JPS5984586A - 薄膜太陽電池の連続製造装置 - Google Patents

薄膜太陽電池の連続製造装置

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JPS5984586A
JPS5984586A JP57194757A JP19475782A JPS5984586A JP S5984586 A JPS5984586 A JP S5984586A JP 57194757 A JP57194757 A JP 57194757A JP 19475782 A JP19475782 A JP 19475782A JP S5984586 A JPS5984586 A JP S5984586A
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JP
Japan
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film
film forming
substrate
vacuum
thin film
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Pending
Application number
JP57194757A
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English (en)
Inventor
Morio Uchida
内田 盛男
Masanobu Nakamura
正信 中村
Kazuo Sunahara
砂原 和雄
Hiroshi Yokomizo
横溝 博
Hidekazu Hirata
平田 英一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/137Batch treatment of the devices
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は簿膜太陽電池の多量生産に好適な薄膜太陽電池
の連続製造装置に関するものである。
〔従来技術〕
一般に〒:、γ膜太陽電池は、半導体薄膜を利用した光
電変換素子で構成され、例えば電卓、腕時計。
電子ゲーム等の電源として広く用いられている。
そして、この半導体膜としては通常非晶質シリコン(以
下a −8iという)が使用され、代表的な素子構造は
第1図に要部断面図で示すような構成を有している。同
図において、1は基板、2は下部Kg、3はp型a−8
i、4はi % a −8i 。
5はn型a−8i、5は上部電極である。なお、p型a
−st3とn型a −8i sとの位置は逆であっても
良い。
このように構成される薄膜太陽電池は、通常基板1には
例えば透光性ガラス板等のj2光性絶縁体基板が用いら
れ、下部電極2には例えばスパッタリング、真空蒸着法
等によシ形成された酸化インジウム、酸化すず等の透明
導電Bヶが用いられる。
また、p型a−8i3.i型a−8i4.n型a−8i
5は、通常シラン(SiH+)と適量のアルゴン(Ar
)または水素(H2)とを含む減圧雰囲気中でプラズマ
CVD法によシ形成され、p型a−8i3の形成時には
シボラン(1311−(6)、n、型a s+5の形成
時にはホスフィン(PHs )がドーピングガスとして
少量添加される。さらに上部’Eib極6には例えばス
パッタリング、真空蒸着法などにより形成されたアルミ
ニウム、クロlx 、ステンレス等の金MWが用いられ
る。
また、このように第19成されるi■j(ぐ太1i; 
’#li、7131を製作するには、例えばスパッタリ
ング装置を用いて、基板1」二に下部電極2を形成した
後、この基板1を大気中に取り出し、プラズマCVD装
置に搬入して下部電極2」二にpfia−8i3.i型
a −8t4 、 n型a−8+5をItl’j次積層
して形成する。次にこの基板1をスパッタリング’A 
Wt、に搬入して上部電極6を形成して素子を完成する
しかしながら、このような製造方法によると、下部電極
2とa −S i層との界面およびa −8i)(弓と
上部電極6との界面が大気にさらされるために素子特性
に悪影響をおよばずのみならず、スパッタリング装置t
j−とプラズマCVD装置との間の基板1の移し替え1
両者の装置の排気等に多大な時間を要し、li産性に問
題があった。
このような問題を改善したものとしては、第2図に要部
断面図で示すような薄膜太陽電池の連続製造装置が近年
発明者らによって提案されている。
すなわち、同図において、10は例えばステンレス板材
によって形成された真空容器、11は例えば長尺のステ
ンレス薄板がフリーロール12にロール巻きされかつ矢
印入方向に巻き出される可撓性基板(以下基板と称する
)であシ、この基板11はa −8i層形成面上に例え
ば高分子樹脂膜またはS iOz膜などの電気的絶縁性
を有する絶縁膜が予め被着形成されている。13は基板
11を収納配置■するローディング4t)、 l 4は
基[11上に前記下部電極2を形成する第1の成膜槽、
15はその蒸発源、16は独立した排気系を有する第1
の中間(・j9.17 r、J:基板11のYll;記
下部【電極2上に前記p型a  813 、13.’ジ
ast4およびn型a−8i 5からなるa −S i
層を形成する第2の成膜槽、18はその成膜用電極、1
9rよ独立した排気系を有する第2の中間槽、20は基
板11の前記as1層上前記上部電極6を形成する第3
の成膜槽、21はその蒸発源、22は」二部電極6が形
成された基板11を駆動用ロール23で矢印入方向に巻
き取って格納するアンローディング槽、24は各種13
,14,16,17,19,20.22にそれぞれ独立
して結合されて所定の真空度に減圧させる真空ポンプ、
25は各種13,14.16.1?、19,20.22
の隣接する各隔壁の所定位置に設けられて基板11を連
続的に通過させるスリットである。
このように構成された薄膜太陽電池の連続製造装置にお
いては、長尺の基板11を、スリット25を通して第1
の成膜4・ハ14.第1の中間槽16.第2の成膜槽1
7.第2の中間槽19および第3の成膜槽20内を矢印
入方向に所定のピッチで連続的に搬送さぜ、第1.第2
.第3の成膜[14,17,20内を所定の真空度に減
圧して保持させ、さらに第1.第2の中間槽16.19
内を第1.第2、第3の成IK#iy’+ 14 、1
7 、20よシも高し゛真空度に減圧させて各成膜教u
 14 、17 、20で所定の成膜を行なうことによ
って、基板11上に下部電極’l 、 pljla−8
i  3 、 i型a−8i4.n型a−8i5および
上部′1)L極6の各薄膜パターンが順次積層配置され
て薄膜太陽電池素子が連続的に形成される。
しかしながら、前記構成による連続製造装置においては
、各相13,14,16,17,19゜20.22が基
板11を通過させるスリット25を介して真空的に継続
されているので、各成膜槽14.17.20のプロセス
の調整、保守および点検等により成膜)lψi14,1
7.20のいずれかを大気圧に戻すと、各成膜(曹z、
17.20の全てが大気圧に戻ってしまい、内部で積層
形成された碕膜パターンが大気に触れて不良品となると
いう問題があった。
〔発明の目的〕
したがって本発明は、前述した問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、薄膜太陽電池素
子の不良発生が極めて少なく、高品質の薄膜太陽電池が
生産性良く得られる薄膜太陽電池の連続製造装置を提供
することにある。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために本発明は、成膜4”、
IJ相互間に真空遮断弁を設けたものである。以下図面
を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
〔発明の実施例〕
2合、3図は本発明による薄膜太陽電池の連続製造装(
1′tの一例を示す留部断面構成図であり、第2図と同
記号は同一要素と在るのでその説明は省略する。同図に
おいて、ローディング4曹132w、1の中間(II’
i 16 、第2の中間穂19およびアンローディング
槽22にはスリット25を開閉させて第1の成膜槽14
.第2の成膜槽17およびh′53の成膜i1’+ 2
0相互間の真空度を保持させる真空遮断弁26がそれぞ
れ設けられている。
このよう力(・pt成において、第1の成膜4VQ 1
4 。
第1の中間4?”+ 16 、第2の成膜槽17.第2
の中11旧s”119および第3の成1喚1’:’+ 
20内に各スリット25を通して配置された長尺の基板
11は、まず、各真空遮断弁2Bを閉じ、各第1.第2
.第3の成+1!″I: :l曹14,17.20およ
び各第1.第2の中間槽16,19を所定の真空度に保
持させて各成膜槽14,17.20で所定の成膜を行な
った後、各真空遮断弁26を開放し、基板11を矢印入
方向に所定のピッチで搬送させた後、さらに各真空遮断
弁26を閉じ、各成膜ヤif(14、17、20で所定
の成膜を行なう動作をj臓次岨絖的に行なうことによっ
て基板11上に薄膜太陽電池素子が連続的に形成される
このような(1q成によれば、各成膜14,17゜20
のいずれかにおいてプロセスの調整、保守および点検等
を行なう場合、その成膜1t=の両端側に位置する1c
空遮断弁26を閉じることによシ、他の成膜槽の成膜雰
囲気に何ら影響を与えることなく、その成++<h s
・:>のみを大気圧に決して作条することができるので
、不良品の発生は大気圧に戻した成膜槽で形成された薄
膜パターンを有する薄膜太陽電池素子のみとなる。した
がって、不良品の発生を極小に抑えることができる。
杷4図(a) 、 (b)は前述した真空遮断弁26の
一例を示す要部縦断面図、横断面図であシ、前述の図と
同記号は同一要素となるのでその説明は省略する。同図
において、30は基板11を通過させるスリット状の開
口を有する可(・;・1叶体であ勺、この可撓性体30
はゴム等の弾力性を有する厚肉のパルプで形成されてい
る。31は町−に、・性体30を固定する押え台、32
は矢印B−B’方向に可動させて用律゛、性体30の開
口f t’ii4放または閉塞させる可動板、33は一
端が可動板32に連糸シされてこの可!1(〕l板32
を矢印B−B’方向に7141’;(IJさせるネジ棒
であり、このネジ棒33は真空容器10の外部側他瑞に
縁作ハンドル34.真空容器10との境界にシャフト部
33a、真空容器10内にネジ部33I)をそれぞれ有
し操作ハンドル34を回!IrJjさぜることによって
tNtl記可動板32をB −B’力方向移動させる。
35はネジ棒33のネジ部33bを支持する411rネ
ジ部を有する支持台、36はネジ棒33と真空容器10
との間に介在されて真空容器10内の気密を保持させる
0 1Jング、37C」、押え台31.可掃性体30−
2および支持台35を支持する支持板、38は可撓性体
30を固定する固定金具である。
また、前述した可伊性体30は、第5図に要部拡大断面
図で示すように可社性体3oの開口内には基板11と接
触する対向面に半球状の中錯部aoa、aobから在る
1対の減圧室30Aが複数組設けられている。
このように構成された真空遮断弁26によれば、真空遮
断弁26を閉じる場合には、操作ハンドル34を例えば
右回転方向に回動させることによって、可動板32が矢
印13′方向に移動し、可撓性体30が押し潰されて基
板11は開口内で圧縮密着されて気密が維持される。こ
の場合、気密部分から漏れる空気は、気密4315分の
画側の圧力差と空気の通る隙間の大きさとによって決定
されるので、開口内の圧縮密着面に複数組の減圧室30
Aを設けたことによって、遮断された成、lIg 41
+−の圧力差を階段的に減少させることができるので、
圧力差の減少から幼気の流れ量が減少し気密維持性能を
顕著に向上させることができる。
なお、前述した実施例において、真空遮断弁26は、可
撓性体30の開口内に半球状の中空部30a、30bか
らなる1対の減圧室30Aを設けた場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、開口内
が平面平担構造であっても前述と同様に成膜4iilI
相互間の気密遮断が可能であることは勿論のことである
。まだ、前記実施例では基板11を所定のピッチ搬送さ
せた後、各真空遮断弁26を閉じ、各成膜槽14,17
.20で所定の成膜を順次繰返し連続的に行なう場合に
ついて説、明したが、各真空遮断弁26を開放状、慄に
保持し、基板11を連続的に搬送し、各成膜(・1)1
4.17.20の成膜相宿4極15,18.21を鼎株
的に!l+J+作させて所定の成+11Jを連続、的に
行ない、各真空遮断弁26はプロセスの調整、保守及び
点検作業等の場合に基板11の搬送を停止させてNj1
1作させれは、他の成膜4・υに何ら影響をJjえるこ
となく、その成膜佇ノのみの作業をうることか可能であ
ることは勿論のことである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、成+1’;!: 
l用相互間に真空遮断弁を設けたことによって、成膜槽
相互間で気密遮断が可能となるので、局−月1人太陽電
池素子の不良発生が棲少となり、高品質の7“刺摸太陽
電池が生産性良く得られるという極めて優れた効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は薄膜太陽電池の一例な示す四部断面図、第2区
は近年発明者等によって提茶されている薄膜太陽電池の
連続製造装置−の−例を示す要部断面構成図、第3図は
本発明による薄膜太陽電池の連続製造装置、の−例を示
す要部断面結成図、第4図(a) 、 (b)および第
5図は第3図の真梁邦断弁の一例を示す要部拡大断面図
である。 10・・・・真空容器、11・・・・可接性基板(基板
)、12・・・・フリーロール、13・・・・ローディ
ング化、14・・・・第1の成膜イ・1書、15・・・
・蒸発師、16・・・・第1の中間(・ハ、17・・・
・第2の成膜イ・?;、18会・・・成膜用′成極、1
9・・・・第2の中間柿、20・−・・第3の成膜1.
’Ii、 21・・・・ぺ4発源、22・・・・アンロ
ーディングA’:’y、23・・・φ駆動用ロール、2
4・・・・真空ポンプ、25・・・・スリット、30・
・・ψ司替、柱体、30a+30b・命・・中空部、3
0A・・Φ・減L(−室、31・・・・押え台、32・
・・・可動板、33・・・・ネジ樺、33a・・・φシ
ャフト部、331)−−・・ネジ部、34・@φ―操作
11ンドル、35・・・・支持台、36・・−・0リン
グ、37・・・・支、!″1板、38・・・・固定金具

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 減圧された複数の成膜槽内に長尺の可f、j7性基
    板を搬送させ、該基板上に複数種の薄膜を順次積層して
    薄膜太陽電池を形成する薄膜太陽電池の連続製造装置に
    おいて、前記成膜槽相互間に、前記基板を通過させるス
    リット状の開口を有する可撓性体と、前記可撓性体の開
    口を開放、閉塞させる可動体とを有する真空遮断弁を設
    けたことを特徴とする薄膜太陽電池の連続製造装置。 2 前記可撓性体は開口内に複数の減圧室を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜太陽電池
    の連続製造装置。
JP57194757A 1982-11-08 1982-11-08 薄膜太陽電池の連続製造装置 Pending JPS5984586A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014061433A1 (ja) * 2012-10-15 2014-04-24 株式会社Ihi 高温処理炉及び強化繊維の継ぎ方法
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