半导体膜及光电转换装置制造方法及图纸

一种半导体膜及包括该半导体膜的光电转换装置，该半导体膜（2）形成在基板（1）的表面上且含有晶质，具有包括半导体膜（2）的表面中心的中心区域（2b）及位于中心区域（2b）周围的周边缘区域（2a），该半导体膜（2）在周边缘区域（2a）的结晶化率大于中心区域（2b）的结晶化率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体膜及光电转换装置。
技术介绍
近年来，由于存在能源资源枯竭的问题、大气中CO2增加这样的地球环境问题等，因而希望开发绿色能源，特别是使用太阳能电池的太阳光发电作为新能源而被开发并实用化，沿着发展的道路正在前进。现在最普及的太阳能电池是将单晶硅或多晶硅等块状晶体应用于把光能转换为电能的光电转换层的块状太阳能电池，随着块状太阳能电池生产量的扩大，太阳能电池模块的价格下降，太阳能发电系统得以迅速普及。 而且，作为新一代太阳能电池技术，正在促进薄膜太阳能电池的开发，该新一代太阳能电池技术通过由薄膜形成光电转换层，与上述的块状太阳能电池相比，能够大幅度减少材料的使用量，进而降低制造成本。作为上述薄膜太阳能电池，例如能够举出薄膜硅太阳能电池(非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、非晶硅/微晶硅串联太阳能电池等)、CIS (CuInSe2)薄膜太阳能电池、CIGS (Cu (In，Ga) Se2)薄膜太阳能电池、CdTe太阳能电池等。上述薄膜太阳能电池通常使用等离子体CVD装置、溅射装置、蒸镀装置等真空成膜装置在玻璃、金属箔等大面积的基板上层叠构成半导体层及电极层的薄膜而制成。因此，薄膜太阳能电池随着基板表面的大面积化以及与之相伴的制造装置的大型化，能够通过一次成膜来得到大面积的太阳能电池，所以能够提高制造效率，从这一点来看也能够降低制造成本。例如，在专利文献I (日本特开2009-38317号公报)中已经公开了作为薄膜太阳能电池的一例的微晶硅太阳能电池。图13表示专利文献I所公开的现有微晶硅太阳能电池的剖面示意图。图13所示的现有微晶硅太阳能电池通过在透明绝缘性基板101上依次层叠第一透明电极102、p型微晶娃层(p层)103、i型微晶娃层(i层)104、n型微晶娃层(n层)105、第二透明电极106及背面电极107而制成，其中，由p型微晶硅层(p层)103、i型微晶硅层(i层)104及n型微晶娃层(n层)105的层叠体构成微晶娃光电转换层108。现有技术文献专利文献专利文献I :(日本)特开2009-38317号公报专利技术概要专利技术所要解决的课题在图13所不的现有微晶娃太阳能电池中形成有微晶娃光电转换层108,微晶娃的结晶化率从图14 (a)所示的透明绝缘性基板101表面的中心到周边缘如图14 (b)所示地均匀。因此，如图14 (C)所示，存在位于透明绝缘性基板101的表面周边缘的微晶硅光电转换层108与位于透明绝缘性基板101的表面中心的微晶娃光电转换层108相比容易剥离的问题。上述问题不 是只存在于微晶硅太阳能电池，而是使用了含有晶质的半导体膜的所有半导体器件共有的问题。本专利技术鉴于上述问题而提出，目的在于提供能够有效地抑制从基板被剥离的半导体膜及包括该半导体膜的光电转换装置。解决课题的技术手段本专利技术提供一种形成在基板表面上且含有晶质的半导体膜，该半导体膜具有包括半导体膜的表面中心的中心区域及位于中心区域周围的周边缘区域，该半导体膜在周边缘区域的结晶化率大于中心区域的结晶化率。在此，本专利技术的半导体膜的周边缘区域的结晶化率优选为4以上。另外，本专利技术的半导体膜的中心区域的结晶化率优选为2以上。另外，在本专利技术的半导体膜中，优选半导体膜的表面面积为Im2以上。另外，在本专利技术的半导体膜中，将半导体膜的表面的中心点作为A点，将半导体膜的表面外周上的任意一点作为B点，将连接A点和B点的线段作为线段AB，将线段AB上的不同的两点分别作为C点及D点，当连接A点和C点的线段长度AC、连接C点和D点的线段长度⑶、连接D点和B点的线段长度DB之比为AC CD DB=17 :27 :6时，中心区域为在固定线段AB的A点、使B点在半导体膜表面外周上环绕一周时由C点的轨迹围成的区域，周边缘区域为在固定线段AB的A点、使B点在半导体膜表面外周上环绕一周时B点的轨迹与D点的轨迹之间的区域，将半导体膜在中心区域的结晶化率设为Xa、将半导体膜在周边缘区域的结晶化率设为Xb时，优选满足下式(i)，进而优选满足下式(ii)Xb 彡 Xa+1 …(i)Xb 彡 Xa+2…(ii)另外，本专利技术提供一种形成在基板表面上且含有晶质的半导体膜，具有包括半导体膜的表面中心的中心区域及位于中心区域周围的周边缘区域，将半导体膜的表面的中心作为A点，将半导体膜的表面外周上的任意一点作为B点，将连接A点和B点的线段作为线段AB，将线段AB上的不同的两点分别作为C点及D点，当连接A点和C点的线段长度AC、连接C点和D点的线段长度CD、连接D点和B点的线段长度DB之比为AC CD DB=17 :27 :6时，中心区域为在固定线段AB的A点、使B点在半导体膜的表面外周上环绕一周时由C点的轨迹围成的区域，周边缘区域为在固定线段AB的A点、使B点在半导体膜的表面外周上环绕一周时B点的轨迹和D点的轨迹之间的区域，将半导体膜在中心区域的结晶化率设为Xa，将半导体膜在周边缘区域的结晶化率设为Xb时，半导体膜满足下式(iii)及下式(iv):Xb 彡 13-Xa …(iii)Xa ^ Xb…(iv)另外，本专利技术提供一种将上述任一种半导体膜形成在基板上而制成的光电转换装置。另外，本专利技术提供一种通过切断上述光电转换装置的基板而制成的光电转换装置。根据本专利技术，能够提供能够有效地抑制从基板被剥离的半导体膜及包括该半导体膜的光电转换装置。附图说明图I是本专利技术的半导体膜的一例的剖面放大示意图；图2是俯视I所示的半导体膜的一例的平面示意图；图3 (a)是表示图I所示的半导体膜的结晶化率与半导体膜表面的位置之间关系的示意图，(b)是表示图I所示的半导体膜的剥离容易程度与半导体表面的位置之间关系的不意图； 图4是俯视图I所示的半导体膜的另一例的平面示意图；图5是俯视图I所不的半导体I旲的另一例的平面不意图；图6是用于形成图I所示的半导体膜的真空成膜装置的一例的结构示意图；图7是本专利技术的光电转换装置的一例的剖面示意图；图8 (a) (C)是图解本专利技术的光电转换装置制造方法的一例的立体示意图；图9是第一至第八实验例的半导体膜的制作所使用的玻璃基板的俯视示意图；图10是表示距第一至第八实验例的半导体膜的表面中心的距离(mm)与纵轴为结晶化率Ic/Ia之间关系的不意图；图11是表示第一至第八实验例的半导体膜中心的结晶化率X与第一至第八实验例的半导体膜外周的结晶化率Xb之间关系的示意图；图12是表示确认第一至第八实验例的半导体膜有无剥离的结果的示意图；图13是现有的微晶硅太阳能电池的剖面示意图；图14 (a)是现有微晶硅太阳能电池的基板上的微晶硅光电转换层的俯视示意图，(b)是表示现有微晶硅太阳能电池的半导体膜表面的位置与微晶硅光电转换层的结晶化率之间关系的示意图，(C)是表示现有微晶硅太阳能电池的半导体膜表面的位置与微晶硅光电转换层的剥离容易程度之间关系的示意图；图15是本专利技术的光电转换装置的其他例的剖面示意图。具体实施例方式下面说明本专利技术的实施方式。在本专利技术的附图中，相同的附图标记表示相同的部分或相当的部分。〈半导体膜的构成〉图I表示本专利技术的半导体膜的一例的剖面放大示意图，在基板I的表面上设有图I所示的半导体膜2，在此，设置于基板I的表面上的半导体膜2由含有晶质的半导体形成。在此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.29 JP 2009-2990941.一种半导体膜(2)，其形成在基板(I)的表面上且含有晶质，其特征在于， 具有包括该半导体膜(2)的表面中心的中心区域(2b)及位于所述中心区域(2b)周围的周边缘区域(2a)， 该半导体膜(2)在所述周边缘区域(2a)的结晶化率大于所述中心区域(2b)的结晶化率。2.如权利要求I所述的半导体膜(2)，其特征在于， 所述半导体膜(2)在所述周边缘区域(2a)的结晶化率为4以上。3.如权利要求I或2所述的半导体膜(2)，其特征在于， 所述半导体膜(2)在所述中心区域(2b)的结晶化率为2以上。4.如权利要求I至3中任一项所述的半导体膜(2)，其特征在于， 所述半导体膜(2)的表面面积为lm2以上。5.如权利要求I至4中任一项所述的半导体膜(2)，其特征在于， 将所述半导体膜(2)的表面的中心点作为A点， 将所述半导体膜(2)的表面外周上的任意一点作为B点， 将连接所述A点和所述B点的线段作为线段AB， 将所述线段AB上的不同的两点分别作为C点和D点， 当连接所述A点和所述C点的线段的长度AC、连接所述C点和所述D点的线段的长度CD、连接所述D点和所述B点的线段的长度DB之比为AC CD DB=17 :27 :6时， 所述中心区域(2b)为在固定所述线段AB的A点、使所述B点在所述半导体膜(2)表面外周上环绕一周时由所述C点的轨迹围成的区域， 所述周边缘区域(2a)为在固定所述线段AB的A点、使所述B点在所述半导体膜(2)表面外周上环绕一周时所述B点的轨迹和所述D点的轨迹之间的区域， 将所述半导体膜(2)在所述中心区域(2b)的所述结晶化率设为Xa， 将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：奈须野善之，西村和仁，中野孝纪，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：