JP3297380B2 - 太陽電池及び太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池及び太陽電池の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池及び太陽電
池の製造方法に関し、欠陥の発生を防止すると共に透明
性を確保して発電効率を向上させることができるように
工夫したものである。
池の製造方法に関し、欠陥の発生を防止すると共に透明
性を確保して発電効率を向上させることができるように
工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の太陽電池の一例として、非晶質太
陽電池に採用されている構造を図３に示す。図３に示す
ように、非晶質太陽電池では、ガラス板１の上に透明電
極膜２が成膜され、この透明電極膜２の上に非晶質シリ
コン発電膜３が成膜され、この非晶質シリコン発電膜３
の上に金属電極膜４が成膜されている。
陽電池に採用されている構造を図３に示す。図３に示す
ように、非晶質太陽電池では、ガラス板１の上に透明電
極膜２が成膜され、この透明電極膜２の上に非晶質シリ
コン発電膜３が成膜され、この非晶質シリコン発電膜３
の上に金属電極膜４が成膜されている。
【０００３】ガラス基板１の厚みは約１ｍｍ、透明電極
膜２の膜厚は0.６〜1.０μｍ、非晶質シリコン発電膜３
の膜厚は0.３〜0.５μｍ、金属電極膜４の膜厚は0.３〜
0.６μｍである。
膜２の膜厚は0.６〜1.０μｍ、非晶質シリコン発電膜３
の膜厚は0.３〜0.５μｍ、金属電極膜４の膜厚は0.３〜
0.６μｍである。
【０００４】この従来の太陽電池では、透明電極膜２に
酸化錫を主成分とする材料を用いており、主に化学蒸着
法（ＣＶＤ）で成膜したものを用いている。また、非晶
質シリコン発電膜３はプラズマＣＶＤ法により成膜した
ものを用いている。
酸化錫を主成分とする材料を用いており、主に化学蒸着
法（ＣＶＤ）で成膜したものを用いている。また、非晶
質シリコン発電膜３はプラズマＣＶＤ法により成膜した
ものを用いている。
【０００５】上記構成となっている太陽電池では、太陽
光Ｐは、ガラス基板１から入射し、透明電極膜２を透過
して非晶質シリコン発電膜３に入射する。太陽光Ｐは非
晶質シリコン発電膜３に吸収され、透明電極膜２と金属
電極膜４との間に起電力が発生し、電力を外部に取り出
すことができる。
光Ｐは、ガラス基板１から入射し、透明電極膜２を透過
して非晶質シリコン発電膜３に入射する。太陽光Ｐは非
晶質シリコン発電膜３に吸収され、透明電極膜２と金属
電極膜４との間に起電力が発生し、電力を外部に取り出
すことができる。
【０００６】太陽電池の発電効率を向上させるために
は、上記の透明電極膜２の上面（非晶質シリコン発電膜
３が成膜される側の面）に0.２〜0.５μｍ程度の高低差
を持つ凹凸表面形状を設けることが有効である。このよ
うにすると、太陽光Ｐが透明電極膜２と非晶質シリコン
発電膜３との界面を透過する際に光路が曲げられて非晶
質シリコン発電膜３中の光路長が増加し、太陽光Ｐの利
用効率が上がって太陽電池の発電効率が向上する。
は、上記の透明電極膜２の上面（非晶質シリコン発電膜
３が成膜される側の面）に0.２〜0.５μｍ程度の高低差
を持つ凹凸表面形状を設けることが有効である。このよ
うにすると、太陽光Ｐが透明電極膜２と非晶質シリコン
発電膜３との界面を透過する際に光路が曲げられて非晶
質シリコン発電膜３中の光路長が増加し、太陽光Ｐの利
用効率が上がって太陽電池の発電効率が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の太陽電
池の非晶質シリコン発電膜３中には、透明電極膜２に設
けた凹凸表面形状の凹部（谷間）を起点としてガラス基
板１の平面に垂直な向きに延びる欠陥３１が発生しやす
い。この欠陥３１の密度は上記凹部を急峻に形成するほ
ど増加する。この欠陥３１は、太陽電池の発電効率を下
げる原因となっていた。
池の非晶質シリコン発電膜３中には、透明電極膜２に設
けた凹凸表面形状の凹部（谷間）を起点としてガラス基
板１の平面に垂直な向きに延びる欠陥３１が発生しやす
い。この欠陥３１の密度は上記凹部を急峻に形成するほ
ど増加する。この欠陥３１は、太陽電池の発電効率を下
げる原因となっていた。
【０００８】また、透明電極膜２に設ける凹凸表面形状
を高低差が0.２μｍ以下となるように緩やかに形成する
ことで、非晶質シリコン発電膜３中の欠陥３１の発生を
低減することができるが、この場合には非晶質シリコン
発電膜３中の光路長を長くする効果が弱くなるため、発
電効率が上がらないと言う問題点があった。
を高低差が0.２μｍ以下となるように緩やかに形成する
ことで、非晶質シリコン発電膜３中の欠陥３１の発生を
低減することができるが、この場合には非晶質シリコン
発電膜３中の光路長を長くする効果が弱くなるため、発
電効率が上がらないと言う問題点があった。
【０００９】さらに、非晶質シリコン発電膜３を成膜す
る際に原料ガスに水素ガスを添加したプラズマＣＶＤ法
で成膜する場合には、酸化錫を主成分とする透明電極膜
２が水素プラズマの還元作用により金属相の錫が析出し
て透明性が失われ、発電効率が下がると言う問題点もあ
った。
る際に原料ガスに水素ガスを添加したプラズマＣＶＤ法
で成膜する場合には、酸化錫を主成分とする透明電極膜
２が水素プラズマの還元作用により金属相の錫が析出し
て透明性が失われ、発電効率が下がると言う問題点もあ
った。
【００１０】本発明は、上記従来技術に鑑み、欠陥の発
生を防止すると共に透明性を確保した太陽電池及び太陽
電池の製造方法を提供することを目的とする。
生を防止すると共に透明性を確保した太陽電池及び太陽
電池の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、透明性基板の上に透明電極膜が成膜され、
この透明電極膜の上に発電膜が成膜され、この発電膜の
上に金属電極膜が成膜されて構成されている太陽電池に
おいて、前記透明電極膜は、酸化錫を主成分とし上面に
0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を
持つ第一の透明電極膜と、酸化亜鉛を主成分とし第一の
透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択的に積層さ
せた第二の透明電極膜とでなることを特徴とする。
明の構成は、透明性基板の上に透明電極膜が成膜され、
この透明電極膜の上に発電膜が成膜され、この発電膜の
上に金属電極膜が成膜されて構成されている太陽電池に
おいて、前記透明電極膜は、酸化錫を主成分とし上面に
0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を
持つ第一の透明電極膜と、酸化亜鉛を主成分とし第一の
透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択的に積層さ
せた第二の透明電極膜とでなることを特徴とする。
【００１２】また本発明の構成は、透明性基板の上に透
明電極膜が成膜され、この透明電極膜の上に発電膜が成
膜され、この発電膜の上に金属電極膜が成膜されて構成
されている太陽電池において、前記透明電極膜は、酸化
錫を主成分とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差
のある凹凸表面形状を持つ第一の透明電極膜と、酸化亜
鉛を主成分とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部
のみに選択的に積層させた第二の透明電極膜と、第一及
び第二の透明電極膜の上面の全面を被覆するように積層
させた第三の透明電極膜とでなることを特徴とする。
明電極膜が成膜され、この透明電極膜の上に発電膜が成
膜され、この発電膜の上に金属電極膜が成膜されて構成
されている太陽電池において、前記透明電極膜は、酸化
錫を主成分とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差
のある凹凸表面形状を持つ第一の透明電極膜と、酸化亜
鉛を主成分とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部
のみに選択的に積層させた第二の透明電極膜と、第一及
び第二の透明電極膜の上面の全面を被覆するように積層
させた第三の透明電極膜とでなることを特徴とする。
【００１３】また本発明の構成は、透明性基板の上に、
常圧での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一
の透明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調
整することにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜
0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、
成膜温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸
着法により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を
前記第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させ、前記第一及び第二の透明電極膜の上に発
電膜を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を成膜する
ことを特徴とする。
常圧での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一
の透明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調
整することにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜
0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、
成膜温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸
着法により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を
前記第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させ、前記第一及び第二の透明電極膜の上に発
電膜を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を成膜する
ことを特徴とする。
【００１４】また本発明の構成は、透明性基板の上に、
常圧での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一
の透明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調
整することにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜
0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、
成膜温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸
着法により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を
前記第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させ、成膜温度を１５０〜２５０°Ｃとして常
圧での熱化学蒸着法により酸化亜鉛を主成分とする第三
の透明電極膜を前記第一及び第二の透明電極膜の上面の
全面を被覆するように積層させ、前記第三の透明電極膜
の上に発電膜を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を
成膜することを特徴とする。
常圧での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一
の透明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調
整することにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜
0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、
成膜温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸
着法により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を
前記第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させ、成膜温度を１５０〜２５０°Ｃとして常
圧での熱化学蒸着法により酸化亜鉛を主成分とする第三
の透明電極膜を前記第一及び第二の透明電極膜の上面の
全面を被覆するように積層させ、前記第三の透明電極膜
の上に発電膜を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を
成膜することを特徴とする。
【００１５】また本発明の構成は、前記第二の透明電極
膜または前記第三の透明電極膜は、ジエチル亜鉛（Ｚｎ
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ）蒸気および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料
とし、原料ガスにトリエチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ2
Ｈ5 ）3 ）、またはジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）、または弗化
水素（ＨＦ）を添加した熱化学蒸着法により成膜するこ
とを特徴とする。
膜または前記第三の透明電極膜は、ジエチル亜鉛（Ｚｎ
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ）蒸気および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料
とし、原料ガスにトリエチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ2
Ｈ5 ）3 ）、またはジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）、または弗化
水素（ＨＦ）を添加した熱化学蒸着法により成膜するこ
とを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の第１の実施の形態に係る太
陽電池を示す。同図に示すように、本実施の形態に係る
太陽電池では、透明電極膜として二層の透明電極膜２
１，２２を採用していることが技術的なポイントになっ
ている。即ち、ガラス基板１（厚さ約１ｍｍ）の上に、
第１及び第２の透明電極膜２１，２２（膜厚が０．６〜
１．０μｍ）が成膜され、この第１及び第２の透明電極
膜２１，２２の上にプラズマＣＶＤ法により非晶質シリ
コン発電膜３（膜厚が０．３〜０．５μｍ）が成膜さ
れ、この非晶質シリコン発電膜３の上に金属電極膜４
（膜厚が０．３〜０．６μｍ）が成膜されている。また
第一の透明電極膜２１の上面（非晶質シリコン発電膜３
が成膜される側の面）には、0.０５〜0.５μｍ程度の高
低差を持つ凹凸表面形状が設けられている。
陽電池を示す。同図に示すように、本実施の形態に係る
太陽電池では、透明電極膜として二層の透明電極膜２
１，２２を採用していることが技術的なポイントになっ
ている。即ち、ガラス基板１（厚さ約１ｍｍ）の上に、
第１及び第２の透明電極膜２１，２２（膜厚が０．６〜
１．０μｍ）が成膜され、この第１及び第２の透明電極
膜２１，２２の上にプラズマＣＶＤ法により非晶質シリ
コン発電膜３（膜厚が０．３〜０．５μｍ）が成膜さ
れ、この非晶質シリコン発電膜３の上に金属電極膜４
（膜厚が０．３〜０．６μｍ）が成膜されている。また
第一の透明電極膜２１の上面（非晶質シリコン発電膜３
が成膜される側の面）には、0.０５〜0.５μｍ程度の高
低差を持つ凹凸表面形状が設けられている。
【００１８】この太陽電池では、太陽光Ｐは、ガラス基
板１から入射し、透明電極膜２１，２２を透過して非晶
質シリコン発電膜３に入射する。太陽光Ｐは非晶質シリ
コン発電膜３に吸収され、透明電極膜２１，２２と金属
電極膜４との間に起電力が発生し、電力を外部に取り出
すことができる。
板１から入射し、透明電極膜２１，２２を透過して非晶
質シリコン発電膜３に入射する。太陽光Ｐは非晶質シリ
コン発電膜３に吸収され、透明電極膜２１，２２と金属
電極膜４との間に起電力が発生し、電力を外部に取り出
すことができる。
【００１９】ここで、本発明のポイントとなっている第
一及び第二の透明電極膜２１，２２について、更に説明
をする。第１の実施の形態による太陽電池では、酸化錫
を主成分とする第一の透明電極膜２１の上面（非晶質シ
リコン発電膜３が成膜される側の面）に凹凸表面形状を
設け、酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を
第一の透明電極膜２１の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させたものである。
一及び第二の透明電極膜２１，２２について、更に説明
をする。第１の実施の形態による太陽電池では、酸化錫
を主成分とする第一の透明電極膜２１の上面（非晶質シ
リコン発電膜３が成膜される側の面）に凹凸表面形状を
設け、酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を
第一の透明電極膜２１の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させたものである。
【００２０】酸化錫を主成分とする第一の透明電極膜２
１は常圧での熱ＣＶＤ法によりガラス基板１上、また
は、0.０５〜0.１μｍの膜厚のＳｉＯ2 を被着させたガ
ラス基板１上に成長させ、四塩化錫（ＳｎＣｌ4 ）蒸気
および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料として用い、原料ガス
に弗化水素（ＨＦ）などの弗素を含む材料ガスを添加す
ると第一の透明電極膜２１の抵抗値を低下させる効果が
ある。
１は常圧での熱ＣＶＤ法によりガラス基板１上、また
は、0.０５〜0.１μｍの膜厚のＳｉＯ2 を被着させたガ
ラス基板１上に成長させ、四塩化錫（ＳｎＣｌ4 ）蒸気
および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料として用い、原料ガス
に弗化水素（ＨＦ）などの弗素を含む材料ガスを添加す
ると第一の透明電極膜２１の抵抗値を低下させる効果が
ある。
【００２１】第一の透明電極膜２１の上面に凹凸表面形
状を設けるためには、熱ＣＶＤの基板温度（成膜温度）
を４２０〜５５０℃の範囲で調整して、適正な凹凸表面
形状となるように基板温度を選んでＣＶＤ成膜を行う。
一般に基板温度を上げると急峻な凹凸表面形状が得ら
れ、基板温度を下げると緩やかな凹凸表面形状が得られ
る。
状を設けるためには、熱ＣＶＤの基板温度（成膜温度）
を４２０〜５５０℃の範囲で調整して、適正な凹凸表面
形状となるように基板温度を選んでＣＶＤ成膜を行う。
一般に基板温度を上げると急峻な凹凸表面形状が得ら
れ、基板温度を下げると緩やかな凹凸表面形状が得られ
る。
【００２２】酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜
２２は常圧の熱ＣＶＤ法により第一の透明電極膜２１上
に成長させ、ジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ）蒸気
および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料とした熱ＣＶＤ法によ
る成膜を行い、原料ガスにトリエチルアルミニウム（Ａ
ｌ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）、弗化水素
（ＨＦ）などを添加すると抵抗値を低下させる効果があ
る。
２２は常圧の熱ＣＶＤ法により第一の透明電極膜２１上
に成長させ、ジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ）蒸気
および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料とした熱ＣＶＤ法によ
る成膜を行い、原料ガスにトリエチルアルミニウム（Ａ
ｌ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）、弗化水素
（ＨＦ）などを添加すると抵抗値を低下させる効果があ
る。
【００２３】第一の透明電極膜２１の凹部のみに、選択
的に第二の透明電極膜２２を積層させるためには、熱Ｃ
ＶＤの基板温度（成膜温度）を２５０〜３５０℃の範囲
で調整して、適正な積層状況となるように基板温度を選
んでＣＶＤ成膜を行う。急峻な凹凸表面形状を持つ下地
に酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を上記
の原料から積層させる場合には、一般に基板温度を上げ
ると下地凹部への積層選択性が増加してサブミクロンレ
ベルの谷間を埋めるように積層成長が起き、基板温度を
下げるとこのような選択成長性が減少し、下地の凹凸表
面形状の全面へ被覆率が高い状態で積層成膜が起きる。
的に第二の透明電極膜２２を積層させるためには、熱Ｃ
ＶＤの基板温度（成膜温度）を２５０〜３５０℃の範囲
で調整して、適正な積層状況となるように基板温度を選
んでＣＶＤ成膜を行う。急峻な凹凸表面形状を持つ下地
に酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を上記
の原料から積層させる場合には、一般に基板温度を上げ
ると下地凹部への積層選択性が増加してサブミクロンレ
ベルの谷間を埋めるように積層成長が起き、基板温度を
下げるとこのような選択成長性が減少し、下地の凹凸表
面形状の全面へ被覆率が高い状態で積層成膜が起きる。
【００２４】このような第二の透明電極膜２２の積層状
況の相違は、原料ガスが基板表面上で反応して酸化亜鉛
が生成して下地基板表面に固定されるまでの過程が基板
温度により異なることに起因している。
況の相違は、原料ガスが基板表面上で反応して酸化亜鉛
が生成して下地基板表面に固定されるまでの過程が基板
温度により異なることに起因している。
【００２５】すなわち、基板温度が２５０〜３５０℃で
酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を積層さ
せると、上記原料が化学反応を起こす過程で形成される
反応中間体に、基板から受け渡される熱エネルギーが多
く、それが反応中間体の運動エネルギーとなり、基板表
面に固定されるまでの間に基板表面上を活発に動き回る
ことができるようになった結果、下地基板の凹部の安定
な位置に移動して留まろうとする作用が働き下地基板の
凹部に選択的に積層されるようになる。
酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を積層さ
せると、上記原料が化学反応を起こす過程で形成される
反応中間体に、基板から受け渡される熱エネルギーが多
く、それが反応中間体の運動エネルギーとなり、基板表
面に固定されるまでの間に基板表面上を活発に動き回る
ことができるようになった結果、下地基板の凹部の安定
な位置に移動して留まろうとする作用が働き下地基板の
凹部に選択的に積層されるようになる。
【００２６】ガラス基板等のように平坦な基板表面上に
成膜した時の膜厚が0.０２〜0.２μｍとなるような条件
で積層させた第二の透明電極膜２２の膜厚が望ましい。
成膜した時の膜厚が0.０２〜0.２μｍとなるような条件
で積層させた第二の透明電極膜２２の膜厚が望ましい。
【００２７】さらに、第二の透明電極膜２２の膜厚を適
切な膜厚に選ぶことによっても下地凹部の埋め込み状況
を適正に制御することができる。第二の透明電極膜２２
の膜厚を増加させ、0.３〜1.０μｍとなる条件で第二の
透明電極膜２２を積層させると、最初の第一の透明電極
膜２１の成膜後に設けられていた0.２〜0.５μｍの高低
差が無くなって、略完全に平坦な表面状態とすることも
可能である。
切な膜厚に選ぶことによっても下地凹部の埋め込み状況
を適正に制御することができる。第二の透明電極膜２２
の膜厚を増加させ、0.３〜1.０μｍとなる条件で第二の
透明電極膜２２を積層させると、最初の第一の透明電極
膜２１の成膜後に設けられていた0.２〜0.５μｍの高低
差が無くなって、略完全に平坦な表面状態とすることも
可能である。
【００２８】また、基板温度を下げて１５０〜２５０℃
で酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を積層
させると、上記原料が化学反応を起こす過程で形成され
る反応中間体に、基板から受け渡される熱エネルギーが
少なく、反応中間体が基板表面上を動き回るに足る運動
エネルギーが無いため、下地基板上で移動すること無し
に膜として固定され、下地基板の凹部に選択的に積層さ
れることが無く、被覆率が高く被着成膜される。
で酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜２２を積層
させると、上記原料が化学反応を起こす過程で形成され
る反応中間体に、基板から受け渡される熱エネルギーが
少なく、反応中間体が基板表面上を動き回るに足る運動
エネルギーが無いため、下地基板上で移動すること無し
に膜として固定され、下地基板の凹部に選択的に積層さ
れることが無く、被覆率が高く被着成膜される。
【００２９】上述のように、酸化亜鉛を主成分とする第
二の透明電極膜２２を２５０〜３５０℃の基板温度で、
酸化錫を主成分とする凹凸表面形状を持つ第一の透明電
極膜２１上に積層成膜すれば、サブミクロンレベルの急
峻な凹部を選択的に無くすことができるようになるの
で、凹部を起源とする非晶質シリコン発電膜３中の欠陥
の発生を抑止することが可能となり、太陽電池の発電効
率を向上させることができる。
二の透明電極膜２２を２５０〜３５０℃の基板温度で、
酸化錫を主成分とする凹凸表面形状を持つ第一の透明電
極膜２１上に積層成膜すれば、サブミクロンレベルの急
峻な凹部を選択的に無くすことができるようになるの
で、凹部を起源とする非晶質シリコン発電膜３中の欠陥
の発生を抑止することが可能となり、太陽電池の発電効
率を向上させることができる。
【００３０】次に本発明の第２の実施の形態に係る太陽
電池を図３に示す。なお図１に示す第１の実施の形態と
同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する説
明は省略する。
電池を図３に示す。なお図１に示す第１の実施の形態と
同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する説
明は省略する。
【００３１】第２の実施の形態に係る太陽電池では、第
二の透明電極膜２２の上に、酸化亜鉛を主成分とする第
三の透明電極膜２３を高い被覆率で、第一及び第二の透
明電極膜２１，２２の上面の全面を被覆するように積層
させたものである。
二の透明電極膜２２の上に、酸化亜鉛を主成分とする第
三の透明電極膜２３を高い被覆率で、第一及び第二の透
明電極膜２１，２２の上面の全面を被覆するように積層
させたものである。
【００３２】第三の透明電極膜２３の原料には第二の透
明電極膜２２と同じ、ジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ）蒸気および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料とし常圧でＣ
ＶＤ成膜を行い、原料ガスにトリエチルアルミニウム
（Ａｌ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）、弗化
水素（ＨＦ）などを添加すると抵抗値を低下させる効果
がある。
明電極膜２２と同じ、ジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ）蒸気および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料とし常圧でＣ
ＶＤ成膜を行い、原料ガスにトリエチルアルミニウム
（Ａｌ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）、弗化
水素（ＨＦ）などを添加すると抵抗値を低下させる効果
がある。
【００３３】本実施例では、第二の透明電極膜２３を２
５０〜３５０℃の基板温度（成膜温度）で成膜した後
に、引き続き１５０〜２５０℃の基板温度（成膜温度）
で第三の透明電極膜２３を積層させると、前述のような
作用により、第一及び第二の透明電極膜２１，２２の表
面全面に第三の透明電極膜２３が被覆されるため、第一
の透明電極膜２１が露出している部分を無くすことがで
きる。
５０〜３５０℃の基板温度（成膜温度）で成膜した後
に、引き続き１５０〜２５０℃の基板温度（成膜温度）
で第三の透明電極膜２３を積層させると、前述のような
作用により、第一及び第二の透明電極膜２１，２２の表
面全面に第三の透明電極膜２３が被覆されるため、第一
の透明電極膜２１が露出している部分を無くすことがで
きる。
【００３４】ガラス基板等のように平坦な基板表面上に
成膜した時の膜厚が0.０１〜0.１μｍとなるような条件
で積層させた第三の透明電極膜２３の膜厚が望ましい。
成膜した時の膜厚が0.０１〜0.１μｍとなるような条件
で積層させた第三の透明電極膜２３の膜厚が望ましい。
【００３５】一般に酸化亜鉛が酸化錫よりも還元耐性に
優れるため、本実施例では、表面がすべて酸化亜鉛で覆
い尽くされているので、水素プラズマ曝露に対する耐久
性が向上し、水素ガスを添加したプラズマＣＶＤ法で非
晶質シリコン発電膜３を成膜しても還元劣化による透明
性の消失が起きず、発電効率が高い太陽電池を製造する
ことができる。
優れるため、本実施例では、表面がすべて酸化亜鉛で覆
い尽くされているので、水素プラズマ曝露に対する耐久
性が向上し、水素ガスを添加したプラズマＣＶＤ法で非
晶質シリコン発電膜３を成膜しても還元劣化による透明
性の消失が起きず、発電効率が高い太陽電池を製造する
ことができる。
【００３６】
【発明の効果】以上、実施の形態と共に具体的に説明し
たように、本発明では、透明性基板の上に透明電極膜が
成膜され、この透明電極膜の上に発電膜が成膜され、こ
の発電膜の上に金属電極膜が成膜されて構成されている
太陽電池において、前記透明電極膜は、酸化錫を主成分
とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸
表面形状を持つ第一の透明電極膜と、酸化亜鉛を主成分
とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させた第二の透明電極膜とでなる構成とした。
たように、本発明では、透明性基板の上に透明電極膜が
成膜され、この透明電極膜の上に発電膜が成膜され、こ
の発電膜の上に金属電極膜が成膜されて構成されている
太陽電池において、前記透明電極膜は、酸化錫を主成分
とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差のある凹凸
表面形状を持つ第一の透明電極膜と、酸化亜鉛を主成分
とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させた第二の透明電極膜とでなる構成とした。
【００３７】上記構成としたため、本発明では発電効率
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができる。
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができる。
【００３８】また本発明では、透明性基板の上に透明電
極膜が成膜され、この透明電極膜の上に発電膜が成膜さ
れ、この発電膜の上に金属電極膜が成膜されて構成され
ている太陽電池において、前記透明電極膜は、酸化錫を
主成分とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差のあ
る凹凸表面形状を持つ第一の透明電極膜と、酸化亜鉛を
主成分とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみ
に選択的に積層させた第二の透明電極膜と、第一及び第
二の透明電極膜の上面の全面を被覆するように積層させ
た第三の透明電極膜とでなる構成とした。
極膜が成膜され、この透明電極膜の上に発電膜が成膜さ
れ、この発電膜の上に金属電極膜が成膜されて構成され
ている太陽電池において、前記透明電極膜は、酸化錫を
主成分とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高低差のあ
る凹凸表面形状を持つ第一の透明電極膜と、酸化亜鉛を
主成分とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみ
に選択的に積層させた第二の透明電極膜と、第一及び第
二の透明電極膜の上面の全面を被覆するように積層させ
た第三の透明電極膜とでなる構成とした。
【００３９】上記構成としたため、本発明では発電効率
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができると共に、発電膜の透明性を確保すること
ができる。
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができると共に、発電膜の透明性を確保すること
ができる。
【００４０】また本発明では、透明性基板の上に、常圧
での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一の透
明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調整す
ることにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜0.５
μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、成膜
温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸着法
により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を前記
第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択的に
積層させ、前記第一及び第二の透明電極膜の上に発電膜
を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を成膜する構成
とした。
での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一の透
明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調整す
ることにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜0.５
μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、成膜
温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸着法
により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を前記
第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択的に
積層させ、前記第一及び第二の透明電極膜の上に発電膜
を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を成膜する構成
とした。
【００４１】上記構成としたため、本発明では発電効率
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができる。
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができる。
【００４２】また本発明では、透明性基板の上に、常圧
での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一の透
明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調整す
ることにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜0.５
μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、成膜
温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸着法
により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を前記
第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択的に
積層させ、成膜温度を１５０〜２５０°Ｃとして常圧で
の熱化学蒸着法により酸化亜鉛を主成分とする第三の透
明電極膜を前記第一及び第二の透明電極膜の上面の全面
を被覆するように積層させ、前記第三の透明電極膜の上
に発電膜を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を成膜
する構成とした。
での熱化学蒸着法により酸化錫を主成分とする第一の透
明電極膜を成膜し、しかもこのときの成膜温度を調整す
ることにより、第一の透明電極膜の上面に0.０５〜0.５
μｍの範囲の高低差のある凹凸表面形状を形成し、成膜
温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸着法
により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を前記
第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択的に
積層させ、成膜温度を１５０〜２５０°Ｃとして常圧で
の熱化学蒸着法により酸化亜鉛を主成分とする第三の透
明電極膜を前記第一及び第二の透明電極膜の上面の全面
を被覆するように積層させ、前記第三の透明電極膜の上
に発電膜を成膜し、前記発電膜の上に金属電極膜を成膜
する構成とした。
【００４３】上記構成としたため、本発明では発電効率
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができと共に、発電膜の透明性を確保することが
できる。
を高く維持しつつ発電膜中に欠陥が発生するのを防止す
ることができと共に、発電膜の透明性を確保することが
できる。
【００４４】また本発明では、前記第二の透明電極膜ま
たは前記第三の透明電極膜は、ジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 ）蒸気および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料と
し、原料ガスにトリエチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ2 Ｈ
5 ）3 ）、またはジボラン（Ｂ 2 Ｈ6 ）、または弗化水
素（ＨＦ）を添加した熱化学蒸着法により成膜する構成
とした。
たは前記第三の透明電極膜は、ジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 ）蒸気および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料と
し、原料ガスにトリエチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ2 Ｈ
5 ）3 ）、またはジボラン（Ｂ 2 Ｈ6 ）、または弗化水
素（ＨＦ）を添加した熱化学蒸着法により成膜する構成
とした。
【００４５】上記構成としたため、本発明では透明電極
膜の抵抗値を低下させることができる。
膜の抵抗値を低下させることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池を示
す断面図。
す断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池を示
す断面図。
す断面図。
【図３】従来の太陽電池を示す断面図。
１ ガラス基板 ２ 透明電極膜 ３ 非晶質シリコン発電膜 ４ 金属電極膜 ２１ 第１の透明電極膜 ２２ 第２の透明電極膜 ２３ 第３の透明電極膜 ３１ 欠陥
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−216489（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−194208（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−312437（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−45845（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−120534（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−116886（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (5)
- 【請求項１】 透明性基板の上に透明電極膜が成膜さ
れ、この透明電極膜の上に発電膜が成膜され、この発電
膜の上に金属電極膜が成膜されて構成されている太陽電
池において、 前記透明電極膜は、 酸化錫を主成分とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高
低差のある凹凸表面形状を持つ第一の透明電極膜と、 酸化亜鉛を主成分とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状
の凹部のみに選択的に積層させた第二の透明電極膜とで
なることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項２】 透明性基板の上に透明電極膜が成膜さ
れ、この透明電極膜の上に発電膜が成膜され、この発電
膜の上に金属電極膜が成膜されて構成されている太陽電
池において、 前記透明電極膜は、 酸化錫を主成分とし上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高
低差のある凹凸表面形状を持つ第一の透明電極膜と、 酸化亜鉛を主成分とし第一の透明電極膜の凹凸表面形状
の凹部のみに選択的に積層させた第二の透明電極膜と、 第一及び第二の透明電極膜の上面の全面を被覆するよう
に積層させた第三の透明電極膜とでなることを特徴とす
る太陽電池。 - 【請求項３】 透明性基板の上に、常圧での熱化学蒸着
法により酸化錫を主成分とする第一の透明電極膜を成膜
し、しかもこのときの成膜温度を調整することにより、
第一の透明電極膜の上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高
低差のある凹凸表面形状を形成し、 成膜温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸
着法により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を
前記第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させ、 前記第一及び第二の透明電極膜の上に発電膜を成膜し、 前記発電膜の上に金属電極膜を成膜することを特徴とす
る太陽電池の製造方法。 - 【請求項４】 透明性基板の上に、常圧での熱化学蒸着
法により酸化錫を主成分とする第一の透明電極膜を成膜
し、しかもこのときの成膜温度を調整することにより、
第一の透明電極膜の上面に0.０５〜0.５μｍの範囲の高
低差のある凹凸表面形状を形成し、 成膜温度を２５０〜３５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸
着法により酸化亜鉛を主成分とする第二の透明電極膜を
前記第一の透明電極膜の凹凸表面形状の凹部のみに選択
的に積層させ、 成膜温度を１５０〜２５０°Ｃとして常圧での熱化学蒸
着法により酸化亜鉛を主成分とする第三の透明電極膜を
前記第一及び第二の透明電極膜の上面の全面を被覆する
ように積層させ、 前記第三の透明電極膜の上に発電膜を成膜し、 前記発電膜の上に金属電極膜を成膜することを特徴とす
る太陽電池の製造方法。 - 【請求項５】 前記第二の透明電極膜または前記第三の
透明電極膜は、ジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ）蒸
気および水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を主原料とし、原料ガスにト
リエチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）、または
ジボラン（Ｂ 2 Ｈ6 ）、または弗化水素（ＨＦ）を添加
した熱化学蒸着法により成膜することを特徴とする請求
項４の太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22422498A JP3297380B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22422498A JP3297380B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058890A JP2000058890A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3297380B2 true JP3297380B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=16810462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22422498A Expired - Fee Related JP3297380B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297380B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010134360A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
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| JP2006183117A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Showa Shell Sekiyu Kk | ＭＯＣＶＤ（有機金属化学蒸着）法によるＺｎＯ系透明導電膜の製造方法 |
| JP4977478B2 (ja) * | 2006-01-21 | 2012-07-18 | 三星電子株式会社 | ＺｎＯフィルム及びこれを用いたＴＦＴの製造方法 |
| JP5243697B2 (ja) * | 2006-04-19 | 2013-07-24 | 株式会社カネカ | 光電変換装置用透明導電膜とその製造方法 |
| JP4904311B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2012-03-28 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置用透明導電膜付き基板の製造方法 |
| KR20100004739A (ko) | 2008-07-04 | 2010-01-13 | 삼성전자주식회사 | 투명 전도막 및 그 제조 방법 |
| JP5641717B2 (ja) * | 2009-08-27 | 2014-12-17 | 東ソー・ファインケム株式会社 | ドープ酸化亜鉛薄膜製造用組成物とそれを用いたドープ酸化亜鉛薄膜の製造方法 |
| WO2010123030A1 (ja) | 2009-04-21 | 2010-10-28 | 東ソー・ファインケム株式会社 | ドープまたはノンドープの酸化亜鉛薄膜製造用組成物とそれを用いた酸化亜鉛薄膜の製造方法 |
| JP5515144B2 (ja) * | 2009-05-12 | 2014-06-11 | 東ソー・ファインケム株式会社 | ドープ酸化亜鉛薄膜形成用組成物及びドープ酸化亜鉛薄膜の製造方法 |
| JP5688225B2 (ja) * | 2010-02-16 | 2015-03-25 | 東ソー・ファインケム株式会社 | 酸化亜鉛薄膜製造用組成物 |
| IN2012DN01226A (ja) * | 2009-07-29 | 2015-04-10 | Asahi Glass Co Ltd | |
| JP5559620B2 (ja) * | 2010-07-07 | 2014-07-23 | 株式会社カネカ | 透明導電膜付基板 |
| KR101620432B1 (ko) | 2010-09-20 | 2016-05-12 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지모듈 및 그 제조방법 |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP22422498A patent/JP3297380B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010134360A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| JP5538375B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2014-07-02 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
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