JPS59107575A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPS59107575A JPS59107575A JP57216991A JP21699182A JPS59107575A JP S59107575 A JPS59107575 A JP S59107575A JP 57216991 A JP57216991 A JP 57216991A JP 21699182 A JP21699182 A JP 21699182A JP S59107575 A JPS59107575 A JP S59107575A
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- JP
- Japan
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- solar cell
- layer
- hydrogen
- manufacturing
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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
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
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- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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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
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は非晶質シリコン太陽電池に係り、微結晶化した
ｐ形あるいはｎ形シリコン層の製造に関する。
ｐ形あるいはｎ形シリコン層の製造に関する。
非晶質太陽電池灯一般的にはｐｉｎ形構造を有し、光の
入射側にはｐ形あるいはｎ形不純物層がある。これらの
層は光の吸収が大きく、しかも少数キャリアの寿命が極
めて旬いという欠点を有している。これを微結晶化すれ
ば欠点は小さくすることが出来るが、グロー放電法では
ｐ形層の微結晶化は難しく、またｎ形層の場合も高電力
下で形成する必要があり表面層にダメージ分与えるとい
った問題があった。
入射側にはｐ形あるいはｎ形不純物層がある。これらの
層は光の吸収が大きく、しかも少数キャリアの寿命が極
めて旬いという欠点を有している。これを微結晶化すれ
ば欠点は小さくすることが出来るが、グロー放電法では
ｐ形層の微結晶化は難しく、またｎ形層の場合も高電力
下で形成する必要があり表面層にダメージ分与えるとい
った問題があった。
次に、非晶質太陽電池では活性層であるｉ（ノンドープ
）層の不純物濃度を厳密に制御する必要があり、このた
めｐｉｎ形構造とする場合には、それぞれを別々の反応
炉で製造したり、あるいは炉を分離しない場合には、事
前にエツチングやコニティングを十分に行なうなどして
、前工程から汚染を防止する必要があった。
）層の不純物濃度を厳密に制御する必要があり、このた
めｐｉｎ形構造とする場合には、それぞれを別々の反応
炉で製造したり、あるいは炉を分離しない場合には、事
前にエツチングやコニティングを十分に行なうなどして
、前工程から汚染を防止する必要があった。
本発明の目的は、製造工程中に、製造装置等からの汚染
を極力少なくした微結晶化したｐ形あるいはｎ形シリコ
ン層！ｉ−を手品に得ることのできる改良された新規な
製造方法を捺供することにある。
を極力少なくした微結晶化したｐ形あるいはｎ形シリコ
ン層！ｉ−を手品に得ることのできる改良された新規な
製造方法を捺供することにある。
本発明は、ノンドープ微結晶シリコンｆｒ：製造した後
に、ｐ形もしくはｎ形不純物を導入することにより、ｐ
形もしくはｎ形５１ ｉ Ｈ（水素原子含有シリコンの
意）を製造することによ！１ｌｐｉｎ形構造を有する水
素含有非晶質太陽電池を得るもので、ある。
に、ｐ形もしくはｎ形不純物を導入することにより、ｐ
形もしくはｎ形５１ ｉ Ｈ（水素原子含有シリコンの
意）を製造することによ！１ｌｐｉｎ形構造を有する水
素含有非晶質太陽電池を得るもので、ある。
非晶汝シリコンは、グロー放電法、化学気相成１長法、
スパッタ法（でより製造されるが、太陽電池、 用と
してはシリコン中に水素を含有させる必要性からグロー
放電法が用いられている。この方法によるとｉ（ノンド
ーグ）層やｎ形層は製造条件により微結晶化させること
が出来るが、ｐ形層は困離であり、ｐ形微結晶層の製造
が望まれていた。
スパッタ法（でより製造されるが、太陽電池、 用と
してはシリコン中に水素を含有させる必要性からグロー
放電法が用いられている。この方法によるとｉ（ノンド
ーグ）層やｎ形層は製造条件により微結晶化させること
が出来るが、ｐ形層は困離であり、ｐ形微結晶層の製造
が望まれていた。
非晶質や微結晶シリコン中の不純物の拡散実験から、不
純物の拡散が水素の拡散により律速されるため物質によ
る差が小さく、低温においても非常に速いことがわかっ
た。例えば、４００″Ｃの温度においてボロンの拡散定
数は２．３ Ｘ １０−”ｔｙｎ２ＩｌｌｅＣ−’であ
シ、アンチモンは８．５ Ｘ １０−＋３ｃｍ２ｓｅｃ
−’と結晶シリコン中に較べ１０１ｓ倍以上犬キ′イ。
純物の拡散が水素の拡散により律速されるため物質によ
る差が小さく、低温においても非常に速いことがわかっ
た。例えば、４００″Ｃの温度においてボロンの拡散定
数は２．３ Ｘ １０−”ｔｙｎ２ＩｌｌｅＣ−’であ
シ、アンチモンは８．５ Ｘ １０−＋３ｃｍ２ｓｅｃ
−’と結晶シリコン中に較べ１０１ｓ倍以上犬キ′イ。
これは４００Ｃの温度で拡散層を作るのに十分な値であ
り、°ｉ層が容易に微結晶化できることを考えれば、こ
れに拡散によってｐ形あるいけｎ形層とすることができ
ることは明らかである。不純物の拡散が膜中への水素の
拡散に依存するため、水素プラズマ中で行なえば効果的
である。
り、°ｉ層が容易に微結晶化できることを考えれば、こ
れに拡散によってｐ形あるいけｎ形層とすることができ
ることは明らかである。不純物の拡散が膜中への水素の
拡散に依存するため、水素プラズマ中で行なえば効果的
である。
拡散方法としては固相拡散、気相拡散が共に考えられる
が、ドープトオキサイド等からの同相拡散を用いれば装
置汚染は全くなくなり、ドープトオキサイドを反射防止
膜として使うことも考えられる。壕だ、ジポランやホス
フィン等からの気相拡散では、加熱部分以外はほとんど
ドーピングされないので、装置の汚染によるオートド−
ピン久る。
が、ドープトオキサイド等からの同相拡散を用いれば装
置汚染は全くなくなり、ドープトオキサイドを反射防止
膜として使うことも考えられる。壕だ、ジポランやホス
フィン等からの気相拡散では、加熱部分以外はほとんど
ドーピングされないので、装置の汚染によるオートド−
ピン久る。
実施例 １
第１図は、ｐｉｎ形太陽電池の構成図である。
基板１としてステンレス板を用い、モノシランのクロー
放■、分解により４００Ｃのτ品度でノンド一フ水素含
有非晶質シリコン層２Ｔｈ２０ｎｍ形成する。そしてこ
の温度のままモノシランを止め、水素希釈のホスフィン
を流して１５分間のグロー放％、を行い上記シリコン層
２をｎ形化する。次に一旦高真空に引いた後に基板温度
を３５０Ｃに下げ、再びモノシランを流してグロー放電
を行いノンド−プ水素含有シリコン層３を６００ｎｍ形
成する。
放■、分解により４００Ｃのτ品度でノンド一フ水素含
有非晶質シリコン層２Ｔｈ２０ｎｍ形成する。そしてこ
の温度のままモノシランを止め、水素希釈のホスフィン
を流して１５分間のグロー放％、を行い上記シリコン層
２をｎ形化する。次に一旦高真空に引いた後に基板温度
を３５０Ｃに下げ、再びモノシランを流してグロー放電
を行いノンド−プ水素含有シリコン層３を６００ｎｍ形
成する。
この時、高周波電力を高くしてノンドープ層を微結晶化
する。最後に３５０Ｃの１８度のまま水素希釈のジボラ
ンを流して２０分間のグロー故′亀ヲ行ない、微結晶化
ｐ形水素含有シリコン層４とする。
する。最後に３５０Ｃの１８度のまま水素希釈のジボラ
ンを流して２０分間のグロー故′亀ヲ行ない、微結晶化
ｐ形水素含有シリコン層４とする。
以上の方法により作製したｐｉｎ形太陽電池に透明導電
膜を塗布し特性の測定を行ったところ３．８％の光゛亀
斐換効率を得た。この太陽電池の分光感度特性生は短波
長領域の感度か高く、微結晶化の効果が明らかであった
。
膜を塗布し特性の測定を行ったところ３．８％の光゛亀
斐換効率を得た。この太陽電池の分光感度特性生は短波
長領域の感度か高く、微結晶化の効果が明らかであった
。
実施例 ２
第２図は、ｐｉｎ形太陽電池の構成図である。
実施例１と同様の方法により、ステンレス基板１上にｎ
形水素含有ンリコン層２、ノンドープ水素含有シリ°コ
ン層３を形成する。次にこれにボロンを混入させた透明
導電膜５を塗布し、３５（Ｉ’の温度で１時間の熱処理
を行って微結晶ｐ形水素含有シリコン層４を形成した。
形水素含有ンリコン層２、ノンドープ水素含有シリ°コ
ン層３を形成する。次にこれにボロンを混入させた透明
導電膜５を塗布し、３５（Ｉ’の温度で１時間の熱処理
を行って微結晶ｐ形水素含有シリコン層４を形成した。
この太陽電池の分光感度特性は短波長領域の感度が高く
、微結晶化の効果が明らかであった。
、微結晶化の効果が明らかであった。
本発明によれ１ケ、グロー放電法では微結晶化しないｐ
形層を簡単な方法によりｐ形微結晶層にてが力＜、装置
のクリーニングも少なくて済む。
形層を簡単な方法によりｐ形微結晶層にてが力＜、装置
のクリーニングも少なくて済む。
第１図および第２図は、ｐｉｎ形太陽電池の構成図であ
る。 １・・・基板、２・・・ｎ形シリコン層、３・・・微結
晶ノンドープシリコン層、４・・・微結晶ｐ形シリコン
層、５・・・ボロン混入透明導電膜。 特許出願人 工業技絨長石板誠− 第 １ 図 場 ２ 図
る。 １・・・基板、２・・・ｎ形シリコン層、３・・・微結
晶ノンドープシリコン層、４・・・微結晶ｐ形シリコン
層、５・・・ボロン混入透明導電膜。 特許出願人 工業技絨長石板誠− 第 １ 図 場 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ノンドープ微結晶シリコンを製造した後にｐ形あ
るいはｎ形不純物を導入することによりｐ形あるいはｎ
形微結晶シリコンを得ることを特徴とするｐｉｎ形構造
を有する水素含有非晶質太陽電池の製造方法。 ２、 ｐ形あるいはｎ形不純物を含む水素プラズマ雰
囲気中で熱処理を行うことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記澱の太陽電池の製造方法・３、同一製造炉内に
おいて連続的に不純物層とノンドープ層を製造すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の太
陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216991A JPS59107575A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216991A JPS59107575A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107575A true JPS59107575A (ja) | 1984-06-21 |
| JPS6310592B2 JPS6310592B2 (ja) | 1988-03-08 |
Family
ID=16697093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57216991A Granted JPS59107575A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107575A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5180690A (en) * | 1988-12-14 | 1993-01-19 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of forming a layer of doped crystalline semiconductor alloy material |
| RU2698491C1 (ru) * | 2019-03-06 | 2019-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления преобразователя солнечной энергии с высоким КПД |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP57216991A patent/JPS59107575A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5180690A (en) * | 1988-12-14 | 1993-01-19 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of forming a layer of doped crystalline semiconductor alloy material |
| RU2698491C1 (ru) * | 2019-03-06 | 2019-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления преобразователя солнечной энергии с высоким КПД |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310592B2 (ja) | 1988-03-08 |
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