JPH03214676A - ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents
ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池の製造方法Info
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- JPH03214676A JPH03214676A JP2008231A JP823190A JPH03214676A JP H03214676 A JPH03214676 A JP H03214676A JP 2008231 A JP2008231 A JP 2008231A JP 823190 A JP823190 A JP 823190A JP H03214676 A JPH03214676 A JP H03214676A
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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、ｐｉｎ Ｗアモルファスシリコン太陽電池お
よびその製造方法に関する。
よびその製造方法に関する。
ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池は、高効率化な
実現するために、ｔ層に、水素化アモルファスシリコン
（ ａ−Ｓｉ ： Ｈ ）よりも光学ギャップの小サイ
、水素化アモルファスシリコンゲルマニウム（ ａ −
ＳｉＧｇ ： Ｈ ）を用いて、長波長光の吸収を増
大させる工夫がされてきた。
実現するために、ｔ層に、水素化アモルファスシリコン
（ ａ−Ｓｉ ： Ｈ ）よりも光学ギャップの小サイ
、水素化アモルファスシリコンゲルマニウム（ ａ −
ＳｉＧｇ ： Ｈ ）を用いて、長波長光の吸収を増
大させる工夫がされてきた。
しかし、α−ＳｉＧａ：Ｈ膜は、膜形成する際のＳｉ原
料ガスとＧ６原料ガスの反応性が大きく異なる。
料ガスとＧ６原料ガスの反応性が大きく異なる。
このため、この膜は均一にＳｉ原子とＧ−原子が分布し
、しかも膜中のダングリングボンドの少ない膜を形成す
ることが難しく、ａ−ＳｉＧｇ：Ｈ膜の優位性を発揮で
きなかった。
、しかも膜中のダングリングボンドの少ない膜を形成す
ることが難しく、ａ−ＳｉＧｇ：Ｈ膜の優位性を発揮で
きなかった。
そこで、ジャーナル・オブ・ノンクリスタル・ソリッズ
９７．９８巻（１９８７年）第１６６７〜第１３７４頁
（ ＪｏｗｒｎａＬ ｏｆ Ｎｏｎ − Ｃｒｙｚｔａ
ｌｌｉｒｘ ！；ｏｌｉｄｚ ＋ ９７＆９８ （ １
９８７ ） ＬＳ６７〜１３７４）に、トライオード方
式のプラズマＣＶＤ法あるいは水素希釈法により、α−
ＳｉＧｅ：Ｈ膜の光導寛特性を改善することが提案され
ている。
９７．９８巻（１９８７年）第１６６７〜第１３７４頁
（ ＪｏｗｒｎａＬ ｏｆ Ｎｏｎ − Ｃｒｙｚｔａ
ｌｌｉｒｘ ！；ｏｌｉｄｚ ＋ ９７＆９８ （ １
９８７ ） ＬＳ６７〜１３７４）に、トライオード方
式のプラズマＣＶＤ法あるいは水素希釈法により、α−
ＳｉＧｅ：Ｈ膜の光導寛特性を改善することが提案され
ている。
さらに最近、高真空域でマイクロ波プラズマＣＶＤ法を
用いることにより， Ｓｉ原料ガスとＧａ原料ガスの分
解反応性の差をなくし、光導電特性を改嵜する方法も注
目されている。
用いることにより， Ｓｉ原料ガスとＧａ原料ガスの分
解反応性の差をなくし、光導電特性を改嵜する方法も注
目されている。
しかし、トライオード方式を用いると、成膜速度が１彩
一以下と遅く、膜厚が数１０ｏｏ ｉ必要なｐｉｎ型太
陽電池のｔ層としては実用的ではない。
一以下と遅く、膜厚が数１０ｏｏ ｉ必要なｐｉｎ型太
陽電池のｔ層としては実用的ではない。
また、水素希釈法あるいはマイクロ波プラズマＣＶＤ法
を用いた時、光導電特性が優れたｐｉｎ型太陽電池のｉ
層を形成する成膜条件では、原料ガス（ ＳｚＨ４ ，
ＧｇＨ４等）から多くの水累ガスが発生し、基板上に
形成されている膜に損傷を生じやすく、結局、変換効率
が低下してしまう。
を用いた時、光導電特性が優れたｐｉｎ型太陽電池のｉ
層を形成する成膜条件では、原料ガス（ ＳｚＨ４ ，
ＧｇＨ４等）から多くの水累ガスが発生し、基板上に
形成されている膜に損傷を生じやすく、結局、変換効率
が低下してしまう。
このようにいまだ、アモルファスシリコンゲルマニウム
の特性を生かした太陽電池は、開発されていなかった。
の特性を生かした太陽電池は、開発されていなかった。
そこで、本発明の目的は、長波長光の吸収に優レｔ．−
水素化アモルファスシリコンゲルマニウム（α−Ｓｉ
Ｇｅ：Ｈ） を用いた、安価で、光導電特性に優れ、変
換効率に優れている太陽電池を提供することにある。
水素化アモルファスシリコンゲルマニウム（α−Ｓｉ
Ｇｅ：Ｈ） を用いた、安価で、光導電特性に優れ、変
換効率に優れている太陽電池を提供することにある。
本発明の目的は
ｉｌとしてアモルファスシリコンゲルマニウムを用いた
ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池において、 ｐ Ｎ トアモルファスシリコンゲルマニウム膜トの間
に、少なくとも１層の水素ガス耐性のある保護膜を有す
ることを特徴とするアモルファスシリコン太陽電池によ
って達成される。
ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池において、 ｐ Ｎ トアモルファスシリコンゲルマニウム膜トの間
に、少なくとも１層の水素ガス耐性のある保護膜を有す
ることを特徴とするアモルファスシリコン太陽電池によ
って達成される。
また、本発明の目的は、
少なくともｐ層、ｉ層、ル層および基板からなるアモル
ファスシリコン太陽電池において、ｉ Ｎｉ カ少ナ＜
ト４ ，アモルファスシリコンゲルマニウム膜と、水
素ガス耐性のある保護膜とがらなり、 前記保護膜が前記アモルファスシリコンゲルマニウム膜
より基板側にあることを特徴とするｐｉｎ型アモルファ
スシリコン太陽電池によって達成される。
ファスシリコン太陽電池において、ｉ Ｎｉ カ少ナ＜
ト４ ，アモルファスシリコンゲルマニウム膜と、水
素ガス耐性のある保護膜とがらなり、 前記保護膜が前記アモルファスシリコンゲルマニウム膜
より基板側にあることを特徴とするｐｉｎ型アモルファ
スシリコン太陽電池によって達成される。
さらに、本発明の目的は、
アモルファスシリコンゲルマニウムを用（・たｐｉｎ型
アモルファスシリコン太陽電池の製造方法において、 ｉ層の形成にあたり、プラズマパワー密度が０． ０
５ Ｗ／一以下で、水素含有量１０チ以下のガスをプラ
ズマ分解することにより、ｐ層上にアモルファスシリコ
ン膜を成膜した後、 前記アモルファスシリコン膜上にアモルファスシリコン
ゲルマニウム膜を形成したことを特徴とするｐｉｎ型ア
モルファスシリコン太陽電池の製造方法によっても達成
される。
アモルファスシリコン太陽電池の製造方法において、 ｉ層の形成にあたり、プラズマパワー密度が０． ０
５ Ｗ／一以下で、水素含有量１０チ以下のガスをプラ
ズマ分解することにより、ｐ層上にアモルファスシリコ
ン膜を成膜した後、 前記アモルファスシリコン膜上にアモルファスシリコン
ゲルマニウム膜を形成したことを特徴とするｐｉｎ型ア
モルファスシリコン太陽電池の製造方法によっても達成
される。
保賎膜の組成は、製造時に、保護膜形成以前に基板に成
膜されている膜（例えば、電極膜やＰ層を指す。以下，
下地膜という．）に損傷を与えなければ、特に限定され
ることはないが、光導電特性の優れたａ−Ｓｉ：Ｈ膜が
好ましく用いられる。
膜されている膜（例えば、電極膜やＰ層を指す。以下，
下地膜という．）に損傷を与えなければ、特に限定され
ることはないが、光導電特性の優れたａ−Ｓｉ：Ｈ膜が
好ましく用いられる。
この場合には、α一Ｓｉ：Ｈ膜とα−ＳｉＧａ：Ｈ膜よ
りなる多層化した龜層を有するｐｉｎ型太￥ｊｈｖＬ池
となる。本発明においては，１層は何層になろうと限定
されない。
りなる多層化した龜層を有するｐｉｎ型太￥ｊｈｖＬ池
となる。本発明においては，１層は何層になろうと限定
されない。
保膜膜の膜厚は、太陽電池を構成する他の膜の成膜条件
により異なるが、一般的に１０ｏｏ，；以上が好ましい
。１０ｏｏ ｉより膜が薄いと下地膜への損傷を食い止
める効果が少なくなってしま５。
により異なるが、一般的に１０ｏｏ，；以上が好ましい
。１０ｏｏ ｉより膜が薄いと下地膜への損傷を食い止
める効果が少なくなってしま５。
保腰膜の成膜手段は，光ＣＶＤ法，あるいは成膜速度の
小さいグロー放電プラズマＣＶＤ法等が好ましい。
小さいグロー放電プラズマＣＶＤ法等が好ましい。
ａ−．５ｉ：Ｈ膜を、プラスマバヮー密度０． ０ ５
ｆ ／一以下で、水素含有量１０％以下のガスをプラ
ズマ分解して形成することが好ましい。
ｆ ／一以下で、水素含有量１０％以下のガスをプラ
ズマ分解して形成することが好ましい。
水素含有量が１０％以上のガスを用いると、下地膜に損
傷を与え変換効率が低下する．また、ブラｘ” −ｒ
ハ’７ − 密度０． ０ ５ Ｆ／一以上のプラズマ
分解でも、下地膜に損傷を与えてしまう。
傷を与え変換効率が低下する．また、ブラｘ” −ｒ
ハ’７ − 密度０． ０ ５ Ｆ／一以上のプラズマ
分解でも、下地膜に損傷を与えてしまう。
本発明のアモルファスシリコンゲルマニウムを用いた太
陽電池は、α−ＳｉＧａ：Ｈ膜を形成する以前に、水素
ガスから下地膜上を保獲する膜を作る。
陽電池は、α−ＳｉＧａ：Ｈ膜を形成する以前に、水素
ガスから下地膜上を保獲する膜を作る。
上記保膜膜が、光導電特性が高いα−．ＳｉＧｔ ：
Ｈ農の製造時に発生する水素ガスによって引き起こされ
る、ドーピングを施した下地膜に対する物理的、化学的
な損傷を防止する。
Ｈ農の製造時に発生する水素ガスによって引き起こされ
る、ドーピングを施した下地膜に対する物理的、化学的
な損傷を防止する。
さらに、上記保護膜としてプラズマバワー密度が０．０
５Ｗ／ｃｍ３以下で、水素含有１ｉｋ１０％以下のカス
をプラズマ分解して成膜したα一．Ｓｉ：Ｈ膜を用いれ
ば、下地膜が水素ガスにより損傷を受けない、光導電特
性が優れた膜を成膜１−ることかできる。
５Ｗ／ｃｍ３以下で、水素含有１ｉｋ１０％以下のカス
をプラズマ分解して成膜したα一．Ｓｉ：Ｈ膜を用いれ
ば、下地膜が水素ガスにより損傷を受けない、光導電特
性が優れた膜を成膜１−ることかできる。
本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限
定されるものではない。
定されるものではない。
第１図は、本発明のａ − ＳｉＧｇ ： Ｅ膜を用い
た太陽電池の構成を示す断面図である。
た太陽電池の構成を示す断面図である。
太陽電池は、Ｓｎ ０ ２膜２を形成したガラス基板１
上に、ｐ層としてのＢ原子ドープα一．Ｓｉ：Ｈ膜ろと
、保膿膜して８Ｉｌ！，１項目のｉ層のα−Ｓｉ：Ｈ膜
４、第２１一目のｔ層としてのａ − ＳｉＧａ ：
Ｈ ａ５と、Ｐ原子ドープ微結晶．５ｉ膜６と裏面Ｍ′
ｖｌＬ極７とを順次積層して構成されている。
上に、ｐ層としてのＢ原子ドープα一．Ｓｉ：Ｈ膜ろと
、保膿膜して８Ｉｌ！，１項目のｉ層のα−Ｓｉ：Ｈ膜
４、第２１一目のｔ層としてのａ − ＳｉＧａ ：
Ｈ ａ５と、Ｐ原子ドープ微結晶．５ｉ膜６と裏面Ｍ′
ｖｌＬ極７とを順次積層して構成されている。
カラス基板１は青板ガラスを用い、この上に．５ ｎ
Ｏ２膜２を５０００ ｉ程度形成する。ｐ型α一Ｓ龜：
Ｈ膜は、Ｈ，希釈Ｂ，Ｈ６とＳ Ｌ Ｅ４を通常の１！
１．５６ＭＨｚの平行平板型τｆプラズマＣＶＤ法によ
り形成する。
Ｏ２膜２を５０００ ｉ程度形成する。ｐ型α一Ｓ龜：
Ｈ膜は、Ｈ，希釈Ｂ，Ｈ６とＳ Ｌ Ｅ４を通常の１！
１．５６ＭＨｚの平行平板型τｆプラズマＣＶＤ法によ
り形成する。
保護膜である第１層目のｉ−ａ−ｓｉ：Ｈ膜４はＳ ＊
Ｈ４ガスを通常の１ ５． ５６ ＭＨｚの平行平板
型ｒｆプラズマＣＶＤ法により、低い電力密度（好まし
くは１５ｙ＋＋Ｆ／一以下）で１５００ノ形成する。
Ｈ４ガスを通常の１ ５． ５６ ＭＨｚの平行平板
型ｒｆプラズマＣＶＤ法により、低い電力密度（好まし
くは１５ｙ＋＋Ｆ／一以下）で１５００ノ形成する。
第２Ｎ目のｔ一α−ＳｉＧａ：Ｈ膜５は、第３図に示す
ような有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いて形
成する。上記有磁場マイクロ波プラズマＣＶＩ）装置は
、排気口１９がら排気される真空呈１２と、その上部に
、配置された放電管１３と、マイクロ波を供給するマグ
ネトロン１０と，供給されるマイクロ波を上記放電管１
３に導波する導波管１１とを備える。上記放電管１３の
周囲には、磁場を発生するソレノイドコイル１４が設け
られている。真空室１２には，基＆１７を載置する試料
台１８が設けてあり、また先端が放電管１３方向に開口
する放電ガス導入口１５と、試料台１８方向に開口する
成膜ガス導入口１６が設けてある。上記ル型微結晶Ｓｉ
膜６は、平行平板壓ｒｆプラズマＣＶＤ法により形成す
ることができる。また、裏面Ｍ電極７は通常の真空蒸着
法により形成する。
ような有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いて形
成する。上記有磁場マイクロ波プラズマＣＶＩ）装置は
、排気口１９がら排気される真空呈１２と、その上部に
、配置された放電管１３と、マイクロ波を供給するマグ
ネトロン１０と，供給されるマイクロ波を上記放電管１
３に導波する導波管１１とを備える。上記放電管１３の
周囲には、磁場を発生するソレノイドコイル１４が設け
られている。真空室１２には，基＆１７を載置する試料
台１８が設けてあり、また先端が放電管１３方向に開口
する放電ガス導入口１５と、試料台１８方向に開口する
成膜ガス導入口１６が設けてある。上記ル型微結晶Ｓｉ
膜６は、平行平板壓ｒｆプラズマＣＶＤ法により形成す
ることができる。また、裏面Ｍ電極７は通常の真空蒸着
法により形成する。
本発明の太陽電池と、本発明外の太陽電池の性能を比較
するために、次のような太陽電池を製造した。
するために、次のような太陽電池を製造した。
（本発明の太陽電池の製造）
青板ガラスからなるガラス基板１上に、Ｓルｏ２膜２を
約５０００ ；形成したものを用いた。この基板に１３
．５６ＭＨｚ の平行平板壓ｒｆプラズマＣＶＤ法を用
い、原料ガスとしてＨ，希釈１％Ｂ，Ｈ，（シボラン）
２０ｓｃｃｍとＳｉＨ４ ２０ ｓｃｃｍを流し、基板
温度１６０℃、反応圧力２００ｍＴｏｒｒ ， ｒｆ
電力３Ｗの条件でＢ原子をドーブしたα−Ｓｉ二Ｈ膜６
を形成した。
約５０００ ；形成したものを用いた。この基板に１３
．５６ＭＨｚ の平行平板壓ｒｆプラズマＣＶＤ法を用
い、原料ガスとしてＨ，希釈１％Ｂ，Ｈ，（シボラン）
２０ｓｃｃｍとＳｉＨ４ ２０ ｓｃｃｍを流し、基板
温度１６０℃、反応圧力２００ｍＴｏｒｒ ， ｒｆ
電力３Ｗの条件でＢ原子をドーブしたα−Ｓｉ二Ｈ膜６
を形成した。
次にこの上に保護膜である第１層目のｔ，層４として、
ＳｉＨ４ ２５ ｓｃｃｍ，基板温度１８０℃，反応圧
力２００ ｍＴｏｒｒ ， ｒｆ電力３Ｆ（プラズマバ
ヮー密度９．６Ｗ／ｃ１／ｌ）の条件でａ−．Ｓｉ：Ｈ
ｐｐを＋１＋ １０ｏｏ．； ，＋２１ １５００，４
， （３） ２０００４ 各々形成したものを作製し
た。なお、水素ガス濃度は０チである。
ＳｉＨ４ ２５ ｓｃｃｍ，基板温度１８０℃，反応圧
力２００ ｍＴｏｒｒ ， ｒｆ電力３Ｆ（プラズマバ
ヮー密度９．６Ｗ／ｃ１／ｌ）の条件でａ−．Ｓｉ：Ｈ
ｐｐを＋１＋ １０ｏｏ．； ，＋２１ １５００，４
， （３） ２０００４ 各々形成したものを作製し
た。なお、水素ガス濃度は０チである。
各々の試料に対して同じ条件で第２層目の番層として、
第３図に示す有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用
い、α−ＳｉＧａ：Ｈ膜５を形成した。
第３図に示す有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用
い、α−ＳｉＧａ：Ｈ膜５を形成した。
成膜ガス導入口１６から．５ｉＨ４８ｓｃｃｍとＧｇＨ
４ ４ ｓｃａｍ、放電ガス導入口１５から４ ６ ｓ
ｅｃ＠を流し、マイクロ波周波数２． ５４ ＧＨｚ
，マイクロ波出力１００Ｆ，放電ガス圧１．６ｍＴｏｒ
ｒ，基板温度１８０℃、放電管１３の排気側端部での磁
場強度を８７５Ｇの条件でａ−ＳｉＧｇ ：Ｈ膜を形成
した。
４ ４ ｓｃａｍ、放電ガス導入口１５から４ ６ ｓ
ｅｃ＠を流し、マイクロ波周波数２． ５４ ＧＨｚ
，マイクロ波出力１００Ｆ，放電ガス圧１．６ｍＴｏｒ
ｒ，基板温度１８０℃、放電管１３の排気側端部での磁
場強度を８７５Ｇの条件でａ−ＳｉＧｇ ：Ｈ膜を形成
した。
次に前記３試料についてル撒微結晶５４膜６をＨ２希釈
１０ｏｏ ｐｐｍ ．ホスフィン５０ ｐｃｃｍ ，
ＳｉＨ４ ２ ｚｃａｒｎ ＋成膜温度１７０℃，反応
圧力６００ ｍＴ ｏｒｒ の条件で平行平板型τｆプ
ラズマＣＶＩ）法で放電電力６０Ｗで形成した。
１０ｏｏ ｐｐｍ ．ホスフィン５０ ｐｃｃｍ ，
ＳｉＨ４ ２ ｚｃａｒｎ ＋成膜温度１７０℃，反応
圧力６００ ｍＴ ｏｒｒ の条件で平行平板型τｆプ
ラズマＣＶＩ）法で放電電力６０Ｗで形成した。
ついで、裏面Ｍ電極を抵抗加熱蒸着により形成し、太陽
電池を得た。
電池を得た。
α−Ｓｉ：Ｈ膜を（１１ １０００，４ ， ＋２＋
１ｓｏｏＡ， （３１ ２ｏｏｏ，；の太陽電池を実施
例−１，同−２．同−３とする。
１ｓｏｏＡ， （３１ ２ｏｏｏ，；の太陽電池を実施
例−１，同−２．同−３とする。
水素ガス濃度は９チであるＳｉＨ４ ２５ｚｃｃｍ ，
基板温度１８０℃，反応圧力２００ ｒｎＴｏｒｒ ，
ｒｆ電力１３Ｆ（プラズマパワー密度［Ｌｏａｒ／，
１）の条件で、保膿膜としてα−Ｓｉ：Ｈ膜４を形成し
た以外は、上記実施例−２と同様にして実施例−４の太
陽電池を作成した。
基板温度１８０℃，反応圧力２００ ｒｎＴｏｒｒ ，
ｒｆ電力１３Ｆ（プラズマパワー密度［Ｌｏａｒ／，
１）の条件で、保膿膜としてα−Ｓｉ：Ｈ膜４を形成し
た以外は、上記実施例−２と同様にして実施例−４の太
陽電池を作成した。
（比較例の太陽電池の製造）
保膜膜のα一Ｓｉ：Ｈ膜４を形成せず、上記ｐ層α一Ｓ
ｉ：Ｈ膜３の上に直接ｉ一α−５ｉＧｍ：Ｈ膜５を形成
したことを除いて、他の条件を全く同一として比較例−
１の太陽電池を形成した。
ｉ：Ｈ膜３の上に直接ｉ一α−５ｉＧｍ：Ｈ膜５を形成
したことを除いて、他の条件を全く同一として比較例−
１の太陽電池を形成した。
α一Ｓｉ：Ｈ膜４の形成に際し、水素含有量が１２チの
ガスを、ｒｆ電力１６Ｗ（プラズマバワー密度が０．
０５ Ｆ／一）で形成したことを除いて、他の条件を実
施例−２と同一として比較例−２の太陽電池を形成した
。
ガスを、ｒｆ電力１６Ｗ（プラズマバワー密度が０．
０５ Ｆ／一）で形成したことを除いて、他の条件を実
施例−２と同一として比較例−２の太陽電池を形成した
。
α−Ｓｉ：Ｈ膜４の形成に際し、水素含有量が１０％の
ガスを、ｒｆ寛力１９Ｗ（プラズマパワー密度が０．［
ｌ６Ｆ／，！） で形成したことを除いて、他の条件を
実施例−２と同一として比較例−３の太陽電池を形成し
た。
ガスを、ｒｆ寛力１９Ｗ（プラズマパワー密度が０．［
ｌ６Ｆ／，！） で形成したことを除いて、他の条件を
実施例−２と同一として比較例−３の太陽電池を形成し
た。
α−Ｓｉ：Ｈ膜４の形成に際し、水素含有量が１２％の
ガスを、γｆｔ力１９Ｗ（プラズマパワー密度が０．
０６ Ｗ／ｌ，ｔ） で形成したことを除いて、他の条
件を実施例−２と同一として比較例−４の太陽電池を形
成した。
ガスを、γｆｔ力１９Ｗ（プラズマパワー密度が０．
０６ Ｗ／ｌ，ｔ） で形成したことを除いて、他の条
件を実施例−２と同一として比較例−４の太陽電池を形
成した。
（本発明の太陽電池と比較例の太陽電池の性能比較）
上記の本発明と比較例の太陽電池をＡＭ１．５，１００
ｍＦ／一赤色フィルター下においてＩ−Ｖ％性の測定を
行った。
ｍＦ／一赤色フィルター下においてＩ−Ｖ％性の測定を
行った。
その結果を第２図に示す。
第２図は，α−Ｓｉ：Ｈ腺厚１ ５００ Ａである本発
明の実施例−２の太陽電池のＩ−Ｖ特性８を基準に、比
較例−１の太陽電池の７−Ｖ特性９を示している。短絡
電流、開放電圧はそれほど差がないが、曲線因子は比較
例（曲線９）で０４５７に対し、本発明の太陽電池（曲
線８）では０．５７１と大きく向上しており、曲線因子
が改善されている。
明の実施例−２の太陽電池のＩ−Ｖ特性８を基準に、比
較例−１の太陽電池の７−Ｖ特性９を示している。短絡
電流、開放電圧はそれほど差がないが、曲線因子は比較
例（曲線９）で０４５７に対し、本発明の太陽電池（曲
線８）では０．５７１と大きく向上しており、曲線因子
が改善されている。
このように本発明の太陽電池では、曲線因子が太きいた
め、曲線因子×開放電圧×短絡電流密度で表わされる変
換効率が改善される。
め、曲線因子×開放電圧×短絡電流密度で表わされる変
換効率が改善される。
同様にして、本発明のα−Ｓｉ：Ｈ膜厚が１０ｏｏ．，
；．２０００ Ａの実施例−１，同−３さらに実施例−
４の太陽電池では、曲線因子０．５５以上の良好な特性
のものが得られた。これに対し、比較例−２．同３，同
−４の太陽電池は曲線因子が０．５０以下となり、曲線
因子が小さかった。
；．２０００ Ａの実施例−１，同−３さらに実施例−
４の太陽電池では、曲線因子０．５５以上の良好な特性
のものが得られた。これに対し、比較例−２．同３，同
−４の太陽電池は曲線因子が０．５０以下となり、曲線
因子が小さかった。
本発明のように、下地膜上に保膿膜としてａＳｉ：Ｈ膜
を設けることにより、下地膜に損傷がなく、変換効率が
良好な太陽電池を得ることができる。
を設けることにより、下地膜に損傷がなく、変換効率が
良好な太陽電池を得ることができる。
特に、長波長光域にまで吸収特性を有するａ一Ｓ＊Ｇｇ
：Ｈ膜を，下地膜の損傷なしにｉ層として形成すること
ができるので，アモルファスシリコンゲルマニウムを用
いた太陽電池の効率を大幅に向上できる。
：Ｈ膜を，下地膜の損傷なしにｉ層として形成すること
ができるので，アモルファスシリコンゲルマニウムを用
いた太陽電池の効率を大幅に向上できる。
第１図は，本発明のシリコンゲルマニウムヲ用いたアモ
ルファス太陽電池の構成の一例を示す断面図である。 第２図は、本発明の実施例及び比較例のシリコンゲルマ
ニウムを用いたアモルファス太陽ｔａの１−Ｖ特性を示
す図である。 第６図は、太陽電池のλ層α−ＳｉＧａ：Ｈ腺形成に用
いるマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の一例の構造の概要
を示す図である。 １・・・・・・・・・・・・ガラス基板２・・・・・・
・・・・・・Ｓ ３０ ２展３・・・・・・・・・・・
・ｐｍα−Ｓｉ：Ｈ膜４・・・・・・・・・・・・ｉ−
α−Ｓｉ：Ｈ腺５・・・・・・・・・・・・ｉ−ａ−Ｓ
乙Ｇｍ：Ｈｌｉ６・・・・・・・・・・・・ルー微結晶
Ｓｉｐ７・・・・・・・・・・・裏面Ａ１電極８・・・
・・・・・・・・・本発明の実施例により作製した太陽
電池のＩ−Ｖ特性 ９・・・・・・・・・・・比較例により作製した太陽電
池のＩ一Ｖ特性 １０・・・・・・・・・マグ不トロン １１・・・・・・・・・導波管 １２・・・・・・・・・真空室 １３・・・・・・・・・放電管 ソレノイドコイル 放電ガス導入日 成膜ガス導入口 基板 試料台 排気口
ルファス太陽電池の構成の一例を示す断面図である。 第２図は、本発明の実施例及び比較例のシリコンゲルマ
ニウムを用いたアモルファス太陽ｔａの１−Ｖ特性を示
す図である。 第６図は、太陽電池のλ層α−ＳｉＧａ：Ｈ腺形成に用
いるマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の一例の構造の概要
を示す図である。 １・・・・・・・・・・・・ガラス基板２・・・・・・
・・・・・・Ｓ ３０ ２展３・・・・・・・・・・・
・ｐｍα−Ｓｉ：Ｈ膜４・・・・・・・・・・・・ｉ−
α−Ｓｉ：Ｈ腺５・・・・・・・・・・・・ｉ−ａ−Ｓ
乙Ｇｍ：Ｈｌｉ６・・・・・・・・・・・・ルー微結晶
Ｓｉｐ７・・・・・・・・・・・裏面Ａ１電極８・・・
・・・・・・・・・本発明の実施例により作製した太陽
電池のＩ−Ｖ特性 ９・・・・・・・・・・・比較例により作製した太陽電
池のＩ一Ｖ特性 １０・・・・・・・・・マグ不トロン １１・・・・・・・・・導波管 １２・・・・・・・・・真空室 １３・・・・・・・・・放電管 ソレノイドコイル 放電ガス導入日 成膜ガス導入口 基板 試料台 排気口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ｉ層としてアモルファスシリコンゲルマニウムを用
いたｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池において、 ｐ層とアモルファスシリコンゲルマニウム膜との間に、
少なくとも１層の水素ガス耐性のある保護膜を有するこ
とを特徴とするアモルファスシリコン太陽電池。 ２、少なくともｐ層、ｉ層、ｎ層および基板からなるア
モルファスシリコン太陽電池において、ｉ層が少なくと
も、アモルファスシリコンゲルマニウム膜と、水素ガス
耐性のある保護膜とからなり、 前記保護膜が前記アモルファスシリコンゲルマニウム膜
より基板側にあることを特徴とするｐｉｎ型アモルファ
スシリコン太陽電池。 ３、前記保護膜がアモルファスシリコン膜であることを
特徴とする請求項１または２記載のｐｉｎ型アモルファ
スシリコン太陽電池。 ４、アモルファスシリコンゲルマニウムを用いたｐｉｎ
型アモルファスシリコン太陽電池の製造方法において、 ｉ層の形成にあたり、プラズマパワー密度が０．０５Ｗ
／ｃｍ＾３以下で、水素含有量１０％以下のガスをプラ
ズマ分解することにより、ｐ層上にアモルファスシリコ
ン膜を成膜した後、 前記アモルファスシリコン膜上にアモルファスシリコン
ゲルマニウム膜を形成したことを特徴とするｐｉｎ型ア
モルファスシリコン太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008231A JP2644901B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008231A JP2644901B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03214676A true JPH03214676A (ja) | 1991-09-19 |
| JP2644901B2 JP2644901B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=11687388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008231A Expired - Fee Related JP2644901B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2644901B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002083984A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池およびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107574A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
| JPS6249672A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アモルフアス光起電力素子 |
| JPS6461907A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Hitachi Ltd | Formation of amorphous semiconductor alloy |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2008231A patent/JP2644901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107574A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
| JPS6249672A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アモルフアス光起電力素子 |
| JPS6461907A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Hitachi Ltd | Formation of amorphous semiconductor alloy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002083984A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2644901B2 (ja) | 1997-08-25 |
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