JPH0418646B2 - - Google Patents
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- JPH0418646B2 JPH0418646B2 JP60131284A JP13128485A JPH0418646B2 JP H0418646 B2 JPH0418646 B2 JP H0418646B2 JP 60131284 A JP60131284 A JP 60131284A JP 13128485 A JP13128485 A JP 13128485A JP H0418646 B2 JPH0418646 B2 JP H0418646B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は酸化インジウムスズ（ITO）、酸化ス
ズ（SnOx）等の透光性導電酸化物層の加工方法
に関し、例えば光起電力装置や光導電装置等の光
電変換デバイスやその他のオプテイカルデバイス
の受光面電極として利用される。
ズ（SnOx）等の透光性導電酸化物層の加工方法
に関し、例えば光起電力装置や光導電装置等の光
電変換デバイスやその他のオプテイカルデバイス
の受光面電極として利用される。
(ロ) 従来の技術
ITOやSnOxに代表される透光性導電酸化物
（以下TCOと称す）層は上述の如く光起電力装置
や光導電装置等のオプテイカルデバイスに於ける
受光面電極として利用されている。特に光起電力
装置や光導電装置の如く半導体活性層の光変換作
用を利用する光電変換デバイスにあつては斯る半
導体活性層に入射する光を可及的に多くすること
が肝要であり、そのために昭和60年春季応用物理
学会予稿集第439頁29p−Ｕ−14に開示された如
く受光面電極として用いられるTCO層もその表
面がほぼ平坦なものから凹凸なものに移行しつつ
ある。即ち、TCO層の表面に凹凸な粗面状を呈
すると斯る凹凸表面上に形成される半導体光活性
層との接触界面も自ずと凹凸となり、この接触界
面に於ける入射光の反射量の減少が図れる結果、
半導体活性層に入射する光量が増大する。
（以下TCOと称す）層は上述の如く光起電力装置
や光導電装置等のオプテイカルデバイスに於ける
受光面電極として利用されている。特に光起電力
装置や光導電装置の如く半導体活性層の光変換作
用を利用する光電変換デバイスにあつては斯る半
導体活性層に入射する光を可及的に多くすること
が肝要であり、そのために昭和60年春季応用物理
学会予稿集第439頁29p−Ｕ−14に開示された如
く受光面電極として用いられるTCO層もその表
面がほぼ平坦なものから凹凸なものに移行しつつ
ある。即ち、TCO層の表面に凹凸な粗面状を呈
すると斯る凹凸表面上に形成される半導体光活性
層との接触界面も自ずと凹凸となり、この接触界
面に於ける入射光の反射量の減少が図れる結果、
半導体活性層に入射する光量が増大する。
上記先行技術に開示されたTCO層の凹凸化は、
ほぼ平坦な表面を持つ透光性支持基板を準備し、
その表面に先ず半球状のSiO2粒子を埋込み該基
板表面に凹凸を付与した後、斯る凹凸基板表面に
TCO層が被着されることにより実現される。
ほぼ平坦な表面を持つ透光性支持基板を準備し、
その表面に先ず半球状のSiO2粒子を埋込み該基
板表面に凹凸を付与した後、斯る凹凸基板表面に
TCO層が被着されることにより実現される。
然し乍ら、斯る方法によればTCO層の成膜に
先立つて基板表面に凹凸を微細に加工することが
非常に困難であり、特に光起電力装置や光導電装
置等の光電変換作用を利用した光電変換デバイス
の受光面電極として要求される適切な凹凸化は難
しく、量産性の欠如は免れない。
先立つて基板表面に凹凸を微細に加工することが
非常に困難であり、特に光起電力装置や光導電装
置等の光電変換作用を利用した光電変換デバイス
の受光面電極として要求される適切な凹凸化は難
しく、量産性の欠如は免れない。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は上述の如く特に光電変換デバイスの受
光面電極として要求される適切な凹凸化が難し
く、量産性の欠如を解決しようとするものであ
る。
光面電極として要求される適切な凹凸化が難し
く、量産性の欠如を解決しようとするものであ
る。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するためにほぼ平坦
な表面に沿つてTCO層が一様に形成された透光
性支持基板を準備し、上記TCO層をその露出面
方向からその途中までエツチング処理を施すこと
により、上記TCO層の露出面に、凸部と凸部と
の間の間隔が約2000〜10000Å、凸部と凹部との
高低差が約1000〜5000Åである凹凸を付与したも
のである。
な表面に沿つてTCO層が一様に形成された透光
性支持基板を準備し、上記TCO層をその露出面
方向からその途中までエツチング処理を施すこと
により、上記TCO層の露出面に、凸部と凸部と
の間の間隔が約2000〜10000Å、凸部と凹部との
高低差が約1000〜5000Åである凹凸を付与したも
のである。
(ホ) 作 用
上述の如く透光性支持基板のほぼ平坦面に沿つ
て形成さえたTCO層をその露出面からその途中
までエツチング処理を施すことによつて、斯るエ
ツチング処理は、上記TCO層の露出面に、凸部
と凸部との間の間隔が約2000〜10000Å、凸部と
凹部との高低差が約1000〜5000Åである、微細な
反射量の少ない凹凸を形成する。
て形成さえたTCO層をその露出面からその途中
までエツチング処理を施すことによつて、斯るエ
ツチング処理は、上記TCO層の露出面に、凸部
と凸部との間の間隔が約2000〜10000Å、凸部と
凹部との高低差が約1000〜5000Åである、微細な
反射量の少ない凹凸を形成する。
(ヘ) 実施例
第１図乃至第３図は本発明加工方法を模式的に
表わしている。先ず第１図の工程では、絶縁性の
ほぼ平坦な表面に沿つてTCO層１が一様に形成
されたガラス等の透光性支持基板２が準備され
る。上記TCO層１は例えばITO、SnOxからな
り、周知の電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、スパ
ツタ法、CVD法、スプレー法等により形成され
ている。より具体的には基板温度300℃、酸素分
圧４×10-4Torrの形成条件に基づいて電子ビー
ム蒸着法により得られた平均粒径約500〜2000Å、
膜厚約1500〜7000Åの５％SnOxをドープした
ITOからなるTCO層１を、ガラス製支持基板２
に予め被着したものを準備する。
表わしている。先ず第１図の工程では、絶縁性の
ほぼ平坦な表面に沿つてTCO層１が一様に形成
されたガラス等の透光性支持基板２が準備され
る。上記TCO層１は例えばITO、SnOxからな
り、周知の電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、スパ
ツタ法、CVD法、スプレー法等により形成され
ている。より具体的には基板温度300℃、酸素分
圧４×10-4Torrの形成条件に基づいて電子ビー
ム蒸着法により得られた平均粒径約500〜2000Å、
膜厚約1500〜7000Åの５％SnOxをドープした
ITOからなるTCO層１を、ガラス製支持基板２
に予め被着したものを準備する。
第２図の工程では上記支持基板２のほぼ平坦面
に被着されていたTCO層１がその露出面から支
持基板２に向かつてエツチング処理が施される。
使用されるエツチング液としては上記ITOの
TCO層１に対してHCl：H2O：FeCl3＝500c.c.：
600c.c.：100ｇのものが好適であり、他に王水も利
用可能である。斯るエツチング処理に於いて、
TCO層１はその露出面から順次エツチング除去
されるもののTCO層１のエツチングレートの異
方性に起因して、先ず第２図に示す如くエツチン
グレートの高い部分からエツチングが始まるため
に、断面台形状となる。
に被着されていたTCO層１がその露出面から支
持基板２に向かつてエツチング処理が施される。
使用されるエツチング液としては上記ITOの
TCO層１に対してHCl：H2O：FeCl3＝500c.c.：
600c.c.：100ｇのものが好適であり、他に王水も利
用可能である。斯るエツチング処理に於いて、
TCO層１はその露出面から順次エツチング除去
されるもののTCO層１のエツチングレートの異
方性に起因して、先ず第２図に示す如くエツチン
グレートの高い部分からエツチングが始まるため
に、断面台形状となる。
第３図は第２図のエツチング処理が終了した状
態を示している。即ち、斯るエツチング処理は
TCO層１の厚み方向の途中までとし、その露出
面が微細な凹凸を持つまで行ない、例えば高低差
約1000〜5000Å、凸部と凸部の間隔約2000〜
10000Åのほぼ三角錐状の凹凸面１texが形成され
る。例えば上記エツチング液、液温約25℃の条件
に於いて20〜40分程度で上記微細な凹凸面１tex
が得られる。
態を示している。即ち、斯るエツチング処理は
TCO層１の厚み方向の途中までとし、その露出
面が微細な凹凸を持つまで行ない、例えば高低差
約1000〜5000Å、凸部と凸部の間隔約2000〜
10000Åのほぼ三角錐状の凹凸面１texが形成され
る。例えば上記エツチング液、液温約25℃の条件
に於いて20〜40分程度で上記微細な凹凸面１tex
が得られる。
第４図及び第５図は本発明方法により凹凸化さ
れる前のTCO層１の粒子構造を示す走査顕微鏡
写真であつて、第４図の断面状態であり、第５図
は露出面に対して傾斜角80度の方向から臨んだ状
態で、両者の倍率は等しくなく写真の下段に夫々
のスケールが記してある。第６図及び第７図は上
記第４図及び第５図に示されたTCO層１を本発
明方法により凹凸化した後のTCO層１の粒子構
造を示す走査顕微鏡写真であつて、第６図は第４
図と同倍率の断面状態であり、第７図は第５図と
同倍率の露出面（凹凸面１tex）に対して傾斜角
80度の方向から臨んだ状態である。
れる前のTCO層１の粒子構造を示す走査顕微鏡
写真であつて、第４図の断面状態であり、第５図
は露出面に対して傾斜角80度の方向から臨んだ状
態で、両者の倍率は等しくなく写真の下段に夫々
のスケールが記してある。第６図及び第７図は上
記第４図及び第５図に示されたTCO層１を本発
明方法により凹凸化した後のTCO層１の粒子構
造を示す走査顕微鏡写真であつて、第６図は第４
図と同倍率の断面状態であり、第７図は第５図と
同倍率の露出面（凹凸面１tex）に対して傾斜角
80度の方向から臨んだ状態である。
尚、参考までに第８図及び第９図に第２図に相
当する凹凸加工の途中状態に於けるTCO層１の
粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から臨
んだ状態の走査顕微鏡写真を示す。
当する凹凸加工の途中状態に於けるTCO層１の
粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向から臨
んだ状態の走査顕微鏡写真を示す。
この顕微鏡写真からTCO層１の異方性エツチ
ングレートにより、その露出面から支持基板２方
向に均一にエツチング除去されることなく凹凸面
１texが形成されていることは明らかである。
ングレートにより、その露出面から支持基板２方
向に均一にエツチング除去されることなく凹凸面
１texが形成されていることは明らかである。
この様にして凹凸面１texが付与されたTCO層
１を評価するために、斯る凹凸面１texに特公昭
53−37718号公報に示されたpin接合を有するアモ
ルフアスシリコンの半導体光活性層とアルミニウ
ム電極とを順次積層した光起電力装置を作製し、
その反射率をほぼ可視光帯域に亘つて測定したと
ころ、第１０図の反射特性を得た。一方、斯る本
発明方法により凹凸加工されたTCO層１を受光
面電極とした光起電力装置に代つて、第１図及び
第６図、第７図に示した凹凸加工する以前の
TCO層１を受光面電極とした光起電力装置の反
射特性を測定し、その結果が第１１図に示してあ
る。斯る第１１図の反射特性を見ると、約450n
ｍ、約650nｍ以上の波長に対して断続的に20％
以上の反射率を呈していたのに対し、本発明によ
るTCO層１を用いた光起電力装置に於いては約
400〜800nｍの可視光帯域に亘つてほぼ一定した
10％以下の反射率を呈するに止まつた。この反射
率の低域は光電変換作用をなす半導体光活性層内
に多くの光を入射せしめることを意味し、光起電
力装置にあつては光電変換効率を上昇せしめるこ
とができる。
１を評価するために、斯る凹凸面１texに特公昭
53−37718号公報に示されたpin接合を有するアモ
ルフアスシリコンの半導体光活性層とアルミニウ
ム電極とを順次積層した光起電力装置を作製し、
その反射率をほぼ可視光帯域に亘つて測定したと
ころ、第１０図の反射特性を得た。一方、斯る本
発明方法により凹凸加工されたTCO層１を受光
面電極とした光起電力装置に代つて、第１図及び
第６図、第７図に示した凹凸加工する以前の
TCO層１を受光面電極とした光起電力装置の反
射特性を測定し、その結果が第１１図に示してあ
る。斯る第１１図の反射特性を見ると、約450n
ｍ、約650nｍ以上の波長に対して断続的に20％
以上の反射率を呈していたのに対し、本発明によ
るTCO層１を用いた光起電力装置に於いては約
400〜800nｍの可視光帯域に亘つてほぼ一定した
10％以下の反射率を呈するに止まつた。この反射
率の低域は光電変換作用をなす半導体光活性層内
に多くの光を入射せしめることを意味し、光起電
力装置にあつては光電変換効率を上昇せしめるこ
とができる。
第１２図は乃至第１５図は本発明の比較例とし
て従来の技術の項で述べた支持基板２に予め凹凸
表面２texを付与し、その凹凸表面２tex上に
TCO層１を形成したものを示し、第１２図は模
式的断面図、第１３図はそのTCO層１の粒子構
造の断面状態を示す走査顕微鏡写真、第１４図は
同じく粒子構造を傾斜角80度の方向から臨んだ走
査顕微鏡写真及び第１５図は斯る粒子構造の
TCO層１を光起電力装置の受光面電極としたと
きの反射特性図である。斯る走査顕微鏡写真の倍
率は、第１３図は第４図及び第６図と同じであ
り、第１４図は第５図及び第７図と同一である。
また反射特性を測定する光起電力装置の半導体活
性層及びアルミニウム電極とともに第１０図、第
１１図のものと同時に形成されている。従つて、
この先行技術に開示されたTCO層１を光起電力
装置の受光面電極として用いても本発明方法によ
り凹凸加工された光起電力装置の反射特性に対し
て特に600nｍの長波長帯域で劣つていることが
明らかである。
て従来の技術の項で述べた支持基板２に予め凹凸
表面２texを付与し、その凹凸表面２tex上に
TCO層１を形成したものを示し、第１２図は模
式的断面図、第１３図はそのTCO層１の粒子構
造の断面状態を示す走査顕微鏡写真、第１４図は
同じく粒子構造を傾斜角80度の方向から臨んだ走
査顕微鏡写真及び第１５図は斯る粒子構造の
TCO層１を光起電力装置の受光面電極としたと
きの反射特性図である。斯る走査顕微鏡写真の倍
率は、第１３図は第４図及び第６図と同じであ
り、第１４図は第５図及び第７図と同一である。
また反射特性を測定する光起電力装置の半導体活
性層及びアルミニウム電極とともに第１０図、第
１１図のものと同時に形成されている。従つて、
この先行技術に開示されたTCO層１を光起電力
装置の受光面電極として用いても本発明方法によ
り凹凸加工された光起電力装置の反射特性に対し
て特に600nｍの長波長帯域で劣つていることが
明らかである。
(ト) 発明の効果
本発明方法は以上の説明から明らかな如く、透
光性支持基板のほぼ平坦面に沿つて形成された
TCO層をその露出面からその途中までエツチン
グ処理を施し、凸部と凸部との間の間隔が約2000
〜10000Å、凸部と凹部との高低差が約1000〜
5000Åである凹凸を形成することによつて、光起
電力装置や光導電装置等の光電変換デバイスやそ
の他のオプテイカルデバイスの受光面電極として
利用するに最適に、種々の波長の光に対して反射
量の少ない微細な凹凸を形成することができ、し
かも斯る凹凸の形成は、エツチング液組成、液
温、エツチング時間を適宜に選択することにより
容易に制御することが可能であり、上記凹凸面を
量産性良く得ることができる。
光性支持基板のほぼ平坦面に沿つて形成された
TCO層をその露出面からその途中までエツチン
グ処理を施し、凸部と凸部との間の間隔が約2000
〜10000Å、凸部と凹部との高低差が約1000〜
5000Åである凹凸を形成することによつて、光起
電力装置や光導電装置等の光電変換デバイスやそ
の他のオプテイカルデバイスの受光面電極として
利用するに最適に、種々の波長の光に対して反射
量の少ない微細な凹凸を形成することができ、し
かも斯る凹凸の形成は、エツチング液組成、液
温、エツチング時間を適宜に選択することにより
容易に制御することが可能であり、上記凹凸面を
量産性良く得ることができる。
第１図乃至第３図は本発明加工方法を説明する
ための状態別模式的断面図、第４図及び第５図は
凹凸化される前の透光性導電酸化物の粒子構造の
断面状態及び傾斜角80度の方向から臨んだ状態を
示す走査顕微鏡写真、第６図及び第７図は本発明
加工方法により凹凸化された後の透光性導電酸化
物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向か
ら臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第８図及び
第９図は第２図に相当する凹凸加工の途中状態に
於ける透光性導電酸化物の粒子構造の断面状態及
び傾斜角80度の方向から臨んだ状態の走査顕微鏡
写真、第１０図は本発明加工方法により加工され
た透光性導電酸化物を受光面電極として組込んだ
光起電力装置の反射特性図、第１１図は従来の透
光性導電酸化物を受光面電極として光起電力装置
の反射特性図、第１２図は本発明加工方法の比較
例の模式的断面図、第１３図及び第１４図は上記
第１２図に示した本発明比較例に於ける透光性導
電酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の
方向から臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第１
５図は斯る比較例を受光面電極とした光起電力装
置の反射特性図、を夫々示している。 １……透光性導電酸化物（TCO）層、１tex…
…凹凸面、２……透光性支持基板。
ための状態別模式的断面図、第４図及び第５図は
凹凸化される前の透光性導電酸化物の粒子構造の
断面状態及び傾斜角80度の方向から臨んだ状態を
示す走査顕微鏡写真、第６図及び第７図は本発明
加工方法により凹凸化された後の透光性導電酸化
物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向か
ら臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第８図及び
第９図は第２図に相当する凹凸加工の途中状態に
於ける透光性導電酸化物の粒子構造の断面状態及
び傾斜角80度の方向から臨んだ状態の走査顕微鏡
写真、第１０図は本発明加工方法により加工され
た透光性導電酸化物を受光面電極として組込んだ
光起電力装置の反射特性図、第１１図は従来の透
光性導電酸化物を受光面電極として光起電力装置
の反射特性図、第１２図は本発明加工方法の比較
例の模式的断面図、第１３図及び第１４図は上記
第１２図に示した本発明比較例に於ける透光性導
電酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の
方向から臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第１
５図は斯る比較例を受光面電極とした光起電力装
置の反射特性図、を夫々示している。 １……透光性導電酸化物（TCO）層、１tex…
…凹凸面、２……透光性支持基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ほぼ平坦な表面に沿つて透光性導電酸化物層
が一様に形成された透光性支持基板を準備し、上
記透光性導電酸化物層をその露出面方向からその
途中までエツチング処理を施してこの透光性導電
酸化物層の露出面に、凸部と凸部との間の間隔が
約2000〜10000Å、凸部と凹部との高低差が約
1000〜5000Åである凹凸を付与したことを特徴と
する透光性導電酸化物層の加工方法。 ２ 上記透光性導電酸化物層は酸化インジウムス
ズであることを特徴とした特許請求の範囲第１項
記載の透光性導電酸化物の加工方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131284A JPS61288314A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 透光性導電酸化物層の加工方法 |
| US06/872,684 US4732621A (en) | 1985-06-17 | 1986-06-10 | Method for producing a transparent conductive oxide layer and a photovoltaic device including such a layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131284A JPS61288314A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 透光性導電酸化物層の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288314A JPS61288314A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH0418646B2 true JPH0418646B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=15054350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60131284A Granted JPS61288314A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 透光性導電酸化物層の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288314A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69936526T3 (de) * | 1998-06-01 | 2009-06-25 | Kaneka Corp. | Silizium dünnschicht photoelektrische vorrichtung |
| JP2002287906A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Mitsubishi Chemicals Corp | タッチパネル |
| JP4389585B2 (ja) | 2001-10-19 | 2009-12-24 | 旭硝子株式会社 | 透明導電性酸化物膜付き基体および光電変換素子 |
| US7608294B2 (en) | 2003-11-18 | 2009-10-27 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Transparent substrate with transparent conductive film, method of manufacturing the same, and photoelectric conversion element including the substrate |
| JP5235315B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2013-07-10 | 株式会社カネカ | 透明電極付き基板の製造方法 |
| JP5890760B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2016-03-22 | 日本板硝子株式会社 | 光散乱機能および反射抑制機能を有する光入射面を備えたガラス板 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60131284A patent/JPS61288314A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288314A (ja) | 1986-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |