RPD法による薄膜系太陽電池向け透明導電膜成膜技術

摘要

薄膜系太陽電池に適した透明導電膜について，当社独自のRPD（Reactive Plasma Deposition）法を適用した成膜技術について報告する。RPD法は，蒸発材料がプラズマを通過してイオン化することで反応性を高めた蒸着法であり，良好な性能を持つ透明導電膜が成膜可能である。薄膜Si太陽電池用途としては，GZO（Gaを添加した酸化亜鉛）を使用しており，ここでは導入酸素量とGa添加量の影響について検証した。また，エッチングにより表面にテクスチャー構造を作製することにより高いヘイズ率を実現し，変換効率の向上を可能とした。CIGS（Cu，Ln，Ga，Seの化合物）太陽電池用途としては，ITO（Sn を添加した酸化インジウム）を使用し，成膜温度と成膜後のアニールの影響について検証するとともに，Sn添加量が及ぼす影響についても検証した。得られた結果からRPD法の特長である低い電気抵抗を活かして膜厚を薄くし，変換効率の向上を可能とした。最後に生産仕向上に必要な，大面積への成膜を実証した。%This paper describes a film formation method that adopts SHI's original RPD (Reactive Plasma Deposition) method for a transparent conductive oxide (TCO) film suitable for thin film solar cells. RPD is a vapor deposition technique that achieves high reactivity by ionizing the evaporation material passing through plasma, and is capable of forming a transparent conductive film with excellent performance. GZO (Ga-doped zinc oxide) is used as an application of thin-film Si solar cells. The effects of the amount of the introduced oxygen and the amount of the doped Ga were verified in this paper. In addition, a high haze ratio was achieved by building a texture structure on the surface by etching to improve the conversion efficiency. ITO (Sn-doped indium oxide) is used as an application of CIGS solar cells. The effects of the deposition temperature and the anneal after film formation, as well as the effect of the amount of the doped Sn, were verified. The acquired findings indicate that the conversion ratio can be increased by reducing the film thickness while taking advantage of the low electric resistance, which is a feature of RPD. Finally, film formation on a large area, which is required to increase the productivity, was validated.