JPH01280366A - Photovoltaic element - Google Patents

Photovoltaic element

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Publication number
JPH01280366A
JPH01280366A JP63109079A JP10907988A JPH01280366A JP H01280366 A JPH01280366 A JP H01280366A JP 63109079 A JP63109079 A JP 63109079A JP 10907988 A JP10907988 A JP 10907988A JP H01280366 A JPH01280366 A JP H01280366A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
semiconductor thin
carbon
type semiconductor
silicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP63109079A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Ohashi
豊 大橋
Kenji Miyaji
宮地 賢司
Hirobumi Tanaka
博文 田中
Nobuhiro Fukuda
福田 信弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the photoelectric conversion efficiency by a method wherein a p-type semiconductor thin film is a semiconductor thin film, composed of hydrogenated silicon and carbon, which is formed by alternately laminating two layers whose composition of silicon and carbon is different. CONSTITUTION:An electrode composed of a light-transmitting conductive oxide, a p-type semiconductor thin film, a first substantially intrinsic semiconductor thin film, a second substantially intrinsic semiconductor thin film, an n-type semiconductor thin film and a rear metal electrode are formed one after another on a light-transmitting and insulating substrate. In such a photovoltaic element, said p-type semiconductor thin film is a semiconductor thin film, composed of hydrogenated silicon and carbon, which is formed by alternately laminating two layers whose composition of silicon and carbon is different. It is suitable that a film thickness of the two layers whose composition ratio of said silicon to carbon is different is 10Angstrom or higher and less than 50Angstrom . In addition, it is preferable that said p-type semiconductor thin film is formed by using a vapor chemical decomposition method which utilizes discharge energy or luminous energy.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、非晶質シリコンの光起電力素子の製造方法に
関し、特にその高性能化に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a method for manufacturing an amorphous silicon photovoltaic device, and particularly to improving its performance.

[背景技術] 非晶質シリコン光起電力素子は、製造コストが安く製造
に必要なエネルギーが少な(てすみ、さらに大面積が容
易なため、クリーンな光エネルギー変換素子として注目
を集めている。
[Background Art] Amorphous silicon photovoltaic devices are attracting attention as clean light energy conversion devices because they are inexpensive to manufacture, require little energy to manufacture, and can be manufactured over a large area.

[従来技術とその問題点] 従来技術におけるこの非晶質シリコン光起電力素子とし
て主に、p型半導体薄膜、第一の実質的に真性な半導体
薄膜、第二の実質的に真性な半導体薄膜、n型半導体薄
膜の順序に積層したものが我々等により提案されている
[Prior art and its problems] This amorphous silicon photovoltaic device in the prior art mainly includes a p-type semiconductor thin film, a first substantially intrinsic semiconductor thin film, and a second substantially intrinsic semiconductor thin film. , n-type semiconductor thin films stacked in this order has been proposed by us.

従来技術の問題点として、p型の半導体薄膜の膜特性を
より向上する必要がある。
A problem with the prior art is that it is necessary to further improve the film characteristics of the p-type semiconductor thin film.

しかして、このため、p型半導体薄膜として、シリコン
カーバイド半導体薄膜が用いられているが、シリコンに
含まれるカーボンの量を増加して、半導体薄膜の光学的
禁制帯幅を大きくすると、この薄膜での導電率が低下し
、膜特性を低下させると云う問題点があった。
For this reason, a silicon carbide semiconductor thin film is used as a p-type semiconductor thin film, but if the amount of carbon contained in silicon is increased to widen the optical forbidden band width of the semiconductor thin film, this thin film There was a problem in that the electrical conductivity of the film decreased and the film properties deteriorated.

本発明者等は、かかる点に着目して鋭意検討した結果、
P型半導体薄膜の膜特性を改善することにより、光起電
力素子の光電変換効率を飛躍的に向上せしむることを発
見したので、ここに該新技術を公開するとともに、その
代償として、特許法の趣旨に従い、独占排他権たる特許
権の付与(特許法第1条)を請求するものである。
The inventors of the present invention focused on this point and as a result of intensive study,
We have discovered that the photoelectric conversion efficiency of photovoltaic devices can be dramatically improved by improving the film properties of P-type semiconductor thin films.We are hereby disclosing this new technology and, in return, are receiving patents. In accordance with the spirit of the law, this request is for the granting of patent rights, which are exclusive and exclusive rights (Article 1 of the Patent Law).

[発明の開示] 本発明は、透光性且つ絶縁性の基板上に、透光性導電酸
化物からなる電極、P型半導体薄膜、第一の実質的に真
性な半導体薄膜、第二の実質的に真性な半導体薄膜、n
型半導体薄膜、背面金属電極の順に形成せしめられた光
起電力素子において、HA P型半導体薄膜は、水素化
されたシリコンとカーボンよりなる半導体薄膜であり、
且つシリコンとカーボンの組成の異なる二つの層が、交
互に積層されていることを特徴とする光起電力素子であ
り、より好ましくは、シリコンとカーボンの組成比の異
なる二つの層の膜厚が、10Å以上50人未満である光
起電力素子、である。
[Disclosure of the Invention] The present invention provides an electrode made of a transparent conductive oxide, a P-type semiconductor thin film, a first substantially intrinsic semiconductor thin film, and a second substantially intrinsic semiconductor thin film on a transparent and insulating substrate. essentially intrinsic semiconductor thin film, n
In a photovoltaic device in which a type semiconductor thin film and a back metal electrode are formed in this order, the HAP type semiconductor thin film is a semiconductor thin film made of hydrogenated silicon and carbon,
The photovoltaic element is characterized in that two layers having different compositions of silicon and carbon are laminated alternately, and more preferably, the film thickness of the two layers having different composition ratios of silicon and carbon is , a photovoltaic element having a diameter of 10 Å or more and less than 50 Å.

すなわち、本発明は、透光性且つ絶縁性の基板上に、透
光性導電酸化物からなる電極、P型半導体薄膜、第一の
実質的に真性な半導体薄膜、第二の実質的に真性な半導
体薄膜、n型半導体薄膜、背面金属電極の順に形成せし
められた光起電力素子を基本的な構成とするが、本発明
の特徴とするところは、ここにおけるP型半導体薄膜(
以下略して2層とも呼ぶ)の構成にある。
That is, the present invention provides an electrode made of a transparent conductive oxide, a P-type semiconductor thin film, a first substantially intrinsic semiconductor thin film, a second substantially intrinsic semiconductor thin film, and a second substantially intrinsic semiconductor thin film on a transparent and insulating substrate. The basic structure of the photovoltaic element is a photovoltaic element formed in this order of a P-type semiconductor thin film, an N-type semiconductor thin film, and a back metal electrode.
It has a structure of (hereinafter also referred to as two layers for short).

かかる構成を有する2層の製造方法は、好ましくは、放
電エネルギーまたは光エネルギーを利用した気相化学分
解法(以下略してCVD法とも呼ぶ)で行い、より好ま
しくは、光エネルギーを利用した気相化学分解法(以下
略して光CVD法とも呼ぶ)で行う。
The method for manufacturing two layers having such a structure is preferably carried out by a vapor phase chemical decomposition method (hereinafter also referred to as CVD method) using discharge energy or light energy, and more preferably by a vapor phase chemical decomposition method using light energy. This is carried out by a chemical decomposition method (hereinafter also referred to as photo-CVD method).

かかるpN製造用の原料は、基本的にシラン化合物ガス
、p型の導電性あたえるドーピングガス、稀釈ガスおよ
び炭素含有化合物ガスの混合ガスである。
The raw material for producing pN is basically a mixed gas of a silane compound gas, a doping gas that imparts p-type conductivity, a dilution gas, and a carbon-containing compound gas.

かかるシラン化合物としては、シラン、ジシラン、トリ
シランなどが用いられる。
As such a silane compound, silane, disilane, trisilane, etc. are used.

p型の導電性を付与するドーパントガスとじては、ジボ
ラン、トリノチルボロン、トリメチルインジュウムが用
いられる。
Diborane, trinotylboron, and trimethylindium are used as the dopant gas that imparts p-type conductivity.

稀釈ガスとしては、水素、ヘリウム、アルゴン、ふオン
等が用いられる。
Hydrogen, helium, argon, fluorine, etc. are used as the diluent gas.

また炭素含有化合物としては、アセチレン、モノメチル
シラン、ジメチルシラン、などが用いられる。
Further, as the carbon-containing compound, acetylene, monomethylsilane, dimethylsilane, etc. are used.

本発明の最も特徴とするところは、本発明におけるP型
半導体薄膜が、シリコンとカーボンの組成の異なる二つ
の半導体薄膜(以下略してバリア層、ウェル層とも呼ぶ
)のくり返し積み重ねられた薄膜(以下略して積層膜と
も呼ぶ)であることであり、かかるシリコンとカーボン
の組成の異なる二つの半導体薄膜は、好ましくは、10
Å以上50人未満の非常に薄い半導体薄膜であることで
ある。
The most characteristic feature of the present invention is that the P-type semiconductor thin film of the present invention is a thin film (hereinafter referred to as a thin film) formed by repeatedly stacking two semiconductor thin films (hereinafter also referred to as a barrier layer or a well layer) having different compositions of silicon and carbon. (also referred to as a laminated film for short), and the two semiconductor thin films having different compositions of silicon and carbon are preferably
It is a very thin semiconductor thin film with a thickness of more than 50 Å and less than 50 Å.

本発明におけるバリア層およびウェル層は、共に水素化
された非晶質半導体薄膜であり、且っバリア層はウェル
層に比ベシリコンに対してカーボンの量は多い。
Both the barrier layer and the well layer in the present invention are hydrogenated amorphous semiconductor thin films, and the barrier layer has a larger amount of carbon than the well layer compared to silicon.

かかる積N膜の製造方法は、CVD法において、シラン
化合物と炭素含有化合物の混合の割合を時間的に変える
ことにより行うことが出来る。
Such a method for manufacturing the N-layer film can be carried out by temporally changing the mixing ratio of the silane compound and the carbon-containing compound in the CVD method.

混合の割合を変えるためには、シラン化合物と炭素含有
化合物ガスの流量を制御することにより行う。
The mixing ratio can be changed by controlling the flow rates of the silane compound and carbon-containing compound gas.

pNの膜厚は通常約10〜1000堆積度である。バリ
ア層およびウェル層ともに膜厚は、10Å以上50人未
満とする。
The pN film thickness is typically about 10-1000 degrees thick. The thickness of both the barrier layer and the well layer is 10 Å or more and less than 50 Å.

2層の流量以外の製造条件は、基板温度100〜400
°C1圧力0.001〜10To r r程度である。
The manufacturing conditions other than the two-layer flow rate are: substrate temperature 100 to 400;
The pressure per °C is about 0.001 to 10 Torr.

第一の実質的に真性な半導体薄膜(以下略してバッファ
層とも呼ぶ)は、シラン化合物ガスおよび、稀釈ガス、
炭素含有化合物ガス等の混合ガスの°CVDにより形成
される。これらのガスとしては、好ましくは前記P型半
導体薄膜の製造ガスと同じものが用いられる。
The first substantially intrinsic semiconductor thin film (hereinafter also referred to as a buffer layer for short) contains a silane compound gas, a diluent gas,
It is formed by °CVD of a mixed gas such as a carbon-containing compound gas. These gases are preferably the same as those used for producing the P-type semiconductor thin film.

シラン化合物ガス、炭素含有化合物ガスおよび稀釈ガス
としては、ジシラン、アセチレン、水素が好ましい。
As the silane compound gas, carbon-containing compound gas, and diluent gas, disilane, acetylene, and hydrogen are preferable.

バッファ層の製造方法は、p型の半導体薄膜をCVD法
で形成した後、ドーピングガスの供給を停止し、炭素含
存化合物ガスを漸減していき、その他の条件は同一とし
て薄膜を製造する方がより好ましい。
The method for manufacturing the buffer layer is to form a p-type semiconductor thin film using the CVD method, then stop supplying the doping gas, gradually reduce the carbon-containing compound gas, and manufacture the thin film under the same conditions. is more preferable.

バッファ層は、水素化されたシリコンとカーボンよりな
る非晶質半導体薄膜である。バッファ層の膜厚は25Å
以上であり、その上限は数千人以内であれば、とくに臨
界的に限定されるものではないが、高々500堆積度で
十分である0本発明では、光CVDで形成された50乃
至300人の範囲の厚みを有する非晶質薄膜が特に好ま
しい。
The buffer layer is an amorphous semiconductor thin film made of hydrogenated silicon and carbon. The buffer layer thickness is 25 Å
The upper limit is not particularly critical as long as it is within several thousand, but a deposition degree of at most 500 is sufficient. Particularly preferred are amorphous thin films having a thickness in the range of .

第二の実質的に真性な半導体薄膜(以下略してi層とも
呼ぶ)の製造方法は、シラン化合物ガスの放電を利用し
たCVD法(以下略してプラズマCVD法とも呼ぶ)に
より形成される。シラン化合物としては、シラン、ジシ
ランが用いられる。
The second substantially intrinsic semiconductor thin film (hereinafter also referred to as an i-layer) is formed by a CVD method (hereinafter also referred to as a plasma CVD method) using discharge of a silane compound gas. Silane and disilane are used as the silane compound.

i層は、水素化されたシリコンの非晶質半導体薄膜であ
る 1Jijiの膜厚は、1000人〜100OO人程
度である。
The i-layer is an amorphous semiconductor thin film of hydrogenated silicon.The film thickness of 1Jiji is about 1000 to 100OO.

i層の製造条件として、シラン化合物ガスの流ff1l
−100s e cm、基板温度200〜4o。
As the manufacturing conditions for the i-layer, the flow of silane compound gas is ff1l.
-100sec cm, substrate temperature 200~4o.

゛C1圧力0.OITo r r〜10To r r、
放電電力0.001〜IW/cmz程度である。
゛C1 pressure 0. OITorr~10Torr,
The discharge power is about 0.001 to IW/cmz.

シラン化合物ガスの稀釈ガスとして、水素やヘリウムを
使用してもよい。
Hydrogen or helium may be used as a diluent gas for the silane compound gas.

n型半導体薄膜は、水素化されたシリコンの非晶質と結
晶の混在した半導体薄膜(以下略してn層とも呼ぶ)で
あり、シラン化合物ガス、ドーパントガス、稀釈ガスの
混合ガスのプラズマCVD室により製造する。
The n-type semiconductor thin film is a hydrogenated silicon semiconductor thin film containing a mixture of amorphous and crystalline materials (hereinafter also referred to as n-layer), and is produced in a plasma CVD chamber using a mixed gas of silane compound gas, dopant gas, and dilution gas. Manufactured by

n層の膜厚は、100から1000人程度大島る。The thickness of the n-layer is about 100 to 1,000 layers.

シラン化合物として、シラン、ジシランが用いられ、稀
釈ガスとして、水素が用いられる。
Silane and disilane are used as the silane compound, and hydrogen is used as the diluent gas.

ドーパントガスとして、ホスフィンを用いる。Phosphine is used as the dopant gas.

nNの製造条件は、シラン化合物ガスの流t。The manufacturing conditions for nN are as follows: silane compound gas flow t;

、1〜101005e、  ドーパントガスの流量0.
001〜10105e、水素流i11〜101005c
、  圧力0.01〜10torr、放を電力0.01
〜10W/cm” 、5板温度100〜400℃程度で
ある。
, 1 to 101005e, dopant gas flow rate 0.
001-10105e, hydrogen flow i11-101005c
, pressure 0.01~10torr, discharge power 0.01
~10 W/cm'', and the five-plate temperature is approximately 100 to 400°C.

以下実施例により本発明の具体的な実施の態様の一例を
説明する。
Hereinafter, one example of a specific embodiment of the present invention will be explained with reference to Examples.

[実施例] 製造装置は、仕込室、取り出し室、P型半導体1119
形成と第一の実質的に真性な半導体薄膜形成用の光CV
D室、第二の実質的に真性な半導体薄膜形成用の第一の
プラズマCVD室、n型の半導体薄膜形成用の第二のプ
ラズマCVD室の合計5室よりなり、それぞれゲート弁
により、真空的に分離されている。プラズマCVDでは
、平行平板容量結合型の方式のものを用いた。
[Example] The manufacturing equipment includes a preparation room, a take-out room, and a P-type semiconductor 1119.
Formation and optical CV for first substantially intrinsic semiconductor thin film formation
It consists of a total of five chambers: a D chamber, a first plasma CVD chamber for forming a second substantially intrinsic semiconductor thin film, and a second plasma CVD chamber for forming an n-type semiconductor thin film. are separated. In plasma CVD, a parallel plate capacitive coupling type method was used.

まずはじめに、2層を形成した。First, two layers were formed.

PMとして、水素化された非晶質のシリコンカーバイド
半導体薄膜を作成した。透明な絶縁基板として、ガラス
板を用いた。透明な導電性薄膜として、酸化されたイン
ジュウムと錫を含む薄膜と、酸化された錫をふくむ薄膜
の二つ層からなるものをもちいた。2層の製造方法は、
直接分解光CVD法を用いた。
A hydrogenated amorphous silicon carbide semiconductor thin film was prepared as PM. A glass plate was used as a transparent insulating substrate. We used a transparent conductive thin film consisting of two layers: one containing oxidized indium and tin, and the other containing oxidized tin. The manufacturing method for the two layers is
A direct decomposition photoCVD method was used.

光CVD室での到達真空度は、10−’To r r以
下であった。
The degree of vacuum achieved in the optical CVD chamber was 10-'Torr or less.

pNの製造条件は、基板温度250 ’C、ジシラン、
ジボラン、水素の各ガスの流量を、それぞれ、5scc
m、0.3sccm、10105c。
The manufacturing conditions for pN were a substrate temperature of 250'C, disilane,
The flow rate of diborane and hydrogen gas was 5scc each.
m, 0.3sccm, 10105c.

とし、アセチレン流量は以下で説明するが、反応室内の
圧力を、0.ITorrとした。光CVD法での、紫外
光として、低圧水銀ランプから発生した185nmと2
45nmの光を用いた。
The acetylene flow rate is explained below, and the pressure inside the reaction chamber is 0. It was set to ITorr. In the photoCVD method, the ultraviolet light of 185 nm and 2
45 nm light was used.

2層の堆積方法として、上記紫外光を石英製の窓を通し
て光’CV D室に導入し、あらかしめ光CVD室に導
入されているジシラン、アセチレン、ジポラン、水素の
混合ガスを分解することに行った。このとき、アセチレ
ン流量を、流量制御器で2つの値、lsecmと5sc
cmで交互に変えることにより、pN薄膜含まれるカー
ボンとシリコンの比率を交互変えて積層状の半導体薄膜
を形成した。
As a two-layer deposition method, the above-mentioned ultraviolet light was introduced into the optical CVD chamber through a quartz window to decompose the mixed gas of disilane, acetylene, diporane, and hydrogen introduced into the optical CVD chamber. went. At this time, the acetylene flow rate is set to two values, lsec and 5sc, using a flow rate controller.
A laminated semiconductor thin film was formed by alternating the ratio of carbon to silicon contained in the pN thin film by alternating the ratio by cm.

繰り返しの時間間隔は、40sec、100secとし
、二つのサンプルを試作した。
The repetition time interval was set to 40 seconds and 100 seconds, and two samples were produced.

この条件での薄膜の成膜速度は、0.5/seCである
ため、積層膜でのバリア層またはウェル層の膜厚として
、20人と50人の二つのサンフ。
Since the thin film deposition rate under these conditions is 0.5/sec, the thickness of the barrier layer or well layer in the laminated film is determined by two samples: 20 and 50.

ルを試作したことに対応する。This corresponds to the fact that we prototyped a model.

光CVD室内での混合ガスの滞留時間は、単原子層の堆
積時間よりも短くした。
The residence time of the mixed gas in the photoCVD chamber was made shorter than the deposition time of a monoatomic layer.

2層の膜厚は、100〜150人であった。The thickness of the two layers was 100 to 150 people.

つぎに、バッファ層を形成した。Next, a buffer layer was formed.

バッファ層として、水素化されたノンドープのシリコン
カーバイドの非晶質半導体薄膜とした。とくに、シリコ
ンに対してカーボンが徐々に少なくなるように形成した
As a buffer layer, an amorphous semiconductor thin film of hydrogenated non-doped silicon carbide was used. In particular, it was formed so that the amount of carbon gradually decreased compared to silicon.

その製造方法として、ジシラン、アセチレンを光CVD
室に導入し、圧力を一定の値にしたあと、低圧水銀ラン
プから発生した紫外光を石英製の窓を通して導入し、非
晶質の半導体薄膜を、p型半導体薄膜上に堆積した。こ
のとき、アセチレン流量を、ジシラン流量に対して徐々
に少なくなるような流ff1411節を行うようにして
導入した。
As a manufacturing method, disilane and acetylene are produced by photo-CVD.
After the light was introduced into the chamber and the pressure was maintained at a constant value, ultraviolet light generated from a low-pressure mercury lamp was introduced through a quartz window to deposit an amorphous semiconductor thin film on the p-type semiconductor thin film. At this time, the flow rate of acetylene was introduced in such a manner that the flow rate was gradually decreased relative to the flow rate of disilane.

次に、i層を形成した。Next, an i-layer was formed.

i層は、水素化シリコンの非晶質半導体薄膜である。The i-layer is an amorphous semiconductor thin film of hydrogenated silicon.

その製造方法として、モノシランを第一のプラズマCV
D室導入し、温度、圧力を一定の値にしたあと、平行平
板電極の高周波電力を印加し、放電を発生させることに
より堆積した6 1層の製造条件は、モノシラン101
05e、i板温度250°C1圧力50mTorrであ
る。放電電力0゜01 W / Cm zであった。i
層の膜厚は、6000人であった。
As a manufacturing method, monosilane is used in the first plasma CV method.
The manufacturing conditions for the first layer of monosilane 101 are as follows:
05e, i-plate temperature 250° C., pressure 50 mTorr. The discharge power was 0°01 W/Cmz. i
The thickness of the layer was 6000.

次にn層を形成した。Next, an n layer was formed.

その製造方法として、モノシランを第二プラズマCVD
室に導入し、温度、圧力を一定の値にしたあと、平行平
板電極の高周波電力を印加し、放電を発生させることに
より堆積した。nNの製造条件は、モノシランtc量1
secm、ホスフィン流量0.2secm、水素流31
10 s e c m、基板温度250°C1圧力Q、
Torr、放電電力0゜2 W/ Cm”である、nN
の膜厚は、400人であった。
As a manufacturing method, monosilane is produced by second plasma CVD.
After introducing the material into a chamber and setting the temperature and pressure to constant values, high-frequency power from parallel plate electrodes was applied to generate discharge, thereby depositing the material. The manufacturing conditions for nN are as follows: monosilane tc amount 1
secm, phosphine flow rate 0.2 secm, hydrogen flow 31
10 sec m, substrate temperature 250°C, pressure Q,
Torr, discharge power 0゜2 W/cm", nN
The film thickness was 400 people.

最後に、背面の金属電極を形成した。Finally, a metal electrode on the back was formed.

背面電極の形成方法として、抵抗加熱方式の真空蒸着装
置にて、アルミニウム金属を蒸着した。
As a method for forming the back electrode, aluminum metal was vapor-deposited using a resistance heating type vacuum vapor deposition apparatus.

本発明の光起電力素子を、ソーラーシェミレータ−(A
ML、100mW/cm”)からの擬似太陽光下で、電
圧電流特性を測定した。表1に測定結果を示す。測定し
たサンプル1は、積層膜を用いなかったもの、サンプル
2は、50人の繰り返し周期を持つ積層膜を用いたもの
、サンプル3は、20人の繰り返し周期を持つ積層膜を
用いたものである。50人の繰り返し周期を持つ積層膜
を用いたもので多少の光電変換効率の向上がみられ、2
0人の繰り返し周期を持つ積層膜を用いたもので顕著な
光電変換効率の向上がみられることが明らかである。
The photovoltaic device of the present invention can be used as a solar shemulator (A
The voltage-current characteristics were measured under simulated sunlight from ML, 100 mW/cm"). The measurement results are shown in Table 1. Sample 1 was measured without using a laminated film, and sample 2 was tested under 50 people. Sample 3 uses a laminated film with a repetition period of 20 people. Sample 3 uses a laminated film with a repetition period of 50 people, and some photoelectric conversion occurs. Improvement in efficiency was observed, and 2
It is clear that the photoelectric conversion efficiency is significantly improved by using a laminated film having a repetition period of 0.

以上、示したように、本発明は、透光性且つ絶縁性の基
板上に、透光性導電酸化物からなる電極、p型半導体薄
膜、第一の実質的に真性な半導体薄膜、第二の実質的に
真性な半導体薄膜、n型半導体薄膜、背面金属電極の順
に形成せしめられた光起電力素子において、該p型半導
体薄膜は、水素化されたシリコンとカーボンよりなる半
導体薄膜であり、且つシリコンとカーボンの組成の異な
る二つの層が、交互に積層されていることを特徴とする
光起電力素子、であり、時にシリコンとカーボンの組成
比の異なるニフの層の膜厚が、10Å以上50人未満で
ある光起電力素子、であってかかる構成を採用すること
大幅に光電変換機能が高性能化された光起電力素子であ
る。
As described above, the present invention provides an electrode made of a transparent conductive oxide, a p-type semiconductor thin film, a first substantially intrinsic semiconductor thin film, a second substantially intrinsic semiconductor thin film, and a second substantially intrinsic semiconductor thin film. In a photovoltaic device in which a substantially intrinsic semiconductor thin film, an n-type semiconductor thin film, and a back metal electrode are formed in this order, the p-type semiconductor thin film is a semiconductor thin film made of hydrogenated silicon and carbon, It is a photovoltaic device characterized by two layers having different compositions of silicon and carbon stacked alternately, and the thickness of the nif layers having different composition ratios of silicon and carbon is sometimes 10 Å. This is a photovoltaic device with less than 50 members, and by adopting such a configuration, the photovoltaic device has a significantly improved photoelectric conversion function.

したがって、本発明は、太陽電池や光センサーなどの光
起電力素子として工業的に有用である。
Therefore, the present invention is industrially useful as photovoltaic elements such as solar cells and optical sensors.

1  0.87   16.0   0.710  9
.802  0.87   16.0   0.720
  9.903  0.87   1?、0   0.
720  10.7特許出願人  三井東圧化学株式会
1 0.87 16.0 0.710 9
.. 802 0.87 16.0 0.720
9.903 0.87 1? , 0 0.
720 10.7 Patent applicant Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)透光性且つ絶縁性の基板上に、透光性導電酸化物
からなる電極、p型半導体薄膜、第一の実質的に真性な
半導体薄膜、第二の実質的に真性な半導体薄膜、n型半
導体薄膜、背面金属電極の順に形成せしめられた光起電
力素子において、該p型半導体薄膜は、水素化されたシ
リコンとカーボンよりなる半導体薄膜であり、且つシリ
コンとカーボンの組成の異なる二つの層が、交互に積層
されていることを特徴とする光起電力素子。
(1) On a transparent and insulating substrate, an electrode made of a transparent conductive oxide, a p-type semiconductor thin film, a first substantially intrinsic semiconductor thin film, and a second substantially intrinsic semiconductor thin film In a photovoltaic device in which an n-type semiconductor thin film and a back metal electrode are formed in this order, the p-type semiconductor thin film is a semiconductor thin film made of hydrogenated silicon and carbon, and the silicon and carbon have different compositions. A photovoltaic device characterized by two layers stacked alternately.
(2)シリコンとカーボンの組成比の異なる二つの層の
膜厚が、10Å以上50Å未満である特許請求の範囲第
1項記載の光起電力素子。
(2) The photovoltaic device according to claim 1, wherein the two layers having different composition ratios of silicon and carbon have a thickness of 10 Å or more and less than 50 Å.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5864070A (en) * 1981-10-13 1983-04-16 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Amorphous silicon solar battery containing fluorine
JPS627119A (en) * 1985-07-03 1987-01-14 Hitachi Ltd Multilayer structure amorphous silicon carbide film

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