JPH11284208A - 透明導電膜の製造方法及び光起電力素子の製造方法 - Google Patents
透明導電膜の製造方法及び光起電力素子の製造方法Info
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- JPH11284208A JPH11284208A JP10081422A JP8142298A JPH11284208A JP H11284208 A JPH11284208 A JP H11284208A JP 10081422 A JP10081422 A JP 10081422A JP 8142298 A JP8142298 A JP 8142298A JP H11284208 A JPH11284208 A JP H11284208A
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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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、低温で透明導電膜を形成でき、
基板として強化ガラスを直接使用することができる透明
導電膜の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 この発明の透明導電膜の製造方法は、ガ
ラス基板１上に炭素系材料からなる炭素層領域１１…を
分散して設け、この上に気相成長法により結晶系透明導
電膜２を形成する。
基板として強化ガラスを直接使用することができる透明
導電膜の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 この発明の透明導電膜の製造方法は、ガ
ラス基板１上に炭素系材料からなる炭素層領域１１…を
分散して設け、この上に気相成長法により結晶系透明導
電膜２を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、強化ガラス等の
基板上に結晶系透明導電膜を形成する透明導電膜の製造
方法及びこの透明導電膜を用いた光起電力素子の製造方
法に関する。
基板上に結晶系透明導電膜を形成する透明導電膜の製造
方法及びこの透明導電膜を用いた光起電力素子の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）光起電力装
置は、比較的低温で形成できるため、基板として様々な
種類の基板を用いることができる。通常よく用いられる
のが、ガラス基板である。
置は、比較的低温で形成できるため、基板として様々な
種類の基板を用いることができる。通常よく用いられる
のが、ガラス基板である。
【０００３】このガラス基板を用いる場合には、この基
板上に透明導電膜が設けられる。通常、ガラス基板に透
明導電膜を形成するには、量産性に優れていることや、
低コストの面から常圧熱ＣＶＤ法が用いられる。この方
法においては、炉内で５００℃以上に昇温されたガラス
基板上に錫源としてのＳｎＣｌ4 と酸素源としての水蒸
気（Ｈ2 Ｏ）又は酸素（Ｏ2 ）を吹き付け、材料ガスを
分解し、酸化錫（ＳｎＯ2 ）が基板上に堆積される。ま
た、低抵抗化のため、フッ素ドーパントやアンチモンド
ーパントが同時に吹き付けられる。
板上に透明導電膜が設けられる。通常、ガラス基板に透
明導電膜を形成するには、量産性に優れていることや、
低コストの面から常圧熱ＣＶＤ法が用いられる。この方
法においては、炉内で５００℃以上に昇温されたガラス
基板上に錫源としてのＳｎＣｌ4 と酸素源としての水蒸
気（Ｈ2 Ｏ）又は酸素（Ｏ2 ）を吹き付け、材料ガスを
分解し、酸化錫（ＳｎＯ2 ）が基板上に堆積される。ま
た、低抵抗化のため、フッ素ドーパントやアンチモンド
ーパントが同時に吹き付けられる。
【０００４】ところで、電力用光起電力装置において
は、表面保護の必要性から強化ガラスが用いられる。上
記したガラス基板上に常圧熱ＣＶＤ法でに酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）を形成する方法は、プロセス的には簡便である
が、その形成温度として５００℃以上の高温を必要とす
る。このため、強化ガラス上に酸化錫（ＳｎＯ2 ）を形
成することができなかった。これは、３００℃以上の高
温では強化ガラスの強度が鈍ってしまい、強化ガラスと
しての機能を果たさなくなるからである。
は、表面保護の必要性から強化ガラスが用いられる。上
記したガラス基板上に常圧熱ＣＶＤ法でに酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2 ）を形成する方法は、プロセス的には簡便である
が、その形成温度として５００℃以上の高温を必要とす
る。このため、強化ガラス上に酸化錫（ＳｎＯ2 ）を形
成することができなかった。これは、３００℃以上の高
温では強化ガラスの強度が鈍ってしまい、強化ガラスと
しての機能を果たさなくなるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】基板として強化してい
ない通常のガラスを用いた場合には、電力用光起電力装
置においては、さらに強化ガラスを表面保護のために設
けなければならず、通常のガラスと強化ガラスとの二重
構造となり、コストが高くなるという問題がある。
ない通常のガラスを用いた場合には、電力用光起電力装
置においては、さらに強化ガラスを表面保護のために設
けなければならず、通常のガラスと強化ガラスとの二重
構造となり、コストが高くなるという問題がある。
【０００６】また、３００℃から５００℃で短時間に酸
化錫（ＳｎＯ2 ）膜が形成できた場合、強化ガラスの鈍
りを抑えることも考えられるが、従来の常圧熱ＣＶＤ法
では、材料ガスの分解速度遅く、所望の膜厚を得ようと
すると、必然的に炉内で基板がその温度に曝される時間
が長くなるとともに、光を有効利用するための表面凹凸
化もできなかった。
化錫（ＳｎＯ2 ）膜が形成できた場合、強化ガラスの鈍
りを抑えることも考えられるが、従来の常圧熱ＣＶＤ法
では、材料ガスの分解速度遅く、所望の膜厚を得ようと
すると、必然的に炉内で基板がその温度に曝される時間
が長くなるとともに、光を有効利用するための表面凹凸
化もできなかった。
【０００７】この発明は、上述した従来の問題点を解決
するためになされたものにして、低温で透明導電膜を形
成でき、基板として強化ガラスを直接使用することがで
きる透明導電膜の製造方法を提供することを目的とす
る。
するためになされたものにして、低温で透明導電膜を形
成でき、基板として強化ガラスを直接使用することがで
きる透明導電膜の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【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、基板上に炭素系材料からなる炭素層領域を
分散して設け、この上に気相成長法により結晶系透明導
電膜を形成することを特徴とする。
製造方法は、基板上に炭素系材料からなる炭素層領域を
分散して設け、この上に気相成長法により結晶系透明導
電膜を形成することを特徴とする。
【０００９】前記炭素系材料としてシリコンカーバイト
またはダイアモンド様炭素膜を用いることができる。
またはダイアモンド様炭素膜を用いることができる。
【００１０】また、前記炭素層領域は、底面積が１〜１
００平方μｍで、且つ一辺の長さが１〜１００μｍの矩
形形状にすればよい。
００平方μｍで、且つ一辺の長さが１〜１００μｍの矩
形形状にすればよい。
【００１１】更に、前記炭素層領域は、その高さが５０
〜５００オングストロームにすればよい。
〜５００オングストロームにすればよい。
【００１２】前記炭素層領域間の間隔を、１〜１０μｍ
にするとよい。
にするとよい。
【００１３】上記したように構成すれば、炭素層領域が
結晶成長される酸化錫（ＳｎＯ2 ）等の結晶性透明導電
膜の結晶成長核となり、この炭素層領域上で異常成長が
起こり、低温の形成温度で堆積速度を増加させることが
できる。従って、低温でも堆積速度を低下させずに、強
化ガラスの強度を保ったまま透明導電膜を形成すること
ができる。
結晶成長される酸化錫（ＳｎＯ2 ）等の結晶性透明導電
膜の結晶成長核となり、この炭素層領域上で異常成長が
起こり、低温の形成温度で堆積速度を増加させることが
できる。従って、低温でも堆積速度を低下させずに、強
化ガラスの強度を保ったまま透明導電膜を形成すること
ができる。
【００１４】また、この発明の光起電力素子の製造方法
は、基板上に透明導電膜、光電変換層及び裏面電極を順
次積層してなる光起電力素子の製造方法であって、前記
基板上に炭素系材料からなる炭素層領域を分散して設
け、この上に気相成長法により結晶系透明導電膜を形成
した後、光電変換層及び裏面電極を順次積層することを
特徴とする。
は、基板上に透明導電膜、光電変換層及び裏面電極を順
次積層してなる光起電力素子の製造方法であって、前記
基板上に炭素系材料からなる炭素層領域を分散して設
け、この上に気相成長法により結晶系透明導電膜を形成
した後、光電変換層及び裏面電極を順次積層することを
特徴とする。
【００１５】前記炭素系材料として、シリコンカーバイ
トまたはダイアモンド様炭素膜を用いることができる。
トまたはダイアモンド様炭素膜を用いることができる。
【００１６】前記基板として強化ガラスを用いることが
できる。
できる。
【００１７】上記した構成によれば、強化ガラスの強度
を保ったまま、透明導電膜とその上に、光電変換層等を
形成することができるので、電力用光起電力素子等に用
いる場合には、別個強化ガラスを準備する必要がなく、
コストダウンが図れる。
を保ったまま、透明導電膜とその上に、光電変換層等を
形成することができるので、電力用光起電力素子等に用
いる場合には、別個強化ガラスを準備する必要がなく、
コストダウンが図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
き図面を参照して説明する。図１は、この発明による透
明導電膜の製造方法を説明するための概略断面図であ
る。
き図面を参照して説明する。図１は、この発明による透
明導電膜の製造方法を説明するための概略断面図であ
る。
【００１９】まず、ガラス基板１上に膜厚１０００オン
グストローム程度の酸化シリコン膜１０を形成する。こ
の酸化シリコン膜１０は、ソーダガラスからのナトリウ
ムの熱拡散を防ぐために設けられるものであり、ディッ
プ法により形成される。この後、ガラス基板１を強化ガ
ラスにするために、焼き入れなどの強化プロセスを行
う。酸化シリコン膜１０を形成した後に、強化プロセス
によりガラスを強化ガラスにすることにより、酸化シリ
コン膜形成時の熱の影響を受けず、熱により強化ガラス
が鈍ることはない。
グストローム程度の酸化シリコン膜１０を形成する。こ
の酸化シリコン膜１０は、ソーダガラスからのナトリウ
ムの熱拡散を防ぐために設けられるものであり、ディッ
プ法により形成される。この後、ガラス基板１を強化ガ
ラスにするために、焼き入れなどの強化プロセスを行
う。酸化シリコン膜１０を形成した後に、強化プロセス
によりガラスを強化ガラスにすることにより、酸化シリ
コン膜形成時の熱の影響を受けず、熱により強化ガラス
が鈍ることはない。
【００２０】続いて、ガラス基板１上に炭素系材料から
なる炭素層領域１１を分散して設ける。この実施の形態
においては、炭素系材料としてシリコンカーバイト（Ｓ
ｉＣ）を用い、ガラス基板１上にスクリーン印刷法によ
り形成した。尚、ＳｉＣの元素含有比はＳｉ：Ｃ＝５
０：５０（ｗｔ％）とした。
なる炭素層領域１１を分散して設ける。この実施の形態
においては、炭素系材料としてシリコンカーバイト（Ｓ
ｉＣ）を用い、ガラス基板１上にスクリーン印刷法によ
り形成した。尚、ＳｉＣの元素含有比はＳｉ：Ｃ＝５
０：５０（ｗｔ％）とした。
【００２１】その後、酸化錫（ＳｎＯ2 ）２を常圧熱Ｃ
ＶＤ法により形成した。この酸化錫２の形成法は、常圧
ＣＶＤ装置内で、３００℃にまで昇温されたガラス基板
１上に原料ガスとして、ＳｎＣｌ4 と水蒸気（Ｈ
2 Ｏ）、フッ素（Ｆ）ドーパントガスをそれぞれノズル
から吹きつけ、材料ガスを分解して形成した。それぞれ
の流量はＳｎＣｌ4 が１．３ｇ／ｍｉｎ、水蒸気（Ｈ2
Ｏ）が４ｇ／ｍｉｎ、Ｆドーパントガスが５．５ｌ／ｍ
ｉｎとした。
ＶＤ法により形成した。この酸化錫２の形成法は、常圧
ＣＶＤ装置内で、３００℃にまで昇温されたガラス基板
１上に原料ガスとして、ＳｎＣｌ4 と水蒸気（Ｈ
2 Ｏ）、フッ素（Ｆ）ドーパントガスをそれぞれノズル
から吹きつけ、材料ガスを分解して形成した。それぞれ
の流量はＳｎＣｌ4 が１．３ｇ／ｍｉｎ、水蒸気（Ｈ2
Ｏ）が４ｇ／ｍｉｎ、Ｆドーパントガスが５．５ｌ／ｍ
ｉｎとした。
【００２２】炭素層領域１１を形成することにより、こ
の炭素層領域１１が結晶成長される酸化錫（ＳｎＯ2 ）
の結晶成長核となり、この炭素層領域１１上で異常成長
が起こり、堆積速度が増加する。これは、成長された酸
化錫（ＳｎＯ2 ）をＳＥＭで調べて確認できた。
の炭素層領域１１が結晶成長される酸化錫（ＳｎＯ2 ）
の結晶成長核となり、この炭素層領域１１上で異常成長
が起こり、堆積速度が増加する。これは、成長された酸
化錫（ＳｎＯ2 ）をＳＥＭで調べて確認できた。
【００２３】上記条件により、炭素層領域１１の面積等
を変化させサンプルを作成した。全てのサンプルは上記
の条件で１２分間成膜した。
を変化させサンプルを作成した。全てのサンプルは上記
の条件で１２分間成膜した。
【００２４】炭素層領域１２の底面積、高さ、炭素層領
域１２同士の間隔、炭素とシリコンの混合比を変えた基
板上に上記した条件で酸化錫を形成し、それぞれのヘイ
ズ率を測定した結果を図２ないし図５に示す。ここで、
ヘイズ率とは、基板により散乱された光量の百分率を示
している。また、光起電力素子として、光閉じ込め効果
に有効なヘイズ率は１０％〜１７％の範囲である。
域１２同士の間隔、炭素とシリコンの混合比を変えた基
板上に上記した条件で酸化錫を形成し、それぞれのヘイ
ズ率を測定した結果を図２ないし図５に示す。ここで、
ヘイズ率とは、基板により散乱された光量の百分率を示
している。また、光起電力素子として、光閉じ込め効果
に有効なヘイズ率は１０％〜１７％の範囲である。
【００２５】図２は、炭素層領域１２の高さを２５０オ
ングストローム、間隔を５μｍに保ち、底面積を変化さ
せ、ヘイズ率を測定した炭素層領域１２の底面積とヘイ
ズ率の関係を示す特性図である。
ングストローム、間隔を５μｍに保ち、底面積を変化さ
せ、ヘイズ率を測定した炭素層領域１２の底面積とヘイ
ズ率の関係を示す特性図である。
【００２６】図２より、底面積が１μｍ2 以下の場合
は、炭素層領域１２の役割が十分果たされないことから
ヘイズ率が低くなり、１００μｍ2 以上の場合は表面モ
フォロジーの変化によりヘイズ率が低くなる。この結
果、炭素層領域１２の底面積としては、１〜１００μｍ
2 が適していることが分かった。また、炭素層領域１２
の高さ、間隔が一定であれば、その形状とヘイズ率の関
係は上記範囲内では底面積にのみ依存することも分かっ
た。
は、炭素層領域１２の役割が十分果たされないことから
ヘイズ率が低くなり、１００μｍ2 以上の場合は表面モ
フォロジーの変化によりヘイズ率が低くなる。この結
果、炭素層領域１２の底面積としては、１〜１００μｍ
2 が適していることが分かった。また、炭素層領域１２
の高さ、間隔が一定であれば、その形状とヘイズ率の関
係は上記範囲内では底面積にのみ依存することも分かっ
た。
【００２７】尚、この実施の形態においては、１辺が１
μｍ以上の長方形を使用している。これは、１μｍ以下
とした場合には、炭素層領域１２の形状の再現性やガラ
ス基板１の面内での均一性が低下するためである。
μｍ以上の長方形を使用している。これは、１μｍ以下
とした場合には、炭素層領域１２の形状の再現性やガラ
ス基板１の面内での均一性が低下するためである。
【００２８】図３は、炭素層領域１２の底面積を３×７
μｍ2 、間隔を５μｍに保ち、炭素層領域１２の高さを
変化させ、ヘイズ率及び光の透過率を測定した炭素層領
域１２の高さとヘイズ率及び透過率の関係を示す特性図
である。
μｍ2 、間隔を５μｍに保ち、炭素層領域１２の高さを
変化させ、ヘイズ率及び光の透過率を測定した炭素層領
域１２の高さとヘイズ率及び透過率の関係を示す特性図
である。
【００２９】図３より、炭素層領域１２の高さが５０オ
ングストローム以下の場合には、炭素層領域１２の役割
が十分果たされないことからヘイズ率が低くなり、５０
０オングストローム以上の場合にはヘイズ率は光起電力
素子の形成には適しているが、炭素層領域１２による光
の吸収が増加し、透過率が減少してしまう。この結果、
炭素層領域１２の高さとしては５０〜５００オングスト
ロームが適していることが分かる。
ングストローム以下の場合には、炭素層領域１２の役割
が十分果たされないことからヘイズ率が低くなり、５０
０オングストローム以上の場合にはヘイズ率は光起電力
素子の形成には適しているが、炭素層領域１２による光
の吸収が増加し、透過率が減少してしまう。この結果、
炭素層領域１２の高さとしては５０〜５００オングスト
ロームが適していることが分かる。
【００３０】図４は、炭素層領域１２の底面積を３×７
μｍ2 、高さを２５０オングストロームに保ち、炭素層
領域１２の間隔さを変化させ、ヘイズ率及び透過率を測
定した炭素層領域１２同士の間隔とヘイズ率及び透過率
の関係を示す特性図である。
μｍ2 、高さを２５０オングストロームに保ち、炭素層
領域１２の間隔さを変化させ、ヘイズ率及び透過率を測
定した炭素層領域１２同士の間隔とヘイズ率及び透過率
の関係を示す特性図である。
【００３１】図４より、炭素層領域１２同士の間隔が１
０μｍ以上の場合は、炭素層領域１２の役割が十分果た
されないことからヘイズ率が低くなり、１μｍ以下の場
合はヘイズ率は光起電力素子の形成には適しているが、
炭素層領域１２による光の吸収が増加し、透過率が減少
する。この結果、炭素層領域１２の間隔としては、１〜
１０μｍが適していることが分かった。
０μｍ以上の場合は、炭素層領域１２の役割が十分果た
されないことからヘイズ率が低くなり、１μｍ以下の場
合はヘイズ率は光起電力素子の形成には適しているが、
炭素層領域１２による光の吸収が増加し、透過率が減少
する。この結果、炭素層領域１２の間隔としては、１〜
１０μｍが適していることが分かった。
【００３２】図５は、炭素層領域１２の底面積を３×７
μｍ2 、高さを２５０オングストローム、間隔を５μｍ
に保ち、炭素層領域１２中の元素の構成比を変化させ、
ヘイズ率を測定した炭素層領域１２中の元素の構成比と
ヘイズ率の関係を示す特性図である。
μｍ2 、高さを２５０オングストローム、間隔を５μｍ
に保ち、炭素層領域１２中の元素の構成比を変化させ、
ヘイズ率を測定した炭素層領域１２中の元素の構成比と
ヘイズ率の関係を示す特性図である。
【００３３】図５から、炭素層領域１２中の炭素の増加
と共にヘイズ率が上昇している。この図からこの発明の
効果は炭素中の炭素の含有量が５０ｗｔ％以上であれば
殆ど飽和していることが分かった。
と共にヘイズ率が上昇している。この図からこの発明の
効果は炭素中の炭素の含有量が５０ｗｔ％以上であれば
殆ど飽和していることが分かった。
【００３４】次に、代表例として、下記条件のＳｉＣか
らなる炭素層領域１２を設けたガラス基板特性と炭素層
を設けなかったガラス基板の特性を表１に示す。炭層層
領域１２は、形状３μｍ×７μｍの長方形、高さ２５０
オングストローム、隣接する炭素領域１２との幅５μ
ｍ、シリコンと炭素の元素比は５０：５０（ｗｔ％）で
ある。
らなる炭素層領域１２を設けたガラス基板特性と炭素層
を設けなかったガラス基板の特性を表１に示す。炭層層
領域１２は、形状３μｍ×７μｍの長方形、高さ２５０
オングストローム、隣接する炭素領域１２との幅５μ
ｍ、シリコンと炭素の元素比は５０：５０（ｗｔ％）で
ある。
【００３５】
【表１】
【００３６】ＳｉＣを設けないガラス基板において、こ
の実施の形態と同等の堆積速度を得るためには、温度を
５００℃以上にする必要がある。形成温度が５５０℃程
度の場合、堆積速度は約６０オングストローム／ｍｉｎ
であった。但し、このような温度で酸化錫を形成した場
合には、ガラスの強化が鈍ってしまう。これに対して、
この実施の形態で作成した基板強度は、ＪＩＳ ８９８
３の降球落下試験を行ったところ、強化ガラスの強度と
同等であり、強化ガラスとしての機能がそのままである
ことが確認できた。このことから、この実施の形態によ
り、強度、堆積速度及び基板特性の良好な透明導電膜が
形成された強化ガラス基板が得られることが分かった。
の実施の形態と同等の堆積速度を得るためには、温度を
５００℃以上にする必要がある。形成温度が５５０℃程
度の場合、堆積速度は約６０オングストローム／ｍｉｎ
であった。但し、このような温度で酸化錫を形成した場
合には、ガラスの強化が鈍ってしまう。これに対して、
この実施の形態で作成した基板強度は、ＪＩＳ ８９８
３の降球落下試験を行ったところ、強化ガラスの強度と
同等であり、強化ガラスとしての機能がそのままである
ことが確認できた。このことから、この実施の形態によ
り、強度、堆積速度及び基板特性の良好な透明導電膜が
形成された強化ガラス基板が得られることが分かった。
【００３７】次に、この発明の他の実施の形態につき説
明する。上記した実施の形態は、炭素層領域１１として
ＳｉＣを用いたのに対し、この実施の形態では、炭素層
領域１１として、ダイアモンド様炭素膜（ＤＬＣ）を用
いた。
明する。上記した実施の形態は、炭素層領域１１として
ＳｉＣを用いたのに対し、この実施の形態では、炭素層
領域１１として、ダイアモンド様炭素膜（ＤＬＣ）を用
いた。
【００３８】前述した実施の形態と同様に、ガラス基板
上に酸化シリコン膜を形成する。この酸化シリコン膜
は、ソーダガラスからのナトリウムの熱拡散を防ぐため
に設けられるものであり、ディップ法により形成され
る。この後、ガラスを強化ガラスにするために、焼き入
れなどの強化プロセスを行う。
上に酸化シリコン膜を形成する。この酸化シリコン膜
は、ソーダガラスからのナトリウムの熱拡散を防ぐため
に設けられるものであり、ディップ法により形成され
る。この後、ガラスを強化ガラスにするために、焼き入
れなどの強化プロセスを行う。
【００３９】続いて、ガラス基板上に炭素系材料とし
て、ＤＬＣ膜からなる炭素層領域を分散して設ける。Ｄ
ＬＣの作成方法としては、プラズマＣＶＤ法により基板
上に膜厚５０オングストロームのＤＬＣを成膜し、レー
ザスクライブにより、所望の炭素層領域のみ残した。Ｄ
ＬＣはＲＦプラズマＣＶＤにより、下記表２の条件によ
り作成した。ＤＬＣ膜を成膜後、レーザスクライブで３
μｍ×７μｍの大きさのＤＬＣ及びＤＬＣ同士が５μｍ
の間隔になる様に加工した。尚、レーザ条件は，ＹＡＧ
レーザ（波長１．０６μｍ）、強度は１×１０6 Ｊ／パ
ルスである。
て、ＤＬＣ膜からなる炭素層領域を分散して設ける。Ｄ
ＬＣの作成方法としては、プラズマＣＶＤ法により基板
上に膜厚５０オングストロームのＤＬＣを成膜し、レー
ザスクライブにより、所望の炭素層領域のみ残した。Ｄ
ＬＣはＲＦプラズマＣＶＤにより、下記表２の条件によ
り作成した。ＤＬＣ膜を成膜後、レーザスクライブで３
μｍ×７μｍの大きさのＤＬＣ及びＤＬＣ同士が５μｍ
の間隔になる様に加工した。尚、レーザ条件は，ＹＡＧ
レーザ（波長１．０６μｍ）、強度は１×１０6 Ｊ／パ
ルスである。
【００４０】
【表２】
【００４１】その後、酸化錫（ＳｎＯ2 ）を常圧熱ＣＶ
Ｄ法により形成した。この酸化錫の形成法は、常圧ＣＶ
Ｄ装置内で、３００℃にまで昇温されたガラス基板上に
原料ガスとして、ＳｎＣｌ4 と水蒸気（Ｈ2 Ｏ）、Ｆド
ーパントガスをそれぞれノズルから吹きつけることに形
成した。それぞれの流量はＳｎＣｌ4 が１．３ｇ／ｍｉ
ｎ、水蒸気（Ｈ2 Ｏ）が４ｇ／ｍｉｎ、Ｆドーパントガ
スが５．５ｌ／ｍｉｎとした。
Ｄ法により形成した。この酸化錫の形成法は、常圧ＣＶ
Ｄ装置内で、３００℃にまで昇温されたガラス基板上に
原料ガスとして、ＳｎＣｌ4 と水蒸気（Ｈ2 Ｏ）、Ｆド
ーパントガスをそれぞれノズルから吹きつけることに形
成した。それぞれの流量はＳｎＣｌ4 が１．３ｇ／ｍｉ
ｎ、水蒸気（Ｈ2 Ｏ）が４ｇ／ｍｉｎ、Ｆドーパントガ
スが５．５ｌ／ｍｉｎとした。
【００４２】前述した実施の気体と同様に、炭素層領域
を形成することにより、この炭素層領域が結晶成長され
る酸化錫（ＳｎＯ2 ）の核となり、この炭素層領域上で
異常成長が起こり、堆積速度が増加する。
を形成することにより、この炭素層領域が結晶成長され
る酸化錫（ＳｎＯ2 ）の核となり、この炭素層領域上で
異常成長が起こり、堆積速度が増加する。
【００４３】次に、代表例として、下記条件のＤＬＣか
らなる炭素層領域を設けたガラス基板特性と炭素層を設
けなかったガラス基板の特性を表３に示す。炭層層領域
は、形状３μｍ×７μｍの長方形、高さ５０オングスト
ローム、隣接するＤＬＣとの幅５μｍである。
らなる炭素層領域を設けたガラス基板特性と炭素層を設
けなかったガラス基板の特性を表３に示す。炭層層領域
は、形状３μｍ×７μｍの長方形、高さ５０オングスト
ローム、隣接するＤＬＣとの幅５μｍである。
【００４４】
【表３】
【００４５】この実施の形態で形成した基板の強度も強
化ガラスと同等であることが降球落下試験の結果より確
認している。このことから、この実施の形態においても
強度、堆積速度及び基板特性の良好な基板が得られるこ
とが分かった。
化ガラスと同等であることが降球落下試験の結果より確
認している。このことから、この実施の形態においても
強度、堆積速度及び基板特性の良好な基板が得られるこ
とが分かった。
【００４６】また、この実施の形態においても、第１の
実施の形態と同じく図２から図５に示す関係が存在す
る。
実施の形態と同じく図２から図５に示す関係が存在す
る。
【００４７】上記した方法により強化ガラス１上に表面
に凹凸を有する酸化錫からなる透明導電膜２を形成した
後、図６に示すように、この透明導電膜２上に光活性層
となるｐ型非晶質シリコンカーバイトまたはｐ型微結晶
シリコンされたｐ型ａ−Ｓｉ層３、ｉ型ａ−Ｓｉ層４、
ｎ型非晶質シリコンまたはｎ型微結晶シリコンからなる
ｎ型ａ−Ｓｉ層５順次プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等
の気相成長法により形成される。そして、ｎ型ａ−Ｓｉ
層５上に拡散防止層となるＩＴＯ膜６を介して銀（Ａ
ｇ）からなる裏面電極７が設けられ、薄膜光起電力素子
が形成される。
に凹凸を有する酸化錫からなる透明導電膜２を形成した
後、図６に示すように、この透明導電膜２上に光活性層
となるｐ型非晶質シリコンカーバイトまたはｐ型微結晶
シリコンされたｐ型ａ−Ｓｉ層３、ｉ型ａ−Ｓｉ層４、
ｎ型非晶質シリコンまたはｎ型微結晶シリコンからなる
ｎ型ａ−Ｓｉ層５順次プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等
の気相成長法により形成される。そして、ｎ型ａ−Ｓｉ
層５上に拡散防止層となるＩＴＯ膜６を介して銀（Ａ
ｇ）からなる裏面電極７が設けられ、薄膜光起電力素子
が形成される。
【００４８】上記した光起電力素子は、ガラス基板１上
に光閉じ込め効果に適した凹凸が低温で形成されいるの
で、強化ガラスそのものを基板として用いることが可能
となり、電力用モジュールとして利用する場合にも別個
強化ガラスを設ける必要がなくなり、コストが低減でき
る。
に光閉じ込め効果に適した凹凸が低温で形成されいるの
で、強化ガラスそのものを基板として用いることが可能
となり、電力用モジュールとして利用する場合にも別個
強化ガラスを設ける必要がなくなり、コストが低減でき
る。
【００４９】また、低温で透明導電膜を形成することが
できるので、基板として、ポリイミドなどの耐熱性が低
い基板を用いることもできる。
できるので、基板として、ポリイミドなどの耐熱性が低
い基板を用いることもできる。
【００５０】また、上記した実施の形態においては、透
明導電膜として、酸化錫について説明したが、他の酸化
亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ等の結晶性透明導電膜材料にも
本発明を適用することができる。これら結晶性透明導電
膜においても、低温による成長において、炭素層領域上
で異常成長が起こり堆積速度を向上させることができ
る。
明導電膜として、酸化錫について説明したが、他の酸化
亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ等の結晶性透明導電膜材料にも
本発明を適用することができる。これら結晶性透明導電
膜においても、低温による成長において、炭素層領域上
で異常成長が起こり堆積速度を向上させることができ
る。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の方法に
よれば、低温でも堆積速度を低下させずに強化ガラスの
強度を保ったまま透明導電膜を形成することが可能とな
り、電力用光起電力装置等のコストを低減することがで
きる。
よれば、低温でも堆積速度を低下させずに強化ガラスの
強度を保ったまま透明導電膜を形成することが可能とな
り、電力用光起電力装置等のコストを低減することがで
きる。
【図１】この発明による透明導電膜の製造方法を説明す
るための概略断面図である。
るための概略断面図である。
【図２】基板上に設ける炭素層領域の底面積とヘイズ率
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図３】基板上に設ける炭素層領域の高さとヘイズ率及
び透過率の関係を示す特性図である。
び透過率の関係を示す特性図である。
【図４】基板上に設ける炭素層領域同士の間隔とヘイズ
率及び透過率の関係を示す特性図である。
率及び透過率の関係を示す特性図である。
【図５】基板上に設ける炭素層領域中の元素の構成比と
ヘイズ率との関係を示す特性図である。
ヘイズ率との関係を示す特性図である。
【図６】この発明による光起電力素子の概略断面図であ
る。
る。
１ ガラス基板（強化ガラス） ２ 透明導電膜 １０ 酸化シリコン膜 １１ 炭素層領域
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に炭素系材料からなる炭素層領域
を分散して設け、この上に気相成長法により結晶系透明
導電膜を形成することを特徴とする透明導電膜の製造方
法。 - 【請求項２】 前記炭素系材料がシリコンカーバイトま
たはダイアモンド様炭素膜であることを特徴とする請求
項１に記載の透明導電膜の製造方法。 - 【請求項３】 前記炭素層領域は、底面積が１〜１００
平方μｍで、且つ一辺の長さが１〜１００μｍの矩形形
状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明
導電膜の製造方法。 - 【請求項４】 前記炭素層領域は、その高さが５０〜５
００オングストロームであることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかに記載の透明導電膜の製造方法。 - 【請求項５】 前記炭素層領域間の間隔が、１〜１０μ
ｍであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載の透明導電膜の製造方法。 - 【請求項６】 基板上に透明導電膜、光電変換層及び裏
面電極を順次積層してなる光起電力素子の製造方法であ
って、前記基板上に炭素系材料からなる炭素層領域を分
散して設け、この上に気相成長法により結晶系透明導電
膜を形成した後、光電変換層及び裏面電極を順次積層す
ることを特徴とする光起電力素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記炭素系材料がシリコンカーバイトま
たはダイアモンド様炭素膜であることを特徴とする請求
項６に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項８】 前記基板が強化ガラスであることを特徴
とする請求項６又は７に記載の光起電力素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08142298A JP3558519B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 透明導電膜の製造方法及び光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08142298A JP3558519B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 透明導電膜の製造方法及び光起電力素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11284208A true JPH11284208A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3558519B2 JP3558519B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=13745932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08142298A Expired - Fee Related JP3558519B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 透明導電膜の製造方法及び光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3558519B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001237448A (ja) * | 2000-02-21 | 2001-08-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| CN100495740C (zh) | 2002-11-13 | 2009-06-03 | 佳能株式会社 | 光电元件 |
| CN102044593A (zh) * | 2009-10-19 | 2011-05-04 | 杜邦太阳能有限公司 | 制造具有光捕获特征的tco衬底的工艺及其装置 |
| JP2015057836A (ja) * | 2009-07-14 | 2015-03-26 | エイ・ジィ・シィ・フラット・グラス・ノース・アメリカ・インコーポレイテッドＡｇｃ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ． | パターン付きガラス集光器を備える光起電力デバイス |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP08142298A patent/JP3558519B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN100495740C (zh) | 2002-11-13 | 2009-06-03 | 佳能株式会社 | 光电元件 |
| JP2015057836A (ja) * | 2009-07-14 | 2015-03-26 | エイ・ジィ・シィ・フラット・グラス・ノース・アメリカ・インコーポレイテッドＡｇｃ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ． | パターン付きガラス集光器を備える光起電力デバイス |
| CN102044593A (zh) * | 2009-10-19 | 2011-05-04 | 杜邦太阳能有限公司 | 制造具有光捕获特征的tco衬底的工艺及其装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3558519B2 (ja) | 2004-08-25 |
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