JPS5853865A - アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents
アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法Info
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- JPS5853865A JPS5853865A JP56151964A JP15196481A JPS5853865A JP S5853865 A JPS5853865 A JP S5853865A JP 56151964 A JP56151964 A JP 56151964A JP 15196481 A JP15196481 A JP 15196481A JP S5853865 A JPS5853865 A JP S5853865A
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- Japan
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- solar cell
- amorphous silicon
- silicon solar
- ring
- manufacturing
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- 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
-
- 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】
本発明はアモルファスシリコン（以下ａ−５ｔという）
を用ｉた太陽電池の製造方法に関するものである。
を用ｉた太陽電池の製造方法に関するものである。
α−５ｉ太陽電池の一般的な製造方法及びその構造につ
いて社、米国特許第４０６４５２１号明細書によって明
らかなごとく、ｓｉＬをグルー放電分解し、半導体接合
を作ることによって製作されている。
いて社、米国特許第４０６４５２１号明細書によって明
らかなごとく、ｓｉＬをグルー放電分解し、半導体接合
を作ることによって製作されている。
従来、グリ−放電プラズマを発生さぜる方法としては、
平行平板電極を用いる春量結合法とコイル状電極を用−
る誘導結金法が主として用いられてｉ丸。
平行平板電極を用いる春量結合法とコイル状電極を用−
る誘導結金法が主として用いられてｉ丸。
又、ｇ−５ｉ太陽電池製作時の基板温度は従来２５０℃
〜３５０℃であり５ｇ−５ｉ太陽電池のｇ−５層層の厚
さは約５ｏｏｏ ７％即ちｐｙａは約ｔｏｏｋ。
〜３５０℃であり５ｇ−５ｉ太陽電池のｇ−５層層の厚
さは約５ｏｏｏ ７％即ちｐｙａは約ｔｏｏｋ。
１層は約５０００４％ 電層は約３００ ！であり、ａ
−５層積層用ガスのＳｉＨ，の濃度＃′ｉ−微結晶など
を作ることを目的としなｉ時は約１０５１あるいは１０
０−のガスを用いることが多かった。
−５層積層用ガスのＳｉＨ，の濃度＃′ｉ−微結晶など
を作ることを目的としなｉ時は約１０５１あるいは１０
０−のガスを用いることが多かった。
これらの従来方法によって得られた単−ａ−５ｉ太陽電
池素子の開放電圧は高々８５０１１ Ｖ程度であり、光
電変換効率も最大で６％程度であった。
池素子の開放電圧は高々８５０１１ Ｖ程度であり、光
電変換効率も最大で６％程度であった。
本発明は、従来と異ったα−５ｉ太陽電池の製造方法に
より１これらを改善しようとするものである。
より１これらを改善しようとするものである。
本発明の特徴は、リング状電極を容量結合し、ａ−Ｓｉ
積層基板を該リング状電極と離隔して設置し、グロー放
電プラズマを発生させ一−５ｉを積層することにある。
積層基板を該リング状電極と離隔して設置し、グロー放
電プラズマを発生させ一−５ｉを積層することにある。
この場合、他のガスで希釈したプラズマ反応炉内のＳｉ
Ｂ、濃度を５弧以下とすること、又、基板温度を従来よ
り低い２００℃以下に保持することも本発明の特徴に含
まれる０ 本発明は上記の条件に依り、ｇ−５ｉの全層厚が比較的
薄くて、高電圧、高変換効率の太陽電池を得ることを目
的とするものである。
Ｂ、濃度を５弧以下とすること、又、基板温度を従来よ
り低い２００℃以下に保持することも本発明の特徴に含
まれる０ 本発明は上記の条件に依り、ｇ−５ｉの全層厚が比較的
薄くて、高電圧、高変換効率の太陽電池を得ることを目
的とするものである。
以下に本発明を図面を用いて説明する。
第１図に示すごとく、リング状電極、例えば２つのリン
グ状電極１を容量結合し、グルー放電プラズマを発生さ
せ、ｇ−５ｉを積層する０この場合、該リング状電極と
α−５ｉ積層基板２を適当な距離１離隔して設置する。
グ状電極１を容量結合し、グルー放電プラズマを発生さ
せ、ｇ−５ｉを積層する０この場合、該リング状電極と
α−５ｉ積層基板２を適当な距離１離隔して設置する。
□ こめ種の電極を用いることにより安走性の良い均一
なプラズマが得られた。この方法は平行平板電極を用ｉ
る容量結合法に比べて、プラズマによるａ−５ｉ膜の衝
撃も少く、またプラズマ反応系を清浄に保ち易ｉなどの
利点がある。
なプラズマが得られた。この方法は平行平板電極を用ｉ
る容量結合法に比べて、プラズマによるａ−５ｉ膜の衝
撃も少く、またプラズマ反応系を清浄に保ち易ｉなどの
利点がある。
次に希釈ガス、例えば水素によって希釈されたＳｉＢ、
の濃度は５％以下とする。
の濃度は５％以下とする。
この仁とによって、ａ−５ｉ太陽電池の充電変換効率の
向上を計ると同時に高価なＳｉ瓦ガスの消費を大巾に削
減で自た〇 次に一α−５ｉ積層時の、ｇ−Ｓｉ積層基板２の１度を
従来の値よりも低い２００℃以下とする。
向上を計ると同時に高価なＳｉ瓦ガスの消費を大巾に削
減で自た〇 次に一α−５ｉ積層時の、ｇ−Ｓｉ積層基板２の１度を
従来の値よりも低い２００℃以下とする。
この結果１第２図に示すごとく、特に高−開放電圧即ち
１単−ａ−５ｉ太陽電池素子としては従来得られなかっ
た大暑な開放電圧Ｖｏｃ （Ｍａｙ ）＝ ９４５ ｗ
ｈ Ｖが得られた。尚、第２図で明らかなように、該基
板温度を２５０℃以上にした場合は、従来程度の低い開
放電圧しか得られなかった。
１単−ａ−５ｉ太陽電池素子としては従来得られなかっ
た大暑な開放電圧Ｖｏｃ （Ｍａｙ ）＝ ９４５ ｗ
ｈ Ｖが得られた。尚、第２図で明らかなように、該基
板温度を２５０℃以上にした場合は、従来程度の低い開
放電圧しか得られなかった。
第２図の横軸は基板温度’ＩＩ（Ｃ）を示し、縦軸は開
放電圧Ｖｏｃ（ｍＶ）を示す。
放電圧Ｖｏｃ（ｍＶ）を示す。
又、光電変換効率本大巾に向上し、第３図に示すごとく
、照度ＡＭ−１でη−６，２６％ のものが得られた。
、照度ＡＭ−１でη−６，２６％ のものが得られた。
第３図の横軸は電圧−縦軸は電流を示す。尚、この場合
の開放電圧は０・ｑ＋ｇＶ、短絡電流はＩｔ−４３ｗｈ
Ａ／ｃｄフィルファクターＨ０，５９７−１変換効率は
６．２６％であったｏｇ−５ｉ層の全体の厚みは約２５
００ ｉと従来のものよりかな抄薄いものであった。
の開放電圧は０・ｑ＋ｇＶ、短絡電流はＩｔ−４３ｗｈ
Ａ／ｃｄフィルファクターＨ０，５９７−１変換効率は
６．２６％であったｏｇ−５ｉ層の全体の厚みは約２５
００ ｉと従来のものよりかな抄薄いものであった。
本発明による太陽電池構造の１例を示すと、ガラス上に
インジウム・スズ酸化膜（ＩＴＯ膜＝（ＩｎｗＯａ ）
＋−ｚ（Ｓｎｏｇ＞ａｔ −ｘ＝〜５ ％ ｅ 〜１
００Ω／ｃｄ）を着け、順次Ｐ形層、各層、外形層を積
層し、最後に電極としてＡＩを蒸着したものである（以
下この太陽電池構造をＩＴＯ／Ｐ−＊ −ｎ ／ Ａ
Ｉという）。
インジウム・スズ酸化膜（ＩＴＯ膜＝（ＩｎｗＯａ ）
＋−ｚ（Ｓｎｏｇ＞ａｔ −ｘ＝〜５ ％ ｅ 〜１
００Ω／ｃｄ）を着け、順次Ｐ形層、各層、外形層を積
層し、最後に電極としてＡＩを蒸着したものである（以
下この太陽電池構造をＩＴＯ／Ｐ−＊ −ｎ ／ Ａ
Ｉという）。
以下に本発明のＩ実施例を説明する。
前述のごとく、第１図は本発明の装置の１実施例を示す
。ブラズ！発生用高周波には、該装置と良くマツチング
のとれた周波数の１つである８ＭＨ５を用いた。
。ブラズ！発生用高周波には、該装置と良くマツチング
のとれた周波数の１つである８ＭＨ５を用いた。
高周波電源と電極との間にマツチングボックス３を入れ
マツチングをとった。
マツチングをとった。
プラズマ発生炉には１５Ｑｓｓφの石英円筒４を用いた
０電極は２つのリング状電極１を容量結合した高周波の
同軸ケーブルの内線を基板から遠い側にある上部電極に
接続し、外ｌＩｌ！管下部電極に接続した。なお外Ｓは
高周波電源のシャーシーに接続されている接地はされて
いない。接地をするか否か接地の仕方によってプラズア
の発生の仕方が変るので注意を用する。該リング状電極
１は巾２．Ｊ、、１ＩＩＩ、厚さ０．４閣の銅板で構成
されている。又該リング状電極１の間隔は３０■とした
。
０電極は２つのリング状電極１を容量結合した高周波の
同軸ケーブルの内線を基板から遠い側にある上部電極に
接続し、外ｌＩｌ！管下部電極に接続した。なお外Ｓは
高周波電源のシャーシーに接続されている接地はされて
いない。接地をするか否か接地の仕方によってプラズア
の発生の仕方が変るので注意を用する。該リング状電極
１は巾２．Ｊ、、１ＩＩＩ、厚さ０．４閣の銅板で構成
されている。又該リング状電極１の間隔は３０■とした
。
２つの該リング状電極１のうち、下部電極の下端と加熱
されたサセプター５上に乗せたａ−Ｓｉ積層用基板２と
の距離はる５■とじた。該２つのリング状電極Ｉ１１′
１１プラズマ発生炉の石英円筒４の外壁に巻いである。
されたサセプター５上に乗せたａ−Ｓｉ積層用基板２と
の距離はる５■とじた。該２つのリング状電極Ｉ１１′
１１プラズマ発生炉の石英円筒４の外壁に巻いである。
該基板２にはＩＴＯ付ガツガラスたはＳｎＱ付ガツガラ
スいた。共に抵抗値は約Ｉ００Ω／ｃｄである。Ｓｉ
＆はＨｌで希釈し・その濃度は体積噂で４幅の１のを用
いた◇ ドーパントとして＼Ｎ形にはＰＨｓを、Ｐ形にはＢ雪Ｈ
・を用いた。
スいた。共に抵抗値は約Ｉ００Ω／ｃｄである。Ｓｉ
＆はＨｌで希釈し・その濃度は体積噂で４幅の１のを用
いた◇ ドーパントとして＼Ｎ形にはＰＨｓを、Ｐ形にはＢ雪Ｈ
・を用いた。
ａ−５ｎ積層時のプラズマ炉内のガス圧は約ｉトール（
Ｔｏｒｒ）であった。ガス圧により、下部電極と基板と
の間の最適距離祉変化し、ガス圧が高い程、その距離は
短くなった。α−５ｉ積層時の基板温度は＃！２図に示
す１００〜２００℃を用い、通常１５０℃で積層した。
Ｔｏｒｒ）であった。ガス圧により、下部電極と基板と
の間の最適距離祉変化し、ガス圧が高い程、その距離は
短くなった。α−５ｉ積層時の基板温度は＃！２図に示
す１００〜２００℃を用い、通常１５０℃で積層した。
以上の条件により作製したα−５ｉ太陽電池の構造はＩ
ＴＯ（Ｓルへ）／Ｐ−１−ｎｌＡｌ形で、Ｐ層は約ｌε
ＯＪＳ各層は約２０００．４．ル層は約１５０１であっ
た。
ＴＯ（Ｓルへ）／Ｐ−１−ｎｌＡｌ形で、Ｐ層は約ｌε
ＯＪＳ各層は約２０００．４．ル層は約１５０１であっ
た。
該ｇ−５ｉｉ：＠電池の特性は従来得られている値に比
べて、開放電圧Ｖｅ ｃが極めて大きく、イＭ−１で光
電変換効率４１Ｆ −６，２６％と大きいものが得られ
た。
べて、開放電圧Ｖｅ ｃが極めて大きく、イＭ−１で光
電変換効率４１Ｆ −６，２６％と大きいものが得られ
た。
第４図に示すごとく、この大きな開放電圧を裏付けるよ
うに、ｇ−５ｉの光学的禁止帯巾もまた通常よりＯ，１
ｇＦ以上大龜い龜のであった０ｎ−５ｉ展厚は約２ｓｏ
ｏ ｊと従来の約半分の厚さであり１高価なＳｉＬガス
の濃度も５幡以下とすることにより節約することができ
た〇α−５ｉ積層時の基板温度が２００℃以下であるこ
とはエネルギー消費の点からも好ましい結果である。
うに、ｇ−５ｉの光学的禁止帯巾もまた通常よりＯ，１
ｇＦ以上大龜い龜のであった０ｎ−５ｉ展厚は約２ｓｏ
ｏ ｊと従来の約半分の厚さであり１高価なＳｉＬガス
の濃度も５幡以下とすることにより節約することができ
た〇α−５ｉ積層時の基板温度が２００℃以下であるこ
とはエネルギー消費の点からも好ましい結果である。
以上の結果より、本発明によれけ、高電圧、高変換効率
で廉価なａ−５ｉ太陽電池を製作するのに極めて好都合
であり、有用である。
で廉価なａ−５ｉ太陽電池を製作するのに極めて好都合
であり、有用である。
尚、ζこで用いたプラズマ発生用電極を同一反応炉内に
複数個並べ、同時に多数の６−５ｉ太陽電池を瓢作する
ことも本発明に含まれることは明らかである。
複数個並べ、同時に多数の６−５ｉ太陽電池を瓢作する
ことも本発明に含まれることは明らかである。
＃１＃ｖｌＪＦｉ本発明方決に用ｉる装置の構成説明図
、１１２図は開放電圧の基板温度依存性を示すグラフ図
であり、横軸は基板温度ＴＳ（０、縦軸は開放電圧Ｖｏ
ｃ（ｔｙｈりを示す。１１３図はｇ−５ｉ太陽電池の電
流−電圧特性図であり、横軸は電圧（ハ）、縦軸は電流
（ｍｎ／ｃｄ）を示す。第４図はｇ−５Ｋの光学的禁止
帯巾の基板温度依存性の説明図であり、横軸は基板温度
Ｔ ＃ （Ｑ 、縦軸は光学的禁止帯巾（−ｒ）を示す
。 １・・・リング状電極、２・・・ａ −Ｓｉ積層基−板
、３・・・マツチングボックス、４・・・石英円筒。 出願人 小松電子金属株式会社 株式会社 小 松 製 作 所 代理人 弁理士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 志 第１図 ＠３図 ＩｊＪＥ（１／１
、１１２図は開放電圧の基板温度依存性を示すグラフ図
であり、横軸は基板温度ＴＳ（０、縦軸は開放電圧Ｖｏ
ｃ（ｔｙｈりを示す。１１３図はｇ−５ｉ太陽電池の電
流−電圧特性図であり、横軸は電圧（ハ）、縦軸は電流
（ｍｎ／ｃｄ）を示す。第４図はｇ−５Ｋの光学的禁止
帯巾の基板温度依存性の説明図であり、横軸は基板温度
Ｔ ＃ （Ｑ 、縦軸は光学的禁止帯巾（−ｒ）を示す
。 １・・・リング状電極、２・・・ａ −Ｓｉ積層基−板
、３・・・マツチングボックス、４・・・石英円筒。 出願人 小松電子金属株式会社 株式会社 小 松 製 作 所 代理人 弁理士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 志 第１図 ＠３図 ＩｊＪＥ（１／１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （＋） Ｓｉ瓦を用い、グルー放電によってα−５ｉ
膜を積層してアモルファスシリコン太陽電池を製造する
方法において１リング状電極ｌを容量結合し、ｇ−５層
積層基板２をリング状電極Ｉと離隔して設置し、このａ
−５層積層基板２゛上にα−５ｉを積層するようにした
ことを特徴とするアモルファスシリコン太陽電池の製造
方法。 （２）２つのリング状電極１を用いてなる特許請求の範
囲の記１ｌＮ（＋）のアモルファスシリコン太陽電池の
製造方法。 （３） ａ −Ｓｉ積層基板２の温度を２００℃以下
とする特許請求の範囲の記載（１ンのアモルファスシリ
コン太陽電池の顎造方法。 （４） ＳｉＨ，の濃度を５襲以下とする特許請求の
範囲の紀１ｃ（＋）のアモルファスシリコン太陽電池の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151964A JPS5853865A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151964A JPS5853865A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853865A true JPS5853865A (ja) | 1983-03-30 |
Family
ID=15530057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56151964A Pending JPS5853865A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | アモルフアスシリコン太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5646050A (en) * | 1994-03-25 | 1997-07-08 | Amoco/Enron Solar | Increasing stabilized performance of amorphous silicon based devices produced by highly hydrogen diluted lower temperature plasma deposition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55151329A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-25 | Shunpei Yamazaki | Fabricating method of semiconductor device |
| JPS55154781A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-02 | Shunpei Yamazaki | Semiconductor device |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP56151964A patent/JPS5853865A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55151329A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-25 | Shunpei Yamazaki | Fabricating method of semiconductor device |
| JPS55154781A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-02 | Shunpei Yamazaki | Semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5646050A (en) * | 1994-03-25 | 1997-07-08 | Amoco/Enron Solar | Increasing stabilized performance of amorphous silicon based devices produced by highly hydrogen diluted lower temperature plasma deposition |
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