JPH0746731B2 - 非晶質太陽電池の製法 - Google Patents
非晶質太陽電池の製法Info
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- JPH0746731B2 JPH0746731B2 JP59153129A JP15312984A JPH0746731B2 JP H0746731 B2 JPH0746731 B2 JP H0746731B2 JP 59153129 A JP59153129 A JP 59153129A JP 15312984 A JP15312984 A JP 15312984A JP H0746731 B2 JPH0746731 B2 JP H0746731B2
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- solar cell
- film
- glow discharge
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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
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
- H10F71/103—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material including only Group IV materials
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- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は非晶質シリコン（以下a-Sｉ:Hと略称）太陽電
池の製法に関し、特に高収率、耐劣化性の向上に関す
る。
池の製法に関し、特に高収率、耐劣化性の向上に関す
る。
非晶質太陽電池の高効率化が各種の手段で試みられてい
るが、その中の一つに光入射側にあたるドーピング層の
光学禁制帯巾を拡大する試みがある。光学禁制帯巾（以
下、Ｅoptと略記する）を拡大すると、光活性領域への
光の到達量が多くなることおよび、内蔵電位が増すこと
などから光電変換効率の増加を期待するものであった。
るが、その中の一つに光入射側にあたるドーピング層の
光学禁制帯巾を拡大する試みがある。光学禁制帯巾（以
下、Ｅoptと略記する）を拡大すると、光活性領域への
光の到達量が多くなることおよび、内蔵電位が増すこと
などから光電変換効率の増加を期待するものであった。
このように広いＥoptを有するドーピング層は一般的に
窓層と称せられており、窓層を形成する材料（以下窓材
料と称す）にはアモルファスシリコン中に炭素、窒素、
酸素等を含む材料が用いられていた。（以下これらの材
料をそれぞれa-SｉＣｘ、a-SｉＮｙ、a-SｉＯｚと記
す。）これらの中から現在では、a-SｉＣｘにボロンを
ドープしたｐ型ａ−ＳｉＣｘが窓材料として一部実用に
供せられている。
窓層と称せられており、窓層を形成する材料（以下窓材
料と称す）にはアモルファスシリコン中に炭素、窒素、
酸素等を含む材料が用いられていた。（以下これらの材
料をそれぞれa-SｉＣｘ、a-SｉＮｙ、a-SｉＯｚと記
す。）これらの中から現在では、a-SｉＣｘにボロンを
ドープしたｐ型ａ−ＳｉＣｘが窓材料として一部実用に
供せられている。
しかしながら、（ｉ）a-SｉＣｘ,a-SｉＮｙ,a-SｉＯｚ
等は本来電気を通しにくい性質のものであり、これらを
窓材料として用いる場合には低い電気伝導性に起因する
問題を含むものであった。すなわちa-SｉＣｘやa-SｉＮ
ｙ,a-SｉＯｚ等においては、ＣやＮやＯの量を大にする
と、たしかにＥoptが大きくなるが、一方電気伝導性が
著しく低下するので、やたらx,y,zの値を大きくしてＥ
optを増大せしめることができなかった。x,y,zの値を大
きくしすぎると、窓材料は光電変換素子においては高抵
抗成分として作用し、光電変換効率の改善には不利にな
る。（ii）また、a-SｉＣｘを形成するには、モノシラ
ン（ＳｉH4）にメタン、エタン、アセチレンの如き炭化
水素を混合した原料のグロー放電分解が行なわれる。こ
のとき用いられる炭化水素はグロー放電室内への炭素沈
着（析出）の原因となる。この沈着炭素を除去せねばな
らぬという新たな問題が加わる。（iii）また導電率はa
-SｉＣｘのｘの値に大きく影響されるので、前記沈着炭
素の同伴防止の他にもシリコン原料と炭素原料との組
成、制御を厳密に行なわねばならず、プロセスが非常に
複雑になるといった問題がある。（iv）この他にも、炭
素や窒素や酸素等の元素が非晶質シリコン中に存在する
と光誘起効果（劣化効果）が助長されるので、これらの
原因の一つになる炭素等の元素の導入は好ましくない。
等は本来電気を通しにくい性質のものであり、これらを
窓材料として用いる場合には低い電気伝導性に起因する
問題を含むものであった。すなわちa-SｉＣｘやa-SｉＮ
ｙ,a-SｉＯｚ等においては、ＣやＮやＯの量を大にする
と、たしかにＥoptが大きくなるが、一方電気伝導性が
著しく低下するので、やたらx,y,zの値を大きくしてＥ
optを増大せしめることができなかった。x,y,zの値を大
きくしすぎると、窓材料は光電変換素子においては高抵
抗成分として作用し、光電変換効率の改善には不利にな
る。（ii）また、a-SｉＣｘを形成するには、モノシラ
ン（ＳｉH4）にメタン、エタン、アセチレンの如き炭化
水素を混合した原料のグロー放電分解が行なわれる。こ
のとき用いられる炭化水素はグロー放電室内への炭素沈
着（析出）の原因となる。この沈着炭素を除去せねばな
らぬという新たな問題が加わる。（iii）また導電率はa
-SｉＣｘのｘの値に大きく影響されるので、前記沈着炭
素の同伴防止の他にもシリコン原料と炭素原料との組
成、制御を厳密に行なわねばならず、プロセスが非常に
複雑になるといった問題がある。（iv）この他にも、炭
素や窒素や酸素等の元素が非晶質シリコン中に存在する
と光誘起効果（劣化効果）が助長されるので、これらの
原因の一つになる炭素等の元素の導入は好ましくない。
本発明者はかかる問題点を克服すべく鋭意検討したとこ
ろ炭素、窒素、酸素等の元素を導入することなしにして
1.9eVを越えるＥoptを有するｐ型a-Sｉ:H膜を得ること
のできる形成方法を見出して、本発明を完成するに到っ
た。
ろ炭素、窒素、酸素等の元素を導入することなしにして
1.9eVを越えるＥoptを有するｐ型a-Sｉ:H膜を得ること
のできる形成方法を見出して、本発明を完成するに到っ
た。
即ち、本発明は電極を有する基板上にシリコン水素化物
のグロー放電により、複数の非晶質薄膜を作成して得ら
れる非晶質太陽電池の製造方法において、ジシランとｐ
型ドーピングガスを原料として、ジシラン単位質量当り
20KJ以下、8KJ以上のグロー放電エネルギーを印加し、
かつ200℃以下100℃以上の温度において薄膜を作製する
ことによりバンドギャップが1.9eV以上2.1eV以下である
非晶質太陽電池の光の入射側に配置されるｐ型非晶質シ
リコン膜を形成する工程を含む非晶質太陽電池の製造方
法であり、また好ましくは、ドーピングガスとして水素
またはヘリウムで希釈されたジボラン（B2H6）を用いる
方法である。
のグロー放電により、複数の非晶質薄膜を作成して得ら
れる非晶質太陽電池の製造方法において、ジシランとｐ
型ドーピングガスを原料として、ジシラン単位質量当り
20KJ以下、8KJ以上のグロー放電エネルギーを印加し、
かつ200℃以下100℃以上の温度において薄膜を作製する
ことによりバンドギャップが1.9eV以上2.1eV以下である
非晶質太陽電池の光の入射側に配置されるｐ型非晶質シ
リコン膜を形成する工程を含む非晶質太陽電池の製造方
法であり、また好ましくは、ドーピングガスとして水素
またはヘリウムで希釈されたジボラン（B2H6）を用いる
方法である。
本発明において効果的に用いられるｐ型a-Sｉ:H膜は暗
導電度、光導電度がそれぞれ10-6以下10-7以上、10-5以
下10-6S・cm-1以上であるところのものである。
導電度、光導電度がそれぞれ10-6以下10-7以上、10-5以
下10-6S・cm-1以上であるところのものである。
以下、本発明の構成要件を詳細に分説する。
本発明においてジシランとは、一般式ＳinＨ2n＋２であ
らわされるポリシラン化合物においてｎ＝２の物質であ
る。勿論、高純度であることが好ましいが、グロー放電
中でジシランと同様に挙動するトリシラン、テトラシラ
ン等（該一般式においてｎ＝3,4）等高次のものが含ま
れていることは何らさしつかえない。高次のものの含有
量が多い程、グロー放電エネルギーは小さくてすむが高
次のものの含有量はジシランに対し、10vol％以下であ
れば原料ガスとしての配慮は特に必要とされず、単味の
ジシランとして取扱うことができる。
らわされるポリシラン化合物においてｎ＝２の物質であ
る。勿論、高純度であることが好ましいが、グロー放電
中でジシランと同様に挙動するトリシラン、テトラシラ
ン等（該一般式においてｎ＝3,4）等高次のものが含ま
れていることは何らさしつかえない。高次のものの含有
量が多い程、グロー放電エネルギーは小さくてすむが高
次のものの含有量はジシランに対し、10vol％以下であ
れば原料ガスとしての配慮は特に必要とされず、単味の
ジシランとして取扱うことができる。
ジシランはモノシランを無声放電して一部ジシランに変
化せしめる物理的な合成方法によったものでもよいが、
太陽電池を工業的に生産する点から、安定した品質のも
のが大量に得られる化学的な合成方法（たとえばヘキサ
クロロジシランを還元する等の方法）によるものがより
好ましい。
化せしめる物理的な合成方法によったものでもよいが、
太陽電池を工業的に生産する点から、安定した品質のも
のが大量に得られる化学的な合成方法（たとえばヘキサ
クロロジシランを還元する等の方法）によるものがより
好ましい。
水素またはヘリウムで希釈されたドーピングガスのジシ
ランに対する使用割合は、10倍量以下、好ましくは３倍
量以下である。ドーピングガス量が10倍を越えて多くな
るとドーピングガス中のジボランが増えるためにＥopt
が1.9eVを下回ることになる。
ランに対する使用割合は、10倍量以下、好ましくは３倍
量以下である。ドーピングガス量が10倍を越えて多くな
るとドーピングガス中のジボランが増えるためにＥopt
が1.9eVを下回ることになる。
ドーピングガス中に含まれるB2H6の必要量は、Ｓi2H6に
対する割合でB2H6/Si2H6＝1/1000〜1/30である。この値
が1/1000未満では暗導電率が10-7S・cm-1を越えず、そ
の活性化エネルギーも0.6eVより大きくｐ型半導体の性
質が弱くしかあらわれない。また1/30を越えて用いる場
合には、導電率の向上よりもＥoptの低下による弊害が
大きく好ましくない。ドーピングガスはB2H6と水素また
はHeより構成されているので、前記の残りの量が水素ま
たはHeの必要量となる。
対する割合でB2H6/Si2H6＝1/1000〜1/30である。この値
が1/1000未満では暗導電率が10-7S・cm-1を越えず、そ
の活性化エネルギーも0.6eVより大きくｐ型半導体の性
質が弱くしかあらわれない。また1/30を越えて用いる場
合には、導電率の向上よりもＥoptの低下による弊害が
大きく好ましくない。ドーピングガスはB2H6と水素また
はHeより構成されているので、前記の残りの量が水素ま
たはHeの必要量となる。
グロー放電エネルギーについては、好ましくは20KJ/g−
Si2H6以下、さらに好ましくは10KJ/g−Si2H6以下であ
り、8KJ/g−Si2H6以上である。20KJ/g−Si2H6を越える
グロー放電エネルギーを与えると導電率は向上するがＥ
optが1.9eVより低下し、窓材料としては好ましくないも
のとなり、光電変換効率が低下した。
Si2H6以下、さらに好ましくは10KJ/g−Si2H6以下であ
り、8KJ/g−Si2H6以上である。20KJ/g−Si2H6を越える
グロー放電エネルギーを与えると導電率は向上するがＥ
optが1.9eVより低下し、窓材料としては好ましくないも
のとなり、光電変換効率が低下した。
本発明においてグロー放電エネルギーは次の式で算出さ
れる。
れる。
上式に用いる成膜条件の単位は、RF電力（Ｗ）、原料ガ
ス流量（標準状態毎分当りの流量＝SCCM）であり、1344
＝60（分）×22.4（/mol）で表わされる係数である。
ス流量（標準状態毎分当りの流量＝SCCM）であり、1344
＝60（分）×22.4（/mol）で表わされる係数である。
たとえばジシラン10SCCM、ドーピングガス（500ppmジボ
ラン含有水素）20SCCMのとき、平均分子量＝（10×62.2
＋20×２）/30≒22.0ジシラン重量分率＝10×62.2/22.0
＝0.94であり、グロー放電電力を5Wとすると、上記
（Ｉ）式に代入して となる。
ラン含有水素）20SCCMのとき、平均分子量＝（10×62.2
＋20×２）/30≒22.0ジシラン重量分率＝10×62.2/22.0
＝0.94であり、グロー放電電力を5Wとすると、上記
（Ｉ）式に代入して となる。
上記のグロー放電エネルギーの下限値については後記実
施例に示すように約8KJ/g−Si2H6である。安定したグロ
ー放電状態はヘリウムおよび水素をドーピングガスの希
釈成分として用いるときにはそれぞれ0.5KJ/g−Si2H6以
上および1.5KJ/g−Si2H6以上で形成されて、ｐ型非晶質
シリコン膜を形成することができるが、非晶質太陽電池
の光の入射側に配置されるｐ型非晶質シリコン膜として
の性能を十分に発揮させるために該下限値が採用され
る。本発明においてはa-Sｉ:Hを形成する時に、原料ガ
ス流量特にジシランを多くすることが好ましい。前記の
エネルギー算出式において、該流量は分母にあり、流量
を大きくすればそれだけ印加できるグロー放電電力を大
きくできるとともに、電力のバラツキの許容範囲も大き
くなり、放電管理が容易になるからである。然るに、流
量を多くしすぎるとｐ型a-Sｉ:H膜の形成速度が増加す
るので、かえって、ｐ型a-Sｉ:H膜の膜厚制御が困難に
なる。太陽電池の如く該膜厚制御が厳重になされるもの
においては、流量の増加は適当な形成速度になるように
選択されるべきものである。
施例に示すように約8KJ/g−Si2H6である。安定したグロ
ー放電状態はヘリウムおよび水素をドーピングガスの希
釈成分として用いるときにはそれぞれ0.5KJ/g−Si2H6以
上および1.5KJ/g−Si2H6以上で形成されて、ｐ型非晶質
シリコン膜を形成することができるが、非晶質太陽電池
の光の入射側に配置されるｐ型非晶質シリコン膜として
の性能を十分に発揮させるために該下限値が採用され
る。本発明においてはa-Sｉ:Hを形成する時に、原料ガ
ス流量特にジシランを多くすることが好ましい。前記の
エネルギー算出式において、該流量は分母にあり、流量
を大きくすればそれだけ印加できるグロー放電電力を大
きくできるとともに、電力のバラツキの許容範囲も大き
くなり、放電管理が容易になるからである。然るに、流
量を多くしすぎるとｐ型a-Sｉ:H膜の形成速度が増加す
るので、かえって、ｐ型a-Sｉ:H膜の膜厚制御が困難に
なる。太陽電池の如く該膜厚制御が厳重になされるもの
においては、流量の増加は適当な形成速度になるように
選択されるべきものである。
反応圧力は特に限定されるものではないが、0.5〜2Torr
とやゝ高めの圧力領域で行なわれる。圧力を低下させる
と導電度が向上するかEoptが低下する。
とやゝ高めの圧力領域で行なわれる。圧力を低下させる
と導電度が向上するかEoptが低下する。
ｐ型a-Sｉ:H膜の形成温度は300℃以下で行なわれる。光
学バンドギャップが1.9eV〜2.1eVである非晶質太陽電池
の光の入射側に配置されて、好適なｐ型ａ−Si:H膜を形
成するために、特に200℃以下100℃以上の温度において
薄膜を作製することが好ましい。100℃未満の形成温度
において形成されるｐ型ａ−Si:H膜は光学バンドギャッ
プが2.1eVを越えるものであるが、ｐ型ａ−Si:H膜とし
ての導電率が著しく低下して、非晶質太陽電池の光電変
換効率の低下につながる。また、200℃を越えると導電
率は向上するが、光学バンドギャップが1.9eVを下回
り、光の入射側に配置すると、光の吸収率が大きくなり
光活性層に届く光の損失が大きくなるために、やはり非
晶質太陽電池の光電変換効率の低下につながる。本発明
で用いる基板や電極の材質については特に制限されず、
従来用いられている物質が有効に用いられる。
学バンドギャップが1.9eV〜2.1eVである非晶質太陽電池
の光の入射側に配置されて、好適なｐ型ａ−Si:H膜を形
成するために、特に200℃以下100℃以上の温度において
薄膜を作製することが好ましい。100℃未満の形成温度
において形成されるｐ型ａ−Si:H膜は光学バンドギャッ
プが2.1eVを越えるものであるが、ｐ型ａ−Si:H膜とし
ての導電率が著しく低下して、非晶質太陽電池の光電変
換効率の低下につながる。また、200℃を越えると導電
率は向上するが、光学バンドギャップが1.9eVを下回
り、光の入射側に配置すると、光の吸収率が大きくなり
光活性層に届く光の損失が大きくなるために、やはり非
晶質太陽電池の光電変換効率の低下につながる。本発明
で用いる基板や電極の材質については特に制限されず、
従来用いられている物質が有効に用いられる。
たとえば、基板としては絶縁性又は導電性、透明又は不
透明のいずれの性質を有するものでもよい。具体的には
ガラス、アルミナ、シリコン、ステンレススティール、
アルミニウム、モリブデン、耐熱性高分子等の物質で形
成されるフィルムあるいは板状の材料を基板として有効
に用いることができる。電極材料としては、光入射側に
はもちろん透明あるいは透光性の材料を用いなければな
らないが、これ以外の制限はない。アルミニウム、モリ
ブデン、ニクロム、ITO、酸化錫、ステンレス等の薄膜
又は薄板が電極材料として有効に用いられる。
透明のいずれの性質を有するものでもよい。具体的には
ガラス、アルミナ、シリコン、ステンレススティール、
アルミニウム、モリブデン、耐熱性高分子等の物質で形
成されるフィルムあるいは板状の材料を基板として有効
に用いることができる。電極材料としては、光入射側に
はもちろん透明あるいは透光性の材料を用いなければな
らないが、これ以外の制限はない。アルミニウム、モリ
ブデン、ニクロム、ITO、酸化錫、ステンレス等の薄膜
又は薄板が電極材料として有効に用いられる。
つぎに本発明の実施態様をガラス基板を用いる例につい
て示す。グロー放電反応室に透明導電膜が形成されたガ
ラス基板を挿入する。ついで減圧下100〜300℃の温度に
加熱維持する。ジシランとドーピングガスを前述の如く
適当量導入し、グロー放電エネルギー20KJ/g−Si2H6以
下、8KJ/g−Si2H6以上を印加してグロー放電を行い、形
成温度100℃〜200℃でｐ型ａ−Si:H膜を該透明導電膜上
に形成する。つぎにＳi2H6又はＳｉH4を用いて該ｐ型a-
Sｉ:H膜上にｉ型a-Sｉ:H膜を形成する。つぎにｎ型a-S
ｉ:H膜をジシラン又はＳｉH4とｎ型ドーピングガスを用
いてグロー放電によりｎ型a-Sｉ:H膜を形成する。この
ｎ型a-Sｉ:H膜上に電極を形成して本発明の太陽電池を
うる。
て示す。グロー放電反応室に透明導電膜が形成されたガ
ラス基板を挿入する。ついで減圧下100〜300℃の温度に
加熱維持する。ジシランとドーピングガスを前述の如く
適当量導入し、グロー放電エネルギー20KJ/g−Si2H6以
下、8KJ/g−Si2H6以上を印加してグロー放電を行い、形
成温度100℃〜200℃でｐ型ａ−Si:H膜を該透明導電膜上
に形成する。つぎにＳi2H6又はＳｉH4を用いて該ｐ型a-
Sｉ:H膜上にｉ型a-Sｉ:H膜を形成する。つぎにｎ型a-S
ｉ:H膜をジシラン又はＳｉH4とｎ型ドーピングガスを用
いてグロー放電によりｎ型a-Sｉ:H膜を形成する。この
ｎ型a-Sｉ:H膜上に電極を形成して本発明の太陽電池を
うる。
太陽電池の形成方法は上記の態様の外にも（ｉ）基板側
からｎ型−ｉ型−ｐ型と積層する方法、（ii）電極を分
割しておいて、複数の太陽電池を形成しこれらを直列接
続した型で得る集積型太陽電池を製造する方法、（ii
i）電極およびa-Sｉ:H膜を一様に形成した後、レーザー
光のような加熱手段で分割し、ついで集積化する方法等
いろいろあるが、これらのいずれの方法をも用いること
ができる。またp,i,n型a-sｉ:H層を単一の反応室で作成
する方法や別々の反応室で作成することもできる。さら
にｉ型a-Sｉ:H層は光を利用して形成することもできる
し、ｉ型a-Sｉ:H層に微量のｐ型不純物を導入すること
もできる。勿論、ｎ型a-Sｉ:H層に微結晶化した薄膜を
使用することもできる。
からｎ型−ｉ型−ｐ型と積層する方法、（ii）電極を分
割しておいて、複数の太陽電池を形成しこれらを直列接
続した型で得る集積型太陽電池を製造する方法、（ii
i）電極およびa-Sｉ:H膜を一様に形成した後、レーザー
光のような加熱手段で分割し、ついで集積化する方法等
いろいろあるが、これらのいずれの方法をも用いること
ができる。またp,i,n型a-sｉ:H層を単一の反応室で作成
する方法や別々の反応室で作成することもできる。さら
にｉ型a-Sｉ:H層は光を利用して形成することもできる
し、ｉ型a-Sｉ:H層に微量のｐ型不純物を導入すること
もできる。勿論、ｎ型a-Sｉ:H層に微結晶化した薄膜を
使用することもできる。
なお、本発明においてｐ型,i型,n型a-Sｉ:H層の膜厚は
それぞれ50〜500Å、2000〜8000Å、50〜500Åである。
それぞれ50〜500Å、2000〜8000Å、50〜500Åである。
以上のごとく本発明は炭素や窒素や酸素を用いることな
しにa-SｉＣｘ等にかわりうる新しい窓材料を形成した
新規の光電変換素子を提供するものである。したがって
たとえばa-SｉＣｘ形成のための原料である炭化水素を
用いる必要がないため、グロー放電室内部への炭素の析
出がなくなり、その除去の問題がなくなる。また原料ガ
スから炭化水素を除くことができるので原料管理の繁雑
さがなくなると共にＥoptと導電率を管理するためにＳ
ｉとＣの組成比制御を行なう必要がなくなり、ジシラン
を原料として用いるのみで窓材料を形成できるという優
れた作用効果を奏するものである。
しにa-SｉＣｘ等にかわりうる新しい窓材料を形成した
新規の光電変換素子を提供するものである。したがって
たとえばa-SｉＣｘ形成のための原料である炭化水素を
用いる必要がないため、グロー放電室内部への炭素の析
出がなくなり、その除去の問題がなくなる。また原料ガ
スから炭化水素を除くことができるので原料管理の繁雑
さがなくなると共にＥoptと導電率を管理するためにＳ
ｉとＣの組成比制御を行なう必要がなくなり、ジシラン
を原料として用いるのみで窓材料を形成できるという優
れた作用効果を奏するものである。
さらに好ましくは、炭素や窒素や酸素を用いないでよい
ので、これらによるコンタミネーションが緩和され太陽
電池の劣化問題を解決するものである。
ので、これらによるコンタミネーションが緩和され太陽
電池の劣化問題を解決するものである。
実施例1. 基板導入室、p,i,n各層形成室、基板取出室からなるプ
ラズマCVD装置において、本発明を実施した。ｐ層の形
成条件は圧力0.7Torr、形成温度150℃、放電エネルギー
8.2KJ/g-Si2H6、B2H6/Si2H6＝0.1vol％、Ｓi2H6＝H2＝
0.5（容量比）であり、膜厚は100Åとした。
ラズマCVD装置において、本発明を実施した。ｐ層の形
成条件は圧力0.7Torr、形成温度150℃、放電エネルギー
8.2KJ/g-Si2H6、B2H6/Si2H6＝0.1vol％、Ｓi2H6＝H2＝
0.5（容量比）であり、膜厚は100Åとした。
つぎに基板をｉ層形成室、ｎ層形成室の順に移しそれぞ
れｉ層,n層をジシランを原料として、ｎ層においてはpH
3を共存させ4500Å、100Å形成し、基板取出し室を経て
取出し、真空蒸着によりAl電極を形成した。これと比較
するために、従来法によりｐ型SiCの光入射層を有する
セルを形成した。AMI、100mw/cm2照射下において本発明
のセルは従来法により作成したSiC付のセルに比較し、
開放電圧および曲線因子においてそれぞれ各４％以上す
ぐれておりその効率は従来法よりも５％以上すぐれるも
のであった。また本発明のセルとAMI、200mw/cm2の光に
５時間照射した後の効率の変化は１％以内であり、きわ
めに光劣化しないセルであることがわかった。確認のた
めに、本実施例１のｐ型非晶質シリコン膜の形成条件に
おいて、膜厚500nmのｐ型非晶質シリコン膜を形成して
その特性を調べた。この結果、光学バンドギャップは2.
00eV、暗導電率が2x10-7S/cmの光電特性を有するｐ型非
晶質シリコン膜が得られていることが確認された。
れｉ層,n層をジシランを原料として、ｎ層においてはpH
3を共存させ4500Å、100Å形成し、基板取出し室を経て
取出し、真空蒸着によりAl電極を形成した。これと比較
するために、従来法によりｐ型SiCの光入射層を有する
セルを形成した。AMI、100mw/cm2照射下において本発明
のセルは従来法により作成したSiC付のセルに比較し、
開放電圧および曲線因子においてそれぞれ各４％以上す
ぐれておりその効率は従来法よりも５％以上すぐれるも
のであった。また本発明のセルとAMI、200mw/cm2の光に
５時間照射した後の効率の変化は１％以内であり、きわ
めに光劣化しないセルであることがわかった。確認のた
めに、本実施例１のｐ型非晶質シリコン膜の形成条件に
おいて、膜厚500nmのｐ型非晶質シリコン膜を形成して
その特性を調べた。この結果、光学バンドギャップは2.
00eV、暗導電率が2x10-7S/cmの光電特性を有するｐ型非
晶質シリコン膜が得られていることが確認された。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｌ 21/205
Claims (1)
- 【請求項１】電極を有する基板上にシリコン水素化物の
グロー放電により複数の非晶質薄膜を作製して得られる
非晶質太陽電池の製造方法において、ジシランとｐ型ド
−ピングガスを原料として、ジシラン単位質量当り20KJ
以下、8KJ以上のグロー放電エネルギーを印加し、かつ2
00℃以下100℃以上の温度において薄膜を作製すること
によりバンドキャップが1.9eV以上2.1eV以下である非晶
質太陽電池の光の入射側に配置されるｐ型非晶質シリコ
ン膜を形成する工程を含む非晶質太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153129A JPH0746731B2 (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 非晶質太陽電池の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153129A JPH0746731B2 (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 非晶質太陽電池の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132581A JPS6132581A (ja) | 1986-02-15 |
| JPH0746731B2 true JPH0746731B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=15555615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59153129A Expired - Lifetime JPH0746731B2 (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 非晶質太陽電池の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746731B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126680A (ja) * | 1983-01-11 | 1984-07-21 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 非晶質シリコン太陽電池およびその製法 |
| JPS59161079A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-11 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 光電変換素子の製造法 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP59153129A patent/JPH0746731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6132581A (ja) | 1986-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |