JPH0242765A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
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- JPH0242765A JPH0242765A JP63192013A JP19201388A JPH0242765A JP H0242765 A JPH0242765 A JP H0242765A JP 63192013 A JP63192013 A JP 63192013A JP 19201388 A JP19201388 A JP 19201388A JP H0242765 A JPH0242765 A JP H0242765A
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- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
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- H10F77/1642—Polycrystalline semiconductors including only Group IV materials
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
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。
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、シリコン系太陽電池とその製造方法に関し
、さらに詳しくは、ｐｉｎ型太陽電池の窓側層に用いた
微結晶シリコン薄膜の材質の改良と、その窓側層の製造
方法に関するものである。
、さらに詳しくは、ｐｉｎ型太陽電池の窓側層に用いた
微結晶シリコン薄膜の材質の改良と、その窓側層の製造
方法に関するものである。
［従来の技術］
従来、シリコン系太陽電池は、アモルファスシリコン太
陽電池（以後ａ−８１太陽電池という）を主流として開
発が進められており、その特性上の概説として下記刊行
物に開示されたものがある。
陽電池（以後ａ−８１太陽電池という）を主流として開
発が進められており、その特性上の概説として下記刊行
物に開示されたものがある。
電気学会：太陽電池調査専門委員会線；太陽電池ハンド
ブック；電気学会発行（昭和６０年７月３０日） 、
９９Ｂ とくに、ａ−３ｌ太陽電池のｐＩｎ構造において、ヘテ
ロ接合セルで形成される代表的な太陽電池の構成を以下
説明する。
ブック；電気学会発行（昭和６０年７月３０日） 、
９９Ｂ とくに、ａ−３ｌ太陽電池のｐＩｎ構造において、ヘテ
ロ接合セルで形成される代表的な太陽電池の構成を以下
説明する。
第３図はａ−３ｉＣ： Ｈ（ｐ型） ／ａ−８ｌ： Ｈ
（ｉ型）のへテロ接合セルを窓側層としたａ−８１太陽
電池の構造模式図である。図において、ｌは光（ｈν）
の窓を構成するガラス基板で、２はガラス基板に形成さ
れたＩＴＯで示される透明導電膜、３はａ−８ＩＣから
なるｐ型層（窓側層）、４はａ−８ｌで形成されるｉ型
層、５はａ−８ｉからなるｎ型層、６はメタル（Ｍｅ）
で形成された電極である。この構成はガラス／ ＩＴＯ
／ ｐｌｎ ／ Ｍｅという符号で示されるもので、ａ
−８ＩＣ層３とａ−８ｉ層４とによってヘテロ接合を形
成し、光（ｈν）の変換効率の向上をはかっている。
（ｉ型）のへテロ接合セルを窓側層としたａ−８１太陽
電池の構造模式図である。図において、ｌは光（ｈν）
の窓を構成するガラス基板で、２はガラス基板に形成さ
れたＩＴＯで示される透明導電膜、３はａ−８ＩＣから
なるｐ型層（窓側層）、４はａ−８ｌで形成されるｉ型
層、５はａ−８ｉからなるｎ型層、６はメタル（Ｍｅ）
で形成された電極である。この構成はガラス／ ＩＴＯ
／ ｐｌｎ ／ Ｍｅという符号で示されるもので、ａ
−８ＩＣ層３とａ−８ｉ層４とによってヘテロ接合を形
成し、光（ｈν）の変換効率の向上をはかっている。
第４図はａ−８ｉの微結晶化層を窓側層に用いたヘテロ
接合太陽電池の構成模式図である。なお、この微結晶化
層はａ−３ｉ中に微結晶Ｓ１が点在して含まれた層で、
一般にμｃ−８ｌといわれているものである。図におい
て、１，２．４及び６は第３図の従来例と同−又は相当
部分の符号と同一符号で示し、説明を省略する。
接合太陽電池の構成模式図である。なお、この微結晶化
層はａ−３ｉ中に微結晶Ｓ１が点在して含まれた層で、
一般にμｃ−８ｌといわれているものである。図におい
て、１，２．４及び６は第３図の従来例と同−又は相当
部分の符号と同一符号で示し、説明を省略する。
７は窓側層を形成するｎ型の微結晶化シリコン層であり
、以下ｎ（μｃ−８１）層と称する。そして、８はｐ型
のａ−８１層であり、第４図の構成は、ガラス／ ＩＴ
Ｏ／ ｎ＜ｕ ｅ−８１）ｉｐ ／ Ｍｅで表わされ、
正確にはｎ１ｐ構造である。この場合、ｎ（μｃ−３ｉ
）層７とｉ型のａ−８１層４によってヘテロ接合を形成
し、光電変換効率を向上している。
、以下ｎ（μｃ−８１）層と称する。そして、８はｐ型
のａ−８１層であり、第４図の構成は、ガラス／ ＩＴ
Ｏ／ ｎ＜ｕ ｅ−８１）ｉｐ ／ Ｍｅで表わされ、
正確にはｎ１ｐ構造である。この場合、ｎ（μｃ−３ｉ
）層７とｉ型のａ−８１層４によってヘテロ接合を形成
し、光電変換効率を向上している。
この光電変換効率の向上については、とくに第４図の従
来例に示したヘテロ接合太陽電池においては、通常のａ
−８Ｉ太陽電池に比べて開放電圧及び光電変換効率が大
幅に改善されるということが報告されている、このｎ（
μｅ−３ｔ）膜、すなわちｎ型の微結晶化ａ−８ｉ膜は
一般のａ−８１：Ｈ膜に比べて吸収係数が小さく、光電
導電率が高いことに起因するものと考えられている。
来例に示したヘテロ接合太陽電池においては、通常のａ
−８Ｉ太陽電池に比べて開放電圧及び光電変換効率が大
幅に改善されるということが報告されている、このｎ（
μｅ−３ｔ）膜、すなわちｎ型の微結晶化ａ−８ｉ膜は
一般のａ−８１：Ｈ膜に比べて吸収係数が小さく、光電
導電率が高いことに起因するものと考えられている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記のような従来のへテロ接合型ａ−８
ｉ太陽電池、とくに従来法によって作成されたμｃ−８
Ｉ膜は、ａ−８ｉ膜中に微結晶が点在するにすぎない形
態を有するものであるから、その光電変換効率は７．８
％程度であり、上記文献にみられる他の方法による値（
〜１０％）に比べて満足すべき値といえない。したがっ
て、太陽電池を形成するＳｔ膜としてのとくにμｃ−３
１膜の物性の向上が要望されていた。
ｉ太陽電池、とくに従来法によって作成されたμｃ−８
Ｉ膜は、ａ−８ｉ膜中に微結晶が点在するにすぎない形
態を有するものであるから、その光電変換効率は７．８
％程度であり、上記文献にみられる他の方法による値（
〜１０％）に比べて満足すべき値といえない。したがっ
て、太陽電池を形成するＳｔ膜としてのとくにμｃ−３
１膜の物性の向上が要望されていた。
この発明はこのような要請に応するためになされたもの
で、μｃ−８１膜の中の微結晶体の体積率を増大させる
というように膜体の物性を制御して光電変換効率が向上
する太陽電池の製造方法とその電池構成を提供すること
を目的とするものである。
で、μｃ−８１膜の中の微結晶体の体積率を増大させる
というように膜体の物性を制御して光電変換効率が向上
する太陽電池の製造方法とその電池構成を提供すること
を目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この発明に係るｐｉｎ型太陽電池は、ｐ型層及びｎ型層
のうちのいずれか一つの層で構成する窓側層を実質的に
平均粒径が１００Å以下の微結晶Ｓ１のみの薄膜とする
ものである。
のうちのいずれか一つの層で構成する窓側層を実質的に
平均粒径が１００Å以下の微結晶Ｓ１のみの薄膜とする
ものである。
また、この発明に係るｐｉｎ型太陽電池の製造方法は、
ｐ型層及びｎ型層のうちのいずれか一つを微結晶Ｓ１薄
膜からなる窓側層として形成するもので、窓を構成する
ガラス基板上に透明導電膜を形成したのち、上記ガラス
基板の温度を０℃以下に保持しながら、水素プラズマに
よるＳｌのスパッタリングを行って透明導電膜上に８１
を堆積することにより、実質的に１００％に近い体積率
を有する微結晶シリコンのみの薄膜からなる窓側層を形
成するものである。
ｐ型層及びｎ型層のうちのいずれか一つを微結晶Ｓ１薄
膜からなる窓側層として形成するもので、窓を構成する
ガラス基板上に透明導電膜を形成したのち、上記ガラス
基板の温度を０℃以下に保持しながら、水素プラズマに
よるＳｌのスパッタリングを行って透明導電膜上に８１
を堆積することにより、実質的に１００％に近い体積率
を有する微結晶シリコンのみの薄膜からなる窓側層を形
成するものである。
なお、窓側層の極性を左右するドーピングは、スパッタ
リング中に無機水素化物を導入することで達成され、例
えばｎ型機結晶ＳＩ薄膜の形成にはｐＨ５（ホスフィン
）、ｐ型機結晶Ｓ１薄膜の形成にはＢ２Ｈ，（ジボラン
）を導入する。
リング中に無機水素化物を導入することで達成され、例
えばｎ型機結晶ＳＩ薄膜の形成にはｐＨ５（ホスフィン
）、ｐ型機結晶Ｓ１薄膜の形成にはＢ２Ｈ，（ジボラン
）を導入する。
［作 用］
この発明の太陽電池の製造方法においては、ｐｉｎ構造
の窓側層を形成する場合、ガラス基板上に形成された透
明導電膜上にガラス基板温度を０℃以下とし、水素プラ
ズマのスパッタリングによりＳｌを堆積するから、平均
粒径が１００Å以下で、かつ１００％近くの体積率を有
するＳｔ微結晶体からなるＳｉの微結晶膜が得られる。
の窓側層を形成する場合、ガラス基板上に形成された透
明導電膜上にガラス基板温度を０℃以下とし、水素プラ
ズマのスパッタリングによりＳｌを堆積するから、平均
粒径が１００Å以下で、かつ１００％近くの体積率を有
するＳｔ微結晶体からなるＳｉの微結晶膜が得られる。
そして、この発明の製造方法で得られた微結晶Ｓ１膜は
とくに平均結晶粒径が１００Å以下のときはバンドギャ
ップ幅が２．ＯｅＶ位に大きくなる。さらに、この微結
晶Ｓｔ薄膜は微結晶体の内部はＳｔであり、外部はシリ
コン水素化物となって形成されており、各微結晶体はフ
ァンデルワールス力でつながっているため、強固な薄膜
が形成される。
とくに平均結晶粒径が１００Å以下のときはバンドギャ
ップ幅が２．ＯｅＶ位に大きくなる。さらに、この微結
晶Ｓｔ薄膜は微結晶体の内部はＳｔであり、外部はシリ
コン水素化物となって形成されており、各微結晶体はフ
ァンデルワールス力でつながっているため、強固な薄膜
が形成される。
このような微結晶Ｓｉ薄膜を窓側層として形成されたヘ
テロ接合構造の太陽電池は大きな光電変換効率特性を有
する。
テロ接合構造の太陽電池は大きな光電変換効率特性を有
する。
［実施例］
実施例１；
第１図はこの発明の一実施例を示すシリコン系太陽電池
の構造を説明する模式図である。
の構造を説明する模式図である。
図において、１１は光（ｈν）の窓を構成するガラス基
板であり、１２はガラス基板１１の表面に形成されたＩ
ＴＯ／ Ｓｎ Ｏ２の２層膜からなる透明導電膜で、窓
側の電極を形成するものである。１３は透明導電膜１２
上に形成され、１００％に近い体積率をもち、かつ平均
粒径が１００人（オングストローム）以下の微結晶Ｓｔ
粒子からなるｎ型微結晶Ｓ１薄膜（ｎ型の窓側層）であ
る。１４はｉ型のａ−８ｉ ： Ｈ薄膜（ｉ型層）、Ｉ
５はｐ型のａ−９ｊ ： Ｈ薄膜（ｐ型層）である。ｎ
型微結晶Ｓ１薄膜１３．ｉ型ａ−８１：Ｈ薄膜１４及び
ｐ型ａ−８Ｉ ： Ｈ薄膜１５によってヘテロ接合型太
陽電池のｎｉｐ構造を構成し、第１図の実施例に示す全
体で太陽電池を形成している。
板であり、１２はガラス基板１１の表面に形成されたＩ
ＴＯ／ Ｓｎ Ｏ２の２層膜からなる透明導電膜で、窓
側の電極を形成するものである。１３は透明導電膜１２
上に形成され、１００％に近い体積率をもち、かつ平均
粒径が１００人（オングストローム）以下の微結晶Ｓｔ
粒子からなるｎ型微結晶Ｓ１薄膜（ｎ型の窓側層）であ
る。１４はｉ型のａ−８ｉ ： Ｈ薄膜（ｉ型層）、Ｉ
５はｐ型のａ−９ｊ ： Ｈ薄膜（ｐ型層）である。ｎ
型微結晶Ｓ１薄膜１３．ｉ型ａ−８１：Ｈ薄膜１４及び
ｐ型ａ−８Ｉ ： Ｈ薄膜１５によってヘテロ接合型太
陽電池のｎｉｐ構造を構成し、第１図の実施例に示す全
体で太陽電池を形成している。
この太陽電池の動作については、従来のａ−８ｉ型太陽
電池の動作と同様であり、周知であるので説明は省略す
る。
電池の動作と同様であり、周知であるので説明は省略す
る。
第１図の実施例の太陽電池の性能を試験した結果、開放
電圧は０．９５ Ｖと高い値を示し、光電変換効率は１
３．０％と大幅に増大し、はぼ満足される結果が得られ
た。
電圧は０．９５ Ｖと高い値を示し、光電変換効率は１
３．０％と大幅に増大し、はぼ満足される結果が得られ
た。
実施例２；
この発明による太陽電池の上記窓側層の形成はプラズマ
スパッタリング装置を用いて行い、その他の部分、は
通常の方法によって行った。以下、はじめに、プラズマ
スパッタリング装置の構成について説明し、ついで製
造方法について説明する。
スパッタリング装置を用いて行い、その他の部分、は
通常の方法によって行った。以下、はじめに、プラズマ
スパッタリング装置の構成について説明し、ついで製
造方法について説明する。
第２図は第１図の実施例の太陽電池を例として、太陽電
池の窓側層１３の製造方法に用いたプラズマ スパッタ
リング装置の模式断面図である。図において、２１は真
空容器で、図示しない真空装置に連結された排気孔３１
と真空容器２１の雰囲気を調整するガス導入孔２２が設
けられている。２７．２９はプラズマ放電用の電極で、
電極２７には永久磁石２Ｂが組込まれ、電極２丁の上面
に半導体材料（この場合Ｓｔ）からなるターゲット２５
が設置されており、電＋５．２９には太陽電池のガラス
基板２８が設置される。
池の窓側層１３の製造方法に用いたプラズマ スパッタ
リング装置の模式断面図である。図において、２１は真
空容器で、図示しない真空装置に連結された排気孔３１
と真空容器２１の雰囲気を調整するガス導入孔２２が設
けられている。２７．２９はプラズマ放電用の電極で、
電極２７には永久磁石２Ｂが組込まれ、電極２丁の上面
に半導体材料（この場合Ｓｔ）からなるターゲット２５
が設置されており、電＋５．２９には太陽電池のガラス
基板２８が設置される。
電極２９には図示しない冷却装置に連結された冷却媒体
の出入孔３０が設けられている。２３は電極２７゜２９
に電源を供給する高周波電源である。なお、２４は形成
された水素プラズマである。
の出入孔３０が設けられている。２３は電極２７゜２９
に電源を供給する高周波電源である。なお、２４は形成
された水素プラズマである。
下表にこの実施例において上記窓側層１３を形成したと
きの具体的な動作条件を挙げる。
きの具体的な動作条件を挙げる。
以下、第２図のプラズマ スパッタリング装置による窓
側層１３の形成方法を主として、この発明による太陽電
池の製造方法を説明する。
側層１３の形成方法を主として、この発明による太陽電
池の製造方法を説明する。
まず、ガラス基板１１（第２図では２８に相当）を真空
容器２１内に設置する前に、ガラス基板１１上にＩＴＯ
／ Ｓｎ０２ （ＩＴＯは１ｎとＴｉの酸化物）の２
層膜からなる透明導電膜１２を形成する。この状態のガ
ラス基板をガラス基板２８として電極２９上に設置し、
ターゲット２５と対向させる。
容器２１内に設置する前に、ガラス基板１１上にＩＴＯ
／ Ｓｎ０２ （ＩＴＯは１ｎとＴｉの酸化物）の２
層膜からなる透明導電膜１２を形成する。この状態のガ
ラス基板をガラス基板２８として電極２９上に設置し、
ターゲット２５と対向させる。
ついで、窓側層１３を構成するｎ型微結晶Ｓｉ膜を形成
するのであるが、その手順はガス導入孔２２より水素（
）（）ガスと所定量のｐＨ３ガスを導入し、真空容器２
１内の雰囲気として０．５ Ｔｏｒｒのガス圧を形成し
たのち、電ｔｆｆ２７．２９に高周波電源２３からの電
圧を印加する。このときプラズマ２４が形成されプラズ
マ２４中の水素イオンによりターゲット２５を構成する
Ｓｉをスパッタリングし、液体窒素を冷却媒体の出入口
孔３０からの導入により液体窒素温度に冷却されたガラ
ス基板２８上にＳｔの薄膜を形成して窓側層１３を形成
する。この場合、冷却媒体は０℃以下に冷却された水で
あってもよい。
するのであるが、その手順はガス導入孔２２より水素（
）（）ガスと所定量のｐＨ３ガスを導入し、真空容器２
１内の雰囲気として０．５ Ｔｏｒｒのガス圧を形成し
たのち、電ｔｆｆ２７．２９に高周波電源２３からの電
圧を印加する。このときプラズマ２４が形成されプラズ
マ２４中の水素イオンによりターゲット２５を構成する
Ｓｉをスパッタリングし、液体窒素を冷却媒体の出入口
孔３０からの導入により液体窒素温度に冷却されたガラ
ス基板２８上にＳｔの薄膜を形成して窓側層１３を形成
する。この場合、冷却媒体は０℃以下に冷却された水で
あってもよい。
形成されたＳｔ薄膜、すなわち窓側層１３を観ｓ＋ Ｌ
たところ、平均粒径が１００Å以下の８１微結晶がほぼ
連続的に結合して形成されていることがわかった。
たところ、平均粒径が１００Å以下の８１微結晶がほぼ
連続的に結合して形成されていることがわかった。
ついで、この窓側層１３上に通常の方法によりアモルフ
ァスのｉ型層であるｉ型ａ−３ｌ ： Ｈ膜１４を形成
し、さらにアモルファスのｐ型層であるｐ型ａ−３ｉ：
Ｈ膜Ｉ５を順次形成してｎｉｐ構造を形成した。
ァスのｉ型層であるｉ型ａ−３ｌ ： Ｈ膜１４を形成
し、さらにアモルファスのｐ型層であるｐ型ａ−３ｉ：
Ｈ膜Ｉ５を順次形成してｎｉｐ構造を形成した。
最後に、通常の真空蒸着法により金属（Ｍｅ）を蒸着し
て電極Ｉ６を形成することにより、この発明による太陽
電池の作製を完了する。
て電極Ｉ６を形成することにより、この発明による太陽
電池の作製を完了する。
なお、上記実施例１，２においては、太陽電池のＳｉ層
をｎｉｐ構造とし、ｎ型微結晶Ｓｉ膜を窓側層とする場
合について説明したが、太陽電池の９３層をｐｉｎ構造
とし、ｐ型機結晶Ｓｉ膜を窓側層とすることも太陽電池
の構成上差支えないものである。
をｎｉｐ構造とし、ｎ型微結晶Ｓｉ膜を窓側層とする場
合について説明したが、太陽電池の９３層をｐｉｎ構造
とし、ｐ型機結晶Ｓｉ膜を窓側層とすることも太陽電池
の構成上差支えないものである。
この場合、ｎ１ｐ構造は一般に称されるｐｉｎ構造の中
に含まれるものである。また、ガラス基板の冷却媒体と
しては０℃以下であればよいが、実施例の液体窒素のほ
かに低温下限は液体ヘリウム温度まで実施可能であり、
微結晶媒体の形成には低温はどよいことが確認されてい
る。
に含まれるものである。また、ガラス基板の冷却媒体と
しては０℃以下であればよいが、実施例の液体窒素のほ
かに低温下限は液体ヘリウム温度まで実施可能であり、
微結晶媒体の形成には低温はどよいことが確認されてい
る。
［発明の効果コ
以上説明したようにこの発明による太陽電池は、微結晶
Ｓｔ膜を窓側層として有するので、通常の製法では作製
された微結晶化ａ−８Ｉ膜（μｃ−９１）よりバンドギ
ャップが広くなり、アモルファスＳ１太陽電池の開放電
圧が増大し、かつ光電変換効率の高性能な太陽電池の開
発が可能である。
Ｓｔ膜を窓側層として有するので、通常の製法では作製
された微結晶化ａ−８Ｉ膜（μｃ−９１）よりバンドギ
ャップが広くなり、アモルファスＳ１太陽電池の開放電
圧が増大し、かつ光電変換効率の高性能な太陽電池の開
発が可能である。
また、この発明による太陽電池の製造方法は、Ｓ１膜の
窓側層形成において、基板温度を０℃以下に保持した状
態で水素プラズマによるスパッタリングを行って、ガラ
ス基板上にＳｔ膜を形成するので、窓側層として１００
％に近いＳｔ微結晶からなる微結晶Ｓ１膜が形成される
。このため上記のような高性能太陽電池の供給に対する
寄与が大である。
窓側層形成において、基板温度を０℃以下に保持した状
態で水素プラズマによるスパッタリングを行って、ガラ
ス基板上にＳｔ膜を形成するので、窓側層として１００
％に近いＳｔ微結晶からなる微結晶Ｓ１膜が形成される
。このため上記のような高性能太陽電池の供給に対する
寄与が大である。
第１図はこの発明の一実施例を示す太陽電池の構造模式
図、第２図はこの発明の太陽電池の製造工程中に用いた
プラズマ スパッタリング装置の模式断面図、第３図は
従来のａ−３を太陽電池のヘテロ接合セルの模式図、第
４図は従来のａ−８ｌ太陽電池に微結晶化Ｓｔ膜を用い
たヘテロ接合セルの模式図において、１１はガラス基板
、１２は透明導電膜、１３はｎ型微結晶Ｓ１膜、１４は
ｉ型のａ−８ｉ膜、１５はｐ型のａ−８ｉ膜、１６は電
極、２１は真空容器、２２はガス導入孔、２３は高周波
電源、２４は水素プラズマ、２５はターゲット、２６は
永久磁石、２７は電極、２８はガラス基板、２９は電極
、３０は冷却媒体の出入孔、３１は排気孔である。
図、第２図はこの発明の太陽電池の製造工程中に用いた
プラズマ スパッタリング装置の模式断面図、第３図は
従来のａ−３を太陽電池のヘテロ接合セルの模式図、第
４図は従来のａ−８ｌ太陽電池に微結晶化Ｓｔ膜を用い
たヘテロ接合セルの模式図において、１１はガラス基板
、１２は透明導電膜、１３はｎ型微結晶Ｓ１膜、１４は
ｉ型のａ−８ｉ膜、１５はｐ型のａ−８ｉ膜、１６は電
極、２１は真空容器、２２はガス導入孔、２３は高周波
電源、２４は水素プラズマ、２５はターゲット、２６は
永久磁石、２７は電極、２８はガラス基板、２９は電極
、３０は冷却媒体の出入孔、３１は排気孔である。
Claims (2)
- （１）ｐ型層、ｉ型層及びｎ型層のｐｉｎ構造を有する
太陽電池において、 上記ｐ型層及びｎ型層のうちのいずれか１つの層を窓側
層とし、この窓側層が実質的に平均粒径１００Å以下の
微結晶シリコンのみからなる微結晶シリコン膜であるこ
とを特徴とする太陽電池。 - （２）ｐ型層、ｉ型層及びｎ型層のｐｉｎ構造を有し、
上記ｐ型層及びｎ型層のうちのいずれか１つの層を微結
晶シリコン膜からなる窓側層とする太陽電池の製造方法
において、 窓を構成するガラス基板上に透明導電膜を形成したのち
、上記ガラス基板温度を０℃以下に保ち、水素プラズマ
によるスパッタリングを行って上記透明導電膜上にシリ
コンを堆積して上記窓側層を形成することを特徴とする
太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192013A JPH0650780B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 太陽電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192013A JPH0650780B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 太陽電池及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242765A true JPH0242765A (ja) | 1990-02-13 |
| JPH0650780B2 JPH0650780B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=16284153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63192013A Expired - Lifetime JPH0650780B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 太陽電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650780B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002520877A (ja) * | 1998-07-14 | 2002-07-09 | エーケーティー株式会社 | 半導体とその他の薄膜の視準スパッタリング |
| US6448577B1 (en) | 1990-10-15 | 2002-09-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device with grain boundaries |
| JP2004335734A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 薄膜太陽電池 |
| JP2004335733A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 薄膜太陽電池 |
| JP2004356163A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | シリコン系薄膜及び光電変換素子、並びにシリコン系薄膜の製造方法 |
| WO2009037815A1 (ja) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Nissin Electric Co., Ltd. | 光起電力素子およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187971A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-18 | Agency Of Ind Science & Technol | Solar cell |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP63192013A patent/JPH0650780B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187971A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-18 | Agency Of Ind Science & Technol | Solar cell |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448577B1 (en) | 1990-10-15 | 2002-09-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device with grain boundaries |
| JP2002520877A (ja) * | 1998-07-14 | 2002-07-09 | エーケーティー株式会社 | 半導体とその他の薄膜の視準スパッタリング |
| JP2004335734A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 薄膜太陽電池 |
| JP2004335733A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 薄膜太陽電池 |
| JP2004356163A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | シリコン系薄膜及び光電変換素子、並びにシリコン系薄膜の製造方法 |
| WO2009037815A1 (ja) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Nissin Electric Co., Ltd. | 光起電力素子およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0650780B2 (ja) | 1994-06-29 |
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