JP2695585B2 - 光起電力素子及びその製造方法、並びにそれを用いた発電装置 - Google Patents

光起電力素子及びその製造方法、並びにそれを用いた発電装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は太陽電池、フォトセンサ
ーなどに好適に用いられる光起電力効果を応用した光起
電力素子に関する。太陽電池は太陽光発電システム、電
卓、夜間表示燈などのコンポーネントとして利用されて
いる。またフォトセンサーはファクシミリ、イメージス
キャナー、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）機器
などのコンポーネントとして利用されている。
【０００２】特に本発明は非単結晶シリコン系半導体材
料からなるｐｉｎ型の光起電力素子に関する。また、光
起電力層に非晶質シリコンゲルマニウム（ａ−ＳｉＧ
ｅ）半導体層を有する光起電力素子に関する。また、微
結晶ゲルマニウムを含有する光起電力素子に関する。ま
た、ドーピング層（ｐ層およびｎ層）、ｉ層がマイクロ
波プラズマＣＶＤ法（ＭＷＰＣＶＤ法）で形成された光
起電力素子に関する。
【０００３】
【従来の技術】近年、非晶質シリコンゲルマニウム（ａ
−ＳｉＧｅ）を光起電力素子として利用する研究がなさ
れている。例えばａ−ＳｉＧｅ層を光起電力層に用いて
長波長の光を効率よく電力に変換することができる。ま
た、ａ−ＳｉＧｅ層を光起電力層に用いたフォトセンサ
ーでは光感度が人間の目の感度に非常に近いという特徴
を生かした応用がなされている。また長波長の光を検知
するのに優れている。しかし、本発明の光起電力素子の
光起電力層はａ−ＳｉＧｅとは異なるものであることが
ラマン散乱、電子線回折、高分解能電子顕微鏡観察によ
って分かった。
【０００４】また従来より微結晶ゲルマニウム（ｍｃ−
Ｇｅ）はその熱起電力効果を応用した温度センサー、光
パワーセンサー、赤外センサー等に使用されている。例
えば、 ◆“A high-accuracy quick-response optical power sensor with μc-Ge:H thin film. kodato S, Naito Y, Kuroda K, Kodama S Sens Actuators A, vol 28, No.1, pp.63-68 ◆微結晶化ゲルマニウム薄膜の熱電特性とセンサーへの応用 内藤悦伸、内田靖二、水野和雄、吉田土節夫 電気学会センサ技術研究会資料 等のような例が挙げられる。しかし、光起電力層にｍｃ
−Ｇｅを含有させ、光起電力素子として使用した例はな
いと言えよう。またそのような研究も数少ないものであ
り、光起電力素子に応用するには品質が低いものであ
る。
【０００５】また堆積速度が速く、且つ原料ガス利用効
率が優れているＭＷＰＣＶＤ法を用いた光起電力素子の
検討が行われている。例えば、ｉ層をＭＷＰＣＶＤ法で
形成した例としては、 ◆“マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ太陽電池” 東和文、渡辺猛志、嶋田寿一 第５０回応用物理学会学術講演会予稿集 pp.566 等が挙げられる。この光起電力素子ではｉ層をＭＷＰＣ
ＶＤ法で形成することによって良質、且つ堆積速度の速
いｉ層を得ている。
【０００６】またドーピング層をＭＷＰＣＶＤ法で形成
した例としては、例えば ◆"High Efficiency Amorphous Solar Cell Employing ECR-CVD Produced p-Type Microcrystalline SiC Film" Y.Hattori,D.Kruangam,T.Toyama,H.Okamoto and Y.Hamakawa Proceedings of the International PVSEC-3 Tokyo Japan 1987 pp.171 ◆"HIGH-CONDUCTIVE WIDE BAND GAP P-TYPE a-SiC:H PREPARED BY ECR CVD AND ITS APPLICATION TO HIGH EFFICIENCY a-Si BASIS SOLAR CELLS" Y.Hattori, D.Kruangam, K.Katou, Y.Nitta, H.Okamoto and Y.Hamakawa Proceedings of 19th IEEE Photovoltaic Specialists Conference 1987 pp.689 等が挙げられる。これらの光起電力素子ではｐ層にＭＷ
ＰＣＶＤ法を用いることによって良質なｐ層を得てい
る。しかしこれらの例でもｍｃ−Ｇｅには言及されてい
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のａ−ＳｉＧｅ太
陽電池ではａ−ＳｉＧｅ層を光起電力層に用いて短波か
ら長波の光を効率よく電力に変換することができるが、
開放電圧が低い、フィルファクター（ＦＦ）が低いとい
う問題点があった。さらに、ａ−ＳｉＧｅ層を光起電力
層に用いると、光劣化（光起電力素子を長時間、光照射
した際の素子特性の低下）が問題となる。また、ａ−Ｓ
ｉＧｅ層を光起電力層に用いたフォトセンサーでは残像
が問題となっていた。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するとと
もに、開放電圧、フィルファクターを向上させ、光劣化
を抑制した太陽電池に好適な光起電力素子を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は残像特性を改善したフ
ォトセンサーに好適な光起電力素子を提供することを目
的とする。さらに、本発明は温度特性を改善した光起電
力素子を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光起電力素子
は、ｐｉｎ型光起電力素子のｉ型層が微結晶ゲルマニウ
ムを含有する非晶質シリコンゲルマニウムからなること
を特徴とする。
【００１０】また、その製造方法は、堆積室の領域
（Ａ）においてゲルマニウムを含有するガスにマイクロ
波を照射してゲルマニウムを含有するラジカルＲgを生
成し、別の領域（Ｂ）においてシリコン及び／またはゲ
ルマニウムを含有するガスにマイクロ波を照射してシリ
コン及びゲルマニウムを含有するラジカルＲを生成し、
前記ラジカルＲg及びラジカルＲを更に別の領域（Ｃ）
において反応させることにより、微結晶ゲルマニウムを
含有する非晶質シリコンゲルマニウムからなる層を形成
することを特徴とする。
【００１１】また、本発明の望ましい実施態様は、前記
微結晶ゲルマニウムの含有量が層厚方向に変化している
ことを特徴とする前記の光起電力素子である。
【００１２】
【作用】本発明では、上記構成とすることにより、光起
電力素子では長波長の感度、フィルファクターが向上
し、光電変換効率が向上する。また、光劣化が抑制さ
れ、フィールド耐久性が高くなり、温度特性が優れる。
また、フォトセンサーでは残像、振動劣化が抑制され
る。
【００１３】また本発明の光起電力素子はマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法を用いて形成するため生産性が高くな
る。
【００１４】
【実施態様例】また、本発明の望ましい実施態様は、前
記の領域（Ｃ）がｐ層またはｎ層表面であることを特徴
とする前記の光起電力素子である。さらに、本発明の望
ましい実施態様は、前記ｐ層および／またはｎ層はマイ
クロ波プラズマＣＶＤ法を用いて基体温度４００〜６０
０℃で形成され、微結晶ゲルマニウムが含有し、該微結
晶ゲルマニウムの粒径が５０〜５００Åであることを特
徴とする前記の光起電力素子である。
【００１５】またさらに、本発明の望ましい実施態様
は、前記ｐ層および／またはｎ層はゲルマニウムを含有
するガスにマイクロ波を照射して生起されたプラズマの
領域（ＡＡ）と、シリコンを含有するガスとゲルマニウ
ムを含有するガスの混合ガスにマイクロ波を照射して生
起されたプラズマの領域（ＢＢ）を分離し、領域（Ａ
Ａ）で生成されたゲルマニウムを含有するラジカルＲｇ
ｅと領域（ＢＢ）で生成されたシリコンまたは／および
ゲルマニウムを含有するラジカルＲｒを領域（ＡＡ）と
は異なる領域（ＣＣ）で反応させる方法で形成され、か
つ該層は微結晶ゲルマニウムを含有し、微結晶ゲルマニ
ウムの粒径が５０〜５００Åであることを特徴とする前
記の光起電力素子である。
【００１６】またさらに、本発明の望ましい実施態様
は、前記の領域（ＣＣ）が基体またはｉ層表面であるこ
とを特徴とする前記の光起電力素子である。またさら
に、本発明の望ましい実施態様は前記ｉ層は微結晶シリ
コンを含有し、微結晶シリコンの粒径が５０〜５００Å
であることを特徴とする前記の光起電力素子である。
【００１７】またさらに、本発明の望ましい実施態様
は、前記ｐ層および／またはｎ層は微結晶シリコンを含
有し、微結晶シリコンの粒径が５０〜５００Åであるこ
とを特徴とする前記の光起電力素子である。またさら
に、本発明の望ましい実施態様は、前記微結晶ゲルマニ
ウムの含有量が最大となる位置がｉ層の中央位置とｐ層
との間にあることを特徴とする前記光起電力素子であ
る。
【００１８】またさらに、本発明の望ましい実施態様
は、前記ｉ層中の微結晶シリコン含有量が層厚方向に変
化し、該含有量が最小となる位置がｉ層の中央位置とｐ
層との間にあることを特徴とする前記光起電力素子であ
る。以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の光起電力素子の模式的説明図でｐｉ
ｎ型のものである。図１は本発明の光起電力素子は基板
１０１、ｎ層（またはｐ層）１０２、ｉ層１０３、ｐ層
（またはｎ層）１０４、透明電極１０５、及び集電電極
１０６等から構成される。
【００１９】図２は本発明の光起電力素子の模式的説明
図の他の例で、ｐｉｎｐｉｎ型のものである。図１−ｂ
において、本発明の光起電力素子は基板１１１、ｎ1層
（ｐ1層）１１２、ｉ1層１１３、ｐ1層（ｎ1層）１１
４、ｎ2（ｐ2層）層１１５、ｉ2層１１６、ｐ2（ｎ2
層）層１１７、透明電極１１８、及び集電電極１１９等
から構成される。
【００２０】図３は本発明の光起電力素子の模式的説明
図の他の例で、ｐｉｎｐｉｎｐｉｎ型のものである。図
３において、本発明の光起電力素子は基板１２１、ｎ1
層（ｐ1層）１２２、ｉ1層１２３、ｐ1層（ｎ1層）１２
４、ｎ2層（ｐ2層）１２５、ｉ2層１２６、ｐ2層（ｎ2
層）１２７、ｎ3層（ｐ3層）１２８、ｉ3層１２９、ｐ3
層（ｎ3層）１３０、透明電極１３１、および集電電極
１３２等から構成される。
【００２１】図４は本発明の光起電力素子の模式的説明
図の他の例で、ｐｉｎｐｉｎ型のもので、ｐｉｎｐｉｎ
層の下部に、表面に凹凸のある光反射層１４２と透明導
電層１４３を有するものである。図４において、本発明
の光起電力素子は支持体１４２、光反射層１４３、透明
導電層１４４（１４２、１４３、１４４をまとめて基板
１４１とする）、ｎ1層（ｐ1層）１４５、ｉ1層１４
６、ｐ1層（ｎ1層）１４７、ｎ2層（ｐ2層）１４８、ｉ
2層１４９、ｐ2層（ｎ2層）１５０、透明電極１５１、
および集電電極１５２などから構成される。
【００２２】さらに、図１のようなｐｉｎ型構造の光起
電力素子の他に、ｎ層とｐ層の積層順序を逆にしたｎｉ
ｐ型構造の光起電力素子であってもよい。さらに図２の
ようなｐｉｎｐｉｎ型構造の光起電力素子において、ｎ
層とｐ層の積層順序を逆にしたｎｉｐｎｉｐ型構造の光
起電力素子であってもよい。さらに図３のようなｐｉｎ
ｐｉｎｐｉｎ型構造の光起電力素子において、ｎ層とｐ
層の積層順序を逆にしたｎｉｐｎｉｐｎｉｐ型構造の光
起電力素子であってもよい。
【００２３】さらに図４のようなｐｉｎｐｉｎ型構造の
光起電力素子において、ｎ層とｐ層の積層順序を逆にし
たｎｉｐｎｉｐ型構造の光起電力素子であってもよい。
またさらに図１〜図４においてｉ層は性質の異なる複数
の層から構成されるものであってもよい。例えばＲＦプ
ラズマＣＶＤ法で形成された層（ＲＦ−ｉ層）とマイク
ロ波プラズマＣＶＤ法で形成されたｉ層（ＭＷ−ｉ層）
を積層したものや、ａ−ＳｉＧｅからなるｉ層とａ−Ｓ
ｉ、ａ−ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＮ等からなる
ｉ層を積層したものでもよい。またさらにｐ層とｉ層、
ｎ層とｉ層の間に遷移層を設けてもよい。遷移層を設け
ることによって各層を連続形成することができる。
【００２４】本発明の光起電力素子の光起電力層（ｉ
層）は長波長の光を吸収する領域と短波長の光を吸収
し、且つ発生したフォトキャリアを輸送する領域とに分
かれていると考えられ、前者の領域は微結晶ゲルマニウ
ムが存在する領域であり、後者の領域は非晶質シリコン
ゲルマニウムからなる領域である。これらの領域は半導
体接合によって結合され、該界面は良好なもので、界面
準位は極めて少ないものと考えられる。
【００２５】本発明は光起電力素子は非晶質シリコンゲ
ルマニウム半導体からなるｉ層に微結晶ゲルマニウムを
含有されているため、長波長（８００ｎｍ〜１５００ｎ
ｍ）の光を吸収し、生成されたフォトキャリアを光起電
力層であるｉ層内部の電界で電子と正孔に分離し、この
内部電界によって電子はｎ層へ、正孔はｐ層へと効率よ
く輸送される。従って本発明の光起電力素子は短絡光電
流（Ｊsc）が大きいものであって、入射光エネルギー
（電力）に対して発生する電力の割合（光電変換効率）
が９％以上のものが可能である。このように高い光電変
換効率（η）は太陽電池のような光起電力素子には重要
な特性要素である。
【００２６】本発明の光起電力素子はｉ層の微結晶ゲル
マニウムの含有量が層厚方向になめらかに変化している
ものである。そうすることによって光電変換効率が向上
する。すなわち、例えば、図９（Ａ）のようにｉ層のｐ
層側、ｎ層側で微結晶ゲルマニウム含有量を少なくし、
且つ微結晶ゲルマニウム含有量が最大となるところをバ
ルク内部のｐ層側にすることによって図１０（Ａ）に見
られるようにｉ層のバンドギャップはｐ層側、ｎ層側で
極大となり、最小値はバルク内部のｐ層側となる。この
ためｉ層のｐ層側では伝導帯の電界が大きいことによっ
て電子と正孔の分離が効率よく行われ、ｐ層とｉ層の界
面近傍での電子と正孔の再結合を減少させることができ
る。また電子がｐ層に逆拡散することを抑制することが
できる。さらにｉ層からｎ層に向かって価電子帯の電界
が大きくなっていることによってｉ層のｎ層側で励起さ
れた電子と正孔の再結合を減少させることができる。
【００２７】また特にｉ層とドーピング層の間がヘテロ
接合（Ｓｉ／ＳｉＮ、Ｓｉ／ＳｉＣなど）からなる場合
において特に効果がある。一般的にはヘテロ接合の界面
には多くの界面順位、内部応力が存在すると考えられ
る。本発明の光起電力素子ではヘテロ接合の界面近傍に
は微結晶ゲルマニウムを少なく含有させることによっ
て、界面準位を減少させ、さらには内部応力を緩和する
ことができる。従って振動のある環境においても素子の
特性が劣化しにくいものである。
【００２８】一般的に非単結晶シリコン系半導体材料か
らなるｉ層中の微結晶ゲルマニウム含有量を多くすると
バンドギャップが小さくなることが知られている。以
下、図面を参照しながら、バンドギャップの層厚方向の
変化から考えた、本発明の光起電力素子におけるｉ層の
微結晶ゲルマニウム含有量の望ましい変化パターンの例
を説明する。
【００２９】図９（Ａ）では前述したようにｐ層側で微
結晶ゲルマニウム含有量を急激に変化させ、含有量の最
小値がバルク内部のｐ層側にある例である。この場合、
バンドギャップは図１０（Ａ）のようになり、ｐ層側か
ら光を入射させると、前記ｐ層とｉ層の界面近傍の高電
界及びｎ層とｉ層の界面近傍の高電界をさらに有効に利
用することができ、ｉ層中で光励起された電子と正孔の
収集効率を向上させることができる。またｎｉｐ型の光
起電力素子でｎ層側から光を入射させる場合には変化パ
ターンを層厚方向に対して逆にすればよい。またｉ層の
バンドギャップが小さい（例えば非晶質シリコン）場
合、特に効果がある。またｐ／ｉ界面がヘテロ接合から
なる場合、特に効果がある。
【００３０】図９（Ｂ）ではｐ層側からｎ層側にゆっく
りと変化させ、含有量の最小値がｎ層と界面にある例で
ある。この場合、バンドギャップは図１０（Ｂ）のよう
になり、ｉ層の全領域にわたって価電子帯の電界を大き
くすることができ、特に正孔に対するキャリアレンジを
向上させることができ、フィルファクターを改善するこ
とができる。またｎｉｐ型の光起電力素子でｎ層側から
光を入射する場合、変化パターンを層厚方向に対して逆
にすればよい。またｉ層のバンドギャップが小さい（例
えば非晶質シリコン）場合、特に効果がある。
【００３１】図９（Ｃ）ではｉ層のｐ層側およびｎ層側
で微結晶ゲルマニウム含有量が急激に変化している例で
ある。この場合、バンドギャップは図１０（Ｃ）のよう
になり、ｉ層のｐ層側で伝導帯の電界を大きくすること
ができ、特に電子のｐ層への逆拡散を抑制することがで
きる。またｉ層とｎ層側で価電子帯の電界を強くするこ
とができ、特に正孔のｎ層への逆拡散を抑制することが
できる。また図９（Ｃ）のような微結晶ゲルマニウム含
有量、および図１０（Ｃ）のようなバンドギャップの変
化パターンはバンドギャップの大きなｉ層（例えば非晶
質炭化シリコン）を有する光起電力素子に対して特に効
果がある。すなわち図１０（Ｃ）においてｐ層側から光
を入射した場合、バンドギャップの大きなｉ層では光を
充分吸収しきれず、ｉ層とｎ層の界面近傍での光励起キ
ャリアーは再結合することなく、この界面近傍での強い
電界によって分離され、収集効率を上げることができ
る。またさらに光反射層を有する光起電力素子に対して
効果がある。すなわち光反射層を有する光起電力素子に
おいては、両方の層側から光がｉ層内に入射されるため
に同様に収集効率を上げることができる。上記のように
キャリアレンジを向上させることができ、フィルファク
ターを向上させることができる。ｐ／ｉ界面、ｎ／ｉ界
面がヘテロ接合からなる場合、特に効果がある。
【００３２】また、光起電力層にａ−ＳｉＧｅを用いて
長波長（８００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光を吸収する光
起電力素子ではフィルファクター（ＦＦ）が小さいとい
う問題があったが、本発明の光起電力素子では母材とし
てａ−ＳｉＧｅからなるｉ層に微結晶ゲルマニウムが含
有されているため、ＦＦが大きいものであり、光電変換
効率を向上させることができる。またフォトセンサーで
は光起電力層に外部から電界を印加し、発生したフォト
キャリアをすばやく電極に注入させる（フォトレスポン
スをよくする）必要があり、上記フィルファクターの向
上は重要である。
【００３３】またフォトセンサーでは光起電力層または
ドーピング層に深い準位があると、発生したフォトキャ
リアがトラップされ、再びキャリアとして熱励起される
ことがある。フォトセンサーは上記のような熱励起キャ
リアは残像として現れるが、本発明の光起電力素子を用
いたフォトセンサは深い準位が少なく、残像現象を防止
したものである。
【００３４】また本発明の光起電力素子は温度特性が改
善されたものである。すなわち上記の熱励起キャリアを
減少させたものであるため、温度の影響を従来のものに
比べて抑えたものである。従って使用環境温度の範囲が
広がり、さらに光起電力素子を使用した機器の立ち上が
り時間を短縮するものである。
【００３５】また本発明の光起電力素子ではドーピング
層に（ｎ層及び／またはｐ層）に微結晶ゲルマニウムが
含有されているため、従来のドーピング層よりも優れた
ものである。すなわち、太陽電池でドーピング層にａ−
ＳｉＧｅを用いた場合、キャリア濃度が低く、開放電圧
が低いという問題があったが、本発明の光起電力素子で
はドーピング層に非単結晶シリコン半導体からなる母材
に上記の微結晶ゲルマニウムが含有されているため、キ
ャリア濃度が高いものであり、従って光起電力素子の開
放電圧を高めることができ、光電変換効率を向上させる
ことができる。また前記のごとく、熱励起キャリアの発
生を抑えることができるため、特にフォトセンサーでは
残像の発生を防止することができる。
【００３６】また微結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）を含有
させることによって光劣化を抑制することができる。ま
たこの微結晶シリコンの領域と微結晶ゲルマニウムの領
域とその他の領域では互いに半導体接合によって接触
し、また界面準位は少ないものである。微結晶シリコン
をドーピング層に含有させた場合、キャリア濃度をさら
に向上させることができるため、光起電力素子の開放電
圧を向上させることができる。さらに可視光の透過率を
向上させることができるため、光起電力素子のドーピン
グ層として有効である。
【００３７】また本発明においてはｉ層中の微結晶シリ
コン含有量が層厚方向に変化し、該含有量が最小となる
位置がｉ層の中央位置とｐ層との間にあることによっ
て、さらに光電変換効率を向上できるものである。すな
わち微結晶ゲルマニウム含有量が多い領域では微結晶シ
リコン含有量を少なくすることによって、欠陥準位を減
少させることができる。またドーピング層との界面近傍
には多く含有させることによって、開放電圧を向上でき
る。従って図９（Ａ）のような微結晶ゲルマニウムの含
有量変化に対しては図１１（Ａ）のような微結晶シリコ
ンの含有量変化が望ましいものである。同様に図９
（Ｂ）のような微結晶ゲルマニウムの含有量変化に対し
ては図１１（Ｂ）のような微結晶シリコンの含有量変化
が望ましく、図９（Ｃ）のような微結晶ゲルマニウムの
含有量変化に対しては図１１（Ｃ）のような微結晶シリ
コンの含有量変化が望ましいものである。またドーピン
グ層が微結晶シリコンからなる場合、内部歪み等が緩和
され、振動のある環境においても特性が低下しにくいも
のである。
【００３８】従来より結晶ゲルマニウムを作製する方法
としてはフローティングゾーン（ＦＤ）法、チョコラル
スキー（ＣＺ）法、リボン引上げ法が知られており、基
板上に薄膜結晶性ゲルマニウムを形成する方法として
は、ＲＦプラズマＣＶＤ法（ＲＦＰＣＶＤ法）、光ＣＶ
Ｄ法、熱ＣＶＤ法、スパッタリング法等が挙げられる
が、いずれも基板温度が７００〜９００℃で形成する
か、あるいは基板温度１００〜３００℃で形成した薄膜
を基板温度６００〜８００℃でアニールして形成する
か、あるいは基板温度１００〜３００℃で形成した薄膜
をレーザー等を用いて熱アニールするものであった。こ
れらの方法ではいずれも基板が高温となり、例えばステ
ンレス等のような安価な材料の基板を用いることができ
なかった。またこれらの方法では本発明のごとき非晶質
シリコンゲルマニウム系半導体層中に微結晶ゲルマニウ
ムを含有させるには温度が高すぎ、良質な非晶質シリコ
ンゲルマニウム系半導体層が得られない。しかし本発明
の光起電力素子の半導体層を形成する際の方法を用いれ
ば比較的低温で微結晶ゲルマニウムを含有する良質な非
晶質シリコンゲルマニウム系半導体層を形成することが
できる。すなわち、ＭＷＰＣＶＤ法において以下のよう
な特徴を有するものである。 （１）基板温度を４００〜６００℃の範囲で形成する。 （２）ゲルマニウムを含有するガス（例えばＧｅＨ4ガ
ス）にマイクロ波を照射して生起されたプラズマの領域
（Ａ）と、シリコンを含有するガス（例えばＳｉＨ4)と
ゲルマニウムを含有するガス（例えばＧｅＨ4)にマイク
ロ波を照射して生起されたプラズマの領域（Ｂ）を分離
し、領域（Ａ）で生成されたゲルマニウムを含有するラ
ジカルＲｇと領域（Ｂ）で生成されたシリコンまたはゲ
ルマニウムを含有するラジカルＲを領域（Ａ）とは異な
る領域（気相中）で反応させる。 （３）ラジカルＲｇとラジカルＲは基板表面（半導体層
表面）で反応させる。
【００３９】（１）〜（３）の方法では従来の基板温度
よりも低い温度でゲルマニウムの結晶化が可能となり、
基板材料の選択範囲が広がるものである。（２）（３）
の方法では領域（Ａ）でゲルマニウムを含有するラジカ
ルＲgはすでに結晶性を有するゲルマニウムのクラスタ
であり、ＭＷＰＣＶＤでは容易に気相中で結晶性を有す
るゲルマニウムクラスタを生成することができると考え
られる。（２）（３）の方法においてプラズマ領域
（Ａ）の圧力は５０〜５００ｍＴｏｒｒにして、平均自
由行程を短くし、ラジカル同士の気相反応を活性化する
のがよい。また、（２）の方法においてプラズマ領域
（Ｂ）の圧力は５０〜３００ｍＴｏｒｒにして、上記の
ゲルマニウムクラスタとシリコンを含有するラジカルＲ
の気相反応を活性化するのがよい。また（３）の方法に
おいては圧力を０．１〜１０ｍＴｏｒｒ以下にして上記
のゲルマニウムクラスタとＲが気相中で反応するのを極
力抑えるのが望ましい。（２）（３）の方法において好
適な基板温度は２００〜４００℃である。
【００４０】また微結晶ゲルマニウムとともに微結晶シ
リコンを含有させる場合、（１）〜（３）の方法に加え
て以下の方法が挙げられる。 （Ｉ）基板温度を４５０℃以上とする。 （II) フッ素を含有する原料ガス（例えばＳｉＦ4、Ｓ
ｉ2Ｆ6、ＧｅＦ4、ＢＦ3等）を用い、基板温度を３００
〜６００℃、高いＭＷ電力を導入する。
【００４１】このような方法で形成された堆積膜は微結
晶ゲルマニウムを含有することがラマン散乱、電子線回
折、高分解能電子顕微鏡観察によって確かめられた。ラ
マン散乱のラマンシフトでは非晶質シリコンに対応する
波長４８０ｃｍ-1付近のブロードなピークと微結晶ゲル
マニウムに対応する波長３００ｃｍ-1付近の鋭いピーク
が見られた。さらに電子線回折ではブロードなリングの
中にシャープなリングが観察された。また高分解能電子
顕微鏡観察では微結晶ゲルマニウムに対応する微小な結
晶領域が観察された。また形成条件（Ｉ）や（II）の試
料では微結晶シリコンに対応する波長５２０ｃｍ-1の鋭
いピークのラマンシフトが見られた。
【００４２】本発明においては微結晶ゲルマニウムの望
ましい結晶粒径は５０〜５００Åで５０Åより小さいと
結晶粒界の影響が現れてしまい、５００Åより大きいと
暗電流が増加する等、結晶ゲルマニウムに近い性質を有
するようになり、光起電力素子のｐｉｎ層に含有させる
には好ましくない。
【００４３】本発明においては微結晶ゲルマニウムには
水素（または重水素）およびまたはフッ素を含有しても
よい。含有量はそれぞれ０．０１〜１０％で、好ましく
は０．０１〜５％である。本発明においては微結晶シリ
コンには水素（または重水素）およびまたはフッ素を含
有してもよい。含有量はそれぞれ０．０１〜１０％で、
好ましくは０．０１〜５％である。
【００４４】上記の方法で微結晶ゲルマニウム含有量を
層厚方向に変化させるには、（１）の方法では基板温度
を時間変化させるか、またはゲルマニウムを含有する原
料ガスの流量を時間変化させるのがよく、（２）、
（３）の方法では領域（Ａ）に導入するゲルマニウムを
含有する原料ガスの流量を時間変化するのがよい。微結
晶ゲルマニウムを多く含有させたい場合には（１）の方
法で基板温度を上げるか、（１）、（２）、（３）の方
法でゲルマニウムを含有する原料ガスを多く流す。ロー
ル・ツー・ロール法を用いて半導体層を形成する場合、
微結晶ゲルマニウム含有量を層厚方向に変化させるには
（１）の方法では基板温度を基板の移動方向に変化さ
せ、（２）及び（３）の方法では、基板表面上に入射す
るゲルマニウムを含有するラジカルＲｇを空間的に変化
させるのが良い。
【００４５】上記の方法で微結晶シリコン含有量を層厚
方向に変化させるには（Ｉ）の方法では基板温度を時間
変化させ、（II）の方法ではフッ素を含有する原料ガス
（例えば、ＳｉＦ4)の流量を時間変化させるのがよい。
ロール・ツー・ロール法を用いて半導体層を形成する場
合、微結晶ゲルマニウム含有量を層厚方向に変化させる
には（Ｉ）の方法では基板温度を時間変化させ、（II）
の方法ではフッ素を含有する原料ガスから生成されたラ
ジカルＲｆ空間的に変化させるのがよい。
【００４６】図５は本発明の光起電力素子の半導体層を
形成するのに適した堆積装置の模式的説明図である。該
堆積装置２００は堆積室２０１、真空計２０２、バイア
ス電源２０３、基板２０４、ヒーター２０５、導波管２
０６、コンダクタンスバルブ２０７、バルブ２０８、バ
イアス電極２１０、ガス導入管２１１、アプリケーター
２１２、誘電体窓２１３、基板シャッター２１５、マイ
クロ波電源２１９、排気口２２０、排気口に接続された
不図示の真空排気ポンプ、ガス導入管に接続された原料
ガス供給装置などから構成される。不図示の原料ガス供
給装置は原料ガスボンベ、バルブ、マスフローコントロ
ーラー等から構成される。誘電体窓２１３はアルミナセ
ラミックス（Ａｌ2Ｏ3)、石英、窒化ホウ素などのマイ
クロ波をよく透過し、且つ大気圧と真空を分離できる材
料から構成される。
【００４７】本発明の光起電力素子の作製は以下のよう
に行われるものである。まず図５の堆積室２０１内に設
置されたヒーター２０５に基板２０４を密着させ、堆積
室内を１×１０-5Ｔｏｒｒ以下に充分に排気する。この
排気にはターボ分子ポンプまたはオイル拡散ポンプが適
している。堆積室内の排気を充分に行った後、Ｈ2、Ｈ
ｅ、Ａｒ等のガスを、半導体層形成用に原料ガスを流し
たときとほぼ同等の堆積室圧力になっているように堆積
室内に導入し、ヒーター２０５のスイッチを入れ基板を
加熱する。基板の温度が所定の温度で安定したら半導体
層形成用の原料ガスをガスボンベからマスフローコント
ローラを介して所定の量を堆積室内へ導入される半導体
層形成用の原料ガスの供給量は、堆積室の体積および所
望の堆積速度によって適宜決定されるものである。
【００４８】半導体層をＭＷＰＣＶＤ法で形成する場
合、半導体層形成中の圧力は、非常に重要な因子であ
り、最適な堆積室内の圧力は、０．５〜１００ｍＴｏｒ
ｒが好適である。また堆積室内に導入されるＭＷ電力
は、重要な因子である。該ＭＷ電力は堆積室内に導入さ
れる原料ガスの流量によって適宜決定されるものである
が、好ましい範囲としては、１００から２０００Ｗであ
る。ＭＷ電力の好ましい周波数の範囲としては０．５か
ら１０ＧＨｚが挙げられ、特に２．４５ＧＨｚ付近の周
波数が適している。このようなマイクロ波電源２１９か
ら発生したＭＷ電力を導波管２０６で伝送させ、アプリ
ケーター２１２から誘電体窓２１３を介して堆積室に導
入し、プラズマを生起し、基板上に所望の層厚の半導体
層を形成する。その後ＭＷ電力の導入を止め、プラズマ
を消滅させ、堆積室内を真空排気し、Ｈ2、Ｈｅ、Ａｒ
等のガスで充分パージした後、基板を堆積室から取り出
す。
【００４９】本発明の光起電力素子のｉ層を形成する
際、ＭＷ電力とともにＲＦ電力をバイアス電極２１０に
印加してもよい。この場合、導入するＭＷ電力は堆積質
に導入する原料ガスを１００％分解するのに必要なＭＷ
電力よりも小さいことが望ましく、さらに同時に導入さ
れるＲＦ電力は、前記ＭＷ電力よりも大きいことが望ま
しい。同時に導入されるＲＦ電力の好ましい範囲として
は、１００〜２０００Ｗである。ＲＦ電力の好ましい周
波数の範囲としては１〜１００ＭＨｚが挙げられる。特
に１３．５６ＭＨｚが最適である。特にＲＦ電力供給用
のＲＦ電極の面積がアースの面積よりも狭い場合、ＲＦ
電力供給用の電源側のセルフバイアス（ＤＣ成分）をア
ースした方が良いものである。またバイアス電極にＤＣ
電圧を印加しても良い。ＤＣ電圧の好ましい範囲として
は、３０〜３００Ｖ程度である。またバイアス電極にＲ
Ｆ電力とＤＣ電圧を同時に印加しても良い。
【００５０】ｐ層、ｎ層をＲＦＰＣＶＤ法で形成する場
合、容量結合型のＲＦＰＣＶＤ法が適している。ＲＦ電
力は図５ではバイアス電極に印加する。ＲＦＰＣＶＤ法
でｉ層、ドーピング層を形成する場合、堆積室内の基板
温度は１００〜５００℃、圧力は０．１〜１０Ｔｏｒ
ｒ、ＲＦ電力は１〜８００Ｗ、堆積速度は０．１〜２ｎ
ｍ／ｓｅｃが最適条件として挙げられる。
【００５１】米国特許４，４００，４０９号特許明細書
にはロール・ツー・ロール方式を採用した、半導体層を
連続的に形成するプラズマＣＶＤ装置が開示されてい
る。本発明の光起電力素子はこのような装置を用いて連
続的に製造することが望ましい。この装置によれば、複
数の堆積室を設け、長尺、且つ可とう性の基板を該基板
が堆積室を順次通過する経路に沿って配置し、前記堆積
室にて所望の伝導型を有する半導体層を形成しつつ、前
記基板をその長手方向に連続的に搬送することによっ
て、ｐｉｎ接合を有する光起電力素子を連続的に製造す
ることができるとされている。なお、該明細書において
は、半導体層に各価電子制御剤を含有させるための原料
ガスが他の堆積室に拡散し、他の半導体層中に混入する
ことを防止するために、ガスゲートが用いられている。
すなわち前記堆積室の間をスリット状の分離通路で相互
に分離し、各分離通路にＡｒ、Ｈ2、Ｈｅ等の掃気用ガ
スを流入させることによって、各原料ガスの相互拡散を
防止するのである。
【００５２】本発明の光起電力素子はこのように半導体
層を連続的に形成する方法を用いることによって、大量
生産が可能であり、製造コストを大幅に下げることがで
きる。上記のＭＷＰＣＶＤ法、ＲＦＰＣＶＤ法で半導体
層を形成する方法において、各原子を含有させるための
原料ガスとしては以下のガスまたはバブリングでガス化
し得る化合物が適している。
【００５３】表１に原料ガスを例示する。
【００５４】
【表１】 半導体層の伝導型をｐ型にするために含有させる価電子
制御剤としては周期律表第III族原子（Ｂ、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｉｎ、Ｔｌ）が挙げられ、伝導型をｎ型にするため
に含有させる価電子制御剤としては周期律表第Ｖ族原子
（Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ）、第VI族原子（Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ）が挙げられる。
【００５５】表２に原料ガスを例示する。
【００５６】
【表２】 また上記の原料ガスをＨ2、Ｄ2、Ｈｅ、Ａｒ等のガスで
適宜希釈して堆積室に導入しても良い。
【００５７】＜基体＞ 基体は、導電性材料単体で構成されたものでも良く、絶
縁性材料または導電性材料で構成された支持体上に導電
層を形成したものであっても良い。導電性材料として
は、例えば、ＮｉＣｒ、ステンレス、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｓｎ等
の金属または、これらの合金が挙げられる。これらの材
料を支持体として使用するにはシート状、あるいは長尺
状のシートを円筒体に巻き付けたロール状、あるいは円
筒体であることが望ましい。
【００５８】これらの縁性材料としては、ポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂、ま
たはガラス、セラミックス、紙などが挙げられる。これ
らの材料を支持体として使用するにはシート状、あるい
は長尺状のシートを円筒体に巻き付けたロール状、ある
いは円筒体であることが望ましい。これらの絶縁性支持
体は少なくともその一方の表面に導電層を形成し、該導
電層を形成した表面上に本発明の半導体層を形成する。
【００５９】例えばガラスであれば表面上に、ＮｉＣ
ｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、
Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｉｎ2Ｏ3、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3＋Ｓｎ
Ｏ2)、ＺｎＯ等の材料またはその合金からなる導電層を
形成し、ポリエステルフィルム等の合成樹脂シートであ
れば表面上にＮｉＣｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｎ
ｉ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｌ、
Ｐｔなどの材料またはその合金からなる導電層を形成
し、ステンレスであれば、ＮｉＣｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、
Ｉｎ2Ｏ3、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3＋ＳｎＯ2)、ＺｎＯ等の材
料またはその合金からなる導電層を形成する。形成方法
としては真空蒸着法、スパッタリング法、スクリーン印
刷法等で形成する。支持体の表面形状は平滑あるいは山
の高さが最大０．１〜１．０μｍの凹凸（テクスチャー
化）であることが望ましい。例えばステンレス基板の表
面を凹凸にするには直径０．１〜２．０ｍｍの数多くの
ガラス球を勢いよく基板表面に打ちあてる方法がある。
基板の厚さは所望通りの光起電力素子を形成し得るよう
に適宜決定するが光起電力素子としての柔軟性が要求さ
れる場合には、支持体としての機能が充分発揮される範
囲で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、
支持体の製造上および取扱い上、機械的強度等の点か
ら、通常は１０μｍ以上とされる。
【００６０】本発明の光起電力素子における望ましい基
体形態としては、上記支持体上にＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａ
ｌＳｉ等の可視光から近赤外で反射率の高い金属からな
る導電層（光反射層）を形成することである。光反射層
は真空蒸着法、スパッタリング法等で形成するのが適し
ている。光反射層としてのこれらの金属の層厚としては
１０〜５０００ｎｍが適した層厚として挙げられる。光
反射層の表面をテクスチャー化するためには形成時の基
板温度を２００℃以上とすれば良い。
【００６１】本発明の光起電力素子におけるさらに望ま
しい基板形態としては、光反射層上にＺｎＯ、Ｓｎ
Ｏ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＩＴＯ、ＴｉＯ2、ＣｄＯ、Ｃｄ2Ｓｎ
Ｏ4、Ｂｉ2Ｏ3、ＭｏＯ3、ＮａxＷＯ3等からなる透明導
電層を形成することである。透明導電層の形成方法とし
ては真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、プレー
法、スピンオン法、ディッピング法等が適した方法とし
て挙げられる。また層厚は、該層の屈折率より最適な層
厚は異なるが、好ましい層厚の範囲としては５０ｎｍ〜
１０μｍが挙げられる。さらに透明導電層をテクスチャ
ー化するためには、該層を形成する際の基板温度を２０
０℃以上に上げるのが好ましいものである。
【００６２】＜ドーピング層（ｐ層、ｎ層）＞ ドーピング層の母材は非晶質シリコン系半導体から構成
される。非晶質（ａ−と略記する）シリコン系半導体と
してはａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＣ、ａ−Ｓｉ
Ｏ、ａ−ＳｉＮ、ａ−ＳｉＣＯ、ａ−ＳｉＯＮ、ａ−Ｓ
ｉＮＣ、ａ−ＳｉＧｅＣ、ａ−ＳｉＧｅＮ、ａ−ＳｉＧ
ｅＯ、ａ−ＳｉＣＯＮ、ａ−ＳｉＧｅＣＯＮ等が挙げら
れる。
【００６３】特に光入射側のドーピング層には、光吸収
の少ない結晶性の半導体かバンドギャップの広い非晶質
半導体層が適している。具体的にはａ−ＳｉＣ、ａ−Ｓ
ｉＯ、ａ−ＳｉＮ、ａ−ＳｉＣＯ、ａ−ＳｉＯＮ、ａ−
ＳｉＮＣ、ａ−ＳｉＣＯＮが適している。微結晶ゲルマ
ニウムを含有させる場合、上記のＭＷＰＣＶＤ法を用い
た（１）〜（３）の方法で形成するのが望ましい。また
ｉ層により多くの光を入射させる場合には光入射側のド
ーピング層には微結晶ゲルマニウムは含有させないこと
が望ましい。
【００６４】微結晶シリコンを含有させる場合、上記の
ＭＷＰＣＶＤ法を用いた（Ｉ）〜（II）の方法で形成す
るのが望ましい。またｉ層により多くの光を入射させる
場合、光入射側のドーピング層には微結晶シリコンを多
く含有させるものが望ましい。
【００６５】伝導型をｐ型またはｎ型にするために導入
される価電子制御剤の導入量は、１０００ｐｐｍ〜１０
％が好ましい範囲として挙げられる。水素（Ｈ、Ｄ）及
びフッ素は未結合手を補償する働きをし、ドーピング効
率を向上させるものである。水素およびフッ素含有量は
０．１〜３０ａｔ％が最適量として挙げられる。特にド
ーピング層が結晶性の場合、０．０１〜１０ａｔ％が最
適量として挙げられる。酸素、窒素原子の導入量は０．
１ｐｐｍ〜２０％、微量に含有させる場合には０．１ｐ
ｐｍ〜１％が好適な範囲である。
【００６６】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。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。
【００６７】特に前述した光吸収の少ない結晶性の半導
体かバンドギャップの広い非晶質半導体層を形成する場
合はＨ2、Ｄ2、Ｈｅ等のガスで２〜１００倍に原料ガス
を希釈し、ＭＷＰＣＶＤ法で形成する場合比較的高いＭ
Ｗ電力を導入し、ＲＦＰＣＶＤ法で形成する場合比較的
高いＲＦ電力を導入するのが好ましい。
【００６８】＜ｉ層＞ 本発明の光起電力素子において、ｉ層は粒径が５０〜５
００Åの微結晶ゲルマニウムを含有し、光励起キャリア
を発生、輸送する最も重要な層である。ｉ層の母材とし
ては僅かにｐ型、僅かにｎ型の層も使用でき、水素、シ
リコン、ゲルマニウムから構成され、Ｆ、Ｃ、Ｎ、Ｏを
含有してもよい。ｉ層に含有される水素（Ｈ、Ｄ）およ
びフッ素は、ｉ層の未結合手を補償する働きをし、ｉ層
でのキァリアーの移動度と寿命の積を向上させるもので
ある。また界面の界面準位を補償する働きをし、光起電
力素子の光起電力、光電流そして光応答性を向上させる
効果のあるものである。ｉ層の水素及びフッ素含有量は
１〜３０ａｔ％が最適な含有量として挙げられる。炭素
を含有させる場合の含有量は１０ｐｐｍ〜２０％、酸素
を含有させる場合の含有量は１００ｐｐｍ〜１０％、窒
素を含有させる場合の含有量は１ｐｐｍ〜１０％が好適
な範囲である。
【００６９】本発明のｉ層は、価電子帯側のテイルステ
イトが少ないものであって、テイルステイトの傾きは６
０ｍｅＶ以下であり、且つ電子スピン共鳴（ＥＳＲ）に
よる未結合手の密度は１０17／ｃｍ3以下である。ｉ層
の形成には前述したＭＷＰＣＶＤ法を用いることが望ま
しく、さらに望ましくはＭＷＰＣＶＤ法においてＲＦ電
力とＤＣ電力を同時に導入する。またＨ2、Ｄ2、Ｈｅ等
のガスで２〜１００倍に原料ガスを希釈することが望ま
しい。
【００７０】＜ＲＦ−ｉ層＞ 本発明の光起電力素子においてはｉ層は複数の層から構
成されたものでもよく、ＲＦ−ｉ層とＭＷ−ｉ層の積層
は好ましい形態の一つである。ＲＦ−ｉ層はＭＷ−ｉ層
とドーピング層の間に形成され、光励起キャリアを輸送
し、ドーピング層中の価電子制御剤がＭＷ−ｉ層に拡散
するのを防止する重要な層である。ＲＦ−ｉ層としては
僅かにｐ型、僅かにｎ型の層も使用でき、非晶質シリコ
ン系半導体から構成される。非晶質シリコン系半導体と
してはａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＯ、ａ−Ｓｉ
Ｎ、ａ−ＳｉＣＯ、ａ−ＳｉＯＮ、ａ−ＳｉＮＣ、ａ−
ＳｉＣＯＮ、ａ−ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＧｅＣ、ａ−Ｓｉ
ＧｅＯ、ａ−ＳｉＧｅＮ、ａ−ＳｉＣＯＮ、ａ−ＳｉＧ
ｅＮＣ、ａ−ＳｉＧｅＣＯＮ等が挙げられる。光入射側
のＲＦ−ｉ層としてはａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−Ｓｉ
Ｏ、ａ−ＳｉＮ等の半導体を用いることによって光起電
力素子の開放電圧を向上できる。光入射側とは反対側の
ＲＦ−ｉ層としてはａ−Ｓｉ等の半導体を用いることに
よって光起電力素子の短絡電流を向上できる。
【００７１】ＲＦ−ｉ層に含有される水素（Ｈ、Ｄ）及
びフッ素は、ｉ層の未結合手を補償する働きをし、ｉ層
でのキァリアーの移動度と寿命の積を向上させるもので
ある。また界面の界面準位を補償する働きをし、光起電
力素子の光起電力、光電流そして光応答性を向上させる
効果がある。ＲＦ−ｉ層の水素及びフッ素含有量は１〜
３０ａｔ％が最適な含有量として挙げられる。炭素を含
有させる場合の含有量は１０ｐｐｍ〜２０％、酸素を含
有させる場合の含有量は１００ｐｐｍ〜１０％、窒素を
含有させる場合の含有量は１ｐｐｍ〜１０％が好適な範
囲である。
【００７２】ＲＦ−ｉ層の層厚は０．５〜５０ｎｍが最
適な層厚として挙げられ、価電子帯側のテイルステイト
が少ないものであって、テイルステイトの傾きは５５ｍ
ｅＶ以下であり、且つ電子スピン共鳴（ＥＳＲ）による
未結合手の密度は１０16／ｃｍ3以下である。またＲＦ
−ｉ層の形成の際にはＨ2、Ｄ2、Ｈｅ等のガスで２〜１
００倍に原料ガスを希釈することが望ましい。
【００７３】＜透明電極＞ 透明電極はインジウム酸化物（Ｉｎ2Ｏ3)、スズ酸化物
（ＳｎＯ2)、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3＋ＳｎＯ2)が適した材料
であり、これらの材料にフッ素を含有させてもよい。透
明電極の堆積にはスパッタリング法または真空蒸着法が
最適な堆積方法である。
【００７４】スパッタリング法で堆積する場合、金属タ
ーゲット、あるいは酸化物ターゲット等のターゲットを
適宜組み合わせて用いられる。スパッタリング法で堆積
する場合、基板温度は重要な因子であって、２０℃〜６
００℃が好ましい範囲として挙げられる。また透明電極
をスパッタリング法で堆積する場合の、スパッタリング
用のガスとして、Ａｒガス等の不活性ガスが挙げられ
る。また前記不活性ガスに酸素ガス（Ｏ2)を必要に応じ
て添加することが好ましいものである。特に金属をター
ゲットにしている場合、酸素ガス（Ｏ2)は必須のもので
ある。さらに前記不活性ガス等によってターゲットをス
パッタリングする場合、放電空間の圧力は効果的にスパ
ッタリングを行うために、０．１〜５０ｍＴｏｒｒが好
ましい範囲として挙げられる。透明電極の堆積速度は、
放電空間内の圧力や放電電力に依存し、最適な堆積速度
としては、０．０１〜１０ｎｍ／ｓｅｃの範囲である。
【００７５】真空蒸着法において透明電極を堆積するの
に適した蒸着源としては、金属スズ、金属インジウム、
インジウム−スズ合金が挙げられる。また透明電極を堆
積するときの基板温度としては２５℃〜６００℃の範囲
が適した範囲である。さらに、酸素ガス（Ｏ2)を導入
し、圧力が５×１０-5Ｔｏｒｒ〜９×１０-4Ｔｏｒｒの
範囲で堆積することが必要である。この範囲で酸素を導
入することによって蒸着源から気化した前記金属が気相
中の酸素と反応して良好な透明電極が堆積される。上記
条件による透明電極の好ましい堆積速度の範囲としては
０．０１〜１０ｎｍ／ｓｅｃである。堆積速度が０．０
１ｎｍ／ｓｅｃ未満であると生産性が低下し１０ｎｍ／
ｓｅｃより大きくなると粗な膜となり透過率、導電率や
密着性が低下する。
【００７６】透明電極の層厚は、反射防止膜の条件を満
たすような条件に堆積するのが好ましいものである。具
体的な該透明電極の層厚としては５０〜５００ｎｍが好
ましい範囲として挙げられる。
【００７７】＜集電電極＞ 光起電力層であるｐｉｎ層により多くの光を入射させ、
発生したキャリアを効率よく電極に集めるためには、集
電電極の形（光の入射方向から見た形）、及び材質は重
要である。通常、集電電極の形は櫛形が使用され、その
線幅、線数などは、光起電力素子の光入射方向から見た
形、及び大きさ、集電電極の材質などによって決定され
る。線幅は通常、０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。集電
電極の材質としてはＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｐ
ｄ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、ＡｌＳｉ、Ｃ（グラファイト）
等が用いられ、通常比抵抗の小さい、Ａｇ、Ｃｕ、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｃなどの金属、あるいはこれらの合金が適し
ている。集電電極の層構造としては単一の層からなるも
のであってもよいし、さらには複数の層からなるもので
あってもよい。これらの金属は、真空蒸着法、スパッタ
リング法、メッキ法、印刷法等で形成するのが望まし
い。層厚としては１０ｎｍ〜０．５ｍｍが適している。
【００７８】真空蒸着法で形成する場合、集電電極形状
をなしたマスクを透明電極上に密着させ、真空中で所望
の金属蒸着源を電子ビームまたは抵抗加熱で蒸発させ、
透明電極上に所望の形状をした集電電極を形成する。
【００７９】スパッタリング法で形成する場合、集電電
極形状をなしたマスクを透明電極上に密着させ、真空中
にＡｒガスを導入し、所望の金属スパッタターゲットに
ＤＣを印加し、グロー放電を発生させることによって、
金属をスパッタさせ、透明電極上に所望の形状をした集
電電極を形成する。印刷法で形成する場合には、Ａｇペ
ースト、Ａｌペースト、あるいはカーボンペーストをス
クリーン印刷機で印刷する。
【００８０】以上ｐｉｎ構造の光起電力素子について説
明したが、ｐｉｎｐｉｎ構造やｐｉｎｐｉｎｐｉｎ構造
等のｐｉｎ構造を積層した光起電力素子、あるいはｎｉ
ｐ構造やｎｉｐｎｉｐ構造やｎｉｐｎｉｐｎｉｐ構造等
のｎｉｐ構造を積層した光起電力素子についても適用で
きるものである。
【００８１】
【実施例】以下、本発明に係る光起電力素子の実施例と
して太陽電池、フットセンサーを例にとり本発明に係る
光起電力素子を詳細に説明するが、本発明はこれに限定
されるものではない。 ＜実施例１−１＞ 図５に示す堆積装置を用いて図１の構成をした太陽電池
を作製した。
【００８２】まず、基板の作製を行った。厚さ０．５ｍ
ｍ、５０×５０ｍｍ2のステンレス基板をアセトンとイ
ソプロパノールで超音波洗浄し、温風乾燥させた。ＤＣ
マグネトロンスパッタリング法を用いて室温でステンレ
ス基板表面上に層厚０．３μｍのＡｇの光反射層を形成
し、その上にＲＦマグネトロスパッタリング法で３５０
℃で層厚１．０μｍのＺｎＯの透明導電層を形成し、基
板の作製を終えた。
【００８３】次に、堆積装置２００はＭＷＰＣＶＤ法と
ＲＦＰＣＶＤ法の両方を実施することができる。これを
用いて、ＺｎＯ透明導電層上にｐｉｎ層を形成した。以
下に詳細に説明する。堆積装置には不図示の原料ガス供
給装置がガス導入管を通して接続されている。原料ガス
ボンベはいずれも超高純度に精製されたもので、ＳｉＨ
4ガスボンベ、ＳｉＦ4ガスボンベ、ＣＨ4ガスボンベ、
ＧｅＨ4ガスボンベ、ＧｅＦ4ガスボンベ、ＰＨ3／Ｈ
2（希釈度：１００ｐｐｍ）ガスボンベ、Ｂ2Ｈ6／Ｈ
2（希釈度：１００ｐｐｍ）ガスボンベ、Ｈ2ガスボン
ベ、ＮＯ／Ｈｅ（希釈度：１％）ガスボンベを接続し
た。バイアス電源にはＲＦ電源を用いた。
【００８４】次に、反射層と透明導電層が形成されてい
る基板２０４の裏面をヒーター２０５に密着させ、堆積
室２０１のリークバルブ２０９を閉じ、コンダクタンス
バルブ２０７を全開にして、不図示の真空排気ポンプに
より堆積室２０１内を圧力が約１×１０-5Ｔｏｒｒにな
るまで真空排気した。以上のようにして成膜の準備が完
了した後、基板２０４上に、ａ−Ｓｉからなるｎ層（Ｍ
ＷＰＣＶＤ法）、微結晶ゲルマニウムを含有するｉ層
（ＭＷＰＣＶＤ法（１））、ａ−ＳｉＣからなるｐ層
（ＲＦＰＣＶＤ法）を順次形成した。表３（ａ）に形成
条件を示す。
【００８５】各層を形成する際、Ｈ2ガスを堆積室２０
１内に導入し、圧力が各層の形成圧力になるようにコン
ダクタンスバルブで調整し、基板温度が所望の温度で安
定したところで、原料ガスを所望の流量だけ堆積室に導
入する。次にＲＦＰＣＶＤ法を行うのであればＲＦ電源
の電力を所望の値に設定し、ＭＷＰＣＶＤ法を行うので
あればＭＷ電源の電力を所望の値に設定し、必要があれ
ばバイアスを印加し、プラズマを生起し、シャッターを
開け、所望の層厚を形成したところでシャッターを閉
じ、ＲＦ電源、ＭＷ電源を切って、プラズマを消滅させ
た。堆積室内への原料ガスの流入を止め、５分間堆積室
内へＨ2ガスを流し続けた後、Ｈ2の流入も止め、堆積室
内およびガス配管内を１×１０-5Ｔｏｒｒまで真空排気
し、次の層を形成した。
【００８６】次にｐ層上に透明電極として層厚７０ｎｍ
のＩＴＯを真空蒸着法で真空蒸着した。次に透明電極上
に櫛形の穴が開いたマスクを乗せ、Ｃｒ（４０ｎｍ）／
Ａｇ（１０００ｎｍ）／Ｃｒ（４０ｎｍ）からなる櫛形
の集電電極を真空蒸着法で形成した。
【００８７】以上で太陽電池（ＳＣ実１−１）の作製を
終えた。 ＜実施例１−２＞ 本例では、ｉ層を形成する際、ＳｉＨ4ガス流量、Ｇｅ
Ｈ4ガス流量を時間的に変化させた。他の点は、実施例
１−１と同様として、太陽電池（ＳＣ実１−２）の作製
を行った。作成条件を表３（ｂ）に示す。
【００８８】
【表３】
【００８９】＜比較例１−１−１＞ ｉ層を形成する際、基板温度を３８０℃にする以外は、
実施例１−１と同じ条件で太陽電池（ＳＣ比１−１−
１）を作製した。
【００９０】＜比較例１−１−２＞ ｉ層を形成する際、基板温度を３８０℃にする以外は、
実施例１−２と同じ条件で太陽電池（ＳＣ比１−１−
２）を作製した。
【００９１】＜比較例１−２−１＞ ｉ層を形成する際、基板温度を６３０℃にする以外は、
実施例１−１と同じ条件で太陽電池（ＳＣ比１−２−
１）を作製した。
【００９２】＜比較例１−２−２＞ ｉ層を形成する際、基板温度を６３０℃にする以外は、
実施例１−２と同じ条件で太陽電池（ＳＣ比１−２−
２）を作製した。
【００９３】（評価１） 太陽電池（ＳＣ実１−１）、（ＳＣ比１−１−１）、
（ＳＣ比１−２−１）を初期光電変換効率（光起電力／
入射光電力）の測定を行った。初期光電変換効率の測定
は、作製した太陽電池をＡＭ−１．５（１００ｍＷ／ｃ
ｍ2)光照射下に設置して、Ｖ−１特性を測定することに
より得られる。測定の結果、（ＳＣ実１−１）に対する
（ＳＣ実１−２）、（ＳＣ比１−１−１）、（ＳＣ比１
−１−２）、（ＳＣ比１−２−１）、（ＳＣ比１−２−
２）の初期光電変換効率は１．０５倍、０．９１倍、
０．９０倍、０．８９倍、０．８８倍であった。
【００９４】次にｉ層の分析を行った。ガラス基板上に
（ＳＣ実１−１）のｉ層を形成したサンプルを用いてラ
マン散乱の測定を行ったところ、ラマンシフトが３００
ｃｍ-1の微結晶ゲルマニウムに対応する鋭いピークと４
８０ｃｍ-1の非晶質シリコンに対応するブロードなピー
クが観測された。また電子線回折によって結晶性を評価
したところ、各サンプルとも、ブロードなリングの中に
シャープなリングが観察された。また高分解能電子顕微
鏡観察では微結晶ゲルマニウムに対応する粒径６０〜４
７０Åの微小領域微小な結晶領域が観察された。また、
（比較例１−１−１）、（比較例１−２−１）に対応す
る同じサンプルでは高分解能電子顕微鏡観察で微結晶ゲ
ルマニウムに対応する粒径１０〜４０Åの極微小な結晶
領域が観察された。（比較例１−２−１）のサンプルで
は粒径６００〜９００Åの微小な結晶領域が観察され
た。
【００９５】以上のように本発明の太陽電池（ＳＣ実１
−１）が比較例の太陽電池（ＳＣ比１−１−１）、（Ｓ
Ｃ比１−２−１）よりもさらに優れた特性を有すること
が分かった。
【００９６】（評価２） 太陽電池（ＳＣ実１−２）、（ＳＣ比１−１−２）、
（ＳＣ比１−２−２）を初期光電変換効率（光起電力／
入射光電力）の測定を行った。初期光電変換効率の測定
は、作製した太陽電池をＡＭ−１．５（１００ｍＷ／ｃ
ｍ2)光照射下に設置して、Ｖ−１特性を測定することに
より得られる。測定の結果、（ＳＣ実１−２）に対する
（ＳＣ比１−１−２）、（ＳＣ比１−２−２）の初期光
電変換効率は０．８９倍、０．８８倍であった。
【００９７】次にｉ層の分析を行った。ガラス基板上に
以下の表（表４）のサンプルを作製した。
【００９８】
【表４】
【００９９】ガス流量以外の条件は実施例１−２と同じ
条件で行った。（ＳＰ−１）〜（ＳＰ−５）のサンプル
を用いてラマン散乱の測定を行ったところ、各サンプル
とも、ラマンシフトが３００ｃｍ-1の微結晶ゲルマニウ
ムに対応する鋭いピークと４８０ｃｍ-1の非晶質シリコ
ンに対応するブロードなピークが観測された。また電子
線回折によって結晶性を評価したところ、各サンプルと
も、ブロードなリングの中にシャープなリングが観察さ
れた。また高分解能電子顕微鏡観察では微結晶ゲルマニ
ウムに対応する微小な結晶領域が観察され、ＧｅＨ4流
量が多いほど、粒径６０〜４７０Åの微小領域の数が増
し、微結晶ゲルマニウムの含有量が増えていることが分
かった。従って（ＳＣ実１−２）のｉ層における微結晶
ゲルマニウム含有量が図９（Ａ）のように変化している
ことが分かった。また分光光度計を用いて各サンプルの
バンドギャップを測定したところ、（ＳＣ実１−２）の
バンドギャップの層厚方向の変化は図１０（Ａ）のよう
になっていることが分かった。
【０１００】また、（比較例１−１−２）、（比較例１
−２−２）に対応する同じようなサンプルを作製して同
様な分析を行った。その結果、（比較例１−１−２）の
サンプルでは高分解能電子顕微鏡観察で微結晶ゲルマニ
ウムに対応する粒径１０〜４０Åの極微小な結晶領域が
観察された。（比較例１−２−２）のサンプルでは粒径
６４０〜１０００Åの微小な結晶領域が観察された。ま
た層厚方向に対するバンドギャップの変化は（ＳＣ実１
−２）と同様なものが得られた。
【０１０１】以上のように本発明の太陽電池（ＳＣ実１
−２）が従来の太陽電池（ＳＣ比１−１−２）、（ＳＣ
比１−２−２）よりもさらに優れた特性を有することが
分かった。
【０１０２】＜実施例２−１＞ 前記（３）の形成方法を用いて図８の堆積装置４００で
微結晶ゲルマニウムを含有するｉ層を形成した。この堆
積装置は堆積装置２００を一部改良したもので、基本的
な使用方法は同じである。ｉ層を形成する際、ＧｅＨ4
ガスをガス導入管４２１より導入し、プラズマ領域
（Ａ）でＧｅＨ4ガスのプラズマを生起し、プラズマ領
域（Ｂ）とは分離した。プラズマ領域（Ａ）でのプラズ
マ生起条件はＧｅＨ4ガス流量１０ｓｃｃｍ、圧力は８
０ｍＴｏｒｒ、ＭＷ電力は３００Ｗで行い、プラズマ領
域（Ｂ）での条件は基板温度を４２０℃にする以外は実
施例１−１と同じ条件で行った。実施例１−１と同様な
測定を行ったところ、本例（ＳＣ実２−１）の太陽電池
は実施例１−１同様、比較例の太陽電池（ＳＣ比１−１
−１）よりもさらに優れた特性を有することが分かっ
た。実施例１−１と同様な方法でｉ層の分析を行ったと
ころ、実施例１と同様に微結晶ゲルマニウムの存在を示
す結果が得られた。
【０１０３】＜実施例２−２＞ 本例では、ｉ層を形成する際、ＧｅＨ4ガスはガス導入
管４２１より導入し、プラズマ領域（Ａ）でＧｅＨ4ガ
スのプラズマを生起し、プラズマ領域（Ｂ）ではＳｉＨ
4ガスとＧｅＨ4ガスのプラズマを生起し、プラズマ領域
（Ａ）とプラズマ領域（Ｂ）とは空間的に分離した。プ
ラズマ領域（Ａ）でのプラズマ生起条件は圧力は８０ｍ
Ｔｏｒｒ、ＭＷ電力は３００Ｗで行い、実施例１−２と
同様にＧｅＨ4ガス流量を時間変化させ、プラズマ領域
（Ｂ）での条件は基板温度を４３０℃にする以外は実施
例１−２と同じ条件で行った。
【０１０４】実施例１−２と同様な測定を行ったとこ
ろ、本例（ＳＣ実２−２）の太陽電池は実施例１−２同
様、比較例の太陽電池（ＳＣ比１−１−２）、（ＳＣ比
１−２−２）よりもさらに優れた特性を有することが分
かった。実施例１−２と同様な方法でｉ層の分析を行っ
たところ、実施例１−２と同様に微結晶ゲルマニウムの
存在を示す結果が得られ、またその含有量は層厚方向に
図９（Ａ）のように変化していた。
【０１０５】＜実施例３−１＞ 図１の層構成を有する赤外フォトセンサー用のフォトダ
イオードを作製した。厚さ０．５ｍｍ、５０×５０ｍｍ
2のガラス基板をアセトンとイソプロパノールで超音波
洗浄し、温風乾燥させ、真空蒸着法で室温にてガラス基
板表面上に層厚０．１μｍのＡｌの光反射層を形成し、
基板の作製を終えた。
【０１０６】実施例１−１と同様な方法で基板上にｐ層
（ａ−Ｓｉ層厚５０ｎｍ）、ｉ層（ｍｃ−Ｇｅ含有 基
板温度４５０℃ 層厚６００ｎｍ）、ｎ層（ａ−ＳｉＣ
層厚２０ｎｍ）を順次形成した。次に、ｎ層上に実施
例１−１と同様な透明電極と集電電極を形成し、フォト
ダイオード（ＰＤ実３−１）を作製した。
【０１０７】＜実施例３−２＞ 実施例３−１と同様な方法で、基板の作製を終えた。実
施例１−２と同様な方法で基板上にｐ層（ａ−Ｓｉ層厚
５０ｎｍ）、ｉ層（ａ−ＳｉＧｅ：ｍｃ−Ｇｅ 基板温
度４５０℃ 層厚６００ｎｍ）、ｎ層（ａ−ＳｉＣ 層
厚２０ｎｍ）を順次形成した。次に、ｎ層上に実施例１
−２と同様な透明電極と集電電極を形成し、フォトダイ
オード（ＰＤ実３−２）を作製した。
【０１０８】＜比較例３−１−１＞ ｉ層を形成する際、基板温度３８０℃にする以外は、実
施例３−１と同じ条件でフォトダイオード（ＰＤ比３−
１−１）を作製した。
【０１０９】＜比較例３−１−２＞ ｉ層を形成する際、基板温度３５０℃にする以外は、実
施例３−２と同じ条件でフォトダイオード（ＰＤ比３−
１−２）を作製した。
【０１１０】＜比較例３−２−１＞ ｉ層を形成する際、基板温度６２０℃にする以外は、実
施例３−１と同じ条件でフォトダイオード（ＰＤ比３−
２−１）を作製した。
【０１１１】（評価３） 作製したフォトダイオードのオンオフ比を測定した。オ
ンオフ比はＧａＡｌＡｓ−ＬＥＤ（中心波長８８０ｎ
ｍ）の赤外光を照射したときの光電流／暗電流（測定周
波数１０ｋＨｚ）を測定した。また温度特性を測定し
た。その結果、本発明のフォトダイオード（ＰＤ実３−
１）はフォトダイオード（ＰＤ比３−１−１）、（ＰＤ
比３−２−１）よりもさらに優れた特性を有することが
分かった。
【０１１２】実施例１−１と同様なｉ層のサンプルを作
製して分析を行ったところ、（ＰＤ実３−１）は粒径８
０〜４４０Åの微結晶ゲルマニウムを含有していること
が分かった。
【０１１３】＜比較例３−２−２＞ ｉ層を形成する際、基板温度６２０℃にする以外は、実
施例３−２と同じ条件でフォトダイオード（ＰＤ比３−
２−２）を作製した。
【０１１４】（評価） 作製したフォトダイオードのオンオフ比を測定した。オ
ンオフ比はＧａＡｌＡｓＬＥＤ（中心波長８８０ｎｍ）
の赤外光を照射したときの光電流／暗電流（測定周波数
１０ｋＨｚ）を測定した。また同様な測定を周波数６０
Ｈｚ、振幅０．２ｍｍの振動環境下に置いて行った。そ
の結果、本発明のフォトダイオード（ＰＤ実３−２）は
フォトダイオード（ＰＤ比３−１−２）、（ＰＤ比３−
２−２）よりもさらに優れた特性を有することが分かっ
た。これは短絡光電流とＦＦの向上によるものである。
実施例１−２と同様なｉ層のサンプルを作製して分析を
行ったところ、（ＰＤ実３−２）は粒径６０〜４７０Å
の微結晶ゲルマニウムを含有し、且つ含有量が図１０
（Ａ）のようになっていることが分かった。
【０１１５】＜実施例４−１＞ ＳｉＨ4ガスの代わりにＳｉ2Ｈ6ガスを用いて形成した
太陽電池（ＳＣ実４−１）を作製した。実施例１−１に
おいてＳｉＨ4ガスの代わりにＳｉ2Ｈ6ガスを７０ｓｃ
ｃｍ導入する以外は実施例１−１と同様な方法で太陽電
池を作製し、実施例１と同様な測定を行ったところ、太
陽電池（ＳＣ比１−１−１）〜（ＳＣ比１−３−１）よ
りも優れた特性を有することが分かった。
【０１１６】＜実施例４−２＞ ＳｉＨ4ガスの代わりにＳｉ2Ｈ6ガスを用いて形成した
太陽電池（ＳＣ実４−２）を作製した。実施例１−２に
おいてＳｉＨ4ガスの代わりにＳｉ2Ｈ6ガスを７０→５
５→７０ｓｃｃｍと時間変化させて導入する以外は実施
例１−２と同様な方法で太陽電池を作製し、実施例１−
２と同様な測定を行ったところ、従来の太陽電池（ＳＣ
比１−１−２）〜（ＳＣ比１−３−２）よりも優れた特
性を有することが分かった。
【０１１７】＜実施例５−１＞ （II）の方法を用いて微結晶シリコン、微結晶ゲルマニ
ウムをともに含有するｉ層を有する太陽電池（ＳＣ実５
−１）を作製した。実施例１−１においてｉ層を形成す
る際、ＳｉＦ4ガス（３０ｓｃｃｍ）を新たに導入し
た。それ以外は実施例１−１と同じ条件で作製した。
【０１１８】実施例１−１と同様な測定を行ったとこ
ろ、太陽電池（ＳＣ実５−１）は（ＳＣ実１−１）より
もさらに優れた特性を有していることが分かった。また
実施例１−１と同様にラマン散乱によるｉ層の分析を行
ったところ、微結晶シリコンに対応する５２０ｃｍ-1の
鋭いピークと微結晶ゲルマニウムに対応する３００ｃｍ
-1の鋭いピークのラマンシフトが観察された。
【０１１９】＜実施例５−２＞ （II）の方法を用いて微結晶シリコン、微結晶ゲルマニ
ウムをともに含有するｉ層を有する太陽電池（ＳＣ実５
−２）を作製した。実施例１−２においてｉ層を形成す
る際、ＳｉＦ4ガス（３０ｓｃｃｍ）を新たに導入し
た。それ以外は実施例１と同じ条件で作製した。
【０１２０】実施例１−２と同様な測定を行ったとこ
ろ、太陽電池（ＳＣ実５−２）は（ＳＣ実１−２）より
もさらに優れた特性を有していることが分かった。また
実施例１−２と同様にラマン散乱によるｉ層の分析を行
ったところ、微結晶シリコンに対応する５２０ｃｍ-1の
鋭いピークと微結晶ゲルマニウムに対応する３００ｃｍ
-1の鋭いピークのラマンシフトが観察された。
【０１２１】＜実施例６−１＞ （II） の方法を用いて微結晶シリコン、微結晶ゲルマ
ニウムをともに含有するｎ層を有する太陽電池を作製し
た。実施例１−１においてｎ層を形成する際、ＧｅＦ4
ガス（１ｓｃｃｍ）を新たに導入し、ＭＷ電力を５００
Ｗにする以外は実施例１−１と同じ条件で作製した。
【０１２２】実施例１−１と同様な測定を行ったとこ
ろ、太陽電池（ＳＣ実６−１）は（ＳＣ実１−１）より
もさらに優れた特性を有することが分かった。また実施
例１−１と同様にラマン散乱によるｉ層の分析を行った
ところ、微結晶シリコンに対応する５２０ｃｍ-1の鋭い
ピークと微結晶ゲルマニウムに対応する３００ｃｍ-1の
鋭いピークのラマンシフトが観察された。
【０１２３】＜実施例６−２＞ （II）の方法を用いて微結晶シリコン、微結晶ゲルマニ
ウムをともに含有し、微結晶シリコン含有量が層厚方向
に変化している太陽電池を作製した。実施例１において
ｉ層を形成する際、ＳｉＦ4ガスを新たに導入し、流量
を時間変化させ、基板温度４７０℃にした。その他の条
件は実施例１−２と同じ条件で作製した。実施例１−２
と同様な測定を行ったところ、太陽電池（ＳＣ実６−
２）は（ＳＣ実５−２）よりもさらに優れた特性を有す
ることが分かった。また実施例１と同様にラマン散乱に
よるｉ層の分析を行ったところ、微結晶シリコンに対応
する５２０ｃｍ-1の鋭いピークと微結晶ゲルマニウムに
対応する３００ｃｍ-1の鋭いピークのラマンシフトが観
察された。実施例１−２と同様にサンプルを作製して微
結晶シリコンに対応する微小領域を観察したところ、層
厚方向に対する微結晶シリコン含有量が図１１（Ａ）の
ようになっていることが分かった。
【０１２４】＜実施例７−１＞ 図６のロール・ツー・ロール法を用いた堆積装置を使用
して、図４のｐｉｎｐｉｎ型太陽電池（ＳＣ実７−１）
を作製した。この装置は基板送り出し室３１０と、複数
の堆積室３０１〜３０９と、基板巻き取り室３１１を順
次配置し、それらの間を分離通路３１２で接続してな
り、帯状の基板３１３がこれらの中を通って、基板送り
出し室から基板巻き取り室に連続的に移動し、且つ各堆
積室でそれぞれの堆積膜を同時に形成することができ
る。
【０１２５】堆積室３０１ではＤＣマグネトロンスパッ
タリング、堆積室３０２、３０９ではＲＦマグネトロン
スパッタリングを実施することができ、堆積室３０３、
３０４、３０７、３０８ではマイクロ波アプリケーター
を取り付けることによってマイクロ波プラズマＣＶＤ法
を実施することができ、さらに堆積室３０５、３０６で
は内部にＲＦ電極を配することによってＲＦプラズマＣ
ＶＤ法を実施することができる。また各堆積室には基板
加熱用のハロゲンランプヒーター３１８が配置されてい
る。
【０１２６】図７（ａ）に示す３５０ａは堆積室３０３
〜３０８を上から見た図で、各堆積室にはガスの入り口
３１４と排気口３１５がある。各堆積室でガスの排気方
向は紙面裏側の方向になっている。各堆積室でガスの排
気方向は紙面裏側の方向になっている。堆積室３０１、
３０２、３０９にはＡｒガスの入り口３２６があり、ま
た堆積室３０３〜３０８には堆積膜をプラズマＣＶＤ法
で形成するための原料ガスの入り口３１４があり、それ
ぞれに実施例１−１と同じ原料ガス供給装置が接続され
ている。
【０１２７】堆積室３０５、３０６の排気口には真空排
気ポンプとしてメカニカルブースターポンプが、他の堆
積室および基板送り出し室、基板巻き取り室には油拡散
ポンプが接続されている。またＲＦ電極にはＲＦ電源が
接続され、マイクロ波アプリケーターにはＭＷ電源が接
続されている。さらにｉ層の堆積室である堆積室３０４
と３０７にはバイアス電極３３１が設置されており、電
源としてＤＣ電源が接続されている。
【０１２８】また堆積室３０１のターゲットにはＡｇ、
堆積室３０２のターゲットにはＺｎＯ、堆積室３０９の
ターゲットにはＩｎ2Ｏ3＋ＳｎＯ2（５％）を用いた。
各堆積室に接続された分離通路には掃気ガスを流入させ
る入口３１９があり、図６に示すような掃気ガスを流入
させる。基板送り出し室には送り出しロール３２０と基
板に適度の張力を与え、常に水平に保つためのガイドロ
ーラー３２１があり、基板巻き取り室には巻き取りロー
ル３２２とガイドローラー３２３がある。
【０１２９】まず、長さ３００ｍ、幅５０ｃｍ、厚さ
０．１ｍｍの長尺状ステンレスシートを送り出しロール
に巻き付け、基板送り出し室にセットし、各堆積室内を
通過させた後に基板の端を基板巻き取りロールに巻き付
けた。装置全体を真空排気ポンプで真空排気し、各堆積
室のランプヒーターを点灯させ、各堆積室内の基板温度
が各所定の温度になるように設定する。装置全体の圧力
が１ｍＴｏｒｒ以下になったら掃気ガスの入り口３１９
から各掃気ガスを流入させ、基板を図の矢印の方向に移
動させながら、巻き取りロールで巻き取っていき、堆積
室３０１、３０２、３０９にはＡｒガスを所定量流し
た。さらに他の堆積室ではそれぞれの原料ガスを流し
た。この際、各堆積室に流入させる原料ガスが他の堆積
室に拡散しないように各分離通路に流入させる掃気ガス
の流量、各堆積室の圧力を調整した。次に各堆積室にＤ
Ｃ電力、ＲＦ電力、ＭＷ電力を導入してプラズマを生起
し、堆積室３０１、３０２、３０９ではスパッタリング
法を実施し、堆積室３０５、３０６ではＲＦＰＣＶＤ法
を実施し、他の堆積室ではＭＷＰＣＶＤ法を実施し、各
堆積室で各堆積膜を同時に連続形成していった。
【０１３０】基板上に堆積室３０１で光反射層（Ａｇ
基板温度３５０℃ 膜厚０．３μｍ）を形成し、さらに
堆積室３０２で透明導電層（ＺｎＯ 基板温度３５０℃
膜厚２．０μｍ）、堆積室３０３でｎ１層（Ｐドープ
ａ−Ｓｉ 層厚３０ｎｍ）、堆積室３０４で第１のｉ１
型層（ｍｃ−Ｇｅ：ｍｃ−Ｓｉ含有 層厚１８０ｎｍ基
板温度４８０℃）、堆積室３０５で第１のｐ１型層（Ｂ
ドープａ−Ｓｉ 層厚１０ｎｍ）、堆積室３０６で第２
のｎ２型層（Ｐドープａ−Ｓｉ層厚２０ｎｍ）、堆積室
３０７でｉ２型層（ａ−Ｓｉ 層厚２５０ｎｍ）、堆積
室３０８で第２のｐ２型層（Ｂドープａ−ＳｉＣ 層厚
５ｎｍ）、堆積室３０９で透明電極（ＩＴＯ 基板温度
１６０℃ 層厚７０ｎｍ）を順次形成した。
【０１３１】基板を巻き終えたところでプラズマを消滅
させ、すべてのガスの導入を止め、堆積室内部の圧力が
０．１ｍＴｏｒｒ以下になるまで真空排気した後に、該
堆積装置全体をリークし、ロール状の基板を取り出し
た。基板表面を触針式膜厚計で表面の凹凸を調べたとこ
ろ、山の高さが平均０．２２μｍの凹凸があることが分
かった。これはＡｇの光反射層とＺｎＯの透明導電層を
形成する際の基板温度が３５０℃と高いため、これらの
膜表面がテクスチャー化したことによる。
【０１３２】次にロール・ツー・ロール方式を用いたス
クリーン印刷機で２層構成の集電電極を形成した。まず
ＩＴＯの透明電極表面上に櫛形形状の厚さ約３μｍのカ
ーボンペーストを印刷し、乾燥させ、次にカーボンペー
スト表面上に同じ形状で厚さ約１０μｍのＡｇペースト
を印刷し、乾燥させ、１０ｃｍ×２５ｃｍの大きさに切
断した。
【０１３３】＜実施例７−２＞ 本例では、堆積室を上からみた図として、図７（ｂ）に
示す構造の装置を用いた。すなわち、３５０ｂは堆積室
３０４を上から見た図で複数のガス導入管があり、各ガ
ス導入管に流れるＧｅＨ4ガスを変えることで、形成さ
れたｉ層内の微結晶ゲルマニウムの含有量を層厚方向に
変化させることができる。３５０ｂには矢印の大きさで
ＧｅＨ4ガスの流量を示した。
【０１３４】まず、実施例７−１と同様の長尺状ステン
レスシートを送り出し各堆積室で各堆積膜を同時に連続
形成した。基板上に堆積室３０１で光反射層（Ａｇ 基
板温度３５０℃ 膜厚０．３μｍ）を形成し、さらに堆
積室３０２で透明導電層（ＺｎＯ 基板温度３５０℃
膜厚２．０μｍ）、堆積室３０３でｎ1層（Ｐドープａ
−Ｓｉ層厚３０ｎｍ）、堆積室３０４で第１のｉ1型層
（ｍｃ−Ｇｅ含有 層厚１２０ｎｍ 基板温度４３０℃
ＤＣ電圧 ２５０Ｖ）、堆積室３０５で第１のｐ1型
層（Ｂドープａ−Ｓｉ 層厚２０ｎｍ）、堆積室３０６
で第２のｎ2型層（Ｐドープａ−Ｓｉ層厚２０ｎｍ）、
堆積室３０７でｉ2型層（ａ−Ｓｉ層厚２２０ｎｍ）、
堆積室３０８で第２のｐ2型層（Ｂドープａ−ＳｉＣ層
厚５ｎｍ）、堆積室３０９で透明電極（ＩＴＯ 基板温
度１６０℃ 層厚７０ｎｍ）を順次形成した。ｉ1層を
形成する際、ＧｅＨ4流量を時間変化させ、微結晶ゲル
マニウムの含有量の変化を図９（Ｃ）のようにした。
【０１３５】基板を巻き終えたところでプラズマを消滅
させ、すべてのガスの導入を止め、堆積室内部の圧力が
０．１ｍＴｏｒｒ以下になるまで真空排気した後に、該
堆積装置全体をリークし、ロール状の基板を取り出し
た。基板表面を触針式膜厚計で表面の凹凸を調べたとこ
ろ、山の高さが平均０．２３μｍの凹凸があることが分
かった。これはＡｇの光反射層とＺｎＯの透明導電層を
形成する際の基板温度が３５０℃と高いため、これらの
膜表面がテクスチャー化したことによる。次にロール・
ツー・ロール方式を用いたスクリーン印刷機で２層構成
の集電電極を形成した。まずＩＴＯの透明電極表面上に
櫛形形状の厚さ約３μｍのカーボンペーストを印刷し、
乾燥させ、次にカーボンペースト表面上に同じ形状で厚
さ約１０μｍのＡｇペーストを印刷し、乾燥させ、１０
ｃｍ×２５ｃｍの大きさに切断した。
【０１３６】＜比較例７−１−１＞ ｉ1層の基板温度を３５０℃にする以外は実施例７−１
と同じ条件でｐｉｎｐｉｎ型の太陽電池（ＳＣ比７−１
−１）を作製した。
【０１３７】＜比較例７−１−２＞ ｉ1層の基板温度を３４０℃にする以外は実施例７−２
と同じ条件でｐｉｎｐｉｎ型の太陽電池（ＳＣ比７−１
−２）を作製した。
【０１３８】＜比較例７−２−１＞ ｉ1層の基板温度を６５０℃にする以外は実施例７−１
と同じ条件でｐｉｎｐｉｎ型の太陽電池（ＳＣ比７−２
−１）を作製した。実施例１−１と同様な測定を行った
ところ（ＳＣ実７−１）の方が（ＳＣ比７−１−１）、
（ＳＣ比７−２−１）よりも優れた特性を有することが
分かった。
【０１３９】＜比較例７−２−２＞ ｉ1層の基板温度を６３０℃にする以外は実施例７−２
と同じ条件でｐｉｎｐｉｎ型の太陽電池（ＳＣ比７−２
−２）を作製した。実施例１−２と同様な測定を行った
ところ（ＳＣ実７−２）の方が（ＳＣ比７−１−２）、
（ＳＣ比７−２−２）よりも優れた特性を有することが
分かった。
【０１４０】＜実施例８−１＞ 実施例７−１で作製したｐｉｎｐｉｎ型の太陽電池をモ
ジュール化し、フィールドテストを行った。実施例７で
作製した光未照射の１０ｃｍ×２５ｃｍの太陽電池（Ｓ
Ｃ実７−１）を６５個を用意した。厚さ５．０ｍｍのア
ルミニウム板上にＥＶＡ（エチレン ビニル アセテー
ト）からなる接着材シートを乗せ、その上にナイロンシ
ートを乗せ、その上に６５個の太陽電池を配列し、負荷
に適合するように直列化および並列化を行った。その上
にＥＶＡの接着材シートを乗せ、その上にフッ素樹脂シ
ートを乗せて、真空ラミネートし、モジュール（ＭＪ実
８−１）を作製した。
【０１４１】＜実施例８−２＞ 実施例７−２で作製したｐｉｎｐｉｎ型の太陽電池をモ
ジュール化し、フィールドテストを行った。実施例７で
作製した光未照射の１０ｃｍ×２５ｃｍの太陽電池（Ｓ
Ｃ実７−２）を６５個を用意した。厚さ５．０ｍｍのア
ルミニウム板上にＥＶＡ（エチレン ビニル アセテー
ト）からなる接着材シートを乗せ、その上にナイロンシ
ートを乗せ、その上に６５個の太陽電池を配列し、負荷
に適合するように直列化および並列化を行った。その上
にＥＶＡの接着材シートを乗せ、その上にフッ素樹脂シ
ートを乗せて、真空ラミネートし、モジュール（ＭＪ実
８−２）を作製した。
【０１４２】＜比較例８−１−１＞ 光未照射の太陽電池（ＳＣ比７−１−１）を６５個用い
て実施例８−１と同様にモジュール（ＭＪ比８−１−
１）を作製した。
【０１４３】＜比較例８−１−２＞ 光未照射の太陽電池（ＳＣ比７−１−２）を６５個用い
て実施例８−２と同様にモジュール（ＭＪ比８−１−
２）を作製した。
【０１４４】＜比較例８−２−１＞ 光未照射の太陽電池（ＳＣ比７−２）を６５個用いて実
施例８と同様にモジュール（ＭＪ比８−２）を作製し
た。
【０１４５】（評価ＭＪ１） ２つのモジュール（ＭＪ比８−１−１）、（ＭＪ比８−
２−１）は最も太陽光を集光できる角度に設置した。フ
ィールドテストの測定は１年経過後の光電変換効率を測
定し、劣化率（１年後の光電変換効率／初期光電変換効
率）を求めることによって行った。
【０１４６】その結果、本発明の太陽電池を用いたモジ
ュール（ＭＪ実８−１）は従来のモジュール（ＭＪ比８
−１−１）、（ＭＪ比８−２−１）よりもさらに優れた
初期光電変換効率およびフィールド耐久性を有している
ことが分かった。
【０１４７】（評価ＭＪ２） ２つのモジュールは（ＭＪ比８−１−２）、（ＭＪ比８
−２−２）最も太陽光を集光できる角度に設置した。フ
ィールドテストの測定は１年経過後の光電変換効率を測
定し、劣化率（１年後の光電変換効率／初期光電変換効
率）を求めることによって行った。
【０１４８】その結果、本発明の太陽電池を用いたモジ
ュール（ＭＪ実８−２）は従来のモジュール（ＭＪ比８
−１−２）、（ＭＪ比８−２−２）よりもさらに優れた
初期光電変換効率およびフィールド耐久性を有している
ことが分かった。以上のように、本発明の光起電力素子
の効果は素子、素子構成、素子材料によらず発揮される
ことが分かった。
【０１４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光起電力
素子では長波長の感度、フィルファクターを向上させる
ことができ、光電変換効率を向上させることができる。
さらに本発明は光劣化を抑制することができ、フィール
ド耐久性が高く、温度特性が優れている。また、本発明
の光起電力素子を用いたフォトセンサーでは残像、振動
劣化を抑制することができる。また本発明の光起電力素
子はマイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いて形成するため
生産性が高いという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光起電力素子の層構成図である。
【図２】本発明の光起電力素子の層構成図である。
【図３】本発明の光起電力素子の層構成図である。
【図４】本発明の光起電力素子の層構成図である。
【図５】本発明の光起電力素子の製造に用いる堆積装置
の概略図である。
【図６】本発明の光起電力素子の製造に用いるロール・
ツー・ロール法の堆積装置の概略図である。
【図７】図６に示す堆積室の平面図である。
【図８】本発明の光起電力素子の製造に用いる堆積装置
の概略図である。
【図９】本発明における微結晶ゲルマニウムの含有量の
層厚方向変化を示す特性図である。
【図１０】本発明におけるバンドギャップの層厚方向変
化を示す特性図である。
【図１１】本発明における微結晶シリコン含有量の層厚
方向変化を示す特性図である。
【符号の説明】
１０１ 基板 １０２ ｎ層 １０３ ｉ層 １０４ ｐ層 １０５ 透明電極 １０６ 集電電極 １１１ 基板 １１２ ｎ1層 １１３ ｉ1層 １１４ ｐ1層 １１５ ｎ2層 １１６ ｉ2層 １１７ ｐ2層 １１８ 透明電極 １１９ 集電電極 １２１ 基板 １２２ ｎ1層 １２３ ｉ1層 １２４ ｐ1層 １２５ ｎ2層 １２６ ｉ2層 １２７ ｐ2層 １２８ ｎ2層 １２９ ｉ2層 １３０ ｐ2層 １３１ 透明電極 １３２ 集電電極 １４２ 支持体 １４３ 光反射層 １４４ 透明導電層 １４５ ｎ1層 １４６ ｉ1層 １４７ ｐ1層 １４８ ｎ2層 １４９ ｉ2層 １５０ ｐ2層 １５１ 透明電極 １５２ 集電電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−204047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−210826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−99386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−222279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−47177（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−224371（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−80371（ＪＰ，Ａ)

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ｐｉｎ型光起電力素子のｉ型層が微結晶
    ゲルマニウムを含有する非晶質シリコンゲルマニウムか
    らなることを特徴とする光起電力素子。
  2. 【請求項２】 前記微結晶ゲルマニウムの粒径が５０乃
    至５００Åであることを特徴とする請求項１記載の光起
    電力素子。
  3. 【請求項３】 前記微結晶ゲルマニウムの含有量が最大
    となる位置がｉ型層の厚みの中央とｐ型層との間にある
    ことを特徴とする請求項１記載の光起電力素子。
  4. 【請求項４】 更に微結晶シリコンを含有することを特
    徴とする請求項１記載の光起電力素子。
  5. 【請求項５】 前記微結晶シリコンの粒径が５０乃至５
    ００Åであることを特徴とする請求項１記載の光起電力
    素子。
  6. 【請求項６】 前記微結晶シリコンの含有量が最小とな
    る位置がｉ型層の厚みの中央とｐ型層との間にあること
    を特徴とする請求項１記載の光起電力素子。
  7. 【請求項７】 ｐ型層及び／またはｎ型層が微結晶ゲル
    マニウムを含有することを特徴とする請求項１記載の光
    起電力素子。
  8. 【請求項８】 前記微結晶ゲルマニウムの粒径が５０乃
    至５００Åであることを特徴とする請求項７記載の光起
    電力素子。
  9. 【請求項９】 前記ｐ型層及び／またはｎ型層が更に微
    結晶シリコンを含有することを特徴とする請求項１記載
    の光起電力素子。
  10. 【請求項１０】 前記微結晶シリコンの粒径が５０乃至
    ５００Åであることを特徴とする請求項９記載の光起電
    力索子。
  11. 【請求項１１】 光起電力素子、負荷及び該光起電力素
    子からの電力を該負荷に供給させる手段を有する発電装
    置に於いて、前記光起電力素子はｐｉｎ型光起電力素子
    であり、ｉ型層が微結晶ゲルマニウムを含有する非晶質
    シリコンゲルマニウムからなることを特徴とする発電装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記微結晶ゲルマニウムの粒径が５０
    乃至５００Åであることを特徴とする請求項１１記載の
    発電装置。
  13. 【請求項１３】 前記微結晶ゲルマニウムの含有量が最
    大となる位置がｉ型層の厚みの中央とｐ型層との間にあ
    ることを特徴とする請求項１１記載の発電装置。
  14. 【請求項１４】 更に微結晶シリコンを含有することを
    特徴とする請求項１１記載の発電装置。
  15. 【請求項１５】 前記微結晶シリコンの粒径が５０乃至
    ５００Åであることを特徴とする請求項１１記載の発電
    装置。
  16. 【請求項１６】 前記微結晶シリコンの含有量が最小と
    なる位置がｉ型層の厚みの中央とｐ型層との間にあるこ
    とを特徴とする請求項１１記載の発電装置。
  17. 【請求項１７】 ｐ型層及び／またはｎ型層が微結晶ゲ
    ルマニウムを含有することを特徴とする請求項１１記載
    の発電装置。
  18. 【請求項１８】 前記微結晶ゲルマニウムの粒径が５０
    乃至５００Åであることを特徴とする請求項１７記載の
    発電装置。
  19. 【請求項１９】 前記ｐ型層及び／またはｎ型層が更に
    微結晶シリコンを含有することを特徴とする請求項１１
    記載の発電装置。
  20. 【請求項２０】 前記微結晶シリコンの粒径が５０乃至
    ５００Åであることを特徴とする請求項１９記載の発電
    装置。
  21. 【請求項２１】 堆積室の領域（Ａ）においてゲルマニ
    ウムを含有するガスにマイクロ波を照射してゲルマニウ
    ムを含有するラジカルＲgを生成し、 別の領域（Ｂ）においてシリコン及び／またはゲルマニ
    ウムを含有するガスにマイクロ波を照射してシリコン及
    びゲルマニウムを含有するラジカルＲを生成し、前記ラ
    ジカルＲg及びラジカルＲを更に別の領域（Ｃ）におい
    て反応させることにより、微結晶ゲルマニウムを含有す
    る非晶質シリコンゲルマニウムからなる層を形成するこ
    とを特徴とする光起電力素子の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記領域（Ｃ）はｐ型層、ｎ型層、又
    はｉ型層表面であることを特徴とする請求項２１記載の
    光起電力素子の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記非晶質シリコンゲルマニウムと微
    結晶ゲルマニウムとを有する層を形成する基板温度は４
    ００度乃至６００度であることを特徴とする請求項２１
    記載の光起電力素子の製造方法。
  24. 【請求項２４】 堆積室の領域（ＡＡ）においてゲルマ
    ニウムを含有するガスにマイクロ波を照射してゲルマニ
    ウムを含有するラジカルＲgeを生成し、 別の領域（ＢＢ）においてシリコン及び／またはゲルマ
    ニウムを含有するガスにマイクロ波を照射してシリコン
    及びゲルマニウムを含有するラジカルＲrを生成し、 前記ラジカルＲge及びラジカルＲrを更に別の領域（Ｃ
    Ｃ）において反応させることにより、 微結晶ゲルマニウムを含有する非晶質シリコンゲルマニ
    ウムからなるｐまたはｎ型層を形成することを特徴とす
    る光起電力素子の製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記ｐまたはｎ型層を形成する基板温
    度は４００度乃至６００度であることを特徴とする請求
    項２４記載の光起電力素子の製造方法。
  26. 【請求項２６】 前記領域（ＣＣ）は基体またはｉ型層
    表面であることを特徴とする請求項２４記載の光起電力
    素子の製造方法。
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Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180870B1 (en) * 1996-08-28 2001-01-30 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic device
JP3437386B2 (ja) * 1996-09-05 2003-08-18 キヤノン株式会社 光起電力素子、並びにその製造方法
US5959312A (en) * 1996-09-27 1999-09-28 Xerox Corporation Sensor with doped microcrystalline silicon channel leads with bubble formation protection means
DE69838627T2 (de) * 1997-03-10 2008-08-28 Canon K.K. Verfahren zur Abscheidung eines Films, Vorrichtung zum Herstellen abgeschiedener Filme, Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes
US5850064A (en) 1997-04-11 1998-12-15 Starfire Electronics Development & Marketing, Ltd. Method for photolytic liquid phase synthesis of silicon and germanium nanocrystalline materials
AU756834B2 (en) * 1997-08-01 2003-01-23 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing a microcrystal semiconductor thin film
JPH1154773A (ja) * 1997-08-01 1999-02-26 Canon Inc 光起電力素子及びその製造方法
JP2001514444A (ja) * 1997-08-26 2001-09-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド プラズマ処理チャンバへ安定した電力を送ることができる装置及び方法
US6951689B1 (en) * 1998-01-21 2005-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Substrate with transparent conductive layer, and photovoltaic element
US6303945B1 (en) * 1998-03-16 2001-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor element having microcrystalline semiconductor material
US6420691B1 (en) * 1998-07-08 2002-07-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Charge-coupled device for low background observations
JP3792903B2 (ja) * 1998-07-22 2006-07-05 株式会社カネカ 半導体薄膜および薄膜デバイス
EP1032052B1 (en) * 1999-02-26 2010-07-21 Kaneka Corporation Method of manufacturing silicon based thin film photoelectric conversion device
JP3589581B2 (ja) * 1999-02-26 2004-11-17 株式会社カネカ タンデム型の薄膜光電変換装置の製造方法
AU767161B2 (en) * 1999-08-20 2003-10-30 Kaneka Corporation Method and apparatus for manufacturing semiconductor device
AU2001287284A1 (en) * 2000-03-20 2001-10-08 Aegis Semiconductor A semitransparent optical detector including a silicon and germanium alloy and method of making
US6879014B2 (en) * 2000-03-20 2005-04-12 Aegis Semiconductor, Inc. Semitransparent optical detector including a polycrystalline layer and method of making
US6670599B2 (en) 2000-03-27 2003-12-30 Aegis Semiconductor, Inc. Semitransparent optical detector on a flexible substrate and method of making
TW565812B (en) * 2000-07-21 2003-12-11 Ebauchesfabrik Eta Ag Display assembly including an electro-optical cell and a photovoltaic cell
BRPI0106382B1 (pt) * 2001-03-13 2017-07-11 Universidade Do Estado Do Rio De Janeiro - Uerj Process for obtaining decocts from vitis labrusca and vitis vinifera casts, process for obtaining the hydro-alcoholic extract, process for obtaining the hydro-alcoholic extract-ethyl acetate and pharmaceutical compositions
US6657378B2 (en) * 2001-09-06 2003-12-02 The Trustees Of Princeton University Organic photovoltaic devices
US6879046B2 (en) * 2001-06-28 2005-04-12 Agere Systems Inc. Split barrier layer including nitrogen-containing portion and oxygen-containing portion
US6918946B2 (en) * 2001-07-02 2005-07-19 Board Of Regents, The University Of Texas System Applications of light-emitting nanoparticles
US6846565B2 (en) * 2001-07-02 2005-01-25 Board Of Regents, The University Of Texas System Light-emitting nanoparticles and method of making same
US8618595B2 (en) * 2001-07-02 2013-12-31 Merck Patent Gmbh Applications of light-emitting nanoparticles
US7002697B2 (en) * 2001-08-02 2006-02-21 Aegis Semiconductor, Inc. Tunable optical instruments
EP1437776B1 (en) * 2001-10-12 2011-09-21 Nichia Corporation Light emitting device and method for manufacture thereof
US7436038B2 (en) * 2002-02-05 2008-10-14 E-Phocus, Inc Visible/near infrared image sensor array
US7276749B2 (en) * 2002-02-05 2007-10-02 E-Phocus, Inc. Image sensor with microcrystalline germanium photodiode layer
KR100455426B1 (ko) * 2002-03-29 2004-11-06 주식회사 엘지이아이 열교환기 연속 표면처리장비의 2열처리구조
KR101030068B1 (ko) * 2002-07-08 2011-04-19 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 질화물 반도체 소자의 제조방법 및 질화물 반도체 소자
JP2007524828A (ja) * 2003-06-20 2007-08-30 アイギス セミコンダクター インコーポレイテッド 熱光学フィルタ及びそれを用いた赤外線センサ
WO2005022900A2 (en) * 2003-08-26 2005-03-10 Redshift Systems Corporation Infrared camera system
US7221827B2 (en) * 2003-09-08 2007-05-22 Aegis Semiconductor, Inc. Tunable dispersion compensator
EP1671177A1 (en) * 2003-10-07 2006-06-21 Aegis Semiconductor, Inc. Tunable optical filter with heater on a cte-matched transparent substrate
US9222169B2 (en) * 2004-03-15 2015-12-29 Sharp Laboratories Of America, Inc. Silicon oxide-nitride-carbide thin-film with embedded nanocrystalline semiconductor particles
DE102005013537A1 (de) * 2004-03-24 2005-10-20 Sharp Kk Fotoelektrischer Wandler und Herstellverfahren für einen solchen
US8035113B2 (en) * 2004-04-15 2011-10-11 The Trustees Of Boston University Optical devices featuring textured semiconductor layers
EP1735838B1 (en) * 2004-04-15 2011-10-05 Trustees of Boston University Optical devices featuring textured semiconductor layers
JP4410654B2 (ja) * 2004-10-20 2010-02-03 三菱重工業株式会社 薄膜シリコン積層型太陽電池及びその製造方法
JP2006120745A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 薄膜シリコン積層型太陽電池
WO2008143716A2 (en) * 2007-01-22 2008-11-27 Innovalight, Inc. In situ modification of group iv nanoparticles using gas phase nanoparticle reactors
DE102007008381A1 (de) * 2007-02-21 2008-08-28 Robert Bosch Gmbh Strahlungssensorelement, Verfahren zur Herstellung eines Strahlungssensorelements und Sensorfeld
FR2913011B1 (fr) * 2007-02-22 2010-03-12 Centre Nat Rech Scient Nouveaux materiaux comprenant des elements du groupe 14
US8431818B2 (en) * 2007-05-08 2013-04-30 Vanguard Solar, Inc. Solar cells and photodetectors with semiconducting nanostructures
US7999176B2 (en) * 2007-05-08 2011-08-16 Vanguard Solar, Inc. Nanostructured solar cells
KR101324292B1 (ko) * 2007-05-29 2013-11-01 주성엔지니어링(주) 고효율 태양전지와 그 제조방법 및 이를 위한 태양전지제조장치
US8471170B2 (en) 2007-07-10 2013-06-25 Innovalight, Inc. Methods and apparatus for the production of group IV nanoparticles in a flow-through plasma reactor
US8968438B2 (en) * 2007-07-10 2015-03-03 Innovalight, Inc. Methods and apparatus for the in situ collection of nucleated particles
JP2009200095A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Tokyo Electron Ltd 薄膜およびその薄膜を用いた半導体装置の製造方法
US8592800B2 (en) * 2008-03-07 2013-11-26 Trustees Of Boston University Optical devices featuring nonpolar textured semiconductor layers
US8758507B2 (en) * 2008-06-16 2014-06-24 Silicor Materials Inc. Germanium enriched silicon material for making solar cells
US7887633B2 (en) * 2008-06-16 2011-02-15 Calisolar, Inc. Germanium-enriched silicon material for making solar cells
CN101640226B (zh) * 2008-07-28 2012-08-22 福建钧石能源有限公司 叠层结构和包括该叠层结构的薄膜太阳能电池
KR101161378B1 (ko) * 2008-09-09 2012-07-02 엘지전자 주식회사 백색 반사층을 구비한 박막형 태양전지 모듈 및 그 제조방법
US8742531B2 (en) * 2008-12-08 2014-06-03 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Electrical devices including dendritic metal electrodes
CN101909145B (zh) * 2009-06-05 2012-03-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 影像杂讯过滤***及方法
KR100989615B1 (ko) * 2009-09-02 2010-10-26 엘지전자 주식회사 태양전지
JP5143289B2 (ja) * 2009-11-05 2013-02-13 三菱電機株式会社 光起電力装置およびその製造方法
US20120241769A1 (en) * 2009-11-27 2012-09-27 Sharp Kabushiki Kaisha Photodiode and manufacturing method for same, substrate for display panel, and display device
DE102010006314A1 (de) * 2010-01-29 2011-08-04 EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V., 26129 Photovoltaische Mehrfach-Dünnschichtsolarzelle
JP5433462B2 (ja) * 2010-03-03 2014-03-05 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US20110214722A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-08 Chien-Chung Bi Thin film solar cell
TW201133881A (en) * 2010-03-22 2011-10-01 Auria Solar Co Ltd Thin film solar cell and manufacturing method thereof
TWI511309B (zh) * 2010-08-26 2015-12-01 Nat Science And Technology Dev Agency 具有雙層電池結構之串聯式薄膜矽太陽能電池
CN102130212B (zh) * 2010-12-31 2012-10-03 常州天合光能有限公司 一种太阳能电池制作方法
CN106591939A (zh) * 2015-10-15 2017-04-26 上海新昇半导体科技有限公司 单晶硅锭及晶圆的形成方法
CN110284037B (zh) * 2019-07-23 2020-06-05 山东大学 一种分解三元合金制备硅或锗纳米材料的方法
CN115548169B (zh) * 2022-10-26 2023-05-16 莆田市威特电子有限公司 一种氧化锌镓作为透明电极的非晶硅太阳能电池及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60210826A (ja) * 1984-04-03 1985-10-23 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池
JPS60224282A (ja) * 1984-04-20 1985-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
US4818563A (en) * 1985-02-21 1989-04-04 Canon Kabushiki Kaisha Process for forming deposited film
US4801468A (en) * 1985-02-25 1989-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Process for forming deposited film
JPH07101751B2 (ja) * 1985-03-28 1995-11-01 キヤノン株式会社 光起電力素子の製造方法
JP2686928B2 (ja) * 1985-08-26 1997-12-08 アンリツ株式会社 シリコン・ゲルマニウム混晶薄膜導電体

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