JPH02260666A - アモルファス太陽電池の製造方法 - Google Patents

アモルファス太陽電池の製造方法

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JPH02260666A
JPH02260666A JP1083281A JP8328189A JPH02260666A JP H02260666 A JPH02260666 A JP H02260666A JP 1083281 A JP1083281 A JP 1083281A JP 8328189 A JP8328189 A JP 8328189A JP H02260666 A JPH02260666 A JP H02260666A
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solar cell
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hydrogen
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肇 佐々木
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    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高変喚効率のアモルファス太陽電池の製造方
法に関するものである。
〔従来の技術〕
第2図(a)は従来の成膜方法によるアモルファスシリ
コンゲルマニウム(a−3iGe : H) )II成
膜直後のStとGeへの水素の結合状態を示す電子エネ
ルギー損失分光(EELS)スペクトル図である。
EELS (電子エネルギー損失分光)の原理、解釈等
は例えばJ、A、 シェーファー等 フィジカル レヴ
ユ−(J、A、 5chaefer et、al: P
hys、 Rev、 B53(1986)2999)に
記載されている。次に簡単に第2図(a)の解釈につい
て説明する。
7はEELSスペクトルのストレッチングモード部分で
あり、8はGe−H+ 、2.3.9はSioH,・Z
+3である。
このa−3iGe:H膜は、従来のプラズマCVD装置
で成膜されたもので、組成比は、Siが1に対しGeが
1である。第2図(a)の7のEELSスペクトルを8
と9のようにガウス関数でピーク分離すると、表面の水
素がSiに結合しているのか、Geに結合しているのか
が分かる。第2図(a)では8より9がかなり大きく、
これによりSiとGeが表面で同量あるにもかかわらず
、水素はほとんどSiに結合している。一方のGeの水
素量が少ないことはGeにタンクリンクボンド(dan
gling bond )が多く、良質膜が得られない
ということである。
このように従来のa −3tGe : HTpi!成膜
直後の表面にはGeに着いている水素が少なく、水素で
ターミネートされていないGeの結合はタンクリンクボ
ンドとなっていた。
第1図はアモルファス太陽電池のデバイス構造を示す。
太陽光lが該デバイスに入射すると、透明電極2を通り
抜け、600〜700 nmの波長の光は、2層3a、
 a−3i :H(アモルファスシリコン)の1層3b
、n層3cで構成されたa−3i(アモルファスシリコ
ン)セル3で吸収される。600〜700 nmより長
い波長の光は、a−3tセル3では吸収されず、さらに
9層4a、a−3iGe:Hの1層4b、n層4cで構
成されたa−3iGe(アモルファスシリコンゲルマニ
ウム)セル4で吸収される。光電変換−された電気信号
は透明電極2と基板(導電性)5から取り出される。
次いで従来の成膜方法について説明する。従来の成膜方
法は基板5にプラズマCVD法でn層(n−type)
4cを成膜し、次いでa−3iGe:H4bを成膜し、
次いでa−8iGe:Hのp膜(p−type)4を成
膜する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のアモルファス太陽電池の製造方法は以上のように
してa−3iGe:H膜を成膜しているので、水素はG
eに結合し難く、良質膜を得ることはできなかった。
また、従来のa−3iGe:H膜の成膜方法は順にn層
、i層、2層と成膜していたが、第2図(a)は、従来
の成膜方法では、4bと4aThp/i界面6の部分で
Geに着いている水素の量が少ないことを示している。
第3図はp/i界面6の部分を原子1個ずつに拡大した
図である。p/i界面でGeに付いている水素量が少な
いことは第3図のタンクリンクボンド11がGeに発生
することを示している。ダングリングホント11はバン
ドギャップ内に再結合中心を作るため、デバイス特性を
悪化させるなどの問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、タンクリンクボンドをなくし、良質なa−
3iCze:H膜を成膜できることによって、高効率な
アモルファス太陽電池を製造することのできる方法を得
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明の第1の発明に係るアモルファス太陽電池の製
造方法は、原料ガスをArガスで希釈することにより、
良質なa−3iGe:H膜を得るようにしたものである
また、この発明の第2の発明に係るアモルファス太陽電
池の製造方法は、a−3iGe:H膜を数人づつ断続的
に成膜し、その成膜と成膜の間で、Arプラズマまたは
A r ”″スパッタをかけることにより、良質なa−
5iGa、:H膜を得るようにしたものである。
また、この発明の第3の発明にかかるアモルファス太陽
電池の製造方法は、a−3iCe:Hを成膜後、Arプ
ラズマまたはAr”スパッタをかけ、その後水素ガスを
タングステンフィラメントの加熱により分解し、原子状
の水素にして露出させ、これによりGeのダングリング
ホントをターミネートしてGeに付いている水素の量を
、従来のものよりも多くさせ、その後ドーピング層を成
膜するようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、原料ガスとともに用いるアルゴン
(A r )ガスは、a−SiGe:HにおいてGeに
多くの水素を結合させる。
また、この発明においては、a−3iGe:H膜の成膜
と成膜の間でかけるArプラズマまたはAr”スパッタ
は、a−3iGe:HにおいてGeに多くの水素を結合
させる。
また、この発明においては、a−3iGe:Hを成膜後
、ArプラズマまたはAr”スパッタを行ない、原子状
水素の雰囲気に露出させその後ドーピング層を成膜する
ことにより、Geのタンクリンクボンドが水素でターミ
ネートされ、タンクリンクボンドの少ないp/i界面が
できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第2図(ト))は第2の発明の一実施例の製造方法によ
るa−3iC;e:HのEELSスペクトルを示し、図
において、7はEELSスペクトル、8はEELSスペ
クトル7をガウス関数で分離した時のGeに結合してい
る水素を表す。即ちGe−HlGe−H2、de−H,
l (略してGe−H,)であり、2000cm−’付
近にピークを持つ。同様にして、9はEELSスペクト
ル7をガウス関数で分離した時のSiに結合している水
素を表す。即ちS i−H,S 1−Hz 、S 1−
H3(略して5i−H,)であり、2100cm−’に
ピークをもつ。
次にこのスペクトルについて説明する。7はSiとGe
が同量で混ざり合っているa−3iGe:H膜のEEL
Sスペクトルである。第2図(b)のスペクトルは第2
図(a)の従来のa−3iGe:HをAr”スパッタし
、その後原子状水素を吸着させたもののEELSスペク
トルである。8はGe・H,,9は5i−Hxである。
これから8と9のピーク面積がほぼ等しいため、水素は
SiとGeに同量結合していることが分かる。これによ
りa−3iCe:H表面をArで処理したものは、Ge
にも水素がよく結合し、良質膜が得られることがわかる
。従ってa−3iGe:H膜を数人(1〜2原子層)成
膜し、SiとGeがはじきとばされない程度にAr”ス
パッタし、また成膜するというサイクルを繰り返せば、
良質膜が得られることとなる。
なお、上記実施例ではa−3iGe:H膜の成膜と成膜
の間に、At”スパッタを行う場合について説明したが
、この成膜と成膜の間に行う処理は、Ar”スパッタで
はなく高周波によるArプラズマでもよく、全く同様の
効果が得られる。
また、上記実施例ではa−3iGe:H膜の成膜と成膜
の間に、Ar”スパッタを行う場合について説明したが
、a−3iGe:H膜の成膜のための原料ガ、Z、 (
S i H4、G e H4、H2)自体にArガスを
希釈ガスとして加えるようにしてもよく、これが第1の
発明であり、上記と同様の効果が得られる。
つきに第3の発明について説明する。
第1図は、上述のように、a−3iGe:Hを用いたア
モルファス太陽電池の代表的な構成図であり、かつ末弟
3の発明の一実施例の構成図である。
太陽光1は、透明電極2を通過し、600〜700nm
の波長の光は2層3a、a−3i:Hの1層3b、n層
3cで構成された、a−3iセル3で吸収される。a−
3iセル3で吸収されなかった600〜700 nmよ
り長い波長の光は2層4a、a−3i:Hの1層4b、
n層4cで構成されたa−3iGeセル4で吸収される
。このようにa−3iGeセルを用いた積層型アモルフ
ァス太陽電池は広範囲の波長を有効利用するので、高変
換効率となる。
末弟3の発明の一実施例の製造方法によるaSiGe:
HのEELSスペクトルは上記第2図(ハ)と同じであ
り、以下、末弟3の発明の実施例の成膜方法について説
明する。
基板(例えばステンレス)5にプラズマCVD装置でn
型層4Cを成膜する。続いてプラズマCVDでa−5i
Ge:Hのij!14 bを成膜する。
該1層4bを成膜後、Ar”イオンやArプラズマで表
面を叩く、その後、タングステンフィラメント加熱分解
法または、マイクロ波分解法または水素プラズマによっ
て原子状水素を作製し、1層4bの表面に露出すると、
SiにもGeにも水素が結合し、タンクリンクボンド1
1がターミネートさ゛れる(12)、上記の処理を行っ
た後p型層4aを成膜すれば、第4図のようにp/i界
面6でタンクリンクボンドの少ないセルを成膜すること
ができる。
なお、上記実施例では、3a、4aをp層、3c、4c
をn層としたが、逆にして3c、4cを2層、3a、4
aをn層としてもよい。
また、上記実施例では、導電性基板5上に成膜するタイ
プについて説明したが、これはガラス基板タイプのアモ
ルファス太陽電池であってもよい。
また、上記実施例では、2層の積層型のセル3゜4を有
する場合について説明したが、a−3iGe:Hセル4
−層だけの場合でもよい。
〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によればa−3iGe:H膜表面
に、成膜と成膜の間にAr“スパッタまたはArプラズ
マをかける、あるいは原料ガスにArガスを希釈ガスと
して加えることによりAr処理を施すようにしたので、
良質のa−3iGe:H膜ができ、高効率のアモルファ
ス太陽電池が得られる効果がある。
また、この発明によれば、p/i界面にAr衝11(A
r”スパッタまたはArプラズマ)と水素露出を施すこ
とによりGeのタンクリンクボンドをターミネートする
ようにしたので、p/i界面でのキャリアの再結合が少
なくなり、高光電変換効率のアモルファス太陽電池を作
製することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来および本発明の一実施例によるアモルファ
ス太陽電池の断面側面図、第2図(a)は従来のa−3
iGe:H膜表面のEELSスペクトル図、第2図ら)
はこの発明の一実施例によるa−3iGe:H膜表面の
EELSスペクトル図、第3図は従来のp/i界面のモ
デル図、第4図はこの発明の一実施例によるp/i界面
のモデル図である。 1は太陽光、2は透明電極、3はa−3iセル、3aは
p層、3bはa−3iGe:Hのi層、3Cはn層、4
はa−3iセル、4aはp層、4bはa−3iGe:H
のi層、4cはn層、5は基板、6はp/i界面、7は
EELSスペクトル、8はGe−Hx、9は5t−H,
,10は水素、11はタンクリンクボンド、12は水素
ターミネートされたボンドである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アモルファスシリコンゲルマニウム膜を構成材料
    の1つとして使用しているアモルファス太陽電池の製造
    方法において、 そのアモルファスシリコンゲルマニウム膜成膜時に、原
    料ガスとともに、アルゴン(Ar)ガスを希釈ガスとし
    て用いたことを特徴とするアモルファス太陽電池の製造
    方法。
  2. (2)アモルファスシリコンゲルマニウム膜を構成材料
    の1つとして使用しているアモルファス太陽電池の製造
    方法において、 アモルファスシリコンゲルマニウム膜を数Åづつ断続的
    に成膜し、その成膜と成膜の間で、該膜表面にArプラ
    ズマまたはAr^+スパッタをかけることを特徴とする
    アモルファス太陽電池の製造方法。
  3. (3)アモルファスシリコンゲルマニウム膜を構成材料
    の1つとして使用しているアモルファス太陽電池の製造
    方法において、 活性層を成膜した後、表面にArプラズマまたはAr^
    +スパッタをかけ、その後原子状水素の雰囲気に露出さ
    せて水素を吸着させてタンクリンクボンドをターミネー
    トし、続いてドーピング層を成膜することを特徴とする
    アモルファス太陽電池の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744370A (en) * 1995-08-01 1998-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fabricating method of a silicon thin film and method for manufacturing a solar cell using the fabricating method
JP2003068663A (ja) * 2001-06-14 2003-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体結晶膜の製造方法
WO2004064166A1 (ja) * 2003-01-16 2004-07-29 Tdk Corporation 光電変換素子、光電変換装置、及び鉄シリサイド膜

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6333874A (ja) * 1986-07-29 1988-02-13 Central Glass Co Ltd フツ素系シリコンゲルマニウム薄膜の製造法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6333874A (ja) * 1986-07-29 1988-02-13 Central Glass Co Ltd フツ素系シリコンゲルマニウム薄膜の製造法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744370A (en) * 1995-08-01 1998-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fabricating method of a silicon thin film and method for manufacturing a solar cell using the fabricating method
JP2003068663A (ja) * 2001-06-14 2003-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体結晶膜の製造方法
WO2004064166A1 (ja) * 2003-01-16 2004-07-29 Tdk Corporation 光電変換素子、光電変換装置、及び鉄シリサイド膜
US7352044B2 (en) 2003-01-16 2008-04-01 Tdk Corporation Photoelectric transducer, photoelectric transducer apparatus, and iron silicide film

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