[发明专利]太阳能电池的制造方法和制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的制造方法和制造装置。

背景技术

已知有使用多晶、微晶或者非晶硅的太阳能电池。特别是，具有叠层有微晶或者非晶硅的薄膜的结构的太阳能电池，基于资源消耗的观点、降低成本的观点和效率化的观点受到关注。

一般地，薄膜太阳能电池被形成为：在表面为绝缘性的基板上依次叠层第一电极、1个以上的半导体薄膜光电转换单元和第二电极。各个太阳能电池单元被构成为：从光入射侧开始叠层p型层、i型层和n型层。

另外，作为提高薄膜太阳能电池的转换效率的方法，已知有沿光入射方向叠层2种以上的光电转换单元的方法。在薄膜太阳能电池的光入射侧配置包含带隙宽的光电转换层的第一太阳能电池单元，之后配置包含与第一太阳能电池单元相比带隙窄的光电转换层的第二太阳能电池单元。由此，能够在入射光的宽的波长范围进行光电转换，作为装置全体能够实现转换效率的提高。

例如已知有使非晶硅(a-Si)太阳能电池单元为顶部单元，使微晶(μc-Si)太阳能电池单元为底部单元的结构。另外，还公开有非晶太阳能电池单元的制造方法、制造装置中的等离子体电极的间隔等。(专利文献1～3等)。例如在专利文献1公开有：使非晶太阳能电池单元的n型层为微晶硅层，当形成该n型层时，使将硅烷类气体和含氢的稀释气体混合所得的原料气体的稀释气体的流量相对于硅烷类气体的流量为4倍以下，使硅烷类气体的分压为1.2Torr以上5.0Torr以下，使等离子体电极和基板的距离为8mm以上15mm以下的非晶硅类薄膜光电转换装置的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3046965号公报

专利文献2：日本特开平8-306944号公报

专利文献3：日本特开平9-27628号公报

发明内容

发明要解决的问题

通常，当在非晶太阳能电池单元的n型层使用微晶硅层时，与使用非晶硅层的情况相比，通过提高掺杂剂的活性化率，开路电压Voc提高，同时光吸收导致的损失降低，短路电流Jsc也提高。

所以，期待在非晶太阳能电池单元的n型层使用微晶硅层的情况下，通过使n型层的成膜条件最优化，进一步提高薄膜太阳能电池的效率。

本发明的目的在于：提供能够解決上述问题的太阳能电池的制造方法和制造装置。

用于解决课题的技术手段

本发明的一个方面是太阳能电池的制造方法，其在基板上依次将添加有p型掺杂剂的p型薄膜、i型非晶硅薄膜和添加有n型掺杂剂的n型微晶硅薄膜叠层而制造太阳能电池，该太阳能电池的制造方法的特征在于：当形成上述n型微晶硅薄膜时，使含n型掺杂剂的气体的流量与含硅的气体的流量之比为0.03以下，稀释气体的流量与含硅的气体的流量之比为70以上，原料气体的总压力(全压力)为200Pa以上。

在此，优选当形成上述n型微晶硅薄膜时，使产生原料气体的等离子体的等离子体电极的单位面积的投入功率为80mW/cm²以上600mW/cm²以下。

另外，优选上述含硅的气体的流量为：上述基板的单位面积的流量为0.01sccm/cm²以下。

另外，优选当形成上述n型微晶硅薄膜时，上述基板的表面和与上述基板相对的等离子体电极的间隙为20mm以下。上述基板被载置在基板载体上而被输送，在形成上述n型微晶硅薄膜时，上述基板被与上述基板载体之间具有间隙的基板加热器加热，在此情况下特别有效。例如在上述基板被以立起的状态输送的立式内联型制造装置中特别有效。

另外，优选在相同的成膜腔室中形成上述i型非晶硅薄膜和上述n型微晶硅薄膜。

发明的效果

根据本发明能够进一步提高薄膜太阳能电池的效率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的串列型太阳能电池的结构的附图。

图2是表示本发明的实施方式中的串列型太阳能电池的a-Si单元的结构的附图。

图3是表示本发明的实施方式中的串列型太阳能电池的制造装置的结构的附图。

图4是表示本发明的实施方式中的串列型太阳能电池的成膜腔室的内部结构的附图。

图5是表示本发明的实施方式中的串列型太阳能电池的制造装置的另外例子的结构的附图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。