JP2003158276A - Microcrystal silicon solar cell and its manufacturing method - Google Patents
Microcrystal silicon solar cell and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、pin又はnip
構造を有する微結晶シリコン太陽電池及びその製造方法
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pin or a nip.
The present invention relates to a microcrystalline silicon solar cell having a structure and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のpin構造を有する太陽電池は、
図2に示すプラズマCVD装置を用いて次のように製造
される。ヒータを内蔵する陽極2の上に透明な絶縁性基
板11を載置し、反応容器1の内部を真空排気する。基
板11上に透明電極を形成した後に、SiH4を主ガ
ス、H2を希釈ガス、B2H6をドーピングガスとして反
応容器1内に供給するとともに、電源6からインピーダ
ンス整合器5を介して陰極3に高周波を印加して、陰極
3と陽極2との間に放電プラズマ9を生成する。プラズ
マ9により各原料ガスが電離されて反応性イオンとな
り、これらの反応性イオンが基板11の表面と反応し
て、p型の微結晶シリコン層(微結晶p層)が基板上に
堆積される。次に、SiH4を主ガス、H2を希釈ガスと
して反応容器1内に供給し、微結晶p層の上にi型微結
晶シリコン層を形成する。さらに、SiH4を主ガス、
H2を希釈ガス、PH3をドーピングガスとして反応容器
1内に供給し、n型微結晶シリコン層を基板上に形成す
る。さらに、アルミニウム等の金属からなる裏面電極を
n型微結晶シリコン層の上に形成すると、正負両電極を
備えたpin構造の太陽電池セルとなる。2. Description of the Related Art A conventional solar cell having a pin structure is
It is manufactured as follows using the plasma CVD apparatus shown in FIG. A transparent insulating substrate 11 is placed on the anode 2 containing a heater, and the inside of the reaction vessel 1 is evacuated. After forming the transparent electrode on the substrate 11, SiH 4 as a main gas, H 2 as a dilution gas, and B 2 H 6 as a doping gas are supplied into the reaction vessel 1, and a power source 6 via an impedance matching device 5 is used. A high frequency is applied to the cathode 3 to generate discharge plasma 9 between the cathode 3 and the anode 2. Each source gas is ionized by plasma 9 to become reactive ions, and these reactive ions react with the surface of the substrate 11 to deposit a p-type microcrystalline silicon layer (microcrystalline p layer) on the substrate. . Next, SiH 4 is used as a main gas and H 2 is used as a diluting gas to supply it into the reaction vessel 1 to form an i-type microcrystalline silicon layer on the microcrystalline p layer. Furthermore, SiH 4 is the main gas,
H 2 is supplied as a diluent gas and PH 3 is used as a doping gas into the reaction vessel 1 to form an n-type microcrystalline silicon layer on the substrate. Further, when a back surface electrode made of a metal such as aluminum is formed on the n-type microcrystalline silicon layer, a solar cell having a pin structure including both positive and negative electrodes is obtained.
【0003】なお、微結晶と一概に称しているが、一般
に微結晶シリコンは、結晶シリコンと非晶質(アモルフ
ァス)シリコンの混合物をあらわす。ここでは、ラマン
分光スペクトルにより微結晶シリコンスペクトルのピー
ク(520cm-1)を少しでも有するものを「微結晶」と呼ぶ
こととする。Although generally referred to as microcrystal, microcrystal silicon generally represents a mixture of crystal silicon and amorphous silicon. Here, what has a peak (520 cm −1 ) of a microcrystalline silicon spectrum by Raman spectroscopy is referred to as “microcrystalline”.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の太陽電
池においては、層と層との界面に不整合が存在するた
め、あるいは界面近傍での欠陥準位のために、開放電圧
が十分なレベルまで高くならない。特に、p/i界面で
の層間の不整合は著しく大きく、開放電圧の向上を妨げ
る要因となっている。However, in the conventional solar cell, the open-circuit voltage is at a sufficient level because of the mismatch between the interfaces between layers or due to the defect level near the interfaces. Does not rise to In particular, the mismatch between layers at the p / i interface is extremely large, which is a factor that hinders the improvement of the open circuit voltage.
【0005】このように従来の太陽電池では開放電圧が
低く不十分であるために、その発電効率が低レベルにと
どまっているのが現状である。太陽電池の効率の向上は
ユーザーから強く要望されており、高効率の太陽電池を
開発し実用化することが急務となってきている。As described above, in the conventional solar cell, since the open circuit voltage is low and insufficient, the power generation efficiency is at a low level at present. There is a strong demand from users to improve the efficiency of solar cells, and there is an urgent need to develop and commercialize highly efficient solar cells.
【0006】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであって、開放電圧が高く、高効率の微結晶シ
リコン太陽電池及びその製造方法を提供することを目的
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a microcrystalline silicon solar cell having a high open circuit voltage and high efficiency, and a method for manufacturing the same.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る微結晶シリ
コン太陽電池は、透明な絶縁性基板上に、透明電極、p
型、i型、n型の微結晶シリコン層、裏面金属電極が積
層形成された微結晶シリコン太陽電池において、前記p
型微結晶シリコン層と前記微結晶シリコンi層との間の
p/i界面およびその近傍部位に非晶質化したシリコン
層を有することを特徴とする。A microcrystalline silicon solar cell according to the present invention comprises a transparent insulating substrate, a transparent electrode, and a p
In a microcrystalline silicon solar cell in which a p-type, i-type, n-type microcrystalline silicon layer and a back surface metal electrode are laminated
It is characterized by having an amorphized silicon layer at the p / i interface between the type microcrystalline silicon layer and the microcrystalline silicon i layer and in the vicinity thereof.
【0008】本発明に係る微結晶シリコン太陽電池の製
造方法は、透明な絶縁性基板上に、透明電極、p型、i
型、n型の微結晶シリコン層、裏面金属電極を積層形成
する微結晶シリコン太陽電池の製造方法において、前記
i型微結晶シリコン層を積層する前の前記p型微結晶シ
リコン層の表面か、又は前記p型微結晶シリコン層を積
層する前の前記i型微結晶シリコン層の表面を水素ガス
プラズマに曝露し、該水素ガスプラズマ中の活性種を作
用させて該p型又はi型微結晶シリコン層の表面をエッ
チングし、さらに該エッチング面上に前記i型又はp型
微結晶シリコン層を積層することにより、非晶質化した
p/i界面を形成することを特徴とする。A method of manufacturing a microcrystalline silicon solar cell according to the present invention is a transparent insulating substrate, a transparent electrode, a p-type, and an i-type.
In the method of manufacturing a microcrystalline silicon solar cell, in which a p-type microcrystalline silicon layer, an n-type microcrystalline silicon layer, and a back surface metal electrode are laminated, Alternatively, the surface of the i-type microcrystalline silicon layer before laminating the p-type microcrystalline silicon layer is exposed to hydrogen gas plasma, and active species in the hydrogen gas plasma are caused to act on the p-type or i-type microcrystal. The surface of the silicon layer is etched, and the i-type or p-type microcrystalline silicon layer is laminated on the etched surface to form an amorphized p / i interface.
【0009】p型微結晶シリコン層の表面を水素ガスプ
ラズマによりエッチングした後に、該エッチング面上に
i型微結晶シリコンi層を積層すると、開放電圧が増大
して発電効率の増大が認められる。水素ガスプラズマに
よるエッチングにより、界面近傍が非晶質化して結晶粒
界が存在しなくなるため、結晶粒界に多く存在する欠陥
の影響を受けにくい活性なp/i界面をもつpin構造
が得られたためと推定される。When the surface of the p-type microcrystalline silicon layer is etched by hydrogen gas plasma and then the i-type microcrystalline silicon i layer is stacked on the etched surface, the open circuit voltage increases and the power generation efficiency increases. By etching with hydrogen gas plasma, the vicinity of the interface becomes amorphous and the crystal grain boundaries do not exist. Therefore, a pin structure having an active p / i interface that is not easily affected by defects existing in many crystal grain boundaries can be obtained. It is presumed to be a tame.
【0010】一方、i型微結晶シリコン層の表面を水素
ガスプラズマによりエッチングした後に、該エッチング
面上にp型微結晶シリコン層を積層しても同様な効果に
より、発電効率の増大が認められる。On the other hand, even if the surface of the i-type microcrystalline silicon layer is etched by hydrogen gas plasma and then the p-type microcrystalline silicon layer is laminated on the etched surface, the power generation efficiency is increased by the same effect. .
【0011】さらに、微結晶シリコンp層と微結晶シリ
コンi層との間に厚さ5〜30nmのアモルファスシリ
コン薄膜層を挿入した場合にも、開放電圧の増大による
発電効率の向上が認められる。開放電圧向上の効果は膜
厚30nmのあたりでほぼ飽和し、これを超えてさらに
アモルファスシリコン薄膜層を厚くすると短絡電流が減
少して効率が低下するので、上限値を30nmとした。
一方、膜厚が5nmを下回ると、効果がなかったので、
下限値を5nmとした。Further, even when an amorphous silicon thin film layer having a thickness of 5 to 30 nm is inserted between the microcrystalline silicon p layer and the microcrystalline silicon i layer, the power generation efficiency is improved by increasing the open circuit voltage. The effect of improving the open-circuit voltage is almost saturated at a film thickness of about 30 nm, and if the thickness of the amorphous silicon thin film layer is further exceeded, the short-circuit current will decrease and the efficiency will decrease, so the upper limit was made 30 nm.
On the other hand, when the film thickness is less than 5 nm, there is no effect.
The lower limit value was set to 5 nm.
【0012】p/i界面の不整合を改善するとともに、
界面の欠陥が従来よりも低減されたことにより、開放電
圧が大きくなり、発電効率が向上したものと推定される
(表4参照)。In addition to improving the p / i interface mismatch,
It is presumed that the open-circuit voltage was increased and the power generation efficiency was improved because the interface defects were reduced as compared with the conventional one (see Table 4).
【0013】さらに、p型、i型、n型の非晶質シリコ
ン層を前記p型微結晶シリコン層又は前記n型微結晶シ
リコン層の上に積層し、pin構造の微結晶シリコン層
とpin構造の非晶質シリコン層とを直列につないだタ
ンデム型太陽電池とすることもできる。このようなタン
デム型太陽電池では、光入射側に非晶質シリコン層を配
置し、裏面電極側に微結晶シリコン層を配置することが
望ましい。Further, a p-type, i-type, and n-type amorphous silicon layer are laminated on the p-type microcrystalline silicon layer or the n-type microcrystalline silicon layer, and a pin-structured microcrystalline silicon layer and a pin structure are formed. A tandem solar cell in which an amorphous silicon layer having a structure is connected in series can also be used. In such a tandem solar cell, it is desirable to dispose the amorphous silicon layer on the light incident side and the microcrystalline silicon layer on the back electrode side.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の種々の好ましい実施の形態について説明する。Various preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0015】(実施例1)実施例1の太陽電池について
図1を参照して説明する。Example 1 A solar cell of Example 1 will be described with reference to FIG.
【0016】太陽電池10は、ガラス基板11の上に透
明電極膜12、p型微結晶シリコン層(以下微結晶p層
と称す)13、p型非晶質シリコン層(以下アモルファス
p層と称す)14、i型非晶質シリコン層(以下アモルフ
ァスi層と称す)15、i型微結晶シリコン層(以下微結
晶i層と称す)16、n型微結晶シリコン層(以下微結晶
n層と称す)17、裏面電極膜18がこの順に積層され
てなるものである。The solar cell 10 includes a transparent electrode film 12, a p-type microcrystalline silicon layer (hereinafter referred to as microcrystalline p layer) 13, and a p-type amorphous silicon layer (hereinafter referred to as amorphous p layer) on a glass substrate 11. ) 14, i-type amorphous silicon layer (hereinafter referred to as amorphous i layer) 15, i-type microcrystalline silicon layer (hereinafter referred to as microcrystalline i layer) 16, n-type microcrystalline silicon layer (hereinafter referred to as microcrystalline n layer) 17) and the back electrode film 18 are laminated in this order.
【0017】下層の透明電極膜12bは、透明の酸化亜
鉛(ZnO)からなり、ガラス基板11上に直接積まれ
ている。この透明電極膜12bは、微結晶p層13の製
膜時に上層の透明電極膜12aが酸化されるのを防止す
る機能を有するものである。上層の透明電極膜12a
は、酸化錫(SnO2)からなり、図示しない外部負荷
の負極に接続されている。The lower transparent electrode film 12b is made of transparent zinc oxide (ZnO) and is directly stacked on the glass substrate 11. The transparent electrode film 12b has a function of preventing the upper transparent electrode film 12a from being oxidized when the microcrystalline p layer 13 is formed. Upper transparent electrode film 12a
Is made of tin oxide (SnO 2 ) and is connected to a negative electrode of an external load (not shown).
【0018】層13〜17は発電機能をもつpin構造
に該当する部分である。このうち微結晶p層13は、ボ
ロン(B)をドープしたp型の微結晶シリコン膜(μc-p
-Si)からなり、膜厚が0〜30nmである。The layers 13 to 17 are portions corresponding to a pin structure having a power generation function. Among them, the microcrystalline p layer 13 is a p-type microcrystalline silicon film (μc-p) doped with boron (B).
-Si) and has a film thickness of 0 to 30 nm.
【0019】非晶質シリコン層の膜厚は5〜30nmの
範囲とすることが望ましい。膜厚が5nmを下回ると効
果がなく、膜厚が30nmを上回ると、短絡電流が減少
して発電効率が低下するからである。本実施例では、先
ず膜厚20nmのアモルファスp層14を微結晶p層1
3の上に積層形成し、この表面を水素ガスプラズマに曝
露してエッチングし、アモルファスp層14の膜厚を最
終的に10nmとした。The film thickness of the amorphous silicon layer is preferably in the range of 5 to 30 nm. This is because if the film thickness is less than 5 nm, there is no effect, and if the film thickness exceeds 30 nm, the short-circuit current decreases and the power generation efficiency decreases. In this embodiment, first, the amorphous p-layer 14 having a film thickness of 20 nm is formed into the microcrystalline p-layer 1.
3 was laminated and formed, and the surface thereof was exposed to hydrogen gas plasma for etching, and the film thickness of the amorphous p layer 14 was finally set to 10 nm.
【0020】微結晶i層16は、不純物をドープしない
微結晶シリコン膜(μc-Si)からなり、膜厚が100
0〜5000nmである。The microcrystalline i layer 16 is made of a microcrystalline silicon film (μc-Si) not doped with impurities and has a film thickness of 100.
It is 0 to 5000 nm.
【0021】微結晶n層17は、リン(P)をドープした
n型の微結晶シリコン膜(μc-n-Si)からなり、膜厚
が10〜80nmである。The microcrystalline n layer 17 is composed of an n-type microcrystalline silicon film (μc-n-Si) doped with phosphorus (P) and has a film thickness of 10 to 80 nm.
【0022】裏面電極膜18は、アルミニウム(Al)
からなり、外部負荷に接続され、ガラス基板11の側か
ら入射した光を全反射するようになっている。The back electrode film 18 is made of aluminum (Al).
And is connected to an external load and totally reflects the light incident from the glass substrate 11 side.
【0023】(製造方法)次に、図3を参照して実施例
1の太陽電池の製造方法について説明する。(Manufacturing Method) Next, a method of manufacturing the solar cell of Example 1 will be described with reference to FIG.
【0024】本実施例の太陽電池10は、図2に示すプ
ラズマCVD装置を用いて次の手順(1)〜(14)で作製し
た。The solar cell 10 of this example was manufactured by the following steps (1) to (14) using the plasma CVD apparatus shown in FIG.
【0025】(1)透明の絶縁性基板11として、型抜き
後、熱処理により表面強化された無色透明のソーダ石灰
ガラス(普通板ガラス)を用いた。このガラス基板11
上に、酸化錫(SnO2)層12b、酸化亜鉛(Zn
O)層12aからなる透明電極12を形成した。ここ
で、ZnO層12aは、微結晶p層13の製膜製膜時に
SnO2層12bが還元されるのを防ぐために形成した
(図3の(a))。(1) As the transparent insulating substrate 11, colorless and transparent soda-lime glass (normal plate glass) whose surface was strengthened by heat treatment after die cutting was used. This glass substrate 11
A tin oxide (SnO 2 ) layer 12b and a zinc oxide (ZnO 2
The transparent electrode 12 including the O) layer 12a was formed. Here, the ZnO layer 12a was formed in order to prevent the SnO 2 layer 12b from being reduced during the film formation of the microcrystalline p layer 13 ((a) of FIG. 3).
【0026】(2)次に、基板11をPCVD装置の陽極
2の上にセットした後、真空ポンプにより反応容器1の
内圧が5×10-7Torrになるまで真空排気した。陽極2
のヒータに通電し、基板11を例えば170℃に加熱
し、温度を十分安定させた。なお、基板11の加熱温度
は170℃のみに限定されるものではなく、太陽電池の
設計条件に応じて100〜300℃の範囲で種々変更す
ることが可能である。(2) Next, the substrate 11 was set on the anode 2 of the PCVD apparatus, and then the chamber 1 was evacuated by a vacuum pump until the internal pressure of the reaction vessel 1 became 5 × 10 −7 Torr. Anode 2
Then, the substrate 11 was heated to, for example, 170 ° C. to sufficiently stabilize the temperature. The heating temperature of the substrate 11 is not limited to 170 ° C., but can be variously changed within the range of 100 to 300 ° C. according to the design conditions of the solar cell.
【0027】(3)次に、微結晶p層13製膜用の反応ガ
スとしてシラン(SiH4)、水素(H2)及びジボラン
(B2H6)を反応容器1内に導入した。ガス流量は、S
iH4:3〜5sccm、H2:300〜500sccm、B
2H6:0.005〜0.020sccmとした。ここで、結
晶性に優れた微結晶p層13を得るためには、B2H6の
流量は0.02sccm以下にする必要がある。なお、反応
ガスは、成分ごとに別々に反応容器内に導入してもよい
し、反応容器の外部で予め混合しておいて反応容器内に
一括に導入してもよい。(3) Next, silane (SiH 4 ), hydrogen (H 2 ) and diborane (B 2 H 6 ) were introduced into the reaction vessel 1 as reaction gases for forming the microcrystalline p layer 13. Gas flow rate is S
iH 4: 3~5sccm, H 2: 300~500sccm, B
2 H 6: it was 0.005~0.020sccm. Here, in order to obtain the microcrystalline p layer 13 having excellent crystallinity, the flow rate of B 2 H 6 needs to be 0.02 sccm or less. The reaction gas may be introduced into the reaction container separately for each component, or may be mixed in advance outside the reaction container and then introduced into the reaction container all at once.
【0028】(4)原料ガス導入後、図示しない圧力制御
装置により反応容器1の内圧を0.5Torrに制御した。
ここで反応容器1内の制御圧力は0.5Torrのみに限定
されるものではなく、太陽電池の設計条件に応じて0.
2〜2.0Torrの範囲で種々変更することが可能であ
る。反応容器1内の温度及び圧力を十分安定させた後、
高周波電源6からインピーダンス整合器5を介して、陰
極に周波数100MHz、50Wの高周波電力を供給す
ることによりプラズマを生成し、微結晶p層13を製膜
した(図3の(b))。(4) After introducing the raw material gas, the internal pressure of the reaction vessel 1 was controlled to 0.5 Torr by a pressure control device (not shown).
Here, the control pressure in the reaction vessel 1 is not limited to 0.5 Torr, but can be set to 0.
Various changes can be made within the range of 2 to 2.0 Torr. After sufficiently stabilizing the temperature and pressure in the reaction vessel 1,
Plasma was generated by supplying high-frequency power of 50 W with a frequency of 100 MHz to the cathode from the high-frequency power source 6 through the impedance matching device 5, and the microcrystalline p layer 13 was formed ((b) of FIG. 3).
【0029】(5)ここで、高周波電源6の周波数は10
0MHzのみに限定されるものではなく、60MHz以
上の周波数であれば本実施例と同様の効果が得られる。
しかし、周波数が60MHz未満の場合、微結晶化する
製膜条件が極めて狭くなるという不具合が生じるため、
周波数は60MHz以上であることが望ましい。引き続
きこの状態で微結晶p層13の膜厚が20nmとなるよ
うに所定時間製膜した。(5) Here, the frequency of the high frequency power source 6 is 10
The frequency is not limited to 0 MHz, and the same effect as that of this embodiment can be obtained if the frequency is 60 MHz or higher.
However, when the frequency is less than 60 MHz, there is a problem that the film forming conditions for microcrystallization become extremely narrow,
The frequency is preferably 60 MHz or higher. Subsequently, in this state, a film was formed for a predetermined time so that the film thickness of the microcrystalline p layer 13 was 20 nm.
【0030】(6)次に、反応ガスの供給を停止し、反応
容器1内を一旦真空排気した後、アモルファスp層14
製膜用の反応ガスとしてシラン(SiH4)、水素
(H2)及びジボラン(B2H6)を反応容器内に導入し
た。ここで、ガスの流量は、SiH 4:3〜5sccm、
H2:30〜50sccm、B2H6:0.03〜0.10scc
mとした。なお、反応ガスは、成分ごとに別々に反応容
器内に導入してもよいし、反応容器の外部で予め混合し
ておいて反応容器内に一括に導入してもよい。(6) Next, the reaction gas supply is stopped and the reaction
After the inside of the container 1 is evacuated, the amorphous p layer 14
Silane (SiH) is used as a reaction gas for film formation.Four),hydrogen
(H2) And diborane (B2H6) Into the reaction vessel
It was Here, the gas flow rate is SiH Four: 3-5 sccm,
H2: 30 to 50 sccm, B2H6: 0.03-0.10scc
It was m. In addition, the reaction gas has a different reaction volume for each component.
It may be introduced into the reactor or may be mixed in advance outside the reaction vessel.
It may be introduced at once in the reaction vessel.
【0031】(7)次に、原料ガスを導入した後、図示し
ない圧力制御装置により反応容器内の圧力を0.15To
rrに制御した。ここで、反応容器内の圧力は0.15To
rrのみに限定されるものではなく、太陽電池の設計条件
に応じて0.1〜1.0Torrの範囲で種々変更すること
が可能である。反応容器内の温度及び圧力を十分安定さ
せた後、高周波電源6からインピーダンス整合器5を介
して、陰極3に周波数100MHz、15Wの高周波電
力を供給することによりプラズマを発生させ、アモルフ
ァスp層14を製膜した。(7) Next, after introducing the raw material gas, the pressure inside the reaction vessel is adjusted to 0.15 Ton by a pressure control device (not shown).
Controlled to rr. Here, the pressure in the reaction vessel is 0.15 To
It is not limited to only rr, but can be variously changed within the range of 0.1 to 1.0 Torr according to the design conditions of the solar cell. After sufficiently stabilizing the temperature and pressure in the reaction container, high frequency power of 6 W is supplied to the cathode 3 from the high frequency power source 6 through the impedance matching device 5 to generate plasma, and the amorphous p layer 14 is formed. Was formed into a film.
【0032】(8)ここで、高周波電源6の周波数は10
0MHzのみに限定されるものではなく、60MHz以
上であれば本実施例と同様の効果が得られる。引き続き
この状態でアモルファスp層14の膜厚が20nmとな
るように所定時間製膜した。(8) Here, the frequency of the high frequency power source 6 is 10
The frequency is not limited to 0 MHz, and the same effect as that of the present embodiment can be obtained if the frequency is 60 MHz or higher. Subsequently, in this state, the amorphous p-layer 14 was formed for a predetermined time so that the film thickness was 20 nm.
【0033】(9)次に、反応ガスの供給を停止し、反応
容器内を一旦真空排気した後に、反応容器内にアモルフ
ァスp層14のエッチングガスとしてH2:100〜3
00sccmを導入し、反応容器内の圧力を0.5Torrに制
御した。ここで、反応容器内の圧力は0.5Torrのみに
限定されるものではなく、0.2〜1.0Torrの範囲で
本実施例と同様の効果が得られる。反応容器内の温度及
び圧力を十分安定させた後、高周波電源6からインピー
ダンス整合器5を介して、陰極に周波数100MHz、
75Wの高周波電力を供給することにより水素ガスプラ
ズマ9を生成し、この水素ガスプラズマ9中の活性種を
アモルファスp層14に作用させ、アモルファスp層1
4の表面をエッチングした(図3の(c))。(9) Next, the supply of the reaction gas is stopped, the inside of the reaction vessel is once evacuated, and then H 2 : 100 to 3 as an etching gas for the amorphous p layer 14 in the reaction vessel.
The pressure in the reaction vessel was controlled to 0.5 Torr by introducing 00 sccm. Here, the pressure in the reaction container is not limited to 0.5 Torr, and the same effect as that of this embodiment can be obtained in the range of 0.2 to 1.0 Torr. After sufficiently stabilizing the temperature and pressure in the reaction vessel, the high frequency power source 6 through the impedance matching device 5 to the cathode at a frequency of 100 MHz,
Hydrogen gas plasma 9 is generated by supplying high-frequency power of 75 W, and the active species in this hydrogen gas plasma 9 are caused to act on the amorphous p layer 14 to form the amorphous p layer 1.
The surface of No. 4 was etched ((c) of FIG. 3).
【0034】(10)ここで、エッチング処理時間は、アモ
ルファスp層14を10nmエッチングして基板上に1
0nm残存させるように設定して、処理した。(10) Here, the etching treatment time is 1 nm on the substrate after etching the amorphous p layer 14 by 10 nm.
The treatment was carried out by setting so as to leave 0 nm.
【0035】(11)次に、エッチングガスの供給を停止
し、反応容器内を一旦真空排気した後、反応容器内にア
モルファスi層の原料ガスとしてシラン(SiH4)及
び水素(H2)を導入し、アモルファスp層と同等の要
領により、膜厚20nmのアモルファスi層15を製膜
した(図3の(d))。(11) Next, after the supply of the etching gas is stopped and the inside of the reaction vessel is evacuated to a vacuum, silane (SiH 4 ) and hydrogen (H 2 ) are fed into the reaction vessel as source gases for the amorphous i layer. Then, the amorphous i layer 15 having a film thickness of 20 nm was formed in the same manner as the amorphous p layer ((d) of FIG. 3).
【0036】(12)次に、原料ガスの供給を停止し、反応
容器内を一旦真空排気した後、反応容器内に微結晶i層
の原料ガスとしてシラン(SiH4)及び水素(H2)を
導入し、微結晶p層と同等の要領により、膜厚1500
nmの微結晶i層16を製膜した(図3の(e))。(12) Next, the supply of the raw material gas is stopped, the inside of the reaction vessel is once evacuated, and then silane (SiH 4 ) and hydrogen (H 2 ) are used as the raw material gas for the microcrystalline i layer in the reaction vessel. And a film thickness of 1500 is obtained in the same manner as the microcrystalline p layer.
The microcrystalline i layer 16 of nm was formed ((e) of FIG. 3).
【0037】(13)この後、原料ガスの供給を停止し、反
応容器内を真空排気した後、微結晶n層の原料ガスとし
てSiH4,H2及びフォスフィン(PH3)を導入し、
微結晶p層と同等の要領により、膜厚40nmの微結晶
n層17を製膜した(図3の(f))。(13) After that, the supply of the raw material gas is stopped, the inside of the reaction vessel is evacuated, and then SiH 4 , H 2 and phosphine (PH 3 ) are introduced as the raw material gas for the microcrystalline n layer.
A microcrystalline n layer 17 having a film thickness of 40 nm was formed in the same manner as the microcrystalline p layer ((f) in FIG. 3).
【0038】(14)最後にアルミニウム(Al)を微結晶
n層17の上に真空蒸着して厚さ0.1μmの裏面電極
18を形成した(図3の(g))。これにより製品とし
ての微結晶シリコン太陽電池10を得た。(14) Finally, aluminum (Al) was vacuum-deposited on the microcrystalline n layer 17 to form the back electrode 18 having a thickness of 0.1 μm ((g) in FIG. 3). As a result, a microcrystalline silicon solar cell 10 as a product was obtained.
【0039】(評価方法)上記実施例1の太陽電池に、
模擬太陽光(スペクトル:AM1.5、照射強度:100m
W/cm2、照射温度:室温)を照射して、その発電特性
を評価した。評価結果は、表1に示すように、比較例1
の微結晶p層(30nm)/微結晶i層(1500n
m)/微結晶n層(40nm);(製膜条件は実施例1と
同一)と比べて、実施例1の太陽電池では電気的特性
(開放電圧)が向上し、発電効率が大幅に増大した。(Evaluation Method) In the solar cell of Example 1 above,
Simulated sunlight (spectrum: AM1.5, irradiation intensity: 100m
W / cm 2 , irradiation temperature: room temperature) was irradiated to evaluate the power generation characteristics. The evaluation results are shown in Table 1 and Comparative Example 1
Microcrystal p layer (30 nm) / microcrystal i layer (1500 n)
m) / microcrystalline n layer (40 nm); (the film forming conditions are the same as in Example 1), the solar cell of Example 1 has improved electrical characteristics (open circuit voltage), and the power generation efficiency is significantly increased. did.
【0040】前記効率向上の要因を調べるために、膜厚
方向での欠陥密度分布を電子スピン共鳴法(ESR)で
評価した。実施例1では、比較例1と比較し、界面付近
の欠陥密度が1/10未満になっており、電子とホール
の再結合抑制が効率向上につながったといえる。欠陥密
度低減は、粒界が無いため欠陥密度の小さなアモルファ
スを界面付近に採用したこと、及び、界面を水素プラズ
マで活性化して界面の欠陥を抑制したことが有効に寄与
したためと推定される。In order to investigate the factors for improving the efficiency, the defect density distribution in the film thickness direction was evaluated by the electron spin resonance method (ESR). In Example 1, as compared with Comparative Example 1, the defect density in the vicinity of the interface was less than 1/10, and it can be said that suppression of recombination of electrons and holes led to improvement in efficiency. It is presumed that the reduction of the defect density was due to the fact that amorphous having a small defect density was adopted near the interface because there were no grain boundaries and that the interface was activated by hydrogen plasma to suppress the defects at the interface.
【0041】(実施例2)層構成を変えた実施例2の太
陽電池を、厚み以外は実施例1と同様に作製し、その発
電効率を評価した。その結果を表2に示す。Example 2 A solar cell of Example 2 having a different layer structure was prepared in the same manner as in Example 1 except for the thickness, and the power generation efficiency was evaluated. The results are shown in Table 2.
【0042】水素プラズマ処理のみの効果を確認するた
め、微結晶p層製膜後、水素プラズマエッチングして、
微結晶i層/n層を製膜して太陽電池を作製した結果、
実施例2の発電効率は比較例1のそれより増大した。こ
れは水素プラズマ処理によりp層表面(i層との界面)が
アモルファス化し、欠陥低減したためと推察される。In order to confirm the effect of only the hydrogen plasma treatment, hydrogen plasma etching is carried out after forming the microcrystalline p layer.
As a result of producing a solar cell by forming a microcrystalline i layer / n layer,
The power generation efficiency of Example 2 was higher than that of Comparative Example 1. It is presumed that this is because the surface of the p-layer (interface with the i-layer) was made amorphous by the hydrogen plasma treatment and defects were reduced.
【0043】p/i界面へのアモルファス層の挿入の効
果を確認するために実施例3−1〜5の複数のサンプル
を作製し、p型、i型に拘わらず膜厚5〜20nmのア
モルファス層を挿入すると発電効率が増大することが確
認された。これはアモルファス層が低欠陥のためにp/
i界面近傍の欠陥を低減したためと推察される。In order to confirm the effect of the insertion of the amorphous layer at the p / i interface, a plurality of samples of Examples 3-1 to 5 were prepared. It was confirmed that the power generation efficiency was increased by inserting the layers. This is p / because the amorphous layer has low defects.
It is presumed that defects near the i interface were reduced.
【0044】なお、p層全体をアモルファスとした実施
例4について発電効率を評価した結果、比較例1のそれ
よりも高くなった。As a result of evaluating the power generation efficiency of Example 4 in which the entire p layer was amorphous, it was higher than that of Comparative Example 1.
【0045】本発明は、pinシングル構造の太陽電池
のみでなく、アモルファスセルと微結晶セルを積層する
構造の太陽電池にも適用することができる。The present invention can be applied not only to a solar cell having a pin single structure but also to a solar cell having a structure in which amorphous cells and microcrystalline cells are laminated.
【0046】(実施例3)実施例3の太陽電池10Aは
nip構造の発電層を有するものであり、上記の実施例
1,2と同様の考え方に基づいて本発明を適用すること
ができる。(Third Embodiment) The solar cell 10A of the third embodiment has a power generation layer of nip structure, and the present invention can be applied based on the same idea as in the first and second embodiments.
【0047】先ず比較例のnip構造太陽電池について
図7を参照して説明する。比較例のnip構造太陽電池
は次のようにして作製される。基板11上に金属性裏面
電極18を蒸着した後、ZnO層からなる透明電極12
を形成する。ZnO層12は、金属と上部Si層の反応
抑制のために形成する。その上に微結晶n層17(40
nm)、微結晶i層16(1500nm)、微結晶p層
13(30nm)を上記実施例1,2の太陽電池と同一
条件で製膜した。その表面にITO透明電極20と櫛型
の金属電極21を蒸着し、比較例のnip構造太陽電池
を得た。First, a nip structure solar cell of a comparative example will be described with reference to FIG. The nip structure solar cell of the comparative example is manufactured as follows. After depositing the metallic back surface electrode 18 on the substrate 11, the transparent electrode 12 made of a ZnO layer is formed.
To form. The ZnO layer 12 is formed to suppress the reaction between the metal and the upper Si layer. A microcrystalline n layer 17 (40
nm), the microcrystalline i layer 16 (1500 nm), and the microcrystalline p layer 13 (30 nm) were formed under the same conditions as the solar cells of Examples 1 and 2 above. An ITO transparent electrode 20 and a comb-shaped metal electrode 21 were vapor-deposited on the surface thereof to obtain a nip structure solar cell of a comparative example.
【0048】次に、図4および図5を用いて実施例3の
太陽電池について説明する。Next, the solar cell of Example 3 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
【0049】基板11上にアルミニウムからなる裏面電
極18を蒸着した(図5の(a))。図2のPCVD装
置を用いて裏面電極18上にZnO層からなる透明電極
12を製膜した(図5の(b))。このZnO層12は
金属と上部Si層の反応抑制のためにバッファ層として
機能するものである。A back electrode 18 made of aluminum was vapor-deposited on the substrate 11 ((a) of FIG. 5). The transparent electrode 12 made of a ZnO layer was formed on the back surface electrode 18 by using the PCVD apparatus of FIG. 2 ((b) of FIG. 5). This ZnO layer 12 functions as a buffer layer for suppressing the reaction between the metal and the upper Si layer.
【0050】原料ガスとしてSiH4,H2及びフォスフ
ィン(PH3)を導入し、透明電極12の上に膜厚40
nmの微結晶n層17を製膜した(図5の(c))。次
いで、微結晶n層17の上に膜厚1500nmの微結晶
i層16を製膜した(図5の(d))。さらに、微結晶
i層16の上に膜厚30nmのアモルファスi層15を
製膜した(図5の(e))。これらの製膜条件は上記実
施例1,2の太陽電池と実質的に同じ条件とした。SiH 4 , H 2 and phosphine (PH 3 ) were introduced as source gases, and a film thickness of 40 was formed on the transparent electrode 12.
A microcrystalline n layer 17 having a thickness of nm was formed ((c) in FIG. 5). Next, a microcrystal i layer 16 having a film thickness of 1500 nm was formed on the microcrystal n layer 17 ((d) of FIG. 5). Further, an amorphous i-layer 15 having a film thickness of 30 nm was formed on the microcrystalline i-layer 16 ((e) in FIG. 5). These film forming conditions were substantially the same as those of the solar cells of Examples 1 and 2 above.
【0051】次に、反応ガスの供給を停止し、反応容器
内を一旦真空排気した後に、反応容器内にアモルファス
i層15のエッチングガスとしてH2:100〜300s
ccmを導入し、反応容器内の圧力を0.5Torrに制御し
た。ここで、反応容器内の圧力は0.5Torrのみに限定
されるものではなく、0.2〜1.0Torrの範囲で本実
施例と同様の効果が得られる。反応容器内の温度及び圧
力を十分安定させた後、高周波電源6からインピーダン
ス整合器5を介して、陰極に周波数100MHz、75
Wの高周波電力を供給することにより水素ガスプラズマ
9を生成し、この水素ガスプラズマ9中の活性種をアモ
ルファスi層15に作用させ、アモルファスi層15の
表面をエッチングした(図5の(e))。Next, after the supply of the reaction gas is stopped and the inside of the reaction vessel is evacuated once, H 2 : 100 to 300 s is used as an etching gas for the amorphous i layer 15 in the reaction vessel.
The pressure in the reaction vessel was controlled to 0.5 Torr by introducing ccm. Here, the pressure in the reaction container is not limited to 0.5 Torr, and the same effect as that of this embodiment can be obtained in the range of 0.2 to 1.0 Torr. After the temperature and pressure in the reaction vessel are sufficiently stabilized, the high frequency power source 6 passes through the impedance matching device 5 to the cathode at a frequency of 100 MHz, 75
Hydrogen gas plasma 9 is generated by supplying high-frequency power of W, and active species in the hydrogen gas plasma 9 are caused to act on the amorphous i layer 15 to etch the surface of the amorphous i layer 15 ((e in FIG. 5). )).
【0052】ここで、エッチング処理時間は、アモルフ
ァスi層15を10nmエッチングして基板上に20n
m残存させるように設定して、処理した。Here, the etching treatment time is 20 nm on the substrate after etching the amorphous i layer 15 by 10 nm.
m was set and treated so that it remained.
【0053】次に、エッチングガスの供給を停止し、反
応容器内を一旦真空排気した後、反応容器内にアモルフ
ァスp層14の原料ガスとしてシラン(SiH4)、水
素(H2)及びジボラン(B2H6)を導入し、アモルフ
ァスi層15と同等の要領により、膜厚20nmのアモ
ルファスp層14を製膜した(図5の(f))。Next, after the supply of the etching gas is stopped and the inside of the reaction vessel is evacuated to a vacuum, silane (SiH 4 ), hydrogen (H 2 ) and diborane (as source gas for the amorphous p layer 14) are supplied into the reaction vessel. B 2 H 6 ) was introduced, and an amorphous p layer 14 having a film thickness of 20 nm was formed in the same manner as the amorphous i layer 15 ((f) in FIG. 5).
【0054】次に、原料ガスの供給を停止し、反応容器
内を一旦真空排気した後、反応容器内に微結晶p層の原
料ガスとしてシラン(SiH4)、水素(H2)及びジボ
ラン(B2H6)を導入し、微結晶i層と同等の条件下で
膜厚1500nmの微結晶p層13を製膜した(図5の
(g))。Next, the supply of the source gas is stopped, the inside of the reaction vessel is evacuated once, and then silane (SiH 4 ), hydrogen (H 2 ) and diborane ( B 2 H 6 ) was introduced to form a microcrystalline p layer 13 having a film thickness of 1500 nm under the same conditions as the microcrystalline i layer ((g) in FIG. 5).
【0055】この後、原料ガスの供給を停止し、反応容
器内を真空排気した後、その表面にITO透明電極20
と櫛型の金属電極21を蒸着した(図5の(h),
(i))。これにより実施例3の太陽電池10Aを得
た。After that, the supply of the raw material gas is stopped, the inside of the reaction vessel is evacuated, and then the ITO transparent electrode 20 is formed on the surface thereof.
And a comb-shaped metal electrode 21 were vapor-deposited ((h) of FIG. 5,
(I)). Thus, the solar cell 10A of Example 3 was obtained.
【0056】本実施例のnip構造においても、微結晶
i層製膜の後、アモルファスi層製膜、アモルファスi
層のエッチング、アモルファスp層の製膜、微結晶p層
の製膜に関し、層構成を変化させた太陽電池を試作して
評価した。評価結果を表3に示す。この表から明らかな
ように、nip構造においても、i/p界面にアモルフ
ァス層を設けること、及びi/p界面で水素プラズマエ
ッチング処理を施すことにより、効率増大が認められ
た。Also in the nip structure of this embodiment, after the microcrystalline i layer is formed, the amorphous i layer is formed and the amorphous i layer is formed.
With respect to layer etching, amorphous p-layer film formation, and microcrystalline p-layer film formation, a solar cell in which the layer structure was changed was prototyped and evaluated. The evaluation results are shown in Table 3. As is clear from this table, even in the nip structure, an increase in efficiency was recognized by providing an amorphous layer at the i / p interface and performing hydrogen plasma etching treatment at the i / p interface.
【0057】また、表4に示すように開放電圧Vocが
0.52V,0.51V,0.49Vにそれぞれ上昇し
た。その結果、発電効率Effは、各実施例3−1〜3
−9で7.8%,6.8%,7.0%とそれぞれ向上し
た。Further, as shown in Table 4, the open circuit voltage Voc increased to 0.52V, 0.51V and 0.49V, respectively. As a result, the power generation efficiency Eff is as shown in each of Examples 3-1 to 3-3.
At -9, it improved to 7.8%, 6.8% and 7.0%, respectively.
【0058】なお、上記実施例では微結晶シリコンpi
n構造の太陽電池の場合について説明したが、本発明は
これのみに限定されるものではなく、p層の一部を微結
晶炭化珪素(SiC)に置き換えた太陽電池にも本発明
を適用することは可能である。In the above embodiment, microcrystalline silicon pi is used.
Although the case of the n-structure solar cell has been described, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to a solar cell in which a part of the p layer is replaced with microcrystalline silicon carbide (SiC). It is possible.
【0059】また、上記実施例では、微結晶シリコンの
シングル太陽電池について検証したが、微結晶シリコン
太陽電池を、非晶質シリコン太陽電池と組み合わせた、
タンデム型太陽電池にも本発明を適用することは可能で
ある。Further, in the above-mentioned embodiment, although the single solar cell of microcrystalline silicon was verified, the microcrystalline silicon solar cell was combined with the amorphous silicon solar cell,
The present invention can be applied to a tandem solar cell.
【0060】[0060]
【表1】 [Table 1]
【0061】[0061]
【表2】 [Table 2]
【0062】[0062]
【表3】 [Table 3]
【0063】[0063]
【表4】 [Table 4]
【0064】[0064]
【発明の効果】本発明によれば、開放電圧を十分なレベ
ルまで引き上げることができ、高い発電効率をもつ微結
晶シリコン太陽電池及びその製造方法を提供することが
できる。According to the present invention, it is possible to provide a microcrystalline silicon solar cell which can raise the open circuit voltage to a sufficient level and has high power generation efficiency, and a method for manufacturing the same.
【図1】本発明の実施形態に係る微結晶シリコン太陽電
池を示す断面模式図。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a microcrystalline silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.
【図2】プラズマCVD装置を模式的に示す内部透視断
面図。FIG. 2 is an internal perspective sectional view schematically showing a plasma CVD apparatus.
【図3】(a)〜(g)は本発明の実施形態に係る微結
晶シリコン太陽電池の製造方法を示すフローチャート。3A to 3G are flowcharts showing a method for manufacturing a microcrystalline silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施形態に係る微結晶シリコン太
陽電池を示す断面模式図。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a microcrystalline silicon solar cell according to another embodiment of the present invention.
【図5】(a)〜(i)は本発明の他の実施形態に係る
微結晶シリコン太陽電池の製造方法を示すフローチャー
ト。5 (a) to (i) are flowcharts showing a method for manufacturing a microcrystalline silicon solar cell according to another embodiment of the present invention.
【図6】比較例の太陽電池を示す断面模式図。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a solar cell of a comparative example.
【図7】他の比較例の太陽電池を示す断面模式図。FIG. 7 is a schematic sectional view showing a solar cell of another comparative example.
9…水素プラズマ、 10,10A…太陽電池、 11…ガラス基板、 12,12a,12b…透明電極、 13…微結晶p層(μc−p−Si)、 14…アモルファスp層(a−p−Si)、 15…アモルファスi層(a−i−Si)、 16…微結晶i層(μc−i−Si)、 17…微結晶n層(μc−n−Si)、 18…裏面電極(Al)、 19…p/i界面(水素プラズマ処理面)、 20…表面透明電極、 21…櫛型集電電極。 9 ... Hydrogen plasma, 10, 10A ... Solar cell, 11 ... Glass substrate, 12, 12a, 12b ... Transparent electrodes, 13 ... Microcrystalline p layer (μc-p-Si), 14 ... Amorphous p layer (a-p-Si), 15 ... Amorphous i layer (a-i-Si), 16 ... Microcrystalline i layer (μc-i-Si), 17 ... Microcrystalline n layer (μc-n-Si), 18 ... Back electrode (Al), 19 ... p / i interface (hydrogen plasma treated surface), 20 ... Transparent electrode, 21 ... Comb-shaped collector electrode.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米倉 義道 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 Fターム(参考) 5F051 AA04 CA03 CA15 CA35 CA37 DA04 FA03 FA15 GA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yoshimichi Yonekura 1-8 Koura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Basic Technology Research Center F-term (reference) 5F051 AA04 CA03 CA15 CA35 CA37 DA04 FA03 FA15 GA03
Claims (10)
型、i型、n型の微結晶シリコン層および裏面金属電極
が積層形成された微結晶シリコン太陽電池において、 前記p型微結晶シリコン層と前記i型微結晶シリコン層
との間のp/i界面およびその近傍部位に非晶質(アモ
ルファス)シリコン層を有することを特徴とする微結晶
シリコン太陽電池。1. A transparent electrode, p on a transparent insulating substrate.
In a microcrystalline silicon solar cell in which a p-type, i-type, n-type microcrystalline silicon layer and a back surface metal electrode are stacked, p / i between the p-type microcrystalline silicon layer and the i-type microcrystalline silicon layer is provided. A microcrystalline silicon solar cell having an amorphous silicon layer at the interface and its vicinity.
の前記p型微結晶シリコン層の表面が水素ガスプラズマ
に曝露されることにより、該p型微結晶シリコン層の一
部が非晶質化していることを特徴とする請求項1記載の
微結晶シリコン太陽電池。2. A part of the p-type microcrystalline silicon layer is made amorphous by exposing the surface of the p-type microcrystalline silicon layer before laminating the i-type microcrystalline silicon layer to hydrogen gas plasma. The microcrystalline silicon solar cell according to claim 1, which is qualitative.
の前記i型微結晶シリコン層の表面が水素ガスプラズマ
に曝露されることにより、該微結晶シリコンi層の一部
が非晶質化していることを特徴とする請求項1記載の微
結晶シリコン太陽電池。3. A part of the i-type microcrystalline silicon layer is amorphous by exposing the surface of the i-type microcrystalline silicon layer before the p-type microcrystalline silicon layer is laminated to hydrogen gas plasma. The microcrystalline silicon solar cell according to claim 1, wherein the microcrystalline silicon solar cell is characterized by:
記i型微結晶シリコン層との間に厚さ5〜30nmの非
晶質シリコン層を挿入したことを特徴とする請求項1記
載の微結晶シリコン太陽電池。4. The amorphous silicon layer having a thickness of 5 to 30 nm is inserted between the p-type microcrystalline silicon layer and the i-type microcrystalline silicon layer. Microcrystalline silicon solar cell.
型、i型、n型の微結晶シリコン層および裏面金属電極
を積層形成する微結晶シリコン太陽電池の製造方法にお
いて、 前記i型微結晶シリコン層を積層する前の前記p型微結
晶シリコン層の表面か、又は前記p型微結晶シリコン層
を積層する前の前記i型微結晶シリコン層の表面を水素
ガスプラズマに曝露し、該水素ガスプラズマ中の活性種
を作用させて該p型又はi型微結晶シリコン層の表面を
エッチングし、さらに該エッチング面上に前記i型又は
p型微結晶シリコン層を積層することにより、非晶質化
した活性なp/i界面を形成することを特徴とする微結
晶シリコン太陽電池の製造方法。5. A transparent electrode, a transparent electrode, and a transparent electrode on a transparent insulating substrate.
In a method of manufacturing a microcrystalline silicon solar cell in which an i-type, i-type, n-type microcrystalline silicon layer and a back surface metal electrode are laminated and formed, the p-type microcrystalline silicon layer before the i-type microcrystalline silicon layer is laminated The surface or the surface of the i-type microcrystalline silicon layer before laminating the p-type microcrystalline silicon layer is exposed to hydrogen gas plasma, and the active species in the hydrogen gas plasma are caused to act on the p-type or i-type plasma. The surface of the type microcrystalline silicon layer is etched, and the i-type or p-type microcrystalline silicon layer is laminated on the etched surface to form an amorphized active p / i interface. And a method for manufacturing a microcrystalline silicon solar cell.
ガスプラズマによりエッチングした後に、該エッチング
面上に前記i型微結晶シリコン層を積層することを特徴
とする請求項5記載の方法。6. The method according to claim 5, wherein after the surface of the p-type microcrystalline silicon layer is etched by hydrogen gas plasma, the i-type microcrystalline silicon layer is laminated on the etched surface.
ガスプラズマによりエッチングした後に、該エッチング
面上に前記p型微結晶シリコン層を積層することを特徴
とする請求項5記載の方法。7. The method according to claim 5, wherein the surface of the i-type microcrystalline silicon layer is etched by hydrogen gas plasma, and then the p-type microcrystalline silicon layer is laminated on the etched surface.
記i型微結晶シリコン層との間に厚さ5〜30nmの非
晶質シリコン薄膜層を挿入することを特徴とする請求項
5記載の方法。8. The amorphous silicon thin film layer having a thickness of 5 to 30 nm is inserted between the p-type microcrystalline silicon layer and the i-type microcrystalline silicon layer. the method of.
コン層を前記p型微結晶シリコン層又は前記n型微結晶
シリコン層の上に積層してタンデム型としたことを特徴
とする請求項1記載の太陽電池。9. A tandem type is formed by further stacking a p-type, i-type, and n-type amorphous silicon layer on the p-type microcrystalline silicon layer or the n-type microcrystalline silicon layer. The solar cell according to claim 1.
リコン層を前記p型微結晶シリコン層又は前記n型微結
晶シリコン層の上に積層してタンデム型としたことを特
徴とする請求項5記載の太陽電池の製造方法。10. A tandem type is formed by further stacking a p-type, i-type, and n-type amorphous silicon layer on the p-type microcrystalline silicon layer or the n-type microcrystalline silicon layer. The method for manufacturing a solar cell according to claim 5.
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