JP2000357660A - Substrate provided with polycrystalline silicon film, method for forming the same, and solar cell using the film - Google Patents
Substrate provided with polycrystalline silicon film, method for forming the same, and solar cell using the filmInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な処理工程を必要とせず、粒界における
欠陥密度を低減させた多結晶シリコン膜を備えた基板を
提供することを課題とする。
【解決手段】 2軸配向を有する金属基板上にエピタキ
シャル成長法により多結晶シリコン膜を形成することに
より、該膜を構成する単結晶体の結晶方位の揃った多結
晶シリコン膜を形成することができるので、上記課題を
解決することができる。[PROBLEMS] To provide a substrate provided with a polycrystalline silicon film which does not require a complicated processing step and has a reduced defect density at a grain boundary. SOLUTION: By forming a polycrystalline silicon film on a metal substrate having a biaxial orientation by an epitaxial growth method, it is possible to form a polycrystalline silicon film in which a single crystal constituting the film has a uniform crystal orientation. Therefore, the above problem can be solved.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多結晶シリコン膜
を備えた基板及びその形成方法、並びに該基板を用いた
太陽電池に関する。更に詳しくは、本発明は、欠陥密度
が少ない多結晶シリコン膜を備えた基板及びその形成方
法、並びに該基板を用いた光電変換効率が良好な太陽電
池に関する。The present invention relates to a substrate provided with a polycrystalline silicon film, a method for forming the same, and a solar cell using the substrate. More specifically, the present invention relates to a substrate provided with a polycrystalline silicon film having a low defect density, a method for forming the same, and a solar cell using the substrate and having good photoelectric conversion efficiency.
【0002】[0002]
【従来の技術】石油等の化石燃料は、将来の需給が懸念
され、かつ地球温暖化現象の原因となる二酸化炭素を排
出するという問題を有している。このような化石燃料の
代替エネルギー源として太陽電池が注目されている。2. Description of the Related Art Fossil fuels such as petroleum have a problem that supply and demand in the future are concerned and carbon dioxide which causes global warming is emitted. Solar cells have attracted attention as an alternative energy source for such fossil fuels.
【0003】太陽電池は、光エネルギーを電力に変換す
る光電変換層にpn接合を用いており、このpn接合を
構成する半導体として一般的にはシリコンが最もよく用
いられている。シリコンは、光電変換効率の点からは単
結晶シリコンを用いることが好ましいが、原料供給や大
面積化が困難なため、高コストであるという問題があ
る。[0003] A solar cell uses a pn junction for a photoelectric conversion layer for converting light energy into electric power, and silicon is generally most often used as a semiconductor constituting the pn junction. As silicon, single crystal silicon is preferably used in terms of photoelectric conversion efficiency. However, it is difficult to supply a raw material and increase the area, and thus there is a problem that the cost is high.
【0004】一方、大面積化及び低コスト化を実現する
のに有利な光電変換層用の材料として、アモルファスシ
リコンを使用したアモルファスシリコン太陽電池が実用
化されている。しかし、その光電変換効率は、単結晶シ
リコン太陽電池と比較して劣っている。更に、アモルフ
ァスシリコンには、光を照射するにつれて膜中の欠陥密
度が増加する、Staebler-Wronski効果と呼ばれる現象が
生じることが知られている。そのため、アモルファスシ
リコン太陽電池には、光電変換効率が経時劣化するとい
う問題がある。On the other hand, an amorphous silicon solar cell using amorphous silicon has been put to practical use as a material for a photoelectric conversion layer which is advantageous for realizing a large area and a low cost. However, its photoelectric conversion efficiency is inferior to single-crystal silicon solar cells. Further, it is known that a phenomenon called the Staebler-Wronski effect occurs in amorphous silicon in which the defect density in a film increases as light is irradiated. Therefore, the amorphous silicon solar cell has a problem that the photoelectric conversion efficiency deteriorates with time.
【0005】そこで近年、単結晶シリコン太陽電池レベ
ルの高くて安定な光電変換効率と、アモルファスシリコ
ン太陽電池レベルの大面積化、低コスト化を兼ね備えた
太陽電池を実現するために、多結晶シリコンの光電変換
層への使用が検討されている。特にアモルファスシリコ
ンの場合と同様の化学的気相成長法(CVD)による薄
膜形成技術を用いて、多結晶シリコンを光電変換層とし
て使用した多結晶シリコン太陽電池が注目されている。[0005] In recent years, in order to realize a solar cell having both high and stable photoelectric conversion efficiency at the level of a single-crystal silicon solar cell and large area and low cost at the level of an amorphous silicon solar cell, polycrystalline silicon has been developed. Use for a photoelectric conversion layer is being studied. In particular, a polycrystalline silicon solar cell using polycrystalline silicon as a photoelectric conversion layer by using a thin film forming technique by chemical vapor deposition (CVD) similar to the case of amorphous silicon has attracted attention.
【0006】ところが、上記の方法により作製された多
結晶シリコン太陽電池の光電変換効率は、アモルファス
シリコン太陽電池の光電変換効率と比較して同等レベル
でしかない。光電変換効率が低くなる大きな要因とし
て、(1)多結晶シリコンの個々の結晶粒が互いに関係
ない様々な方位をとっているため、結晶粒界におけるシ
リコン原子の結合状態が非常に乱れたものとなっている
こと、(2)結晶粒径が数十nmと非常に小さいために
結晶粒界面積が大きいこと等が挙げられる。[0006] However, the photoelectric conversion efficiency of the polycrystalline silicon solar cell manufactured by the above method is only at the same level as that of the amorphous silicon solar cell. The major factors that lower the photoelectric conversion efficiency are as follows: (1) Since the individual crystal grains of polycrystalline silicon have various orientations that are not related to each other, the bonding state of silicon atoms at crystal grain boundaries is extremely disturbed. And (2) the crystal grain boundary area is large because the crystal grain size is as small as several tens of nm.
【0007】一般に、半導体層中の原子の未結合手、い
わゆるダングリングボンドは、禁制帯に欠陥準位を形成
するため、半導体デバイスの特性は半導体層の欠陥密度
と密接に関係する。特に多結晶半導体における結晶粒界
は、原子の結合状態が乱れており、ダングリングボンド
密度が非常に高い部分であることから、多結晶半導体デ
バイスの特性の向上には結晶粒界面積を低減させるこ
と、すなわち結晶粒径を大きくすることが効果的である
と考えられている。結晶粒径の大きな多結晶シリコン膜
を得る試みは様々な手法で行われている。In general, dangling bonds, which are dangling bonds of atoms in a semiconductor layer, form defect levels in a forbidden band. Therefore, the characteristics of a semiconductor device are closely related to the defect density of the semiconductor layer. In particular, in a crystal grain boundary in a polycrystalline semiconductor, the bonding state of atoms is disturbed and a dangling bond density is extremely high. Therefore, in order to improve the characteristics of a polycrystalline semiconductor device, the area of the crystal grain boundary is reduced. That is, it is considered effective to increase the crystal grain size. Attempts to obtain a polycrystalline silicon film having a large crystal grain size have been made by various techniques.
【0008】例えば、基板上にCVD法等により形成した
非晶質シリコン膜にレーザ光を照射して該膜を溶融させ
た後、凝固させて多結晶シリコン膜を得る、いわゆるレ
ーザアニール法が知られている。また、非晶質シリコン
膜の一部分に、リン、ボロン等をドーピングすることに
より、選択的に固相成長による結晶化を開始させる、い
わゆるパーシャルドーピング法が知られている。For example, a so-called laser annealing method is known in which an amorphous silicon film formed on a substrate by a CVD method or the like is irradiated with laser light to melt the film and then solidify to obtain a polycrystalline silicon film. Have been. Further, a so-called partial doping method is known in which crystallization by solid phase growth is selectively started by doping a part of an amorphous silicon film with phosphorus, boron, or the like.
【0009】ところが、上述の方法で得られる結晶粒径
は、高々数μm程度である。この粒径は、素子の大きさ
が数μm程度である薄膜トランジスタ(TFT)等のデ
バイスには十分なレベルである。しかし、大面積で形成
することを要求される太陽電池においては更に大きな粒
径のものが望まれる。ところが、上述の方法でさらなる
大粒径化を図ろうとすると、膜特性が劣化したり、数十
時間もの熱処理時間を要する等の問題があった。そのた
め更に大きな結晶粒径の多結晶シリコン膜を得ることは
困難であった。However, the crystal grain size obtained by the above-mentioned method is at most about several μm. This particle size is at a level sufficient for a device such as a thin film transistor (TFT) having an element size of about several μm. However, in solar cells required to be formed in a large area, those having a larger particle size are desired. However, when trying to further increase the particle size by the above-described method, there have been problems such as deterioration of film properties and heat treatment time of several tens of hours. Therefore, it has been difficult to obtain a polycrystalline silicon film having a larger crystal grain size.
【0010】一方、多結晶シリコン半導体において、半
導体を構成する結晶粒の結晶方位をできるだけ揃えれ
ば、結晶粒界における原子の結合状態の乱れが少なくな
ることが知られている。結合状態の乱れを少なくするこ
とにより、デバイス特性の向上が期待される。On the other hand, in a polycrystalline silicon semiconductor, it is known that if the crystal orientations of the crystal grains constituting the semiconductor are aligned as much as possible, the disorder of the bonding state of atoms at the crystal grain boundaries is reduced. By reducing the disorder of the coupling state, improvement in device characteristics is expected.
【0011】結晶方位を揃える方法として、特許番号第
2721271号公報に記載の方法が知られており、こ
の方法は次のように行われる。まず、金属基板上に結晶
方位の揃った単結晶シリコン膜を間隔をあけて配置した
後、加熱することにより金属基板と単結晶シリコン膜と
の間に金属−シリコンの中間層を形成する。次に、露出
している金属基板表面を酸化する。次いで、選択的エピ
タキシャル成長法により、単結晶シリコンを種結晶とし
て結晶成長を行い多結晶シリコン膜を形成している。得
られた多結晶シリコン膜は、構成要素である単結晶体の
結晶方位が揃うので、粒界の欠陥密度が減ると記載され
ている。As a method of aligning crystal orientations, a method described in Japanese Patent No. 272271 is known, and this method is performed as follows. First, after a single-crystal silicon film having a uniform crystal orientation is arranged on a metal substrate at intervals, heating is performed to form a metal-silicon intermediate layer between the metal substrate and the single-crystal silicon film. Next, the exposed surface of the metal substrate is oxidized. Next, a polycrystalline silicon film is formed by selective epitaxial growth using single crystal silicon as a seed crystal for crystal growth. It is described that the obtained polycrystalline silicon film has a uniform crystal orientation of a single crystal as a constituent element, so that the defect density at a grain boundary is reduced.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上記特許番号第272
1271号公報に記載された方法では、金属基板上に以
下の方法により単結晶シリコン膜を配置している。即
ち、まずシリコンウエハ上に絶縁層を形成し、該絶縁層
の一部に微細な開口部を設ける。この後、選択的エピタ
キシャル成長法により単結晶シリコン膜を形成し、該単
結晶シリコン膜を超音波振動によりシリコンウエハより
剥離する。次いで、剥離した単結晶シリコン膜を金属基
板上に配置している。このように上記公報に記載された
方法は、複雑な処理工程を含んでおり、安定して安価に
多結晶シリコン膜を製造することが困難であった。The above-mentioned Patent No. 272
In the method described in Japanese Patent No. 1271, a single crystal silicon film is arranged on a metal substrate by the following method. That is, first, an insulating layer is formed on a silicon wafer, and a fine opening is provided in a part of the insulating layer. Thereafter, a single crystal silicon film is formed by a selective epitaxial growth method, and the single crystal silicon film is separated from the silicon wafer by ultrasonic vibration. Next, the separated single crystal silicon film is provided over a metal substrate. As described above, the method described in the above publication includes complicated processing steps, and it has been difficult to stably and inexpensively manufacture a polycrystalline silicon film.
【0013】本発明の目的は、複雑な処理工程を要せず
に、結晶粒界における欠陥密度を低減させた多結晶シリ
コン膜及びその形成方法、並びに該膜を用いた高品質で
安価な太陽電池を提供することにある。An object of the present invention is to provide a polycrystalline silicon film having a reduced defect density at a crystal grain boundary without a complicated processing step, a method of forming the same, and a high-quality and inexpensive solar cell using the film. It is to provide a battery.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、圧延加工により形成された2軸配向させた金属基板
と、その上にエピタキシャル成長により形成するか、ア
モルファスシリコン膜又は微結晶シリコン膜にエネルギ
ーを付与して形成した多結晶シリコン膜からなり、その
多結晶シリコン膜が、前記金属基板の配向をひきついだ
結晶方位を有する個々の単結晶体からなることを特徴と
する多結晶シリコン膜を備えた基板が提供される。Thus, according to the present invention, there is provided a biaxially oriented metal substrate formed by a rolling process, and a biaxially oriented metal substrate formed on the biaxially oriented metal substrate by an epitaxial growth or an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film. A polycrystalline silicon film formed by applying a polycrystalline silicon film, wherein the polycrystalline silicon film is made of an individual single crystal having a crystal orientation tightly oriented to the metal substrate. A provided substrate is provided.
【0015】更に、本発明によれば、圧延加工を行うこ
とにより2軸配向させた金属基板を得、その上にエピタ
キシャル成長法によるか、アモルファスシリコン膜又は
微結晶シリコン膜にエネルギーを付与することにより、
金属基板の配向をひきついだ結晶方位を有する個々の単
結晶体からなる多結晶シリコン膜を形成することを特徴
とする多結晶シリコン膜を備えた基板の形成方法が提供
される。また、本発明によれば、上記多結晶シリコン膜
を光電変換層とし、金属基板を電極として備えたことを
特徴とする太陽電池が提供される。Further, according to the present invention, a biaxially oriented metal substrate is obtained by rolling, and energy is applied to the metal substrate by an epitaxial growth method or by applying energy to an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film. ,
A method for forming a substrate having a polycrystalline silicon film, characterized by forming a polycrystalline silicon film composed of individual single crystals having a crystal orientation closely related to the orientation of a metal substrate, is provided. Further, according to the present invention, there is provided a solar cell including the polycrystalline silicon film as a photoelectric conversion layer and a metal substrate as an electrode.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明を説明する。本発明
では、圧延加工により形成され、2軸配向した金属基板
が使用される。金属基板を構成する材料は、アルミニウ
ム、銅、ニッケル、銀、鉄、クロム及びチタンのうち少
なくとも1つの金属を含むことが好ましい。また、これ
ら金属の合金(例えば、鉄−ニッケル合金)であっても
よく、シリコンとの合金(例えば、鉄−シリコン合金)
であってもよい。なお、これら材料は、面心立方格子や
体心立方格子を有していてもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below. In the present invention, a biaxially oriented metal substrate formed by rolling is used. The material forming the metal substrate preferably contains at least one metal of aluminum, copper, nickel, silver, iron, chromium, and titanium. Also, alloys of these metals (for example, iron-nickel alloys) may be used, and alloys with silicon (for example, iron-silicon alloys)
It may be. These materials may have a face-centered cubic lattice or a body-centered cubic lattice.
【0017】金属基板は、表面が(100)面と圧延加工方
向が[001]方向又は表面が(110)面と圧延加工方向が[-11
2]方向の2軸配向した結晶方位を有する面心立方格子か
らなるか、あるいは表面が(110)面と圧延加工方向が[00
1]方向の2軸配向した結晶方位を有する体心立方格子か
らなることが好ましい。ここで、上記結晶方位は100
%所定の方向を向いていることが好ましいが、一般的に
は100%を実現することは困難であるため、金属基板
全体として2軸配向していると認識することができれば
よい。The metal substrate has a (100) surface and a rolling direction of [001] or a surface of (110) and a rolling direction of [-11].
It consists of a face-centered cubic lattice having a crystal orientation biaxially oriented in the [2] direction, or the surface has a (110) plane and the rolling direction is [00].
It is preferable to be composed of a body-centered cubic lattice having a crystal orientation biaxially oriented in the 1] direction. Here, the crystal orientation is 100
It is preferable that the metal substrate is oriented in a predetermined direction. However, since it is generally difficult to achieve 100%, it is only necessary to recognize that the metal substrate as a whole is biaxially oriented.
【0018】なお、上記において、表面とは、圧延加工
方向に対して平行で、最も表面積の大きい面を意味す
る。具体的には、圧延加工時の圧延手段(例えば、ロー
ラ)と接する面を意味する。In the above description, the surface means a surface parallel to the rolling direction and having the largest surface area. Specifically, it means a surface that comes into contact with rolling means (for example, a roller) during rolling.
【0019】更に、多結晶シリコン膜を形成する金属基
板面の結晶の格子間距離は、結晶シリコンの格子間距離
とできるだけ近いことが好ましい。特に、金属基板上に
多結晶シリコン膜をエピタキシャル成長させる際には、
両格子間距離の差が15%(絶対値)以下であることが
好ましい。金属基板は、例えば、スラブの形態の上記材
料を圧延加工することにより形成することができる。圧
延加工は、熱間及び/又は冷間で行うことができる。Further, it is preferable that the interstitial distance between crystals on the metal substrate surface on which the polycrystalline silicon film is formed is as close as possible to the interstitial distance between crystalline silicon. In particular, when a polycrystalline silicon film is epitaxially grown on a metal substrate,
It is preferable that the difference between the two lattice distances is 15% (absolute value) or less. The metal substrate can be formed, for example, by rolling the above material in the form of a slab. Rolling can be performed hot and / or cold.
【0020】なお、圧延加工後の金属基板は多結晶から
なる。そのため一般的な圧延加工では、多結晶の各構成
要素である単結晶体の結晶方位はお互いにランダムとな
る。ランダムな方位を持つ多結晶中の結晶粒界は結晶格
子の連続性がない。The rolled metal substrate is made of polycrystal. For this reason, in a general rolling process, the crystal orientations of single-crystal bodies, which are polycrystalline constituents, are random with respect to each other. Grain boundaries in polycrystals having random orientations have no continuity of the crystal lattice.
【0021】ところが圧延加工時の圧下率や温度等の加
工条件及び熱処理条件を適切なものとすることによっ
て、多結晶の構成単位である単結晶体の結晶方位がある
特定の2軸方向(例えば、金属基板表面に垂直な方向及
び圧延加工を行った方向)に配向させることができる。
2軸配向させることにより、結晶粒界における結晶格子
の連続性を保つことができる。However, by appropriately setting the processing conditions such as the rolling reduction and the temperature during the rolling process and the heat treatment conditions, the crystal orientation of the single crystal as a constituent unit of the polycrystal has a specific biaxial direction (for example, (A direction perpendicular to the surface of the metal substrate and a direction in which rolling is performed).
By performing biaxial orientation, continuity of a crystal lattice at a crystal grain boundary can be maintained.
【0022】なお、圧延加工は、特許番号第26268
45号公報、特開昭63−255911号公報、特開平
1−201447号公報、米国特許第5741377号
等に記載された方法をいずれも採用することができる。
次に、金属基板上には多結晶シリコン膜が形成されてい
る。The rolling process is described in Patent No. 26268.
No. 45, JP-A-63-255911, JP-A-1-201447, U.S. Pat. No. 5,741,377, and the like can all be employed.
Next, a polycrystalline silicon film is formed on the metal substrate.
【0023】ここで、多結晶シリコンにおいて、結晶格
子の連続性が保たれた場合には結晶粒界における欠陥密
度が非常に減少するので、結晶格子の連続性が保つこと
が望まれる。従って、上述のような2軸配向を有する金
属基板上に多結晶シリコン膜を形成すれば、金属基板の
配向をひきついだ結晶方位の揃った個々の単結晶体から
なる多結晶シリコン膜を得ることができる。Here, in polycrystalline silicon, if the continuity of the crystal lattice is maintained, the defect density at the crystal grain boundary is greatly reduced. Therefore, it is desired to maintain the continuity of the crystal lattice. Therefore, if a polycrystalline silicon film is formed on a metal substrate having a biaxial orientation as described above, a polycrystalline silicon film composed of individual single crystals having a uniform crystal orientation with a tight orientation of the metal substrate is obtained. be able to.
【0024】多結晶シリコン膜の形成方法としては、ス
パッタリング法、電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法等
といったエピタキシャル成長が可能な方法が挙げられ
る。更に、金属基板上に非晶質(アモルファス)シリコ
ン膜あるいは微結晶シリコン膜を形成した後に、熱や電
磁波等のエネルギーを付与することによって結晶化させ
る方法も挙げられる。As a method for forming the polycrystalline silicon film, there can be mentioned a method capable of epitaxial growth such as a sputtering method, an electron beam evaporation method and a plasma CVD method. Further, there is also a method of forming an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film on a metal substrate and then crystallizing the film by applying energy such as heat or electromagnetic waves.
【0025】また、多結晶シリコン膜の導電型を、真性
型(i型)だけでなく、例えば、シリコン膜中にボロン
あるいはリン等の元素を含有させることで、p型あるい
はn型とすることも可能である。Further, the conductivity type of the polycrystalline silicon film is not limited to the intrinsic type (i-type), but may be p-type or n-type by including an element such as boron or phosphorus in the silicon film. Is also possible.
【0026】上記結晶方位の揃った多結晶シリコン膜
は、高い光電変換効率を有する太陽電池の光電変換層と
して特に好適に使用することができる。The above-mentioned polycrystalline silicon film having a uniform crystal orientation can be particularly preferably used as a photoelectric conversion layer of a solar cell having high photoelectric conversion efficiency.
【0027】光電変換層に使用する場合、その構造は公
知の構造をいずれにも適用することができ、例えば、pn
型、pin型、nip型、MIS構造のショットキーセル型等が
挙げられる。なお、金属基板は、裏面電極としての役割
を果たす。When used for the photoelectric conversion layer, any known structure can be applied to the structure.
, Pin type, nip type, MIS structure Schottky cell type and the like. The metal substrate plays a role as a back electrode.
【0028】光電変換層が、pin型(又は、nip型)から
なる場合、各層の厚さは、p層が5〜50nm、i層が
300〜30000nm、n層5〜50nmがであるこ
とが好ましい。When the photoelectric conversion layer is of a pin type (or nip type), the thickness of each layer may be 5 to 50 nm for the p layer, 300 to 30000 nm for the i layer, and 5 to 50 nm for the n layer. preferable.
【0029】また、太陽電池の場合、光電変換効率、特
に短絡電流の向上のために、裏面電極とシリコン膜の光
電変換層との間にSnO2、ITO、ZnO等の材料からなる透明
の導電膜が挿入されることが多い。これらの材料の屈折
率は2〜3程度であり、シリコンの屈折率(4程度)と
比較して小さく、太陽電池裏面における光の反射層とし
て機能させることができる。従って、太陽電池の光電変
換効率を向上させるために非常に有用である。In the case of a solar cell, a transparent conductive material made of a material such as SnO 2 , ITO, or ZnO is provided between the back electrode and the photoelectric conversion layer of the silicon film in order to improve the photoelectric conversion efficiency, particularly the short-circuit current. Often a membrane is inserted. The refractive index of these materials is about 2 to 3, which is smaller than the refractive index of silicon (about 4), and can function as a light reflection layer on the back surface of the solar cell. Therefore, it is very useful for improving the photoelectric conversion efficiency of the solar cell.
【0030】ここで、上記導電膜は、その上に基板の配
向をひきついだシリコン膜を積層させるため、導電膜も
基板の配向をひきつぐことが要求される。このような条
件は、上記に具体的に記載した、導電膜の材料はいずれ
も満たしている。In this case, since the conductive film is formed by laminating a silicon film having a predetermined orientation on the substrate, the conductive film also needs to have a high orientation on the substrate. Such a condition satisfies any of the materials for the conductive film specifically described above.
【0031】従って、光電変換効率のさらなる向上のた
めに、透明導電膜を形成する際には、(1)導電膜が金
属基板上に、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、CV
D法等の方法でエピタキシャル成長可能な材料からなる
こと、(2)導電膜が、その上に多結晶シリコン膜をエ
ピタキシャル成長させうる材料からなることが必要であ
る。上述の材料は、このような条件を満たしている。透
明導電膜の厚さは、一般的に、10〜1000Åであ
る。更に、金属基板と反対側の光電変換層上には、通
常、表面透明導電膜、その上に表面集電電極が形成され
る。この表面透明導電膜は、上記導電膜と同じ材料を使
用することができる。また、電極は、例えば、アルミニ
ウム、銀等の金属からなる。その厚さは1000〜50
000Å程度である。Therefore, in order to further improve the photoelectric conversion efficiency, when forming a transparent conductive film, (1) a conductive film is formed on a metal substrate by sputtering, electron beam evaporation, CV
It must be made of a material that can be epitaxially grown by a method such as the D method, and (2) the conductive film must be made of a material on which a polycrystalline silicon film can be epitaxially grown. The above-mentioned materials satisfy such conditions. The thickness of the transparent conductive film is generally from 10 to 1000 °. Further, a surface transparent conductive film is usually formed on the photoelectric conversion layer opposite to the metal substrate, and a surface current collecting electrode is formed thereon. The same material as the above-mentioned conductive film can be used for this surface transparent conductive film. The electrodes are made of, for example, a metal such as aluminum or silver. Its thickness is 1000-50
It is about 000Å.
【0032】[0032]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。なお、多
結晶シリコン膜の形成方法及び形成条件は本実施例によ
り限定されるものではなく、金属基板及び透明導電膜の
材質、所望の配向等により適宜設定することができる。 <多結晶シリコン膜の形成>Embodiments of the present invention will be described below. Note that the method and conditions for forming the polycrystalline silicon film are not limited to the present embodiment, and can be appropriately set according to the materials, the desired orientation, and the like of the metal substrate and the transparent conductive film. <Formation of polycrystalline silicon film>
【0033】[実施例1]特開昭63−255911号
公報又は特開平1−201447号公報に記載された方
法に準じて金属基板を形成した。即ち、純度99.9重
量%以上のアルミニウム板(厚さ50mm)を約450
℃で10mmまで熱間圧延し、次いで約0.3mmまで
冷間圧延し、更に約500℃で熱処理(焼鈍)した。得
られた金属基板は、(100)面の表面と[001]方向の圧延加
工方向を有し、結晶方位の揃った2軸配向組織を有して
いた。なお、このような2軸配向は一般にcube方位
の配向と呼ばれる。Example 1 A metal substrate was formed according to the method described in JP-A-63-255911 or JP-A-1-201447. That is, an aluminum plate (thickness: 50 mm) having a purity of 99.9% by weight or more is approximately 450
The sample was hot-rolled at 10 ° C. to 10 mm, then cold-rolled to about 0.3 mm, and further heat-treated (annealed) at about 500 ° C. The obtained metal substrate had a (100) plane surface and a rolling direction in the [001] direction, and had a biaxially oriented structure with a uniform crystal orientation. Note that such biaxial orientation is generally called a cube orientation.
【0034】このようにして得られた約0.3mm厚の金
属基板上に、プラズマCVD法により非ドープ結晶シリコ
ン膜を約1μm厚となるように形成した。形成条件はSiH
4/H 2流量比1/20、金属基板温度200℃、パワー密度0.5W
/cm2、圧力0.3Torrとした。The thus obtained gold having a thickness of about 0.3 mm
Undoped crystalline silicon on a metal substrate by plasma CVD
A film was formed to have a thickness of about 1 μm. Formation condition is SiH
Four/ H TwoFlow ratio 1/20, metal substrate temperature 200 ° C, power density 0.5W
/cmTwoAnd the pressure was 0.3 Torr.
【0035】上述の条件において得られた結晶シリコン
膜は多結晶シリコン膜であった。多結晶シリコンの構成
要素である単結晶体は、下地となるアルミニウムの金属
基板の結晶方位を受け継ぐように、アルミニウムの(10
0)面と結晶シリコンの(100)面とが平行となり、かつ、
アルミニウムの[001]方向と結晶シリコンの[001]方向と
が平行となるように積層していることをX線回折法の一
種であるX線ポールフィギュア法により確認した。The crystalline silicon film obtained under the above conditions was a polycrystalline silicon film. The single crystal, which is a component of polycrystalline silicon, is made of aluminum (10%) so as to inherit the crystal orientation of the underlying aluminum metal substrate.
The (0) plane is parallel to the (100) plane of the crystalline silicon, and
It was confirmed by the X-ray pole figure method, which is a kind of X-ray diffraction method, that the layers were stacked so that the [001] direction of aluminum and the [001] direction of crystalline silicon were parallel.
【0036】アルミニウムの(100)面、結晶シリコンの
(100)面におけるそれぞれの原子配列の模式図を図1
(a)及び(b)に示す。アルミニウムの[001]方向の
格子間距離と、結晶シリコンの[001]方向の格子間距離
との差は、(3.84−4.05)/4.05×100=−5.19%に過
ぎず、一般に知られているエピタキシャル成長が可能と
なる条件である、格子間距離の差が15%以下である条件
を満たしていた。The (100) plane of aluminum and the crystal silicon
Fig. 1 shows a schematic diagram of each atomic arrangement on the (100) plane.
(A) and (b). The difference between the interstitial distance in the [001] direction of aluminum and the interstitial distance in the [001] direction of crystalline silicon is only (3.84−4.05) /4.05×100=−5.19% and is generally known. This satisfies the condition that the difference in the interstitial distance is 15% or less, which is the condition that enables epitaxial growth.
【0037】なお、圧延加工及び熱処理によりcube方位
を取る金属材料はアルミニウムに限定されるものではな
く、面心立方格子を持つ金属及びその合金系全体に当て
はまるものである。例えば、米国特許第5741377
号公報には、圧延加工及び熱処理を施すことにより、ニ
ッケルの場合においてcube方位を得る方法が記載されて
いる。ニッケルの[100]方向の格子間距離と、結晶シリ
コンの[100]方向の格子間距離との差は(3.84−3.52)/
3.52×100=+9.09%に過ぎない。従って、多結晶シ
リコンをニッケル板上にエピタキシャル成長することが
可能である。よって、米国特許第5741377号公報
に記載された金属基板及びその製造方法を、本発明にお
いても使用することができる。The metal material that takes the cube orientation by rolling and heat treatment is not limited to aluminum, but applies to metals having a face-centered cubic lattice and the entire alloy system thereof. For example, US Pat. No. 5,741,377
The publication describes a method of obtaining a cube orientation in the case of nickel by performing rolling and heat treatment. The difference between the interstitial distance of nickel in the [100] direction and the interstitial distance of crystalline silicon in the [100] direction is (3.84-3.52) /
3.52 × 100 = + 9.09%. Therefore, it is possible to epitaxially grow polycrystalline silicon on a nickel plate. Therefore, the metal substrate and the method for manufacturing the same described in U.S. Pat. No. 5,741,377 can be used in the present invention.
【0038】[実施例2]特許番号第2626845号
公報に記載された方法に準じて金属基板を形成した。即
ち、純度99.9重量%以上のアルミニウム板(厚さ5
0mm)を約450℃で10mmまで熱間圧延し、次い
で約0.3mmまで冷間圧延した。得られた金属基板
は、(110)面の表面と[-112]方向の圧延加工方向を有
し、結晶方位の揃った2軸配向組織を有していた。この
ようにして得られた約0.3mm厚の金属基板上に、実施
例1と同じ条件で非ドープ結晶シリコン膜を形成した。Example 2 A metal substrate was formed according to the method described in Japanese Patent No. 2626845. That is, an aluminum plate having a purity of 99.9% by weight or more (having a thickness of 5
0 mm) was hot rolled to about 10 mm at about 450 ° C. and then cold rolled to about 0.3 mm. The obtained metal substrate had a surface of the (110) plane and a rolling direction in the [-112] direction, and had a biaxially oriented structure with a uniform crystal orientation. An undoped crystalline silicon film was formed on the thus obtained metal substrate having a thickness of about 0.3 mm under the same conditions as in Example 1.
【0039】上述の条件において得られた結晶シリコン
膜は多結晶シリコン膜であった。多結晶シリコンの構成
要素である単結晶体は、下地となるアルミニウムの金属
基板の結晶方位を受け継ぐように、アルミニウムの(11
0)面と結晶シリコンの(110)面とが平行となり、かつ、
アルミニウムの[-110]方向と結晶シリコンの[001]方向
とが平行となるように積層していた。The crystalline silicon film obtained under the above conditions was a polycrystalline silicon film. The single crystal body, which is a component of polycrystalline silicon, is made of aluminum (11) so as to inherit the crystal orientation of the underlying aluminum metal substrate.
The (0) plane is parallel to the (110) plane of crystalline silicon, and
Lamination was performed so that the [-110] direction of aluminum and the [001] direction of crystalline silicon were parallel.
【0040】アルミニウムの(110)面、結晶シリコンの
(110)面におけるそれぞれの原子配列の模式図を図2
(a)及び(b)に示す。アルミニウムの[-110]方向の
格子間距離と、結晶シリコンの[001]方向の格子間距離
との差は(5.43−5.72)/5.72×100=−5.07%に過ぎ
ない。また、アルミニウムの[001]方向の格子間距離
と、結晶シリコンの[1-10]方向の格子間距離との差は
(3.84−4.05)/4.05×100=−5.19%に過ぎない。こ
の方位関係において、一般に知られているエピタキシャ
ル成長が可能となる条件である、格子間距離の差が15%
以下である条件を満たしていた。(110) plane of aluminum, crystalline silicon
Fig. 2 shows a schematic diagram of each atomic arrangement on the (110) plane.
(A) and (b). The difference between the interstitial distance of aluminum in the [-110] direction and the interstitial distance of crystalline silicon in the [001] direction is only (5.43-5.72) /5.72×100=−5.07%. Also, the difference between the [001] interstitial distance of aluminum and the [1-10] interstitial distance of crystalline silicon is
(3.84−4.05) /4.05×100=−5.19%. In this orientation relationship, the difference in interstitial distance is 15%, which is a condition that enables generally known epitaxial growth.
The following conditions were satisfied.
【0041】[実施例3]重量分率で数%程度のシリコ
ンを含んだ鉄−シリコン合金板(厚さ200mm)に対
して約900℃で3mmまで熱間圧延し、次いで約0.
5mmまで冷間圧延し、更に約1200℃で熱処理(焼
鈍)した。得られた金属基板は、(110)面の表面と[001]
方向の圧延加工方向を有し、結晶方位の揃った2軸配向
組織を有していた。このような2軸配向はGoss方位の配
向と呼ばれる。この約0.5mm厚の鉄−シリコン合金基
板上に、実施例1と同じ条件により非ドープ結晶シリコ
ン膜を形成した。Example 3 An iron-silicon alloy plate (thickness: 200 mm) containing about several percent by weight of silicon was hot-rolled to about 3 mm at about 900 ° C.
It was cold-rolled to 5 mm and heat-treated (annealed) at about 1200 ° C. The obtained metal substrate has a surface of (110) plane and [001]
Direction, and had a biaxially oriented structure with a uniform crystal orientation. Such biaxial orientation is called Goss orientation. On this iron-silicon alloy substrate having a thickness of about 0.5 mm, an undoped crystalline silicon film was formed under the same conditions as in Example 1.
【0042】上述の条件において得られた結晶シリコン
膜は多結晶シリコン膜であった。多結晶シリコンの構成
要素である単結晶体は、下地となる鉄−シリコン合金の
結晶方位を受け継ぐように、鉄−シリコン合金板表面に
垂直な方向、すなわち鉄−シリコン合金の(110)面と結
晶シリコンの(110)面とが平行となり、かつ、鉄−シリ
コン合金板の圧延加工方向、すなわち鉄−シリコン合金
の[001]方向と結晶シリコンの[001]方向とが平行となる
ように積層していた。The crystalline silicon film obtained under the above conditions was a polycrystalline silicon film. The single crystal, which is a component of the polycrystalline silicon, is a direction perpendicular to the surface of the iron-silicon alloy plate, that is, the (110) plane of the iron-silicon alloy, so as to inherit the crystal orientation of the underlying iron-silicon alloy. Laminated so that the (110) plane of the crystalline silicon is parallel and the rolling direction of the iron-silicon alloy plate, that is, the [001] direction of the iron-silicon alloy and the [001] direction of the crystalline silicon are parallel. Was.
【0043】鉄−シリコン合金の(110)面、結晶シリコ
ンの(110)面におけるそれぞれの原子配列の模式図を図
3(a)及び(b)に示す。鉄−シリコン合金の[001]
方向の格子間距離と、結晶シリコンの[001]方向の格子
間距離との差は(5.43−5.74)/5.74×100=−5.40%
に過ぎない。また、鉄−シリコン合金の[1-10]方向の格
子間距離と、結晶シリコンの[1-10]方向の格子間距離と
の差は(3.84−4.06)/4.06×100=−5.42%に過ぎな
い。この方位関係において、一般に知られているエピタ
キシャル成長が可能となる条件である、格子間距離の差
が15%以下である条件を満たしていた。FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams showing the atomic arrangements of the (110) plane of the iron-silicon alloy and the (110) plane of crystalline silicon. Iron-silicon alloy [001]
The difference between the interstitial distance in the direction and the interstitial distance in the [001] direction of crystalline silicon is (5.43−5.74) /5.74×100=−5.40%
It's just The difference between the [1-10] interstitial distance of the iron-silicon alloy and the [1-10] interstitial distance of crystalline silicon is (3.84−4.06) /4.06×100=−5.42%. Not just. In this orientation relation, the condition that the difference in the interstitial distance is 15% or less, which is a generally known condition for enabling epitaxial growth, is satisfied.
【0044】<太陽電池の作製> [比較例]ランダムな配向となっている厚さ約1mmのア
ルミニウムからなる金属基板41上にスパッタリング法に
より、透明導電膜42としてSnO2を約6000Å厚となるよう
に形成した。形成条件は圧力0.005Torr、O2/Ar比率0.02
3、金属基板温度200℃とした。この金属基板上に、プラ
ズマ励起周波数81.56MHzを用いたプラズマCVD法によりn
型多結晶シリコン膜43、i型多結晶シリコン膜44、p型
多結晶シリコン膜45の順に形成し、光電変換層とした。
形成条件を表1に示す。[0044] The <Production of solar cell> [Comparative Example] sputtering on a metal substrate 41 made of aluminum random orientation and going on a thickness of about 1 mm, the SnO 2 is about 6000Å thick as a transparent conductive film 42 Formed as follows. The formation conditions are pressure 0.005 Torr, O 2 / Ar ratio 0.02
3. The metal substrate temperature was set to 200 ° C. On this metal substrate, n was formed by a plasma CVD method using a plasma excitation frequency of 81.56 MHz.
A type polycrystalline silicon film 43, an i-type polycrystalline silicon film 44, and a p-type polycrystalline silicon film 45 were formed in this order to form a photoelectric conversion layer.
Table 1 shows the forming conditions.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】次に、表面透明導電膜46としてZnOを厚み
約700Åとなるようにスパッタリング法により形成し
た。更に表面集電電極47としてAl電極を厚み約6000Åと
なるように電子ビーム蒸着法により形成することで図4
に示す構造の太陽電池を作製した。Next, ZnO was formed as a surface transparent conductive film 46 by sputtering so as to have a thickness of about 700 °. Further, an Al electrode is formed as a surface current collecting electrode 47 by an electron beam evaporation method so as to have a thickness of about 6000 mm.
A solar cell having the structure shown in FIG.
【0047】以上のようにして得られたpin型多結晶シ
リコン太陽電池のAM1.5(100mW/cm2)照射条件下におけ
る電流−電圧特性を測定した。その結果、セル面積1cm2
において開放電圧0.448V、短絡電流18.23mA/cm2、曲線
因子0.54、光電変換効率4.41%という値が得られた。The current-voltage characteristics of the pin-type polycrystalline silicon solar cell obtained as described above under AM1.5 (100 mW / cm 2 ) irradiation conditions were measured. As a result, the cell area is 1 cm 2
As a result, values of 0.448 V for open circuit, 18.23 mA / cm 2 for short-circuit current, 0.54 for fill factor, and 4.41% for photoelectric conversion efficiency were obtained.
【0048】[実施例4]実施例1に示したcube方位と
なるように2軸配向処理した厚さ約1mmのアルミニウム金
属基板上に、比較例と同様の方法及び条件で、図4に示
す構造の多結晶シリコン太陽電池を作製した。Example 4 FIG. 4 shows the same method and conditions as those of the comparative example on an aluminum metal substrate having a thickness of about 1 mm which was biaxially oriented so as to have the cube orientation shown in Example 1. A polycrystalline silicon solar cell having a structure was fabricated.
【0049】この条件において得られたSnO2は多結晶と
なるが、各構成要素であるSnO2の単結晶体は、下地とな
るアルミニウムの結晶方位を受け継ぐように、アルミニ
ウム板表面に垂直な方向、すなわちアルミニウムの(10
0)面とSnO2の(100)面とが平行となり、かつ、アルミニ
ウム板の圧延加工方向、すなわちアルミニウムの[001]
方向とSnO2の[001]方向とが平行となるように積層して
いた。The SnO 2 obtained under these conditions is polycrystalline, but the single crystal of SnO 2 as a constituent element is oriented in a direction perpendicular to the surface of the aluminum plate so as to inherit the crystal orientation of aluminum as a base. That is, aluminum (10
0) plane and the (100) plane of SnO 2 are parallel, and the rolling direction of the aluminum plate, ie, [001] of aluminum
The layers were stacked such that the direction was parallel to the [001] direction of SnO 2 .
【0050】更に、この条件において得られた結晶シリ
コン膜は多結晶シリコン膜であった。多結晶シリコン膜
の構成要素である結晶シリコンの単結晶体は、下地とな
るSnO2の結晶方位を受け継ぐように、SnO2の(100)面と
結晶シリコンの(100)面とが平行となり、かつ、SnO2の
[001]方向と結晶シリコンの[001]方向とが平行となるよ
うに積層していた。Further, the crystalline silicon film obtained under these conditions was a polycrystalline silicon film. The single crystal of crystalline silicon, which is a component of the polycrystalline silicon film, has the (100) plane of SnO 2 and the (100) plane of crystalline silicon parallel to inherit the crystal orientation of the underlying SnO 2 , And SnO 2
The layers were stacked such that the [001] direction and the [001] direction of the crystalline silicon were parallel.
【0051】アルミニウムの(100)面、SnO2の(100)面、
結晶シリコンの(100)面におけるそれぞれの原子配列の
模式図を図5(a)〜(c)に示す。なおここでSnO2の
原子配列はSnの原子位置で代表して表した。(100) plane of aluminum, (100) plane of SnO 2 ,
FIGS. 5A to 5C show schematic diagrams of the respective atomic arrangements on the (100) plane of crystalline silicon. Here, the atomic arrangement of SnO 2 is represented by the atomic position of Sn.
【0052】アルミニウムの[001]方向の格子間距離
と、SnO2の[001]方向の格子間距離との差は(3.80−4.0
5)/4.05×100=−6.17%に過ぎず、一般に知られて
いるエピタキシャル成長が可能となる条件である、格子
間距離の差が15%以下である条件を満たしていた。The difference between the lattice spacing in the [001] direction of aluminum and the lattice spacing in the [001] direction of SnO 2 is (3.80−4.0).
5) /4.05×100=−6.17%, which satisfies the condition that the difference in interstitial distance is 15% or less, which is a generally known condition for enabling epitaxial growth.
【0053】また、シリコンの[011]方向の格子間距離
は3.84Åであるから、SnO2の[100]方向の格子間距離と
の差は(3.84−3.80)/3.80×100=+1.05%に過ぎ
ず、この場合もエピタキシャル成長が可能となる条件を
満たしていた。Since the lattice spacing in the [011] direction of silicon is 3.84 °, the difference from the lattice spacing in the [100] direction of SnO 2 is (3.84−3.80) /3.80×100=+1.05. %, Which also satisfies the condition for enabling epitaxial growth.
【0054】以上のようにして得られたpin型多結晶シ
リコン太陽電池のAM1.5(100mW/cm2)照射条件下におけ
る電流−電圧特性の測定を行ったところ、セル面積1cm2
において開放電圧0.512V、短絡電流20.84mA/cm2、曲線
因子0.62、光電変換効率6.62%という値が得られた。比
較例におけるランダム配向である多結晶シリコン太陽電
池に比べて、本発明の多結晶シリコン太陽電池の方が高
い特性を有していた。The current-voltage characteristics of the pin-type polycrystalline silicon solar cell obtained as described above under AM1.5 (100 mW / cm 2 ) irradiation conditions were measured, and the cell area was 1 cm 2.
, An open-circuit voltage of 0.512 V, a short-circuit current of 20.84 mA / cm 2 , a fill factor of 0.62, and a photoelectric conversion efficiency of 6.62% were obtained. The polycrystalline silicon solar cell of the present invention had higher characteristics than the polycrystalline silicon solar cell having the random orientation in the comparative example.
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明により、2軸配向処理した金属基
板を使用することにより、結晶粒界における欠陥密度が
少ない多結晶シリコン膜を形成できる。この多結晶シリ
コン膜を光電変換層として使用すると、高い光電変換率
を示し、またこの膜は安価に製造できるので、太陽電池
の製造コストを下げることができる。According to the present invention, a polycrystalline silicon film having a low defect density at a crystal grain boundary can be formed by using a metal substrate subjected to a biaxial orientation treatment. When this polycrystalline silicon film is used as a photoelectric conversion layer, a high photoelectric conversion rate is exhibited, and since this film can be manufactured at low cost, the manufacturing cost of a solar cell can be reduced.
【図1】本発明の実施例1におけるアルミニウムの(10
0)面、結晶シリコンの(100)面におけるそれぞれの原子
配列の模式図である。FIG. 1 is a graph showing aluminum (10) in Example 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of an atomic arrangement in a (0) plane and a (100) plane of crystalline silicon.
【図2】本発明の実施例2におけるアルミニウムの(11
0)面、結晶シリコンの(110)面におけるそれぞれの原子
配列の模式図である。FIG. 2 is a graph showing aluminum (11) in Example 2 of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of an atomic arrangement in a (0) plane and a (110) plane of crystalline silicon.
【図3】本発明の実施例3における鉄−シリコン合金の
(110)面、結晶シリコンの(110)面におけるそれぞれの原
子配列の模式図である。FIG. 3 shows an iron-silicon alloy in Example 3 of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of an atomic arrangement in a (110) plane and a (110) plane of crystalline silicon.
【図4】比較例及び本発明の実施例4における太陽電池
の素子構造の模式図である。FIG. 4 is a schematic view of an element structure of a solar cell in a comparative example and Example 4 of the present invention.
【図5】本発明の実施例4におけるアルミニウムの(10
0)面、SnO2の(100)面、結晶シリコンの(100)面における
それぞれの原子配列の模式図である。FIG. 5 shows (10) of aluminum in Example 4 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of the atomic arrangement in the (0) plane, the (100) plane of SnO 2, and the (100) plane of crystalline silicon.
41 金属基板 42 透明導電膜 43 n型多結晶シリコン膜 44 i型多結晶シリコン膜 45 p型多結晶シリコン膜 46 表面透明導電膜 47 表面集電電極 41 metal substrate 42 transparent conductive film 43 n-type polycrystalline silicon film 44 i-type polycrystalline silicon film 45 p-type polycrystalline silicon film 46 surface transparent conductive film 47 surface current collecting electrode
Claims (7)
た金属基板と、その上にエピタキシャル成長により形成
するか、アモルファスシリコン膜又は微結晶シリコン膜
にエネルギーを付与して形成した多結晶シリコン膜から
なり、その多結晶シリコン膜が、前記金属基板の配向を
ひきついだ結晶方位を有する個々の単結晶体からなるこ
とを特徴とする多結晶シリコン膜を備えた基板。1. A biaxially oriented metal substrate formed by rolling and a polycrystalline silicon film formed thereon by epitaxial growth or by applying energy to an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film. A substrate comprising a polycrystalline silicon film, wherein the polycrystalline silicon film is made of an individual single crystal having a crystal orientation that closely follows the orientation of the metal substrate.
電膜を備えてなる請求項1に記載の基板。2. The substrate according to claim 1, wherein a conductive film is provided between the metal substrate and the polycrystalline silicon film.
銅、銀、鉄、クロム及びチタンから選択された金属又は
合金からなり、面心立方格子あるいは体心立方格子の結
晶構造を有する請求項1又は2に記載の基板。3. The method according to claim 1, wherein the metal substrate is aluminum, nickel,
3. The substrate according to claim 1, comprising a metal or an alloy selected from copper, silver, iron, chromium, and titanium, and having a crystal structure of a face-centered cubic lattice or a body-centered cubic lattice.
方向が[001]方向又は表面が(110)面と圧延加工方向が[-
112]方向の2軸配向した結晶方位を有する面心立方格子
からなるか、あるいは表面が(110)面と圧延加工方向が
[001]方向の2軸配向した結晶方位を有する体心立方格
子からなる請求項1〜3のいずれか1つに記載の基板。4. The metal substrate has a surface (100) plane and a rolling direction of [001] or a surface (110) plane and a rolling direction of [-].
It consists of a face-centered cubic lattice having a crystal orientation that is biaxially oriented in the 112] direction, or the surface is (110) plane and the rolling direction is
4. The substrate according to claim 1, comprising a body-centered cubic lattice having a crystal orientation biaxially oriented in the [001] direction.
た金属基板を得、その上にエピタキシャル成長法による
か、アモルファスシリコン膜又は微結晶シリコン膜にエ
ネルギーを付与することにより、金属基板の配向をひき
ついだ結晶方位を有する個々の単結晶体からなる多結晶
シリコン膜を形成することを特徴とする多結晶シリコン
膜を備えた基板の形成方法。5. A biaxially oriented metal substrate is obtained by rolling, and the orientation of the metal substrate is changed by an epitaxial growth method or by applying energy to an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film. A method for forming a substrate having a polycrystalline silicon film, comprising forming a polycrystalline silicon film composed of individual single crystals having a sharp crystal orientation.
り導電膜を形成した後、導電膜上に多結晶シリコン膜を
形成する請求項5に記載の形成方法。6. The method according to claim 5, wherein after forming a conductive film on the metal substrate by an epitaxial growth method, a polycrystalline silicon film is formed on the conductive film.
結晶シリコン膜を光電変換層とし、金属基板を電極とし
て備えたことを特徴とする太陽電池。7. A solar cell comprising the polycrystalline silicon film according to claim 2 as a photoelectric conversion layer and a metal substrate as an electrode.
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1999
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