JPH04301063A - 透明導電膜の製造方法 - Google Patents
透明導電膜の製造方法Info
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- Coating By Spraying Or Casting (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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池、液晶ディ
スプレイ装置等に用いられる透明導電膜に関する。
スプレイ装置等に用いられる透明導電膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光等の光エネルギーを直接電気エネ
ルギーに変換する太陽電池は、ガラス等の絶縁性透明基
板上に、酸化インジウム・錫（ＩＴＯ）、酸化錫（Ｓｎ
Ｏ２）等の導電性酸化物からなる透明導電膜を被着せし
め、この上にｐｉｎの半導体接合を有する非晶質シリコ
ンからなる光電変換層が設けられ、更にこの光電変換層
上にアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の背面電極が
被着されて構成されている。
ルギーに変換する太陽電池は、ガラス等の絶縁性透明基
板上に、酸化インジウム・錫（ＩＴＯ）、酸化錫（Ｓｎ
Ｏ２）等の導電性酸化物からなる透明導電膜を被着せし
め、この上にｐｉｎの半導体接合を有する非晶質シリコ
ンからなる光電変換層が設けられ、更にこの光電変換層
上にアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の背面電極が
被着されて構成されている。
【０００３】ところで、上述した透明導電膜は、通常化
学気相成長法（ＣＶＤ）により、基板上に被着している
。
学気相成長法（ＣＶＤ）により、基板上に被着している
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＶＤ
法により形成された透明導電膜は、導電酸化物の各粒界
周囲が酸素の不足した層で覆われている。このため、透
明導電膜としての導電率が低下するなどの問題があった
。
法により形成された透明導電膜は、導電酸化物の各粒界
周囲が酸素の不足した層で覆われている。このため、透
明導電膜としての導電率が低下するなどの問題があった
。
【０００５】また、太陽電池を構成する場合、透明導電
膜上に、プラズマＣＶＤ法により非晶質シリコンの薄膜
を形成する。ところで、ＩＴＯまたはＳｎＯ２からなる
透明導電膜を用いた太陽電池では、プラズマＣＶＤ法に
より非晶質シリコンの薄膜を形成する際に、透明導電膜
からの酸素の抜けが発生し、透明導電膜の光透過率が低
下するという問題もあった。この透明導電膜からの酸素
の抜けを防止する方法として、ＩＴＯまたはＳｎＯ２か
らなる透明導電膜上に、酸素抜け防止用の膜として酸化
亜鉛膜（ＺｎＯ）を被覆するものがあるが、この方法で
は、ＺｎＯ膜を被覆するための工程が必要になり、製造
工程が煩瑣になるという問題があった。
膜上に、プラズマＣＶＤ法により非晶質シリコンの薄膜
を形成する。ところで、ＩＴＯまたはＳｎＯ２からなる
透明導電膜を用いた太陽電池では、プラズマＣＶＤ法に
より非晶質シリコンの薄膜を形成する際に、透明導電膜
からの酸素の抜けが発生し、透明導電膜の光透過率が低
下するという問題もあった。この透明導電膜からの酸素
の抜けを防止する方法として、ＩＴＯまたはＳｎＯ２か
らなる透明導電膜上に、酸素抜け防止用の膜として酸化
亜鉛膜（ＺｎＯ）を被覆するものがあるが、この方法で
は、ＺｎＯ膜を被覆するための工程が必要になり、製造
工程が煩瑣になるという問題があった。
【０００６】この発明は、かかる従来の問題点を解消し
、膜中の酸素を安定した状態に保ち、導電率を向上せし
める透明導電膜を提供することをその課題とする。
、膜中の酸素を安定した状態に保ち、導電率を向上せし
める透明導電膜を提供することをその課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の透明導電膜の
製造方法は、透明導電膜の材料となるパウダーをプラズ
マにて溶融し、この溶融物を基板上に吹き付けて透明導
電膜を形成した後、酸素雰囲気中でプラズマを発生させ
て、上記透明導電膜に熱処理を施すことを特徴とする。
製造方法は、透明導電膜の材料となるパウダーをプラズ
マにて溶融し、この溶融物を基板上に吹き付けて透明導
電膜を形成した後、酸素雰囲気中でプラズマを発生させ
て、上記透明導電膜に熱処理を施すことを特徴とする。
【０００８】
【作用】この発明によれば、酸素雰囲気中で熱処理を行
うことにより、粒界周囲に酸素が補充される。このため
、膜中の酸素が安定な結合サイトに落ち着き、粒界周囲
が酸素が十分安定に供給された状態の導電酸化物となる
。
うことにより、粒界周囲に酸素が補充される。このため
、膜中の酸素が安定な結合サイトに落ち着き、粒界周囲
が酸素が十分安定に供給された状態の導電酸化物となる
。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例につき図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１０】第２図は、本実施例の製造に用いられる減
圧プラズマ溶射装置の概略模式図である。
圧プラズマ溶射装置の概略模式図である。
【００１１】まず、減圧プラズマ溶射装置について簡単
に説明する。第２図において、１１は減圧保持可能な真
空容器、１２はプラズマ溶射用の直流電源で、この直流
電源はプラズマ溶射ガン１３を構成する陰極１４ａと１
４ｂに結合されている。１５は成膜すべき透明導電膜の
原料パウダー例えば粒径数μｍ〜数１０μｍの錫（Ｓｎ
）粉末、インジウム（Ｉｎ）粉末、亜鉛（Ｚｎ）粉末等
が供給されるパウダー供給口で、上記陰極１４ａと陽極
１４ｂの間で発生させたＤＣプラズマの熱で原料パウダ
ーは溶融される。１６は前記原料パウダーの溶融物をプ
ラズマ溶射用ガン１３から微粒子状のプラズマジェット
１７として噴射せしめるヘリウム、アルゴン、酸素など
の溶射ガスが導入される溶射ガス導入口で、前記プラズ
マジェット１７はプラズマ溶射用ガン１３と対向配置さ
れた基板１上に原料パウダーに基づく多結晶、或いは微
結晶の酸化インジウム・錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ
２）等の導電性酸化物からなる透明導電膜を成膜する。 ２０、２１は真空容器１１内に雰囲気ガスを導入或いは
排気する雰囲気ガス導入口及び排気口である。
に説明する。第２図において、１１は減圧保持可能な真
空容器、１２はプラズマ溶射用の直流電源で、この直流
電源はプラズマ溶射ガン１３を構成する陰極１４ａと１
４ｂに結合されている。１５は成膜すべき透明導電膜の
原料パウダー例えば粒径数μｍ〜数１０μｍの錫（Ｓｎ
）粉末、インジウム（Ｉｎ）粉末、亜鉛（Ｚｎ）粉末等
が供給されるパウダー供給口で、上記陰極１４ａと陽極
１４ｂの間で発生させたＤＣプラズマの熱で原料パウダ
ーは溶融される。１６は前記原料パウダーの溶融物をプ
ラズマ溶射用ガン１３から微粒子状のプラズマジェット
１７として噴射せしめるヘリウム、アルゴン、酸素など
の溶射ガスが導入される溶射ガス導入口で、前記プラズ
マジェット１７はプラズマ溶射用ガン１３と対向配置さ
れた基板１上に原料パウダーに基づく多結晶、或いは微
結晶の酸化インジウム・錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ
２）等の導電性酸化物からなる透明導電膜を成膜する。 ２０、２１は真空容器１１内に雰囲気ガスを導入或いは
排気する雰囲気ガス導入口及び排気口である。
【００１２】さて、本発明は上述した減圧プラズマ溶射
装置を用いて、透明導電膜の材料となるパウダーをプラ
ズマにて溶融し、この溶融物を基板１上に吹き付けて透
明導電膜２を形成する。この状態では、図１（イ）に示
すように、導電性酸化物３の各粒界周囲が酸素の不足し
た層４で覆われている。そこで本発明は、透明導電膜２
を形成した後、原料パウダーの供給を停止し、プラズマ
ガスとして酸素を供給し、酸素雰囲気中でプラズマを発
生させて、透明導電膜２に熱処理を施す。この熱アニー
ルを施して徐冷することにより図１（ロ）に示すように
、導電酸化物の各粒界周囲の酸素の不足した層４に酸素
が供給され、膜中の酸素が安定な結合サイトに落ち着く
。
装置を用いて、透明導電膜の材料となるパウダーをプラ
ズマにて溶融し、この溶融物を基板１上に吹き付けて透
明導電膜２を形成する。この状態では、図１（イ）に示
すように、導電性酸化物３の各粒界周囲が酸素の不足し
た層４で覆われている。そこで本発明は、透明導電膜２
を形成した後、原料パウダーの供給を停止し、プラズマ
ガスとして酸素を供給し、酸素雰囲気中でプラズマを発
生させて、透明導電膜２に熱処理を施す。この熱アニー
ルを施して徐冷することにより図１（ロ）に示すように
、導電酸化物の各粒界周囲の酸素の不足した層４に酸素
が供給され、膜中の酸素が安定な結合サイトに落ち着く
。
【００１３】このように、プラズマ溶射により、透明導
電膜２を形成し、そのまま状態でプラズマガスを酸素ガ
スに換え、プラズマを発生させて、透明導電膜２を熱ア
ニールすることで、膜中酸素の安定し且つ導電率の向上
した透明導電膜２が形成できる。
電膜２を形成し、そのまま状態でプラズマガスを酸素ガ
スに換え、プラズマを発生させて、透明導電膜２を熱ア
ニールすることで、膜中酸素の安定し且つ導電率の向上
した透明導電膜２が形成できる。
【００１４】又、プラズマ溶射により透明導電膜２を形
成することで、粒界が大きくなるため、表面に微細な凹
凸を設けることができる。このため、この透明導電膜上
に光電変換層を形成し、太陽電池を構成すると、光電変
換層に入射した光を散乱させて反射損失を減少させると
ともに、光電変換層中の光路長を増大させて光の吸収効
率を高める所謂テクスチャー効果が得られる。
成することで、粒界が大きくなるため、表面に微細な凹
凸を設けることができる。このため、この透明導電膜上
に光電変換層を形成し、太陽電池を構成すると、光電変
換層に入射した光を散乱させて反射損失を減少させると
ともに、光電変換層中の光路長を増大させて光の吸収効
率を高める所謂テクスチャー効果が得られる。
【００１５】
表１ないし表３に本発明の具体的実施例を製造条件を示
す。表１は透明導電膜としてＳｎＯ２膜を形成する場合
を示す。
す。表１は透明導電膜としてＳｎＯ２膜を形成する場合
を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】また、ＳｎＯ２膜を形成する場合の原料パ
ウダーは、表１以外にＳｎやＳｎＯ等を用いてもよい。
ウダーは、表１以外にＳｎやＳｎＯ等を用いてもよい。
【００１８】表２は透明導電膜として、ＩＴＯ膜を形成
する場合を示す。
する場合を示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】ＩＴＯ膜を形成する場合の原料パウダーは
表２以外に、ＩｎとＳｎ、Ｉｎ−Ｓｎ合金、ＩｎとＳｎ
Ｏ等を用いてもよい。
表２以外に、ＩｎとＳｎ、Ｉｎ−Ｓｎ合金、ＩｎとＳｎ
Ｏ等を用いてもよい。
【００２１】表３は透明導電膜として、ＺｎＯ膜を形成
する場合を示す。
する場合を示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】ＺｎＯ膜を形成する場合の原料パウダーは
、表３以外にＺｎを用いてもよい。
、表３以外にＺｎを用いてもよい。
【００２４】表１ないし表３に示すように、アニールを
施す前の導電率に比べ、アニールを施した後では、導電
率が１桁向上していることが判る。このように、アニー
ルを施すことで、透明導電膜を構成する導電酸化物の各
粒界周囲の酸系が安定な結合サイトに落ち着き、導電率
が向上する。
施す前の導電率に比べ、アニールを施した後では、導電
率が１桁向上していることが判る。このように、アニー
ルを施すことで、透明導電膜を構成する導電酸化物の各
粒界周囲の酸系が安定な結合サイトに落ち着き、導電率
が向上する。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、酸素雰囲気中で熱処
理を行うことにより、粒界周囲に酸素が補充されるので
、膜中の酸素が安定な結合サイトに落ち着き、粒界周囲
が酸素が十分安定に供給された状態の導電酸化物となり
、導電率を向上せしめることができる。また、この透明
導電膜を用いて太陽電池を構成すると、プラズマＣＶＤ
法による非晶質シリコン薄膜形成時のプラズマの耐性が
向上、即ち酸素の抜けが抑制されるので、酸素抜け防止
用の膜を被覆することなく光透過率の低下を防止するこ
とができる。
理を行うことにより、粒界周囲に酸素が補充されるので
、膜中の酸素が安定な結合サイトに落ち着き、粒界周囲
が酸素が十分安定に供給された状態の導電酸化物となり
、導電率を向上せしめることができる。また、この透明
導電膜を用いて太陽電池を構成すると、プラズマＣＶＤ
法による非晶質シリコン薄膜形成時のプラズマの耐性が
向上、即ち酸素の抜けが抑制されるので、酸素抜け防止
用の膜を被覆することなく光透過率の低下を防止するこ
とができる。
【図１】 この発明による透明導電膜の製造方法の各
状態を示す模式図である。
状態を示す模式図である。
【図２】 この発明の製造に用いられる減圧プラズマ
溶射装置の概略模式図である。
溶射装置の概略模式図である。
１ 基板
２ 透明導電膜
３ 導電酸化物
Claims (1)
- 【請求項１】 透明導電膜の材料となるパウダーをプ
ラズマにて溶融し、この溶融物を基板上に吹き付けて透
明導電膜を形成した後、酸素雰囲気中でプラズマを発生
させて、上記透明導電膜に熱処理を施すことを特徴とす
る透明導電膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089928A JP2763688B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 透明導電膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089928A JP2763688B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 透明導電膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301063A true JPH04301063A (ja) | 1992-10-23 |
| JP2763688B2 JP2763688B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=13984363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089928A Expired - Fee Related JP2763688B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 透明導電膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763688B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5646482A (en) * | 1995-05-30 | 1997-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ADC gas discharge image display device having cathode material dimensional constraints |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4936354A (ja) * | 1972-08-07 | 1974-04-04 | ||
| JPS62252009A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | 日本ビクター株式会社 | 透明導電膜 |
| JPS62295311A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-22 | 松下電器産業株式会社 | 透明導電膜の製法 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3089928A patent/JP2763688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4936354A (ja) * | 1972-08-07 | 1974-04-04 | ||
| JPS62252009A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | 日本ビクター株式会社 | 透明導電膜 |
| JPS62295311A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-22 | 松下電器産業株式会社 | 透明導電膜の製法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5730637A (en) * | 1994-06-03 | 1998-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image display apparatus and method for fabricating the same |
| US5646482A (en) * | 1995-05-30 | 1997-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ADC gas discharge image display device having cathode material dimensional constraints |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2763688B2 (ja) | 1998-06-11 |
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