太阳能电池装置的制造方法制造方法及图纸

太阳能电池装置（２）的制造方法，包括下列工序：在绝缘基极（１０）的表面上形成透明氧化物电极（１２）的工序；利用比设置该透明氧化物电极（１２）时的刻蚀气体的饱和蒸汽压高的卤素气体，清洗绝缘基极（１０）和透明氧化物电极（１２）的表面的工序；依次层叠表面处理层（１４）、氮化硅膜（１６）、ｐ型半导体层（１８）、缓冲层（２０）、本征半导体层（２２）、ｎ型半导体层（２４）、金属电极（２６），形成重叠结构的工序。如果采用该制造方法。则由于有清洗绝缘基板（１０）和透明氧化物电极（１２）的表面的工序，所以其表面清洁，透明性好，能获得所希望的光透射量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可获得清洁的绝缘基板表面及透明氧化物电极表面、且能将所希望的光透射量供给半导体层的。
技术介绍
附图说明图10是表示现有太阳能电池装置102的结构的剖面图。太阳能电池装置102是这样形成的在作为透明玻璃基板的绝缘基板10的表面上形成透明氧化物电极12，并在该透明氧化物电极12的表面上依次重叠p型半导体层18、缓冲层20、本征半导体层22、n型半导体层24、金属电极26，形成重叠结构。绝缘基板10把从不形成透明氧化物电极12的另一侧表面(图中的下侧)入射的光传递给透明氧化物电极12。透明氧化物电极12是为了把通过绝缘基板10入射的光(主要是太阳光)，通过p型半导体层18及缓冲层20传导到本征半导体层22上，同时保持与p型半导体层18的欧姆性接触而形成的。p型半导体层18是为了把由入射光在本征半导体层22上生成的电荷载体(载流子)引导到透明氧化物电极12上而设置的由p型半导体构成的层。缓冲层20具有这样的功能防止p型半导体层18中含有的p型杂质(硼)混入本征半导体层22中而使其禁带宽度变窄。本征半导体层22是由用来吸收入射光后生成电荷载体的本征半导体形成的层。n型半导体层24是为了将在本征半导体层22中生成的电荷载体引导到金属电极26上而设置的由n型半导体构成的层。在金属电极26上连接用来取出电力的布线。其次，用图11至图15说明上述现有。首先，在绝缘基板10上为了形成透明氧化物电极12而形成氧化锡膜，然后在其整个表面上涂敷感光树脂13。然后用规定的掩模，对该感光树脂13进行曝光及显影处理，在成为太阳能电池装置102的区域保留感光树脂13。接着，如图11所示，将该感光树脂13作为刻蚀掩模，用碘化氢(HI)及氩(Ar)作为原料气，用反应离子刻蚀装置对透明氧化物电极12进行刻蚀。然后，将感光树脂13除去，如图12所示，在绝缘基板10的表面上呈设置了透明氧化物电极12的状态。接着，如图13所示，利用等离子体CVD(化学汽相淀积)法，在绝缘基板10的整个表面上形成p型半导体层18，以便覆盖透明氧化物电极12。这时，原料气采用硅烷(SiH4)及乙硼烷(B2H6)。另外，同时导入甲烷气(CH4)，将p型半导体层18变成碳化硅，防止禁带宽度变窄，同时防止光变换效率降低。接着在p型半导体层18的整个表面上重叠地形成缓冲层20。这是采用等离子体CVD法，用硅烷(SiH4)及甲烷气(CH4)进行的。其次，在缓冲层20的整个表面上形成本征半导体层22。这也是采用等离子体CVD法，使用硅烷(SiH4)作为原料气进行的。另外，如图14所示，在本征半导体层22的整个表面上形成n型半导体层24。这是采用等离子体CVD法，用硅烷(SiH4)及磷化氢(PH3)进行的。此后，采用溅射法在n型半导体层24的整个表面上形成作为金属电极26用的金属膜25，然后在其整个表面上涂敷感光树脂15。然后，如图15所示，用规定的掩模对感光树脂15进行曝光及显影处理，只在成为太阳能电池装置102的区域保留感光树脂15。其次，将该感光树脂15作为刻蚀掩模，采用反应离子刻蚀法，将金属膜25及重叠在其下侧的各层刻蚀除去，再将该刻蚀掩模中使用的感光树脂15除去。于是，如图10所示，能在透明氧化物电极12上从p型半导体层18开始，依次重叠缓冲层20、本征半导体层22、n型半导体层24及金属电极26而构成太阳能电池装置102。虽然用以上制造方法能制造太阳能电池装置102，但该太阳能电池装置102由于采用氧化锡作为透明氧化物电极12的材料，所以存在以下问题。在刻蚀氧化锡时，能将碘化氢(HI)、溴化氢(HBr)、氯化氢(HCl)等作为原料气，用反应离子刻蚀装置进行。特别是碘化氢的刻蚀特性好，能获得较高的刻蚀速率。可是，如果使用碘化氢，则通过刻蚀，会产生碘化锡系列化合物11，该碘化锡系列化合物11附着在反应离子刻蚀装置的反应室内，或如图10至图15所示，附着在绝缘基板10或透明氧化物电极12上，引起污染，所以存在太阳能电池装置的成品率下降的问题。另外，如果引起绝缘基板10或透明氧化物电极12污染，则光的透过量减少，取出的电力降低，所以从提高太阳能电池的输出特性来看，解决这些污染是极其重要的问题。本专利技术的目的在于在中，通过解决这些问题，获得清洁的绝缘基板表面和透明氧化物电极表面，制造能将所希望的光透过量供给半导体层的太阳能电池装置。专利技术的公开为了实现上述目的，本专利技术的的特征在于包括下列工序刻蚀在绝缘基板上形成的金属膜而形成透明氧化物电极的工序；利用比形成透明氧化物电极的工序中的刻蚀气体的饱和蒸汽压高的卤素气体，清洗绝缘基板表面和透明氧化物电极表面的工序；在透明氧化物电极表面上依次形成p型半导体层、本征半导体层及n型半导体层的工序；以及在n型半导体层上形成金属电极的工序。如果利用该制造方法制造太阳能电池装置，则绝缘基板表面和透明氧化物电极表面变得干净，透明性高。因此，能获得所希望的光透过量。另外，作为也可以包括下列工序刻蚀在绝缘基板上形成的金属膜而形成透明氧化物电极的工序；用纯水清洗绝缘基板表面和透明氧化物电极表面的工序；在透明氧化物电极表面上依次形成p型半导体层、本征半导体层及n型半导体层的工序；以及在该n型半导体层上形成金属电极的工序。另外，最好采用这样的，即在清洗绝缘基板表面和透明氧化物电极表面的工序之前或之后，还有用纯水清洗绝缘基板表面和透明氧化物电极表面的工序。而且，用纯水清洗绝缘基板表面和透明氧化物电极表面的工序可以是在施加超声波的水槽内摇动地清洗绝缘基板和透明氧化物电极的工序。附图的简单说明图1是表示用本专利技术的最佳实施方案的制造方法获得的太阳能电池装置的结构的剖面图。图2是表示图1所示的太阳能电池装置的工作状态的剖面图。图3至图9是表示本专利技术的最佳实施方案的的各工序的剖面图。图10是表示现有的太阳能电池装置的结构的剖面图。图11至图15是表示现有的的各工序的剖面图。实施专利技术用的最佳方案以下，用附图详细说明用来实施本专利技术的的最佳方案。首先，用图1说明按照本专利技术制造的太阳能电池装置。另外，与图10所示的现有太阳能电池装置的结构相同的部分标以与其相同的符号。图1是表示按照本专利技术制造的太阳能电池装置的结构的剖面图。如图1所示，太阳能电池装置2是这样形成的将透明氧化物电极12设置在作为透明玻璃基板的绝缘基板10的表面上，对该透明氧化物电极12的表面进行氧化性等离子体处理后，设置表面处理层14，并在它上面设置氮化硅膜16，在该氮化硅膜16上依次重叠p型半导体层18、缓冲层20、本征半导体层22、n型半导体层24、金属电极26，形成重叠结构。绝缘基板10呈平板状，具有适当的宽度和长度、以及适当的厚度，把从不形成透明氧化物电极12的另一侧表面(图中的下侧)入射的光传递给透明氧化物电极12。透明氧化物电极12是为了把通过绝缘基板10入射的光(主要是太阳光)，通过表面处理层14、氮化硅膜16、p型半导体层18及缓冲层20传导到本征半导体层22上，同时保持与p型半导体层18的欧姆性接触而形成的，其上连接有把所产生的电力取出到外部的布线。另外，如图1所示，使透明氧化物电极12的不设置p型半导体层18的侧面12a从上端开始朝向绝缘基板10逐渐地向外侧倾斜而呈锥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池装置的制造方法，其特征在于包括下列工序：对在绝缘基板上形成的金属膜进行刻蚀而形成透明氧化物电极的工序；利用比形成上述透明氧化物电极的工序中的刻蚀气体的饱和蒸汽压高的卤素气体，清洗上述绝缘基板表面和上述透明氧化物电极表面 的工序；在上述透明氧化物电极表面上依次形成ｐ型半导体层、本征半导体层及ｎ型半导体层的工序；以及在上述ｎ型半导体层上形成金属电极的工序。

【技术特征摘要】
JP 1998-1-28 15486/981.一种太阳能电池装置的制造方法，其特征在于包括下列工序对在绝缘基板上形成的金属膜进行刻蚀而形成透明氧化物电极的工序；利用比形成上述透明氧化物电极的工序中的刻蚀气体的饱和蒸汽压高的卤素气体，清洗上述绝缘基板表面和上述透明氧化物电极表面的工序；在上述透明氧化物电极表面上依次形成p型半导体层、本征半导体层及n型半导体层的工序；以及在上述n型半导体层上形成金属电极的工序。2.一种太阳能电池装置的制造方法，其特征在于包括下列工序对在绝缘基板上形成的金属膜进行刻蚀而形成透明氧化物电极的工序；用纯水清洗上述绝缘基板表面和上述透明氧化物电极表面的工序；在上述透明氧化物电极表面上依...

【专利技术属性】
技术研发人员：栁町信三，中山谕，
申请(专利权)人：时至准钟表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]