JPH04355970A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH04355970A JPH04355970A JP3249728A JP24972891A JPH04355970A JP H04355970 A JPH04355970 A JP H04355970A JP 3249728 A JP3249728 A JP 3249728A JP 24972891 A JP24972891 A JP 24972891A JP H04355970 A JPH04355970 A JP H04355970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- single crystal
- layer
- manufacturing
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 24
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 abstract description 9
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 6
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 69
- 239000010408 film Substances 0.000 description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 46
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 13
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 6
- 229910007260 Si2F6 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- -1 cyclic silane compound Chemical class 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- SDNBGJALFMSQER-UHFFFAOYSA-N trifluoro(trifluorosilyl)silane Chemical compound F[Si](F)(F)[Si](F)(F)F SDNBGJALFMSQER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015148 B2H6 Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N boron tribromide Chemical compound BrB(Br)Br ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- MGNHOGAVECORPT-UHFFFAOYSA-N difluorosilicon Chemical compound F[Si]F MGNHOGAVECORPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910021630 Antimony pentafluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017009 AsCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017050 AsF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017049 AsF5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015845 BBr3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015844 BCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021180 PF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021174 PF5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007245 Si2Cl6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003676 SiBr4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004016 SiF2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003816 SiH2F2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003828 SiH3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003826 SiH3Cl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003822 SiHCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000074 antimony hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- VBVBHWZYQGJZLR-UHFFFAOYSA-I antimony pentafluoride Chemical compound F[Sb](F)(F)(F)F VBVBHWZYQGJZLR-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000070 arsenic hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N arsenic pentafluoride Chemical compound F[As](F)(F)(F)F YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEYOHULQRFXULB-UHFFFAOYSA-N arsenic trichloride Chemical compound Cl[As](Cl)Cl OEYOHULQRFXULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCMGUODNZMETBM-UHFFFAOYSA-N arsenic trifluoride Chemical compound F[As](F)F JCMGUODNZMETBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- KBDJQNUZLNUGDS-UHFFFAOYSA-N dibromosilicon Chemical compound Br[Si]Br KBDJQNUZLNUGDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentafluoride Chemical compound FP(F)(F)(F)F OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKFBZNUBXWCCHG-UHFFFAOYSA-N phosphorus trifluoride Chemical compound FP(F)F WKFBZNUBXWCCHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AIFMYMZGQVTROK-UHFFFAOYSA-N silicon tetrabromide Chemical compound Br[Si](Br)(Br)Br AIFMYMZGQVTROK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OLRJXMHANKMLTD-UHFFFAOYSA-N silyl Chemical compound [SiH3] OLRJXMHANKMLTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- OUULRIDHGPHMNQ-UHFFFAOYSA-N stibane Chemical compound [SbH3] OUULRIDHGPHMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- LXEXBJXDGVGRAR-UHFFFAOYSA-N trichloro(trichlorosilyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)[Si](Cl)(Cl)Cl LXEXBJXDGVGRAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNAPJAGHXMPFLD-UHFFFAOYSA-N triiodosilane Chemical compound I[SiH](I)I DNAPJAGHXMPFLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の製造方法に
関し、特に、太陽電池のパワー出力特性を安定的に改良
することによって入射光を拡散し、太陽電池の活性層に
吸収された光を効果的に用いることのできる太陽電池の
製造方法に関する。
関し、特に、太陽電池のパワー出力特性を安定的に改良
することによって入射光を拡散し、太陽電池の活性層に
吸収された光を効果的に用いることのできる太陽電池の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、各種機器において、駆動エネルギ
ー源として太陽電池が利用されている。 太陽電池は
機能部分にPN接合またはPIN接合を用いており、該
PN接合を構成する半導体としては、一般にシリコンが
用いられている。光エネルギーを起電力に変換する効率
の点からは、半導体材料として単結晶シリコンを用いる
のが好ましいが、大面積化および低コスト化の点からは
アモルファスシリコンが有利といわれている。
ー源として太陽電池が利用されている。 太陽電池は
機能部分にPN接合またはPIN接合を用いており、該
PN接合を構成する半導体としては、一般にシリコンが
用いられている。光エネルギーを起電力に変換する効率
の点からは、半導体材料として単結晶シリコンを用いる
のが好ましいが、大面積化および低コスト化の点からは
アモルファスシリコンが有利といわれている。
【0003】一方、近年においては、アモルファスシリ
コンなみの低コストと単結晶シリコンなみの高エネルギ
ー変換効率とを得る目的で多結晶シリコンの使用が検討
されているが、未だ単結晶シリコンなみの高エネルギー
変換効率を得るには至っていない。
コンなみの低コストと単結晶シリコンなみの高エネルギ
ー変換効率とを得る目的で多結晶シリコンの使用が検討
されているが、未だ単結晶シリコンなみの高エネルギー
変換効率を得るには至っていない。
【0004】単結晶シリコンにおいては、種々の高効率
化技術、例えば、ポイント−コンタクト法(Richa
rd M. Swanson et al., IEE
E, Vol.ED−31, No.5, MAY(1
984) P661)や、表面パッシベーション技術や
電極面積の低減化技術(T.Nammori, Res
earch Forum of Crystallin
e Solar Cells,(1989)p77,T
okyo)、光閉じ込め技術(T.Uematsu e
t al., Conf.Recordof the
20th IEEEPVSC (1988)p792)
等の検討が行なわれているが、いずれも低コスト化の点
からは十分な技術とはいえないのが現状である。すなわ
ち、コストを下げるためには十分な薄膜化が必要である
。
化技術、例えば、ポイント−コンタクト法(Richa
rd M. Swanson et al., IEE
E, Vol.ED−31, No.5, MAY(1
984) P661)や、表面パッシベーション技術や
電極面積の低減化技術(T.Nammori, Res
earch Forum of Crystallin
e Solar Cells,(1989)p77,T
okyo)、光閉じ込め技術(T.Uematsu e
t al., Conf.Recordof the
20th IEEEPVSC (1988)p792)
等の検討が行なわれているが、いずれも低コスト化の点
からは十分な技術とはいえないのが現状である。すなわ
ち、コストを下げるためには十分な薄膜化が必要である
。
【0005】また、従来の単結晶シリコン太陽電池の薄
型化では、単結晶シリコンをエッチングによって薄くし
た平板型の基板を用いるしかなく、熱拡散、酸化等の熱
処理工程において基板の歪や電極形成による基板の湾曲
が問題となり、微細構造の形成や形成プロセスの安定化
、大面積化等困難なところが多かった。
型化では、単結晶シリコンをエッチングによって薄くし
た平板型の基板を用いるしかなく、熱拡散、酸化等の熱
処理工程において基板の歪や電極形成による基板の湾曲
が問題となり、微細構造の形成や形成プロセスの安定化
、大面積化等困難なところが多かった。
【0006】また、米国特許4,816,420号明細
書には、タンデム型太陽電池の製造方法が開示されてい
る。この方法は、まず結晶基板上にマスク層を形成し、
マスク層の上に横成長結晶物質を与える条件の下で基体
のマスクされていない領域に結晶物質を蒸着し、単結晶
物質のシートが得られるまで横成長を続け、基体からそ
のシートを分離し、その分離されたシートから薄膜太陽
電池を形成する。タンデム型太陽電池を形成するには前
記太陽電池ともう一枚の太陽電池とを張り合わせる。
書には、タンデム型太陽電池の製造方法が開示されてい
る。この方法は、まず結晶基板上にマスク層を形成し、
マスク層の上に横成長結晶物質を与える条件の下で基体
のマスクされていない領域に結晶物質を蒸着し、単結晶
物質のシートが得られるまで横成長を続け、基体からそ
のシートを分離し、その分離されたシートから薄膜太陽
電池を形成する。タンデム型太陽電池を形成するには前
記太陽電池ともう一枚の太陽電池とを張り合わせる。
【0007】しかしながら、比較的薄い半導体層にて変
換効率の高い太陽電池を提供するには決して充分なもの
とは言えず未だ改良の余地があった。また、歩留まりに
おいても同様に改善の余地があった。
換効率の高い太陽電池を提供するには決して充分なもの
とは言えず未だ改良の余地があった。また、歩留まりに
おいても同様に改善の余地があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の同じ材料、同じ層厚で形成した太陽電池よりも光電変
換効率が向上した太陽電池を歩留まりよく製造すること
にある。
の同じ材料、同じ層厚で形成した太陽電池よりも光電変
換効率が向上した太陽電池を歩留まりよく製造すること
にある。
【0009】本発明の他の目的は、大面積の太陽電池パ
ネルを低コストで作製するのに好適な太陽電池の製造方
法を提供することにある。
ネルを低コストで作製するのに好適な太陽電池の製造方
法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の太陽電池の製造方法は、第1の基板上に少な
くとも一つの凹凸部を有する単結晶半導体からなる層を
形成し、該層を利用して光起電力素子を形成し、その後
別の第2の基板上に光起電力素子を接合させることを特
徴とするものである。
の本発明の太陽電池の製造方法は、第1の基板上に少な
くとも一つの凹凸部を有する単結晶半導体からなる層を
形成し、該層を利用して光起電力素子を形成し、その後
別の第2の基板上に光起電力素子を接合させることを特
徴とするものである。
【0011】以下、本発明の好適な実施態様について説
明するが、本発明は該実施態様に限定されることはなく
、本発明の目的を達成するものであれば、用いる材料や
形状及び大きさ、製造工程等が変更されたものをも包含
する。
明するが、本発明は該実施態様に限定されることはなく
、本発明の目的を達成するものであれば、用いる材料や
形状及び大きさ、製造工程等が変更されたものをも包含
する。
【0012】本発明に用いられる基板は、Si,Ge,
C,SiC,SiGe等からなる単結晶基板や、GaA
s,InP,CdTe等からなる基板が用いられる。ま
た、酸化シリコンや窒化シリコン等の非単結晶材料から
なる基板であっても良い。勿論、単結晶Si上にSiO
2が形成されたものや、樹脂等からなる基板上に上記各
材料がコーティングされたものであっても良い。
C,SiC,SiGe等からなる単結晶基板や、GaA
s,InP,CdTe等からなる基板が用いられる。ま
た、酸化シリコンや窒化シリコン等の非単結晶材料から
なる基板であっても良い。勿論、単結晶Si上にSiO
2が形成されたものや、樹脂等からなる基板上に上記各
材料がコーティングされたものであっても良い。
【0013】そして、非単結晶材料からなる実質的に平
坦な表面を有する基板を用いて、複数の単結晶領域を有
し、かつ、複数の結晶面からなる凹凸表面を有する半導
体層を形成する場合には、特開平3−94477に記載
されている単結晶半導体層の形成工程を利用すれば良い
。
坦な表面を有する基板を用いて、複数の単結晶領域を有
し、かつ、複数の結晶面からなる凹凸表面を有する半導
体層を形成する場合には、特開平3−94477に記載
されている単結晶半導体層の形成工程を利用すれば良い
。
【0014】一方、単結晶基板を用いて凹凸表面を有す
る半導体層を形成する場合には、用いる単結晶基板自体
に凹凸が形成されていることが好ましい。
る半導体層を形成する場合には、用いる単結晶基板自体
に凹凸が形成されていることが好ましい。
【0015】また、上述した各種基板上に凹凸表面を有
する半導体層を形成するための堆積膜形成方法としては
、物理的気相堆積法(PVD)や化学的気相堆積法(C
VD)が用いられる。とりわけ、単結晶総領域を含む堆
積膜を形成するためには、バイアススパッタリング法や
CVD法によるエピタキシャル成長法が好ましい。 その中でも、堆積速度を向上させ、かつ良質の凹凸表面
を有する単結晶半導体層形成のためには、後に詳しく説
明するCVD法が望ましい。このようなCVD法につい
ては米国特許4,835,005号明細書に詳しく開示
されている。
する半導体層を形成するための堆積膜形成方法としては
、物理的気相堆積法(PVD)や化学的気相堆積法(C
VD)が用いられる。とりわけ、単結晶総領域を含む堆
積膜を形成するためには、バイアススパッタリング法や
CVD法によるエピタキシャル成長法が好ましい。 その中でも、堆積速度を向上させ、かつ良質の凹凸表面
を有する単結晶半導体層形成のためには、後に詳しく説
明するCVD法が望ましい。このようなCVD法につい
ては米国特許4,835,005号明細書に詳しく開示
されている。
【0016】本発明に用いられるより好ましい技術の一
つは、図1に示すように、単結晶シリコンウエハー上に
光閉じ込め効果を奏するように凹凸部としてのV型溝を
形成し、さらに超薄膜の絶縁層を前記V型溝上に形成す
ることである。
つは、図1に示すように、単結晶シリコンウエハー上に
光閉じ込め効果を奏するように凹凸部としてのV型溝を
形成し、さらに超薄膜の絶縁層を前記V型溝上に形成す
ることである。
【0017】ここで、光閉じ込め効果を奏するに好まし
いV型溝を形成することについて簡単に説明する。
いV型溝を形成することについて簡単に説明する。
【0018】光閉じ込め効果を奏するようなV型溝の形
成法とは、図1(a)に示されるように、(100)面
を持つシリコンウエハーを用い、酸化シリコン膜、窒化
シリコン膜等のエッチングマスクを形成した後、水酸化
カリウム液やヒドラジン等の異方性エッチングを起こさ
せる溶液でシリコンウエハーをエッチングする。このエ
ッチングで、エッチング速度の早い(100)面は時間
が経つにつれてウエハ内部へエッチングが進み、最終的
に(111)面で囲まれたV型溝が形成される。V型溝
の傾きは、結晶面方位で決まっており、その開き角は約
70.5°となる。
成法とは、図1(a)に示されるように、(100)面
を持つシリコンウエハーを用い、酸化シリコン膜、窒化
シリコン膜等のエッチングマスクを形成した後、水酸化
カリウム液やヒドラジン等の異方性エッチングを起こさ
せる溶液でシリコンウエハーをエッチングする。このエ
ッチングで、エッチング速度の早い(100)面は時間
が経つにつれてウエハ内部へエッチングが進み、最終的
に(111)面で囲まれたV型溝が形成される。V型溝
の傾きは、結晶面方位で決まっており、その開き角は約
70.5°となる。
【0019】V型溝の深さ(エッチングの深さ)は(1
00) 面を持つシリコンウエハの厚さと、エッチング
マスクの間隔によって任意に制御することができる。
00) 面を持つシリコンウエハの厚さと、エッチング
マスクの間隔によって任意に制御することができる。
【0020】ついで、フッ化水素水溶液等のエッチング
マスクを溶かし得る液でエッチングマスクを除去し、図
1(b)に示すような光閉じ込め効果を奏する構造に加
工されたV型溝103を形成することができる。
マスクを溶かし得る液でエッチングマスクを除去し、図
1(b)に示すような光閉じ込め効果を奏する構造に加
工されたV型溝103を形成することができる。
【0021】次に、図1(c)に示すように、光閉じ込
め効果を奏する構造に加工されたV型溝103の表面に
、PVD法、CVD法、熱酸化法等により絶縁層として
酸化シリコン薄膜104を不均一に堆積させる。これに
より、複数箇所で下地の単結晶Si表面が露出し、表面
エネルギー等に差が生じ、またエッジエネルギーの発生
等により、より結晶成長が起こり易くなる。また、光閉
じ込め効果を奏する構造に加工されたV型溝からの結晶
成長層の剥離をも容易にする。このような酸化シリコン
薄膜104の膜厚は適宜所望に従って決められるが、好
ましくは2Å〜100Å、より好ましくは3Å〜50Å
、最適には4Å〜10Åである。このくらい薄い膜であ
れば従来の成膜方法をもってしても、自然に不均一な膜
となり易い。
め効果を奏する構造に加工されたV型溝103の表面に
、PVD法、CVD法、熱酸化法等により絶縁層として
酸化シリコン薄膜104を不均一に堆積させる。これに
より、複数箇所で下地の単結晶Si表面が露出し、表面
エネルギー等に差が生じ、またエッジエネルギーの発生
等により、より結晶成長が起こり易くなる。また、光閉
じ込め効果を奏する構造に加工されたV型溝からの結晶
成長層の剥離をも容易にする。このような酸化シリコン
薄膜104の膜厚は適宜所望に従って決められるが、好
ましくは2Å〜100Å、より好ましくは3Å〜50Å
、最適には4Å〜10Åである。このくらい薄い膜であ
れば従来の成膜方法をもってしても、自然に不均一な膜
となり易い。
【0022】本発明に用いられるより好ましい技術のも
う一つは、前述の図1(c)に示された光閉じ込め効果
を奏する構造に加工された基体を、堆積膜を形成するた
めの成膜空間内に配設し、前記基体上にケイ素とハロゲ
ンとを含む化合物を分解することにより生成される活性
種(A)と該活性種(A)と化学的相互作用をする成膜
用の化学物質より生成される活性種(B)とを同時に、
または各々別々に導入し、該活性種の化学作用を利用し
て図2(a)に示すように、第1の導電型の実質的に単
結晶で構成される層201を形成し、該単結晶層201
の上方に第2の導電型の実質的に単結晶で構成される層
202を形成する技術である。このような単結晶層20
1及び202の層厚は適宜所望に従って決められるが、
特に層202の層厚としては、好ましくは3μm〜50
μm、さらに好ましくは4μm〜30μm、最適には5
μm〜20μmであるのが望ましい。
う一つは、前述の図1(c)に示された光閉じ込め効果
を奏する構造に加工された基体を、堆積膜を形成するた
めの成膜空間内に配設し、前記基体上にケイ素とハロゲ
ンとを含む化合物を分解することにより生成される活性
種(A)と該活性種(A)と化学的相互作用をする成膜
用の化学物質より生成される活性種(B)とを同時に、
または各々別々に導入し、該活性種の化学作用を利用し
て図2(a)に示すように、第1の導電型の実質的に単
結晶で構成される層201を形成し、該単結晶層201
の上方に第2の導電型の実質的に単結晶で構成される層
202を形成する技術である。このような単結晶層20
1及び202の層厚は適宜所望に従って決められるが、
特に層202の層厚としては、好ましくは3μm〜50
μm、さらに好ましくは4μm〜30μm、最適には5
μm〜20μmであるのが望ましい。
【0023】この方法では堆積膜を形成するための成膜
空間においてプラズマを生起させる代わりに、ケイ素と
ハロゲンとを含む化合物を成膜空間とは異なる活性空間
(A)において活性化エネルギーを与えて分解すること
により生成される活性種(A)と成膜用の化学物質より
生成される活性種(B)との共存下において、化学的相
互作用を生起させるため、形成される堆積膜はプラズマ
や生成されたイオン等によるスパッタリングや電子等の
悪影響を受けない。また、本発明によれば、成膜空間の
雰囲気温度、基体温度を所望に従って任意に制御するこ
とにより、より安定したCVD法とすることができる。
空間においてプラズマを生起させる代わりに、ケイ素と
ハロゲンとを含む化合物を成膜空間とは異なる活性空間
(A)において活性化エネルギーを与えて分解すること
により生成される活性種(A)と成膜用の化学物質より
生成される活性種(B)との共存下において、化学的相
互作用を生起させるため、形成される堆積膜はプラズマ
や生成されたイオン等によるスパッタリングや電子等の
悪影響を受けない。また、本発明によれば、成膜空間の
雰囲気温度、基体温度を所望に従って任意に制御するこ
とにより、より安定したCVD法とすることができる。
【0024】この方法が通常のCVD法と違う点の一つ
は、予め成膜空間とは異なる空間(以下活性化空間とい
う)において活性化された活性種を使用することである
。これにより従来のCVD法により成膜速度を飛躍的に
延ばしたり、堆積膜形成の際の基体温度も一層の低温化
を図ることが可能となる。しかも、単結晶層を形成し易
い方法でもある。
は、予め成膜空間とは異なる空間(以下活性化空間とい
う)において活性化された活性種を使用することである
。これにより従来のCVD法により成膜速度を飛躍的に
延ばしたり、堆積膜形成の際の基体温度も一層の低温化
を図ることが可能となる。しかも、単結晶層を形成し易
い方法でもある。
【0025】本発明では、成膜空間に導入される活性化
空間(A)からの活性種(A)は生産性および取り扱い
易さなどの点から、その寿命が0.1秒以上、より好ま
しくは1秒以上、最適には10秒以上あるものが所望に
従って選択されて使用され、この活性種(A)の構成要
素が成膜空間で形成される堆積膜を構成する成分を構成
するものとなる。また、成膜用の化学物質は、活性化空
間(B)において活性化エネルギーを作用させられるこ
とにより、活性化されて活性種(B)となる。活性種(
B)は成膜空間に導入され堆積膜を形成する際、同時に
活性化空間(A)から導入され、形成される堆積膜の構
成成分となる構成要素を含む活性種(A)と化学的に相
互作用する。活性化空間(A)に導入されるケイ素とハ
ロゲンを含む化合物としては、例えば、鎖状または環状
シラン化合物の水素原子の一部乃至全部をハロゲン原子
で置換した化合物が用いられ、具体的には、例えば、S
iuY2u+2(uは1以上の正数、YはF,Cl,B
rおよびIより選択される少なくとも一種の元素である
。)で示される環状ハロゲン化ケイ素、SivY2v(
v は3以上の正数、Yは前述の意味を有する。)で示
される環状ハロゲン化ケイ素、SiuHxYy(uおよ
びYは前述の意味を有する。x+y=2uまたは2u+
2である。)で示される鎖状または環状化合物などが挙
げられる。
空間(A)からの活性種(A)は生産性および取り扱い
易さなどの点から、その寿命が0.1秒以上、より好ま
しくは1秒以上、最適には10秒以上あるものが所望に
従って選択されて使用され、この活性種(A)の構成要
素が成膜空間で形成される堆積膜を構成する成分を構成
するものとなる。また、成膜用の化学物質は、活性化空
間(B)において活性化エネルギーを作用させられるこ
とにより、活性化されて活性種(B)となる。活性種(
B)は成膜空間に導入され堆積膜を形成する際、同時に
活性化空間(A)から導入され、形成される堆積膜の構
成成分となる構成要素を含む活性種(A)と化学的に相
互作用する。活性化空間(A)に導入されるケイ素とハ
ロゲンを含む化合物としては、例えば、鎖状または環状
シラン化合物の水素原子の一部乃至全部をハロゲン原子
で置換した化合物が用いられ、具体的には、例えば、S
iuY2u+2(uは1以上の正数、YはF,Cl,B
rおよびIより選択される少なくとも一種の元素である
。)で示される環状ハロゲン化ケイ素、SivY2v(
v は3以上の正数、Yは前述の意味を有する。)で示
される環状ハロゲン化ケイ素、SiuHxYy(uおよ
びYは前述の意味を有する。x+y=2uまたは2u+
2である。)で示される鎖状または環状化合物などが挙
げられる。
【0026】具体的には、例えば、SiF4,(SiF
2)5,(SiF2)6,Si2F6,Si3F8,S
iHF3,SiH2F2,SiCl4,(SiCl2)
5,SiBr4,(SiBr2)5,Si2Cl6,S
i2Br6,SiHCl3,SiH3Cl,SiH2C
l2,SiHBr3,SiHI3,Si2Cl3F3な
どのガス状態の、または容易にガス化し得るものが挙げ
られる。
2)5,(SiF2)6,Si2F6,Si3F8,S
iHF3,SiH2F2,SiCl4,(SiCl2)
5,SiBr4,(SiBr2)5,Si2Cl6,S
i2Br6,SiHCl3,SiH3Cl,SiH2C
l2,SiHBr3,SiHI3,Si2Cl3F3な
どのガス状態の、または容易にガス化し得るものが挙げ
られる。
【0027】活性種(A)を生成させるためには、前記
ケイ素とハロゲンを含む化合物に加えて、必要に応じて
ケイ素単体や他のケイ素化合物、水素、ハロゲン化合物
(例えばF2ガス、Cl2ガス、ガス化したBr2,I
2 等)などを併用することができる。
ケイ素とハロゲンを含む化合物に加えて、必要に応じて
ケイ素単体や他のケイ素化合物、水素、ハロゲン化合物
(例えばF2ガス、Cl2ガス、ガス化したBr2,I
2 等)などを併用することができる。
【0028】活性化空間(A)で活性種(A)を生成さ
せる方法としては、各々の条件、装置を考慮してマイク
ロ波、RF、低周波、DC等の電気エネルギー、ヒータ
加熱、赤外線加熱等による熱エネルギー、光エネルギー
などの活性化エネルギーが使用される。
せる方法としては、各々の条件、装置を考慮してマイク
ロ波、RF、低周波、DC等の電気エネルギー、ヒータ
加熱、赤外線加熱等による熱エネルギー、光エネルギー
などの活性化エネルギーが使用される。
【0029】活性化空間(B)において、活性種(B)
を生成させる前記成膜用の化学物質としては、水素ガス
および/またはハロゲンガス(例えば、F2ガス、Cl
2ガス、ガス化したBr2,I2等)が有利に用いられ
る。 また、これらの成膜用の化学物質に加えて、例えばヘリ
ウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスを用いることが
できる。これらの成膜用の化学物質の複数を用いる場合
には、予め混合して活性化空間(B)内にガス状態で導
入することもできるし、あるいはこれらの成膜用の化学
物質をガス状態で各々独立した供給源から各個別に活性
化空間(B)に導入することもできる。また各々独立の
活性化空間に導入して、各々個別に活性化することもで
きる。
を生成させる前記成膜用の化学物質としては、水素ガス
および/またはハロゲンガス(例えば、F2ガス、Cl
2ガス、ガス化したBr2,I2等)が有利に用いられ
る。 また、これらの成膜用の化学物質に加えて、例えばヘリ
ウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスを用いることが
できる。これらの成膜用の化学物質の複数を用いる場合
には、予め混合して活性化空間(B)内にガス状態で導
入することもできるし、あるいはこれらの成膜用の化学
物質をガス状態で各々独立した供給源から各個別に活性
化空間(B)に導入することもできる。また各々独立の
活性化空間に導入して、各々個別に活性化することもで
きる。
【0030】本発明において、成膜空間に導入させる前
記活性種(A)と前記活性種(B)との量の割合は、成
膜条件、活性種の種類などで適宜所望に従って決められ
るが、好ましくは10:1〜1:10(導入流量比)が
適当であり、より好ましくは、8:2〜4:6とされる
のが望ましい。
記活性種(A)と前記活性種(B)との量の割合は、成
膜条件、活性種の種類などで適宜所望に従って決められ
るが、好ましくは10:1〜1:10(導入流量比)が
適当であり、より好ましくは、8:2〜4:6とされる
のが望ましい。
【0031】またこの方法により形成される堆積膜は、
成膜中または成膜後にいわゆる半導体分野でいう不純物
元素でドーピングすることが可能である。使用する不純
物元素としては、p型不純物として、周期表第3B族の
元素、例えば、B,Al,Ga,In,Tl等が好適な
ものとして挙げられ、n型不純物としては、周期表第5
B族の元素、例えば、P,As,Sb,Bi 等が好適
なものとして挙げられるが、特にB,Ga,P,Sb等
が最適である。ドーピングされる不純物の量は、所望さ
れる電気的・光学的特性に応じて適宜決定される。
成膜中または成膜後にいわゆる半導体分野でいう不純物
元素でドーピングすることが可能である。使用する不純
物元素としては、p型不純物として、周期表第3B族の
元素、例えば、B,Al,Ga,In,Tl等が好適な
ものとして挙げられ、n型不純物としては、周期表第5
B族の元素、例えば、P,As,Sb,Bi 等が好適
なものとして挙げられるが、特にB,Ga,P,Sb等
が最適である。ドーピングされる不純物の量は、所望さ
れる電気的・光学的特性に応じて適宜決定される。
【0032】かかる不純物元素を成分として含む物質(
不純物導入用物質)としては、常温常圧でガス状態であ
る、あるいは少なくとも活性化条件下で気体であり、適
宜の気化装置で容易に気化し得る化合物を選択するのが
好ましい。このような化合物としては、PH3,P2H
4,PF3,PF5,AsH3,AsF3,AsF5,
AsCl3,SbH3,SbF5,SiH3,BF3,
BCl3,BBr3,B2H6,B4H10,B5H9
,B5H11,B6H10,B6H12,AlCl3等
を挙げることができる。不純物元素を含む化合物は、1
種用いても2種以上併用してもよい。
不純物導入用物質)としては、常温常圧でガス状態であ
る、あるいは少なくとも活性化条件下で気体であり、適
宜の気化装置で容易に気化し得る化合物を選択するのが
好ましい。このような化合物としては、PH3,P2H
4,PF3,PF5,AsH3,AsF3,AsF5,
AsCl3,SbH3,SbF5,SiH3,BF3,
BCl3,BBr3,B2H6,B4H10,B5H9
,B5H11,B6H10,B6H12,AlCl3等
を挙げることができる。不純物元素を含む化合物は、1
種用いても2種以上併用してもよい。
【0033】不純物元素を成分として含む化合物は、ガ
ス状態で直接成膜空間内に導入しても差し支えないし、
あるいは予め活性化空間(A)ないしは活性化空間(B
)、または第3の活性化空間(C)で活性化させた後、
成膜空間に導入することもできる。
ス状態で直接成膜空間内に導入しても差し支えないし、
あるいは予め活性化空間(A)ないしは活性化空間(B
)、または第3の活性化空間(C)で活性化させた後、
成膜空間に導入することもできる。
【0034】尚、このCVD法において「活性種」とは
、形成される堆積膜の原料にはなり得るが、そのままの
エネルギー状態では堆積膜を形成することが全くまたは
殆どできない前駆体と化学的相互作用を起こして、例え
ば、前記前駆体にエネルギーを与えたり、前駆体と化学
的に反応したりして、前駆体を堆積膜を形成することが
できる状態にする役目を担うものである。従って、活性
種としては、形成される堆積膜を構成する要素になる構
成要素を含んでいても良く、あるいはそのような構成要
素を含んでいなくても良い。
、形成される堆積膜の原料にはなり得るが、そのままの
エネルギー状態では堆積膜を形成することが全くまたは
殆どできない前駆体と化学的相互作用を起こして、例え
ば、前記前駆体にエネルギーを与えたり、前駆体と化学
的に反応したりして、前駆体を堆積膜を形成することが
できる状態にする役目を担うものである。従って、活性
種としては、形成される堆積膜を構成する要素になる構
成要素を含んでいても良く、あるいはそのような構成要
素を含んでいなくても良い。
【0035】次に図2(b)に示すように、導電性接着
剤203を介して、前記第2の導電型の実質的に単結晶
層を固定する支持体204とを接着し固定する。導電性
接着剤203としては、例えばAg系ペースト、Ag/
Cu系ペースト、Ni系ペースト等が使用され、前記単
結晶層を固定する支持体204としては、導電性を有す
る支持体が使用され、例えば、ステンレス板、アルミ板
、鉄板等が使用される。
剤203を介して、前記第2の導電型の実質的に単結晶
層を固定する支持体204とを接着し固定する。導電性
接着剤203としては、例えばAg系ペースト、Ag/
Cu系ペースト、Ni系ペースト等が使用され、前記単
結晶層を固定する支持体204としては、導電性を有す
る支持体が使用され、例えば、ステンレス板、アルミ板
、鉄板等が使用される。
【0036】本発明に用いられる好ましいもう一つの技
術は、図3(a),(b)に示すように、図2(b)に
おける光閉じ込め効果を奏する構造に加工されたV型溝
基体103と、前記第1の導電型の実質的に単結晶で構
成される層201とを剥離することである。
術は、図3(a),(b)に示すように、図2(b)に
おける光閉じ込め効果を奏する構造に加工されたV型溝
基体103と、前記第1の導電型の実質的に単結晶で構
成される層201とを剥離することである。
【0037】ここで光閉じ込め効果を奏する構造に加工
されたV型溝基体103と前記第1の導電型の実質的に
単結晶で構成される層201とを剥離する方法について
簡単に説明する。
されたV型溝基体103と前記第1の導電型の実質的に
単結晶で構成される層201とを剥離する方法について
簡単に説明する。
【0038】前記図2(b)において、光閉じ込め効果
を奏する構造に加工されたV型溝103の表面上に、C
VD法等により不均一に堆積した薄膜の酸化シリコン膜
104を、該酸化シリコン膜を溶解し得る液、例えばフ
ッ化水素水溶液等に浸し、超音波振動等を加えることに
より、第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層2
01を、光閉じ込め効果を奏する構造に加工されたV型
溝の表面から剥離する。
を奏する構造に加工されたV型溝103の表面上に、C
VD法等により不均一に堆積した薄膜の酸化シリコン膜
104を、該酸化シリコン膜を溶解し得る液、例えばフ
ッ化水素水溶液等に浸し、超音波振動等を加えることに
より、第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層2
01を、光閉じ込め効果を奏する構造に加工されたV型
溝の表面から剥離する。
【0039】次いで、図3(c)に示すように、前記剥
離した第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層2
01の表面上に、透明電極301、例えばSnO2,I
n2O3,ITO(Indium−Tin Oxide
)等を蒸着し、次いで図4に示すように、前記透明電極
上に集電電極401を、例えば、Ag,Ni,Au,T
i,Pd,Al等を真空蒸着法にて、または、Ag,A
l,Cu,Ni等の粉末を含む導電ペーストを印刷した
後焼成する印刷法等により形成して太陽電池を作製する
。また、剥離した光閉じ込め効果を奏する構造に加工さ
れたV型溝103は再び酸化シリコン薄膜104を不均
一に堆積させる工程に戻り、基体として再利用される。
離した第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層2
01の表面上に、透明電極301、例えばSnO2,I
n2O3,ITO(Indium−Tin Oxide
)等を蒸着し、次いで図4に示すように、前記透明電極
上に集電電極401を、例えば、Ag,Ni,Au,T
i,Pd,Al等を真空蒸着法にて、または、Ag,A
l,Cu,Ni等の粉末を含む導電ペーストを印刷した
後焼成する印刷法等により形成して太陽電池を作製する
。また、剥離した光閉じ込め効果を奏する構造に加工さ
れたV型溝103は再び酸化シリコン薄膜104を不均
一に堆積させる工程に戻り、基体として再利用される。
【0040】すなわち、本発明の一つの実施態様は、光
閉じ込め効果を奏する構造に加工された基体表面上に、
薄膜の絶縁層を形成する工程、前記基体を堆積膜を形成
するための成膜空間内に配設して、前記基体上にケイ素
とハロゲンとを含む化合物を分解することにより生成さ
れる活性種(A)と、該活性種(A)と化学的相互作用
をする、成膜用の化学物質により形成される活性種(B
)とを同時にまたは各々別々に導入し、該活性種の化学
作用を利用して第1の導電型の実質的に単結晶で構成さ
れる層を形成する工程、該第1の導電型の実質的に単結
晶で構成される層の上方に該層と同様にして第2の導電
型の実質的に単結晶で構成される層を形成する工程、前
記第1及び第2の実質的に単結晶で構成される層を前記
光閉じ込め効果を奏する構造に加工された基体表面から
剥離する工程、とを有する太陽電池の製造方法である。
閉じ込め効果を奏する構造に加工された基体表面上に、
薄膜の絶縁層を形成する工程、前記基体を堆積膜を形成
するための成膜空間内に配設して、前記基体上にケイ素
とハロゲンとを含む化合物を分解することにより生成さ
れる活性種(A)と、該活性種(A)と化学的相互作用
をする、成膜用の化学物質により形成される活性種(B
)とを同時にまたは各々別々に導入し、該活性種の化学
作用を利用して第1の導電型の実質的に単結晶で構成さ
れる層を形成する工程、該第1の導電型の実質的に単結
晶で構成される層の上方に該層と同様にして第2の導電
型の実質的に単結晶で構成される層を形成する工程、前
記第1及び第2の実質的に単結晶で構成される層を前記
光閉じ込め効果を奏する構造に加工された基体表面から
剥離する工程、とを有する太陽電池の製造方法である。
【0041】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって何等限定される
ものではない。
るが、本発明はこれらの実施例によって何等限定される
ものではない。
【0042】実施例1
(光閉じ込め効果を奏し、かつ剥離が容易なV型溝の形
成工程)図1(a) に示すように、250μm厚の(
100)シリコンウエハ101の表面に絶縁層102と
して熱酸化膜を2000Å形成した。次にフォトリソグ
ラフィーを用いてエッチングを行ない、絶縁層102の
幅(a’)が1μm、絶縁層102の間隔(b’)が2
00μmであるような基体を作製し、KOH水溶液やヒ
ドラジン溶液中にて約70℃で約24時間結晶面選択エ
ッチングを行なった後、流水洗浄を行なった。次いで、
5%濃度のフッ化水素水溶液に1時間浸し、エッチング
マスクである絶縁層102を除去し、流水洗浄した後乾
燥させて、図1(b)に示すような光閉じ込め効果を奏
する構造に加工されたV型溝103を形成させた。
成工程)図1(a) に示すように、250μm厚の(
100)シリコンウエハ101の表面に絶縁層102と
して熱酸化膜を2000Å形成した。次にフォトリソグ
ラフィーを用いてエッチングを行ない、絶縁層102の
幅(a’)が1μm、絶縁層102の間隔(b’)が2
00μmであるような基体を作製し、KOH水溶液やヒ
ドラジン溶液中にて約70℃で約24時間結晶面選択エ
ッチングを行なった後、流水洗浄を行なった。次いで、
5%濃度のフッ化水素水溶液に1時間浸し、エッチング
マスクである絶縁層102を除去し、流水洗浄した後乾
燥させて、図1(b)に示すような光閉じ込め効果を奏
する構造に加工されたV型溝103を形成させた。
【0043】次に、前記V型溝103を、容量結合形電
極を有する従来型のRFプラズマCVD装置内の反応室
内に設置し、SiH4ガスとO2ガスをそれぞれ20s
ccmと40sccmにて別系統から反応室内に導入し
ながら、基体温度270℃、高周波電力50W、高周波
周波数13.56MHz、圧力0.8Torrで数分間
放電することにより、図1(c)に示すような不均一で
単結晶が一部分露出した酸化シリコン薄膜104を層厚
8Åで形成させた。
極を有する従来型のRFプラズマCVD装置内の反応室
内に設置し、SiH4ガスとO2ガスをそれぞれ20s
ccmと40sccmにて別系統から反応室内に導入し
ながら、基体温度270℃、高周波電力50W、高周波
周波数13.56MHz、圧力0.8Torrで数分間
放電することにより、図1(c)に示すような不均一で
単結晶が一部分露出した酸化シリコン薄膜104を層厚
8Åで形成させた。
【0044】(結晶層の形成)図5に示すような装置を
用いて、前記光閉じ込め効果を奏する構造に加工された
V型溝基体103の表面上に結晶層を形成させた。図5
において、501はケイ素とハロゲンを含む化合物を導
入するガス導入管、502はケイ素とハロゲンを含む化
合物を分解することにより生成される活性種(A)と化
学反応する成膜用化学物質を導入するガス導入管、50
3は基体、504は基体503を保持するホルダーであ
り基体温度を適宜設定できるようヒーターが内蔵されて
いる。ガス導入管501及び502より導入される各ガ
スは未反応、または反応生成物を含め真空ポンプ(図示
せず)で排気される。
用いて、前記光閉じ込め効果を奏する構造に加工された
V型溝基体103の表面上に結晶層を形成させた。図5
において、501はケイ素とハロゲンを含む化合物を導
入するガス導入管、502はケイ素とハロゲンを含む化
合物を分解することにより生成される活性種(A)と化
学反応する成膜用化学物質を導入するガス導入管、50
3は基体、504は基体503を保持するホルダーであ
り基体温度を適宜設定できるようヒーターが内蔵されて
いる。ガス導入管501及び502より導入される各ガ
スは未反応、または反応生成物を含め真空ポンプ(図示
せず)で排気される。
【0045】ガス導入管501より導入されるケイ素と
ハロゲンを含む化合物は、高周波電力発生装置の制御に
より、一部または全てが分解され会合空間505へ導入
される。一方、ガス導入管502より導入される活性種
(B)となるガスを導入し、高周波電力発生装置により
導入されたガスをプラズマ分解させ、活性種(B)を多
量生成し、会合空間505へ導入させる。会合空間50
5にてケイ素とハロゲンを含む化合物の分解生成物であ
る活性種(A)およびこれと化学反応する活性種(B)
は、化学反応を経て基体503へと輸送され、基板表面
反応を経て、堆積膜を形成する。 今、表1に示す結
晶性シリコンの作製条件にしたがって、SiF4ガス7
5sccmをガス導入管501より、また、H2及びA
rガスを各々9, 75sccmずつガス導入管502
より導入し、成膜空間圧力を380mTorrになるよ
う排気バルブ(図示せず)を調整する。高周波電力2.
45GHzを400Wに調整し、堆積を開始する。基体
503として、Si(100)ウエハー(抵抗率1kΩ
cm程度)を用いた。これは予め有機洗浄した後、一般
にRCA洗浄として知られる洗浄法(NH3:H2O2
:H2O=1:1:4 mol比にて10分間の煮沸の
後、さらにHCl:H2O2:H2O=1:1:4 m
ol比にて10分間煮沸)を実施した後にエッチング液
(HF:H2O=1:9 mol比)で30秒間ディッ
ピングを行なったものである。
ハロゲンを含む化合物は、高周波電力発生装置の制御に
より、一部または全てが分解され会合空間505へ導入
される。一方、ガス導入管502より導入される活性種
(B)となるガスを導入し、高周波電力発生装置により
導入されたガスをプラズマ分解させ、活性種(B)を多
量生成し、会合空間505へ導入させる。会合空間50
5にてケイ素とハロゲンを含む化合物の分解生成物であ
る活性種(A)およびこれと化学反応する活性種(B)
は、化学反応を経て基体503へと輸送され、基板表面
反応を経て、堆積膜を形成する。 今、表1に示す結
晶性シリコンの作製条件にしたがって、SiF4ガス7
5sccmをガス導入管501より、また、H2及びA
rガスを各々9, 75sccmずつガス導入管502
より導入し、成膜空間圧力を380mTorrになるよ
う排気バルブ(図示せず)を調整する。高周波電力2.
45GHzを400Wに調整し、堆積を開始する。基体
503として、Si(100)ウエハー(抵抗率1kΩ
cm程度)を用いた。これは予め有機洗浄した後、一般
にRCA洗浄として知られる洗浄法(NH3:H2O2
:H2O=1:1:4 mol比にて10分間の煮沸の
後、さらにHCl:H2O2:H2O=1:1:4 m
ol比にて10分間煮沸)を実施した後にエッチング液
(HF:H2O=1:9 mol比)で30秒間ディッ
ピングを行なったものである。
【0046】
【表1】
以上のような作製条件下で作製される結晶シリコンは、
堆積速度18Å/sと高速であり、反射型高速電子線回
折像からは菊池帯の観察される優れた単結晶薄膜である
ことがわかる。
堆積速度18Å/sと高速であり、反射型高速電子線回
折像からは菊池帯の観察される優れた単結晶薄膜である
ことがわかる。
【0047】次に、基体503として、前記図1(c)
に示すような光閉じ込め効果を奏する構造に加工された
V型溝基体を用い、先に説明した表1に示す結晶性シリ
コン作製条件の下で、図5に示す装置を用いて堆積を行
なった(図2(a))。但し、基体の有機洗浄及びRC
A洗浄、HFディッピングは行なわず、また、光閉じ込
め効果を奏する構造に加工されたV型溝表面に形成され
た第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層201
は、不純物導入用物質としてB2H6/ArガスをSi
F4ガスに対して1ppm、H2及びArガスと共にガ
ス導入管502より導入し、また、第2の導電型の実質
的に単結晶で構成される層202は、不純物導入用物質
として、PH3/ArガスをSiF4ガスに対して1p
pm、H2及びArと共にガス導入管502より導入し
てシリコン結晶層を堆積させた。
に示すような光閉じ込め効果を奏する構造に加工された
V型溝基体を用い、先に説明した表1に示す結晶性シリ
コン作製条件の下で、図5に示す装置を用いて堆積を行
なった(図2(a))。但し、基体の有機洗浄及びRC
A洗浄、HFディッピングは行なわず、また、光閉じ込
め効果を奏する構造に加工されたV型溝表面に形成され
た第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層201
は、不純物導入用物質としてB2H6/ArガスをSi
F4ガスに対して1ppm、H2及びArガスと共にガ
ス導入管502より導入し、また、第2の導電型の実質
的に単結晶で構成される層202は、不純物導入用物質
として、PH3/ArガスをSiF4ガスに対して1p
pm、H2及びArと共にガス導入管502より導入し
てシリコン結晶層を堆積させた。
【0048】次に、シリコン結晶層を堆積させた基体5
03を基体温度410℃から自然冷却により冷却した後
、基体503を堆積装置より取り出し、導電性接着剤2
03としての銀ペーストを第2の導電型の実質的に単結
晶で構成させる層202の表面上に塗布し、次いで前記
単結晶層を固定する支持体204として、厚さ1.5m
mのステンレス板を貼り着けた(図2(b))。
03を基体温度410℃から自然冷却により冷却した後
、基体503を堆積装置より取り出し、導電性接着剤2
03としての銀ペーストを第2の導電型の実質的に単結
晶で構成させる層202の表面上に塗布し、次いで前記
単結晶層を固定する支持体204として、厚さ1.5m
mのステンレス板を貼り着けた(図2(b))。
【0049】(結晶層の剥離)図2(b)に示す単結晶
層を堆積させ、導電性接着剤を介してステンレス板を貼
着けた基体の光閉じ込め効果を奏する構造に加工された
V型溝基体103側より第1の導電型の実質的に単結晶
で構成される層201までを、5%フッ化水素水溶液に
浸し、超音波振動を加えることにより層201とV型溝
基体103とを剥離して(図3(a))、図3(b)に
示すステンレス支持体側に残ったものに流水洗浄を十分
に行なった。
層を堆積させ、導電性接着剤を介してステンレス板を貼
着けた基体の光閉じ込め効果を奏する構造に加工された
V型溝基体103側より第1の導電型の実質的に単結晶
で構成される層201までを、5%フッ化水素水溶液に
浸し、超音波振動を加えることにより層201とV型溝
基体103とを剥離して(図3(a))、図3(b)に
示すステンレス支持体側に残ったものに流水洗浄を十分
に行なった。
【0050】次いで、十分に乾燥させた層201の表面
上にRH法により透明電極301としてSnO2/IT
Oを800Å蒸着した(図3(c))。最後に前記透明
電極301上に集電電極401を、Agの粉末を含む導
電ペーストを印刷した後焼成する印刷法により形成して
、図4に示すような薄膜単結晶シリコン太陽電池を得た
。
上にRH法により透明電極301としてSnO2/IT
Oを800Å蒸着した(図3(c))。最後に前記透明
電極301上に集電電極401を、Agの粉末を含む導
電ペーストを印刷した後焼成する印刷法により形成して
、図4に示すような薄膜単結晶シリコン太陽電池を得た
。
【0051】このようにして得られた薄膜単結晶シリコ
ン太陽電池のI−V特性について、AM1.5、100
mW/cm2の光照射下で測定を行なった。その結果、
光起電力の変換効率は17%であり、実用の単結晶シリ
コン太陽電池特性として優れたものであった。尚、測定
時の太陽電池の面積は4cm2で行なった。
ン太陽電池のI−V特性について、AM1.5、100
mW/cm2の光照射下で測定を行なった。その結果、
光起電力の変換効率は17%であり、実用の単結晶シリ
コン太陽電池特性として優れたものであった。尚、測定
時の太陽電池の面積は4cm2で行なった。
【0052】また、剥離した光閉じ込め効果を奏する構
造に加工されたV型溝基体103を再び用いて合計10
回、単結晶シリコン太陽電池の作製を行ない、同様にI
−V特性を測定したところ、光起電力の変換効率のばら
つきは±5%以内であった。
造に加工されたV型溝基体103を再び用いて合計10
回、単結晶シリコン太陽電池の作製を行ない、同様にI
−V特性を測定したところ、光起電力の変換効率のばら
つきは±5%以内であった。
【0053】実施例2
実施例1において単結晶シリコン膜形成を図5の装置に
代えて図6の概略図に示す成膜装置にて行なった。
代えて図6の概略図に示す成膜装置にて行なった。
【0054】同図において、601はガス導入リングで
、主としてシリコン原子とハロゲンを含む化合物を真空
チャンバー603へ導入する。602はガス導入管であ
り、主として活性種(b)の原料となるガスを石英キャ
ビティ603内へ導入する。マイクロ波はマイクロ波発
振器(図示せず)より発生し、導波管605内を伝搬し
、しぼり606を適宜調整することによりしぼり606
とメッシュ604の間に定在波を発生させ石英キャビテ
ィ603内に存在するガスをプラズマ化することができ
る。607はヒーター内臓のホルダーであり、基体60
8を所望の温度に加熱保持することが可能である。
本実施例では、実施例1と同様にして作製した光閉じ込
め効果を奏する構造に加工されたV型溝基体を基体60
8として配置した。
、主としてシリコン原子とハロゲンを含む化合物を真空
チャンバー603へ導入する。602はガス導入管であ
り、主として活性種(b)の原料となるガスを石英キャ
ビティ603内へ導入する。マイクロ波はマイクロ波発
振器(図示せず)より発生し、導波管605内を伝搬し
、しぼり606を適宜調整することによりしぼり606
とメッシュ604の間に定在波を発生させ石英キャビテ
ィ603内に存在するガスをプラズマ化することができ
る。607はヒーター内臓のホルダーであり、基体60
8を所望の温度に加熱保持することが可能である。
本実施例では、実施例1と同様にして作製した光閉じ込
め効果を奏する構造に加工されたV型溝基体を基体60
8として配置した。
【0055】ガス導入管602より水素ガス25scc
m及びHeガス35sccmを石英キャビティ603へ
導入した。また、ガス導入リング601よりSi2F6
ガス12sccmを図6に示すように基体608に向け
て導入した。マイクロ波発振器の電力を300Wに調整
し、しぼり606を調整することで石英キャビティ60
3内の水素ガス及びHeガスをプラズマ化することが可
能である。表2に結晶シリコン作製の条件を示す。
m及びHeガス35sccmを石英キャビティ603へ
導入した。また、ガス導入リング601よりSi2F6
ガス12sccmを図6に示すように基体608に向け
て導入した。マイクロ波発振器の電力を300Wに調整
し、しぼり606を調整することで石英キャビティ60
3内の水素ガス及びHeガスをプラズマ化することが可
能である。表2に結晶シリコン作製の条件を示す。
【0056】
【表2】
このようにして生成される水素ラジカルはガス導入リン
グ601より噴出するSi2F6ガスと化学反応し、基
体608上にシリコン結晶層を堆積する。
グ601より噴出するSi2F6ガスと化学反応し、基
体608上にシリコン結晶層を堆積する。
【0057】まず、第1の導電型の実質的に単結晶で構
成される層201を基体608上に堆積させるために、
Si2F6ガスにBF3ガスを1.5ppm混入させて
行なった。これにより基体608上に0.5μmのシリ
コン結晶層が堆積された。その後、マイクロ波発振器の
出力をゼロにし、堆積を停止し、また各ガスの供給を停
止した後、真空チャンバー609を十分排気し残留ガス
を完全に排出した後、Si2F6ガスにPH3ガス0.
7ppmを混入し、他は同一の作製条件で第2の導電型
の実質的に単結晶で構成される層202を層厚7.5μ
m、続けて堆積させた。
成される層201を基体608上に堆積させるために、
Si2F6ガスにBF3ガスを1.5ppm混入させて
行なった。これにより基体608上に0.5μmのシリ
コン結晶層が堆積された。その後、マイクロ波発振器の
出力をゼロにし、堆積を停止し、また各ガスの供給を停
止した後、真空チャンバー609を十分排気し残留ガス
を完全に排出した後、Si2F6ガスにPH3ガス0.
7ppmを混入し、他は同一の作製条件で第2の導電型
の実質的に単結晶で構成される層202を層厚7.5μ
m、続けて堆積させた。
【0058】次に、シリコン結晶層を堆積させた基体6
03を基体温度360℃から自然冷却により冷却した後
、基体603を堆積装置より取り出し、導電性接着剤2
03としての銀ペーストを第2の導電型の実質的に単結
晶で構成させる層202の表面上に塗布し、次いで前記
単結晶層を固定する支持体204として、厚さ2.0m
mのステンレス板を貼り着けた(図2(b))。
03を基体温度360℃から自然冷却により冷却した後
、基体603を堆積装置より取り出し、導電性接着剤2
03としての銀ペーストを第2の導電型の実質的に単結
晶で構成させる層202の表面上に塗布し、次いで前記
単結晶層を固定する支持体204として、厚さ2.0m
mのステンレス板を貼り着けた(図2(b))。
【0059】上記ステンレス板を貼り着けた基体の光閉
じ込め効果を奏する構造に加工されたV型溝基体103
側より第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層2
01までを、5%フッ化水素水溶液に浸し、超音波振動
を加えることにより層201とV型溝基体103とを剥
離して(図3(a))、ステンレス支持体上に残ったも
のを流水洗浄を十分に行なった。
じ込め効果を奏する構造に加工されたV型溝基体103
側より第1の導電型の実質的に単結晶で構成される層2
01までを、5%フッ化水素水溶液に浸し、超音波振動
を加えることにより層201とV型溝基体103とを剥
離して(図3(a))、ステンレス支持体上に残ったも
のを流水洗浄を十分に行なった。
【0060】次いで、十分に乾燥させた層201の表面
上にRH法により透明電極301としてSnO2/IT
Oを800Å蒸着した(図3(c))。最後に前記透明
電極301上に集電電極401を、Agの粉末を含む導
電ペーストを印刷した後焼成する印刷法により形成して
、図4に示すような薄膜単結晶シリコン太陽電池を得た
。
上にRH法により透明電極301としてSnO2/IT
Oを800Å蒸着した(図3(c))。最後に前記透明
電極301上に集電電極401を、Agの粉末を含む導
電ペーストを印刷した後焼成する印刷法により形成して
、図4に示すような薄膜単結晶シリコン太陽電池を得た
。
【0061】このようにして得られた薄膜単結晶シリコ
ン太陽電池のI−V特性について、AM1.5、100
mW/cm2の光照射下で測定を行なった。その結果、
光起電力の変換効率は16.5%であり、実用の単結晶
シリコン太陽電池特性として優れたものであった。尚、
測定時の太陽電池の面積は144cm2で行なった。
ン太陽電池のI−V特性について、AM1.5、100
mW/cm2の光照射下で測定を行なった。その結果、
光起電力の変換効率は16.5%であり、実用の単結晶
シリコン太陽電池特性として優れたものであった。尚、
測定時の太陽電池の面積は144cm2で行なった。
【0062】また、剥離した光閉じ込め効果を奏する構
造に加工されたV型溝基体103を再び用いて合計7回
、単結晶シリコン太陽電池の作製を行ない、同様にI−
V特性を測定したところ、光起電力の変換効率のばらつ
きは±7%以内であった。
造に加工されたV型溝基体103を再び用いて合計7回
、単結晶シリコン太陽電池の作製を行ない、同様にI−
V特性を測定したところ、光起電力の変換効率のばらつ
きは±7%以内であった。
【0063】実施例3
実施例1において、V型溝基体103の表面上に堆積さ
せる不均一な酸化シリコン薄膜104の膜厚を第3表に
示すように変化させて、以下の操作を実施例1と同様に
して薄膜単結晶シリコン太陽電池を作製した。
せる不均一な酸化シリコン薄膜104の膜厚を第3表に
示すように変化させて、以下の操作を実施例1と同様に
して薄膜単結晶シリコン太陽電池を作製した。
【0064】得られた薄膜単結晶シリコン太陽電池のI
−V特性について、AM1.5、100mW/cm2の
光照射下で測定を行なった。光起電力の変換効率の結果
を表3に併せて示す。
−V特性について、AM1.5、100mW/cm2の
光照射下で測定を行なった。光起電力の変換効率の結果
を表3に併せて示す。
【0065】表3の結果から、V型溝基体103上に形
成される不均一な酸化シリコン薄膜104の膜厚の最適
領域が4〜10Åであることがわかった。
成される不均一な酸化シリコン薄膜104の膜厚の最適
領域が4〜10Åであることがわかった。
【0066】
【表3】
実施例4
実施例2においてシリコン結晶層の層厚に関して、特に
第2の導電型の実質的に単結晶で構成される層202の
層厚を表4に示すように変化させて薄膜単結晶シリコン
太陽電池を作製した。
第2の導電型の実質的に単結晶で構成される層202の
層厚を表4に示すように変化させて薄膜単結晶シリコン
太陽電池を作製した。
【0067】得られた薄膜単結晶シリコン太陽電池のI
−V特性について、AM1.5、100mW/cm2の
光照射下で測定を行なった。光起電力の変換効率の結果
を表4に併せて示す。
−V特性について、AM1.5、100mW/cm2の
光照射下で測定を行なった。光起電力の変換効率の結果
を表4に併せて示す。
【0068】
【表4】
表4から、シリコン結晶層の層厚に最適な領域が存在す
ることがわかった。
ることがわかった。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば光閉じ込め効果を奏する構造に加工された凹凸
表面を有する変換効率の高い薄膜単結晶シリコン太陽電
池を製造することが可能であり、特に太陽電池の大面積
化が容易に行なえる。さらに基体が複数回使用可能であ
るために良質の薄膜太陽電池をより安価に量産すること
が可能になる。
によれば光閉じ込め効果を奏する構造に加工された凹凸
表面を有する変換効率の高い薄膜単結晶シリコン太陽電
池を製造することが可能であり、特に太陽電池の大面積
化が容易に行なえる。さらに基体が複数回使用可能であ
るために良質の薄膜太陽電池をより安価に量産すること
が可能になる。
【図1】本発明の太陽電池の製造方法における各過程の
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図2】本発明の太陽電池の製造方法における各過程の
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図3】本発明の太陽電池の製造方法における各過程の
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図4】本発明の方法により製造される太陽電池の概略
斜視図である。
斜視図である。
【図5】実施例1において使用した成膜装置の模式的概
略図である。
略図である。
【図6】実施例2において使用した成膜装置の模式的概
略図である。
略図である。
101 シリコンウエハー
102 絶縁層
103 光閉じ込め効果を奏する構造に加工されたV
型溝基体 104 酸化シリコン薄膜 201 第1の導電型の実質的に単結晶で構成される
層202 第2の導電型の実質的に単結晶で構成され
る層203 導電性接着剤層 204 導電性支持体 301 透明電極 401 集電電極 501,502 ガス導入管 503 基体 504 ホルダー 505 会合空間 601 ガス導入リング 602 ガス導入管 603 石英キャビティ 604 メッシュ 605 マイクロ波 606 しぼり 607 ホルダー 608 基体 609 真空チャンバー
型溝基体 104 酸化シリコン薄膜 201 第1の導電型の実質的に単結晶で構成される
層202 第2の導電型の実質的に単結晶で構成され
る層203 導電性接着剤層 204 導電性支持体 301 透明電極 401 集電電極 501,502 ガス導入管 503 基体 504 ホルダー 505 会合空間 601 ガス導入リング 602 ガス導入管 603 石英キャビティ 604 メッシュ 605 マイクロ波 606 しぼり 607 ホルダー 608 基体 609 真空チャンバー
Claims (10)
- 【請求項1】 第1の基板上に少なくとも一つの凹凸
部を有する単結晶半導体からなる層を形成し、該層を利
用して光起電力素子を形成し、その後別の第2の基板上
に光起電力素子を接合させることを特徴とする太陽電池
の製造方法。 - 【請求項2】 前記第1の基板が単結晶半導体からな
るものである請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 前記第1の基板が単結晶半導体からな
る表面を有するものである請求項1記載の製造方法。 - 【請求項4】 前記第1の基板が凹凸面を有し、前記
単結晶半導体からなる層の前記凹凸部は該第1の基板の
該凹凸面に対応した形状である請求項1記載の製造方法
。 - 【請求項5】 前記第1の基板が実質的に平坦な面を
有し、前記単結晶半導体からなる層の前記凹凸部は複数
の結晶面である請求項1記載の製造方法。 - 【請求項6】 前記起電力素子がPN接合またはPI
N接合を有するものである請求項1記載の製造方法。 - 【請求項7】 前記起電力素子が、前記単結晶半導体
からなる層上に該層と異なる導電型の半導体層を結晶成
長させることにより形成される請求項1記載の製造方法
。 - 【請求項8】 前記起電力素子が、前記単結晶半導体
からなる層の一部にドーパントを拡散させることにより
形成される請求項1記載の製造方法。 - 【請求項9】 光閉じ込め効果を奏する構造に加工さ
れた基体表面上に、薄膜の絶縁層を形成する工程、前記
基体を堆積膜を形成するための成膜空間内に配設して、
前記基体上にケイ素とハロゲンとを含む化合物を分解す
ることにより生成される活性種(A)と、該活性種(A
)と化学的相互作用をする、成膜用の化学物質により形
成される活性種(B)とを同時にまたは各々別々に導入
し、該活性種の化学作用を利用して第1の導電型の実質
的に単結晶で構成される層を形成する工程、該第1の導
電型の実質的に単結晶で構成される層の上方に該層と同
様にして第2の導電型の実質的に単結晶で構成される層
を形成する工程、前記第1及び第2の実質的に単結晶で
構成される層を前記光閉じ込め効果を奏する構造に加工
された基体表面から剥離する工程、とを有する太陽電池
の製造方法。 - 【請求項10】 同一の光閉じ込め効果を奏する構造
に加工された基体を複数回使用することを特徴とする請
求項9記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3249728A JP2989055B2 (ja) | 1990-10-23 | 1991-09-27 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-283470 | 1990-10-23 | ||
JP28347090 | 1990-10-23 | ||
JP3249728A JP2989055B2 (ja) | 1990-10-23 | 1991-09-27 | 太陽電池の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35327198A Division JP3274099B2 (ja) | 1990-10-23 | 1998-12-11 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04355970A true JPH04355970A (ja) | 1992-12-09 |
JP2989055B2 JP2989055B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=26539443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3249728A Expired - Fee Related JP2989055B2 (ja) | 1990-10-23 | 1991-09-27 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2989055B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6534336B1 (en) | 1999-05-21 | 2003-03-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Production method of photoelectric conversion device, and photoelectric conversion device produced by the method |
WO2009097627A2 (en) * | 2008-02-03 | 2009-08-06 | Nliten Energy Corporation | Thin-film photovoltaic devices and related manufacturing methods |
WO2010094010A2 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Applied Materials, Inc. | Low-concentration flat profile photovoltaic modules |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103718284B (zh) * | 2011-07-26 | 2016-08-17 | 松下知识产权经营株式会社 | 等离子体处理装置以及等离子体处理方法 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3249728A patent/JP2989055B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6534336B1 (en) | 1999-05-21 | 2003-03-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Production method of photoelectric conversion device, and photoelectric conversion device produced by the method |
WO2009097627A2 (en) * | 2008-02-03 | 2009-08-06 | Nliten Energy Corporation | Thin-film photovoltaic devices and related manufacturing methods |
WO2009097627A3 (en) * | 2008-02-03 | 2009-11-05 | Nliten Energy Corporation | Thin-film photovoltaic devices and related manufacturing methods |
WO2010094010A2 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Applied Materials, Inc. | Low-concentration flat profile photovoltaic modules |
WO2010094010A3 (en) * | 2009-02-13 | 2010-12-09 | Applied Materials, Inc. | Low-concentration flat profile photovoltaic modules |
CN102318081A (zh) * | 2009-02-13 | 2012-01-11 | 应用材料公司 | 低汇聚性平坦分布光伏模块 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2989055B2 (ja) | 1999-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5248621A (en) | Method for producing solar cell devices of crystalline material | |
US5273911A (en) | Method of producing a thin-film solar cell | |
JP2965094B2 (ja) | 堆積膜形成方法 | |
JP2000277439A (ja) | 結晶質シリコン系薄膜のプラズマcvd方法およびシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法 | |
US20110297227A1 (en) | Hetero solar cell and method for producing hetero solar cells | |
JPH07263732A (ja) | 多結晶シリコンデバイス | |
JP2003298077A (ja) | 太陽電池 | |
KR960001468B1 (ko) | 반사 방지막을 갖는 태양 전지의 제조방법 | |
Jeong et al. | Preparation of born-doped a-SiC: H thin films by ICP-CVD method and to the application of large-area heterojunction solar cells | |
JP2002305315A (ja) | 半導体素子の形成方法及び半導体素子 | |
JP2000252218A (ja) | プラズマcvd装置およびシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法 | |
JPH04355970A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JP3274099B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JP2001250968A (ja) | 結晶シリコン薄膜半導体装置、結晶シリコン薄膜光起電力素子、および結晶シリコン薄膜半導体装置の製造方法 | |
JPH07106611A (ja) | Bsf型太陽電池の製造方法 | |
JP2692964B2 (ja) | 太陽電池 | |
JPS6316914B2 (ja) | ||
JP3061811B2 (ja) | 非単結晶薄膜の作製方法 | |
JP3078373B2 (ja) | 光電変換装置とその製造方法 | |
JP2003158078A (ja) | シリコン半導体の形成方法 | |
JP4247964B2 (ja) | 太陽電池素子の形成方法 | |
JP3542510B2 (ja) | 非単結晶半導体膜および光起電力素子の形成方法、並びに非単結晶半導体膜の形成装置 | |
JPH04298023A (ja) | 単結晶シリコン薄膜の製造方法 | |
JP4256522B2 (ja) | シリコン系薄膜光電変換装置の製造方法 | |
JP2002261312A (ja) | ハイブリッド型薄膜光電変換装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071008 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |