JPS58132984A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
- Publication number
- JPS58132984A JPS58132984A JP57014635A JP1463582A JPS58132984A JP S58132984 A JPS58132984 A JP S58132984A JP 57014635 A JP57014635 A JP 57014635A JP 1463582 A JP1463582 A JP 1463582A JP S58132984 A JPS58132984 A JP S58132984A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphorus
- layer
- doping
- gas
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
-
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/122—Active materials comprising only Group IV materials
- H10F77/1223—Active materials comprising only Group IV materials characterised by the dopants
-
- 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プラズマＯＶＤ法により作製するアモルファ
スシリコン（以下ではα−１１と書＜）太陽電池におい
て、リン（以下ではＰとかく）を含む溶液を用いてｒの
ドーピングを行なうことにより、４ｌ−ｓｉ中にＰの連
続的な濃度分布の傾斜をもたせ、性能向上を達成した太
陽電池の製造方法に関する。
スシリコン（以下ではα−１１と書＜）太陽電池におい
て、リン（以下ではＰとかく）を含む溶液を用いてｒの
ドーピングを行なうことにより、４ｌ−ｓｉ中にＰの連
続的な濃度分布の傾斜をもたせ、性能向上を達成した太
陽電池の製造方法に関する。
近年、太陽電池の低コスト化へのアプローチとして、ト
１１を用いた太陽電池が非常に注目を集めているゝ゛。
１１を用いた太陽電池が非常に注目を集めているゝ゛。
従来のａ −ｓ ｉ薄膜太陽電池の断面構造を第１図に
示す。同図において、１１はガラス、１２は透明導電膜
で、通常Ｓ：ａＯ１，工ｎ、０３ 、ＸＴＯ（インジウ
ム酸化錫）が用いられる。また、１５はα−，ｓｉ膜で
透明導電ｌｌＸｆｆ１ＩｌからＰ層、１層、Ａ層の積層
構造になっている。１４はアルミ電極である光は矢印ム
の方向から照射され、太陽電池の電気的出力は、透明電
極１２とアルミ電極１４とから取り出す。
示す。同図において、１１はガラス、１２は透明導電膜
で、通常Ｓ：ａＯ１，工ｎ、０３ 、ＸＴＯ（インジウ
ム酸化錫）が用いられる。また、１５はα−，ｓｉ膜で
透明導電ｌｌＸｆｆ１ＩｌからＰ層、１層、Ａ層の積層
構造になっている。１４はアルミ電極である光は矢印ム
の方向から照射され、太陽電池の電気的出力は、透明電
極１２とアルミ電極１４とから取り出す。
製造方法は通常のプラズマｏｗｎ法が一般に用いられる
。すなわち透明導電膜のついたガラス基板を真空容器に
入れ、２５０〜５００℃に加熱する。この状態で、必要
に応じ５ｉｎ４ 、ＰＨ，。
。すなわち透明導電膜のついたガラス基板を真空容器に
入れ、２５０〜５００℃に加熱する。この状態で、必要
に応じ５ｉｎ４ 、ＰＨ，。
Ｂ、Ｈ，のガスを流しながら、高周波放電を起こし、Ｐ
、ｉ、ｎの各トリ１膜を形成する。
、ｉ、ｎの各トリ１膜を形成する。
用いられるガスは通常、Ｈｌをペースにした１０％の１
元”ｊ４ ＠ Ｈｌ ペースの５００ＰＰＭのＰＨ。
元”ｊ４ ＠ Ｈｌ ペースの５００ＰＰＭのＰＨ。
ｅＨｌベースの５００ＰＰＭのＢ、Ｈ，である。また！
’、ｉ、ｎ各層の膜厚はそれぞれＰ層が１００〜２００
５’ ｅ ’層が４０００〜６０００１．１１層が１０
００〜ｚｏｏｏｉである。
’、ｉ、ｎ各層の膜厚はそれぞれＰ層が１００〜２００
５’ ｅ ’層が４０００〜６０００１．１１層が１０
００〜ｚｏｏｏｉである。
ガス流量は装置の大きさによって異なるが、２０ｅ１１
１φの平行平板製の電極をもつプラズマＯＶＤ装置を例
にとるならば、基板温度を３００℃に保ち、約５分間５
００ ｏｏ／ｊの８１Ｈ，と２００００７ｍのＢ、Ｈ，
を流す。高周波出力は４０７で高周波放電を行なうこと
により、所望のＰ層が得られる。
１φの平行平板製の電極をもつプラズマＯＶＤ装置を例
にとるならば、基板温度を３００℃に保ち、約５分間５
００ ｏｏ／ｊの８１Ｈ，と２００００７ｍのＢ、Ｈ，
を流す。高周波出力は４０７で高周波放電を行なうこと
により、所望のＰ層が得られる。
次に一度排気したのちＳｉＨ，、のみを流して、約９０
分高周波放電を行なうことにより４０００〜６０００Ｘ
の１層が得られる。さらに再び排気したのち、ＰＨ８と
８１Ｈ４を流し約１５分の高周波放電により、所望のｎ
層を得ることができ、太陽電池に必要なＰ −ｉ −ｎ
接合が形成される。
分高周波放電を行なうことにより４０００〜６０００Ｘ
の１層が得られる。さらに再び排気したのち、ＰＨ８と
８１Ｈ４を流し約１５分の高周波放電により、所望のｎ
層を得ることができ、太陽電池に必要なＰ −ｉ −ｎ
接合が形成される。
この従来の方法には、大きな欠点がある。それハト−ピ
ング量を簡単に変えられないことである。Ｐ −ｉ −
ｎ構造における不純物の濃度分布はステップジャンクシ
ラン型より傾斜接合型の方が望ましい。
ング量を簡単に変えられないことである。Ｐ −ｉ −
ｎ構造における不純物の濃度分布はステップジャンクシ
ラン型より傾斜接合型の方が望ましい。
その理由は、α、−８１中においては単結晶に比べてキ
ャリアの拡散距離が桁違いに短いため、膜中のどの部分
にも障壁電界が存在する方が太陽電池の光電流が大きく
なる為である。
ャリアの拡散距離が桁違いに短いため、膜中のどの部分
にも障壁電界が存在する方が太陽電池の光電流が大きく
なる為である。
にもかかわらず、従来の方法ではガスボンベを交換しな
い限り、ＢｔＨｓ、あるいはＰＨ，の希釈比を変えるこ
とができない。また仮にざンペを交換しなからａ−８１
のデｌジシ田ンを行なうにしても、連続的なドーピング
量の変化を持たせることはできない。
い限り、ＢｔＨｓ、あるいはＰＨ，の希釈比を変えるこ
とができない。また仮にざンペを交換しなからａ−８１
のデｌジシ田ンを行なうにしても、連続的なドーピング
量の変化を持たせることはできない。
ドーピング量を連続的に変える一つの方法としては不純
物ガス（Ｂ、 Ｈ，やＰＨ，）の流量を連続的に変える
方法が考えられる。しかし、不純物ガスの流量を変える
とＳｉＨ４を含めた総流量が変化してしまい、プラズマ
条件が変化しα−ｇｉの特性が変ってしまう。場合によ
ってはプラズマ発振が不安定になってしまう。
物ガス（Ｂ、 Ｈ，やＰＨ，）の流量を連続的に変える
方法が考えられる。しかし、不純物ガスの流量を変える
とＳｉＨ４を含めた総流量が変化してしまい、プラズマ
条件が変化しα−ｇｉの特性が変ってしまう。場合によ
ってはプラズマ発振が不安定になってしまう。
構造上、第１図に示した太陽電池の場合、ｎ層はアルミ
電極とのオーム性接触が必要なため、アルミ電極との境
界面付近では高濃度のリンドープが必要である。一方、
キャリアの収集効率を良−くするためにはアルミとの境
界面から１層方向へ向ってリンのドープ量を少なくシ、
α−ｓ１膜中に電界を形成することが望ましし）。自「
述のように従来の作製方法では、リンの濃度分布に傾斜
を持たせることが困難であり、太陽電池の特性も十分な
ものが得られなかった０ 本発明はかかる欠点を除失したものであって、目的とす
るところは、ガスの総流量を変イヒさせることなく、ｐ
のドーピング量を連続的に変えることにより、ｎ層中に
不純唆濃度の傾斜□をもたせ、太陽電池の性能を向上さ
せようとするものである本発明については実施例をもっ
て説明する。
電極とのオーム性接触が必要なため、アルミ電極との境
界面付近では高濃度のリンドープが必要である。一方、
キャリアの収集効率を良−くするためにはアルミとの境
界面から１層方向へ向ってリンのドープ量を少なくシ、
α−ｓ１膜中に電界を形成することが望ましし）。自「
述のように従来の作製方法では、リンの濃度分布に傾斜
を持たせることが困難であり、太陽電池の特性も十分な
ものが得られなかった０ 本発明はかかる欠点を除失したものであって、目的とす
るところは、ガスの総流量を変イヒさせることなく、ｐ
のドーピング量を連続的に変えることにより、ｎ層中に
不純唆濃度の傾斜□をもたせ、太陽電池の性能を向上さ
せようとするものである本発明については実施例をもっ
て説明する。
実施例
第２図は本発明のＰのドーピング量の制御部を示す図で
、中心線を含む上下方向の面で切断したところを表わし
ている。同図において、２１はウォーターパス、２２は
温水の導入口、？３は冷水の導入口、２４は排水口であ
る。また２５はウォーターパス内の温度を検知するため
の熱電対、２６は石英容器、２７は■、ガス導入管、２
８はＨ！ガス排出管、２９はオキシ塩化リン（又は三塩
化リン）の液体である。
、中心線を含む上下方向の面で切断したところを表わし
ている。同図において、２１はウォーターパス、２２は
温水の導入口、？３は冷水の導入口、２４は排水口であ
る。また２５はウォーターパス内の温度を検知するため
の熱電対、２６は石英容器、２７は■、ガス導入管、２
８はＨ！ガス排出管、２９はオキシ塩化リン（又は三塩
化リン）の液体である。
本装置は熱電対２５によって、ウォーターノくス内の温
度を検知し、フィードバックをかけて、温水の導入口２
２と冷水の導入口２３から流入する量を制御し、オキシ
塩化リン（又は三塩化リン）の温度を所定の温度に保つ
ことができる。また、温水、冷水の量を連続的に変える
ことによりオキシ塩化リン（又は三塩化リン）の温度を
連続的に変えることもできる。
度を検知し、フィードバックをかけて、温水の導入口２
２と冷水の導入口２３から流入する量を制御し、オキシ
塩化リン（又は三塩化リン）の温度を所定の温度に保つ
ことができる。また、温水、冷水の量を連続的に変える
ことによりオキシ塩化リン（又は三塩化リン）の温度を
連続的に変えることもできる。
Ｈ，ガスの導入管２７からＨ，ガスを流し、排出管から
Ｈ，ガスを排出すると、そのＨ，ガス中にはＰＯＯｔｓ
（ヌはｐｏ４）が含まれている。しかも含有量は、ア
ｏｏ４（又はｐｏＬｓ）の蒸気圧に依存し、ウォーター
バスの温度によりて制御される。
Ｈ，ガスを排出すると、そのＨ，ガス中にはＰＯＯｔｓ
（ヌはｐｏ４）が含まれている。しかも含有量は、ア
ｏｏ４（又はｐｏＬｓ）の蒸気圧に依存し、ウォーター
バスの温度によりて制御される。
Ｈ，ガスの排出管２８からのＨ富ガスをプラズマＯＶＤ
装置の反応室に導きＳｉｎ、ガスと一緒にしてプラズマ
放電させると、所望のリン濃度を有するｎ形のａ −＠
ｉ膜が得られる。しかも、ウォーターバスの温度を変
えることによりα−−１中に含まれるリン濃度を制御で
きる。
装置の反応室に導きＳｉｎ、ガスと一緒にしてプラズマ
放電させると、所望のリン濃度を有するｎ形のａ −＠
ｉ膜が得られる。しかも、ウォーターバスの温度を変
えることによりα−−１中に含まれるリン濃度を制御で
きる。
従来の方法のところで述べた装置におし）て、Ｂ、 Ｈ
６のガス系のかわりに第２図のガス系をつ番す、ｖｏｃ
ｔ、Ｃ又はｐａｌＢ ）の温度を、３０℃から７５℃ま
で上げながらｎ層を形成しα−１１太陽電池を形成した
。Ｈ，ガスの流量は２００ Ｇｏ／−に保りた。
６のガス系のかわりに第２図のガス系をつ番す、ｖｏｃ
ｔ、Ｃ又はｐａｌＢ ）の温度を、３０℃から７５℃ま
で上げながらｎ層を形成しα−１１太陽電池を形成した
。Ｈ，ガスの流量は２００ Ｇｏ／−に保りた。
この結果、得られた太陽電池は、従来のものに比べて、
２００ルクスの螢光打丁での変換効率Ｇｌ約２割増加し
た。
２００ルクスの螢光打丁での変換効率Ｇｌ約２割増加し
た。
以上の説明かられかるように、本発明４マ９ンのドーピ
ング量の制御を容易に行なう方法を示すも電池で重要な
Ｐ層の不純物濃度を連続的にかえ、太陽電池の性能向上
をはかることができる。
ング量の制御を容易に行なう方法を示すも電池で重要な
Ｐ層の不純物濃度を連続的にかえ、太陽電池の性能向上
をはかることができる。
また本発明は、Ｐ−１−ｎ層を第１図と逆にした構造の
太１１１ｍ！池、すなわち、透明導電膜上に、それぞれ
ｎ、ｉ、Ｐの順でα−１１を積層した太陽電池において
も効果は同じであり応用範囲は広い。
太１１１ｍ！池、すなわち、透明導電膜上に、それぞれ
ｎ、ｉ、Ｐの順でα−１１を積層した太陽電池において
も効果は同じであり応用範囲は広い。
第１図はα−８１太陽電池の断面構造を示す図、第２図
は本発明のリンのドーピング量の制御部を示す図である
。 ２１・・・・・・ウォーターバス ２２・・・・・・温水の導入口 ２３・・・・・・冷水の導入口 ２４・・・・・・排水口 ２５・・・・・・熱電対 ２６・・・・・・石英の容器 ２７・・・・・・Ｈ，ガス導入管 ２Ｂ・・・・・・Ｈ，ガス排出管 ２９・・・・・・オキシ塩化リン（又は三塩化リン）以
上 出願人 株式会社諏訪精工舎 ３５
は本発明のリンのドーピング量の制御部を示す図である
。 ２１・・・・・・ウォーターバス ２２・・・・・・温水の導入口 ２３・・・・・・冷水の導入口 ２４・・・・・・排水口 ２５・・・・・・熱電対 ２６・・・・・・石英の容器 ２７・・・・・・Ｈ，ガス導入管 ２Ｂ・・・・・・Ｈ，ガス排出管 ２９・・・・・・オキシ塩化リン（又は三塩化リン）以
上 出願人 株式会社諏訪精工舎 ３５
Claims (1)
- （１） プラズマＯｖＤ法により作製するアモルファ
スシリコン太陽電池において、リンを含む溶液を用いて
、リンのドーピングを行なうことを特徴とする太陽電池
の製造方法。 （１） リンを含む溶液として、三塩化リン（Ｐｏｔ
、）、又はオキシ塩化リン（ｐｏａ４）を用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽電池の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014635A JPS58132984A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014635A JPS58132984A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132984A true JPS58132984A (ja) | 1983-08-08 |
Family
ID=11866650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57014635A Pending JPS58132984A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58132984A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681984A (en) * | 1985-04-11 | 1987-07-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Solar cell comprising a semiconductor body formed of amorphous silicon and having a layer sequence p-SiC/i/n |
| US5769963A (en) * | 1995-08-31 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
-
1982
- 1982-02-01 JP JP57014635A patent/JPS58132984A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681984A (en) * | 1985-04-11 | 1987-07-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Solar cell comprising a semiconductor body formed of amorphous silicon and having a layer sequence p-SiC/i/n |
| US5769963A (en) * | 1995-08-31 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device |
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