JPH07112076B2 - 二層構造を有する透明導電膜体 - Google Patents
二層構造を有する透明導電膜体Info
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- JPH07112076B2 JPH07112076B2 JP62111471A JP11147187A JPH07112076B2 JP H07112076 B2 JPH07112076 B2 JP H07112076B2 JP 62111471 A JP62111471 A JP 62111471A JP 11147187 A JP11147187 A JP 11147187A JP H07112076 B2 JPH07112076 B2 JP H07112076B2
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- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/244—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. transparent conductive oxide [TCO] layers
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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
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- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は酸化錫を主成分とする二層構造をもった透明導
電膜、特に太陽電池用透明導電膜に関する。
電膜、特に太陽電池用透明導電膜に関する。
近年、透明導電基板に非晶質シリコン（ａ−Si）を用い
た光電変換素子を形成し、次いでAl等の電極を形成した
低コストの太陽電池が知られている。かかるａ−Si太陽
電池は光電変換効率が他の結晶半導体を用いた太陽電池
に比べて低いことから、それを大にするため種々の対策
が施されている。
た光電変換素子を形成し、次いでAl等の電極を形成した
低コストの太陽電池が知られている。かかるａ−Si太陽
電池は光電変換効率が他の結晶半導体を用いた太陽電池
に比べて低いことから、それを大にするため種々の対策
が施されている。
その一つとして光入射側の透明電極の透過率を最大限に
大きくし、かつ面積抵抗を下げることが考えられる。こ
れまで面積抵抗の小さい透明導電膜として酸化錫にフッ
素をドープした膜（以下SnO2:F膜と記す）が提案されて
いた。しかしながら一方で酸化錫膜にフッ素をドープす
ることにより、膜の光透過率が低下する現象が明らかに
なり、低抵抗・高透過率透明導電膜を得るための障害と
なっている。
大きくし、かつ面積抵抗を下げることが考えられる。こ
れまで面積抵抗の小さい透明導電膜として酸化錫にフッ
素をドープした膜（以下SnO2:F膜と記す）が提案されて
いた。しかしながら一方で酸化錫膜にフッ素をドープす
ることにより、膜の光透過率が低下する現象が明らかに
なり、低抵抗・高透過率透明導電膜を得るための障害と
なっている。
これを解決する手段の一つとして、特願昭61−54488号
では第２図に示されるように透明基板上にSnO2:F膜を形
成し、その後、該SnO2:F膜上に、塩素以外のハロゲンを
含まない酸化錫膜（以下SnO2:Cl膜と記す）を形成した
二層構造を有する透明導電膜体（以下SnO2:Cl/SnO2:F二
層膜と記す）を透明電極として用いることが提案されて
いる。透明導電膜体全体の厚みに対するフッ素ドープ酸
化錫膜の厚みの割合を50％未満とすることで、同じ厚み
のSnO2:Cl膜より面積抵抗が小さく、また同じ厚みのSnO
2:F膜より透過率の高い透明導電膜体が得られるので、S
nO2:Cl/SnO2:F二層膜を透明電極として用いた場合に
は、同じ厚みのSnO2:Cl膜またはSnO2:F膜の単層膜を透
明電極として用いるよりも太陽電池の光電変換効率が大
となる。
では第２図に示されるように透明基板上にSnO2:F膜を形
成し、その後、該SnO2:F膜上に、塩素以外のハロゲンを
含まない酸化錫膜（以下SnO2:Cl膜と記す）を形成した
二層構造を有する透明導電膜体（以下SnO2:Cl/SnO2:F二
層膜と記す）を透明電極として用いることが提案されて
いる。透明導電膜体全体の厚みに対するフッ素ドープ酸
化錫膜の厚みの割合を50％未満とすることで、同じ厚み
のSnO2:Cl膜より面積抵抗が小さく、また同じ厚みのSnO
2:F膜より透過率の高い透明導電膜体が得られるので、S
nO2:Cl/SnO2:F二層膜を透明電極として用いた場合に
は、同じ厚みのSnO2:Cl膜またはSnO2:F膜の単層膜を透
明電極として用いるよりも太陽電池の光電変換効率が大
となる。
しかしながら、SnO2:Cl膜はSnO2:F膜よりも面積抵抗が
大きいため、最表面がSnO2:Cl膜であるような構造の前
記二層膜を透明電極として用いた太陽電池では、光電変
換効率の向上に限度があった。
大きいため、最表面がSnO2:Cl膜であるような構造の前
記二層膜を透明電極として用いた太陽電池では、光電変
換効率の向上に限度があった。
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであ
って、光電素子の光電変換効率を高めるのに好適な光電
素子用透明導電膜体を提供することを目的としている。
って、光電素子の光電変換効率を高めるのに好適な光電
素子用透明導電膜体を提供することを目的としている。
この目的を達成するために、この発明は、透明基板上に
透明導電膜が被覆された透明導電膜体であって、前記透
明導電膜は、膜厚が0.6μｍ乃至1.0μｍであり、前記透
明基板の側から順に、ハロゲン元素として塩素のみを含
む酸化錫を主成分とする第１層と、フッ素を含む酸化錫
を含む主成分とする第２層とからなる二層構造を有し、
この第２層の膜厚が前記透明導電膜の膜厚に占める割合
が５％以上50％未満であることを特徴とする透明導電膜
体である。
透明導電膜が被覆された透明導電膜体であって、前記透
明導電膜は、膜厚が0.6μｍ乃至1.0μｍであり、前記透
明基板の側から順に、ハロゲン元素として塩素のみを含
む酸化錫を主成分とする第１層と、フッ素を含む酸化錫
を含む主成分とする第２層とからなる二層構造を有し、
この第２層の膜厚が前記透明導電膜の膜厚に占める割合
が５％以上50％未満であることを特徴とする透明導電膜
体である。
本発明に係る透明導電膜体は、（１）まず高温に加熱し
た透明基板上に塩素以外のハロゲンを含まず、塩素を含
む錫化合物を接触させるか、またはハロゲンを含まない
錫化合物とHCl等の塩素を含む化合物を接触させて熱分
解酸化反応により、該透明基板上にSnO2:Cl膜を形成
し、（２）次いでこのSnO2:Cl膜を堆積した透明基板を
加熱し、錫化合物及びフッ素を含む化合物を接触させて
熱分解酸化反応により該SnO2:Cl膜上にSnO2:F膜をSnO
2:Cl膜との膜厚の合計が0.6μｍ乃至1.0μｍとなり、
この二層構造を有する膜（以下SnO2:F/SnO2:Cl二層膜と
記す。）に対するSnO2:F膜の割合が５％以上50％未満と
なるように堆積させることにより製造しうる透明導電体
膜体板である。
た透明基板上に塩素以外のハロゲンを含まず、塩素を含
む錫化合物を接触させるか、またはハロゲンを含まない
錫化合物とHCl等の塩素を含む化合物を接触させて熱分
解酸化反応により、該透明基板上にSnO2:Cl膜を形成
し、（２）次いでこのSnO2:Cl膜を堆積した透明基板を
加熱し、錫化合物及びフッ素を含む化合物を接触させて
熱分解酸化反応により該SnO2:Cl膜上にSnO2:F膜をSnO
2:Cl膜との膜厚の合計が0.6μｍ乃至1.0μｍとなり、
この二層構造を有する膜（以下SnO2:F/SnO2:Cl二層膜と
記す。）に対するSnO2:F膜の割合が５％以上50％未満と
なるように堆積させることにより製造しうる透明導電体
膜体板である。
本発明中、SnO2:Cl膜の形成に用いることのできる錫化
合物はハロゲン元素として塩素のみを含む錫化合物であ
ればよいが、塩素を含まない錫化合物を用いる場合には
HCl等の塩素を含む化合物を原料中に混入すればよい。
ハロゲンとして塩素のみを含む錫化合物としてはC4H9Sn
Cl3，SnCl4及び(CH3)2SnCl2等を用いることができ、塩
素を含まない錫化合物としては(CnH2n+1)4Sn（但しｎ＝
１〜４），(CH3)2SnH2，(C4H9)3SnH，及び(C4H9)2Sn(CO
OCH3)2等を用いることができる。
合物はハロゲン元素として塩素のみを含む錫化合物であ
ればよいが、塩素を含まない錫化合物を用いる場合には
HCl等の塩素を含む化合物を原料中に混入すればよい。
ハロゲンとして塩素のみを含む錫化合物としてはC4H9Sn
Cl3，SnCl4及び(CH3)2SnCl2等を用いることができ、塩
素を含まない錫化合物としては(CnH2n+1)4Sn（但しｎ＝
１〜４），(CH3)2SnH2，(C4H9)3SnH，及び(C4H9)2Sn(CO
OCH3)2等を用いることができる。
またSnO2:F膜の形成には、前記全ての錫化合物を用いる
ことができ、フッ素の含む化合物としてはCH3CH2F2，CH
3CClF2，CHClF2，CHF3，CF2Cl2，CF3Cl，CF3Brを用いる
ことができる。
ことができ、フッ素の含む化合物としてはCH3CH2F2，CH
3CClF2，CHClF2，CHF3，CF2Cl2，CF3Cl，CF3Brを用いる
ことができる。
本発明において、これらの錫化合物を加熱した透明基板
に接触させて熱分解酸化反応をさせるには錫化合物蒸気
と酸化性ガスを高温の透明基板に接触させる気相化学反
応法（CVD法）か、錫化合物の溶液をスプレーで高温の
透明基板に吹き付けるスプレー法等により行うことがで
きる。中でも400℃〜600℃に加熱された透明基板に錫化
合物の蒸気、酸化性ガス等の混合気体を接触させて、Sn
O2:Cl膜とSnO2:F膜からなる二層構造を有する透明導電
膜体を付着させるCVD法が好んで用いられる。
に接触させて熱分解酸化反応をさせるには錫化合物蒸気
と酸化性ガスを高温の透明基板に接触させる気相化学反
応法（CVD法）か、錫化合物の溶液をスプレーで高温の
透明基板に吹き付けるスプレー法等により行うことがで
きる。中でも400℃〜600℃に加熱された透明基板に錫化
合物の蒸気、酸化性ガス等の混合気体を接触させて、Sn
O2:Cl膜とSnO2:F膜からなる二層構造を有する透明導電
膜体を付着させるCVD法が好んで用いられる。
本発明においては、SnO2:F/SnO2:Cl二層膜全体の厚みは
0.6μｍ乃至10μｍとするのであるが、特に光電変換効
率を高くするために全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚
の割合を５％以上50％未満、好ましくは10％以上50％未
満とすることとしている。前記膜厚の割合が５％未満で
は光電素子の変換効率が著しく低くなる。
0.6μｍ乃至10μｍとするのであるが、特に光電変換効
率を高くするために全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚
の割合を５％以上50％未満、好ましくは10％以上50％未
満とすることとしている。前記膜厚の割合が５％未満で
は光電素子の変換効率が著しく低くなる。
二層構造をもつ透明電極において、最表面の透明導電膜
をSnO2:F膜とすることで、透明導電膜体全体の膜厚が同
じでかつ全体の膜厚に対するSnO2:F膜厚の割合の等しい
SnO2:Cl/SnO2:F二層膜と比べて透過率が等しく、より面
積抵抗が低い透明導電膜体が得られるので光電素子の変
換効率を高めることができる。
をSnO2:F膜とすることで、透明導電膜体全体の膜厚が同
じでかつ全体の膜厚に対するSnO2:F膜厚の割合の等しい
SnO2:Cl/SnO2:F二層膜と比べて透過率が等しく、より面
積抵抗が低い透明導電膜体が得られるので光電素子の変
換効率を高めることができる。
大きさが25（mm）×30（mm）、厚味1.1（mm）の酸化珪
素被膜付ソーダライムガラスを十分に洗浄、乾燥しガラ
ス基板とした。このガラス基板上に以下のようにして透
明導電膜を付着した。
素被膜付ソーダライムガラスを十分に洗浄、乾燥しガラ
ス基板とした。このガラス基板上に以下のようにして透
明導電膜を付着した。
モノブチル錫トリクロライドの蒸気、水蒸気、酸素ガス
および窒素ガスの調整された混合気体を用いCVD法によ
り550℃に加熱されたガラス基板上にSnO2:Cl膜を形成し
た。
および窒素ガスの調整された混合気体を用いCVD法によ
り550℃に加熱されたガラス基板上にSnO2:Cl膜を形成し
た。
このSnO2:Cl膜を堆積させたガラス基板を550℃に加熱
し、モノブチル錫トリクロライドの蒸気、水蒸気、酸素
ガス、1,1−ジフルオロエタンガスおよび窒素ガスの調
整された混合気体を用いCVD法により塩素以外のハロゲ
ンを含まない酸化錫膜上にSnO2:F膜を形成した。
し、モノブチル錫トリクロライドの蒸気、水蒸気、酸素
ガス、1,1−ジフルオロエタンガスおよび窒素ガスの調
整された混合気体を用いCVD法により塩素以外のハロゲ
ンを含まない酸化錫膜上にSnO2:F膜を形成した。
第１図に本発明によるSnO2:F/SnO2:Cl二層膜を有する透
明導電膜体の構造を示す。
明導電膜体の構造を示す。
SnO2:Cl膜及びSnO2:F膜を形成する際、それぞれの成膜
時間を変えることで、透明導電膜体全体の膜厚が0.85μ
ｍで、全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚の割合ｘが、
0,9,18.5,27,36,49.5,73及び100％であるような８種類
の試料を得た。以下これらの試料をＡと呼ぶ。
時間を変えることで、透明導電膜体全体の膜厚が0.85μ
ｍで、全体の膜厚に対するSnO2:F膜の膜厚の割合ｘが、
0,9,18.5,27,36,49.5,73及び100％であるような８種類
の試料を得た。以下これらの試料をＡと呼ぶ。
比較のためにSnO2:Cl膜とSnO2:F膜の形成の順序を逆に
したSnO2:Cl/SnO2:F二層膜を形成した。上述の膜厚比ｘ
の値が15,26.5,50,65および76.5％であるような５種類
の試料を得た。以下これらの試料をＢと呼ぶ。
したSnO2:Cl/SnO2:F二層膜を形成した。上述の膜厚比ｘ
の値が15,26.5,50,65および76.5％であるような５種類
の試料を得た。以下これらの試料をＢと呼ぶ。
これらの試料について可視光透過率および面積抵抗を測
定した。第３図に、得られた測定結果を示す。図より明
らかなようにｘによらずＡとＢの透過率は等しく、同じ
ｘではＡの方がＢよりも面積抵抗が小さい。
定した。第３図に、得られた測定結果を示す。図より明
らかなようにｘによらずＡとＢの透過率は等しく、同じ
ｘではＡの方がＢよりも面積抵抗が小さい。
本発明によれば実施例からも明らかなとおり、低抵抗高
透過率を有する透明導電膜体を得ることができる。特に
低抵抗であることから、本発明を大面積太陽電池用透明
導電膜体として用いた場合にその効果が大きい。
透過率を有する透明導電膜体を得ることができる。特に
低抵抗であることから、本発明を大面積太陽電池用透明
導電膜体として用いた場合にその効果が大きい。
また本発明は太陽電池以外の光電素子用透明導電膜体と
して利用できることは明らかである。
して利用できることは明らかである。
第１図は本発明による透明導電膜体の構造を示す断面図
であり、第２図は従来の透明導電膜体の構造を示す断面
図である。第３図は本発明の透明導電膜体と従来の透明
導電膜体について、透明導電膜体全体の膜厚に対するフ
ッ素ドープ酸化錫膜の膜厚比と透過率、面積抵抗との関
係を示すグラフである。 １……基体（ガラス）、Ａ……本発明によるもの ２……SnO2:Cl膜、Ｂ……従来のもの ３……SnO2:F膜
であり、第２図は従来の透明導電膜体の構造を示す断面
図である。第３図は本発明の透明導電膜体と従来の透明
導電膜体について、透明導電膜体全体の膜厚に対するフ
ッ素ドープ酸化錫膜の膜厚比と透過率、面積抵抗との関
係を示すグラフである。 １……基体（ガラス）、Ａ……本発明によるもの ２……SnO2:Cl膜、Ｂ……従来のもの ３……SnO2:F膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 5/14 Ａ (56)参考文献 特開 昭60−211817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−93804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−69405（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】透明基板上に透明導電膜が被覆された透明
導電膜体であって、前記透明導電膜は、膜厚が0.6μｍ
乃至1.0μｍであり、前記透明基板の側から順に、ハロ
ゲン元素として塩素のみを含む酸化錫を主成分とする第
１層と、フッ素を含む酸化錫を主成分とする第２層とか
らなる二層構造を有し、この第２層の膜厚が前記透明導
電膜の膜厚に占める割合が５％以上50％未満であること
を特徴とする透明導電膜体。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111471A JPH07112076B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 二層構造を有する透明導電膜体 |
| ES88401097T ES2063762T3 (es) | 1987-05-07 | 1988-05-05 | Pelicula electroconductora para elemento fotovoltaico. |
| DE3851361T DE3851361T2 (de) | 1987-05-07 | 1988-05-05 | Leitende Schicht für photovoltaische Elemente. |
| EP88401097A EP0290345B1 (fr) | 1987-05-07 | 1988-05-05 | Film électroconducteur pour élément photovoltaique |
| BR8802239A BR8802239A (pt) | 1987-05-07 | 1988-05-06 | Pelicula eletrocondutora transparente com duas camadas |
| CA000566080A CA1310865C (fr) | 1987-05-07 | 1988-05-06 | Film electroconducteur pour element photovoltaique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111471A JPH07112076B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 二層構造を有する透明導電膜体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63275187A JPS63275187A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH07112076B2 true JPH07112076B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=14562087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62111471A Expired - Lifetime JPH07112076B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 二層構造を有する透明導電膜体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0290345B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07112076B2 (ja) |
| BR (1) | BR8802239A (ja) |
| CA (1) | CA1310865C (ja) |
| DE (1) | DE3851361T2 (ja) |
| ES (1) | ES2063762T3 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69904137T2 (de) | 1999-02-26 | 2004-03-18 | Agfa-Gevaert | Schicht auf Basis eines leitfähigen Metalloxids |
| JP2003060216A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光電変換装置用基板 |
| WO2004112057A1 (ja) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 透明導電性基板とその製造方法、および光電変換素子 |
| KR20080074086A (ko) * | 2005-11-17 | 2008-08-12 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 태양 전지용 투명 도전성 기판 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1109618B (it) * | 1978-10-20 | 1985-12-23 | Gordon Roy G | Procedimento per formare rivestimenti pellicolari trasparenti di ossido di stagno particolarmente su substrati trasparenti quali vetro e simili |
| US4338482A (en) * | 1981-02-17 | 1982-07-06 | Roy G. Gordon | Photovoltaic cell |
| JPS60211817A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
| JPH064497B2 (ja) * | 1985-08-05 | 1994-01-19 | 日本板硝子株式会社 | 酸化錫膜の形成方法 |
| JPS6269405A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-30 | 日本板硝子株式会社 | 光電素子用透明導電基板 |
| JPH0664935B2 (ja) * | 1985-10-18 | 1994-08-22 | ティーディーケイ株式会社 | 透明導電膜およびその形成方法 |
| JPS62198169A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-01 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 太陽電池 |
-
1987
- 1987-05-07 JP JP62111471A patent/JPH07112076B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-05-05 EP EP88401097A patent/EP0290345B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-05 ES ES88401097T patent/ES2063762T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-05 DE DE3851361T patent/DE3851361T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-06 CA CA000566080A patent/CA1310865C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-06 BR BR8802239A patent/BR8802239A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3851361T2 (de) | 1995-05-11 |
| CA1310865C (fr) | 1992-12-01 |
| BR8802239A (pt) | 1988-12-06 |
| EP0290345A2 (fr) | 1988-11-09 |
| JPS63275187A (ja) | 1988-11-11 |
| EP0290345A3 (en) | 1989-04-26 |
| EP0290345B1 (fr) | 1994-09-07 |
| ES2063762T3 (es) | 1995-01-16 |
| DE3851361D1 (de) | 1994-10-13 |
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