JPH0258876A - 太陽電池用基板の製造方法、ならびに太陽電池 - Google Patents
太陽電池用基板の製造方法、ならびに太陽電池Info
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- JPH0258876A JPH0258876A JP63209528A JP20952888A JPH0258876A JP H0258876 A JPH0258876 A JP H0258876A JP 63209528 A JP63209528 A JP 63209528A JP 20952888 A JP20952888 A JP 20952888A JP H0258876 A JPH0258876 A JP H0258876A
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- solar cell
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous 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。
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］
本発明は、テクスチャー構造を有する太陽電池用基板の
製造方法、ならびに太陽電池に関する。
製造方法、ならびに太陽電池に関する。
［従来の技術］
太陽電池は、ガラス基板に設けられる透明導電膜上に光
電変換を行なう半導体層を形成し、この半導体層上に導
電膜を積層することにて構成される。
電変換を行なう半導体層を形成し、この半導体層上に導
電膜を積層することにて構成される。
従来、太陽電池用基板として、基板表面を凹凸化して光
閉じ込め性を向上したものが、例えば特開昭８２−９８
６７７号公報に開示されている。特開昭６２−９８ｆ１
７７号公報に記載のものは、平板ガラスと微粉末ガラス
を溶着し、表面に凹凸のあるガラス基板な得るようにし
たものである。
閉じ込め性を向上したものが、例えば特開昭８２−９８
６７７号公報に開示されている。特開昭６２−９８ｆ１
７７号公報に記載のものは、平板ガラスと微粉末ガラス
を溶着し、表面に凹凸のあるガラス基板な得るようにし
たものである。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来の表面に凹凸のあるガラス基板
には以下の如くの問題点がある。
には以下の如くの問題点がある。
■凹凸形状が不均一であり、凹凸形状の再現性及び制御
性が悪い。
性が悪い。
■上記■の結果として、光閉じ込め性の向上に限界があ
り、ひいては光電変換効率の向上に限界がある。
り、ひいては光電変換効率の向上に限界がある。
本発明は、基板表面に再現性と制御性の良い凹凸形状を
形成し、光電変換効率の高い太陽電池を構成することを
目的とする。
形成し、光電変換効率の高い太陽電池を構成することを
目的とする。
請求項１に記載の太陽電池用基板製造方法は。
（１００）の結晶方位を有する結晶シリコンを化学的に
処理して結晶シリコンの表面にエッチビットを形成せし
めた後、上記エッチビットのパターンを加熱下で低融点
ガラスの表面に転写するようにしたものである。
処理して結晶シリコンの表面にエッチビットを形成せし
めた後、上記エッチビットのパターンを加熱下で低融点
ガラスの表面に転写するようにしたものである。
請求項２に記載の太陽電池は、結晶シリコンのエッチビ
ットが低融点ガラスの表面に転写されてなる基板と、上
記基板のエッチビットが形成された表面に設けられる透
明導電膜と、上記透明導電膜の表面に設けられて光電変
換を行なう半導体層と、上記半導体層の表面に設けられ
る導電膜とを有してなるようにしたものである。
ットが低融点ガラスの表面に転写されてなる基板と、上
記基板のエッチビットが形成された表面に設けられる透
明導電膜と、上記透明導電膜の表面に設けられて光電変
換を行なう半導体層と、上記半導体層の表面に設けられ
る導電膜とを有してなるようにしたものである。
本発明の基板は表面にエッチビットの凹凸を有する原版
を用いて型押しくプレス）することによってまたはロー
ル上にセットし基板となり得るガラスの圧延時等、適当
な条件下で上記エッチビットのパターンを転写すること
によって得られる。
を用いて型押しくプレス）することによってまたはロー
ル上にセットし基板となり得るガラスの圧延時等、適当
な条件下で上記エッチビットのパターンを転写すること
によって得られる。
次に本発明の基板を製造する方法を詳述する。
本発明におけるエッチビットの母型を有する結晶シリコ
ンとして、本発明では（＋００）の結晶方位を有する結
晶シリコンをＫＯ）ｌの如き強アルカリ等で化学処理し
て、表面にピラミッド状のエッチビットを形成せしめた
結晶シリコンを使用する。
ンとして、本発明では（＋００）の結晶方位を有する結
晶シリコンをＫＯ）ｌの如き強アルカリ等で化学処理し
て、表面にピラミッド状のエッチビットを形成せしめた
結晶シリコンを使用する。
この場合のエッチビットの深さは処理条件により調節す
ることができるが、０．１〜２．Ｏｉｔ層、特に太陽電
池として使用する上からは、０．２〜０．５ル暑とする
ことが好ましい、また、ここで使用する結晶シリコンの
厚さは、約０．１〜２．０＋ｍ曹とすることが取り扱い
上好ましい。
ることができるが、０．１〜２．Ｏｉｔ層、特に太陽電
池として使用する上からは、０．２〜０．５ル暑とする
ことが好ましい、また、ここで使用する結晶シリコンの
厚さは、約０．１〜２．０＋ｍ曹とすることが取り扱い
上好ましい。
上記の如くして得られたエッチビット上に、スパッタリ
ング、ＣＶＤ法等により、結晶シリコンより高い硬度の
材料からなる薄膜を形成する。このような材料としては
、Ｔｉｅ 、ダイヤモンド。
ング、ＣＶＤ法等により、結晶シリコンより高い硬度の
材料からなる薄膜を形成する。このような材料としては
、Ｔｉｅ 、ダイヤモンド。
ＴｉＢ２、ＺｒＢ２等の高い硬度と耐熱性を有する材料
が挙げられる。これらのうち、特にＴｉＣ及びＴｉＢ２
の薄膜が好ましい。薄膜の厚さは １」以４二、好まし
くは５〜２Ｑｐ＋ｓとする。
が挙げられる。これらのうち、特にＴｉＣ及びＴｉＢ２
の薄膜が好ましい。薄膜の厚さは １」以４二、好まし
くは５〜２Ｑｐ＋ｓとする。
次に、ガラス系接着剤等を用い、ステンレスなどの保持
材料と、高硬度の材料（エッチビットのない面すなわち
上面）とを接着する。その後ラッピング及びエツチング
処理を行なって結晶シリコンを除去し、転写用の原版を
作製する。
材料と、高硬度の材料（エッチビットのない面すなわち
上面）とを接着する。その後ラッピング及びエツチング
処理を行なって結晶シリコンを除去し、転写用の原版を
作製する。
転写用原版とガラス基板を圧着して得られた基板表面の
エッチビット面には、プラズマＣＶＤ法などにより非晶
質シリコンを初め、多結晶シリコン、微結晶シリコン等
の公知の光電変換層、好ましくは非晶質シリコン層、多
結晶シリコン層、等を形成せしめ、その上にＩＴＯ等の
透明電極を設けて太陽電池とすることができる。光電変
換層の表面は基板のエッチビー、トを有しているので、
従来の太陽電池よりも光電変換効率を約１０〜４０％増
加させることができる。
エッチビット面には、プラズマＣＶＤ法などにより非晶
質シリコンを初め、多結晶シリコン、微結晶シリコン等
の公知の光電変換層、好ましくは非晶質シリコン層、多
結晶シリコン層、等を形成せしめ、その上にＩＴＯ等の
透明電極を設けて太陽電池とすることができる。光電変
換層の表面は基板のエッチビー、トを有しているので、
従来の太陽電池よりも光電変換効率を約１０〜４０％増
加させることができる。
本発明の太陽電池はプラズマＣＶＤ装置により製造され
る。
る。
本発明の太陽電池において、シリコン原子を有する原料
を使用して製造される当該原料としてはシラｙ ［（Ｓ
ｉ）ｎＨ２ｎ＋ｚ 、ｎは１または２］及び／または
一般式 ５ｉＨｏ−ｓＸ今〜１（ｘ：ハロゲン原子）で
表わされるハロゲン化シランのいずれか、または、これ
らのうちの任意の２種以上の混合ガスを意味するが、中
でもシランＳｉＨ＜及び／またはＸが塩素またはフッ素
のハロゲン化シランが好ましく特にＳ ！ Ｈ４、Ｓ
ｉ ８２ Ｆ２またはＳｉＦ＋が好ましい。
を使用して製造される当該原料としてはシラｙ ［（Ｓ
ｉ）ｎＨ２ｎ＋ｚ 、ｎは１または２］及び／または
一般式 ５ｉＨｏ−ｓＸ今〜１（ｘ：ハロゲン原子）で
表わされるハロゲン化シランのいずれか、または、これ
らのうちの任意の２種以上の混合ガスを意味するが、中
でもシランＳｉＨ＜及び／またはＸが塩素またはフッ素
のハロゲン化シランが好ましく特にＳ ！ Ｈ４、Ｓ
ｉ ８２ Ｆ２またはＳｉＦ＋が好ましい。
また、ドーパントは、周知の如く半導体をｐ型またはｎ
型にするために用いる物質であり、ｐ型にする場合には
元素周期率表の第■族元素であり、ｎ型にする場合には
第Ｖ族の元素である０本発明においては、これらのドー
パントを単体蒸気及び／または気体化合物として、原料
ガス中にドーパントガスとして混在せしめる。これらの
ドーパントガスとしては、例えばＢ２ＨＥ、 ＢＦ３
。
型にするために用いる物質であり、ｐ型にする場合には
元素周期率表の第■族元素であり、ｎ型にする場合には
第Ｖ族の元素である０本発明においては、これらのドー
パントを単体蒸気及び／または気体化合物として、原料
ガス中にドーパントガスとして混在せしめる。これらの
ドーパントガスとしては、例えばＢ２ＨＥ、 ＢＦ３
。
ＰＨ３，ＰＦ３等を挙げることができる。
ドーパントガスは、シリコン原子を有する原料に対して
ガス比で１０ 容量％〜１容量％混在せしめる。
ガス比で１０ 容量％〜１容量％混在せしめる。
本発明におけるプラズマとは、反応ガスを電磁場中で放
電せしめたプラズマ状態を意味する。
電せしめたプラズマ状態を意味する。
原料であるケイ素化合物の水素及び／または希ガスによ
る希釈率は、本発明においては３０倍以上であるが、こ
れは反応容器内での前記ケイ素化合物の分圧Ｐと水素等
の希釈ガスの分圧Ｐ（Ｈ２）とがＰ（Ｈ２） ／ Ｐ＞
３０であることを意味する０本発明においては特に５０
０≧Ｐ（）１２） ／ Ｐ＞３０の範囲に調整されるこ
とが望ましく、この範囲の反応ガスを使用することによ
り、得られるシリコン薄膜中の結晶性を高めることがで
きる一方、Ｐ（Ｈ２） ／ Ｐ＜３０では結晶性が低下
し、Ｐ（Ｈ２） ／ Ｐ ＞ ５００では成膜速度が低
下するので好ましくない。
る希釈率は、本発明においては３０倍以上であるが、こ
れは反応容器内での前記ケイ素化合物の分圧Ｐと水素等
の希釈ガスの分圧Ｐ（Ｈ２）とがＰ（Ｈ２） ／ Ｐ＞
３０であることを意味する０本発明においては特に５０
０≧Ｐ（）１２） ／ Ｐ＞３０の範囲に調整されるこ
とが望ましく、この範囲の反応ガスを使用することによ
り、得られるシリコン薄膜中の結晶性を高めることがで
きる一方、Ｐ（Ｈ２） ／ Ｐ＜３０では結晶性が低下
し、Ｐ（Ｈ２） ／ Ｐ ＞ ５００では成膜速度が低
下するので好ましくない。
例えば、Ｐ（Ｈ２） ／ ｐ＝ｓｏｏの場合の成膜速度
はＰ（Ｈ２） ／ Ｐ＝３０の場合の成膜速度の１／ｌ
Ｏと低下する。
はＰ（Ｈ２） ／ Ｐ＝３０の場合の成膜速度の１／ｌ
Ｏと低下する。
本発明においては１反応室内の圧力を１Ｔｏｒｒ以Ｊ：
、１気圧以下とする。
、１気圧以下とする。
反応室内の圧力がＩＴａｒｒ未渦の場合には、減圧度の
増大とともに、得られたシリコン薄膜層がアモルファス
化する傾向が強く、また１気圧を越える場合にはプラズ
マを発生させるためにかなりの高電圧を必要としたりす
る等、実用上安定したプラズマを得ることはできず、本
発明の目的に対しては不適当である０本発明においては
、特に２〜５０Ｔｏｒｒとすることが好ましい。
増大とともに、得られたシリコン薄膜層がアモルファス
化する傾向が強く、また１気圧を越える場合にはプラズ
マを発生させるためにかなりの高電圧を必要としたりす
る等、実用上安定したプラズマを得ることはできず、本
発明の目的に対しては不適当である０本発明においては
、特に２〜５０Ｔｏｒｒとすることが好ましい。
また、アモルファスシリコンのｐｉｎ接合は、前記のプ
ラズマＣＶＤ法において、基板温度１００〜３００℃、
かつ反応圧力１０ｍＴｏｒｒ 〜１０Ｔｏｒｒ、電力密
度０．０１〜０．０５ｗ／ｃｍ２の条件を採用すること
により形成することができる。膜厚は、例えば２層ニー
１００〜３００人、 １層： １，０００ 〜５，００
０ Ａ 、 ｎ層：１００〜４００人とされる。な
お、１層は通常ドーパントを含まないが、ドーパント儂
度がグレイディトに変化するように形成することもでき
る。
ラズマＣＶＤ法において、基板温度１００〜３００℃、
かつ反応圧力１０ｍＴｏｒｒ 〜１０Ｔｏｒｒ、電力密
度０．０１〜０．０５ｗ／ｃｍ２の条件を採用すること
により形成することができる。膜厚は、例えば２層ニー
１００〜３００人、 １層： １，０００ 〜５，００
０ Ａ 、 ｎ層：１００〜４００人とされる。な
お、１層は通常ドーパントを含まないが、ドーパント儂
度がグレイディトに変化するように形成することもでき
る。
基板とへＰＮまたはｐｉｎ接合を設けたあと、透明導電
膜または金属くし電極あるいは両者を形成することがで
きる。透明導電膜としては、酸化スズまたは ＩＴＯ（
インジウム会スズ酸化物）が採用される。これらの透明
導電膜はスプレー法やスパッタ法により製膜される。膜
厚は、 ５００〜５，０ＯＯＡ程度が好ましい、なお、
光入射側のＰ＋層、Ｎ＋層の抵抗が充分に低い場合には
、透明導電膜を製膜する必要がない。
膜または金属くし電極あるいは両者を形成することがで
きる。透明導電膜としては、酸化スズまたは ＩＴＯ（
インジウム会スズ酸化物）が採用される。これらの透明
導電膜はスプレー法やスパッタ法により製膜される。膜
厚は、 ５００〜５，０ＯＯＡ程度が好ましい、なお、
光入射側のＰ＋層、Ｎ＋層の抵抗が充分に低い場合には
、透明導電膜を製膜する必要がない。
［作用］
本発明によれば以下の作用がある。
■基板表面に形成される凹凸形状は、結晶シリコンのピ
ラミッド型エッチビット（数１００ＯＡの凹凸）を母型
としているので、形状均一である。
ラミッド型エッチビット（数１００ＯＡの凹凸）を母型
としているので、形状均一である。
■結晶性シリコンのピラミッド型エッチピー２トを備え
た原版を上記■の母型として用いることができ、基板表
面に形成される凹凸形状の再現性が良い。
た原版を上記■の母型として用いることができ、基板表
面に形成される凹凸形状の再現性が良い。
■結晶シリコンのピラミッド型エッチビット形状の調整
により、基板表面に形成される凹凸形状の制御性が良い
。
により、基板表面に形成される凹凸形状の制御性が良い
。
■上記■〜■の結果として、入射する太陽光が太陽電池
内に有効に閉じ込められ、通常よりも膜厚が薄くても光
電変換効率の高い太陽電池を構成できる。
内に有効に閉じ込められ、通常よりも膜厚が薄くても光
電変換効率の高い太陽電池を構成できる。
■光電変換を行なう半導体層が多結晶シリコン薄膜であ
る場合には、多結晶シリコン薄膜型太陽電池の光閉じ込
め性を実現できる。また、基板表面に設けた凹凸構造の
存在により、多結晶シリコン薄膜の付着性を向上し、太
陽電池の製造性が良好となる。
る場合には、多結晶シリコン薄膜型太陽電池の光閉じ込
め性を実現できる。また、基板表面に設けた凹凸構造の
存在により、多結晶シリコン薄膜の付着性を向上し、太
陽電池の製造性が良好となる。
■光電変換を行なう半導体層が非晶質シリコン薄膜であ
る場合には、非晶質シリコン薄膜型太陽電池の光閉じ込
め性を実現できる。
る場合には、非晶質シリコン薄膜型太陽電池の光閉じ込
め性を実現できる。
■光電変換を行なう半導体層が多結晶シリコン薄膜と非
晶質シリコン薄膜の複合体からなる場合には、上記■と
■の組合わせの作用を得ることができる。また、上記■
、■よりも高い光電変換効率を達成できる。
晶質シリコン薄膜の複合体からなる場合には、上記■と
■の組合わせの作用を得ることができる。また、上記■
、■よりも高い光電変換効率を達成できる。
［実施例］
第１図は本発明の第１実施例に係る多結晶シリコン薄膜
型太陽電池の製造工程を示す模式図、第２図は本発明の
第２実施例に係る非晶質シリコン薄膜型太陽電池を示す
模式図である。
型太陽電池の製造工程を示す模式図、第２図は本発明の
第２実施例に係る非晶質シリコン薄膜型太陽電池を示す
模式図である。
（第１実施例）
第１図に示した多結晶シリコン薄膜型太陽電池ｌＯは、
基板（ガラス）１１と、導電膜（ステンレス鋼）１２と
、多結晶シリコン薄膜１３Ａ（半導体層）と、ＩＴＯ１
４（透明導電膜）の積層構造からなる。
基板（ガラス）１１と、導電膜（ステンレス鋼）１２と
、多結晶シリコン薄膜１３Ａ（半導体層）と、ＩＴＯ１
４（透明導電膜）の積層構造からなる。
上記太陽電池１０の具体的構成及びその製造方法は以下
のとおりである。
のとおりである。
■本発明におけるエッチビットの母型を有する結晶シリ
コンとして、本発明では（＋００）の結晶方位を有する
結晶シリコンウェハ１５を用いた（第１図（Ａ）参照）
。
コンとして、本発明では（＋００）の結晶方位を有する
結晶シリコンウェハ１５を用いた（第１図（Ａ）参照）
。
■この結晶シリコンウェハは１０ｐｍ以下のダイヤモン
ドペーストで表面を研磨せしめられ（第１図１）参照）
、さらにこの表面を［エチレンジアミン（Ｅ Ｄ Ａ）
＋ピロカテコール＋水］の５０〜９０℃の溶液で化学処
理され、表面にピラミッド状のエッチビットを形成せし
められる（第１図（Ｃ）参照）、この場合のエッチビー
／ ）の深さは処理条件により調節できるが、０．１〜
２．０ｇｍ、特に太陽電池として使用する上から、０．
２〜０．５ｇ、ｍとすることが好ましい、また、ここで
使用する結晶シリコンの厚さは、約０．１〜２．０鳳真
とすることが取り扱い上好ましい。
ドペーストで表面を研磨せしめられ（第１図１）参照）
、さらにこの表面を［エチレンジアミン（Ｅ Ｄ Ａ）
＋ピロカテコール＋水］の５０〜９０℃の溶液で化学処
理され、表面にピラミッド状のエッチビットを形成せし
められる（第１図（Ｃ）参照）、この場合のエッチビー
／ ）の深さは処理条件により調節できるが、０．１〜
２．０ｇｍ、特に太陽電池として使用する上から、０．
２〜０．５ｇ、ｍとすることが好ましい、また、ここで
使用する結晶シリコンの厚さは、約０．１〜２．０鳳真
とすることが取り扱い上好ましい。
■上記結晶シリコンのエッチビットのパターンを、５０
０〜８００℃の加熱下で、低融点ガラスの表面に転写し
て基板１１を得る（第１図（Ｄ）参照）。
０〜８００℃の加熱下で、低融点ガラスの表面に転写し
て基板１１を得る（第１図（Ｄ）参照）。
基板１１に転写されたエッチビットを走査型電子顕微鏡
を用いて観察したところ、結晶シリコンのエッチビット
がそのまま転写されていることを確認することができた
。
を用いて観察したところ、結晶シリコンのエッチビット
がそのまま転写されていることを確認することができた
。
■上記基板１１のエッチビットが形成された表面にステ
ンレス鋼（Ａｆｆｉ等の他の金属でも良い）を蒸着して
導電１１１１２を形成する（第１図（Ｅ）参照）。
ンレス鋼（Ａｆｆｉ等の他の金属でも良い）を蒸着して
導電１１１１２を形成する（第１図（Ｅ）参照）。
■上記導電膜１２の表面にプラズマＣＶＤ法により下記
の条件にて多結晶シリコン薄膜１３Ａを形成する（第１
図（Ｆ）参照）。
の条件にて多結晶シリコン薄膜１３Ａを形成する（第１
図（Ｆ）参照）。
Ｎ十層： ＰＨ３０，０４ＳＣ：ＣＭ、ＳｉＨ＊ ２
ＳＣ（Ｊｌ 、 ＳｉＦ４２０ＳＣＣＭ、 Ｈ２１１
００５ＣＣ（７）混合ガスを２Ｔｏｒｒ テ反応槽に流
し、基板湿度２５０℃とし、０．５冒／Ｃ■２の電力密
度で放電して、上記導電膜１２の上に約１０００Ａの多
結晶シリコン層を形成した。
ＳＣ（Ｊｌ 、 ＳｉＦ４２０ＳＣＣＭ、 Ｈ２１１
００５ＣＣ（７）混合ガスを２Ｔｏｒｒ テ反応槽に流
し、基板湿度２５０℃とし、０．５冒／Ｃ■２の電力密
度で放電して、上記導電膜１２の上に約１０００Ａの多
結晶シリコン層を形成した。
Ｎ−層： ＳｉＨ＋ ２ＳＣＣ！ｌ、 ５ｉＦ
４３０ＳＣ：ＣＭ。
４３０ＳＣ：ＣＭ。
Ｈ２１１００５ＣＣの混合ガスを２Ｔｏｒｒで反応槽に
流し、基板温度２５０℃とし、 Ｑ、５Ｗ／ｃｍ２の電
力密度で放電して、上記Ｎ土層上に約５ル諺の多結晶シ
リコン層を形成した。
流し、基板温度２５０℃とし、 Ｑ、５Ｗ／ｃｍ２の電
力密度で放電して、上記Ｎ土層上に約５ル諺の多結晶シ
リコン層を形成した。
Ｐ土層： ＢＦ３０．０４ＳＣＣＭ、 Ｓｉ）！４
２ＳＣＣＭ 、 ＳｉＦ＋２０Ｓ（Ｃ：Ｍ、 ８２
ｌＯＱｓｃｃＭの混合ガスを２Ｔａｒｒで反応槽に流し
、基板温度２００℃とし、０．５Ｗ／ｃ■２の電力密度
で放電して、上記Ｎ−層上に約１０００人の多結晶シリ
コン層を形成した。
２ＳＣＣＭ 、 ＳｉＦ＋２０Ｓ（Ｃ：Ｍ、 ８２
ｌＯＱｓｃｃＭの混合ガスを２Ｔａｒｒで反応槽に流し
、基板温度２００℃とし、０．５Ｗ／ｃ■２の電力密度
で放電して、上記Ｎ−層上に約１０００人の多結晶シリ
コン層を形成した。
■さらに、上記多結晶シリコン薄膜１３ＡのＰ土層上に
、電子ビーム蒸着法により、■ＴＯ約１０００Ａを積層
し、透明導電膜とした（第１図（Ｆ）参照）。
、電子ビーム蒸着法により、■ＴＯ約１０００Ａを積層
し、透明導電膜とした（第１図（Ｆ）参照）。
以上の如くして得られた太陽電池を、ＡＭＩ：１００厘
Ｗ／ｃ腸２のソーラーシュミレータ−を用し１て電流−
電圧測定を行なった結果、ｖＯＣは０．５８Ｖ、Ｊｓｃ
は１７．８ｍＡ／ ａｍ２． Ｆ Ｆは０．６８であ
り、光電変換効率ηは７．０２％と良好であった。
Ｗ／ｃ腸２のソーラーシュミレータ−を用し１て電流−
電圧測定を行なった結果、ｖＯＣは０．５８Ｖ、Ｊｓｃ
は１７．８ｍＡ／ ａｍ２． Ｆ Ｆは０．６８であ
り、光電変換効率ηは７．０２％と良好であった。
また、この太陽電池の表面反射特性を測定したところ、
全波長域にわたって反射率が低減しており、光閉じ込め
が実現されていることが判明した。
全波長域にわたって反射率が低減しており、光閉じ込め
が実現されていることが判明した。
（第２実施例）
第２図に示した非晶質シリコン薄膜型太陽電池２０は、
基板（ガラス）１１と、導電膜（ステンレス鋼）１２と
、非晶質シリコン薄膜１３Ｂ（半導体層）と、ＩＴＯ１
４（透明４劃１の積層構造からなる。
基板（ガラス）１１と、導電膜（ステンレス鋼）１２と
、非晶質シリコン薄膜１３Ｂ（半導体層）と、ＩＴＯ１
４（透明４劃１の積層構造からなる。
」−記太陽電池２０の具体的構成及びその製造方法は以
下のとおりである。
下のとおりである。
基板１１、導電ｆｉ１２の構成及びその製造過程は上述
した第１実施例の工程■〜■と同じである。
した第１実施例の工程■〜■と同じである。
非晶質シリコン薄膜１３Ｂは、上記導電！１１１２の表
面に以下の条件にて形成された。
面に以下の条件にて形成された。
１層； ＰＨ３： ＳｉＨ４： Ｈ２＝０．０１
： １ ： ３０の混合ガスを１０１）＋Ｔｏｒｒ、
２０ＳＣＣＮの流量で反応槽に流し、Ｏ，Ｉ３Ｗ／ｃ■
２の電力密度で放電して２００℃の上記基板上にＰをド
ープした非晶質シリコン層を約３００人形成させた。
： １ ： ３０の混合ガスを１０１）＋Ｔｏｒｒ、
２０ＳＣＣＮの流量で反応槽に流し、Ｏ，Ｉ３Ｗ／ｃ■
２の電力密度で放電して２００℃の上記基板上にＰをド
ープした非晶質シリコン層を約３００人形成させた。
１層； ＳｉＨ＋ガスを２００ｍＴｏｒｒ、３０Ｓ
ＣＣＭの流量で反応槽に流し、基板温度２００℃とし０
．０３１／ｃ鵬２の電力密度で放電して、上記ｎ層の上
に約５０００人の非晶質シリコン層を形成させた。
ＣＣＭの流量で反応槽に流し、基板温度２００℃とし０
．０３１／ｃ鵬２の電力密度で放電して、上記ｎ層の上
に約５０００人の非晶質シリコン層を形成させた。
９層； ８２Ｈｓ ： ５ｉ）Ｉ４： Ｈ２＝
０．Ｏ０５： １ ：１００の混合ガスを１００ｍＴｏ
ｒｒ、２０ＳＣＣＭの流量で反応槽に流し、基板温度２
００℃とし、０．３０讐／Ｃ■２の電力密度で放電して
、）記ｉＭ上にＢをドープした非晶質シリコン層を約
１００人形成させた。
０．Ｏ０５： １ ：１００の混合ガスを１００ｍＴｏ
ｒｒ、２０ＳＣＣＭの流量で反応槽に流し、基板温度２
００℃とし、０．３０讐／Ｃ■２の電力密度で放電して
、）記ｉＭ上にＢをドープした非晶質シリコン層を約
１００人形成させた。
さらに、上記非晶質シリコン薄膜１３Ｂのｐ暦の上にス
パッタリングによってＩＴＯ約７００人をｆｊｔ層し透
明電極とした。
パッタリングによってＩＴＯ約７００人をｆｊｔ層し透
明電極とした。
以上の如くして得られた太陽電池を、ＡＭＩ：１００腸
Ｗ／ｃ層２のソーラーシュミレータ−を用いて電流−電
圧測定を行なった結果、Ｖｏｃは０．８７ボルト、Ｊｓ
ｃは １８．１ｍＡ／ｃ＋ｓ２． Ｆ Ｆは０．７０
であり、光電変換効率ηは９．８％と良好であった。
Ｗ／ｃ層２のソーラーシュミレータ−を用いて電流−電
圧測定を行なった結果、Ｖｏｃは０．８７ボルト、Ｊｓ
ｃは １８．１ｍＡ／ｃ＋ｓ２． Ｆ Ｆは０．７０
であり、光電変換効率ηは９．８％と良好であった。
また、この太陽電池の表面反射特性を測定したところ、
全波長域にわたって反射率が低減しており、光閉じ込め
が実現されていることが判明した。
全波長域にわたって反射率が低減しており、光閉じ込め
が実現されていることが判明した。
上記第１実施例〜第２実施例によれば以下の作用がある
。
。
■基板１１の表面に形成される凹凸形状は、結晶シリコ
ンのピラミッド型エッチビット（数１０００人の凹凸）
を母型としているので、形状均一である。
ンのピラミッド型エッチビット（数１０００人の凹凸）
を母型としているので、形状均一である。
■結晶性シリコンのピラミッド型エッチビットを備えた
原版（結晶シリコンウェハー１５）を上記■の母型とし
て用いることができ、基板１１の表面に形成される凹凸
形状の再現性が良い。
原版（結晶シリコンウェハー１５）を上記■の母型とし
て用いることができ、基板１１の表面に形成される凹凸
形状の再現性が良い。
■結晶性シリコンのピラミッド型エッチビット形状の調
整により、基板１１の表面に形成される凹凸形状の制御
性が良い。
整により、基板１１の表面に形成される凹凸形状の制御
性が良い。
■上記■〜■の結果として、入射する太陽光が太陽電池
内に有効に閉じ込められ、通常よりも膜厚が薄くても光
電変換効率の高い太陽電池を構成できる。
内に有効に閉じ込められ、通常よりも膜厚が薄くても光
電変換効率の高い太陽電池を構成できる。
■光電変換を行なう半導体層が多結晶シリコン薄膜１３
Ａである場合には、多結晶シリコン薄膜型太陽電池ｌＯ
の光閉じ込め性を実現できる。また、基板１１の表面に
設けた凹凸構造の存在により、多結晶シリコン薄膜１３
Ａの付着性を向上し、太陽電池の製造性が良好となる。
Ａである場合には、多結晶シリコン薄膜型太陽電池ｌＯ
の光閉じ込め性を実現できる。また、基板１１の表面に
設けた凹凸構造の存在により、多結晶シリコン薄膜１３
Ａの付着性を向上し、太陽電池の製造性が良好となる。
■放電変換を行なう半導体層が非晶質シリコン薄膜１３
Ｂである場合には、非晶質シリコン薄膜型太陽電池２０
の光閉じ込め性を実現できる。
Ｂである場合には、非晶質シリコン薄膜型太陽電池２０
の光閉じ込め性を実現できる。
〔発明の効果］
以上のように本発明によれば、基板表面に再現性と制御
性の良い凹凸形状を形成し、光電変換効率の高い太陽電
池を構成することができる。
性の良い凹凸形状を形成し、光電変換効率の高い太陽電
池を構成することができる。
第１図は本発明の第１実施例に係る多結晶シリコン薄膜
型太陽電池の製造工程を示す模式図、第２図は本発明の
第２実施例に係る非晶質シリコン薄膜型太陽電池を示す
模式図である。 ０．２０．３０・・・太陽電池。 ｌ・・・基板。 ２・・・道側Ｌ ３Ａ・・・多結晶シリコン薄ｌ１ｌ（半導体層）、３Ｂ
・・・非晶質シリコン薄膜（半導体層）、４・・・ＩＴ
Ｏ（透明導電膜）。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第 図 （Ａ） （Ｃ） ０ｍ玄り玄１１５ 第 図
型太陽電池の製造工程を示す模式図、第２図は本発明の
第２実施例に係る非晶質シリコン薄膜型太陽電池を示す
模式図である。 ０．２０．３０・・・太陽電池。 ｌ・・・基板。 ２・・・道側Ｌ ３Ａ・・・多結晶シリコン薄ｌ１ｌ（半導体層）、３Ｂ
・・・非晶質シリコン薄膜（半導体層）、４・・・ＩＴ
Ｏ（透明導電膜）。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第 図 （Ａ） （Ｃ） ０ｍ玄り玄１１５ 第 図
Claims (2)
- （１）（１００）の結晶方位を有する結晶シリコンを化
学的に処理して結晶シリコンの表面にエッチビットを形
成せしめた後、上記エッチビットのパターンを加熱下で
低融点ガラスの表面に転写することを特徴とする太陽電
池用基板の製造方法。 - （２）結晶シリコンのエッチビットが低融点ガラスの表
面に転写されてなる基板と、上記基板のエッチビットが
形成された表面に設けられる透明導電膜と、上記透明導
電膜の表面に設けられて光電変換を行なう半導体層と、
上記半導体層の表面に設けられる導電膜とを有してなる
ことを特徴とする太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63209528A JPH0258876A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 太陽電池用基板の製造方法、ならびに太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63209528A JPH0258876A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 太陽電池用基板の製造方法、ならびに太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0258876A true JPH0258876A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16574283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63209528A Pending JPH0258876A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 太陽電池用基板の製造方法、ならびに太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0258876A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06244444A (ja) * | 1993-02-18 | 1994-09-02 | Hitachi Ltd | 光閉込め構造及びそれを用いた受光素子 |
| WO2013065557A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池セルおよびその製造方法、集積型薄膜太陽電池 |
| US9059422B2 (en) | 2009-02-03 | 2015-06-16 | Kaneka Corporation | Substrate with transparent conductive film and thin film photoelectric conversion device |
-
1988
- 1988-08-25 JP JP63209528A patent/JPH0258876A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06244444A (ja) * | 1993-02-18 | 1994-09-02 | Hitachi Ltd | 光閉込め構造及びそれを用いた受光素子 |
| US9059422B2 (en) | 2009-02-03 | 2015-06-16 | Kaneka Corporation | Substrate with transparent conductive film and thin film photoelectric conversion device |
| WO2013065557A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池セルおよびその製造方法、集積型薄膜太陽電池 |
| JPWO2013065557A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2015-04-02 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池セルおよびその製造方法、集積型薄膜太陽電池 |
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