JPH065764B2 - 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents
非晶質シリコン太陽電池の製造方法Info
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- JPH065764B2 JPH065764B2 JP57122983A JP12298382A JPH065764B2 JP H065764 B2 JPH065764 B2 JP H065764B2 JP 57122983 A JP57122983 A JP 57122983A JP 12298382 A JP12298382 A JP 12298382A JP H065764 B2 JPH065764 B2 JP H065764B2
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- JP
- Japan
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- amorphous silicon
- type
- disilane
- silicon layer
- solar cell
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は非晶質シリコン太陽電池及びその製法に関し、
特にSinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化合物のグロー
放電分解により得られる新規な非晶質シリコン層を有す
る高効率の太陽電池及びその製法に関する。
特にSinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化合物のグロー
放電分解により得られる新規な非晶質シリコン層を有す
る高効率の太陽電池及びその製法に関する。
シリコンの水素化物をグロー放電分解して得られる非晶
質シリコンはそのバンドギャップ中の局在準位密度が小
さくなることから、価電子制御ができることはよくしら
れている。SinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化合物を
グロー放電分解して半導体素子にできることは特開昭56
−83929に開示されてており、この方法においては0.1To
rr以下の比較的低い圧力におけるグロー放電分解により
目的とする非晶質シリコン膜が得られている。
質シリコンはそのバンドギャップ中の局在準位密度が小
さくなることから、価電子制御ができることはよくしら
れている。SinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化合物を
グロー放電分解して半導体素子にできることは特開昭56
−83929に開示されてており、この方法においては0.1To
rr以下の比較的低い圧力におけるグロー放電分解により
目的とする非晶質シリコン膜が得られている。
しかし乍ら、圧力を高めることは半導体素子の性能を低
下せしめることにつながるものであることから、圧力を
高くすればさらに高速で半導体素子を製作できることが
明白でもこれを達成する手法が見出せなかったものと理
解される。
下せしめることにつながるものであることから、圧力を
高くすればさらに高速で半導体素子を製作できることが
明白でもこれを達成する手法が見出せなかったものと理
解される。
本発明者らは太陽電池の高速製造と高効率化を目的とし
て上記のような困難な課題に取組み鋭意検討を進めた結
果、これを解決したのでここにその技術を開示するもの
である。
て上記のような困難な課題に取組み鋭意検討を進めた結
果、これを解決したのでここにその技術を開示するもの
である。
本発明の目的はSinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化合
物を原料として得られる高効率の太陽電池及びその製造
法を提供することにある。
物を原料として得られる高効率の太陽電池及びその製造
法を提供することにある。
本発明の別の目的は太陽電池の大量生産を可能にする非
晶質シリコン膜の高速成膜技術の提供すなわち効率のよ
い生産プロセスの提供にある。
晶質シリコン膜の高速成膜技術の提供すなわち効率のよ
い生産プロセスの提供にある。
本発明の別の目的は高品質の非晶質シリコン膜の提供、
すなわちバンドギャップ内の局在準位密度の小さい非晶
質シリコン膜、フェルミレベルがほぼバンドギャップの
中央に位置する非晶質シリコン膜を提供することにあ
る。
すなわちバンドギャップ内の局在準位密度の小さい非晶
質シリコン膜、フェルミレベルがほぼバンドギャップの
中央に位置する非晶質シリコン膜を提供することにあ
る。
本発明の別の目的は極く少量のＰ型ドープ剤でｉ型非晶
質シリコン層の欠陥の補償が可能である非晶質シリコン
膜を提供することにある。
質シリコン層の欠陥の補償が可能である非晶質シリコン
膜を提供することにある。
本発明の別の目的はSinH2n+2（但しｎ≧２）で示される
化合物により形成される非晶質シリコン層を効率よくＰ
型又はｎ型の導電型にドープする技術を提供することに
ある。
化合物により形成される非晶質シリコン層を効率よくＰ
型又はｎ型の導電型にドープする技術を提供することに
ある。
本発明のさらに別の目的はSinH2n+2（但しｎ≧２）で示
される化合物によるＰ−ｉ、ｎ−ｉ接合の生成方法を提
供することにある。
される化合物によるＰ−ｉ、ｎ−ｉ接合の生成方法を提
供することにある。
上記した本発明の目的は、SinH2n+2（但しｎ≧２）で示
される化合物及びＰ型の導電型を示す物質のグロー放電
によりＰ型非晶質シリコン層を形成する工程、Ｐ型の導
電型を示す物質をSinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化
合物に対し３ppm以下混合しグロー放電によりｉ型非晶
質シリコン層を形成する工程、SinH2n+2（但しｎ≧２）
で示される化合物及びｎ型の導電型を示す物質のグロー
放電によりｎ型非晶質シリコン層を形成する工程により
製造される非晶質シリコン太陽電池によって満され、同
様の各工程を含む製造方法によって本発明の非晶質シリ
コン太陽電池が製造される。
される化合物及びＰ型の導電型を示す物質のグロー放電
によりＰ型非晶質シリコン層を形成する工程、Ｐ型の導
電型を示す物質をSinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化
合物に対し３ppm以下混合しグロー放電によりｉ型非晶
質シリコン層を形成する工程、SinH2n+2（但しｎ≧２）
で示される化合物及びｎ型の導電型を示す物質のグロー
放電によりｎ型非晶質シリコン層を形成する工程により
製造される非晶質シリコン太陽電池によって満され、同
様の各工程を含む製造方法によって本発明の非晶質シリ
コン太陽電池が製造される。
本発明においてはSinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化
合物として化学的に合成された物質あるいはモノシラン
の無声放電の如き物理的に合成された物質のいずれも有
効に使用できる。しかし乍ら太陽電池を工業的に生産す
る点からは、大量に安定した品質で得られる化学的に合
成された物質が実用上便利である。さらに太陽電池の効
率を向上させるためには原料物質は高純度であることが
好ましく、この点において本発明において好ましい原料
物質は一般式SinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化合物
において２≦ｎ≦５の範囲であり、特に好ましくはｎ＝
２の物質、ジシランである。ジシランに３≦ｎ≦５の物
質が混在していることは本発明において何らさしつかえ
ないので以下において、これら混合物を含めてジシラン
と称する。
合物として化学的に合成された物質あるいはモノシラン
の無声放電の如き物理的に合成された物質のいずれも有
効に使用できる。しかし乍ら太陽電池を工業的に生産す
る点からは、大量に安定した品質で得られる化学的に合
成された物質が実用上便利である。さらに太陽電池の効
率を向上させるためには原料物質は高純度であることが
好ましく、この点において本発明において好ましい原料
物質は一般式SinH2n+2（但しｎ≧２）で示される化合物
において２≦ｎ≦５の範囲であり、特に好ましくはｎ＝
２の物質、ジシランである。ジシランに３≦ｎ≦５の物
質が混在していることは本発明において何らさしつかえ
ないので以下において、これら混合物を含めてジシラン
と称する。
しかし乍らモノシランの含有量は、通常30容量％以下で
あり、好ましくは10容量％以下である。30容量％を越え
てモノシランが含有される場合には、もはや本発明の目
的は達成されない。モノシランが多量存在すると高速成
膜性が低下することはもちろんであるが、さらに不利な
ことは非晶質シリコン膜の半導体素子としての性能を左
右する該膜中の水素量の制御が困難になる。すなわち同
一分解温度においてジシランはモノシランよりも多量の
水素を含有する非晶質シリコン膜を形成することが実験
により確認されている。したがってモノシランの含有量
により水素の含有量が変わり、ついには太陽電池の光電
変換効率の低下をひきおこすことになる。この点におい
ても本発明は従来のモノシランのグロー放電分解とは異
る技術であることが容易に理解できる。
あり、好ましくは10容量％以下である。30容量％を越え
てモノシランが含有される場合には、もはや本発明の目
的は達成されない。モノシランが多量存在すると高速成
膜性が低下することはもちろんであるが、さらに不利な
ことは非晶質シリコン膜の半導体素子としての性能を左
右する該膜中の水素量の制御が困難になる。すなわち同
一分解温度においてジシランはモノシランよりも多量の
水素を含有する非晶質シリコン膜を形成することが実験
により確認されている。したがってモノシランの含有量
により水素の含有量が変わり、ついには太陽電池の光電
変換効率の低下をひきおこすことになる。この点におい
ても本発明は従来のモノシランのグロー放電分解とは異
る技術であることが容易に理解できる。
本発明においてはｉ型非晶質シリコン層を形成する工程
において、Ｐ型の導電型を示す物質をジシランに対して
３ppm以下混合してグロー放電が行なわれｉ型非晶質シ
リコン層が形成される。ジシランにより形成されるｉ型
非晶質シリコン層は本質的に欠陥が少ないようであり、
Ｐ型の導電型を示す物質は３ppm以下の極く微量の添
加、好ましくは0.05〜３ppm、更に好ましくは0.1〜１pp
mの添加で充分である。たとえば実施例１の如く、ジシ
ラン１容に対し0.25×10-6容の微量のジボランを導入す
ることによりｉ型非晶質シリコン層の欠陥は補償され
て、高効率の太陽電池が得られる。
において、Ｐ型の導電型を示す物質をジシランに対して
３ppm以下混合してグロー放電が行なわれｉ型非晶質シ
リコン層が形成される。ジシランにより形成されるｉ型
非晶質シリコン層は本質的に欠陥が少ないようであり、
Ｐ型の導電型を示す物質は３ppm以下の極く微量の添
加、好ましくは0.05〜３ppm、更に好ましくは0.1〜１pp
mの添加で充分である。たとえば実施例１の如く、ジシ
ラン１容に対し0.25×10-6容の微量のジボランを導入す
ることによりｉ型非晶質シリコン層の欠陥は補償され
て、高効率の太陽電池が得られる。
さらに本発明においては同伴ガスの存在下に非晶質シリ
コン層が形成されることが好ましい。従来モノシランガ
スを原料とする場合においては、同伴ガスは必ずしも必
要でなく、寧ろ100％純度のモノシランを用いることが
好ましいとされていた。しかし乍らジシランにより非晶
質シリコン層を形成する場合においては、同伴ガスの存
在下に行うことが好ましい結果を与える。本発明におい
て同伴ガスとはキャリヤーガスの意味でもあり、具体的
には水素やヘリウムが同伴ガスとして用いられる。同伴
ガスの使用量は、ジシラン１容に対して１〜1,000容の
とき好結果が得られる。同伴ガスを用いることの利点
は、１つには非晶質シリコン層の形成速度の制御が容易
になることであるが、さらに特筆すべき利点として、有
害な不純物に対して非晶質シリコン層が鈍感になる模様
であり、高効率の太陽電池が安定して得られることから
非常に実用的である。また別の利点は同伴ガスのみで安
定なグロー放電領域を形成できることである。ジシラン
による成膜速度は非常に早い。具体的な示例としては、
Pin構造の非晶質シリコン太陽電池を製造する場合、Ｐ
型やｎ型の非晶質シリコン層の形成は約20秒以内に終了
する。それ故、Ｐ型やｎ型の非晶質シリコン層を形成す
るために基板を反応室に挿入後ゴロー放電のマッチング
はまず同伴ガスによって行ない、ついでジシラン及びＰ
型又はｎ型の導電型を示す物質を導入することができ
る。この利点はジシランの特性から生じるものであり、
従来のモノシランの特性とは全く異るものであることが
理解できる。また連続的なプロセスにおいて非晶質シリ
コン層を形成する場合には同伴ガスまたは同伴ガスとＰ
型又はｎ型の導電型を示す物質を必要に応じて含有する
ジシランによるグロー放電領域に放電を破ることなく基
板を挿入することができる。この時も同伴ガスの放電下
に基板を挿入した後、ジシランを導入することにより、
ジシランの損失を少くできて経済上の利点が生まれる。
コン層が形成されることが好ましい。従来モノシランガ
スを原料とする場合においては、同伴ガスは必ずしも必
要でなく、寧ろ100％純度のモノシランを用いることが
好ましいとされていた。しかし乍らジシランにより非晶
質シリコン層を形成する場合においては、同伴ガスの存
在下に行うことが好ましい結果を与える。本発明におい
て同伴ガスとはキャリヤーガスの意味でもあり、具体的
には水素やヘリウムが同伴ガスとして用いられる。同伴
ガスの使用量は、ジシラン１容に対して１〜1,000容の
とき好結果が得られる。同伴ガスを用いることの利点
は、１つには非晶質シリコン層の形成速度の制御が容易
になることであるが、さらに特筆すべき利点として、有
害な不純物に対して非晶質シリコン層が鈍感になる模様
であり、高効率の太陽電池が安定して得られることから
非常に実用的である。また別の利点は同伴ガスのみで安
定なグロー放電領域を形成できることである。ジシラン
による成膜速度は非常に早い。具体的な示例としては、
Pin構造の非晶質シリコン太陽電池を製造する場合、Ｐ
型やｎ型の非晶質シリコン層の形成は約20秒以内に終了
する。それ故、Ｐ型やｎ型の非晶質シリコン層を形成す
るために基板を反応室に挿入後ゴロー放電のマッチング
はまず同伴ガスによって行ない、ついでジシラン及びＰ
型又はｎ型の導電型を示す物質を導入することができ
る。この利点はジシランの特性から生じるものであり、
従来のモノシランの特性とは全く異るものであることが
理解できる。また連続的なプロセスにおいて非晶質シリ
コン層を形成する場合には同伴ガスまたは同伴ガスとＰ
型又はｎ型の導電型を示す物質を必要に応じて含有する
ジシランによるグロー放電領域に放電を破ることなく基
板を挿入することができる。この時も同伴ガスの放電下
に基板を挿入した後、ジシランを導入することにより、
ジシランの損失を少くできて経済上の利点が生まれる。
上記の如く、ジシランの高速成膜性によって引きおこさ
れるプロセス上の問題は、回分プロセスにおいては同伴
ガスを用いることで解決できる。しかし乍らこの問題は
上記の如く連続的なプロセスにおいては、緩和される。
即ちジシランによる非晶質シリコン太陽電池の製造プロ
セスが回分式よりも寧ろ連続的プロセスに好適であるこ
と示すものであるが、この時には同伴ガスの使用は経済
上の効果を与えるものである。
れるプロセス上の問題は、回分プロセスにおいては同伴
ガスを用いることで解決できる。しかし乍らこの問題は
上記の如く連続的なプロセスにおいては、緩和される。
即ちジシランによる非晶質シリコン太陽電池の製造プロ
セスが回分式よりも寧ろ連続的プロセスに好適であるこ
と示すものであるが、この時には同伴ガスの使用は経済
上の効果を与えるものである。
前記の如くジシランを原料とする非晶質シリコン太陽電
池及びその製造方法は、モノシランを原料とする場合に
比べて格段に優れるものである。
池及びその製造方法は、モノシランを原料とする場合に
比べて格段に優れるものである。
つぎに本発明の実施態様について述べる。グロー放電設
備、原料ガス導入設備、真空排気設備、基板加熱設備及
び必要に応じて基板挿入、取出しあるいは移送のための
真空予備室を備えた１または複数の反応室において本発
明の製造工程は進められる。水素又はヘリウムを同伴ガ
スとしてジシラン及びIIIa族のＰ型の導電型を示す物質
を反応室へ導入し、真空排気量を調節し反応室圧力を0.
1〜５torrに制御し、１〜100ＷのDCあるいはRF電力を印
加してグロー放電を行なう。
備、原料ガス導入設備、真空排気設備、基板加熱設備及
び必要に応じて基板挿入、取出しあるいは移送のための
真空予備室を備えた１または複数の反応室において本発
明の製造工程は進められる。水素又はヘリウムを同伴ガ
スとしてジシラン及びIIIa族のＰ型の導電型を示す物質
を反応室へ導入し、真空排気量を調節し反応室圧力を0.
1〜５torrに制御し、１〜100ＷのDCあるいはRF電力を印
加してグロー放電を行なう。
前述の如くジシラン及びB2H6のようなIIIa族のＰ型の導
電型を示す物質については、基板を反応室へ挿入した後
に同伴ガスによるグロー放電中にこれらを導入できるこ
とは勿論である。
電型を示す物質については、基板を反応室へ挿入した後
に同伴ガスによるグロー放電中にこれらを導入できるこ
とは勿論である。
ついで0.1〜５torrの同伴ガス零囲気の真空予備室に
て、250〜400゜Cに加熱された第１の電極が形成された基
板が、反応室のグロー放電を破ることなく、反応室内へ
移送される。約20秒以内の時間でＰ型非晶質シリコン層
が形成される。本発明で用いることのできる基板につい
ては特に制限はない。つぎにＰ型の導電型を示す物質を
ジシランに対して３ppm以下の容量比で添加されたジシ
ランを反応室へ導入しｉ型（真性）非晶質シリコン層を
形成する。ｉ型非晶質シリコン層の形成は約６分以内に
終了する。つぎにPH3、AsH3のようなVa族のｎ型の導電
型を示す物質及びジシランを反応室へ導入し、ｎ型非晶
質シリコン層が形成される。ｎ型非晶質シリコン層の形
成は、Ｐ型非晶質シリコン層と同じく約20秒以内の時間
で終了する。つぎに第２の電極を形成せしめて本発明の
太陽電池を得る。
て、250〜400゜Cに加熱された第１の電極が形成された基
板が、反応室のグロー放電を破ることなく、反応室内へ
移送される。約20秒以内の時間でＰ型非晶質シリコン層
が形成される。本発明で用いることのできる基板につい
ては特に制限はない。つぎにＰ型の導電型を示す物質を
ジシランに対して３ppm以下の容量比で添加されたジシ
ランを反応室へ導入しｉ型（真性）非晶質シリコン層を
形成する。ｉ型非晶質シリコン層の形成は約６分以内に
終了する。つぎにPH3、AsH3のようなVa族のｎ型の導電
型を示す物質及びジシランを反応室へ導入し、ｎ型非晶
質シリコン層が形成される。ｎ型非晶質シリコン層の形
成は、Ｐ型非晶質シリコン層と同じく約20秒以内の時間
で終了する。つぎに第２の電極を形成せしめて本発明の
太陽電池を得る。
本発明において第１または第２の電極に用いられる物質
は、非晶質シリコン太陽電池に有用な電極材料たとえば
アルミニウム、モリブデン、クロム、ITO（インジウム
錫酸化物）、酸化錫等の薄膜やステンレス、モリブデン
等の薄板である。
は、非晶質シリコン太陽電池に有用な電極材料たとえば
アルミニウム、モリブデン、クロム、ITO（インジウム
錫酸化物）、酸化錫等の薄膜やステンレス、モリブデン
等の薄板である。
以上の如く本発明は新規の光電エネルギー変換装置とし
て極めて有用なものであり、且つ有用な製造方法であ
る。
て極めて有用なものであり、且つ有用な製造方法であ
る。
以下実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１ 基板加熱手段を有する真空予備室を備えた平行平板電極
型RF容量結合型反応室を用いた。原料ガス導入設備より
B2H6／Si2H6／He＝0.1／10／90の容量比で原料ガスを導
入した。真空排気系の排気量を調節し、反応室内圧力を
１torrに保持した。一方真空予備室にITO膜を付与した
ガラス基板を挿入しHe零囲気において350゜Cに加熱し、
１torrに減圧した。13.56MHzのRF電源より8Wの電力を印
加しグロー放電を開始した。放電のマッチングを得たと
ころで、該予備室から反応室へと基板を移送し、ITO膜
上にＰ型非晶質シリコン層を20秒間堆積した。ついでB2
H6／Si2H6／He＝2.5×10-6／10／90の容量比の原料ガス
に前記の原料ガスを切替えて５分間グロー放電を行な
い、ｉ型非晶質シリコン層を堆積形成した。つぎに、同
様にしてPH3／Si2H6／He＝0.05／10／90の容量比の原料
に切替え、20秒間グロー放電を継続することによりｎ型
非晶質シリコン層を堆積形成した。ついでITO膜をエレ
クトロンビームによる蒸着法でｎ型非晶質シリコン層上
に形成し、第２の電極とした。第１及び第２の電極に光
電出力をとりだすためのリード線を接続した。こうして
得られた非晶質シリコン太陽電池の模式図を第１図に示
した。この太陽電池においてはソーラーシュミレータに
よるAMIの光照射において、光の入射方向が第１図の10
又は20のいずれの方向においても、２mm角の照射面積に
おいて、フィルファクター0.6以上を示し、光電変換効
率は６％以上を示した。第２図にこの方法によって得ら
れた太陽電池の光電変換特性図を例示した。
型RF容量結合型反応室を用いた。原料ガス導入設備より
B2H6／Si2H6／He＝0.1／10／90の容量比で原料ガスを導
入した。真空排気系の排気量を調節し、反応室内圧力を
１torrに保持した。一方真空予備室にITO膜を付与した
ガラス基板を挿入しHe零囲気において350゜Cに加熱し、
１torrに減圧した。13.56MHzのRF電源より8Wの電力を印
加しグロー放電を開始した。放電のマッチングを得たと
ころで、該予備室から反応室へと基板を移送し、ITO膜
上にＰ型非晶質シリコン層を20秒間堆積した。ついでB2
H6／Si2H6／He＝2.5×10-6／10／90の容量比の原料ガス
に前記の原料ガスを切替えて５分間グロー放電を行な
い、ｉ型非晶質シリコン層を堆積形成した。つぎに、同
様にしてPH3／Si2H6／He＝0.05／10／90の容量比の原料
に切替え、20秒間グロー放電を継続することによりｎ型
非晶質シリコン層を堆積形成した。ついでITO膜をエレ
クトロンビームによる蒸着法でｎ型非晶質シリコン層上
に形成し、第２の電極とした。第１及び第２の電極に光
電出力をとりだすためのリード線を接続した。こうして
得られた非晶質シリコン太陽電池の模式図を第１図に示
した。この太陽電池においてはソーラーシュミレータに
よるAMIの光照射において、光の入射方向が第１図の10
又は20のいずれの方向においても、２mm角の照射面積に
おいて、フィルファクター0.6以上を示し、光電変換効
率は６％以上を示した。第２図にこの方法によって得ら
れた太陽電池の光電変換特性図を例示した。
実施例２ ｉ型非晶質シリコンを形成するときに原料ガスとしてB2
H6／Si2H6／He＝2.5×10-6／10／90のガスを用いるかわ
りにB2H6／Si2H6／He＝0.5×10-6／10／90のガスを用い
て、実施例１と同様にして太陽電池を形成した。フィル
ファクターは0.6〜0.66であり、光電変換効率は6.3％と
良好であった。
H6／Si2H6／He＝2.5×10-6／10／90のガスを用いるかわ
りにB2H6／Si2H6／He＝0.5×10-6／10／90のガスを用い
て、実施例１と同様にして太陽電池を形成した。フィル
ファクターは0.6〜0.66であり、光電変換効率は6.3％と
良好であった。
比較例１ ｉ型非晶質シリコンを形成するときに原料ガスとしてB2
H6／Si2H6／He＝２×10-4／10／90のガス原料ガス（ジ
シランに対しB2H620ppm）とした他は、実施例２と同様
の実験を行った。フィルファターは0.45〜0.50であり、
光電変換効率は3.6％と非常に低いものでしかなかっ
た。
H6／Si2H6／He＝２×10-4／10／90のガス原料ガス（ジ
シランに対しB2H620ppm）とした他は、実施例２と同様
の実験を行った。フィルファターは0.45〜0.50であり、
光電変換効率は3.6％と非常に低いものでしかなかっ
た。
比較例２ 実施例１において、ジシラン（Si2H6）の代わりにモノ
シラン（SiH4）を用いて、ｐ型非晶質シリコン層を形成
したほかは、実施例１と同様の実験を行った。得られた
太陽電池は開放端電圧が低下したのに加え、フィルファ
クターは０．４５にまで大きく低下し、また光電変換効
率も４．３％に低下して仕舞った。実施例１における、
フィルファクターが０．６以上、光電変換効率が６％以
上もあることを考慮すると、ｐ型非晶質シリコン層を形
成するのに、ジシランの代わりにモノシランを用いただ
けで、得られた太陽電池は到底予想されざるほど、フィ
ルファクターや光電変換効率が低下して仕舞うことが明
らかになった。すなわち、モノシランとジシランは、こ
の非晶質シリコン太陽電池形成の原料としては、決して
等価には扱えない似て非なるものであることが示され
た。
シラン（SiH4）を用いて、ｐ型非晶質シリコン層を形成
したほかは、実施例１と同様の実験を行った。得られた
太陽電池は開放端電圧が低下したのに加え、フィルファ
クターは０．４５にまで大きく低下し、また光電変換効
率も４．３％に低下して仕舞った。実施例１における、
フィルファクターが０．６以上、光電変換効率が６％以
上もあることを考慮すると、ｐ型非晶質シリコン層を形
成するのに、ジシランの代わりにモノシランを用いただ
けで、得られた太陽電池は到底予想されざるほど、フィ
ルファクターや光電変換効率が低下して仕舞うことが明
らかになった。すなわち、モノシランとジシランは、こ
の非晶質シリコン太陽電池形成の原料としては、決して
等価には扱えない似て非なるものであることが示され
た。
比較例３ 実施例１において、ｉ型非晶質シリコン層を形成するに
際し、ジシランに添加するジボランの量を、ジシランあ
たり0.25ppmとする代わりに、10ppmとした他は実施例１
と同様の実験を行った。フィルファクターは０．４２
と、また光電変換効率は４．０％へと大きく低下してし
まった。このように、ジシランの対し規定量以上のジボ
ランを添加すると、ｉ層の欠陥が補償されるどころか、
かえって新たな欠陥が発生するものと思われる。
際し、ジシランに添加するジボランの量を、ジシランあ
たり0.25ppmとする代わりに、10ppmとした他は実施例１
と同様の実験を行った。フィルファクターは０．４２
と、また光電変換効率は４．０％へと大きく低下してし
まった。このように、ジシランの対し規定量以上のジボ
ランを添加すると、ｉ層の欠陥が補償されるどころか、
かえって新たな欠陥が発生するものと思われる。
第１図は本発明の非晶質シリコン太陽電池の模式的な縦
断面図を示す。 第２図は本発明の非晶質シリコン太陽電池の光電変換特
性図である。 図面において、１……基板、２……第１の電極、３……
Ｐ型非晶質シリコン層、４……ｉ型非晶質シリコン層、
５……ｎ型非晶質シリコン層、６……第２の電極、７…
…出力端子、10,20……入射光、30……最大電力
断面図を示す。 第２図は本発明の非晶質シリコン太陽電池の光電変換特
性図である。 図面において、１……基板、２……第１の電極、３……
Ｐ型非晶質シリコン層、４……ｉ型非晶質シリコン層、
５……ｎ型非晶質シリコン層、６……第２の電極、７…
…出力端子、10,20……入射光、30……最大電力
Claims (1)
- 【請求項１】ジシラン、同伴ガス及びｐ型の導電型を示
す物質のグロー放電によりｐ型非晶質シリコン層を形成
する工程、ｐ型の電導型を示す物質をジシランに対し0.
05〜0.25ppm混合したジシラン及び同伴ガスのグロー放
電によりｉ型非晶質シリコン層を形成する工程、ジシラ
ン、同伴ガス及びｎ型の導電型を示す物質のグロー放電
によりｎ型非晶質シリコン層を形成する工程を含むこと
を特徴とする実質的にジシランのみを原料にして非晶質
シリコン層を形成する少なくともフィルファクター０．
６以上、光電変換効率６％以上のｐｉｎ型非晶質シリコ
ン太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122983A JPH065764B2 (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122983A JPH065764B2 (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914680A JPS5914680A (ja) | 1984-01-25 |
| JPH065764B2 true JPH065764B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14849392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57122983A Expired - Lifetime JPH065764B2 (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065764B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193675A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217148A (en) * | 1979-06-18 | 1980-08-12 | Rca Corporation | Compensated amorphous silicon solar cell |
| JPS5671927A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-15 | Canon Inc | Manufacture of amorphous hydro-silicon layer |
| US4363828A (en) * | 1979-12-12 | 1982-12-14 | International Business Machines Corp. | Method for depositing silicon films and related materials by a glow discharge in a disiland or higher order silane gas |
| JPS56107551A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | Amorphous semiconductor having chemical modification |
-
1982
- 1982-07-16 JP JP57122983A patent/JPH065764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5914680A (ja) | 1984-01-25 |
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