JPS6269408A - 透明導電膜の粗面化方法 - Google Patents
透明導電膜の粗面化方法Info
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- JPS6269408A JPS6269408A JP60209372A JP20937285A JPS6269408A JP S6269408 A JPS6269408 A JP S6269408A JP 60209372 A JP60209372 A JP 60209372A JP 20937285 A JP20937285 A JP 20937285A JP S6269408 A JPS6269408 A JP S6269408A
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明はＳｎＯ，，１ｎｌＯｓ或いはそれらの混合物で
あるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）に代表される透光性
導電酸化物（Ｔ ＣＯ）からなる透明導電膜の粗面化方
法に関し、斯る方法により粗面化きれた透明導電膜は例
えば光起電力装置の受光面電極として利用される。
あるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）に代表される透光性
導電酸化物（Ｔ ＣＯ）からなる透明導電膜の粗面化方
法に関し、斯る方法により粗面化きれた透明導電膜は例
えば光起電力装置の受光面電極として利用される。
（ロ） 従来の技術
半導体接合を備える非晶質シリコン系の半導体層を光活
性層とする光起電力装置は既に知られており、その基本
構成は透光性の基板上に、透光性受光面電極層、半導体
光活性層、背面電極層をこの順序に積層しである。
性層とする光起電力装置は既に知られており、その基本
構成は透光性の基板上に、透光性受光面電極層、半導体
光活性層、背面電極層をこの順序に積層しである。
斯る光起電力装置の光電変換効率を向上せしめるべく、
特開昭５８−５７７５６号公報や第４４回応用物理学会
学術講演会（昭和５８年９月２５日〜２８日〉予稿集２
５Ｐ−Ｌ−２第３５１頁等に開示されたように、光入射
側の受光面Ｍ、極層の表面に０．１μｍ以上２．５μｍ
以下の凹凸を設は粗面（テクスチュア）化し、入射光の
光路長を長くすると共に光活性層中に封じ込める試みが
ある。
特開昭５８−５７７５６号公報や第４４回応用物理学会
学術講演会（昭和５８年９月２５日〜２８日〉予稿集２
５Ｐ−Ｌ−２第３５１頁等に開示されたように、光入射
側の受光面Ｍ、極層の表面に０．１μｍ以上２．５μｍ
以下の凹凸を設は粗面（テクスチュア）化し、入射光の
光路長を長くすると共に光活性層中に封じ込める試みが
ある。
然し乍ら、上記受光面電極の粗面化は受光面電極の成膜
の過程に於いて行なわれるために、均一な凹凸を設ける
ことが難しいと言う欠点がある。
の過程に於いて行なわれるために、均一な凹凸を設ける
ことが難しいと言う欠点がある。
また、特開昭５９−７５６７８号公報に開示された透明
導電膜の粗面化は、斯る透明導電膜を形成後エツチング
を施す〕とにより行なうものであるが、この方法によっ
て均一な凹凸を設けることは難しい。
導電膜の粗面化は、斯る透明導電膜を形成後エツチング
を施す〕とにより行なうものであるが、この方法によっ
て均一な凹凸を設けることは難しい。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は上述の如く透明導電膜の表面に均一な凹凸が用
意に得られない点を解決しようとするものである。
意に得られない点を解決しようとするものである。
（二〉 問題点を解決するための手段
本発明透明導電膜の粗面化方法は、透光性導電酸化物の
透明導電膜を一生面に配置した基板を用意し、上記透明
導電膜上に該導電膜のエッチング工程時マスクとして作
用する島状部分を点在せしめ、上記エツチング動作に寄
与する金属膜を上記島状部分を含む上記透明導電膜上に
ほぼ一定の厚みに配置した後、斯る金属膜とエツチング
液とを反応せしめ上記島状部分から露出した上記透明導
電膜をその途中までエツチングして粗面化したことを特
徴とする。
透明導電膜を一生面に配置した基板を用意し、上記透明
導電膜上に該導電膜のエッチング工程時マスクとして作
用する島状部分を点在せしめ、上記エツチング動作に寄
与する金属膜を上記島状部分を含む上記透明導電膜上に
ほぼ一定の厚みに配置した後、斯る金属膜とエツチング
液とを反応せしめ上記島状部分から露出した上記透明導
電膜をその途中までエツチングして粗面化したことを特
徴とする。
（ホ）作用
上述の如く透明導電膜の工；・チング工程に先立って該
透明導電膜上にマスクとして作用する島状部分を点在せ
しめると共に、エツチング動作に寄与する金属膜をこれ
らの上にほぼ一定の厚みに配置したことによって、上記
島状部分から露出した透明導電膜の露出部分のみがほぼ
均一にエツチング除去される。
透明導電膜上にマスクとして作用する島状部分を点在せ
しめると共に、エツチング動作に寄与する金属膜をこれ
らの上にほぼ一定の厚みに配置したことによって、上記
島状部分から露出した透明導電膜の露出部分のみがほぼ
均一にエツチング除去される。
〈へ）実施例
第１図乃至第４図は本発明透明導電膜の粗面化方法を工
程別に示しており、第１図の工程では、ガラス等の透光
性且つ絶縁性の基板（１）の−主面上のほぼ全面を覆う
べくＳｎＯ，、Ｉｎｌ’ｓ、ＩＴＯ等のＴＣＯからなる
透明導電膜（２）が電子ビーム蒸着法、スパッタリング
、熱ＣＤＶ法等の周知の方法により膜厚約１８００人〜
５ｏｏｏ人程度形成きれる。
程別に示しており、第１図の工程では、ガラス等の透光
性且つ絶縁性の基板（１）の−主面上のほぼ全面を覆う
べくＳｎＯ，、Ｉｎｌ’ｓ、ＩＴＯ等のＴＣＯからなる
透明導電膜（２）が電子ビーム蒸着法、スパッタリング
、熱ＣＤＶ法等の周知の方法により膜厚約１８００人〜
５ｏｏｏ人程度形成きれる。
第２図の工程では、上記はぼ平坦な透明導電膜（２）上
に、該透明導電膜（２）のエツチング工程時にマスクと
して作用するＣ ｒ ＊ ＯｓやＴ ｉ Ｏｓ等の金属
酸化物からなる島状部分（３）（３）・・・が点在して
形成される。斯る島状部分（３）（３）・・・は酸素雰
囲気中での金属体をソース或いはターゲットとする反応
性蒸着法やスパッタリング法により形成され、形成過程
初期の段階では被着（基板）面に対して一定膜厚の膜状
とならずクラスタ的に散逸することによって島状に形成
されるために、均一な島状部分（３）（３）・・・が存
易に得られる。
に、該透明導電膜（２）のエツチング工程時にマスクと
して作用するＣ ｒ ＊ ＯｓやＴ ｉ Ｏｓ等の金属
酸化物からなる島状部分（３）（３）・・・が点在して
形成される。斯る島状部分（３）（３）・・・は酸素雰
囲気中での金属体をソース或いはターゲットとする反応
性蒸着法やスパッタリング法により形成され、形成過程
初期の段階では被着（基板）面に対して一定膜厚の膜状
とならずクラスタ的に散逸することによって島状に形成
されるために、均一な島状部分（３）（３）・・・が存
易に得られる。
本実施例に於いてはＣｒ、Ｏ，及びＴｉｅ、のマスクと
して作用する粒径２００〜５００人の島状部分（３）（
３）・・・を下記の条件により作製した。
して作用する粒径２００〜５００人の島状部分（３）（
３）・・・を下記の条件により作製した。
・ Ｃｒ、Ｏ，・・・反応性蒸着法
ソ − ス 二 Ｃｒ雰 囲 気
： ｏ８、２ Ｘ １０−’ Ｔｏｒｒ基板時間二
３００〜４００℃ 蒸着時間： ２〜１０分 ・ Ｔ ｉ Ｏ＊ ・・・スパッタリングターケラト
：Ｔｉ 雰 囲 気： Ａｒ＋Ｏ，，０８分圧３×１０−ツＴ
ｏｒｒ以上 基板温度−〜２００°Ｃ スパッタリング時間：２〜１０分 第３図の工程では、上記島状部分（３）（３”）・・・
を含む透明導電膜（２）の露出部分上に該透明導電膜（
２）のエツチング動作に寄与する金属膜（４）が配置さ
れる。例えばＴＣＯの透明導電膜（２）の工７チング動
作に寄与する金属膜（４）はＨＣｌ：Ｈ，。
： ｏ８、２ Ｘ １０−’ Ｔｏｒｒ基板時間二
３００〜４００℃ 蒸着時間： ２〜１０分 ・ Ｔ ｉ Ｏ＊ ・・・スパッタリングターケラト
：Ｔｉ 雰 囲 気： Ａｒ＋Ｏ，，０８分圧３×１０−ツＴ
ｏｒｒ以上 基板温度−〜２００°Ｃ スパッタリング時間：２〜１０分 第３図の工程では、上記島状部分（３）（３”）・・・
を含む透明導電膜（２）の露出部分上に該透明導電膜（
２）のエツチング動作に寄与する金属膜（４）が配置さ
れる。例えばＴＣＯの透明導電膜（２）の工７チング動
作に寄与する金属膜（４）はＨＣｌ：Ｈ，。
−１：５のエツチング液のＨＣＱと反応してエツチング
動作する活性化水素を発生するＺｎであり、膜厚がほぼ
一定となるべく蒸着により約数１０００人〜数μｍ形成
きれる。
動作する活性化水素を発生するＺｎであり、膜厚がほぼ
一定となるべく蒸着により約数１０００人〜数μｍ形成
きれる。
第４図の工程では、透明導電膜（２）上に島状部分（３
）＜３ ＞・・・を点在配置し、更にその上に金属膜（
４）を設けた基板（１）が上記金属膜く４）と反応する
ことにより透明導電膜（２）のエツチング動作に寄与す
るエツチング液、例えば上記Ｚｎ金属膜（４）に対して
ＨＣＮ：Ｈ，０−１５のエツチング液中に浸析されると
、上記島状部分（３）（３）・・・から露出し、金属膜
（４）と直接接触する透明導電膜（２）の露出部分が島
状部分（３）（３）・・・を耐エツチングマスクとして
斯るエツチング液と金属膜（４）との反応により発生し
た活性化水素によって選択的にエツチング除去される。
）＜３ ＞・・・を点在配置し、更にその上に金属膜（
４）を設けた基板（１）が上記金属膜く４）と反応する
ことにより透明導電膜（２）のエツチング動作に寄与す
るエツチング液、例えば上記Ｚｎ金属膜（４）に対して
ＨＣＮ：Ｈ，０−１５のエツチング液中に浸析されると
、上記島状部分（３）（３）・・・から露出し、金属膜
（４）と直接接触する透明導電膜（２）の露出部分が島
状部分（３）（３）・・・を耐エツチングマスクとして
斯るエツチング液と金属膜（４）との反応により発生し
た活性化水素によって選択的にエツチング除去される。
しかも、上記金属膜（４）は蒸着などにより一定の膜厚
に付着されているために、斑なく接触面に活性化水素を
発生きせめることができ、均一な粗面化を実現し得る。
に付着されているために、斑なく接触面に活性化水素を
発生きせめることができ、均一な粗面化を実現し得る。
この様な透明導電膜（２）のエツチング処理をその厚み
方向の途中までとすることによって、第４図に示す如く
透明導電膜（２ンの露出部分のみがエツチング除去され
て、透明導電膜（２）乃至島状部分（３）（３）・・・
の露出表面は粗面化され、高低差約２００人〜２０００
人の凹凸表面（５）が付与される。
方向の途中までとすることによって、第４図に示す如く
透明導電膜（２ンの露出部分のみがエツチング除去され
て、透明導電膜（２）乃至島状部分（３）（３）・・・
の露出表面は粗面化され、高低差約２００人〜２０００
人の凹凸表面（５）が付与される。
一方、Ｓｎｏｗの如きスズ系の透明導電膜（２）のエツ
チング工程にあっては、上記インジウム系の透明導電膜
（２）のエツチング液を用いてはエツチング除去するこ
とはできない０通常期るスズ系のエツチング工程には、
エツチング液のＨＣｌと反応して活性化水素を発生する
Ｚｎが予め被エツチング表面に付着される。そこで、こ
のスズ系透明導電膜（２）のエツチングに際しては島状
部分（３）（３）・・・を形成する第２図の工程後に、
予め膜厚がほぼ均一となる約数１０００人〜数μｍ蒸着
きれる。斯る膜厚がほぼ一定なＺｎの蒸着膜により斑な
く活性水素の発生を得ることができ、均一な粗面化を施
すことができる。
チング工程にあっては、上記インジウム系の透明導電膜
（２）のエツチング液を用いてはエツチング除去するこ
とはできない０通常期るスズ系のエツチング工程には、
エツチング液のＨＣｌと反応して活性化水素を発生する
Ｚｎが予め被エツチング表面に付着される。そこで、こ
のスズ系透明導電膜（２）のエツチングに際しては島状
部分（３）（３）・・・を形成する第２図の工程後に、
予め膜厚がほぼ均一となる約数１０００人〜数μｍ蒸着
きれる。斯る膜厚がほぼ一定なＺｎの蒸着膜により斑な
く活性水素の発生を得ることができ、均一な粗面化を施
すことができる。
尚、斯るＺｎの蒸着膜を利用したエツチングは、インジ
ウム系の透明導電Ｍ（２）にも適用可能である。
ウム系の透明導電Ｍ（２）にも適用可能である。
第５図は本発明粗面化方法により凹凸表面（５）が付与
された透明導電膜（２）を受光面電極とした光起電力装
置の基本構造を示している。即ち、（１）〜（３）、（
５）は既に説明した基板〜凹凸表面であり、斯る凹凸表
面（５）の背面側に、その内部に膜面に平行なｐｉｎ、
ｐｎ、ｐｉ、ｐｉｎｐｉｎ等の半導体接合を持つアモル
ファスシリコン系の半導体光活性層（６）と、Ａｆｆｉ
、Ａｇ、ＴＣＯ／Ａｊ！。
された透明導電膜（２）を受光面電極とした光起電力装
置の基本構造を示している。即ち、（１）〜（３）、（
５）は既に説明した基板〜凹凸表面であり、斯る凹凸表
面（５）の背面側に、その内部に膜面に平行なｐｉｎ、
ｐｎ、ｐｉ、ｐｉｎｐｉｎ等の半導体接合を持つアモル
ファスシリコン系の半導体光活性層（６）と、Ａｆｆｉ
、Ａｇ、ＴＣＯ／Ａｊ！。
ＴＣＯ／Ａｇ等の単暦或いは積層構造の背面を極（７）
と、がこの順序で積層しである。
と、がこの順序で積層しである。
而して、エツチング工程時にマスクとして作用したＣｒ
、Ｏ，或いはＴｉｅ、の島状部分（３バ３）・・・は受
光面側がＴＣＯの透明導電膜（２）と接し、背面がアモ
ルファスシリコン系の半導体光活性層（６）と当接する
。光起電力装置に於いて留意すべきは、光電変換動作に
必要な光を光電変換動作する半導体光活性層（６）に多
く導くこと、換言すると、受光面側での光反射量を抑圧
することである。と記構成にある光起電力装置との屈折
率を見てみると、基板（１）の代表的な材料である青板
ガラスの屈折率は１．４５〜１．６であり、次いでＴＣ
Ｏの透明導電膜（２）のそれは約２．０程度であり、そ
して島状部分（３）（３）・・・を構成するＣｒよＯ３
若しくはＴｉｅ、の各々の屈折率は約２．５と約２．６
である。一方、光電変換動作するアモルファスシリコン
系の半導体光活性層（６）の屈折率約３．４〜４．０で
あり、従って、透明導電膜（２）のエツチング工程時に
マスクとして作用する島状部分（３）（３）・・・とじ
て透明導電ｇ（２）の屈折率より大きい材料、即ちＴＣ
Ｏに対してＣｒ＊Ｏｓ若しくは７ ｉ ０ ！を選択す
れば、屈折率が界面に於いて大きく変化することに起因
する界面反射を極めて小さくすることができる。
、Ｏ，或いはＴｉｅ、の島状部分（３バ３）・・・は受
光面側がＴＣＯの透明導電膜（２）と接し、背面がアモ
ルファスシリコン系の半導体光活性層（６）と当接する
。光起電力装置に於いて留意すべきは、光電変換動作に
必要な光を光電変換動作する半導体光活性層（６）に多
く導くこと、換言すると、受光面側での光反射量を抑圧
することである。と記構成にある光起電力装置との屈折
率を見てみると、基板（１）の代表的な材料である青板
ガラスの屈折率は１．４５〜１．６であり、次いでＴＣ
Ｏの透明導電膜（２）のそれは約２．０程度であり、そ
して島状部分（３）（３）・・・を構成するＣｒよＯ３
若しくはＴｉｅ、の各々の屈折率は約２．５と約２．６
である。一方、光電変換動作するアモルファスシリコン
系の半導体光活性層（６）の屈折率約３．４〜４．０で
あり、従って、透明導電膜（２）のエツチング工程時に
マスクとして作用する島状部分（３）（３）・・・とじ
て透明導電ｇ（２）の屈折率より大きい材料、即ちＴＣ
Ｏに対してＣｒ＊Ｏｓ若しくは７ ｉ ０ ！を選択す
れば、屈折率が界面に於いて大きく変化することに起因
する界面反射を極めて小さくすることができる。
（ト） 発明の効果
本発明透明導電膜の粗面化方法は以上の説明から明らか
な如く、透明導電膜上に点在せしめられた島状部分は該
導電膜のエッチング工程時耐エツチングのマスクとして
作用するので、は（２一定の厚みに付着されたエツチン
グ動作に寄与する金属膜の存在と相俟って、斯るエツチ
ングを上記透明導電膜の途中までとすることによって、
島状部分から露出した透明導電膜の露出部分のみがエツ
チング除去される結果、均一な凹凸表面を容易に形成す
ることができる。また、上記島状部分とじて透明導電膜
の屈折率より大きい材料を選択すれば、例えば光起電力
装置の半導体光活性層の如く更に大きな変化が緩和され
界面反射を抑圧することができ、上述の如き光起電力装
置にあっては光電変換効率を上昇せしめる。
な如く、透明導電膜上に点在せしめられた島状部分は該
導電膜のエッチング工程時耐エツチングのマスクとして
作用するので、は（２一定の厚みに付着されたエツチン
グ動作に寄与する金属膜の存在と相俟って、斯るエツチ
ングを上記透明導電膜の途中までとすることによって、
島状部分から露出した透明導電膜の露出部分のみがエツ
チング除去される結果、均一な凹凸表面を容易に形成す
ることができる。また、上記島状部分とじて透明導電膜
の屈折率より大きい材料を選択すれば、例えば光起電力
装置の半導体光活性層の如く更に大きな変化が緩和され
界面反射を抑圧することができ、上述の如き光起電力装
置にあっては光電変換効率を上昇せしめる。
第１図乃至第４図は本発明粗面化方法を工程別に示す要
部拡大断面図、第５図は本発明粗面化方法により粗面化
された透明導電膜を組込んだ光起電力装置の要部拡大断
面図、である。 （１）・・・基板、（２）・・・透明導電膜、（３）・
・・島状部分、（４）・・・金属膜、（５）・・・凹凸
表面。
部拡大断面図、第５図は本発明粗面化方法により粗面化
された透明導電膜を組込んだ光起電力装置の要部拡大断
面図、である。 （１）・・・基板、（２）・・・透明導電膜、（３）・
・・島状部分、（４）・・・金属膜、（５）・・・凹凸
表面。
Claims (4)
- （１）透光性導電酸化物の透明導電膜を一主面に配置し
た基板を用意し、上記透明導電膜上に該導電膜のエッチ
ング工程時マスクとして作用する島状部分を点在せしめ
、上記エッチング動作に寄与する金属膜を上記島状部分
を含む上記透明導電膜上にほぼ一定の厚みに配置した後
、斯る金属膜とエッチング液とを反応せしめ上記島状部
分から露出した上記透明導電膜をその途中までエッチン
グして粗面化したことを特徴とする透明導電膜の粗面化
方法。 - （２）上記島状部分の屈折率は透明導電膜の屈折率より
大きいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の透
明導電膜の粗面化方法。 - （３）上記透明導電膜はＣｒ＿２Ｏ＿３若しくはＳｎＯ
＿２であることを特徴とした特許請求の範囲第２項記載
の透明導電膜の粗面化方法。 - （４）上記透明導電膜はＳｎＯ＿２系の透光性導電酸化
物であり、上記金属膜はＺｎ膜であることを特徴とした
特許請求の範囲第１項、第２項若しくは第３項記載の透
明導電膜の粗面化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209372A JPS6269408A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 透明導電膜の粗面化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209372A JPS6269408A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 透明導電膜の粗面化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269408A true JPS6269408A (ja) | 1987-03-30 |
Family
ID=16571836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60209372A Pending JPS6269408A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 透明導電膜の粗面化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6269408A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106472A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池 |
| US6514674B1 (en) | 1999-03-11 | 2003-02-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of forming an optical element |
| JP2008508553A (ja) * | 2004-07-27 | 2008-03-21 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | ナノ構造反射防止表面 |
| WO2011013719A1 (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-03 | 旭硝子株式会社 | 太陽電池用透明導電性基板および太陽電池 |
| CN102822991A (zh) * | 2010-04-05 | 2012-12-12 | 三菱电机株式会社 | 光电转换装置用基板及其制造方法、薄膜光电转换装置及其制造方法以及太阳能电池模块 |
| CN109309132A (zh) * | 2017-07-27 | 2019-02-05 | 中美矽晶制品股份有限公司 | 太阳能电池芯片 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60209372A patent/JPS6269408A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102473742A (zh) * | 2009-07-29 | 2012-05-23 | 旭硝子株式会社 | 太阳能电池用透明导电性基板及太阳能电池 |
| CN102822991A (zh) * | 2010-04-05 | 2012-12-12 | 三菱电机株式会社 | 光电转换装置用基板及其制造方法、薄膜光电转换装置及其制造方法以及太阳能电池模块 |
| US8828780B2 (en) | 2010-04-05 | 2014-09-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Substrate for photoelectric conversion device and method of manufacturing the substrate, thin-film photoelectric conversion device and method of manufacturing the thin-film photoelectric conversion device, and solar cell module |
| CN109309132A (zh) * | 2017-07-27 | 2019-02-05 | 中美矽晶制品股份有限公司 | 太阳能电池芯片 |
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