する工程を含む、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。

  8. 　前記凸部は、ポーラスカーボンからなる、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。

  9. 　処理室（２）内に配置された第１の電極（４）と、

    　前記第１の電極に対向し、基板（１０）を保持可能な第２の電極（３）と、

    　前記処理室内にガスを供給するガス供給源（７）とを備え、

    　前記第１の電極は、ガス供給口（４ａ）を有する導電性基板からなるシャワープレート（４ｃ）と、前記第２の電極に対向する前記シャワープレートの表面上に前記ガス供給口を覆うように設けられた導電性多孔質材料からなる凸部（４ｂ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）とを有し、前記凸部より原料ガスを供給するように構成されている、プラズマ処理装置。

  10. 　前記凸部は、原料ガスを前記凸部の先端部および側壁部から等方的に供給するとともに、プラズマを等方的に発生させるように構成されている、請求項９に記載のプラズマ処理装置。

  11. 　前記凸部は、原料ガスを前記凸部の先端部から前記第２の電極に向かう方向および側壁部から隣接する前記凸部に向かう方向に供給するとともに、プラズマを等方的に発生させるように構成されている、請求項１０に記載のプラズマ処理装置。

  12. 　前記凸部の前記シャワープレートに接する根元部から先端部までの高さは、前記シャワープレートの外周部に配置される凸部の方が前記シャワープレートの中央部に配置される凸部よりも高い、請求項９に記載のプラズマ処理装置。

  13. 　前記複数の凸部の前記シャワープレートに接する根元部から先端部までの高さは、前記シャワープレートの中央部に配置される凸部から前記シャワープレートの外周部に配置される凸部に向かって段階的に大きくなるように構成されている、請求項１２に記載のプラズマ処理装置。

  14. 　前記凸部は、気孔率が高い領域（４ｄ）と気孔率が低い領域とを有する、請求項９に記載のプラズマ処理装置。

  15. 　前記凸部の気孔率が高い領域は、前記ガス供給口に接続されている、請求項１４に記載のプラズマ処理装置。

  16. 　前記凸部の気孔率が高い領域は、前記ガス供給口に接続するように構成されている中空の凹部からなる、請求項１５に記載のプラズマ処理装置。

  17. 　前記シャワープレートおよび前記凸部は、導電性多孔質材料により一体的に形成されている、請求項９に記載のプラズマ処理装置。

  18. 　前記凸部の前記シャワープレートの表面に沿った方向の幅は、前記凸部の先端部に向かうにしたがって徐々に小さくなるように構成されている、請求項９に記載のプラズマ処理装置。

  19. 　前記導電性多孔質材料からなる凸部は、前記シャワープレートの表面上に同心円状に複数設けられている、請求項９に記載のプラズマ処理装置。

  20. 　前記凸部は、ポーラスカーボンからなる、請求項９に記載のプラズマ処理装置。
PCT/JP2010/055022 2009-03-31 2010-03-24 プラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法 WO2010113709A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/260,601 US20120021561A1 (en) 2009-03-31 2010-03-24 Plasma processing apparatus and method for manufacturing solar cell using same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-084788 2009-03-31
JP2009084788A JP2012124186A (ja) 2009-03-31 2009-03-31 プラズマ処理装置及びそれよって製造される太陽電池の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010113709A1 true WO2010113709A1 (ja) 2010-10-07

Family

ID=42828004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/055022 WO2010113709A1 (ja) 2009-03-31 2010-03-24 プラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120021561A1 (ja)
JP (1) JP2012124186A (ja)
WO (1) WO2010113709A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011258666A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Toshiba Corp 固体撮像装置
TWI467625B (zh) * 2012-08-30 2015-01-01 Univ Chang Gung 電漿處理裝置
KR102061749B1 (ko) * 2012-12-27 2020-01-02 주식회사 무한 기판 처리 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998046808A1 (fr) * 1997-04-11 1998-10-22 Tokyo Electron Limited Processeur
JP2002083772A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プラズマｃｖｄ装置
JP2004200345A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Hitachi Kokusai Electric Inc プラズマ処理装置
JP2005236124A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Asm Japan Kk シャワープレート及びプラズマ処理装置
JP2007129009A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Osaka Univ エピタキシャルＳｉ膜の製造方法およびプラズマ処理装置
JP2008091489A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Tokyo Electron Ltd マイクロ波プラズマ処理装置、誘電体窓の製造方法およびマイクロ波プラズマ処理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4534099A (en) * 1982-10-15 1985-08-13 Standard Oil Company (Indiana) Method of making multilayer photoelectrodes and photovoltaic cells
JP4408821B2 (ja) * 2005-02-28 2010-02-03 三洋電機株式会社 プラズマ処理装置
JP4308281B2 (ja) * 2007-04-23 2009-08-05 三洋電機株式会社 光起電力素子の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998046808A1 (fr) * 1997-04-11 1998-10-22 Tokyo Electron Limited Processeur
JP2002083772A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プラズマｃｖｄ装置
JP2004200345A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Hitachi Kokusai Electric Inc プラズマ処理装置
JP2005236124A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Asm Japan Kk シャワープレート及びプラズマ処理装置
JP2007129009A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Osaka Univ エピタキシャルＳｉ膜の製造方法およびプラズマ処理装置
JP2008091489A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Tokyo Electron Ltd マイクロ波プラズマ処理装置、誘電体窓の製造方法およびマイクロ波プラズマ処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012124186A (ja) 2012-06-28
US20120021561A1 (en) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5069791B2 (ja) 薄膜光電変換装置とその製造方法
JP4940290B2 (ja) 光電変換装置及びその製造方法
JP2006310503A (ja) 積層型光起電力装置
JP6125594B2 (ja) 光電変換装置の作製方法
KR20110031500A (ko) 광전 변환 장치
JP2011135053A (ja) 光電変換装置及びその製造方法
WO2010113709A1 (ja) プラズマ処理装置およびそれによって製造される太陽電池の製造方法
JPH1079522A (ja) 薄膜光電変換装置およびその製造方法
JP2010238871A (ja) 太陽電池の製造方法及びプラズマ処理装置
TW201131791A (en) Solar cell and method for fabricating the same
KR20120036900A (ko) 태양 전지의 제조 방법 및 제조 장치
JP5111450B2 (ja) 薄膜太陽電池およびその製造方法
WO2011105158A1 (ja) プラズマ処理装置
WO2010110158A1 (ja) プラズマ処理装置およびそれによって製造される光起電力素子の製造方法
JP2012119341A (ja) プラズマ処理装置及び光起電力素子の製造方法
JP2011014618A (ja) 太陽電池及びその製造方法
JP2011210797A (ja) プラズマ処理装置およびそれよって製造される太陽電池の製造方法
WO2009152854A1 (en) Method for large-scale manufacturing of photovoltaic cells for a converter panel and photovoltaic converter panel
JP2012119342A (ja) プラズマ処理装置及び光起電力素子の製造方法
JP5373045B2 (ja) 光電変換装置
JP2011222863A (ja) プラズマ処理装置およびそれよって製造される太陽電池の製造方法
JP2009152441A (ja) 光電変換装置の製造方法及び光電変換装置
JP4642126B2 (ja) 積層型光起電力素子および積層型光起電力素子の製造方法
KR101573675B1 (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조 방법
CN108521832A (zh) 一种背电极异质结太阳能电池及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10758483

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13260601

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10758483

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP