JP2001244488A - 光起電力素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温下、多湿下、あるいは長期間にわたる使
用下などにおいて、あるいは、酸化亜鉛を含む透明導電
層を形成した後の行程において、加熱処理、アニール処
理、水素処理のような還元雰囲気の行程を含む場合で
も、亜鉛原子のシリコン原子を含んだ半導体層への拡散
を抑制し、酸化亜鉛を含む透明導電層の透過率の低下を
抑制し、基体と酸化亜鉛を含む透明導電層および半導体
層間の密着力の低下を抑制された光起電力素子を提供す
ること。 【解決手段】 少なくとも、第一の透明導電層101−
3と、シリコン原子を含む半導体層102と、第二の透
明導電層103とを基体101−1上に含む光起電力素
子において、第一の透明導電層101−3と、第二の透
明導電層103との少なくとも一つの層が酸化亜鉛を含
み、シリコン原子を含む半導体層012の、前記酸化亜
鉛を含む透明導電層と接する領域に、酸化珪素を含む層
を設けたことを特徴とする。
用下などにおいて、あるいは、酸化亜鉛を含む透明導電
層を形成した後の行程において、加熱処理、アニール処
理、水素処理のような還元雰囲気の行程を含む場合で
も、亜鉛原子のシリコン原子を含んだ半導体層への拡散
を抑制し、酸化亜鉛を含む透明導電層の透過率の低下を
抑制し、基体と酸化亜鉛を含む透明導電層および半導体
層間の密着力の低下を抑制された光起電力素子を提供す
ること。 【解決手段】 少なくとも、第一の透明導電層101−
3と、シリコン原子を含む半導体層102と、第二の透
明導電層103とを基体101−1上に含む光起電力素
子において、第一の透明導電層101−3と、第二の透
明導電層103との少なくとも一つの層が酸化亜鉛を含
み、シリコン原子を含む半導体層012の、前記酸化亜
鉛を含む透明導電層と接する領域に、酸化珪素を含む層
を設けたことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化亜鉛を含んだ透明
導電層とシリコン原子を含んだ半導体層を含んだ太陽電
池、センサー等の光起電力素子に関するものである。
導電層とシリコン原子を含んだ半導体層を含んだ太陽電
池、センサー等の光起電力素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水素化非晶質シリコン、水素化非
晶質シリコンゲルマニウム、水素化非晶質シリコンカー
バイド、それらの微結晶、多結晶などからなる半導体層
を有する光起電力素子としては、長波長における収集効
率を改善するために、半導体層の裏面に反射層を設けた
ものが利用されてきた。かかる反射層は、半導体材料の
バンド端に近くその吸収の小さくなる波長、即ち800
nmから1200nmで有効な反射特性を示すのが望ま
しい。この条件を十分に見戴すのは、金・銀・銅・アル
ミニウムといった金属やそれらの合金などである。
晶質シリコンゲルマニウム、水素化非晶質シリコンカー
バイド、それらの微結晶、多結晶などからなる半導体層
を有する光起電力素子としては、長波長における収集効
率を改善するために、半導体層の裏面に反射層を設けた
ものが利用されてきた。かかる反射層は、半導体材料の
バンド端に近くその吸収の小さくなる波長、即ち800
nmから1200nmで有効な反射特性を示すのが望ま
しい。この条件を十分に見戴すのは、金・銀・銅・アル
ミニウムといった金属やそれらの合金などである。
【0003】また、所定の波長範囲で、光学的に透明な
凹凸層を設けて光閉じ込めを行なうこともなされてい
て、一般的には前記金属層と半導体層の間に凹凸を有す
る透明導電層を設けて反射光を有効に利用して、短絡電
流密度Jscを改善することが試みられている。さら
に、前記透明導電層は、シャントパスによる特性低下を
防止する。また、入射光を有効に利用して短絡電流密度
Jscを改善するために、半導体の光入射側に凹凸の前
記透明導電層を設けることで、入射光の半導体層中の光
路長を増大させることが試みられている。
凹凸層を設けて光閉じ込めを行なうこともなされてい
て、一般的には前記金属層と半導体層の間に凹凸を有す
る透明導電層を設けて反射光を有効に利用して、短絡電
流密度Jscを改善することが試みられている。さら
に、前記透明導電層は、シャントパスによる特性低下を
防止する。また、入射光を有効に利用して短絡電流密度
Jscを改善するために、半導体の光入射側に凹凸の前
記透明導電層を設けることで、入射光の半導体層中の光
路長を増大させることが試みられている。
【0004】その例として、”P-lA-15a-SiC/a-Si/a-Si
Ge Multi-Bandgap Stacked Solar Cells With Bandgap
Profiling”Sannnomiya et al.,Technical Digest of t
he International PVSEC-5,Kyoto,Japan,p387,1990など
に銀原子から構成される凹凸のある反射層と酸化亜鉛層
のコンビネーションにて、光閉じ込め効果による短絡電
流の増大を達成することが記載されている。
Ge Multi-Bandgap Stacked Solar Cells With Bandgap
Profiling”Sannnomiya et al.,Technical Digest of t
he International PVSEC-5,Kyoto,Japan,p387,1990など
に銀原子から構成される凹凸のある反射層と酸化亜鉛層
のコンビネーションにて、光閉じ込め効果による短絡電
流の増大を達成することが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
にすでに開示された酸化亜鉛を含む透明導電層、及びそ
れを用いた光起電力素子は優れた光電変換特性を有する
ものであるが、高温下、多湿下、あるいは長期間にわた
る使用下などにおいて、さらにこれらの光起電力素子を
直列化して使用した場合、その一部にのみ光照射された
状態が長時間続いた場合に、光の照射されていない部分
に通常の光変換で発生する電位とは逆極性の電位が印加
されたばあい、あるいは、酸化亜鉛を含む透明導電層を
形成した後の行程において加熱処理、アニール処理、水
素処理のような還元雰囲気の行程を含む場合には、酸化
亜鉛中の亜鉛原子がシリコン原子を含んだ半導体層に拡
散する、あるいは透明導電層の透過率が低下する、ある
いは透明導電層と隣接する層との密着力が低下するなど
の要因により、光電変換特性を低下させるという懸念が
あった。特に、シリコン原子を含んだ半導体層の少なく
とも一部の形成過程において、結晶化された半導体層を
形成するなどの理由により、還元作用の大きな雰囲気の
行程を経て行なう場合には、特にその懸念は大きいもの
であった。
にすでに開示された酸化亜鉛を含む透明導電層、及びそ
れを用いた光起電力素子は優れた光電変換特性を有する
ものであるが、高温下、多湿下、あるいは長期間にわた
る使用下などにおいて、さらにこれらの光起電力素子を
直列化して使用した場合、その一部にのみ光照射された
状態が長時間続いた場合に、光の照射されていない部分
に通常の光変換で発生する電位とは逆極性の電位が印加
されたばあい、あるいは、酸化亜鉛を含む透明導電層を
形成した後の行程において加熱処理、アニール処理、水
素処理のような還元雰囲気の行程を含む場合には、酸化
亜鉛中の亜鉛原子がシリコン原子を含んだ半導体層に拡
散する、あるいは透明導電層の透過率が低下する、ある
いは透明導電層と隣接する層との密着力が低下するなど
の要因により、光電変換特性を低下させるという懸念が
あった。特に、シリコン原子を含んだ半導体層の少なく
とも一部の形成過程において、結晶化された半導体層を
形成するなどの理由により、還元作用の大きな雰囲気の
行程を経て行なう場合には、特にその懸念は大きいもの
であった。
【0006】そこで、本発明は上記した課題を解決し、
高温下、多湿下、あるいは長期間にわたる使用下などに
おいても、あるいは酸化亜鉛を含む透明導電層を形成し
た後の行程において加熱処理、アニール処理、水素処理
のような還元雰囲気の行程を含む場合にも優れた光電変
換特性をもつ光起電力素子を提供することを目的として
いる。
高温下、多湿下、あるいは長期間にわたる使用下などに
おいても、あるいは酸化亜鉛を含む透明導電層を形成し
た後の行程において加熱処理、アニール処理、水素処理
のような還元雰囲気の行程を含む場合にも優れた光電変
換特性をもつ光起電力素子を提供することを目的として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも、
第一の透明導電層と、シリコン原子を含む半導体層と、
第二の透明導電層とを基体上に含む光起電力素子におい
て、前記第一の透明導電層と、前記第二の透明導電層と
の少なくとも一つの層が酸化亜鉛を含み、前記シリコン
原子を含む半導体層の、前記酸化亜鉛を含む透明導電層
と接する領域に、酸化珪素を含む層を設けたことを特徴
とする光起電力素子を提供する。
第一の透明導電層と、シリコン原子を含む半導体層と、
第二の透明導電層とを基体上に含む光起電力素子におい
て、前記第一の透明導電層と、前記第二の透明導電層と
の少なくとも一つの層が酸化亜鉛を含み、前記シリコン
原子を含む半導体層の、前記酸化亜鉛を含む透明導電層
と接する領域に、酸化珪素を含む層を設けたことを特徴
とする光起電力素子を提供する。
【0008】本発明は、前記シリコン原子を含む半導体
層が、p型半導体層とi型半導体層とn型半導体層とか
らなるpin接合を少なくとも一組以上含み、前記酸化
亜鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型半導体層ある
いは前記n型半導体層と、前記酸化亜鉛を含む透明導電
層との間に、酸化珪素を含む層を設けたことを特徴とし
た光起電力素子を提供する。
層が、p型半導体層とi型半導体層とn型半導体層とか
らなるpin接合を少なくとも一組以上含み、前記酸化
亜鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型半導体層ある
いは前記n型半導体層と、前記酸化亜鉛を含む透明導電
層との間に、酸化珪素を含む層を設けたことを特徴とし
た光起電力素子を提供する。
【0009】本発明は、前記シリコン原子を含む半導体
層が、p型半導体層、i型半導体層、n型半導体層から
なるpin接合を少なくとも一組以上含み、前記酸化亜
鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型半導体層あるい
は前記n型半導体層が、酸化珪素を主成分とすることを
特徴とした光起電力素子を提供する。
層が、p型半導体層、i型半導体層、n型半導体層から
なるpin接合を少なくとも一組以上含み、前記酸化亜
鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型半導体層あるい
は前記n型半導体層が、酸化珪素を主成分とすることを
特徴とした光起電力素子を提供する。
【0010】本発明は、前記シリコン原子を含む半導体
層の形成過程の少なくとも―部において、結晶化処理が
なされる事を特徴とした光起電力素子を提供する。
層の形成過程の少なくとも―部において、結晶化処理が
なされる事を特徴とした光起電力素子を提供する。
【0011】前記酸化珪素を含む層がドーパント原子を
含んだことが好ましい。前記酸化珪素中の酸素濃度が、
前記酸化亜鉛を含む透明導電層に向かって増大している
ことが好ましい。前記結晶化処理が、加熱処理、アニー
ル処理、水素処理の少なくとも一つの処理であることが
好ましい。前記半導体層が高周波を用いたプラズマCV
D法によって作成されたことが好ましい。前記半導体層
が結晶相を含むことが好ましい。
含んだことが好ましい。前記酸化珪素中の酸素濃度が、
前記酸化亜鉛を含む透明導電層に向かって増大している
ことが好ましい。前記結晶化処理が、加熱処理、アニー
ル処理、水素処理の少なくとも一つの処理であることが
好ましい。前記半導体層が高周波を用いたプラズマCV
D法によって作成されたことが好ましい。前記半導体層
が結晶相を含むことが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】前述した課題を解決するために鋭
意研究を重ねた結果、本発明者は、基体上に少なくとも
第一の透明導電層、シリコン原子を含む半導体層、第二
の透明導電層を含む光起電力素子において、前記第一の
透明導電層、前記第二の透明導電層の少なくとも一つが
酸化亜鉛を含み、前記シリコンを含む半導体層の、前記
酸化亜鉛を含む透明導電層と接する領域に、酸化珪素か
らなる層を設けたことを特徴とした光起電力素子、特に
前記シリコン原子を含む半導体層が、p型半導体層、i
型半導体層、n型半導体層からなるpin接合を少なく
とも一組以上含み、前記酸化亜鉛を含む透明導電層に最
も近い前記p型半導体層あるいは前記n型半導体層が、
少なくとも前記酸化亜鉛を含む透明導電層との間に、酸
化珪素からなる層を設けた光起電力素子や、前記酸化亜
鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型半導体層あるい
は前記n型半導体層が、酸化珪素を主成分とした光起電
力素子においては、高温下、多湿下、あるいは長期間に
わたる使用下などにおいて、あるいは、酸化亜鉛を含む
透明導電層を形成した後の行程において、加熱処理、ア
ニール処理、水素処理のような還元雰囲気の行程を含む
場合でも、亜鉛原子のシリコン原子を含んだ半導体層へ
の拡散を抑制し、酸化亜鉛を含む透明導電層の透過率の
低下を抑制し、基体と酸化亜鉛を含む透明導電層および
半導体層間の密着力の低下を抑制することを見出した。
意研究を重ねた結果、本発明者は、基体上に少なくとも
第一の透明導電層、シリコン原子を含む半導体層、第二
の透明導電層を含む光起電力素子において、前記第一の
透明導電層、前記第二の透明導電層の少なくとも一つが
酸化亜鉛を含み、前記シリコンを含む半導体層の、前記
酸化亜鉛を含む透明導電層と接する領域に、酸化珪素か
らなる層を設けたことを特徴とした光起電力素子、特に
前記シリコン原子を含む半導体層が、p型半導体層、i
型半導体層、n型半導体層からなるpin接合を少なく
とも一組以上含み、前記酸化亜鉛を含む透明導電層に最
も近い前記p型半導体層あるいは前記n型半導体層が、
少なくとも前記酸化亜鉛を含む透明導電層との間に、酸
化珪素からなる層を設けた光起電力素子や、前記酸化亜
鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型半導体層あるい
は前記n型半導体層が、酸化珪素を主成分とした光起電
力素子においては、高温下、多湿下、あるいは長期間に
わたる使用下などにおいて、あるいは、酸化亜鉛を含む
透明導電層を形成した後の行程において、加熱処理、ア
ニール処理、水素処理のような還元雰囲気の行程を含む
場合でも、亜鉛原子のシリコン原子を含んだ半導体層へ
の拡散を抑制し、酸化亜鉛を含む透明導電層の透過率の
低下を抑制し、基体と酸化亜鉛を含む透明導電層および
半導体層間の密着力の低下を抑制することを見出した。
【0013】上記の構成にすることにより、以下の作用
がある。前記シリコンを含む半導体層の、前記酸化亜鉛
を含む透明導電層と接する領域に、酸化珪素を含む層を
設けることで、シリコン原子を含む半導体層への亜鉛の
拡散を抑制することが可能になる。
がある。前記シリコンを含む半導体層の、前記酸化亜鉛
を含む透明導電層と接する領域に、酸化珪素を含む層を
設けることで、シリコン原子を含む半導体層への亜鉛の
拡散を抑制することが可能になる。
【0014】酸化亜鉛は、そのバンドギャップは約3.
3eVであり、格子間への亜鉛原子の侵入、格子中の酸
素原子の空孔などによって化学量論比に対して亜鉛過剰
型の組成を持つ場合には、過剰な亜鉛がドナー準位を形
成することにより、可視領域で透明であり、適度な導電
性をもった透明導電層として機能する。
3eVであり、格子間への亜鉛原子の侵入、格子中の酸
素原子の空孔などによって化学量論比に対して亜鉛過剰
型の組成を持つ場合には、過剰な亜鉛がドナー準位を形
成することにより、可視領域で透明であり、適度な導電
性をもった透明導電層として機能する。
【0015】その一方で、過剰亜鉛は隣接層への拡散の
要因ともなっている。光起電力素子の主要な構成要素で
ある半導体層へ、半導体形成過程において、および形成
後の長期的な使用下において、酸化亜鉛中の亜鉛の拡散
が起こった場合には、シリコン原子のネットワークの乱
れ、バンドギャップ中の不純物準位の形成等による膜質
の低下が懸念される。
要因ともなっている。光起電力素子の主要な構成要素で
ある半導体層へ、半導体形成過程において、および形成
後の長期的な使用下において、酸化亜鉛中の亜鉛の拡散
が起こった場合には、シリコン原子のネットワークの乱
れ、バンドギャップ中の不純物準位の形成等による膜質
の低下が懸念される。
【0016】酸化亜鉛を含んだ透明導電層が、シリコン
原子を含むpin構成を含む半導体層と接する構成にお
いては、半導体層中を拡散する要因物質としては、亜
鉛、酸素、及びリンやホウ素などのドーパントがあげら
れるが、シリコン中におけるこれらの拡散係数を比較す
ると、亜鉛の拡散係数がはるかに大きく、またシリコン
中の亜鉛は、シリコンのバンドギャップ中のミドル位置
に準位を形成するために、亜鉛の拡散は、半導体層とし
ての機能を大きく損ねる大きな要因となっている。ここ
で、前記シリコンを含む半導体層の、前記酸化亜鉛を含
む透明導電層と接する領域に、酸化珪素を含む層を設け
ることで、隣接層への亜鉛の拡散を抑制することが可能
となり、上記の問題点が軽減できる。
原子を含むpin構成を含む半導体層と接する構成にお
いては、半導体層中を拡散する要因物質としては、亜
鉛、酸素、及びリンやホウ素などのドーパントがあげら
れるが、シリコン中におけるこれらの拡散係数を比較す
ると、亜鉛の拡散係数がはるかに大きく、またシリコン
中の亜鉛は、シリコンのバンドギャップ中のミドル位置
に準位を形成するために、亜鉛の拡散は、半導体層とし
ての機能を大きく損ねる大きな要因となっている。ここ
で、前記シリコンを含む半導体層の、前記酸化亜鉛を含
む透明導電層と接する領域に、酸化珪素を含む層を設け
ることで、隣接層への亜鉛の拡散を抑制することが可能
となり、上記の問題点が軽減できる。
【0017】具体的な構成例としては、前記シリコン原
子を含む半導体層が、p型半導体層、i型半導体層、n
型半導体層からなるpin接合を少なくとも一組以上含
み、前記酸化亜鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型
半導体層あるいは前記n型半導体層と、前記酸化亜鉛を
含む透明導電層との間に酸化珪素を含む層を設けた構
成、前記シリコン原子を含む半導体層が、p型半導体
層、i型半導体層、n型半導体層からなるpin接合を
少なくとも一組以上含み、前記酸化亜鉛を含む透明導電
層に最も近い前記p型半導体層あるいは前記n型半導体
層が、酸化珪素を主成分とする構成などがあげられる。
子を含む半導体層が、p型半導体層、i型半導体層、n
型半導体層からなるpin接合を少なくとも一組以上含
み、前記酸化亜鉛を含む透明導電層に最も近い前記p型
半導体層あるいは前記n型半導体層と、前記酸化亜鉛を
含む透明導電層との間に酸化珪素を含む層を設けた構
成、前記シリコン原子を含む半導体層が、p型半導体
層、i型半導体層、n型半導体層からなるpin接合を
少なくとも一組以上含み、前記酸化亜鉛を含む透明導電
層に最も近い前記p型半導体層あるいは前記n型半導体
層が、酸化珪素を主成分とする構成などがあげられる。
【0018】前者の、前記酸化亜鉛を含む透明導電層と
の間に酸化珪素を含む層を設けた構成では、前記酸化珪
素を含む層を酸化珪素のみからなる層としてもよいし、
ドーパント原子を含んだ層としてもよい。前記酸化珪素
を含む層を酸化珪素のみからなる層とした場合には、半
導体層で発生したキャリアをトンネル効果を利用して取
り出せる範囲の層厚で構成する。
の間に酸化珪素を含む層を設けた構成では、前記酸化珪
素を含む層を酸化珪素のみからなる層としてもよいし、
ドーパント原子を含んだ層としてもよい。前記酸化珪素
を含む層を酸化珪素のみからなる層とした場合には、半
導体層で発生したキャリアをトンネル効果を利用して取
り出せる範囲の層厚で構成する。
【0019】具体的には0.5nm以上5.0nm以下
が好ましい範囲である。また全面に堆積してもよいし、
島状に形成してた構造でも構わない。ドーパント原子を
含んだ層とする場合には、酸化珪素のみからなる層と比
較して、キャリアに対する導電性が確保できる為、3
0.0nm以下が好ましい範囲となる。又、島状に形成
する場合には、島の最も厚い領域で30.0nm以下が
好ましい範囲である。
が好ましい範囲である。また全面に堆積してもよいし、
島状に形成してた構造でも構わない。ドーパント原子を
含んだ層とする場合には、酸化珪素のみからなる層と比
較して、キャリアに対する導電性が確保できる為、3
0.0nm以下が好ましい範囲となる。又、島状に形成
する場合には、島の最も厚い領域で30.0nm以下が
好ましい範囲である。
【0020】亜鉛の拡散は、高温多湿下での使用、長時
間の使用下で、より進行すると考えられる。また、酸化
亜鉛以降の形成過程での加熱処理、アニール処理、水素
処理などの、還元雰囲気の行程を含む場合には、酸化亜
鉛中の過剰亜鉛原子の密度が増加するため、上記の構成
にして亜鉛の拡散を抑制することは効果的である。
間の使用下で、より進行すると考えられる。また、酸化
亜鉛以降の形成過程での加熱処理、アニール処理、水素
処理などの、還元雰囲気の行程を含む場合には、酸化亜
鉛中の過剰亜鉛原子の密度が増加するため、上記の構成
にして亜鉛の拡散を抑制することは効果的である。
【0021】また、高湿環境下などでの長時間における
使用下で水分が混入してきた場合には、亜鉛はマイグレ
ーション現象によってシリコン中に樹状の成長体を形成
し、これが、特性の低下、さらにはシャントを発生する
要因となるため、同様に効果的である。
使用下で水分が混入してきた場合には、亜鉛はマイグレ
ーション現象によってシリコン中に樹状の成長体を形成
し、これが、特性の低下、さらにはシャントを発生する
要因となるため、同様に効果的である。
【0022】また、酸化珪素からなる層を形成すること
による別の作用としては、酸化亜鉛を含む透明導電層
と、シリコン原子を含む半導体層との間の密着性が向上
することがあげられる。これは、酸化亜鉛中の亜鉛の拡
散を抑制することで、酸化亜鉛の結晶構造が安定化し、
内部応力の変化による歪みの発生が抑制されるためでは
ないかと考えられる。その結果、半導体層と酸化亜鉛を
含む透明導電層の双方の格子のストレスが低減されるた
めではないかと考えられる。
による別の作用としては、酸化亜鉛を含む透明導電層
と、シリコン原子を含む半導体層との間の密着性が向上
することがあげられる。これは、酸化亜鉛中の亜鉛の拡
散を抑制することで、酸化亜鉛の結晶構造が安定化し、
内部応力の変化による歪みの発生が抑制されるためでは
ないかと考えられる。その結果、半導体層と酸化亜鉛を
含む透明導電層の双方の格子のストレスが低減されるた
めではないかと考えられる。
【0023】さらに、酸化珪素からなる層にドーパント
原子を導入したり、あるいは前記酸化亜鉛を含む透明導
電層に最も近い前記p型半導体層あるいは前記n型半導
体層を、酸化珪素を主成分としたものにすることによ
り、シリコンからなるp型半導体層あるいはn型半導体
層より、エネルギーバンドの広いp型半導体層あるいは
n型半導体層を形成することが可能になる。この構成が
BSF(back surface field)構造
として機能することにより、キャリアの逆方向拡散を抑
制し、光起電力素子の特性を向上させる効果がある。
原子を導入したり、あるいは前記酸化亜鉛を含む透明導
電層に最も近い前記p型半導体層あるいは前記n型半導
体層を、酸化珪素を主成分としたものにすることによ
り、シリコンからなるp型半導体層あるいはn型半導体
層より、エネルギーバンドの広いp型半導体層あるいは
n型半導体層を形成することが可能になる。この構成が
BSF(back surface field)構造
として機能することにより、キャリアの逆方向拡散を抑
制し、光起電力素子の特性を向上させる効果がある。
【0024】また、前記酸化珪素中の酸素濃度が、前記
酸化亜鉛を含む透明導電層に向かって増大していること
により、上記の効果は、特に、酸化亜鉛を含む透明導電
層以降の形成過程での加熱処理、アニール処理、水素処
理などの、還元雰囲気の行程を含む場合に効果的であ
る。
酸化亜鉛を含む透明導電層に向かって増大していること
により、上記の効果は、特に、酸化亜鉛を含む透明導電
層以降の形成過程での加熱処理、アニール処理、水素処
理などの、還元雰囲気の行程を含む場合に効果的であ
る。
【0025】最近、高効率および特性が長期間にわたっ
て安定であり低コストな光起電力素子の開発をめざし
て、結晶成分を含む薄膜の半導体層を形成する試みが盛
んに行なわれている。結晶成分を含む半導体層をプラズ
マCVD法によって形成する場合には、相対的に、水素
希釈量が大きく、投入する高周波パワーの大きな条件下
で行われる。
て安定であり低コストな光起電力素子の開発をめざし
て、結晶成分を含む薄膜の半導体層を形成する試みが盛
んに行なわれている。結晶成分を含む半導体層をプラズ
マCVD法によって形成する場合には、相対的に、水素
希釈量が大きく、投入する高周波パワーの大きな条件下
で行われる。
【0026】さらに、下地層として種結晶を形成させる
ために、ハロゲンランプヒーターによる加熱処理や、A
rFレーザー(発振波長193nm)、KrFレーザー
(発振波長248nm)、XeClレーザー(発振波長
308nm)、XeFレーザー(発振波長351nm)
などによるエキシマレーザーアニール処理、水素プラズ
マ処理などの還元作用のより強い環境下での行程を含む
場合が多い。これらの処理は、酸化亜鉛表面領域からの
酸素の脱離がより促進されやすい環境下で行われるため
に、前記酸化珪素中の酸素濃度が、前記酸化亜鉛を含む
透明導電層に向かって増大していることは特に効果的で
ある。
ために、ハロゲンランプヒーターによる加熱処理や、A
rFレーザー(発振波長193nm)、KrFレーザー
(発振波長248nm)、XeClレーザー(発振波長
308nm)、XeFレーザー(発振波長351nm)
などによるエキシマレーザーアニール処理、水素プラズ
マ処理などの還元作用のより強い環境下での行程を含む
場合が多い。これらの処理は、酸化亜鉛表面領域からの
酸素の脱離がより促進されやすい環境下で行われるため
に、前記酸化珪素中の酸素濃度が、前記酸化亜鉛を含む
透明導電層に向かって増大していることは特に効果的で
ある。
【0027】酸化珪素を含む層の形成方法としては、ス
パッタ法、CVD法を用いて直接形成する方法、あらか
じめSiからなる層を形成した後に、熱酸化法、酸素プ
ラズマ法等を用いて、Siからなる層の少なくとも一部
に酸素を導入させる方法が好ましい。
パッタ法、CVD法を用いて直接形成する方法、あらか
じめSiからなる層を形成した後に、熱酸化法、酸素プ
ラズマ法等を用いて、Siからなる層の少なくとも一部
に酸素を導入させる方法が好ましい。
【0028】酸化珪素を含む半導体層にドーパント原子
を含ませる方法としては、堆積時の原料ガス、あるいは
雰囲気ガス中にドーピング元素を含んだガスを混ぜる方
法、ノンドープで堆積したあとに、ドーピング原子をC
VD法、イオン注入法で導入する方法などが好ましい。
を含ませる方法としては、堆積時の原料ガス、あるいは
雰囲気ガス中にドーピング元素を含んだガスを混ぜる方
法、ノンドープで堆積したあとに、ドーピング原子をC
VD法、イオン注入法で導入する方法などが好ましい。
【0029】また、酸化珪素中の酸素濃度を変化させる
方法としては、投入パワーの変化、原料ガス中の酸素流
量の変化、雰囲気ガス中の酸素分圧の変化、などが好ま
しい。
方法としては、投入パワーの変化、原料ガス中の酸素流
量の変化、雰囲気ガス中の酸素分圧の変化、などが好ま
しい。
【0030】次に本発明の光起電力素子の構成要素につ
いて説明する。図1は本発明の光起電力素子の一例を示
す模式的な断面図である。図中101は基板、102は
半導体層、103は第二の透明導電層、104は集電電
極である。また、101−1は基体、101−2は金属
層、101−3は第一の透明導電層である。これらは基
板101の構成部材である。
いて説明する。図1は本発明の光起電力素子の一例を示
す模式的な断面図である。図中101は基板、102は
半導体層、103は第二の透明導電層、104は集電電
極である。また、101−1は基体、101−2は金属
層、101−3は第一の透明導電層である。これらは基
板101の構成部材である。
【0031】(基体)基体101−1としては、金属、
樹脂、ガラス、セラミックス、半導体バルク等からなる
板状部材やシート状部材が好適に用いられる。その表面
には微細な凸凹を有していてもよい。透明基体を用いて
基体側から光が入射する構成としてもよい。また、基体
を長尺の形状とすることによってロール・ツー・ロール
法を用いた連続成膜を行うことができる。特にステンレ
ス、ポリイミド等の可撓性を有する材料は基体101−
1の材料として好適である。
樹脂、ガラス、セラミックス、半導体バルク等からなる
板状部材やシート状部材が好適に用いられる。その表面
には微細な凸凹を有していてもよい。透明基体を用いて
基体側から光が入射する構成としてもよい。また、基体
を長尺の形状とすることによってロール・ツー・ロール
法を用いた連続成膜を行うことができる。特にステンレ
ス、ポリイミド等の可撓性を有する材料は基体101−
1の材料として好適である。
【0032】(金属層)金属層101−2は電極として
の役割と、基体101−1にまで到達した光を反射して
半導体層102で再利用させる反射層としての役割とを
有する。その材料としては、Al、Cu、Ag、Au、
CuMg、AlSi等を好適に用いることができる。そ
の形成方法としては、蒸着、スパッタ、電析、印刷等の
方法が好適である。金属層101−2は、その表面に凸
凹を有することが好ましい。それにより反射光の半導体
層102内での光路長を伸ばし、短絡電流を増大させる
ことができる。基体101−1が専電性を有する場合に
は金属層101−2は形成しなくてもよい。
の役割と、基体101−1にまで到達した光を反射して
半導体層102で再利用させる反射層としての役割とを
有する。その材料としては、Al、Cu、Ag、Au、
CuMg、AlSi等を好適に用いることができる。そ
の形成方法としては、蒸着、スパッタ、電析、印刷等の
方法が好適である。金属層101−2は、その表面に凸
凹を有することが好ましい。それにより反射光の半導体
層102内での光路長を伸ばし、短絡電流を増大させる
ことができる。基体101−1が専電性を有する場合に
は金属層101−2は形成しなくてもよい。
【0033】(第一の透明導電層)第一の透明導電層1
01−3は、入射光及び反射光の乱反射を増大し、半導
体層102内での光路長を伸ばす役割を有する。また、
金属層101−2の元素が半導体層102へ拡散あるい
はマイグレーションを起こし、光起電力素子がシャント
することを防止する役割を有する。さらに、適度な抵抗
をもつことにより、半導体層のピンホール等の欠陥によ
るショートを防止する役割を有する。
01−3は、入射光及び反射光の乱反射を増大し、半導
体層102内での光路長を伸ばす役割を有する。また、
金属層101−2の元素が半導体層102へ拡散あるい
はマイグレーションを起こし、光起電力素子がシャント
することを防止する役割を有する。さらに、適度な抵抗
をもつことにより、半導体層のピンホール等の欠陥によ
るショートを防止する役割を有する。
【0034】さらに、第一の透明導電層101−3は、
金属層101−2と同様にその表面に凸凹を有している
ことが望ましい。第一の透明導電層101−3は、Zn
O、ITO等の導電性酸化物からなることが好ましく、
蒸着、スパッタ、CVD、電析等の方法を用いて形成さ
れることが好ましい。これらの導電性酸化物に導電率を
変化させる物質を添加してもよい。
金属層101−2と同様にその表面に凸凹を有している
ことが望ましい。第一の透明導電層101−3は、Zn
O、ITO等の導電性酸化物からなることが好ましく、
蒸着、スパッタ、CVD、電析等の方法を用いて形成さ
れることが好ましい。これらの導電性酸化物に導電率を
変化させる物質を添加してもよい。
【0035】また、酸化亜鉛層の形成方法としては、ス
パッタ、電析等の方法を用いて形成されることが好まし
い。
パッタ、電析等の方法を用いて形成されることが好まし
い。
【0036】スパッタ法によって酸化亜鉛膜を形成する
条件は、方法やガスの種類と流量、内圧、投入電力、成
膜速度、基板温度等が大きく影響を及ぼす。例えば、D
Cマグネトロンスパッタ法で、酸化亜鉛ターゲットを用
いて酸化亜鉛膜を形成する場合には、ガスの種類として
はAr、Ne、Kr、Xe、Hg、O2などがあげら
れ、流量は、装置の大きさと排気速度によって異なる
が、例えば成膜空間の容積が20リットルの場合、1s
ccmから100sccmが望ましい。また成膜時の内
圧は1×10-4Torrから0.1Torrが望まし
い。投入電力は、ターゲットの大きさにもよるが、直径
15cmの場合、10Wから100KWが望ましい。ま
た基板温度は、成膜速度によって好適な範囲が異なる
が、1μm/hで成膜する場合は、70℃から450℃
であることが望ましい。
条件は、方法やガスの種類と流量、内圧、投入電力、成
膜速度、基板温度等が大きく影響を及ぼす。例えば、D
Cマグネトロンスパッタ法で、酸化亜鉛ターゲットを用
いて酸化亜鉛膜を形成する場合には、ガスの種類として
はAr、Ne、Kr、Xe、Hg、O2などがあげら
れ、流量は、装置の大きさと排気速度によって異なる
が、例えば成膜空間の容積が20リットルの場合、1s
ccmから100sccmが望ましい。また成膜時の内
圧は1×10-4Torrから0.1Torrが望まし
い。投入電力は、ターゲットの大きさにもよるが、直径
15cmの場合、10Wから100KWが望ましい。ま
た基板温度は、成膜速度によって好適な範囲が異なる
が、1μm/hで成膜する場合は、70℃から450℃
であることが望ましい。
【0037】また、電析法によって酸化亜鉛膜を形成す
る条件は、耐腐食性容器内に、硝酸イオン、亜鉛イオン
を含んだ水溶液を用いるのが好ましい。硝酸イオン、亜
鉛イオンの濃度は、0.001mol/lから1.0m
ol/lの範囲にあるのが望ましく、0.01mol/
lから0.5mol/l範囲にあるのがより望ましく、
0.1mol/lから0.25mol/lの範囲にある
のがさらに望ましい。
る条件は、耐腐食性容器内に、硝酸イオン、亜鉛イオン
を含んだ水溶液を用いるのが好ましい。硝酸イオン、亜
鉛イオンの濃度は、0.001mol/lから1.0m
ol/lの範囲にあるのが望ましく、0.01mol/
lから0.5mol/l範囲にあるのがより望ましく、
0.1mol/lから0.25mol/lの範囲にある
のがさらに望ましい。
【0038】硝酸イオン、亜鉛イオンの供給源としては
特に限定するものではなく、両方のイオンの供給源であ
る硝酸亜鉛でもよいし、硝酸イオンの供給源である硝酸
アンモニウムなどの水溶性の硝酸塩と、亜鉛イオンの供
給源である硫酸亜鉛などの亜鉛塩の混合物であってもよ
い。さらに、これらの水溶液に、異常成長を抑制したり
密着性を向上させるために、炭水化物を加えることも好
ましいものである。
特に限定するものではなく、両方のイオンの供給源であ
る硝酸亜鉛でもよいし、硝酸イオンの供給源である硝酸
アンモニウムなどの水溶性の硝酸塩と、亜鉛イオンの供
給源である硫酸亜鉛などの亜鉛塩の混合物であってもよ
い。さらに、これらの水溶液に、異常成長を抑制したり
密着性を向上させるために、炭水化物を加えることも好
ましいものである。
【0039】炭水化物の種類は特に限定されるものでは
ないが、グルコース(ブドウ糖)、フルクトース(果
糖)などの単糖類、マルトース(麦芽糖)、サッカロー
ス(ショ糖)などの二糖類、デキストリン、デンプンな
どの多糖類などや、これらを混合したものを用いること
ができる。
ないが、グルコース(ブドウ糖)、フルクトース(果
糖)などの単糖類、マルトース(麦芽糖)、サッカロー
ス(ショ糖)などの二糖類、デキストリン、デンプンな
どの多糖類などや、これらを混合したものを用いること
ができる。
【0040】水溶液中の炭水化物の量は、炭水化物の種
類にもよるが概ね、0.001g/lから300g/l
の範囲にあるのが望ましく、0.005g/lから10
0g/lの範囲にあるのがより望ましく、0.01g/
lから60g/lの範囲にあることがさらに望ましい。
類にもよるが概ね、0.001g/lから300g/l
の範囲にあるのが望ましく、0.005g/lから10
0g/lの範囲にあるのがより望ましく、0.01g/
lから60g/lの範囲にあることがさらに望ましい。
【0041】電析法により酸化亜鉛膜を堆積する場合に
は、前記の水溶液中に酸化亜鉛膜を堆積する基体を陰極
にし、亜鉛、白金、炭素などを陽極とするのが好まし
い。このとき負荷抵抗を通して流れる電流密度は、10
mA/dmから10A/dmであることが好ましい。
は、前記の水溶液中に酸化亜鉛膜を堆積する基体を陰極
にし、亜鉛、白金、炭素などを陽極とするのが好まし
い。このとき負荷抵抗を通して流れる電流密度は、10
mA/dmから10A/dmであることが好ましい。
【0042】(基板)以上の方法により、基体101−
1上に必要に応じて、金属層101−2、第一の透明導
電層101−3を積層して基板101を形成する。ま
た、素子の集積化を容易にするために、基板101に絶
縁層を設けてもよい。
1上に必要に応じて、金属層101−2、第一の透明導
電層101−3を積層して基板101を形成する。ま
た、素子の集積化を容易にするために、基板101に絶
縁層を設けてもよい。
【0043】(半導体層)本発明のシリコン系半導体及
び半導体層102の主たる材料としては、アモルファス
相あるいは結晶相、さらにはこれらの混相系のSiが用
いられる。Siに代えて、SiとC又はGeとの合金を
用いても構わない。
び半導体層102の主たる材料としては、アモルファス
相あるいは結晶相、さらにはこれらの混相系のSiが用
いられる。Siに代えて、SiとC又はGeとの合金を
用いても構わない。
【0044】半導体層102には同時に、水素及び/又
はハロゲン原子が含有される。その好ましい含有量は
0.1〜40原子%である。半導体層をp型半導体層と
するにはIII属元素、n型半導体層とするにはV属元素
を含有する。
はハロゲン原子が含有される。その好ましい含有量は
0.1〜40原子%である。半導体層をp型半導体層と
するにはIII属元素、n型半導体層とするにはV属元素
を含有する。
【0045】p型層及びn型層び電気特性としては、活
性化エネルギーが0.2eV以下のものが好ましく、
0.1eV以下のものが最適である。
性化エネルギーが0.2eV以下のものが好ましく、
0.1eV以下のものが最適である。
【0046】また、比抵抗としては100Ωcm以下が
好ましく、1Ωcm以下が最適である。スタックセル
(pin接合を複数有する光起電力素子)の場合、光入
射側に近いpin接合のi型半導体層はバンドギャップ
が広く、遠いpin接合になるに随いバンドギャップが
狭くなるのが好ましい。
好ましく、1Ωcm以下が最適である。スタックセル
(pin接合を複数有する光起電力素子)の場合、光入
射側に近いpin接合のi型半導体層はバンドギャップ
が広く、遠いpin接合になるに随いバンドギャップが
狭くなるのが好ましい。
【0047】また、i層内部ではその膜厚方向の中心よ
りもp層寄りにバンドギャップの極小値があるのが好ま
しい。先入射側のドープ層(p型層もしくはn型層)は
光吸収の少ない結晶性の半導体か、又はバンドギャップ
の広い半導体が適している。pin接合を2組積層した
スタックセルの例としては、i型シリコン系半導体層の
組み合わせとして、先入射側から(アモルファス半導体
層、結晶相を含む半導体層)、(結晶相を含む半導体
層、結晶相を含む半導体層)となるものがあげられる。
りもp層寄りにバンドギャップの極小値があるのが好ま
しい。先入射側のドープ層(p型層もしくはn型層)は
光吸収の少ない結晶性の半導体か、又はバンドギャップ
の広い半導体が適している。pin接合を2組積層した
スタックセルの例としては、i型シリコン系半導体層の
組み合わせとして、先入射側から(アモルファス半導体
層、結晶相を含む半導体層)、(結晶相を含む半導体
層、結晶相を含む半導体層)となるものがあげられる。
【0048】また、pin接合を3組積層した光起電力
素子の例としてはi型シリコン系半導体層の組み合わせ
として、光入射側から(アモルファス半導体層、アモル
ファス半導体層、結晶相を含む半導体層)、(アモルフ
ァス、結晶相を含む半導体層、結晶相を含む半導体
層)、(結晶相を含む半導体層、結晶相を含む半導体
層、結晶相を含む半導体層)となるものがあげられる。
素子の例としてはi型シリコン系半導体層の組み合わせ
として、光入射側から(アモルファス半導体層、アモル
ファス半導体層、結晶相を含む半導体層)、(アモルフ
ァス、結晶相を含む半導体層、結晶相を含む半導体
層)、(結晶相を含む半導体層、結晶相を含む半導体
層、結晶相を含む半導体層)となるものがあげられる。
【0049】i型半導体層としては光(630nm)の
吸収係数(α)が5000cm-1以上、ソーラーシミュ
レーター(AM1.5、100mW/cm2)による擬
似太陽光照射化の光伝導度(σp)が10×10-5S/
cm以上、暗伝導度(σd)が10×10-6S/cm以
下、コンスタントフォトカレントメソッド(CPM)に
よるアーバックエナジーが55meV以下であるのが好
ましい。i型半導体層としては、わずかにp型、n型に
なっているものでも使用することができる。
吸収係数(α)が5000cm-1以上、ソーラーシミュ
レーター(AM1.5、100mW/cm2)による擬
似太陽光照射化の光伝導度(σp)が10×10-5S/
cm以上、暗伝導度(σd)が10×10-6S/cm以
下、コンスタントフォトカレントメソッド(CPM)に
よるアーバックエナジーが55meV以下であるのが好
ましい。i型半導体層としては、わずかにp型、n型に
なっているものでも使用することができる。
【0050】本発明の構成要素である半導体層102に
ついてさらに説明を加えると、図2は本発明の半導体層
の一例として、一組のpin接合をもつ半導体層102
を示す模式的な断面図である。
ついてさらに説明を加えると、図2は本発明の半導体層
の一例として、一組のpin接合をもつ半導体層102
を示す模式的な断面図である。
【0051】図中102−1Aは酸化珪素を含む層であ
り、102−1は結晶相を含むn型半導体層であり、さ
らに、結晶相を含むi型半導体層102−2、結晶相を
含むp型半導体層102−3、酸化珪素を含む層102
−3Aを積層する。
り、102−1は結晶相を含むn型半導体層であり、さ
らに、結晶相を含むi型半導体層102−2、結晶相を
含むp型半導体層102−3、酸化珪素を含む層102
−3Aを積層する。
【0052】ここで、102−1A、102−3Aの酸
化珪素を含む層は、隣接する透明導電層が酸化亜鉛を含
む場合に設けられる。
化珪素を含む層は、隣接する透明導電層が酸化亜鉛を含
む場合に設けられる。
【0053】また、102−1A、102−3Aの酸化
珪素を含む層は、それぞれ102−1および102−3
と同じ導電型になるようなドーパント原子を含んでいて
もよい。さらには、図3に示すように、酸化珪素を主成
分とする結晶相を含むn型半導体層102−1B、結晶
相を含むi型半導体層102−2、酸化珪素を主成分と
する結晶相を含むp型半導体層102−3Bの構成と
し、導電型を示す層全体を酸化珪素を主成分とする層と
しても構わない。
珪素を含む層は、それぞれ102−1および102−3
と同じ導電型になるようなドーパント原子を含んでいて
もよい。さらには、図3に示すように、酸化珪素を主成
分とする結晶相を含むn型半導体層102−1B、結晶
相を含むi型半導体層102−2、酸化珪素を主成分と
する結晶相を含むp型半導体層102−3Bの構成と
し、導電型を示す層全体を酸化珪素を主成分とする層と
しても構わない。
【0054】また、上記のパターンの組み合わせでも構
わない。pin接合を複数持つ半導体層においては、酸
化亜鉛を含む透明導電層に隣接する層に、上記の酸化珪
素が含まれる層がある構成であることが好ましい。また
先入射側の導電型は、p型半導体層でも、n型半導体層
でも構わない。
わない。pin接合を複数持つ半導体層においては、酸
化亜鉛を含む透明導電層に隣接する層に、上記の酸化珪
素が含まれる層がある構成であることが好ましい。また
先入射側の導電型は、p型半導体層でも、n型半導体層
でも構わない。
【0055】(半導体層の形成方法)本発明の半導体層
102を形成するには、高周波プラズマCVD法が適し
ている。以下、高周波プラズマCVD法によって半導体
層102を形成する手順の好適な例を示す。 (1)減圧状態にできる堆積室(真空チャンバー)内を
所定の堆積圧力に減圧する。 (2)堆積室内に原料ガス、希釈ガス等の材料ガスを導
入し、堆積室内を真空ポンプによって排気しつつ、堆積
室内を所定の堆積圧力に設定する。 (3)基板101をヒーターによって所定の温度に設定
する。 (4)高周波電源によって発振された高周波を前記堆積
室に導入する。前記堆積室への導入方法は、高周波を導
波管によって導き、アルミナセラミックスなどの誘電体
窓を介して堆積室内に導入したり、高周波を同軸ケーブ
ルによって導き、金属電極を介して堆積室内に導入した
りする方法がある。 (5)堆積室内にプラズマを生起させて原料ガスを分解
し、堆積室内に配置された基板101上に堆積膜を形成
する。この手順を必要に応じて複数回繰り返して半導体
層102を形成する。
102を形成するには、高周波プラズマCVD法が適し
ている。以下、高周波プラズマCVD法によって半導体
層102を形成する手順の好適な例を示す。 (1)減圧状態にできる堆積室(真空チャンバー)内を
所定の堆積圧力に減圧する。 (2)堆積室内に原料ガス、希釈ガス等の材料ガスを導
入し、堆積室内を真空ポンプによって排気しつつ、堆積
室内を所定の堆積圧力に設定する。 (3)基板101をヒーターによって所定の温度に設定
する。 (4)高周波電源によって発振された高周波を前記堆積
室に導入する。前記堆積室への導入方法は、高周波を導
波管によって導き、アルミナセラミックスなどの誘電体
窓を介して堆積室内に導入したり、高周波を同軸ケーブ
ルによって導き、金属電極を介して堆積室内に導入した
りする方法がある。 (5)堆積室内にプラズマを生起させて原料ガスを分解
し、堆積室内に配置された基板101上に堆積膜を形成
する。この手順を必要に応じて複数回繰り返して半導体
層102を形成する。
【0056】シリコン系半導体、及び上述の半導体層1
02の形成条件としては、堆積室内の基板温度は100
〜450℃、圧力は0.5mTorr〜100Tor
r、高周波パワーは0.001〜2W/cm3が好適な
条件としてあげられる。シリコン系半導体、及び上述の
半導体層102の形成に適した原料ガスとしては、Si
H4、Si2H6、SiF4等のシリコン原子を含有したガ
ス化しうる化合物があげられる。合金系にする場合には
さらに、GeH4やCH4などのようにGeやCを合有し
たガス化しうる化合物を原料ガスに添加することが望ま
しい。原料ガスは、希釈ガスで希釈して堆積室内に導入
することが望ましい。希釈ガスとしては、H2やHeな
どがあげられる。さらに窒素、酸素等を含有したガス化
しうる化合物を原料ガス乃至希釈ガスとして添加しても
よい。半導体層をp型層とするためのドーパントガスと
してはB2H6、BF3等が用いられる。また、半導体層
をn型層とするためのドーパントガスとしては、P
H3、PF3等が用いられる。結晶相の薄膜や、SiC等
の光吸収が少ないかバンドギャップの広い層を堆積する
場合には、原料ガスに対する希釈ガスの割合を増やし、
比較的高いパワーの高周波を導入するのが好ましい。
02の形成条件としては、堆積室内の基板温度は100
〜450℃、圧力は0.5mTorr〜100Tor
r、高周波パワーは0.001〜2W/cm3が好適な
条件としてあげられる。シリコン系半導体、及び上述の
半導体層102の形成に適した原料ガスとしては、Si
H4、Si2H6、SiF4等のシリコン原子を含有したガ
ス化しうる化合物があげられる。合金系にする場合には
さらに、GeH4やCH4などのようにGeやCを合有し
たガス化しうる化合物を原料ガスに添加することが望ま
しい。原料ガスは、希釈ガスで希釈して堆積室内に導入
することが望ましい。希釈ガスとしては、H2やHeな
どがあげられる。さらに窒素、酸素等を含有したガス化
しうる化合物を原料ガス乃至希釈ガスとして添加しても
よい。半導体層をp型層とするためのドーパントガスと
してはB2H6、BF3等が用いられる。また、半導体層
をn型層とするためのドーパントガスとしては、P
H3、PF3等が用いられる。結晶相の薄膜や、SiC等
の光吸収が少ないかバンドギャップの広い層を堆積する
場合には、原料ガスに対する希釈ガスの割合を増やし、
比較的高いパワーの高周波を導入するのが好ましい。
【0057】本発明の酸化珪素を含む層をスパッタ法で
形成する場合には、方法やガスの種類と流量、内圧、投
入電力、成膜速度、基板温度等が大きく影響を及ぼす。
例えばRFマグネトロンスパッタ法で、酸化珪素ターゲ
ットを用いて酸化珪素を含む膜を形成する場合には、ガ
スの種類としてはAr、Ne、Kr、Xe、Hg、O2
などがあげられ、流量は、装置の大きさと排気速度によ
って異なるが、例えば成膜空間の容積が20リットルの
場合、1sccmから100sccmが望ましい。
形成する場合には、方法やガスの種類と流量、内圧、投
入電力、成膜速度、基板温度等が大きく影響を及ぼす。
例えばRFマグネトロンスパッタ法で、酸化珪素ターゲ
ットを用いて酸化珪素を含む膜を形成する場合には、ガ
スの種類としてはAr、Ne、Kr、Xe、Hg、O2
などがあげられ、流量は、装置の大きさと排気速度によ
って異なるが、例えば成膜空間の容積が20リットルの
場合、1sccmから100sccmが望ましい。
【0058】また、成膜時の内圧は1×10-4Torr
から0.1Torrが望ましい。投入電力は、ターゲッ
トの大きさにもよるが、直径15cmの場合、10Wか
ら100KWが望ましい。また、基板温度は、成膜速度
によって好適な範囲が異なるが、1μm/hで成膜する
場合は、70℃から450℃であることが望ましい。
から0.1Torrが望ましい。投入電力は、ターゲッ
トの大きさにもよるが、直径15cmの場合、10Wか
ら100KWが望ましい。また、基板温度は、成膜速度
によって好適な範囲が異なるが、1μm/hで成膜する
場合は、70℃から450℃であることが望ましい。
【0059】また、CVD法で形成する場合には、原料
ガスとしてSiH4とO2および酸素化合物との混合ガス
が好ましい。このとき、SiH4とO2はたやすく反応す
るため、別系統で導入する。形成条件としては、堆積室
内の基板温度は100〜450℃、圧力は0.5mTo
rr〜10Torr、高周波パワーは0.001〜1W
/cm3が好適な条件としてあげられる。
ガスとしてSiH4とO2および酸素化合物との混合ガス
が好ましい。このとき、SiH4とO2はたやすく反応す
るため、別系統で導入する。形成条件としては、堆積室
内の基板温度は100〜450℃、圧力は0.5mTo
rr〜10Torr、高周波パワーは0.001〜1W
/cm3が好適な条件としてあげられる。
【0060】(第二の透明導電層)第二の透明導電層1
03−1は、先入射側の電極であるとともに、その膜厚
を適当に設定することにより反射防止膜の役割をかねる
ことができる。第二の透明導電層103は、半導体層1
02の吸収可能な波長領域において高い透過率を有する
ことと、抵抗率が低いことが要求される。好ましくは5
50nmにおける透過率が80%以上、より好ましくは
85%以上であることが望ましい。
03−1は、先入射側の電極であるとともに、その膜厚
を適当に設定することにより反射防止膜の役割をかねる
ことができる。第二の透明導電層103は、半導体層1
02の吸収可能な波長領域において高い透過率を有する
ことと、抵抗率が低いことが要求される。好ましくは5
50nmにおける透過率が80%以上、より好ましくは
85%以上であることが望ましい。
【0061】第二の透明導電層103の材料としては、
ITO、ZnO、In2O3等を好適に用いることができ
る。その形成方法としては、蒸着、CVD、スプレー、
スピンオン、浸漬などの方法が好適である。これらの材
料に導電率を変化させる物質を添加してもよい。第二の
透明導電層をZnOによって形成された場合には、必要
に応じて、半導体層と接する領域に酸化亜鉛中の亜鉛量
に対する酸素量の比RMが、中間層以外の部分の酸化亜
鉛中の亜鉛量に対する酸素量の比RBより大きく形成し
た中間層103−2を必要に応じて設けてもよい。
ITO、ZnO、In2O3等を好適に用いることができ
る。その形成方法としては、蒸着、CVD、スプレー、
スピンオン、浸漬などの方法が好適である。これらの材
料に導電率を変化させる物質を添加してもよい。第二の
透明導電層をZnOによって形成された場合には、必要
に応じて、半導体層と接する領域に酸化亜鉛中の亜鉛量
に対する酸素量の比RMが、中間層以外の部分の酸化亜
鉛中の亜鉛量に対する酸素量の比RBより大きく形成し
た中間層103−2を必要に応じて設けてもよい。
【0062】(集電電極)集電電極104は集電効率を
向上するために透明電極103上に設けられる。その形
成方法として、マスクを用いてスパッタによって電極パ
ターンの金属を形成する方法や、導電性ペーストあるい
は半田ペーストを印刷する方法、金属線を導電性ペース
トで固着する方法などが好適である。
向上するために透明電極103上に設けられる。その形
成方法として、マスクを用いてスパッタによって電極パ
ターンの金属を形成する方法や、導電性ペーストあるい
は半田ペーストを印刷する方法、金属線を導電性ペース
トで固着する方法などが好適である。
【0063】なお、必要に応じて光起電力素子の両面に
保護層を形成することがある。同時に光起電力素子の裏
面(先入射側と反射側)などに鋼板等の補教材を併用し
てもよい。
保護層を形成することがある。同時に光起電力素子の裏
面(先入射側と反射側)などに鋼板等の補教材を併用し
てもよい。
【0064】
【実施例】以下の実施例では、光起電力素子として太陽
電池を例に挙げて本発明を具体的にするが、これらの実
施例は本発明の内容を何ら限定するものではない。
電池を例に挙げて本発明を具体的にするが、これらの実
施例は本発明の内容を何ら限定するものではない。
【0065】(実施例1)図4に示した堆積膜形成装置
201を用い、以下の手順で光起電力素子を形成した。
図5に示したpin型光起電力素子を形成した。図5は本
発明のシリコン系半導体を有する光起電力素子の一例を
示す模式的な断面図である。図中、図1と同様の部材に
は同じ符号を付して説明を省略する。
201を用い、以下の手順で光起電力素子を形成した。
図5に示したpin型光起電力素子を形成した。図5は本
発明のシリコン系半導体を有する光起電力素子の一例を
示す模式的な断面図である。図中、図1と同様の部材に
は同じ符号を付して説明を省略する。
【0066】この光起電力素子の半導体層は、酸化珪素
を含む層102−1A、結晶相を含むn型半導体層10
2−1と、結晶相を含むi型半導体層102−2と結晶
相を含むp型半導体層102−3とからなっている。す
なわち、この光起電力素子はいわゆるpin型シングル
セル光起電力素子である。
を含む層102−1A、結晶相を含むn型半導体層10
2−1と、結晶相を含むi型半導体層102−2と結晶
相を含むp型半導体層102−3とからなっている。す
なわち、この光起電力素子はいわゆるpin型シングル
セル光起電力素子である。
【0067】図4は、本発明のシリコン系半導体及び光
起電力素子を製造する堆積膜形成装置の一例を示す模式
的な断面図である。
起電力素子を製造する堆積膜形成装置の一例を示す模式
的な断面図である。
【0068】図4に示す堆積膜形成装置201は、基板
送り出し容器202、半導体形成用真空容器211〜2
17、基板巻き取り容器203が、ガスゲートを介して
結合することによって構成されている。この堆積膜形成
装置201には、各容器及び各ガスゲートを貫いて帯状
の導電性基板204がセットされる。帯状の導電性基板
204は、基板送り出し容器202に設置されたボビン
から巻き出され、基板巻き取り容器203で別のボビン
に巻き取られる。
送り出し容器202、半導体形成用真空容器211〜2
17、基板巻き取り容器203が、ガスゲートを介して
結合することによって構成されている。この堆積膜形成
装置201には、各容器及び各ガスゲートを貫いて帯状
の導電性基板204がセットされる。帯状の導電性基板
204は、基板送り出し容器202に設置されたボビン
から巻き出され、基板巻き取り容器203で別のボビン
に巻き取られる。
【0069】半導体形成用真空容器211〜217は、
それぞれ堆積室を有しており、該放電室内の放電電極2
41〜247に高周波電源251〜257から高周波電
力を印加することによってグロー放電を生起させ、それ
によって原料ガスを分解し導電性基板204上に半導体
層を堆積させる。また、各半導体形成用真空容器211
〜217には、原料ガスや希釈ガスを導入するためのガ
ス導入管231〜237が接続されている。
それぞれ堆積室を有しており、該放電室内の放電電極2
41〜247に高周波電源251〜257から高周波電
力を印加することによってグロー放電を生起させ、それ
によって原料ガスを分解し導電性基板204上に半導体
層を堆積させる。また、各半導体形成用真空容器211
〜217には、原料ガスや希釈ガスを導入するためのガ
ス導入管231〜237が接続されている。
【0070】半導体形成用真空容器212と半導体形成
用真空容器213の間および半導体形成用真空容器21
5と半導体形成用真空容器216の間には、結晶化手段
用の結晶化容器221、222が具備されている。結晶
化容器221、222には、ガス導入管227、22
8、エキシマレーザー装置223、224が具備されて
いる。
用真空容器213の間および半導体形成用真空容器21
5と半導体形成用真空容器216の間には、結晶化手段
用の結晶化容器221、222が具備されている。結晶
化容器221、222には、ガス導入管227、22
8、エキシマレーザー装置223、224が具備されて
いる。
【0071】図4に示した堆積膜形成装置201は、半
導体形成用真空装置を7個具備しているが、以下の実施
例においては、すべての半導体形成用真空容器でグロー
放電を生起させる必要はなく、製造する光起電力素子の
層構成にあわせて各容器でのグロー放電の有無を選択す
ることができる。
導体形成用真空装置を7個具備しているが、以下の実施
例においては、すべての半導体形成用真空容器でグロー
放電を生起させる必要はなく、製造する光起電力素子の
層構成にあわせて各容器でのグロー放電の有無を選択す
ることができる。
【0072】また、各半導体形成装置には、各堆積室内
での導電性基板204と放電空間との接触面積を調整す
るための、不図示の成膜領域調整板が設けられており、
これを調整することによって各容器で形成される各半導
体膜の膜厚を調整することができるようになっている。
での導電性基板204と放電空間との接触面積を調整す
るための、不図示の成膜領域調整板が設けられており、
これを調整することによって各容器で形成される各半導
体膜の膜厚を調整することができるようになっている。
【0073】次に基板送り出し容器202に、導電性基
板204を巻いたボビンを装着し、導電性基板204を
搬入側のガスゲート、半導体形成用真空容器211、2
12、結晶化容器221、半導体形成用容器213、2
14、215、結晶化容器222、半導体形成容器21
6、217、搬出側のガスゲートを介し、基板巻き取り
容器203まで通し、帯状の導電性基板204がたるま
ないように張力調整を行った。
板204を巻いたボビンを装着し、導電性基板204を
搬入側のガスゲート、半導体形成用真空容器211、2
12、結晶化容器221、半導体形成用容器213、2
14、215、結晶化容器222、半導体形成容器21
6、217、搬出側のガスゲートを介し、基板巻き取り
容器203まで通し、帯状の導電性基板204がたるま
ないように張力調整を行った。
【0074】そして、基板送り出し容器202、半導体
形成用真空容器211、212、213、214、21
5、216、217、結晶化容器221、222、基板
巻き取り容器203を不図示の真空ポンプからなる真空
排気系により、5×10-6Torr以下まで充分に真空
排気した。
形成用真空容器211、212、213、214、21
5、216、217、結晶化容器221、222、基板
巻き取り容器203を不図示の真空ポンプからなる真空
排気系により、5×10-6Torr以下まで充分に真空
排気した。
【0075】次に、真空排気系を作動させつつ、半導体
形成用真空容器211〜214へガス導入管231〜2
34から原料ガス及び希釈ガスを、結晶化容器221へ
500sccmの水素ガスを供給した。
形成用真空容器211〜214へガス導入管231〜2
34から原料ガス及び希釈ガスを、結晶化容器221へ
500sccmの水素ガスを供給した。
【0076】また、半導体形成用真空容器211〜21
4以外の半導体形成用真空容器、結晶化容器222には
ガス導入管から200sccmのH2ガスを供給し、同
時に不図示の各ゲートガス供給管から、各ガスゲートに
ゲートガスとして500sccmのH2ガスを供給し
た。この状態で真空排気系の排気能力を調整して、半導
体形成用真空容器211〜214内の圧力を所望の圧力
に調整した。形成条件は表1に示す通りである。このと
き、ガス導入管231は独立な2系統で構成し、SiH
4とO2はガス導入管内では混合しないようにした。ま
た、結晶化容器221内は2Torrの圧力に保持し
た。
4以外の半導体形成用真空容器、結晶化容器222には
ガス導入管から200sccmのH2ガスを供給し、同
時に不図示の各ゲートガス供給管から、各ガスゲートに
ゲートガスとして500sccmのH2ガスを供給し
た。この状態で真空排気系の排気能力を調整して、半導
体形成用真空容器211〜214内の圧力を所望の圧力
に調整した。形成条件は表1に示す通りである。このと
き、ガス導入管231は独立な2系統で構成し、SiH
4とO2はガス導入管内では混合しないようにした。ま
た、結晶化容器221内は2Torrの圧力に保持し
た。
【表1】
【0077】半導体形成用真空容器211〜214内の
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
【0078】次に、半導体形成用真空容器211〜21
4内の放電電極241〜244に高周波電源251〜2
54より高周波を導入し、半導体形成用真空容器211
〜214内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電性基
板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を含む層
(膜厚1.5nm)を形成し、アモルファスn型半導体
層(膜厚20nm)を形成したした後、XeClエキシ
マレーザーによる結晶化処理(パルスエネルギー150
mJ/cm2)を行って、結晶相を含むn型半導体層を
形成した後に、前記結晶相を含むn型半導体層上に、結
晶相を含むi型半導体層(膜厚1.5μm)、結晶相を
含むp型半導体層(膜厚10nm)を形成し光起電力素
子を形成した(実施例1−1)。
4内の放電電極241〜244に高周波電源251〜2
54より高周波を導入し、半導体形成用真空容器211
〜214内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電性基
板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を含む層
(膜厚1.5nm)を形成し、アモルファスn型半導体
層(膜厚20nm)を形成したした後、XeClエキシ
マレーザーによる結晶化処理(パルスエネルギー150
mJ/cm2)を行って、結晶相を含むn型半導体層を
形成した後に、前記結晶相を含むn型半導体層上に、結
晶相を含むi型半導体層(膜厚1.5μm)、結晶相を
含むp型半導体層(膜厚10nm)を形成し光起電力素
子を形成した(実施例1−1)。
【0079】ここで、半導体形成用真空容器211には
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器212には周波数
13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の高周波
電力を、半導体形成用真空容器213には周波数100
MHz、パワー密度20mW/cm3の高周波電力を導
入した。半導体形成用真空容器214には周波数13.
56MHz、パワー密度30mW/cm3を導入した。
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器212には周波数
13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の高周波
電力を、半導体形成用真空容器213には周波数100
MHz、パワー密度20mW/cm3の高周波電力を導
入した。半導体形成用真空容器214には周波数13.
56MHz、パワー密度30mW/cm3を導入した。
【0080】次に、不図示の連続モジュール化装置を用
いて、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22c
mの太陽電池モジュールに加工した(実施例1−2)。
次に、堆積膜形成装置211で酸化珪素を含む層を形成
しなかった以外は、実施例1−1と同様の方法で光起電
力素子(比較例1−1)を、実施例1−2と同様の方法
で太陽電池モジュールを形成した(比較例1−2)。
いて、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22c
mの太陽電池モジュールに加工した(実施例1−2)。
次に、堆積膜形成装置211で酸化珪素を含む層を形成
しなかった以外は、実施例1−1と同様の方法で光起電
力素子(比較例1−1)を、実施例1−2と同様の方法
で太陽電池モジュールを形成した(比較例1−2)。
【0081】実施例1−1、比較例1−1の光起電力素
子を碁盤目テープ法(切り傷の隙間間隔1mm、ます目
の数100)を用いて導電性基板と半導体層との間の密
着性を調べた。またあらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例1−2、比較例1−2の太陽電池モジ
ュールを、温度85℃、湿度85%の暗所に設置し30
分保持、その後70分かけて温度−20℃まで下げ30
分保持、再び70分かけて温度85℃m湿度85%まで
戻す、このサイクルを100回繰り返した後に再度光電
変換効率を測定し、温湿度試験による光電変換効率の変
化を調べた。また、あらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例1−2、比較例1−2の太陽電池モジ
ュールを温度85℃、湿度85%の暗所に設置し、同時
に逆方向バイアスを10V印加させながら500時間経
過後に、再度光電変換効率を測定し、高温多湿下での逆
バイアス印加による光電変換効率の変化を調べた。これ
らの結果を表2に示す。
子を碁盤目テープ法(切り傷の隙間間隔1mm、ます目
の数100)を用いて導電性基板と半導体層との間の密
着性を調べた。またあらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例1−2、比較例1−2の太陽電池モジ
ュールを、温度85℃、湿度85%の暗所に設置し30
分保持、その後70分かけて温度−20℃まで下げ30
分保持、再び70分かけて温度85℃m湿度85%まで
戻す、このサイクルを100回繰り返した後に再度光電
変換効率を測定し、温湿度試験による光電変換効率の変
化を調べた。また、あらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例1−2、比較例1−2の太陽電池モジ
ュールを温度85℃、湿度85%の暗所に設置し、同時
に逆方向バイアスを10V印加させながら500時間経
過後に、再度光電変換効率を測定し、高温多湿下での逆
バイアス印加による光電変換効率の変化を調べた。これ
らの結果を表2に示す。
【表2】
【0082】表2に示すように、本発明の実施例1−1
の光起電力素子および光起電力素子を含む実施例1−2
太陽電池モジュールは、比較例1−1の光起電力素子、
比較例1−2の太陽電池モジュール比較して、密着性、
初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バイアス印加試
験に対する耐久性に優れている。以上のことより本発明
の光起電力素子を含む太陽電池モジュールは、優れた特
長を持つことが分かる。
の光起電力素子および光起電力素子を含む実施例1−2
太陽電池モジュールは、比較例1−1の光起電力素子、
比較例1−2の太陽電池モジュール比較して、密着性、
初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バイアス印加試
験に対する耐久性に優れている。以上のことより本発明
の光起電力素子を含む太陽電池モジュールは、優れた特
長を持つことが分かる。
【0083】(実施例2)図4に示した堆積膜形成装置
201を用い、以下の手順で図6に示したpin型光起
電力素子を形成した。図6は本発明のシリコン系薄膜を
有する光起電力素子の一例粗示す模式的な断面図であ
る。図中、図1と同様の部材には同じ符号を付して説明
を省略する。この光起電力素子の半導体層は、酸化珪素
を主成分とする結晶相を含むn型半導体層102−1B
と結晶相を含むi型半導体層102−2と結晶相を含む
p型半導体層102−3とからなっている。すなわち、
この光起電力素子はいわゆるpin型シングルセル光起
電力素子である。
201を用い、以下の手順で図6に示したpin型光起
電力素子を形成した。図6は本発明のシリコン系薄膜を
有する光起電力素子の一例粗示す模式的な断面図であ
る。図中、図1と同様の部材には同じ符号を付して説明
を省略する。この光起電力素子の半導体層は、酸化珪素
を主成分とする結晶相を含むn型半導体層102−1B
と結晶相を含むi型半導体層102−2と結晶相を含む
p型半導体層102−3とからなっている。すなわち、
この光起電力素子はいわゆるpin型シングルセル光起
電力素子である。
【0084】実施例1と同様に、帯状の導電性基板20
4を作成し、堆積膜形成装置201に装着し、基板送り
出し容器202、半導体形成用真空容器211、21
2、213、214、215、216、217、結晶化
容器221、222、基板巻き取り容器203を不図示
の真空ポンプからなる真空排気系により、5×10-6T
orr以下まで充分に真空排気した。
4を作成し、堆積膜形成装置201に装着し、基板送り
出し容器202、半導体形成用真空容器211、21
2、213、214、215、216、217、結晶化
容器221、222、基板巻き取り容器203を不図示
の真空ポンプからなる真空排気系により、5×10-6T
orr以下まで充分に真空排気した。
【0085】次に、真空排気系を作動させつつ、半導体
形成用真空容器212〜214へガス導入管232〜2
34から原料ガス及び希釈ガスを供給した。
形成用真空容器212〜214へガス導入管232〜2
34から原料ガス及び希釈ガスを供給した。
【0086】また、半導体形成用真空容器212〜21
4以外の半導体形成用真空容器にはガス導入管から20
0sccmのH2ガスを供給し、同時に不図示の各ゲー
トガス供給管から、各ガスゲートにゲートガスとして5
00sccmのH2ガスを供給した。この状態で真空排
気系の排気能力を調整して、半導体形成用真空容器21
2〜214内の圧力を所望の圧力に調整した。形成条件
は表3に示す通りである。
4以外の半導体形成用真空容器にはガス導入管から20
0sccmのH2ガスを供給し、同時に不図示の各ゲー
トガス供給管から、各ガスゲートにゲートガスとして5
00sccmのH2ガスを供給した。この状態で真空排
気系の排気能力を調整して、半導体形成用真空容器21
2〜214内の圧力を所望の圧力に調整した。形成条件
は表3に示す通りである。
【表3】
【0087】半導体形成用真空容器212〜214内の
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
【0088】次に、半導体形成用真空容器212〜21
4内の高周波導入部242〜244に高周波電源252
〜254より高周波を導入し、半導体形成用真空容器2
12〜214内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電
性基板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を主
成分とするアモルファスn型半導体層(膜厚30nm)
を形成した後、XeClエキシマレーザーによる結晶化
処理(パルスエネルギー150mJ/cm2)を行っ
て、酸化珪素を主成分とする結晶相を含むn型半導体層
を形成した後に、前記酸化珪素を主成分とする結晶相を
含むn型半導体層上に結晶相を含むi型半導体層(膜厚
1.5μm)、結晶相を含むp型半導体層(膜厚10n
m)を形成し光起電力素子を形成した(実施例2−
1)。
4内の高周波導入部242〜244に高周波電源252
〜254より高周波を導入し、半導体形成用真空容器2
12〜214内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電
性基板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を主
成分とするアモルファスn型半導体層(膜厚30nm)
を形成した後、XeClエキシマレーザーによる結晶化
処理(パルスエネルギー150mJ/cm2)を行っ
て、酸化珪素を主成分とする結晶相を含むn型半導体層
を形成した後に、前記酸化珪素を主成分とする結晶相を
含むn型半導体層上に結晶相を含むi型半導体層(膜厚
1.5μm)、結晶相を含むp型半導体層(膜厚10n
m)を形成し光起電力素子を形成した(実施例2−
1)。
【0089】ここで、半導体形成用真空容器212には
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器213には周波数
2.45GHz、パワー密度50mW/cm3の高周波
電を、半導体形成用真空容器214には周波数13.5
6MHz、パワー密度30mW/cm3の高周波電力を
導入した。
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器213には周波数
2.45GHz、パワー密度50mW/cm3の高周波
電を、半導体形成用真空容器214には周波数13.5
6MHz、パワー密度30mW/cm3の高周波電力を
導入した。
【0090】次に不図示の連続モジュール化装置を用い
て、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22cm
の太陽電池モジュールに加工した(実施例2−2)
て、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22cm
の太陽電池モジュールに加工した(実施例2−2)
【0091】次に堆積膜形成装置212に酸素のかわり
に水素を導入した以外は実施例2−1と同様の方法で光
起電力素子(比較例2−1)を、実施例2−2と同様の
方法で太陽電池モジュールを形成した(比較例2−
2)。
に水素を導入した以外は実施例2−1と同様の方法で光
起電力素子(比較例2−1)を、実施例2−2と同様の
方法で太陽電池モジュールを形成した(比較例2−
2)。
【0092】実施例2−1、比較例2−1の光起電力素
子を碁盤目テープ法(切り傷の隙間間隔1mm、ます目
の数100)を用いて導電性基板と半導体層との間の密
着性を調べた。またあらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例2−2、比較例2−2の太陽電池モジ
ュールを、温度85℃、湿度85%の暗所に設置し30
分保持、その後70分かけて温度−20℃まで下げ30
分保持、再び70分かけて温度85℃m湿度85%まで
戻す、このサイクルを100回繰り返した後に再度光電
変換効率を測定し、温湿度試験による光電変換効率の変
化を調べた。また、あらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例2−2、比較例2−2の太陽電池モジ
ュールを温度85℃、湿度85%の暗所に設置し、同時
に逆方向バイアスを10V印加させながら500時間経
過後に、再度光電変換効率を測定し、高温多湿下での逆
バイアス印加による光電変換効率の変化を調べた。これ
らの結果を表4に示す。
子を碁盤目テープ法(切り傷の隙間間隔1mm、ます目
の数100)を用いて導電性基板と半導体層との間の密
着性を調べた。またあらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例2−2、比較例2−2の太陽電池モジ
ュールを、温度85℃、湿度85%の暗所に設置し30
分保持、その後70分かけて温度−20℃まで下げ30
分保持、再び70分かけて温度85℃m湿度85%まで
戻す、このサイクルを100回繰り返した後に再度光電
変換効率を測定し、温湿度試験による光電変換効率の変
化を調べた。また、あらかじめ初期光電変換効率を測定
しておいた実施例2−2、比較例2−2の太陽電池モジ
ュールを温度85℃、湿度85%の暗所に設置し、同時
に逆方向バイアスを10V印加させながら500時間経
過後に、再度光電変換効率を測定し、高温多湿下での逆
バイアス印加による光電変換効率の変化を調べた。これ
らの結果を表4に示す。
【表4】
【0093】表4に示すように、本発明の実施例2−1
の光起電力素子および光起電力素子を含む実施例2−2
太陽電池モジュールは、比較例2−1の光起電力素子、
比較例2−2の太陽電池モジュール比較して、密着性、
初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バイアス印加試
験に対する耐久性に優れている。以上のことより本発明
の光起電力素子を含む太陽電池モジュールは、優れた特
長を持つことが分かる。
の光起電力素子および光起電力素子を含む実施例2−2
太陽電池モジュールは、比較例2−1の光起電力素子、
比較例2−2の太陽電池モジュール比較して、密着性、
初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バイアス印加試
験に対する耐久性に優れている。以上のことより本発明
の光起電力素子を含む太陽電池モジュールは、優れた特
長を持つことが分かる。
【0094】(実施例3)図4に示した堆積膜形成装置
201を用い、以下の手順で図7に示した光起電力素子
を形成した。図7は本発明のシリコン系半導体を有する
光起電力素子の一例粗示す模式的な断面図である。
201を用い、以下の手順で図7に示した光起電力素子
を形成した。図7は本発明のシリコン系半導体を有する
光起電力素子の一例粗示す模式的な断面図である。
【0095】図中、図1と同様の部材には同じ符号を付
して説明を省略する。この光起電力素子の半導体層は、
酸化珪素を含む層102−1A、結晶相を含むn型半導
体層102−1と、結晶相を含むi型半導体層102−
2と結晶相を含むp型半導体層102−3、結晶相を含
むn型半導体層102−1と、結晶相を含むi型半導体
層102−5と結晶相を含むp型半導体層102−6、
とからなっている。すなわち、この光起電力素子はいわ
ゆるpinpin型ダブルセル光起電力素子である。
して説明を省略する。この光起電力素子の半導体層は、
酸化珪素を含む層102−1A、結晶相を含むn型半導
体層102−1と、結晶相を含むi型半導体層102−
2と結晶相を含むp型半導体層102−3、結晶相を含
むn型半導体層102−1と、結晶相を含むi型半導体
層102−5と結晶相を含むp型半導体層102−6、
とからなっている。すなわち、この光起電力素子はいわ
ゆるpinpin型ダブルセル光起電力素子である。
【0096】実施例1と同様に、帯状の導電性基板20
4を堆積膜形成装置201に装着し、基板送り出し容器
202、半導体形成用真空容器211、212、21
3、214、215、216、217、結晶化容器22
1、222、基板巻き取り容器203を不図示の真空ポ
ンプからなる真空排気系により、5×10-6Torr以
下まで充分に真空排気した。
4を堆積膜形成装置201に装着し、基板送り出し容器
202、半導体形成用真空容器211、212、21
3、214、215、216、217、結晶化容器22
1、222、基板巻き取り容器203を不図示の真空ポ
ンプからなる真空排気系により、5×10-6Torr以
下まで充分に真空排気した。
【0097】次に、真空排気系を作動させつつ、半導体
形成用真空容器211〜217へガス導入管231〜2
37から原料ガス及び希釈ガスを、結晶化容器221、
222へ500sccmの水素ガスを供給した。
形成用真空容器211〜217へガス導入管231〜2
37から原料ガス及び希釈ガスを、結晶化容器221、
222へ500sccmの水素ガスを供給した。
【0098】また、不図示の各ゲートガス供給管から、
各ガスゲートにゲートガスとして500sccmのH2
ガスを供給した。この状態で真空排気系の排気能力を調
整して、半導体形成用真空容器211〜217内の圧力
を所望の圧力に調整した。形成条件は表5に示す通りに
行なった。また、結晶化容器221、222内は2To
rrの圧力に保持した。
各ガスゲートにゲートガスとして500sccmのH2
ガスを供給した。この状態で真空排気系の排気能力を調
整して、半導体形成用真空容器211〜217内の圧力
を所望の圧力に調整した。形成条件は表5に示す通りに
行なった。また、結晶化容器221、222内は2To
rrの圧力に保持した。
【表5】
【0099】半導体形成用真空容器211〜217内の
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
【0100】次に、半導体形成用真空容器211〜21
7内の放電電極241〜247に高周波電源251〜2
57より高周波を導入し、半導体形成用真空容器211
〜217内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電性基
板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を含む層
(膜厚1.5nm)を形成し、アモルファスn型半導体
層(膜厚30nm)を形成したした後、XeClエキシ
マレーザーによる結晶化処理(パルスエネルギー150
mJ/cm2)を行って、結晶相を含むn型半導体層を
形成した後に、前記結晶相を含むn型半導体層上に、結
晶相を含むi型半導体層(膜厚2.0μm)、結晶相を
含むp型半導体層(膜厚10nm)を形成してボトムセ
ルを作成し、さらにアモルファスn型半導体層(膜厚3
0nm)を形成したした後、XeClエキシマレーザー
による結晶化処理(パルスエネルギー150mJ/cm
2)を行って、結晶相を含むn型半導体層を形成した後
に、前記結晶相を含むn型半導体層上に結晶相を含むi
型半導体層(膜厚1.2μm)、結晶相を含むp型半導
体層(膜厚10nm)を形成してトップセルを作成して
ダブルセルの光起電力素子を形成した。
7内の放電電極241〜247に高周波電源251〜2
57より高周波を導入し、半導体形成用真空容器211
〜217内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電性基
板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を含む層
(膜厚1.5nm)を形成し、アモルファスn型半導体
層(膜厚30nm)を形成したした後、XeClエキシ
マレーザーによる結晶化処理(パルスエネルギー150
mJ/cm2)を行って、結晶相を含むn型半導体層を
形成した後に、前記結晶相を含むn型半導体層上に、結
晶相を含むi型半導体層(膜厚2.0μm)、結晶相を
含むp型半導体層(膜厚10nm)を形成してボトムセ
ルを作成し、さらにアモルファスn型半導体層(膜厚3
0nm)を形成したした後、XeClエキシマレーザー
による結晶化処理(パルスエネルギー150mJ/cm
2)を行って、結晶相を含むn型半導体層を形成した後
に、前記結晶相を含むn型半導体層上に結晶相を含むi
型半導体層(膜厚1.2μm)、結晶相を含むp型半導
体層(膜厚10nm)を形成してトップセルを作成して
ダブルセルの光起電力素子を形成した。
【0101】ここで、半導体形成用真空容器211には
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器212には周波数
13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の高周波
電力を、半導体形成用真空容器213には周波数2.4
5GHz、パワー密度50mW/cm3の高周波電力
を、半導体形成用真空容器214には周波数13.56
MHz、パワー密度30mW/cm3の高周波電力を、
半導体形成用真空容器215には周波数13.56MH
z、パワー密度5mW/cm3の高周波電力を、半導体
形成用真空容器216には周波数2.45GHz、パワ
ー密度50mW/cm3の高周波電力を、半導体形成用
真空容器217には周波数13.56MHz、パワー密
度30mW/cm3の高周波電力を導入した。
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器212には周波数
13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の高周波
電力を、半導体形成用真空容器213には周波数2.4
5GHz、パワー密度50mW/cm3の高周波電力
を、半導体形成用真空容器214には周波数13.56
MHz、パワー密度30mW/cm3の高周波電力を、
半導体形成用真空容器215には周波数13.56MH
z、パワー密度5mW/cm3の高周波電力を、半導体
形成用真空容器216には周波数2.45GHz、パワ
ー密度50mW/cm3の高周波電力を、半導体形成用
真空容器217には周波数13.56MHz、パワー密
度30mW/cm3の高周波電力を導入した。
【0102】次に不図示の連続モジュール化装置を用い
て、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22cm
の太陽電池モジュールに加工した(実施例3)。
て、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22cm
の太陽電池モジュールに加工した(実施例3)。
【0103】実施例3の太陽電池モジュールは、実施例
1−2の太陽電池モジュールと比べて1.3倍の光電変
換効率を示し、また、実施例3の太陽電池モジュール
は、密着性、初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バ
イアス印加試験に対する耐久性に優れていた。以上のこ
とより本発明の光起電力素子を含む太陽電池モジュール
は、優れた特長を持つことが分かる。
1−2の太陽電池モジュールと比べて1.3倍の光電変
換効率を示し、また、実施例3の太陽電池モジュール
は、密着性、初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バ
イアス印加試験に対する耐久性に優れていた。以上のこ
とより本発明の光起電力素子を含む太陽電池モジュール
は、優れた特長を持つことが分かる。
【0104】(実施例4)図8に示した堆積膜形成装置
201を用い、以下の手順で図9に示した光起電力素子
を形成した。図9は本発明のシリコン系半導体を有する
光起電力素子の一例粗示す模式的な断面図である。図
中、図1と同様の部材には同じ符号を付して説明を省略
する。この光起電力素子の半導体層は、酸化珪素主成分
とする結晶相を含むn型半導体層102−1B、結晶相
を含むi型半導体層102−2と結晶相を含むp型半導
体層102−3、結晶相を含むn型半導体層102−1
と、結晶相を含むi型半導体層102−5と結晶相を含
むp型半導体層102−6、とからなっている。すなわ
ち、この先起電力素子はいわゆるpinpin型ダブル
セル光起電力素子である。
201を用い、以下の手順で図9に示した光起電力素子
を形成した。図9は本発明のシリコン系半導体を有する
光起電力素子の一例粗示す模式的な断面図である。図
中、図1と同様の部材には同じ符号を付して説明を省略
する。この光起電力素子の半導体層は、酸化珪素主成分
とする結晶相を含むn型半導体層102−1B、結晶相
を含むi型半導体層102−2と結晶相を含むp型半導
体層102−3、結晶相を含むn型半導体層102−1
と、結晶相を含むi型半導体層102−5と結晶相を含
むp型半導体層102−6、とからなっている。すなわ
ち、この先起電力素子はいわゆるpinpin型ダブル
セル光起電力素子である。
【0105】実施例1と同様に、帯状の導電性基板20
4を堆積膜形成装置201に装着し、基板送り出し容器
202、半導体形成用真空容器211、212、21
3、214、215、216、217、結晶化容器22
1、222、基板巻き取り容器203を不図示の真空ポ
ンプからなる真空排気系により、5×10-6Torr以
下まで充分に真空排気した。
4を堆積膜形成装置201に装着し、基板送り出し容器
202、半導体形成用真空容器211、212、21
3、214、215、216、217、結晶化容器22
1、222、基板巻き取り容器203を不図示の真空ポ
ンプからなる真空排気系により、5×10-6Torr以
下まで充分に真空排気した。
【0106】次に、真空排気系を作動させつつ、半導体
形成用真空容器211〜217へガス導入管231〜2
37から原料ガス及び希釈ガスを、結晶化容器221、
222へ500sccmの水素ガスを供給した。
形成用真空容器211〜217へガス導入管231〜2
37から原料ガス及び希釈ガスを、結晶化容器221、
222へ500sccmの水素ガスを供給した。
【0107】また、不図示の各ゲートガス供給管から、
各ガスゲートにゲートガスとして500sccmのH2
ガスを供給した。この状態で真空排気系の排気能力を調
整して、半導体形成用真空容器211〜217内の圧力
を所望の圧力に調整した。形成条件は表6に示す通りに
行なった。また、結晶化容器221、222内は2To
rrの圧力に保持した。
各ガスゲートにゲートガスとして500sccmのH2
ガスを供給した。この状態で真空排気系の排気能力を調
整して、半導体形成用真空容器211〜217内の圧力
を所望の圧力に調整した。形成条件は表6に示す通りに
行なった。また、結晶化容器221、222内は2To
rrの圧力に保持した。
【表6】
【0108】半導体形成用真空容器211〜217内の
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
圧力が安定したところで、基板送り出し容器202から
基板巻き取り容器203の方向に、導電性基板204の
移動を開始した。
【0109】次に、半導体形成用真空容器211〜21
7内の放電電極241〜247に高周波電源251〜2
57より高周波を導入し、半導体形成用真空容器211
〜217内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電性基
板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を主成分
とするアモルファスn型半導体層(膜厚15nm)、酸
素量を低減させた酸化珪素を主成分とするアモルファス
n型半導体層(膜厚15nm)を形成した後、赤外ラン
プヒーター229で加熱処理を行なって酸化珪素を主成
分とする結晶相を含むn型半導体層を形成した後に、結
晶相を含むi型半導体層(膜厚2.0μm)、結晶相を
含むp型半導体層(膜厚10nm)を形成してボトムセ
ルを作成し、さらにアモルファスn型半導体層(膜厚3
0nm)を形成したした後、赤外ランプヒーター230
で加熱処理を行なって、結晶相を含むn型半導体層を形
成した後に、前記結晶相を含むn型半導体層上に結晶相
を含むi型半導体層(膜厚1.2μm)、結晶相を含む
p型半導体層(膜厚10nm)を形成してトップセルを
作成してダブルセルの光起電力素子を形成した。
7内の放電電極241〜247に高周波電源251〜2
57より高周波を導入し、半導体形成用真空容器211
〜217内の堆積室内にグロー放電を生起し、導電性基
板204上に、導電性基板204上に酸化珪素を主成分
とするアモルファスn型半導体層(膜厚15nm)、酸
素量を低減させた酸化珪素を主成分とするアモルファス
n型半導体層(膜厚15nm)を形成した後、赤外ラン
プヒーター229で加熱処理を行なって酸化珪素を主成
分とする結晶相を含むn型半導体層を形成した後に、結
晶相を含むi型半導体層(膜厚2.0μm)、結晶相を
含むp型半導体層(膜厚10nm)を形成してボトムセ
ルを作成し、さらにアモルファスn型半導体層(膜厚3
0nm)を形成したした後、赤外ランプヒーター230
で加熱処理を行なって、結晶相を含むn型半導体層を形
成した後に、前記結晶相を含むn型半導体層上に結晶相
を含むi型半導体層(膜厚1.2μm)、結晶相を含む
p型半導体層(膜厚10nm)を形成してトップセルを
作成してダブルセルの光起電力素子を形成した。
【0110】ここで、半導体形成用真空容器211には
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器212には周波数
13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の高周波
電力を、半導体形成用真空容器213には周波数2.4
5GHz、パワー密度50mW/cm3の高周波電力
を、半導体形成用真空容器214には周波数13.56
MHz、パワー密度30mW/cm3の高周波電力を、
半導体形成用真空容器215には周波数13.56MH
z、パワー密度5mW/cm3の高周波電力を、半導体
形成用真空容器216には周波数2.45GHz、パワ
ー密度50mW/cm3の高周波電力を、半導体形成用
真空容器217には周波数13.56MHz、パワー密
度30mW/cm3の高周波電力を導入した。
周波数13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の
高周波電力を、半導体形成用真空容器212には周波数
13.56MHz、パワー密度5mW/cm3の高周波
電力を、半導体形成用真空容器213には周波数2.4
5GHz、パワー密度50mW/cm3の高周波電力
を、半導体形成用真空容器214には周波数13.56
MHz、パワー密度30mW/cm3の高周波電力を、
半導体形成用真空容器215には周波数13.56MH
z、パワー密度5mW/cm3の高周波電力を、半導体
形成用真空容器216には周波数2.45GHz、パワ
ー密度50mW/cm3の高周波電力を、半導体形成用
真空容器217には周波数13.56MHz、パワー密
度30mW/cm3の高周波電力を導入した。
【0111】次に不図示の連続モジュール化装置を用い
て、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22cm
の太陽電池モジュールに加工した(実施例4)。
て、形成した帯状の光起電力素子を36cm×22cm
の太陽電池モジュールに加工した(実施例4)。
【0112】実施4の太陽電池モジュールは、実施例1
−2の太陽電池モジュールと比べて1.4倍の光電変換
効率を示し、また、実施例4の太陽電池モジュールは密
着性、初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バイアス
印加試験に対する耐久性に優れていた。以上のことより
本発明の光起電力素子を含む太陽電池モジュールは、優
れた特徴を持つことが分かる。
−2の太陽電池モジュールと比べて1.4倍の光電変換
効率を示し、また、実施例4の太陽電池モジュールは密
着性、初期変換効率、温湿度試験や高温多湿逆バイアス
印加試験に対する耐久性に優れていた。以上のことより
本発明の光起電力素子を含む太陽電池モジュールは、優
れた特徴を持つことが分かる。
【0113】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高温
下、多湿下、あるいは長期間にわたる使用下などにおい
て、あるいは酸化亜鉛を含む透明導電層を形成した後の
工程において、加熱処理、アニール処理、水素処理のよ
うな還元雰囲気の行程を含む場合でも、亜鉛原子のシリ
コン原子を含んだ半導体層への拡散を抑制し、酸化亜鉛
を含む透明導電層の透過率の低下を抑制し、基体と酸化
亜鉛を含む透明導電層および半導体層間の密着力の低下
を抑制することが可能となる。
下、多湿下、あるいは長期間にわたる使用下などにおい
て、あるいは酸化亜鉛を含む透明導電層を形成した後の
工程において、加熱処理、アニール処理、水素処理のよ
うな還元雰囲気の行程を含む場合でも、亜鉛原子のシリ
コン原子を含んだ半導体層への拡散を抑制し、酸化亜鉛
を含む透明導電層の透過率の低下を抑制し、基体と酸化
亜鉛を含む透明導電層および半導体層間の密着力の低下
を抑制することが可能となる。
【図1】実施例に係る光起電力素子の一例を示す模式的
な断面図
な断面図
【図2】実施例に係る半導体層の一例を示す模式的な断
面図
面図
【図3】実施例に係る半導体層の一例を示す模式的な断
面図
面図
【図4】実施例に係る光起電力素子を製造する堆積膜形
成装置の一例を示す模式的な断面図
成装置の一例を示す模式的な断面図
【図5】実施例に係る光起電力素子の一例を示す模式的
な断面図
な断面図
【図6】実施例に係る光起電力素子の一例を示す模式的
な断面図
な断面図
【図7】実施例に係る光起電力素子の一例を示す模式的
な断面図
な断面図
【図8】実施例に係る光起電力素子を製造する堆積膜形
成装置の一例を示す模式的な断面図
成装置の一例を示す模式的な断面図
【図9】実施例に係る光起電力素子の一例を示す模式的
な断面図
な断面図
101:基板 101−1:基体 101−2:金属層 101−3:第一の透明導電層 102:半導体層 102−1:結晶相を含むn型半導体層 102−1A:酸化珪素を含む層 102−1B:酸化珪素主成分とする結晶相を含むn型
半導体層 102−2:結晶相を含むi型半導体層 102−3:結晶相を含むp型半導体層 102−3A:酸化珪素を含む層 102−3B:酸化珪素主成分とする結晶相を含むp型
半導体層 102−4:結晶相を含むn型半導体層 102−5:結晶相を含むi型半導体層 102−6:結晶相を含むp型半導体層 103:第二の透明導電層 104:集電電極 201:堆積膜形成装置 202:基板送り出し容器 203:基板巻き取り容器 204:導電性基板 211〜217:半導体形成用真空容器 221、222:結晶化容器 223、224:エキシマレーザー装置 227、228、231〜237:ガス導入管 229、230:赤外線ランプヒーター 241〜247:放電電極 251〜257:高周波電源
半導体層 102−2:結晶相を含むi型半導体層 102−3:結晶相を含むp型半導体層 102−3A:酸化珪素を含む層 102−3B:酸化珪素主成分とする結晶相を含むp型
半導体層 102−4:結晶相を含むn型半導体層 102−5:結晶相を含むi型半導体層 102−6:結晶相を含むp型半導体層 103:第二の透明導電層 104:集電電極 201:堆積膜形成装置 202:基板送り出し容器 203:基板巻き取り容器 204:導電性基板 211〜217:半導体形成用真空容器 221、222:結晶化容器 223、224:エキシマレーザー装置 227、228、231〜237:ガス導入管 229、230:赤外線ランプヒーター 241〜247:放電電極 251〜257:高周波電源
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも、第一の透明導電層と、シリ
コン原子を含む半導体層と、第二の透明導電層とを基体
上に含む光起電力素子において、 前記第一の透明導電層と、前記第二の透明導電層との少
なくとも一つの層が酸化亜鉛を含み、前記シリコン原子
を含む半導体層の、前記酸化亜鉛を含む透明導電層と接
する領域に、酸化珪素を含む層を設けたことを特徴とす
る光起電力素子。 - 【請求項2】 前記シリコン原子を含む半導体層が、p
型半導体層とi型半導体層とn型半導体層とからなるp
in接合を少なくとも一組以上含み、前記酸化亜鉛を含
む透明導電層に最も近い前記p型半導体層あるいは前記
n型半導体層と、前記酸化亜鉛を含む透明導電層との間
に、酸化珪素を含む層を設けたことを特徴とする請求項
1に記載の光起電力素子。 - 【請求項3】 前記酸化珪素を含む層が、ドーパント原
子を含むことを特徴とする請求項2に記載の光起電力素
子。 - 【請求項4】 前記シリコン原子を含む半導体層が、p
型半導体層、i型半導体層、n型半導体層からなるpi
n接合を少なくとも一組以上含み、前記酸化亜鉛を含む
透明導電層に最も近い前記p型半導体層あるいは前記n
型半導体層が、酸化珪素を主成分とすることを特徴とす
る請求項1に記載の光起電力素子。 - 【請求項5】 前記酸化珪素中の酸素濃度が、前記酸化
亜鉛を含む透明導電層に向かって増大していることを特
徴とする請求項1に記載の光起電力素子。 - 【請求項6】 前記シリコン原子を含む半導体層の形成
過程の少なくとも一部において、結晶化処理がなされる
ことを特徴とする請求項1に記載の光起電力素子。 - 【請求項7】 前記結晶化処理が、加熱処理、アニール
処理、水素処理の少なくとも一つの処理であることを特
徴とする請求項6に記載の光起電力素子。 - 【請求項8】 前記半導体層が高周波を用いたプラズマ
CVD法によって作成されたことを特徴とする請求項1
ないし7のいずれか1項に記載の光起電力素子。 - 【請求項9】 前記半導体層が結晶相を含むことを特徴
とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の光起電
力素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000055043A JP2001244488A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2000055043A JP2001244488A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 光起電力素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001244488A true JP2001244488A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18576229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000055043A Withdrawn JP2001244488A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 光起電力素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001244488A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003061018A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-24 | Tdk Corporation | Photovoltaic device |
US20110011450A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies | Methods and structures for bonding elements |
WO2012099198A1 (ja) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
WO2014051078A1 (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000055043A patent/JP2001244488A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003061018A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-24 | Tdk Corporation | Photovoltaic device |
US20110011450A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies | Methods and structures for bonding elements |
US9070818B2 (en) * | 2009-07-17 | 2015-06-30 | Soitec | Methods and structures for bonding elements |
WO2012099198A1 (ja) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
WO2014051078A1 (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 |
US9865762B2 (en) | 2012-09-28 | 2018-01-09 | Kaneka Corporation | Thin-film photoelectric conversion device and method for manufacturing same |
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