JPS6284567A - 透明導電性薄膜 - Google Patents
透明導電性薄膜Info
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- JPS6284567A JPS6284567A JP60224118A JP22411885A JPS6284567A JP S6284567 A JPS6284567 A JP S6284567A JP 60224118 A JP60224118 A JP 60224118A JP 22411885 A JP22411885 A JP 22411885A JP S6284567 A JPS6284567 A JP S6284567A
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- Japan
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- thin film
- conductive thin
- transparent conductive
- film
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- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/244—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. transparent conductive oxide [TCO] layers
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Non-Insulated Conductors (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、太陽電池の透明導電性薄膜およびその製造方
法に関するものであり、詳しくは周期律表第３族の元素
を特定量含有させた透明導電膜に関するものである。
法に関するものであり、詳しくは周期律表第３族の元素
を特定量含有させた透明導電膜に関するものである。
（従来の技術）
石油や石炭といった化石燃料は、埋蔵量に限りがありし
かも硫黄や窒素等を含有するため燃焼時に公害物質を発
生するという問題がある。このような状況から、無限で
かつクリーンなエネルギー源が摸索され、近年太陽電池
の開発が鋭意推進されている。
かも硫黄や窒素等を含有するため燃焼時に公害物質を発
生するという問題がある。このような状況から、無限で
かつクリーンなエネルギー源が摸索され、近年太陽電池
の開発が鋭意推進されている。
太陽電池は、ガラスやステンレスなどの基板上に透明導
電性薄膜やアルミニウム等の金属電極を介してｐｎ又は
ｐｉｎの接合が形成されたものである。太陽電池のうち
、アモルファスシリコン太陽電池は光電変換効率の点で
結晶シリコン太陽電池には及ばないものの、比較的大面
積に製造でき、しかも製造コストが低いことから太陽電
池の主流を占めようとしている。
電性薄膜やアルミニウム等の金属電極を介してｐｎ又は
ｐｉｎの接合が形成されたものである。太陽電池のうち
、アモルファスシリコン太陽電池は光電変換効率の点で
結晶シリコン太陽電池には及ばないものの、比較的大面
積に製造でき、しかも製造コストが低いことから太陽電
池の主流を占めようとしている。
アモルファスシリコン（以下、ａ Ｓ ｉ（！：記載
する）太陽電池の光電変換効率を高めるため、透明導電
性薄膜の抵抗を下げようとする試みが従来から行なわれ
ている。すなわち、透明導電性薄膜は通常、酸化スズあ
るいは酸化スズと酸化インジウムとの混合物（ＩＴＯ）
で構成されているが、この成分の中にフッ素やリンを添
加することにより電気抵抗を下げる手段が採用されてい
る。これは、不純物としてフッ素等を酸化スズ中に導入
することにより膜成分の酸素あるいはスズの一部を不純
物で置換し、膜中の自由電子数を増加せしめ導電度を高
めんとするものである。
する）太陽電池の光電変換効率を高めるため、透明導電
性薄膜の抵抗を下げようとする試みが従来から行なわれ
ている。すなわち、透明導電性薄膜は通常、酸化スズあ
るいは酸化スズと酸化インジウムとの混合物（ＩＴＯ）
で構成されているが、この成分の中にフッ素やリンを添
加することにより電気抵抗を下げる手段が採用されてい
る。これは、不純物としてフッ素等を酸化スズ中に導入
することにより膜成分の酸素あるいはスズの一部を不純
物で置換し、膜中の自由電子数を増加せしめ導電度を高
めんとするものである。
一方、ａ−Ｓｉを透明導電性薄膜上へ堆積させる製造工
程において、例えば基板温度や真空度等の堆積条件が変
化すると、透明導電性薄膜とａ −３ｉとが相互作用し
太陽電池素子の特性を低下させることがある。このよう
な問題を回避するために、特開昭８０−１２７７９号公
報では透明導電性薄膜とａ−３ｉとの境界に相互作用を
防止するための薄膜を形成することが提案されている。
程において、例えば基板温度や真空度等の堆積条件が変
化すると、透明導電性薄膜とａ −３ｉとが相互作用し
太陽電池素子の特性を低下させることがある。このよう
な問題を回避するために、特開昭８０−１２７７９号公
報では透明導電性薄膜とａ−３ｉとの境界に相互作用を
防止するための薄膜を形成することが提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、フッ素やリンを透明導電性薄膜の酸化ス
ズの中に添加する方法では、主として比抵抗や可視光透
過度については満足できる性能が得られるものの、太陽
電池全体の開放電圧についてみるとなお改善の余地があ
ると指摘されている。
ズの中に添加する方法では、主として比抵抗や可視光透
過度については満足できる性能が得られるものの、太陽
電池全体の開放電圧についてみるとなお改善の余地があ
ると指摘されている。
第２図は、フッ素を添加した酸化スズからなる公知の透
明導電性薄膜にａ−Ｓｉ膜を形成したものをＳＩＭＳ（
二次イオン質量分析計）で分析したものである。すなわ
ち、透明導電性薄膜上にプラズマＣＶＤ法でａ−Ｓｉ膜
を約０．５μｍ製膜したサンプル中のスズ、フッ素およ
びシリコンの深さ方向の分布は、第２図のようになって
おりａ−５ｉ膜の界面のみならずａ−３ｉの表面付近ま
でも拡散していることがわかった。また、フッ素、リン
、アンチモンといった不純物を添加して作製した透明導
電性薄膜上にａ−Ｓｉ太陽電池を作製しその特性を試験
したところ、透明導電性薄膜に添加した不純物の拡散が
多い程、太陽電池特性、特に開放起電力が低下する傾向
を示した。
明導電性薄膜にａ−Ｓｉ膜を形成したものをＳＩＭＳ（
二次イオン質量分析計）で分析したものである。すなわ
ち、透明導電性薄膜上にプラズマＣＶＤ法でａ−Ｓｉ膜
を約０．５μｍ製膜したサンプル中のスズ、フッ素およ
びシリコンの深さ方向の分布は、第２図のようになって
おりａ−５ｉ膜の界面のみならずａ−３ｉの表面付近ま
でも拡散していることがわかった。また、フッ素、リン
、アンチモンといった不純物を添加して作製した透明導
電性薄膜上にａ−Ｓｉ太陽電池を作製しその特性を試験
したところ、透明導電性薄膜に添加した不純物の拡散が
多い程、太陽電池特性、特に開放起電力が低下する傾向
を示した。
このような不純物がａ−８ｉ中に拡散することにより太
陽電池の特性を低下させる現象を防止する為には、透明
導電性薄膜とａ−３ｉとの間に拡散防止層を形成するこ
とが考えられる。この拡散防止層としては、前記のよう
にフルオロ錯塩を用いることが提案されている。しかし
ながら、かようなフルオロ錯塩による拡散防止層を形成
するには、Ｌｉ Ｆ、Ｌｉ Ａ Ｆ 、Ｌ１２Ｓ
ｎＦ６゜Ｌｉ ＢＦ 、Ｎａ ＢＦ４．ＫＢｒ Ｆ４
およびＮＨ４８Ｆ４などの特殊な原料を要し、しかも製
造工程が増えるので太陽電池のコストを上げることにな
り、安価に製造し供給しうるというａ−８ｉ太陽電池の
特徴が生かされないことになる。
陽電池の特性を低下させる現象を防止する為には、透明
導電性薄膜とａ−３ｉとの間に拡散防止層を形成するこ
とが考えられる。この拡散防止層としては、前記のよう
にフルオロ錯塩を用いることが提案されている。しかし
ながら、かようなフルオロ錯塩による拡散防止層を形成
するには、Ｌｉ Ｆ、Ｌｉ Ａ Ｆ 、Ｌ１２Ｓ
ｎＦ６゜Ｌｉ ＢＦ 、Ｎａ ＢＦ４．ＫＢｒ Ｆ４
およびＮＨ４８Ｆ４などの特殊な原料を要し、しかも製
造工程が増えるので太陽電池のコストを上げることにな
り、安価に製造し供給しうるというａ−８ｉ太陽電池の
特徴が生かされないことになる。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、上記問題点に鑑み透明導電膜中に不純物
として周期律表第３族の元素を選択し添加すれば、ａ−
３ｔとの間に拡散防止層を形成せずとも太陽電池特性を
向上しうろことを確認し本発明を完成した。
として周期律表第３族の元素を選択し添加すれば、ａ−
３ｔとの間に拡散防止層を形成せずとも太陽電池特性を
向上しうろことを確認し本発明を完成した。
本発明は、酸化スズを主成分とする透明導電性薄膜にお
いて、Ｂ、ＡｇおよびＧａから選択される少なくとも一
種の周期律表第３族の元素を原子数にして０．０１〜１
０％含有せしめたことを特徴とする太陽電池の透明導電
性薄膜を提供するものである。
いて、Ｂ、ＡｇおよびＧａから選択される少なくとも一
種の周期律表第３族の元素を原子数にして０．０１〜１
０％含有せしめたことを特徴とする太陽電池の透明導電
性薄膜を提供するものである。
本発明の透明導電性薄膜は、酸化スズを主成分とする導
電性薄膜中に、周期律表第３族元素から選択される特定
元素を特定量含有せしめた薄膜に関するものである。酸
化スズは、透明導電性薄膜として公知の成分であり本発
明においては９０％以上を占める主成分である。周期律
表第３族の元素としては、ホウ素、アルミニウムおよび
ガリウムが選択され、特にホウ素が好ましい。インジウ
ムやタリウムは、原料化合物が気化しにくく有毒性なた
め好ましくない。第３族の元素は、原子救世にして０，
０１〜１０％特に好ましくは０．１〜５％含有させる。
電性薄膜中に、周期律表第３族元素から選択される特定
元素を特定量含有せしめた薄膜に関するものである。酸
化スズは、透明導電性薄膜として公知の成分であり本発
明においては９０％以上を占める主成分である。周期律
表第３族の元素としては、ホウ素、アルミニウムおよび
ガリウムが選択され、特にホウ素が好ましい。インジウ
ムやタリウムは、原料化合物が気化しにくく有毒性なた
め好ましくない。第３族の元素は、原子救世にして０，
０１〜１０％特に好ましくは０．１〜５％含有させる。
０．０１％以下では、電気伝導度の改善効果が小さく、
１０％以上では添加量の割に効果は小さく経済的でない
。
１０％以上では添加量の割に効果は小さく経済的でない
。
本発明の導電性薄膜は、上記の構成により高い太陽電池
特性を得ることができるが、さらに該導電性薄膜の上層
または下層に該薄膜とは成分の異なる他の透明導電性薄
膜を形成することにより一層太陽電池特性を向上せしめ
ることができる。すなわち、酸化スズに上記周期律表第
３族の元素を添加して形成した本発明の透明導電性薄膜
の上層または下層に、ＩＴＯｌまたは酸化スズさらには
これらに第３族以外の不純物、例えばフッ素、リンある
いは窒素などを含有せしめた薄膜を形成すれば、太陽電
池特性を格段に向上させることができる。第１図に二層
積層透明電極を用いたａ−３ｉ太陽電池を示す。本発明
の導電性薄膜（ＩＣ）の下層に、他の導電性薄膜（１ｂ
）が形成されている。 本発明の周期律表第３族元素を
含有せしめた透明導電性薄膜の下層に形成された、他の
公知の導電性薄膜において、本発明の透明導電性薄膜は
一種の拡散防止層として機能する。従って、不純物（周
期律表第３族元素）の添加によりシート抵抗が多少増大
したとしても、それを他の導電性薄膜によって補償する
ことができるわけである。
特性を得ることができるが、さらに該導電性薄膜の上層
または下層に該薄膜とは成分の異なる他の透明導電性薄
膜を形成することにより一層太陽電池特性を向上せしめ
ることができる。すなわち、酸化スズに上記周期律表第
３族の元素を添加して形成した本発明の透明導電性薄膜
の上層または下層に、ＩＴＯｌまたは酸化スズさらには
これらに第３族以外の不純物、例えばフッ素、リンある
いは窒素などを含有せしめた薄膜を形成すれば、太陽電
池特性を格段に向上させることができる。第１図に二層
積層透明電極を用いたａ−３ｉ太陽電池を示す。本発明
の導電性薄膜（ＩＣ）の下層に、他の導電性薄膜（１ｂ
）が形成されている。 本発明の周期律表第３族元素を
含有せしめた透明導電性薄膜の下層に形成された、他の
公知の導電性薄膜において、本発明の透明導電性薄膜は
一種の拡散防止層として機能する。従って、不純物（周
期律表第３族元素）の添加によりシート抵抗が多少増大
したとしても、それを他の導電性薄膜によって補償する
ことができるわけである。
この二層積層構造の透明導電性薄膜は、シート抵抗が小
さいことが要求される大面積のａ−３ｔ太陽電池に適用
した場合に特に効果が大きい。
さいことが要求される大面積のａ−３ｔ太陽電池に適用
した場合に特に効果が大きい。
本発明の透明導電性薄膜の厚さは、５００〜２０．０Ｏ
ＯＡ 、特にｔ、ｏｏｏ〜１０，０ＯＯＡの範囲が好ま
しい。また、その上層または下層に形成する他の透明導
電性薄膜は、その厚さを５００〜２０，０ＯＯＡ、特に
１，５００〜Ｉｎ、０ＯＯＡとするのが好ましい。他
の透明導電性薄膜として、上記第３族以外の不純物を添
加する場合は添加量を少なくすることが必要であり、例
えば不純物がフッ素であれば０．１％以下とする必要が
ある。
ＯＡ 、特にｔ、ｏｏｏ〜１０，０ＯＯＡの範囲が好ま
しい。また、その上層または下層に形成する他の透明導
電性薄膜は、その厚さを５００〜２０，０ＯＯＡ、特に
１，５００〜Ｉｎ、０ＯＯＡとするのが好ましい。他
の透明導電性薄膜として、上記第３族以外の不純物を添
加する場合は添加量を少なくすることが必要であり、例
えば不純物がフッ素であれば０．１％以下とする必要が
ある。
本発明の透明導電性薄膜の製造方法は、原料ガス中に不
純物としてＢ、ＡｌおよびＧａから選択される少なくと
も一種の周期律表第３族の元素を添加し供給ガスを調製
し、該供給ガスをＣＶＤ装置に導入させ化学気相成長法
により基板上へ薄膜を形成させることを特徴とするもの
である。本発明において、原料ガスはスズ化合物、例え
ば四塩化スズ、テトラメチルスズおよびテトラエチルス
ズ等が挙げられるが、特にテトラエチルスズを用いた場
合に膜厚を均一化する上で効果が大きい。
純物としてＢ、ＡｌおよびＧａから選択される少なくと
も一種の周期律表第３族の元素を添加し供給ガスを調製
し、該供給ガスをＣＶＤ装置に導入させ化学気相成長法
により基板上へ薄膜を形成させることを特徴とするもの
である。本発明において、原料ガスはスズ化合物、例え
ば四塩化スズ、テトラメチルスズおよびテトラエチルス
ズ等が挙げられるが、特にテトラエチルスズを用いた場
合に膜厚を均一化する上で効果が大きい。
供給ガスは、この原料ガス中に上記周期律表第３族の元
素を添加することにより調製される。周期律表第３族の
元素は、ａ−３ｉのドーパント種類により適宜選択され
るが、特に、ホウ素が好ましく、常況で気体のジボラン
等が用いられる。供給ガスは、反応室内に導入された基
板へ化学気相成長法に、って薄膜を形成するように供給
される。通常反応室は、常圧条件に保たれ、基板は約４
００〜５００℃に加熱される。供給ガスは、従来のフッ
素添加透明導電薄膜製造時よりも酸素ガス流量を増加さ
せた方が、薄膜の堆積速度を著しく高めることができる
とともに、膜の比抵抗および可視光透過度も向上させる
ことができることが判った。
素を添加することにより調製される。周期律表第３族の
元素は、ａ−３ｉのドーパント種類により適宜選択され
るが、特に、ホウ素が好ましく、常況で気体のジボラン
等が用いられる。供給ガスは、反応室内に導入された基
板へ化学気相成長法に、って薄膜を形成するように供給
される。通常反応室は、常圧条件に保たれ、基板は約４
００〜５００℃に加熱される。供給ガスは、従来のフッ
素添加透明導電薄膜製造時よりも酸素ガス流量を増加さ
せた方が、薄膜の堆積速度を著しく高めることができる
とともに、膜の比抵抗および可視光透過度も向上させる
ことができることが判った。
二層積層構造の透明導電性薄膜は、周期律表第３族の元
素を含む原料ガスをＣＶＤ装置へ供給する前か後に、周
期律表第３族の元素を含まない他の原料ガスを供給する
ことにより容易に製造することができる。ＣＶＤ装置が
バッチ式であれば、酸化スズ膜製膜中に原料ガスを切換
えればよく、慢数の原料ガスインジェクターを備える量
産型装置では、最装置のガスインジェクターで第３族元
素を添加した酸化スズ膜用原料ガスを供給し、それ以外
の前置ガスインジェクターでは第３族元素を添加しない
酸化スズ膜用原料ガスを供給すればよい。
素を含む原料ガスをＣＶＤ装置へ供給する前か後に、周
期律表第３族の元素を含まない他の原料ガスを供給する
ことにより容易に製造することができる。ＣＶＤ装置が
バッチ式であれば、酸化スズ膜製膜中に原料ガスを切換
えればよく、慢数の原料ガスインジェクターを備える量
産型装置では、最装置のガスインジェクターで第３族元
素を添加した酸化スズ膜用原料ガスを供給し、それ以外
の前置ガスインジェクターでは第３族元素を添加しない
酸化スズ膜用原料ガスを供給すればよい。
本発明においては、基板としてガラスを用いるのが好ま
しく、さらにガラス表面には予めＣＶＤ法等によってＳ
ｉＯ工のアンダーコートを施すことにより、さらに高性
能の透明導電性薄膜を得ることができる。太陽電池を製
造するには、この基板上へ上記製造方法により透明電極
を形成し、常法によりａ−３ｔのｐ、ｉ、ｎ接合が形成
され、１最後にアルミニウム等の金属電極が形成される
。
しく、さらにガラス表面には予めＣＶＤ法等によってＳ
ｉＯ工のアンダーコートを施すことにより、さらに高性
能の透明導電性薄膜を得ることができる。太陽電池を製
造するには、この基板上へ上記製造方法により透明電極
を形成し、常法によりａ−３ｔのｐ、ｉ、ｎ接合が形成
され、１最後にアルミニウム等の金属電極が形成される
。
また本発明の透明導電膜の上層または下層には、常法に
より他の透明導電膜を形成させることができる。
より他の透明導電膜を形成させることができる。
（作 用）
本発明の透明導電膜が優れた電気伝導性を有し、ａ−Ｓ
ｉ太陽電池の開放電圧を格段に向上させる理由は、未だ
充分には解明されていないが、次のような理由に依るも
のと考えられる。即ち、Ｂ。
ｉ太陽電池の開放電圧を格段に向上させる理由は、未だ
充分には解明されていないが、次のような理由に依るも
のと考えられる。即ち、Ｂ。
Ａｆｆ及びＧａといった周期律表第３族の元素（特に、
ホウ素）はａ−３ｔ中にも不純物として添加されている
ので、当該元素がａ−５ｉ中へ拡散してもａ−５ｔの特
性を大巾に損うことがないためと考えられる。
ホウ素）はａ−３ｔ中にも不純物として添加されている
ので、当該元素がａ−５ｉ中へ拡散してもａ−５ｔの特
性を大巾に損うことがないためと考えられる。
一方、二層積層構造の透明導電性薄膜においては、第３
族の元素を添加した薄膜がフッ素等の不純物をａ−８ｉ
中へ拡散させないように機能するため、シート抵抗を上
げずに開放電圧を高めることができる。また、透明導電
性薄膜の製造法において、原料ガス中に上記元素を添加
するとともに酸素流通量を高めて化学気相成長を行なう
ことにより高性能の導電性薄膜が効果的に製造しうるの
は、現在のところ明確には確められていない。初期の段
階で、ガラス基板の成長表面に上記ホウ素等の元素が吸
着するので、吸着酸素を触媒とするスズ化合物の分解反
応が阻害される。ところが、酸素量を増加させると基板
表面の吸着酸素が増加することになり、スズ化合物の分
解量が増えデ堆積速度が増加するものと推察される。
族の元素を添加した薄膜がフッ素等の不純物をａ−８ｉ
中へ拡散させないように機能するため、シート抵抗を上
げずに開放電圧を高めることができる。また、透明導電
性薄膜の製造法において、原料ガス中に上記元素を添加
するとともに酸素流通量を高めて化学気相成長を行なう
ことにより高性能の導電性薄膜が効果的に製造しうるの
は、現在のところ明確には確められていない。初期の段
階で、ガラス基板の成長表面に上記ホウ素等の元素が吸
着するので、吸着酸素を触媒とするスズ化合物の分解反
応が阻害される。ところが、酸素量を増加させると基板
表面の吸着酸素が増加することになり、スズ化合物の分
解量が増えデ堆積速度が増加するものと推察される。
（実施例）
酸化スズ薄膜を化学気相成長（ＣＶＤ）法により作製し
、添加不純物としてホウ素（Ｂ）をジボラン（８２Ｈ，
）の形で供給ガス中に加えることで添加した。基板には
表面にＳｉＯエアンダーコートを施したソーダライムガ
ラスを用い、基板表面温度が４８０℃になるようサセプ
ターを加熱した。供給ガスはテトラメチルスズ５ｎ（Ｃ
Ｈ，）４ （以下ＴＭＴとする）をｌ０ＣＣ／分、酸
素を４００ＣＣ／分で一定とし、ジボラン（ＢｚＨ４）
をθ〜０．４ＣＣ／分で変化させ、さらに窒素ガスを加
えて総流量を３．０００ＣＣ／分となるようにした。作
製条件により膜の堆積速度は変化するが、作製膜厚が約
０．５μｍになるよう作製時間を調節した。
、添加不純物としてホウ素（Ｂ）をジボラン（８２Ｈ，
）の形で供給ガス中に加えることで添加した。基板には
表面にＳｉＯエアンダーコートを施したソーダライムガ
ラスを用い、基板表面温度が４８０℃になるようサセプ
ターを加熱した。供給ガスはテトラメチルスズ５ｎ（Ｃ
Ｈ，）４ （以下ＴＭＴとする）をｌ０ＣＣ／分、酸
素を４００ＣＣ／分で一定とし、ジボラン（ＢｚＨ４）
をθ〜０．４ＣＣ／分で変化させ、さらに窒素ガスを加
えて総流量を３．０００ＣＣ／分となるようにした。作
製条件により膜の堆積速度は変化するが、作製膜厚が約
０．５μｍになるよう作製時間を調節した。
第３図には作製したホウ素添加酸化スズ膜の堆積速度、
比抵抗、可視光透過度のジボラン量依存性を示す。膜厚
は膜の一部をエツチングした後触針式膜厚計で、比抵抗
は酸化スズ膜上にアルミニウム電極を蒸着してから抵抗
測定で、可視光透過度はソーラーシミュレーターよりＡ
Ｍｌ−１００ｍＷ光を照射し透過光をＰｈｏｔｏｄｙｎ
ｅ社製光強度計で測定して求めた。尚、可視光透過度の
参照は空気であり、ここで測定した透過度は基板のガラ
スも含めた透過度である。
比抵抗、可視光透過度のジボラン量依存性を示す。膜厚
は膜の一部をエツチングした後触針式膜厚計で、比抵抗
は酸化スズ膜上にアルミニウム電極を蒸着してから抵抗
測定で、可視光透過度はソーラーシミュレーターよりＡ
Ｍｌ−１００ｍＷ光を照射し透過光をＰｈｏｔｏｄｙｎ
ｅ社製光強度計で測定して求めた。尚、可視光透過度の
参照は空気であり、ここで測定した透過度は基板のガラ
スも含めた透過度である。
第３図において丸印は、上記作製条件においてジボラン
流量を変化させたものであり、ＴＭＴに対しジボランを
１％程度添加したとき比抵抗は、１．８ｘ １０−３オ
ーム・センナメートル（以下Ω・ａｍ ）と最小となり
、可視光透過度も８０％と良好であった。ただ、堆積速
度がジボラン無添加時の８５オングストロ一ム／秒（以
下Ａ／ｓ） より５５ Ａ ／ ｓと低下したが、酸
素流量を８００ＣＣＺ分としたところ堆積速度は７４Ａ
／ｓまで向上し、膜の比抵抗、可視光透過度も、それぞ
れ１．３×１０−３Ω・ｃｍ、８１％と、どちらも改善
された。
流量を変化させたものであり、ＴＭＴに対しジボランを
１％程度添加したとき比抵抗は、１．８ｘ １０−３オ
ーム・センナメートル（以下Ω・ａｍ ）と最小となり
、可視光透過度も８０％と良好であった。ただ、堆積速
度がジボラン無添加時の８５オングストロ一ム／秒（以
下Ａ／ｓ） より５５ Ａ ／ ｓと低下したが、酸
素流量を８００ＣＣＺ分としたところ堆積速度は７４Ａ
／ｓまで向上し、膜の比抵抗、可視光透過度も、それぞ
れ１．３×１０−３Ω・ｃｍ、８１％と、どちらも改善
された。
（図中の三角印で示しである）
第１表には本発明により作製したホウ素添加酸化スズ膜
上にａ−Ｓｉ太陽電池を形成したときの特性を、フッ素
添加酸化スズ膜、リン添加酸化スズ膜上に形成した太陽
電池の特性と合わせて示す。
上にａ−Ｓｉ太陽電池を形成したときの特性を、フッ素
添加酸化スズ膜、リン添加酸化スズ膜上に形成した太陽
電池の特性と合わせて示す。
第１表より不純物としてホウ素を添加した酸化スズ膜を
透明導電性膜として用いた透明電極上の太陽電池が最も
大きな開放起電圧を示した。
透明導電性膜として用いた透明電極上の太陽電池が最も
大きな開放起電圧を示した。
尚、第１表中にて比較に用いたフッ素添加酸化スズ膜と
リン添加酸化スズ膜は、いずれもＣＶＤ法にて作製した
もので、ジボランのかわりにフレオン１３−Ｂ−Ｉ Ｃ
ＣＦ３ Ｂｒ） 、ホスフィン（ＰＨＪ）をそれぞれ添
加して作製したもの本である。薄膜口■視光透過度はホ
ウ素添加膜と同様、０．５μｍ、８０％程度であり、シ
ート抵抗はそれぞれ７Ω／口、５０Ω／口であった。ま
た本比較例で用いたホウ素添加膜のシート抵抗は２８Ω
／口であった。
リン添加酸化スズ膜は、いずれもＣＶＤ法にて作製した
もので、ジボランのかわりにフレオン１３−Ｂ−Ｉ Ｃ
ＣＦ３ Ｂｒ） 、ホスフィン（ＰＨＪ）をそれぞれ添
加して作製したもの本である。薄膜口■視光透過度はホ
ウ素添加膜と同様、０．５μｍ、８０％程度であり、シ
ート抵抗はそれぞれ７Ω／口、５０Ω／口であった。ま
た本比較例で用いたホウ素添加膜のシート抵抗は２８Ω
／口であった。
＊ホウ素添加酸化スズ薄膜と同様な条件（実際は酸素流
量は０．２Ｎ ／分）で、ジボランの代りにフレオン、
ホスフィンを供給したところ析出速度が夫々８３Ａ／ｓ
、？ ７Ａ／ｓとなった。
量は０．２Ｎ ／分）で、ジボランの代りにフレオン、
ホスフィンを供給したところ析出速度が夫々８３Ａ／ｓ
、？ ７Ａ／ｓとなった。
第２表にはフッ素添加酸化スズ膜、ホウ素添加酸化スズ
膜（第１表中で用いたものと同じもの）と、フッ素添加
酸化スズ膜−ホウ素添加酸化スズ膜積層透明電極の３種
の基板上に、０ｏ８２センチメートルＸ ９．００セ
ンチメートルの比較的大面積のａ−Ｓｉ太陽電池を形成
したときの特性を示す。
膜（第１表中で用いたものと同じもの）と、フッ素添加
酸化スズ膜−ホウ素添加酸化スズ膜積層透明電極の３種
の基板上に、０ｏ８２センチメートルＸ ９．００セ
ンチメートルの比較的大面積のａ−Ｓｉ太陽電池を形成
したときの特性を示す。
尚、積層品においてはフッ素添加酸化スズ膜とホウ素添
加酸化スズ膜の厚さはそれぞれ０．３５μｍ。
加酸化スズ膜の厚さはそれぞれ０．３５μｍ。
０．１５μｍ程度となるようにした。可視光透過度、シ
ート抵抗はそれぞれ８０％、１０Ω／口であった。
ート抵抗はそれぞれ８０％、１０Ω／口であった。
第２表よりホウ素添加酸化スズ膜を基板にすると、シー
ト抵抗がやや高いために太陽電池の直列抵抗が増加し、
曲線因子が悪化している。そのため変換効率も低い値に
なった。それに対して積層基板を用いると、上層のホウ
素添加酸化スズ膜による開放起電力向上効果により高い
開放起電力が得られ、下層のフッ素添加酸化スズ膜によ
り十分低いシート抵抗値が確保されているため曲線因子
も低下せず、高い変換効率を得ることができた。
ト抵抗がやや高いために太陽電池の直列抵抗が増加し、
曲線因子が悪化している。そのため変換効率も低い値に
なった。それに対して積層基板を用いると、上層のホウ
素添加酸化スズ膜による開放起電力向上効果により高い
開放起電力が得られ、下層のフッ素添加酸化スズ膜によ
り十分低いシート抵抗値が確保されているため曲線因子
も低下せず、高い変換効率を得ることができた。
（発明の効果）
本発明は、透明導電性薄膜に周期律表第３族の特定な元
素を添加した太陽電池であり、導電性薄膜の電気伝導度
が大きくかつ、高い開放電圧を得ることができる。
素を添加した太陽電池であり、導電性薄膜の電気伝導度
が大きくかつ、高い開放電圧を得ることができる。
また、本発明の太陽電池用透明導電性薄膜は、簡単な手
段で効率的に製造しうるので産業上きわめて有用な発明
である。
段で効率的に製造しうるので産業上きわめて有用な発明
である。
第１図は、本発明の透明導電性薄膜を適用したａ−３ｔ
太陽電池の一例を示す説明図であり、第２図は、従来の
透明導電性薄膜のスズ及びフッ素がａ−Ｓｔ模膜中拡散
することを示す鏡開図、第３図は、本発明の透明導電性
薄膜におけるホウ素添加酸化スズ膜の堆積速度、比抵抗
および可視光透過度のジボラン量依存性を示す説明図で
ある。 第２図 任意単位
太陽電池の一例を示す説明図であり、第２図は、従来の
透明導電性薄膜のスズ及びフッ素がａ−Ｓｔ模膜中拡散
することを示す鏡開図、第３図は、本発明の透明導電性
薄膜におけるホウ素添加酸化スズ膜の堆積速度、比抵抗
および可視光透過度のジボラン量依存性を示す説明図で
ある。 第２図 任意単位
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）酸化スズを主成分とする透明導電性薄膜において、
周期律表第３族元素であるＢ，ＡｌおよびＧａから選択
される少なくとも一種を原子数にして０．０１〜１０％
含有せしめたことを特徴とする太陽電池の透明導電性薄
膜。 ２）周期律第３族元素が、Ｂであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の薄膜。 ３）周期律表第３族元素の含有量が、原子数で０．１〜
５％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の薄膜。 ４）周期律表第３族元素を含有する透明導電性薄膜の上
層または下層に、該薄膜とは異なる成分からなる他の導
電性薄膜が形成されてなる特許請求の範囲第１項に記載
の薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60224118A JPS6284567A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 透明導電性薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60224118A JPS6284567A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 透明導電性薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284567A true JPS6284567A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=16808820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60224118A Pending JPS6284567A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 透明導電性薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6284567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259572A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 非晶質太陽電池の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59181064A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP60224118A patent/JPS6284567A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59181064A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259572A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 非晶質太陽電池の製造方法 |
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