JPS6243554B2 - - Google Patents
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- JPS6243554B2 JPS6243554B2 JP56075588A JP7558881A JPS6243554B2 JP S6243554 B2 JPS6243554 B2 JP S6243554B2 JP 56075588 A JP56075588 A JP 56075588A JP 7558881 A JP7558881 A JP 7558881A JP S6243554 B2 JPS6243554 B2 JP S6243554B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/30—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells
- H10F19/31—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells having multiple laterally adjacent thin-film photovoltaic cells deposited on the same substrate
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/517—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using a combination of discharges covered by two or more of groups C23C16/503 - C23C16/515
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/223—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/16—Material structures, e.g. crystalline structures, film structures or crystal plane orientations
- H10F77/169—Thin semiconductor films on metallic or insulating substrates
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽電池を製造するための装置に係
る。この発明は相異なる導電型のアモルフアス半
導体材料で形成された互いに隣接する層が分離さ
れた別々のグロー放電堆積室内で堆積せしめられ
るような太陽電池の製造方法および装置に関す
る。
る。この発明は相異なる導電型のアモルフアス半
導体材料で形成された互いに隣接する層が分離さ
れた別々のグロー放電堆積室内で堆積せしめられ
るような太陽電池の製造方法および装置に関す
る。
太陽光を使用可能な電気エネルギに変換する構
造体として光起電力装置が知られている。この種
の装置の一つとして不純物が添加されたアモルフ
アスシリコンの多層構造体からなるアモルフアス
シリコン太陽電池がある。このようなアモルフア
スシリコン太陽電池および該電池構造体用の不純
物添加層をグロー放電チヤンバ内で連続的に堆積
させる方法は米国特許第4226898号明細書に記載
されている。
造体として光起電力装置が知られている。この種
の装置の一つとして不純物が添加されたアモルフ
アスシリコンの多層構造体からなるアモルフアス
シリコン太陽電池がある。このようなアモルフア
スシリコン太陽電池および該電池構造体用の不純
物添加層をグロー放電チヤンバ内で連続的に堆積
させる方法は米国特許第4226898号明細書に記載
されている。
しかし乍ら、この特許明細書の記載では、アモ
ルフアス材料からなる不純物添加層および真性層
は製造装置内の単一の真空チヤンバ内で形成され
る。こ製造装置の場合、種々のドープ材料を含む
反応ガス混合物（不純物添加層を形成する場合）
およびドープ材料を含まない反応ガス混合物（真
性層を形成する場合）が、複数の導管を介して、
単一のチヤンバ内に順次導入される。
ルフアス材料からなる不純物添加層および真性層
は製造装置内の単一の真空チヤンバ内で形成され
る。こ製造装置の場合、種々のドープ材料を含む
反応ガス混合物（不純物添加層を形成する場合）
およびドープ材料を含まない反応ガス混合物（真
性層を形成する場合）が、複数の導管を介して、
単一のチヤンバ内に順次導入される。
単一チヤンバでのバツチ処理方式では、最終電
池構造体の最適化および生産速度が望みの場合よ
りも制限されてしまう。相異なるタイプの材料で
形成された隣接層（真性層も含む）を有する多層
構造体からなる太陽電池を単一のグロー放電チヤ
ンバ（堆積室）内で作製する場合、複雑な制御装
置や時間のかかる技術が必要となる。特に、一つ
一つの電池を製造するために減圧および加熱をい
ちいちおこない、各層を堆積させた後に冷却をお
こなうことは電池を作製するための平均時間を大
幅に長びかせることとなる。
池構造体の最適化および生産速度が望みの場合よ
りも制限されてしまう。相異なるタイプの材料で
形成された隣接層（真性層も含む）を有する多層
構造体からなる太陽電池を単一のグロー放電チヤ
ンバ（堆積室）内で作製する場合、複雑な制御装
置や時間のかかる技術が必要となる。特に、一つ
一つの電池を製造するために減圧および加熱をい
ちいちおこない、各層を堆積させた後に冷却をお
こなうことは電池を作製するための平均時間を大
幅に長びかせることとなる。
さらに、不所望な処理や他の要因によつて相異
なるタイプの材料で形成された層、特に真性層が
汚染されることは電池を最適に動作させるために
は避けなければならない。そうするためには、単
一チヤンバ方式の場合、交叉汚染を避けるために
中途で排気をおこなう必要がある。
なるタイプの材料で形成された層、特に真性層が
汚染されることは電池を最適に動作させるために
は避けなければならない。そうするためには、単
一チヤンバ方式の場合、交叉汚染を避けるために
中途で排気をおこなう必要がある。
従来技術の上記した欠点その他の不利点は、こ
の発明に従つて、相異なる電気特性を有するアモ
ルフアスシリコンよりなる隣接層を別々の環境的
に隔離乃至分離されたグロー放電領域内で基板上
に堆積することによつて克服することができる。
これら分離された領域はそれぞれ所定の反応ガス
混合物を収容し、交叉汚染を避けるために相互に
分離された複数個の隣接する堆積室であつてよ
い。基板は分離された領域あるいは室内を順次進
行ないし運搬され、個々の電池構成に必要とされ
る異なる電気特性を持つ隣接層が被着される。該
基板はステンレス鋼のような連続ウエブであつて
よく、分離された領域ないし室内に実質的に連続
的に供給され、所望電池構造体が得られるように
各層が堆積される。特定の電池形状に必要な場
合、マスクを用いてもよい。
の発明に従つて、相異なる電気特性を有するアモ
ルフアスシリコンよりなる隣接層を別々の環境的
に隔離乃至分離されたグロー放電領域内で基板上
に堆積することによつて克服することができる。
これら分離された領域はそれぞれ所定の反応ガス
混合物を収容し、交叉汚染を避けるために相互に
分離された複数個の隣接する堆積室であつてよ
い。基板は分離された領域あるいは室内を順次進
行ないし運搬され、個々の電池構成に必要とされ
る異なる電気特性を持つ隣接層が被着される。該
基板はステンレス鋼のような連続ウエブであつて
よく、分離された領域ないし室内に実質的に連続
的に供給され、所望電池構造体が得られるように
各層が堆積される。特定の電池形状に必要な場
合、マスクを用いてもよい。
次に本発明による好ましい一具体例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
第１図には、この発明に従う太陽電池の連続製
造シスチテムの一態様における様々な工程が示さ
れている。基板１０はその上にアモルフアスシリ
コンが堆積され得る所望材料からなり、入射太陽
光に対して透明であつても不透明であつてもよ
い。また、基板１０はウエブ又はウエブ状の搬送
機構によつて担持された個々のプレート例えば金
属箔、金属、ガラスまたはポリマーであつてよ
い。ステンレス鋼もしくはアルミニウムのような
金属またはポリマーである場合、該ウエブは大き
なロールのような半連続給源から供給できる。
造シスチテムの一態様における様々な工程が示さ
れている。基板１０はその上にアモルフアスシリ
コンが堆積され得る所望材料からなり、入射太陽
光に対して透明であつても不透明であつてもよ
い。また、基板１０はウエブ又はウエブ状の搬送
機構によつて担持された個々のプレート例えば金
属箔、金属、ガラスまたはポリマーであつてよ
い。ステンレス鋼もしくはアルミニウムのような
金属またはポリマーである場合、該ウエブは大き
なロールのような半連続給源から供給できる。
基板１０が連続ウエブからなる場合、ウエブ状
基板１０の両側縁部に沿つてスプロケツト孔を形
成する穿孔機１２によつて基板１０にスプロケツ
ト孔をあけ、このスプロケツト孔によつて基板１
０を長手方向に進めると共に以後の工程を長手方
向に統合させる長手方向の参照マークを与える。
もちろん、穿孔機１２およびスプロケツト孔は用
いなくともよく、エツジガイドその他の整合装置
を用いてもよい。
基板１０の両側縁部に沿つてスプロケツト孔を形
成する穿孔機１２によつて基板１０にスプロケツ
ト孔をあけ、このスプロケツト孔によつて基板１
０を長手方向に進めると共に以後の工程を長手方
向に統合させる長手方向の参照マークを与える。
もちろん、穿孔機１２およびスプロケツト孔は用
いなくともよく、エツジガイドその他の整合装置
を用いてもよい。
穿孔後、基板１０はそれがアルミニウムで形成
されており所望の場合、陽極酸化浴中に搬送され
そこで基板１０上、特に、被着乃至堆積がおこな
われる表面上に酸化アルミニウム絶縁層１６（第
４図参照）が形成される。基板１０としてステン
レス鋼を用いかつ絶縁層を望む場合、例えば
SiO2，Si3N4等を基板１０上に被着乃至堆積させ
るようにしてもよい。
されており所望の場合、陽極酸化浴中に搬送され
そこで基板１０上、特に、被着乃至堆積がおこな
われる表面上に酸化アルミニウム絶縁層１６（第
４図参照）が形成される。基板１０としてステン
レス鋼を用いかつ絶縁層を望む場合、例えば
SiO2，Si3N4等を基板１０上に被着乃至堆積させ
るようにしてもよい。
次に、一連のベースコンタクトを絶縁層上に所
望により形成する。このベースコンタクトはスプ
ロケツト孔と共に長手方向に整列させることがで
き、その結果、ベースコンタクトを適切に位置決
めして装置の一連の動作を行ない得る。第４図に
は、これらベースコンタクトのうちの２つが符号
１８および２０で示されている。所定の電池に要
求される直列または並列接続配置に応じて、ベー
スコンタクトの配向は第１図に示すようにまたは
第１図とは異なるように選ぶことができる。この
ベースコンタクトを形成するための装置２２は通
常のものであり、典型的には、機械的もしくはリ
トグラフ的マスクの適用、その後のベースコンタ
クトの形成およびその後のマスク除去をおこなう
ものである。実際のベースコンタクトの形成は当
該分野で知られた方法例えば蒸着、スパツタ、シ
ルクスクリーニング、印刷等によつておこなうこ
とができ、その詳細な説明は当業者には不要であ
ろう。
望により形成する。このベースコンタクトはスプ
ロケツト孔と共に長手方向に整列させることがで
き、その結果、ベースコンタクトを適切に位置決
めして装置の一連の動作を行ない得る。第４図に
は、これらベースコンタクトのうちの２つが符号
１８および２０で示されている。所定の電池に要
求される直列または並列接続配置に応じて、ベー
スコンタクトの配向は第１図に示すようにまたは
第１図とは異なるように選ぶことができる。この
ベースコンタクトを形成するための装置２２は通
常のものであり、典型的には、機械的もしくはリ
トグラフ的マスクの適用、その後のベースコンタ
クトの形成およびその後のマスク除去をおこなう
ものである。実際のベースコンタクトの形成は当
該分野で知られた方法例えば蒸着、スパツタ、シ
ルクスクリーニング、印刷等によつておこなうこ
とができ、その詳細な説明は当業者には不要であ
ろう。
導電性基板１０は絶縁層およびベースコンタク
トを形成することなくそのまま共通電極として用
いることができ、したがつて絶縁層およびベース
コンタクトの形成工程およびマスク工程を省くこ
とができる。この場合、全ての電池は共通電極と
なる基板１０で並列に接続される（第５図参
照）。逆に基板１０としてガラス基板またはポリ
マー基板を用いる場合、絶縁層を形成しなくても
よい。
トを形成することなくそのまま共通電極として用
いることができ、したがつて絶縁層およびベース
コンタクトの形成工程およびマスク工程を省くこ
とができる。この場合、全ての電池は共通電極と
なる基板１０で並列に接続される（第５図参
照）。逆に基板１０としてガラス基板またはポリ
マー基板を用いる場合、絶縁層を形成しなくても
よい。
穿孔、陽極酸化およびベースコンタクトの形成
は、これらがおこなわれる場合、移動している同
一の基板に対して行なうように順次配置された装
置によつて連続的におこなつてもよいが、各工程
が完了する毎に連続ウエブ状基板を巻き取るよう
にして、各工程を別々の装置を用いて、別々にお
こなつてもよい。
は、これらがおこなわれる場合、移動している同
一の基板に対して行なうように順次配置された装
置によつて連続的におこなつてもよいが、各工程
が完了する毎に連続ウエブ状基板を巻き取るよう
にして、各工程を別々の装置を用いて、別々にお
こなつてもよい。
アモルフアスシリコンの基板１０への堆積乃至
被着は第１図および第２図に示す堆積室２４，２
６，２８内でおこなわれる。堆積室２４の内部の
一例が第３図に示されている。第２図には、三つ
の別別の堆積室が示されているが、一つの大きな
室を適当に個々の堆積乃至被着領域に仕切り、そ
の各領域を個々の導電形（例えば、ｎ形、ｐ形ま
たは真性）のアモルフアスシリコンを被着するた
めにのみ用いるようにしてもよい。
被着は第１図および第２図に示す堆積室２４，２
６，２８内でおこなわれる。堆積室２４の内部の
一例が第３図に示されている。第２図には、三つ
の別別の堆積室が示されているが、一つの大きな
室を適当に個々の堆積乃至被着領域に仕切り、そ
の各領域を個々の導電形（例えば、ｎ形、ｐ形ま
たは真性）のアモルフアスシリコンを被着するた
めにのみ用いるようにしてもよい。
各被着乃至堆積領域は、堆積層の厚さおよび堆
積速度に応じた室の長さまたは室モジユールの数
によつて規定される。全ての被着乃至堆積領域は
互いに分離されている。この被着乃至堆積装置２
４，２６，２８は夫々個個の反応ガス混合物のプ
ラズマからアモルフアスシリコンのｐ形層、真性
層およびｎ形層（または、ｎ形層、真性層及びｐ
形層）をグロー放電堆積させるものである。各層
を別々に堆積させることによつて電気特性の良好
なアモルフアスシリコン層からなる電池が得られ
る。
積速度に応じた室の長さまたは室モジユールの数
によつて規定される。全ての被着乃至堆積領域は
互いに分離されている。この被着乃至堆積装置２
４，２６，２８は夫々個個の反応ガス混合物のプ
ラズマからアモルフアスシリコンのｐ形層、真性
層およびｎ形層（または、ｎ形層、真性層及びｐ
形層）をグロー放電堆積させるものである。各層
を別々に堆積させることによつて電気特性の良好
なアモルフアスシリコン層からなる電池が得られ
る。
アモルフアスシリコン層を堆積させた後、最上
位のアモルフアスシリコン層上に、光電池で発生
した電流を集めるためのトツプコンタクト層３０
を被着乃至堆積させる（第４図）。この層３０
は、基板１０が不透明の場合、照射される光エネ
ルギを太陽電池のシリコン層に通すために透明な
材料で形成されている。
位のアモルフアスシリコン層上に、光電池で発生
した電流を集めるためのトツプコンタクト層３０
を被着乃至堆積させる（第４図）。この層３０
は、基板１０が不透明の場合、照射される光エネ
ルギを太陽電池のシリコン層に通すために透明な
材料で形成されている。
普通用いられる透明な導電材料は酸化インジウ
ムスズ、酸化スズまたは酸化インジウムである。
透明基板上に形成された電池の場合、該構造体は
基板上に透明導電性酸化物（TCO）を、そして
最上層上に不透明コンタクトを形成したものであ
つてよい。殆んどの場合、TCO層は大きな領域
の電池から電流を集めるに充分な導電性がないの
で、当業者によく知られているように、TCOと
ともに適当な金属で形成された電流収集用グリツ
ドが用いられる。各電池が電気的に分離されてい
る（共通層によつて並列接続されていない）場
合、金属接続層３１をさらに堆積させて個々の電
池を直列もしくは並列に接続することができる
（第４図）。
ムスズ、酸化スズまたは酸化インジウムである。
透明基板上に形成された電池の場合、該構造体は
基板上に透明導電性酸化物（TCO）を、そして
最上層上に不透明コンタクトを形成したものであ
つてよい。殆んどの場合、TCO層は大きな領域
の電池から電流を集めるに充分な導電性がないの
で、当業者によく知られているように、TCOと
ともに適当な金属で形成された電流収集用グリツ
ドが用いられる。各電池が電気的に分離されてい
る（共通層によつて並列接続されていない）場
合、金属接続層３１をさらに堆積させて個々の電
池を直列もしくは並列に接続することができる
（第４図）。
アモルフアスシリコン層は可視領域の太陽光を
非常に反射させるものであるから、通常ならば入
射エネルギの多くは反射されてしまう。このエネ
ルギ損失を防止するために、反射防止（AR）層
３２を形成する（第６図）。このAR層は反射する
光の量を減少させる。AR層は硫化亜鉛、酸化ジ
ルコニウム、窒化ケイ素および酸化チタンのよう
な絶縁材料で形成することができる。しかし乍
ら、TCOをトツプコンタクト層として用いる場
合、該TCO層の厚さを該TCO層がトツプコンタ
クトとして且つAR層として機能するように選ぶ
ことができる。こうすると、電池の構造および製
造工程が簡略化される。第１図に示す堆積装置３
４はトツプコンタクト層３０およびAR層３２
を、これらの層３０，３２が用いられる場合、被
着するものである。
非常に反射させるものであるから、通常ならば入
射エネルギの多くは反射されてしまう。このエネ
ルギ損失を防止するために、反射防止（AR）層
３２を形成する（第６図）。このAR層は反射する
光の量を減少させる。AR層は硫化亜鉛、酸化ジ
ルコニウム、窒化ケイ素および酸化チタンのよう
な絶縁材料で形成することができる。しかし乍
ら、TCOをトツプコンタクト層として用いる場
合、該TCO層の厚さを該TCO層がトツプコンタ
クトとして且つAR層として機能するように選ぶ
ことができる。こうすると、電池の構造および製
造工程が簡略化される。第１図に示す堆積装置３
４はトツプコンタクト層３０およびAR層３２
を、これらの層３０，３２が用いられる場合、被
着するものである。
層３０，３２の被着によつて太陽電池構造体の
形成は完了するが、該電池構造体を物理的損傷か
ら保護するために、更にラミネートをおこなうこ
とが望ましい。ラミネータ３６によつて、太陽電
池構造体の全要素が形成されている基板の表面お
よび裏面に保護ウエブ３８，４０が被着される。
形成は完了するが、該電池構造体を物理的損傷か
ら保護するために、更にラミネートをおこなうこ
とが望ましい。ラミネータ３６によつて、太陽電
池構造体の全要素が形成されている基板の表面お
よび裏面に保護ウエブ３８，４０が被着される。
このラミネート工程が終つたならば、太陽電池
を外部と接続することができ、ウエブ状基板は、
所望の電圧および電流の供給に要求される通りに
切断される。こうして、連続帯状片が形成され
得、太陽電池の経済的な製造が行なわれ得る。
を外部と接続することができ、ウエブ状基板は、
所望の電圧および電流の供給に要求される通りに
切断される。こうして、連続帯状片が形成され
得、太陽電池の経済的な製造が行なわれ得る。
この発明において重要な点は第２図に概略的に
示すように別々の堆積室２４，２６，２８内で
別々のアモルフアスシリコン層の堆積が行なわれ
ることである。三つの分離された堆積室はｐ形ア
モルフアスシリコン層４２、真性アモルフアスシ
リコン層４４およびｎ形アモルフアスシリコン層
４６（第４図）を順次堆積させるためのものとし
て示されている。既述のように、室２４，２６，
２８は個々の反応ガス混合物の成分が混入し合う
のを避けるために相互に分離乃至隔離されてい
る。アモルフアスシリコン層の堆積は逆の順序、
ｎ形層４６、真性層４４、ｐ形層４２の順序でお
こなつてもよい。
示すように別々の堆積室２４，２６，２８内で
別々のアモルフアスシリコン層の堆積が行なわれ
ることである。三つの分離された堆積室はｐ形ア
モルフアスシリコン層４２、真性アモルフアスシ
リコン層４４およびｎ形アモルフアスシリコン層
４６（第４図）を順次堆積させるためのものとし
て示されている。既述のように、室２４，２６，
２８は個々の反応ガス混合物の成分が混入し合う
のを避けるために相互に分離乃至隔離されてい
る。アモルフアスシリコン層の堆積は逆の順序、
ｎ形層４６、真性層４４、ｐ形層４２の順序でお
こなつてもよい。
第４図に示す層配置は頂部から入射する光に対
するものである。不透明基板１０の代りに透明な
基板を用いた場合、光は基板１０側から入射され
得る（第６図）。さらに、所望に応じて、シヨツ
トキ障壁又はＭ―Ｉ―Ｓを用いることができる
（第７図）。
するものである。不透明基板１０の代りに透明な
基板を用いた場合、光は基板１０側から入射され
得る（第６図）。さらに、所望に応じて、シヨツ
トキ障壁又はＭ―Ｉ―Ｓを用いることができる
（第７図）。
以上において、堆積室乃至堆積領域の数および
長さ、製造ラインに沿つてのその位置並びに堆積
されるべき材料は、所望の太陽電池構造体毎に選
択され得る。
長さ、製造ラインに沿つてのその位置並びに堆積
されるべき材料は、所望の太陽電池構造体毎に選
択され得る。
第３図には、堆積室２４の一例がより詳しく示
されている。第３図において、基板１０は該図面
を見る者に向つて（手前側に）移動する。ハウジ
ング４８は堆積室２４を包囲しており、下記の如
く実質的に連続的に基板１０を進入・退出させる
ための出入口を有している。ヒータ５０は基板１
０の近傍に位置する大面積赤外線ヒータであつて
よい（第３図）。堆積は基板１０の反対側表面で
生じる。基板の加熱およびその温度制御は本件と
同時に米国にロバート・エフ・エジヤートン
（Robert F.Edgerton）によつて出願された「ア
パレータス・フオー・レギユレイテイング・サブ
ストレート・テンパラチヤー・イン・ア・コンテ
イニユアス・プラズマ・デポジシヨン・プロセ
ス」という名称の米国出願に記載された方法およ
び装置によつておこなうことができる。
されている。第３図において、基板１０は該図面
を見る者に向つて（手前側に）移動する。ハウジ
ング４８は堆積室２４を包囲しており、下記の如
く実質的に連続的に基板１０を進入・退出させる
ための出入口を有している。ヒータ５０は基板１
０の近傍に位置する大面積赤外線ヒータであつて
よい（第３図）。堆積は基板１０の反対側表面で
生じる。基板の加熱およびその温度制御は本件と
同時に米国にロバート・エフ・エジヤートン
（Robert F.Edgerton）によつて出願された「ア
パレータス・フオー・レギユレイテイング・サブ
ストレート・テンパラチヤー・イン・ア・コンテ
イニユアス・プラズマ・デポジシヨン・プロセ
ス」という名称の米国出願に記載された方法およ
び装置によつておこなうことができる。
処理用仕込みガスは、例えば該ガスを基板１０
の一方の表面（堆積されるべき側の表面）に沿つ
て基板の中心に向かい基板の進行方向に直交する
方向の流れになるように導く複数の開口を有する
一対のマニホールド５２，５２から、基板１０の
堆積表面側に供給される。あるいは、反応ガスは
例えば本件と同時に米国にマサツグ・イズ、チモ
シー・ジエイ・バーナード（Timothy・Ｊ・
Barnard）およびデイビツド・エイ・ガツツソ
（David Ａ・Guttuso）によつて出願された「カ
ソード・フオー・ジエネレイテイング・ア・プラ
ズマ」という名称の米国出願に記載されている装
置によつて均一に導入することができる。
の一方の表面（堆積されるべき側の表面）に沿つ
て基板の中心に向かい基板の進行方向に直交する
方向の流れになるように導く複数の開口を有する
一対のマニホールド５２，５２から、基板１０の
堆積表面側に供給される。あるいは、反応ガスは
例えば本件と同時に米国にマサツグ・イズ、チモ
シー・ジエイ・バーナード（Timothy・Ｊ・
Barnard）およびデイビツド・エイ・ガツツソ
（David Ａ・Guttuso）によつて出願された「カ
ソード・フオー・ジエネレイテイング・ア・プラ
ズマ」という名称の米国出願に記載されている装
置によつて均一に導入することができる。
反応室に供給されるガスは好ましくはSiF4およ
び水素であり、アルゴンあるいは他のガス例えば
米国特許第4226898号もしくは本件と同時に米国
にビンセント・デー・カネラ（Vincent Ｄ・
Cannella）およびマサツグ・イズによつて出願さ
れた「インプルーブド・メソツド・フオー・プラ
ズマ・デポジシヨン・オブ・アモルフアス・マテ
リアル」という名称の米国出願に記載されている
不活性ガスのような不活性希釈ガスを含んでいて
もよい。
び水素であり、アルゴンあるいは他のガス例えば
米国特許第4226898号もしくは本件と同時に米国
にビンセント・デー・カネラ（Vincent Ｄ・
Cannella）およびマサツグ・イズによつて出願さ
れた「インプルーブド・メソツド・フオー・プラ
ズマ・デポジシヨン・オブ・アモルフアス・マテ
リアル」という名称の米国出願に記載されている
不活性ガスのような不活性希釈ガスを含んでいて
もよい。
均一なガス流が望ましく、したがつて好ましく
は多数の開口部がマニホールド５２，５２に形成
されている。その結果ガスが基板１０の堆積側表
面に実質的に平行に且つ隣接して導びかれ得る。
は多数の開口部がマニホールド５２，５２に形成
されている。その結果ガスが基板１０の堆積側表
面に実質的に平行に且つ隣接して導びかれ得る。
排気ポート５６は真空ポンプ（図示しない）に
接続されており、これによつて使用済のガスが排
出され、圧力平衡が維持される。電極５８が基板
１０から間隔をおいて設置されており、電極５８
と基板１０との間でプラズマが発生する。ガスは
電極５８を通つて、好ましくは電極５８に形成さ
れた複数個の開口６０を通つて排出され、均一な
流れが維持される。プラズマ中において、処理用
ガスは主にフツ化ケイ素―水素ガス混合物であ
り、種々の種例えばSiF4，SiF3，SiF2，SiFや水
素を含む他の種例えばSiHF，SiHF2，SiHF3等さ
らに必要に応じて当該分野でよく知られたドープ
成分を含む。当業者によれば、これら種のいくつ
かは遷移性のものである。排気ポート５６の所で
実現される真空度ないし減圧の程度はグロー放電
プラズマが基板１０の面で維持されうるような圧
力を与える程度である。0.1ないし３トルの範囲
の圧力が好ましい。
接続されており、これによつて使用済のガスが排
出され、圧力平衡が維持される。電極５８が基板
１０から間隔をおいて設置されており、電極５８
と基板１０との間でプラズマが発生する。ガスは
電極５８を通つて、好ましくは電極５８に形成さ
れた複数個の開口６０を通つて排出され、均一な
流れが維持される。プラズマ中において、処理用
ガスは主にフツ化ケイ素―水素ガス混合物であ
り、種々の種例えばSiF4，SiF3，SiF2，SiFや水
素を含む他の種例えばSiHF，SiHF2，SiHF3等さ
らに必要に応じて当該分野でよく知られたドープ
成分を含む。当業者によれば、これら種のいくつ
かは遷移性のものである。排気ポート５６の所で
実現される真空度ないし減圧の程度はグロー放電
プラズマが基板１０の面で維持されうるような圧
力を与える程度である。0.1ないし３トルの範囲
の圧力が好ましい。
基板１０は接地されているが、電極５８は、ア
モルフアスシリコン層を堆積させるグロー放電プ
ラズマを基板１０の近傍に発生させ維持するため
の電気エネルギを供給する電源６２に接続されて
いる。電源６２は典型的にはラジオ周波数域で動
作する交流電源であるが、グロー放電プラズマを
発生させる電圧で動作する直流電源であつてもよ
い。ラジオ周波数の電力を望む場合、電源は例え
ば前記三番目に記した米国出願に記載されている
通り低電力で50ないし200キロヘルツで動作し得
る。グロー放電プラズマを発生させる供給電力に
加えて、電源６２は電極５８と基板１０との間に
直流バイアスを印加して基板バイアスを制御する
ことができる。プラズマに印加される直流バイア
スによつてプラズマからのアモルフアスシリコン
の堆積工程がよりよく制御される。
モルフアスシリコン層を堆積させるグロー放電プ
ラズマを基板１０の近傍に発生させ維持するため
の電気エネルギを供給する電源６２に接続されて
いる。電源６２は典型的にはラジオ周波数域で動
作する交流電源であるが、グロー放電プラズマを
発生させる電圧で動作する直流電源であつてもよ
い。ラジオ周波数の電力を望む場合、電源は例え
ば前記三番目に記した米国出願に記載されている
通り低電力で50ないし200キロヘルツで動作し得
る。グロー放電プラズマを発生させる供給電力に
加えて、電源６２は電極５８と基板１０との間に
直流バイアスを印加して基板バイアスを制御する
ことができる。プラズマに印加される直流バイア
スによつてプラズマからのアモルフアスシリコン
の堆積工程がよりよく制御される。
デイスクリートな乃至ストリツプ状の電池を作
製する場合、プラズマからアモルフアスシリコン
を所望部分にのみ堆積させるように基板の表面を
マスクする必要があるかもしれない。このマスク
は基板１０の面に近接して基板１０と共に移動す
るマスク用無端ベルト６４（第２図）によつて実
現され得る。位置合せは基板の側縁部に形成され
た孔によつておこなうことができ、マスク６４は
基板１０に対して適切に位置決めされ得る。スト
リツプ状電池は各堆積室を通る基板の進行方向と
平行に配向せしめられ得、その場合、長手方向の
位置合せは不要となる。マスク６４は連続帯状マ
スクであり、ハウジング４８内の案内ロール６５
（第２図）の回りを動く。マスクベルト６４のう
ち下側に位置しており、直接機能しない部分６３
（第２図）は電極５８の下に位置していてもよ
い。マスクベルト６４は開放領域が大きいので、
排気ポート５６から真空ポンプに至る排出ガスの
流れを妨害しない。
製する場合、プラズマからアモルフアスシリコン
を所望部分にのみ堆積させるように基板の表面を
マスクする必要があるかもしれない。このマスク
は基板１０の面に近接して基板１０と共に移動す
るマスク用無端ベルト６４（第２図）によつて実
現され得る。位置合せは基板の側縁部に形成され
た孔によつておこなうことができ、マスク６４は
基板１０に対して適切に位置決めされ得る。スト
リツプ状電池は各堆積室を通る基板の進行方向と
平行に配向せしめられ得、その場合、長手方向の
位置合せは不要となる。マスク６４は連続帯状マ
スクであり、ハウジング４８内の案内ロール６５
（第２図）の回りを動く。マスクベルト６４のう
ち下側に位置しており、直接機能しない部分６３
（第２図）は電極５８の下に位置していてもよ
い。マスクベルト６４は開放領域が大きいので、
排気ポート５６から真空ポンプに至る排出ガスの
流れを妨害しない。
各堆積室２４，２６，２８は互いに同様に形成
されており、堆積室２６，２８もそれぞれ基板１
０の前進方向に移動するマスクベルト６６，６８
を有している。各堆積室２４，２６，２８は同じ
構造であつてよいが、各室内で堆積される層のタ
イプの差異の故に、各室中で発生せしめられるプ
ラズマの成分はやや異なつている。マニホールド
に供給されるガスは各堆積室毎に異なるものであ
つてよいが、各堆積室内への供給ガスを同一と
し、別の処でドープガス例えばｎ形を与えるホス
フイン（PH3）またはｐ形を与えるジボラン
（B2H6）を供給するようにしてもよい。例えば、
アルゴンのような不活性ガス中のドープガス源を
別に設けることができる。基板１０の堆積表面に
供給されるガスの流れは均一であることが望まし
いので、ドープガスと不活性ガスとの混合ガス源
を別に設けた場合、ガスがマニホールド５２，５
２中に供給されマニホールド５２，５２の開口か
ら放出される前に混合しておくことが好ましい。
されており、堆積室２６，２８もそれぞれ基板１
０の前進方向に移動するマスクベルト６６，６８
を有している。各堆積室２４，２６，２８は同じ
構造であつてよいが、各室内で堆積される層のタ
イプの差異の故に、各室中で発生せしめられるプ
ラズマの成分はやや異なつている。マニホールド
に供給されるガスは各堆積室毎に異なるものであ
つてよいが、各堆積室内への供給ガスを同一と
し、別の処でドープガス例えばｎ形を与えるホス
フイン（PH3）またはｐ形を与えるジボラン
（B2H6）を供給するようにしてもよい。例えば、
アルゴンのような不活性ガス中のドープガス源を
別に設けることができる。基板１０の堆積表面に
供給されるガスの流れは均一であることが望まし
いので、ドープガスと不活性ガスとの混合ガス源
を別に設けた場合、ガスがマニホールド５２，５
２中に供給されマニホールド５２，５２の開口か
ら放出される前に混合しておくことが好ましい。
各堆積室２４，２６，２８内における基板１０
の滞留時間は堆積されるべき層の堆積速度および
厚さに応じて異なる。例えば、Ｐ―Ｉ―Ｎ装置を
作る場合、それぞれの層の厚さは50〜200Å、
2000〜6000Åおよび100〜500Åであり得る。すな
わち、基板が連続ウエブからなる場合、各室での
堆積速度が同じならば、異なる堆積領域は堆積す
べき厚さに比例した長さである。堆積層の厚さは
例えば本件と同時に米国にロバート・エフ・エジ
ヤートン（Robert Ｆ・Edgerton）によつて「オ
プチカル・メソツズ・フオー・コントローリン
グ・レイヤー・シツクネス」という名称で出願さ
れた米国出願に記載された方法および装置によつ
て監視し制御することができる。
の滞留時間は堆積されるべき層の堆積速度および
厚さに応じて異なる。例えば、Ｐ―Ｉ―Ｎ装置を
作る場合、それぞれの層の厚さは50〜200Å、
2000〜6000Åおよび100〜500Åであり得る。すな
わち、基板が連続ウエブからなる場合、各室での
堆積速度が同じならば、異なる堆積領域は堆積す
べき厚さに比例した長さである。堆積層の厚さは
例えば本件と同時に米国にロバート・エフ・エジ
ヤートン（Robert Ｆ・Edgerton）によつて「オ
プチカル・メソツズ・フオー・コントローリン
グ・レイヤー・シツクネス」という名称で出願さ
れた米国出願に記載された方法および装置によつ
て監視し制御することができる。
アモルフアスシリコンのプラズマ堆積用供給ガ
スおよびドープガス等各堆積室２４，２６，２８
内の工程可変因子を制御するためにそれぞれに制
御装置７０，７２，７４が接続されている。ま
た、適切なプラズマ放電の平衡を維持するための
適切な圧力レベルを維持するために真空ポンプも
制御され、加熱器の温度も制御される。こうし
て、連続製造がおこなえる。この装置系は基板を
ゆつくりと連続的に進行させて、あるいは基板の
所要部分を一工程から次の工程へと循環させて動
作させることができる。
スおよびドープガス等各堆積室２４，２６，２８
内の工程可変因子を制御するためにそれぞれに制
御装置７０，７２，７４が接続されている。ま
た、適切なプラズマ放電の平衡を維持するための
適切な圧力レベルを維持するために真空ポンプも
制御され、加熱器の温度も制御される。こうし
て、連続製造がおこなえる。この装置系は基板を
ゆつくりと連続的に進行させて、あるいは基板の
所要部分を一工程から次の工程へと循環させて動
作させることができる。
各堆積室は、アモルフアスシリコンを堆積させ
るための正確な条件を与え得、かつ適切な不純物
ドープレベルを達成し得るような制御されたガス
雰囲気を持つ必要がある。基板１０が各堆積室に
入りあるいはそこから退出するスリツトは狭く、
形成されるが、更に、隣接する堆積室内のガスの
相互混合・汚染を防止する分離手段が要求され
る。この分離手段は、基板１０が通過し得る狭い
スリツトを有しており基板を囲包する分離装置７
６，７８からなる。各分離装置中のスリツト乃至
中央の孔部は排気されていてもあるいはアルゴン
その他の不活性ガスが流されていてもよく、いず
れの場合でも、基板１０が分離装置を通る際基板
１０の該通過部分から全ての反応ガスが除去せし
められる。
るための正確な条件を与え得、かつ適切な不純物
ドープレベルを達成し得るような制御されたガス
雰囲気を持つ必要がある。基板１０が各堆積室に
入りあるいはそこから退出するスリツトは狭く、
形成されるが、更に、隣接する堆積室内のガスの
相互混合・汚染を防止する分離手段が要求され
る。この分離手段は、基板１０が通過し得る狭い
スリツトを有しており基板を囲包する分離装置７
６，７８からなる。各分離装置中のスリツト乃至
中央の孔部は排気されていてもあるいはアルゴン
その他の不活性ガスが流されていてもよく、いず
れの場合でも、基板１０が分離装置を通る際基板
１０の該通過部分から全ての反応ガスが除去せし
められる。
上記分離装置は例えば本件と同時に米国にマサ
ツグ・イズおよびデイビツト・エイ・ガツツソ
（David Ａ・Gattuso）によつて「アイソレーシ
ヨン・バルブ」という名称で出願された米国特許
に記載された分離弁であつてもよい。第２図にお
いて、ウエブ状基板１０の供給および引取りは真
空室内でおこなうものとして示されているが、完
全な連続系の場合、基板は他の工程から進入し、
他の工程へと退出するであろうから、堆積室２４
の入口およびチヤンバ２８の出口にも分離装置が
必要となろう。
ツグ・イズおよびデイビツト・エイ・ガツツソ
（David Ａ・Gattuso）によつて「アイソレーシ
ヨン・バルブ」という名称で出願された米国特許
に記載された分離弁であつてもよい。第２図にお
いて、ウエブ状基板１０の供給および引取りは真
空室内でおこなうものとして示されているが、完
全な連続系の場合、基板は他の工程から進入し、
他の工程へと退出するであろうから、堆積室２４
の入口およびチヤンバ２８の出口にも分離装置が
必要となろう。
以上の如く構成された装置では、堆積室２４，
２６，２８間の堆積雰囲気の分離が達成され、ア
モルフアスシリコン堆積用供給ガスの連続流入お
よびドープガスの制御された流入並びに使用済の
反応ガスの真空排気によつて各堆積室内で制御さ
れ平衡を保つた動作が維持され、各堆積室内に安
定なプラズマおよび堆積条件が維持される。
２６，２８間の堆積雰囲気の分離が達成され、ア
モルフアスシリコン堆積用供給ガスの連続流入お
よびドープガスの制御された流入並びに使用済の
反応ガスの真空排気によつて各堆積室内で制御さ
れ平衡を保つた動作が維持され、各堆積室内に安
定なプラズマおよび堆積条件が維持される。
第４図ないし第７図にはこの発明によつて作製
された太陽電池の４つの例が示されている。第４
図には複数個のＰ―Ｉ―Ｎ電池８０からなる太陽
電池が示されている。基板１０は金属であつても
絶縁体であつてもよい。電池８０は既述のマスク
によつて相互に分離されたストリツプ状に形成さ
れたものであつてよい。絶縁層１６が金属基板１
０上に被着されているが、これは基板が絶縁体の
場合は省いてもよい。
された太陽電池の４つの例が示されている。第４
図には複数個のＰ―Ｉ―Ｎ電池８０からなる太陽
電池が示されている。基板１０は金属であつても
絶縁体であつてもよい。電池８０は既述のマスク
によつて相互に分離されたストリツプ状に形成さ
れたものであつてよい。絶縁層１６が金属基板１
０上に被着されているが、これは基板が絶縁体の
場合は省いてもよい。
複数個のベースコンタクト（そのうち２つが１
８と２０で示されている）が絶縁層１６上に被着
されている。以後の被着乃至堆積は各コンタクト
上で同じであり、ｐ形層４２、ついで真性層４４
およびｎ形層４６が被着されている。酸化インジ
ウム―スズのようなトツプコンタクト層３０が被
着され、必要に応じてAR層が被着されている。
電池は電流を集めるためのグリツド８２を含んで
いてもよく、このグリツド８２は所望に応じて例
えば接続金属層３１によつて他の電池に電気的に
接続されていてもよい。そして、電池全体がラミ
ネート層３８および４０によつて保護され囲包さ
れている。
８と２０で示されている）が絶縁層１６上に被着
されている。以後の被着乃至堆積は各コンタクト
上で同じであり、ｐ形層４２、ついで真性層４４
およびｎ形層４６が被着されている。酸化インジ
ウム―スズのようなトツプコンタクト層３０が被
着され、必要に応じてAR層が被着されている。
電池は電流を集めるためのグリツド８２を含んで
いてもよく、このグリツド８２は所望に応じて例
えば接続金属層３１によつて他の電池に電気的に
接続されていてもよい。そして、電池全体がラミ
ネート層３８および４０によつて保護され囲包さ
れている。
第５図には第二の態様に従うＰ―Ｉ―Ｎタイプ
の太陽電池装置８４が示されている。この装置で
は、金属基板１０全体にわたつてｐ形層４２、真
性層４４およびｎ形層４６が堆積されている。
個々の電池８６は並列接続され、マスクまたは
TCO層３０のホトリトグラフイによつて規定さ
れている。電池８６は電流収集用のグリツド８
２′を有していてもよく、このグリツド８２′は所
望に応じて接続し得る。
の太陽電池装置８４が示されている。この装置で
は、金属基板１０全体にわたつてｐ形層４２、真
性層４４およびｎ形層４６が堆積されている。
個々の電池８６は並列接続され、マスクまたは
TCO層３０のホトリトグラフイによつて規定さ
れている。電池８６は電流収集用のグリツド８
２′を有していてもよく、このグリツド８２′は所
望に応じて接続し得る。
第６図にはガラスのような透明基板を持つ第三
の態様に従うＰ―Ｉ―Ｎタイプの電池装置８８が
示されている。この場合、太陽光は基板１０側か
ら入射するように示されている。基板１０には
AR層３２が形成され、ついで所望によりグリツ
ド９０が形成されている。その次に、ｐ形層４
２、真性層４４およびｎ形層４６が形成されてい
る。ｐ形層４２を光の入射側に用いているので、
TCO３０とｐ形層４２の間に中間層を設けてそ
れらの間の電気的適合性を改善することが望まし
い。最後に、平行な底部導体９２が最上層４６上
に所望パターンで被着される。
の態様に従うＰ―Ｉ―Ｎタイプの電池装置８８が
示されている。この場合、太陽光は基板１０側か
ら入射するように示されている。基板１０には
AR層３２が形成され、ついで所望によりグリツ
ド９０が形成されている。その次に、ｐ形層４
２、真性層４４およびｎ形層４６が形成されてい
る。ｐ形層４２を光の入射側に用いているので、
TCO３０とｐ形層４２の間に中間層を設けてそ
れらの間の電気的適合性を改善することが望まし
い。最後に、平行な底部導体９２が最上層４６上
に所望パターンで被着される。
第７図には、Ｍ―Ｉ―Ｓタイプの装置９４が示
されている。金属基板１０上にはｎ形層４６およ
び真性層４４が形成されている。層４４上に絶縁
層９６が形成され、ついで良作用性金属コンタク
ト９８が個々の電池に形成されている。コンタク
ト９８にAR層３２を形成できる。
されている。金属基板１０上にはｎ形層４６およ
び真性層４４が形成されている。層４４上に絶縁
層９６が形成され、ついで良作用性金属コンタク
ト９８が個々の電池に形成されている。コンタク
ト９８にAR層３２を形成できる。
第１図はこの発明の太陽電池製造工程の一例を
示す図、第２図はこの発明による好ましい一具体
例の太陽電池製造装置の説明図、第３図は第２図
の堆積室の構成を一部切欠して示す図、第４図な
いし第７図はこの発明に従つて得た太陽電池構造
体の断面説明図である。 １０……基板、２４，２６，２８……グロー放
電堆積室装置、４２……ｐ形アモルフアスシリコ
ン層、４４……真性アモルフアスシリコン層、４
６……ｎ形アモルフアスシリコン層、５６……排
気ポート、５８……電極、６２……電源、６４，
６６，６８……マスク、５２……マニホールド、
７６，７８……分離装置。
示す図、第２図はこの発明による好ましい一具体
例の太陽電池製造装置の説明図、第３図は第２図
の堆積室の構成を一部切欠して示す図、第４図な
いし第７図はこの発明に従つて得た太陽電池構造
体の断面説明図である。 １０……基板、２４，２６，２８……グロー放
電堆積室装置、４２……ｐ形アモルフアスシリコ
ン層、４４……真性アモルフアスシリコン層、４
６……ｎ形アモルフアスシリコン層、５６……排
気ポート、５８……電極、６２……電源、６４，
６６，６８……マスク、５２……マニホールド、
７６，７８……分離装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 帯状基板を該基板の長手方向に連続的に進行
させるように該基板を連続的に移動させる基板進
行装置と、 該進行装置の制御下で長手方向に連続的に動い
ている帯状基板の一方の表面上にｎ形及びｐ形の
うちの一方の導電形の第一のアモルフアス半導体
層を連続的にグロー放電堆積させるべく、帯状基
板の進行路に沿つて設けられた第一のグロー放電
堆積室を有する第一のグロー放電堆積装置と、 前記進行装置の制御下で帯状基板が連続的に通
過せしめられるスリツトを介して第一のグロー放
電堆積室に連通されており、前記進行装置の制御
下で長手方向に連続的に動いている帯状基板上の
前記第一のアモルフアス半導体層上にｎ形及びｐ
形のうち他方の導電形の第二のアモルフアス半導
体層を連続的にグロー放電堆積させるように構成
された第二のグロー放電堆積室を有する第二のグ
ロー放電堆積装置と、 第一及び第二のグロー放電堆積室の夫々におい
てグロー放電堆積が連続的に行なわれている間、
帯状基板が第一のグロー放電堆積室と第二のグロ
ー放電堆積室との間のスリツトを通つて連続的に
動いている際、第一の堆積室と第二の堆積室とが
スリツトの周壁と基板との間の間隙で連通されて
いるスリツトにおいて第一の堆積室中の堆積雰囲
気が第二の堆積室中の堆積雰囲気により汚染され
るのを防止する分離手段と を有するアモルフアス太陽電池の製造装置。 ２ 前記第一及び第二の堆積装置の夫々は、前記
第一及び第二の層の夫々を所定の形状で堆積せし
め得るマスクを有している特許請求の範囲第１項
に記載の製造装置。 ３ 前記マスクが、帯状基板の近傍において帯状
基板と同じ方向に移動する面を有する無端ベルト
からなる特許請求の範囲第２項に記載の製造装
置。 ４ 前記第一及び第二の堆積装置の夫々は、基板
の前記一方の表面の極めて近くに反応ガスを導く
ように構成された複数の開口部を規定しているマ
ニホールドを基板の各側縁に隣接して有している
特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記
載の製造装置。 ５ マニホールドの前記開口部は、基板の側縁か
ら中央に向かつて基板の進行方向に実質的に直交
する方向に反応ガスを導くように構成されてお
り、前記第一及び第二のの堆積装置の夫々は、新
たな反応ガスの基板への流れと使用済ガスの基板
からの除去との平衡を達成するため反応ガスの流
れが基板に関して実質的に対称になるように、マ
ニホールドから実質的に対称に一組の排気ポート
を堆積室中に有している特許請求の範囲第４項に
記載の製造装置。 ６ 前記第一及び第二の堆積装置の夫々は、基板
の前記一方の表面に隣接してプラズマを発生させ
るべく電源に接続された電極を有している特許請
求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の製
造装置。 ７ 前記電源は、前記電極に対する直流制御バイ
アスを基板に与えるように構成されている特許請
求の範囲第６項に記載の製造装置。 ８ 帯状基板を該基板の長手方向に連続的に進行
させるように該基板を連続的に移動させる基板進
行装置と、 該進行装置の制御下で長手方向に連続的に動い
ている帯状基板の一方の表面上にｎ形及びｐ形の
うちの一方の導電形の第一のアモルフアス半導体
層を連続的にグロー放電堆積させるべく、帯状基
板の進行路に沿つて設けられた第一のグロー放電
堆積室を有する第一のグロー放電堆積装置と、 前記進行装置の制御下で帯状基板が連続的に通
過せしめられる第一のスリツトを介して第一のグ
ロー放電堆積室に連通されており、前記進行装置
の制御下で長手方向に連続的に動いている帯状基
板上の前記第一のアモルフアス半導体層上に実質
的に真性のアモルフアス半導体層を連続的にグロ
ー放電堆積させるように構成された第二のグロー
放電堆積室を有する第二のグロー放電堆積装置
と、 前記進行装置の制御下で帯状基板が連続的に通
過せしめられる第二のスリツトを介して第二のグ
ロー放電堆積室に連通されており、前記進行装置
の制御下で長手方向に連続的に動いている帯状基
板上の前記第二のアモルフアス半導体層上にｎ形
及びｐ形のうち他方の導電形の第三のアモルフア
ス半導体層を連続的にグロー放電堆積させるよう
に構成された第三のグロー放電堆積室を有する第
三のグロー放電堆積装置と、 第一及び第二のグロー放電堆積室の夫々におい
てグロー放電堆積が連続的に行なわれている間、
帯状基板が第一のグロー放電堆積室と第二のグロ
ー放電堆積室との間の第一のスリツトを通つて連
続的に動いている際、第一の堆積室と第二の堆積
室とが第一のスリツトの周壁と基板との間の間隙
で連通されている第一のスリツトにおいて第一の
堆積室中の堆積雰囲気が第二の堆積室中の堆積雰
囲気によつて汚染されるのを防止する第一の分離
手段と、 第二及び第三のグロー放電堆積室の夫々におい
てグロー放電堆積が連続的に行なわれている間、
帯状基板が第二のグロー放電堆積室と第三のグロ
ー放電堆積室との間の第二のスリツトを通つて連
続的に動いている際、第二の堆積室と第三の堆積
室とが第二のスリツトの周壁と基板との間の間隙
で連通されている第二のスリツトにおいて第二の
堆積室中の堆積雰囲気が第三の堆積室中の堆積雰
囲気によつて汚染されるのを防止する第二の分離
手段と を有するアモルフアス太陽電池製造装置。 ９ 前記第一、第二、及び第三の堆積装置の夫々
は、前第一、第二、及び第三の層の夫々を所定の
形状で堆積せしめ得るマスクを有している特許請
求の範囲第８項に記載の製造装置。 １０ 前記マスクが、帯状基板の近傍において帯
状基板と同じ方向に移動する面を有する無端ベル
トからなる特許請求の範囲第９項に記載の製造装
置。 １１ 前記第一、第二、及び第三の堆積装置の
夫々は、基板の前記一方の表面の極めて近くに反
応ガスを導くように構成された複数の開口部を規
定しているマニホールドの夫々を基板の各側縁に
隣接して有している特許請求の範囲第８項から第
１０項のいずれかに記載の製造装置。 １２ マニホールドの前記開口部は、基板の側縁
から中央に向かつて基板の進行方向に実質的に直
交する方向に反応ガスを導くように構成されてお
り、前記第一、第二及び第三の堆積装置の夫々
は、新たな反応ガスの基板への流れと使用済ガス
の基板からの除去との平衡を達成するため反応ガ
スの流れが基板に関して実質的に対称になるよう
に、マニホールドから実質的に対称に一組の排気
ポートを堆積室中に有している特許請求の範囲第
１１項に記載の製造装置。 １３ 前記第一及び第三の堆積装置の夫々に導入
される反応ガスが、シリコン含有ガスとドープガ
スとを含む特許請求の範囲第８項から第１２項の
いずれかに記載の製造装置。 １４ 前記反応ガスがアルゴンと混合されている
特許請求の範囲第１３項に記載の製造装置。 １５ 前記第一及び第三の堆積装置のうちの一方
に導入されるドープガスがB2H6である特許請求
の範囲第１３項に記載の製造装置。 １６ 前記第一及び第三の堆積装置のうちの他方
に導入されるドープガスがPH3である特許請求の
範囲第１５項に記載の製造装置。 １７ 前記第一、第二及び第三の堆積装置の夫々
は、基板の前記一方の表面に隣接してプラズマを
発生させるべく電源に接続された電極を有してい
る特許請求の範囲第８項から第１６項のいずれか
に記載の製造装置。 １８ 前記電源は前記電極に対する直流制御バイ
アスを基板に与えるように構成されている特許請
求の範囲第１７項に記載の装置。
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