JPS5997514A - 太陽電池の製造法 - Google Patents

太陽電池の製造法

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JPS5997514A
JPS5997514A JP57204923A JP20492382A JPS5997514A JP S5997514 A JPS5997514 A JP S5997514A JP 57204923 A JP57204923 A JP 57204923A JP 20492382 A JP20492382 A JP 20492382A JP S5997514 A JPS5997514 A JP S5997514A
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JP
Japan
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film
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amorphous silicon
silicon film
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JP57204923A
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JPH0445991B2 (ja
Inventor
Kazunobu Tanaka
田中 一宣
Akihisa Matsuda
彰久 松田
Hajime Ichiyanagi
一柳 肇
Nobuhiko Fujita
藤田 順彦
Hiroshi Kawai
弘 川合
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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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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  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (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】 (イ月支術分野 本発明は、アモルファスシリコン(以下a −81と記
す)膜の製造法に関する。
(ロ)背景技術 従来、a−8i膜はシラン(SiH2)ガスをグロー放
電分解する、いわゆるプラズマCVD法、あるいはシリ
コン(Sl)クーゲットを水素を含むアルゴン(Ar)
ガスでスパックする方法で製造されており、a−8i膜
を用いた光起電力素子は、光電変換効率が8%を越える
ものが製造されていた。しかしながら、良好な光電変換
効率を得る光起電力素子に用いるa−8i膜の光学的エ
ネルギーギャップがほぼ1.75 e Vと一定である
ために、長波長光は、エネルギーが小さくa−8i膜内
で吸収されずに透過してしまう。また、短波長光は、a
−8i膜内で吸収されるが、光の持つエネルギーが大き
すぎるため、a−8i嘆の光学的エネルギーギャンプ以
」二の過剰エネルギーはすべてエネルギーロスとなると
いう欠点があった1、また従来、前記の欠点を解消せん
と、a−8i膜に炭素を添加したいわゆる3 S Ic
膜を用い光学的エネルギーギャップを大きくして短波長
光を有効に利用する試みや、a−8i膜にケルマニラム
(Ge)を添加したいわゆるa−8l膜を用い、光学的
エネルギーギャップを小さくして長波長光を有効に利用
する試みがなされていた。しかしながら、コレらのa−
8iC膜や、a−8iGe膜は、添加に伴ない、光電気
伝導部が大きく低ドするため、光学的エネルギーギヤノ
ブの拡大あるいは縮小の効果が、光電変換効率に大きく
寄与していないという問題点があった。
(ハ)発明の開示 そこで、本発明者は、]111記問題点を解消すべく種
々検討を行なった結果、基板にa  Si膜を形成する
方法において、+iif記基板が導電性で、a−8i膜
形成時に前記基板の導電部に直流電圧を印加することに
より、a−8i膜の光電気伝導度を低ドすることなく、
光学的エネルギーギャップを自任に制御できることを見
出した・ 本発明の1」的は、光電気伝導度を低下することなく、
光学的エネルギーギヤ・ノブが自在に制御された2−8
i膜の製造方法を提供することにある。
以IJ、本発明をいくつかの実施例に基づき詳細実施例
1 第1図に本発明によるa−8i膜の光学的エネルギーギ
ャップと基板の導電部に印加した直流電圧との関係を示
す。基板はカラス板に、厚さ約6000にの酸化スズ(
S n 02 )からなる透明導電膜を形成したものを
用い、a −S i 1iii’7の形成条件は、水素
希釈シランガス濃度10チ、シランカス圧力1TOrr
、シランカス流量5[]SCCM。
高周波電力500W、基板温度250で、嘆形成時間1
時間で一定とした。a−8i膜形成時に前記基板の導電
部に、−300V、−200V、−100V、OV、1
00V、200V、  ろOOVの直流電圧を印加し、
形成した膜の光学的エネルギーギャップをそれぞれ測定
した。第1図かられかるように、基板の導電部に直流電
圧を印加することにより、光学的エネルギーギャップを
変化させることができ、正電圧で光学的エネルギーキャ
ップを小さくまた負電圧で光学的エネルキーギャノプを
大きくすることができる。印加する直流電圧が=ろOO
Vから+ろOOVの範囲では、光学的エネルギーキャッ
プは1.70 e Vから1.85eVまて変化するこ
とができた。また、光電気伝導度は、いずれの直流1ル
圧を印加した場合でも1×1O−4(Ω・α)−1とほ
ぼ一定であった。なお、絶縁性のガラス基板上にも種々
直流電圧を印加してa−8i膜を前記と同じ条件で形成
したが、光学n9ニオ、ルギーキャンブは、いずれのa
 −’S i illも1、75 e Vと変化はなか
った。
実施例2 第2図は、本発明によるa−8i膜を用いた光起電力素
子の一構造図である。5nOzからなる透明導電膜2を
形成したカラス板1にホウ素をS i 1−14に対す
るB21(6の流量比でlX10−3ドープしたP型a
−81膜6を形成した後、ドープしないl型a−81膜
4、さらにリンをSi H4に対する1月13の流量比
でlXl0  ’  ドープしたIl型a−Si膜5、
最後にアルミ電極6を形成した。l型a −S i 1
li44は、6分割し、p/!l!!a−8I膜ろ側か
ら膜形成時に一300Vの直流電圧を印加したi型a−
8i膜7.0■の直流電圧を印加したl型a−8i膜8
、」−ろOOVの直流電圧を印加したl型a−8i膜9
の6種類の膜で構成し、p型a−8i膜ろ側(光入射側
)のl型a−8i膜7の光学的エネルギーギャンプを大
きく、またn型a−8i膜5側のi型a−8il模9の
光学的エネルギーギャップを小さくした。なお、シラン
ガス濃度、ガス圧力、シランガス流量、高周波電力、基
板温度はp型a−8i膜6、直型a −s I II!
 4、n型a−8i膜5、すべて実施例1と同じである
。直流電圧を印加しなかった光起電力素子の光電変換効
率が6.8%であったのに対し、本実施例による光起電
力素子の光電変換効率は、74チであった。
なふ・、本実施例では、夏型a−8i膜形成時に一5o
ov、0■、+300Vと離散的に直流電圧を変化させ
たが、−ろ00vから+300V−1で連続的に変化さ
せても良いことは言うまでもない。
実施例6 第6図は、本発明によるa−81膜を用いた光起電力素
子の一構造図である。81102からなる透明導電膜1
1を形成したガラス板10に、p型a −S i膜12
、l型a−8i膜16、n型a−8i膜g14、p型a
−8ilfI!15.1型a−8i膜16、II型a−
8i膜17、アルミ電極18の順に形成した。p型a−
8i膜12および15のホウ素のドープ量、n型a−8
I膜14および17のリンのドープははいずれ本ガスの
流量比で1×10−3である。また1型a−8i膜16
ふ・よび16は、膜形成時にそれぞれ−ろ00v、+ろ
OO■の直流電圧を印加し、光学的エネルギーギャップ
を各4人きくおよび小さくした。
なお、シランガス濃度、ガス圧力、シランガス流量、高
周波電力、基板温度はすべてのa−8i膜ともに実施例
1と同じである。実施例ろと同構造で直流電圧を印加し
なかった場合、および本実施例の場合、それぞれ光起電
力素子の光電変換効率は6,9係および7.8チであっ
た。
なお実施例では、1型a−8I膜の形成時のみに直流電
圧を印加する如く述べたが、p型、i型およびn型a−
8i膜のうち少なくとも1つ以上の膜の形成時に直流電
圧を印加しても同様の効果が得られることは言うまでも
ない。
以上詳細に説明したように、本発明により、光電気伝導
度を低下することなく光学的エネルギーギャップを1」
任に制御されたa  S+膜を製造することができる。
又上述はプラズマCDVの例で説明したが、前述スパッ
ター法でも同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本説明によるa−8i膜の光学的エイ、ルギー
キャンプと基板の導電部に印加した直流電圧との関係を
示す図であり、第2図は本発明によるa−8i膜を用い
た光起電力素子の一構造図であり、第6図は本発明によ
るa−8i膜を用いた光起電力素子の一構造図である。 1 ガラス板    5・n型a−8i膜2−・−透明
導電膜   6−アルミ電極3− p型a−8i膜  
7・−1型a−8i膜4 I型a−8i膜  8 I型
a−8i膜9 l型a−8i膜 14− n型a−8i
膜10  カラス板   15・・・p型a−8i膜1
1  透明導電膜   16・1型a−8i膜12− 
p型a−8i膜 i7− n型a−8i膜13・・・l
型a−8i膜 18  アルミ電極$1  図 −3000300 直滝電圧 (V) 才2図  ;t73図 伊丹市昆陽北1丁目1番1号住 友電気工業株式会社伊丹製作所 内 @発 明 者 用合弘 伊丹市昆陽北1丁目1番1号住 友電気工業株式会社伊丹製作所 内 ■出 願 人 住友電気工業株式会社 大阪市東区北浜5丁目15番地

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板にアモルファスシリコン膜を形成する方法ニ
    オイテ、 iii 記基板が導電性で、アモルファスシ
    リコンHQ形成時に、前記基板の導電部に直流電圧を印
    加することを特徴とするアモルファスシリコン膜の製造
    法。
  2. (2)アモルファスシリコン膜が光起電力素子用の膜で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
    アモルファスシリコン膜の製造法。
  3. (3)アモルファスシリコン膜を形成する方法がプラズ
    マCV I)又はスパック−法であることを特徴とする
    特許請求の範囲士(1)項記載のアモルファスシリコン
    膜の製造法。
JP57204923A 1982-11-22 1982-11-22 太陽電池の製造法 Granted JPS5997514A (ja)

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