(57)【要約】【課題】  局所ガス給排気方式において、材料ガスの利用効率を向上させ、基板全体に均一な成膜を実現するプラズマＣＶＤ装置を供給することを目的とする。【解決手段】  材料ガスを供給するガス給気部および反応後のガスを排気するガス排気部が交互に形成された放電電極１０と、放電電極１０に対向するように基板１２を支持する基板支持部２２と、を備え、放電電極１０の各ガス給気部から基板１２上に供給された材料ガスをプラズマ化して半導体薄膜を基板１２上に形成させ、反応後のガスを各ガス排気部から排気するプラズマCVD装置１１において、基板１２の周囲には、基板１２の周囲から流出する材料ガスの流量を調整するように、基板１２の周囲の隙間を調整する遮蔽板１８が設けられていることを特徴とする。【選択図】      図２
2007266094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料ガスを供給するガス給気部および反応後のガスを排気するガス排気部が交互に形成された電極と、
該電極に対向するように基板を支持する支持部と、を備え、
前記電極の各前記ガス給気部から前記基板上に供給された材料ガスをプラズマ化して半導体薄膜を前記基板上に形成させ、反応後のガスを各前記ガス排気部から排気するプラズマCVD装置において、
前記基板の周囲には、前記基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整するように、前記基板の周囲の隙間を調整する隙間調整手段が設けられていることを特徴とするプラズマCVD装置。
【請求項２】
前記隙間調整手段は、前記基板上に形成されるプラズマの領域を規制する誘電体材料とされていることを特徴とする請求項１記載のプラズマCVD装置。
【請求項３】
前記電極の前記基板に対向する電極面と基板との距離が１０mm以下で、かつ成膜圧力が４００Pa以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマCVD装置。
【請求項４】
材料ガスを供給するガス給気部および反応後のガスを排気するガス排気部が交互に形成された電極と、
該電極に対向するように基板を支持する支持部と、を備え、
前記電極の各前記ガス給気部から前記基板上に供給された材料ガスをプラズマ化して半導体薄膜を前記基板上に形成させ、反応後のガスを各前記ガス排気部から排気するプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法において、
前記基板の中央部における材料ガスの流れと前記基板の端部における材料ガスのながれとが略同等となるように、前記基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整することを特徴とするプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法。
【請求項５】
請求項４に記載のプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法によって成膜された半導体薄膜から成る光電変換層を有することを特徴とする太陽電池。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池を備えていることを特徴とする発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマCVD装置及びプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池（光電変換装置）の光電変換層を形成する半導体薄膜を成膜する装置として、プラズマによる化学蒸着法を用いたプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置が知られている。
具体的には、原料となる元素を含んだ材料ガスをプラズマで分解して化学反応を生じさせ、加熱された基材表面に高純度の薄膜を形成する。例えば、プラズマＣＶＤ装置の中に基板と電極を設置しておき、プラズマＣＶＤ装置内を真空にする。次に、アモルファスシリコンの原料となるＳiＨ４／Ｈ２ガス（材料ガス）をプラズマＣＶＤ装置内に供給し、同時に薄膜を200℃程度までヒータで温める。電極間に高周波電圧をかけることにより、材料ガスが電離してプラズマ状態となり、基板上にアモルファスシリコンの半導体薄膜が蒸着され、光電変換層が形成される。
【０００３】
このようなプラズマＣＶＤ装置では、基板に高速に成膜するために、プラズマ密度を増大するとともに、電極と基板との間への材料ガスの供給量を増大する必要がある。
しかし、プラズマ密度が増大すると、材料ガスの分解速度も大きくなり、また、材料ガスの流量増大によりガス圧が高くなると、ガス流速がガス拡散速度と同等かそれ以上となるため、その結果、膜分布が不均一になる傾向がある。
これに対して、電極からガス供給を行うとともに、電極にガス排気のための隙間（スリット）を設けた局所ガス給排気により膜厚分布の均一性を確保する局所ガス給排気方式の技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５０３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１による局所ガス給排気方式によれば、局所的なガス給排気のため、基板全体で各種調整をせずに膜質の均一性を確保できるメリットがある。しかしながら、高速・高品質な成膜は、大量に材料ガスを供給して高パワーで反応するため、材料ガスの利用率が大きく、ガス給気部とガス排気部で膜厚分布が発生する。
【０００６】
この膜厚分布は、ガス給気部およびガス排気部の配置と成膜プロセス条件により、許容範囲に収めるように設定することも可能であるが、その場合であっても、基板の端部では、バランスが崩れて、膜分布が不均一になる傾向がある。
【０００７】
図６（ａ）は、局所ガス給排気方式の放電電極１０１（電極）を示した斜視図である。
放電電極１０１には、下面側に開口するようにガス給気溝１０３（ガス給気部）及びガス排気溝（ガス排気部）１０５が形成されており、これらガス給気溝１０３及びガス排気溝１０５は、交互に並んだ構造とされている。材料ガス入口１０７から導入された材料ガスは、ガス給気溝１０３から供給され、近傍のガス排気溝１０５から排気される。図示しないプラズマ起動電源から供給された高周波電圧が、ＲＦ電力入口１０９から導入されて、放電電極１０１に印加される。
図６(b)は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面を示している。
同図に示すように、ガス給気溝１０３は、材料ガス導入孔１１１と連通されており、この材料ガス導入孔１１１を介して、材料ガス入口１０７（図６（ａ）参照）から導入された材料ガスがガス給気溝１０３へと導かれる。
ガス排気溝１０５は、図６（ｂ）から分かるように、放電電極１０１の厚さ方向に貫通したスリットとなっている。
【０００８】
図７は、図６（ａ）の放電電極１０１のB‐B断面から見たプラズマＣＶＤ装置２００の概略図である。
プラズマＣＶＤ装置２００は、放電電極１０１と、放電電極１０１に対向するように基板１１５を支持する基板支持部１１７（支持部）と、基板１１５と、反応容器１１９を備えている。
放電電極１０１は、基板支持部１１７上の基板１１５と所定間隔を有して反応容器１１９中に配置されている。
基板支持部１１７は、ヒータ等の温度調整機構を有している。
反応容器１１９は、図示しない真空ポンプに接続されており、圧力調整バルブを介して真空度を制御できる構造とされている。
材料ガスとして例えばSiH４とＨ２を供給して、反応容器１１９内を所定の真空度に調整し、放電電極１０１に高周波電力を付加することにより、放電電極１０１と基板１１５との間の空間にプラズマ１２１を生成させ、基板１１５上に半導体薄膜を成膜させる。
【０００９】
図８には、上述のプラズマＣＶＤ装置２００によって、０．１２ｍ×０．１４ｍサイズの基板１１５上に半導体薄膜を蒸着した場合の膜分布を示した図である。
図８の横軸は、基板の中央位置からの距離を示しており、縦軸は、膜厚（基板中央部の膜厚との相対値）を示している。
この実験では、プラズマＣＶＤとしては高圧力の０．１〜４ｋＰａの圧力、放電電極１０１の基板１１５に対向する電極面と基板１１５との距離を１０ｍｍ以下、放電周波数を１３〜２００ＭＨｚ、高周波電力を０．０５ｋＷ/ｍ２以上として行い、半導体成膜の成膜速度は１．５ｎｍ/ｓ以上とされている。
同図に示すように、基板１１５の中央では均一な膜厚が得られているのがわかる。しかし、電極範囲および基板範囲を中央から約７０ｍｍの大きさに設定しているにもかかわらず、基板１１５の端部では膜厚が急激に低下していることがわかる。したがって、均一な膜厚分布の範囲として評価に値するのは基板１１５の中央付近のみであり、基板１１５の端部は膜厚が薄く、また結晶化率が変化するため無効部分となってしまう。
そのため、基板１１５の周囲約５０mmは特性不良部として使用することができず、太陽電池に使用した場合、発電に寄与しない枠部が広くなり、面積あたりの発電量が低下する。さらに、基板１１５の端部の無効部分を切断除去するために余分な工程とコストが生じることとなる。
また、切断除去する基板１１５の周囲の部分に基板類似品（ダミー基板（図３参照））を配置してダミー基板に成膜させる方法もあるが、この場合、材料ガスと電力がダミー基板の分だけ余分に必要となり、コスト増しとなっている。
【００１０】
本発明者等は、基板の端部で膜厚が薄くなる原因について、材料ガスの流れを鋭意検討した結果、以下の知見を得た。つまり、基板の周囲にはガス流れを制約する部材が存在しないため、基板の周囲からガスが過剰に流出してしまう。これにより、ガスの全体の流れは、基板の中央から端部へと向かう。したがって、ガス給気溝から供給された材料ガスは、プラズマ領域にて反応した後、隣接するガス排気溝から全て排気されず、基板の端部側へと引き込まれ、隣の反応領域へと流れ込んでしまう。このように、局所ガス給排気方式を採用しているにもかかわらず、理想的な局所ガス給排気が実現されていないことが見出された。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、局所ガス給排気方式において、材料ガスの利用効率を向上させ、基板全体に均一な成膜を実現するプラズマＣＶＤ装置及びプラズマＣＶＤによる半導体薄膜の成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のプラズマCVD装置及びプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるプラズマCVD装置は、材料ガスを供給するガス給気部および反応後のガスを排気するガス排気部が交互に形成された電極と、該電極に対向するように基板を支持する支持部と、を備え、前記電極の各前記ガス給気部から前記基板上に供給された材料ガスをプラズマ化して半導体薄膜を前記基板上に形成させ、反応後のガスを各前記ガス排気部から排気するプラズマCVD装置において、前記基板の周囲には、前記基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整するように、前記基板の周囲の隙間を調整する隙間調整手段が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
基板の周囲には、基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整するように、基板の周囲の隙間を調整する隙間調整手段を設けることとしたので、基板の周囲の隙間から材料ガスが過剰に流出し、基板の中央側に供給されて反応した後の反応後ガスが基板の端部に導かれることを回避することができる。これにより、基板の端部であっても、基板の中央部と同様の材料ガスの流れを形成することができる。このように、材料ガスの流れを基板全体で均一にすることができるので、均一な膜質の半導体薄膜を基板全体に形成することができる。ここで「隙間」とは、基板の周囲から流出するガスの排気路となる空間を意味する。
さらに、従来のように基板の周囲に基板類似品（ダミー基板）を配置した場合と比べ、ダミー基板に積層しロスとなる分の材料ガスの無駄な消費がないので、電力と材料ガスを節約することができる。
材料ガスとしては、例えばシラン系ガスや水素ガスが用いられる。
隙間調整手段としては、基板の周囲の隙間を調整することによって基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整するものであればよく、調整される隙間量は基板の中央部を流れる材料ガスの流れと同様の流れが基板の周囲に形成されるように調整される。したがって、隙間量はゼロとされる場合もあり、この場合には、基板周囲の隙間を塞ぐように材料ガスの流出を防ぐ遮蔽板を設置する。
【００１４】
さらに、本発明にかかるプラズマCVD装置では、前記隙間調整手段は、前記基板上に形成されるプラズマの領域を規制する誘電体材料とされていることを特徴とする。
【００１５】
隙間調整手段を、基板上に形成されるプラズマの領域を規制する誘電体材料とすることとしたので、プラズマ生成範囲を材料ガスが供給される領域と一致させることができる。
プラズマ生成範囲と材料ガスが供給される領域を一致させることができるので、プラズマ生成範囲が、材料ガスが供給される領域よりも広い場合に、ガスが供給されない基板端のプラズマ生成範囲において生じる現象、すなわち、材料ガスのうちの反応種である例えばSiH４が消費されることにより、ガスが枯れて膜厚が減少し、結晶性が増大するという現象を回避することができる。
また、プラズマ生成範囲が、材料ガスが供給される領域よりも狭い場合に、プラズマが存在しない箇所で起こる現象、すなわち、プラズマが存在しない箇所ではプラズマがある箇所に比べて反応種である例えばSiH４が分解されないために、SiH４分圧が増大して結晶性が低くなり、膜厚が低下するという現象を回避することができる。
このように、誘電体材料により、基板上に形成されるプラズマの領域を規制することとしたので、プラズマ生成範囲での膜厚および結晶性の均一・均質性を向上させることができる。
誘電体材料としては、例えば、ガラスやアルミナが挙げられる。
【００１６】
さらに、本発明にかかるプラズマCVD装置は、前記電極の前記基板に対向する電極面と基板との距離が１０mm以下で、かつ成膜圧力が４００Pa以上であることを特徴とする。
【００１７】
電極の基板に対向する電極面と基板との距離が１０mm以下で、かつ成膜圧力が４００Pa以上であることとしたので、基板全体に均一な膜分布で、高い生産性（成膜速度）と高い品質の薄膜の成膜を実現することができる。
【００１８】
また、本発明にかかるプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法は、材料ガスを供給するガス給気部および反応後のガスを排気するガス排気部が交互に形成された電極と、該電極に対向するように基板を支持する支持部と、を備え、前記電極の各前記ガス給気部から前記基板上に供給された材料ガスをプラズマ化して半導体薄膜を前記基板上に形成させ、反応後のガスを各前記ガス排気部から排気するプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法において、前記基板の中央部における材料ガスの流れと前記基板の端部における材料ガスの流れとが略同等となるように、前記基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整することを特徴とする。
【００１９】
基板の中央部における材料ガスの流れと基板の端部における材料ガスの流れとが略同等となるように、基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整することとしたので、基板の周囲の隙間から材料ガスが過剰に流出し、基板の中央側に供給されて反応した後の反応後ガスが基板の端部に導かれることを回避することができる。これにより、基板の端部であっても、基板の中央部と同様の材料ガスの流れを形成することができる。このように、材料ガスの流れを基板全体で均一にすることができるので、均一な膜質の半導体薄膜を基板全体に形成することができる。
さらに、従来のように基板の周囲に基板類似品（ダミー基板）を配置した場合と比べ、ダミー基板に積層しロスとなる分の材料ガスの無駄な消費がないので、電力と材料ガスを節約することができる。
材料ガスとしては、例えばシラン系ガスや水素ガスが用いられる。
【００２０】
また、本発明にかかる太陽電池は、本発明にかかるプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法によって成膜された半導体薄膜から成る光電変換層を有することを特徴とする。
【００２１】
上記のいずれかに記載のプラズマCVDによる半導体薄膜の成膜方法によって成膜された半導体薄膜から成る光電変換層を有することとしたので、基板周囲に無効部分がない半導体薄膜を用いることができる。すなわち、発電に寄与する有効面積が広く、高出力にすることができる半導体薄膜を太陽電池に用いることができる。これにより、太陽電池の設置面積あたりの発電量が増大するので、設置面積の低減、設備の軽量化を実現することができる。例えば設置面積の低減、設備の軽量化により、狭い屋根にも使用することができる。
さらに、膜の無効部分の切断除去工程や、ダミー基板の使用にかかる余分なコストを抑えることができるので、太陽電池の製造にかかるコストの低減が期待できる。
【００２２】
また、本発明にかかる発電設備は、本発明にかかる太陽電池を備えていることを特徴とする。
【００２３】
上記の太陽電池を備えているので、設置面積あたりの発電量が大きい太陽電池とすることができる。また、同一の発電量を有する光電変換装置を使用する場合に比べて、太陽電池の設置面積が小さく、設備の軽量化を実現することもできる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、局所ガス給排気方式に加えて、基板の周囲から流出する材料ガスの流量を調整し、また、基板上に形成されるプラズマの領域を規制することとしたので、ガス利用効率を向上させ、基板全体で均一な成膜を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態にかかるプラズマＣＶＤ装置によって製造される太陽電池１が示されている。
太陽電池１は、図において下方から、基板２（ガラス基板）、透明電極３、ｐ層４、ｉ層５、ｎ層６及び裏面電極７が順に積層された構造とされている。
透明電極３は、例えば、約５００〜１０００ｎｍの厚さを有するＳｎＯ２とされている。
ｐ層４は、例えば、約２０〜５０ｎｍの厚さを有するｐ型半導体とされている。
ｉ層５は、例えば、約１．２〜１．６μｍの厚さを有する微結晶シリコンとされている。
ｎ層６は、例えば、約２０〜５０ｎｍの厚さを有するｎ型半導体とされている。
これらｐ層４、ｉ層５及びｎ層６がｐｉｎ接合を形成し、光電変換層として機能する。
裏面電極７は、例えば、約２００〜５００ｎｍの厚さを有するＡｇ（銀）またはＡｌ（アルミニウム）とされている。裏面電極７としてＡｇを用いる場合には、変質防止のために表面に約１０〜３０ｎｍの厚さを有するＴｉ（チタン）を積層することが望ましい。また、ｎ層６と裏面電極７との間に約５０〜１５０ｎｍの厚さを有する第２の透明電極（ＧＺＯ）を設け、裏面電極７側からの光反射を増加させるようにしても良い。
【００２６】
上記構成の太陽電池１に対して、ガラス基板２側から太陽光８が入射すると、ｉ層５において電子と正孔の対が生成される。これら電子および正孔が、ｐ層４とｎ層６との間の電界によって、透明電極３や裏面電極７に引き寄せられる。そして、透明電極３と裏面電極７との間を所定の配線で接続することによって、電流が取り出される。
【００２７】
なお、太陽電池１としては、上述のようなｐｉｎ構造に限らず、ｎｉｐ構造でもよい。また、微結晶シリコンに代えて、アモルファスシリコンや微結晶シリコンゲルマニウムを用いてもよい。
また、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造の微結晶シリコン層と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造のアモルファスシリコン層とを積層して２層構造としたいわゆるタンデム型としてもよい。さらに、微結晶シリコン層とアモルファスシリコン層との間に、適正な電流バランスを得るためにＧＺＯ等の中間層を設けても良い。
また、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造のアモルファスシリコン層、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造の微結晶シリコン層、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造の別の微結晶シリコン層を積層して３層構造としたいわゆるトリプル型としてもよい。さらに、各シリコン層間に、適正な電流バランスを得るためにＧＺＯ等の中間層を設けても良い。
【００２８】
図２(a)には、上述の太陽電池１を製造するプラズマＣＶＤ装置１１の概略が示されている。本実施形態にかかるプラズマＣＶＤ装置１１は、図６及び図７を用いて説明したプラズマＣＶＤ装置とほぼ同様であり、後述する遮蔽板１８が設置されている点が大きく異なる。したがって、本実施形態では、局所ガス給排気方式を採用した放電電極等の共通する構成については、その詳細な説明を省略する。
プラズマＣＶＤ装置１１は、放電電極１０と、放電電極１０に対向するように基板１２を支持する基板支持部２２と、基板１２と、基板１２の周囲の隙間を調整する遮蔽板１８（隙間調整手段）を備えている。
放電電極１０は、内部が真空可能となるように気密に形成された反応容器（図示せず）内に、基板支持部２２上の基板１２に対して所定間隔を有して設置されている。
基板支持部２２は、ヒータ等の温度調整機構を有している。
材料ガスとして例えばSiH４とＨ２とを供給して、反応容器（図示せず）内を所定の圧力に調整し、放電電極１０に高周波電力を付加することにより、放電電極１０と基板１２との間の空間で材料ガスが電離してプラズマ１６を生成させ、基板１２上に半導体薄膜を成膜させる。
【００２９】
遮蔽板１８は、基板１２の周囲から流出する材料ガスの流量を調整するように、基板１２の周囲の隙間に設置されている。例えば、放電電極１０と基板支持部２２との間に基板１２の周囲を覆うように設置されている。
遮蔽板１８は、誘電体材料とされており、例えばガラスやアルミナが用いられる。
遮蔽板１８は、放電電極１０と基板１２との間の隙間を完全に覆わなくてもよく、プラズマ生成範囲に影響を及ぼさない程度の隙間、例えばプラズマシース長程度の隙間があってよい。さらに、遮蔽板１８は、材料ガスの流量に合わせて、基板１２の周囲すべて（例えば、４辺）に設置してもよいし、周囲の一部（例えば、２辺）に設置することとしてもよい。
なお、圧力が４００Pa以上の場合には、シース長は１mmとなる。この場合、隙間を流れる材料ガスは全体の１割未満程度なので、膜厚分布に大きく影響を及ぼすことはない。
【００３０】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
遮蔽板１８を設置し、基板１２の周囲から流出する材料ガスの流量を調整することができるので、基板１２の周囲の隙間から材料ガスが過剰に流出し、基板１２の中央側に供給されて反応した反応後ガスが基板１２の端部に導かれることを回避することができる。
これにより、基板１２の端部であっても、基板１２の中央部と同様の材料ガスの流れを形成することができる。したがって、材料ガスの流れを基板１２の全体で均一にすることができるので、均一な膜質の半導体薄膜を基板１２の全体に形成することができる。また、無駄に材料ガスが流出することがないので、材料ガスの利用効率を向上させることができる。
【００３１】
また、遮蔽板１８を設置し、基板１２に形成されるプラズマの領域を規制して、プラズマ生成範囲を材料ガスが供給される領域と一致させることができるので、プラズマ生成範囲と材料ガスが供給される領域が異なる場合に、基板１２の端部に生じる結晶化率の変化や膜厚の低下を回避することができる。
これにより、プラズマ生成範囲の全体、すなわち基板１２の全体での膜厚および結晶性の均一・均質を向上させることができる。また、プラズマ生成範囲の有効面積が広くなり、無効部分の切断除去にかかる余分な工程とコストを削減することができる。
【００３２】
図２（ｂ）には、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置を用いた実験結果が示されている。基板１２の大きさは、１２０ｍｍ×１４０ｍｍとされている。実験条件は、圧力２kPa、基板‐電極間距離７ｍｍ、周波数６０MHZ、高周波電力０．１ｋW/m２とし、材料ガスとして、ＳiＨ４１６．８sccm、Ｈ２１６８sccmの混合ガスを用いた。図の横軸は、基板の中央位置からの距離を示しており、縦軸は、膜厚（基板中央部の膜厚との相対値）を示している。
同図が示すように、基板１２の全範囲にほぼ均一な膜を生成させることができ、膜厚が１０％以上低下する無効部分を１０ｍｍ未満に抑制することができる。基板１２の端部１０ｍｍという範囲は、太陽電池パネルに用いた場合には必然的に枠が設けられる範囲であるので、許容できる量である。
なお、図２（ｂ）に示したデータは、１２０ｍｍ×１４０ｍｍの基板についてのものであるが、本実施形態にかかるプラズマＣＶＤ装置は、１辺が１ｍを超える基板に対しても適用できることは言うまでもない。
【００３３】
本実施形態のＣＶＤ装置により成膜された半導体薄膜から成る光電変換層を備えた太陽電池１は、図８に示す膜分布からなる光電変換層を備えた太陽電池（以下、「比較例」とする。）に比べて、次のような優位性を有している。
比較例では、光電変換が行われる有効面積が６０ｍｍ×６０ｍｍであるのに対して、本実施形態にかかる太陽電池１の有効面積は１２０ｍｍ×１２０ｍｍとなる。したがって、本実施形態にかかる太陽電池では、一枚の基板から発電できる電力が、比較例に対して面積倍の４倍になることが期待できる。これは、大面積の基板（例えば、６００ｍｍ×６００ｍｍ）にした場合、比較例では有効面積が５００ｍｍ×５００ｍｍとなるのに対して、本実施形態にかかる太陽電池１では、有効面積が５９０ｍｍ×５９０ｍｍとなり、発電量は面積倍の１．４倍となることが期待できる。
【００３４】
さらに、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置によって製造された太陽電池１は、発電設備に用いることができる。
すなわち、太陽電池１に、例えばインバータや二次電池を接続することにより、発電設備を構成することができる。この場合、同一の発電量を有する光電変換装置を使用する場合に比べて、太陽電池１の設置面積が小さく済むので、設備の軽量化を実現した発電設備となることが期待できる。
【００３５】
なお、上述した実施形態は、以下のように変形することができる。
以下の変形例は、上記の実施形態に対して、基板１２の寸法を変えた点と、ダミー基板２０を設けた点で異なる。したがって、上記の実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他の点については上記の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
図３に示すように、図２（ａ）に示す上記の実施形態に、基板１２の寸法よりもプラズマ１６の生成範囲および材料ガスが供給される領域が大きくなるように遮蔽板１８を設置し、基板１２の端部と遮蔽板１８との間にダミー基板２０を配置する。
ダミー基板２０は、例えば、基板１２の端部に、基板１２と同じ厚みで設置する。
なお、ダミー基板２０の材料としては、例えば、ガラスやアルミナ等の誘電体材料が挙げられる。
【００３６】
本変形例によれば、以下のような作用効果が得られる。
隙間調整のために遮蔽板１８を設置したとしても、プラズマ１６の端部では不可避的にプラズマ密度が小さくなり、膜厚分布に影響を及ぼしてしまう。そこで、本変形例では、プラズマ１６の密度が小さくなる領域にダミー基板２０を設置することとした。ダミー基板２０を設置する範囲は、例えば、ダミー基板２０を設置せずに成膜させた場合に無効部分となる範囲でよく、図２（ｂ）の実験の場合では１０ｍｍ程度でよい。
【００３７】
このように、ダミー基板２０を設置した変形例では、ダミー基板２０を設置しない実施形態で無効部分となる基板１２の端部（例えば、１０ｍｍ程度）の代わりに、ダミー基板２０に成膜させることができるので、基板１２の無効部分を切断除去する工程を省くことができる。
また、従来のように遮蔽板１８を設置せずにダミー基板２０だけを設置する場合、基板１２の膜分布を均一にするためには、５０ｍｍ以上の幅のダミー基板２０が必要となるのに対して、ダミー基板２０と遮蔽板１８をともに設置することにより、ダミー基板２０を狭幅にすることができる。これによって、ダミー基板２０にかかるプラズマ電力やガスの低減を図ることができる。
【００３８】
また、上記の実施形態を変形した他の変形例として、上記の実施形態のように放電電極１０と基板支持部２２との間に遮蔽板１８を設置するのではなく、図４に示すように、放電電極１０の周囲を囲繞するように、放電電極１２の給気部２４と反対側の面２６と同じ高さの遮蔽板１８を設置することとしてもよい。この場合、遮蔽板１８と放電電極１０の側面との間に隙間が形成されることになる。この隙間を、ガス排気溝と同等の隙間とすれば、中央部と同様のガス流れの状態を形成することができる。
【００３９】
さらに、図５に示すように、基板１２の下面に放電電極１０を設置することにより、基板１２の下面側に成膜させることとしても良い。また、基板１２を縦や斜めに設置して成膜させることとしても、同等の効果が期待できる。
基板１２は、基板１２を係止する爪部２８ａを備えた基板支持板２８によっても支えられている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプラズマＣＶＤ装置によって製造される太陽電池を示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるプラズマＣＶＤ装置であり、（ａ）はプラズマＣＶＤ装置の概略側面図であり、（ｂ）は膜厚分布（基板中央部の膜厚との相対値）を示したグラフである。
【図３】本発明の一実施形態の変形例にかかるプラズマＣＶＤ装置の概略側面図である。
【図４】本発明の一実施形態の他の変形例にかかるプラズマＣＶＤ装置の概略側面図である。
【図５】本発明の一実施形態の他の変形例にかかるプラズマＣＶＤ装置の概略側面図である。
【図６】プラズマＣＶＤ装置に用いられる局所ガス給排気方式の放電電極であり、（ａ）は放電電極全体の概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】従来のプラズマＣＶＤ装置を示した概略側面図である。
【図８】図７に示したプラズマＣＶＤ装置による膜厚分布を示したグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  放電電極
１１  プラズマＣＶＤ装置
１２  基板
１８  遮蔽板
２２  基板支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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