(57)【要約】【課題】  透明導電層／光電変換層界面の反射損失を低減し、かつ導電型層と光電変換層との界面電気特性を著しく改善する。【解決手段】  光入射側から順に、透光性基板と、透明導電層と、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層と、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層と、光電変換層と、裏面電極層と、を備える光電変換装置であって、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層は透明導電層上に形成されてなり、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層はシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に形成されてなり、光電変換層は微結晶シリコンを含むｐ型導電型層上に形成されてなる、光電変換装置、によって、解決する。【選択図】  図１
2010080672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射側から順に、透光性基板と、透明導電層と、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層と、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層と、光電変換層と、裏面電極層と、を備える光電変換装置であって、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層は透明導電層上に形成されてなり、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層はシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に形成されてなり、光電変換層は微結晶シリコンを含むｐ型導電型層上に形成されてなる、光電変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光電変換装置であって、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の屈折率の値は、透明導電層の屈折率より大きく光電変換層の屈折率より小さい、光電変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光電変換装置であって、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-7Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光電変換装置であって、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置。
【請求項５】
透光性基板上に透明導電層を形成する工程と、前記透明導電層上にシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層を形成する工程と、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に微結晶シリコンを含むｐ型導電型層を形成する工程と、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層上に光電変換層を形成する工程と、前記光電変換層上に裏面電極を形成する工程と、を具備する光電変換装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光電変換装置の製造方法であって、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の屈折率の値は、透明導電層の屈折率より大きく光電変換層の屈折率より小さい、光電変換装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の光電変換装置の製造方法であって、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-7Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置の製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載の光電変換装置の製造方法であって、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関し、特に光電変換特性を向上させる反射防止体構造を有する光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、「太陽電池の窓層として用いるために他の元素を添加してワイドギャップ化するときに低下するａ−Ｓｉ系膜の光導電率を向上させるために微結晶化する」ことを課題として、「ＣＯ2の（ＳｉＨ4 ＋ＣＯ2）に対する流量比を０．６以下とした（ＣＯ2＋ＳｉＨ4  ＋Ｈ2）混合ガスを高周波パワー密度を高めてグロー放電分解する」ことを構成とし、「Ｓｉの微結晶相とａ−ＳｉＯ相とが混在している半導体膜を得ることができる。この膜は、１０-6Ｓ／ｃｍ以上の高光導電率で、吸収係数が１０6ｃｍ-1以下の低い値を示す」ことを効果としている。
【特許文献１】特開平６−２６７８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１全体の記載より、特許文献１の図面の簡単な説明欄の図２における「本発明により成膜されるｐ形ＳｉＯ膜」とは、下記と同一の意味であると解釈できる；「微結晶化したＳｉ層とａ−ＳｉＯ相とが混在しているＳｉＯ膜」（０００８欄）や、「本発明の実施例によるＳｉＯ（００１１欄）」や、「（図１の）線１１に示す微結晶相を含むａ−ＳｉＯ膜（００１１欄）」や、「３  ｐ型ａ−Ｓｉ層（符号の説明欄）」。
【０００４】
特許文献１の０００６欄の記載によれば、特許文献１の図２の「３  ｐ型ａ−Ｓｉ層（符号の説明欄）」は、「本発明により成膜されるｐ形ＳｉＯ膜（図面の簡単な説明欄の図２）」であると解釈できる。
【０００５】
特許文献１は、ａ−Ｓｉ系膜のうち、酸素を含む非晶質シリコンオキサイド（以下ａ−ＳｉＯと記す）膜を微結晶化した、低光吸収係数で高光導電率のシリコンオキサイド（以下ＳｉＯと記す）半導体膜の工業化に適した製膜方法を提供することにある。（０００６欄）。すなわち、０００６欄でいうところの「ａ−Ｓｉ系膜」は、図２の「３  ｐ型ａ−Ｓｉ層（符号の説明欄）」であり、「本発明により成膜されるｐ形ＳｉＯ膜（図面の簡単な説明欄の図２）」である、と解釈できる。
【０００６】
このような解釈に従えば、特許文献１の図２に記載されているのは、光入射側から順に、１ガラス基板、２透明電極、３ｐ形ａ−Ｓｉ層、すなわち、光入射側から順に、１ガラス基板、２透明電極、３ｐ形ＳｉＯ膜である。
【０００７】
すなわち、特許文献１では、透明導電層上に直接シリコンオキサイドを含む層が製膜されているため、界面電気特性が著しく悪化し、光電変換層のフィルファクターの低下が強く懸念される。特許文献１では、ｐ／ｉ界面層を挿入することを特許文献１の図２に示しているが、どのような材料を用いるかの記載も示唆もない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層と光電変換層との界面電気特性を著しく改善することである。
【０００９】
また、本発明の目的は、透明導電膜／光電変換層界面の反射損失を低減し、かつこの界面の透光性、導電性、接合特性を阻害しないシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層／光電変換層を有する光電変換装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１は、光入射側から順に、透光性基板と、透明導電層と、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層と、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層と、光電変換層と、裏面電極層と、を備える光電変換装置であって、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層は透明導電層上に形成されてなり、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層はシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に形成されてなり、光電変換層は微結晶シリコンを含むｐ型導電型層上に形成されてなる、光電変換装置、である。
【００１１】
本発明は、また、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の屈折率の値は、透明導電層の屈折率より大きく光電変換層の屈折率より小さい、光電変換装置、である。
【００１２】
本発明は、また、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-7Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置、である。
【００１３】
本発明は、また、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置、である。
【００１４】
本発明は、また、透光性基板上に透明導電層を形成する工程と、前記透明導電層上にシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層を形成する工程と、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に微結晶シリコンを含むｐ型導電型層を形成する工程と、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層上に光電変換層を形成する工程と、前記光電変換層上に裏面電極を形成する工程と、を具備する光電変換装置の製造方法、である。
【００１５】
本発明は、また、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の屈折率の値は、透明導電層の屈折率より大きく光電変換層の屈折率より小さい、光電変換装置の製造方法、である。
【００１６】
本発明は、また、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-7Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置の製造方法、である。
【００１７】
本発明は、また、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層は、その導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上である、光電変換装置の製造方法、である。
【００１８】
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と説明を実施するため最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を例示であって、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の限定的な解釈に用いてはならない。
【００１９】
本発明の光電変換装置１は、光入射側から順に、透光性基板２と、透明導電層３と、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１と、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２と、光電変換層５と、ｎ型導電型層６と、裏面電極層７と、を備える光電変換装置であって、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１は透明導電層３上に形成されてなり、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２はシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１上に形成されてなり、光電変換層５は微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２上に形成されてなる。
【００２０】
前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１の屈折率の値は、透明導電層３の屈折率より大きく光電変換層５の屈折率より小さいことが好ましい。
【００２１】
前記光電変換装置１において、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１は、導電率が１０-7Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００２２】
前記光電変換装置１において、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２は、導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の光電変換装置１の製造方法は、透光性基板２上に透明導電層３を形成する工程と、前記透明導電層３上にシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１を形成する工程と、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１上に微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２を形成する工程と、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２上に光電変換層５を形成する工程と、前記光電変換層５上に裏面電極層７を形成する工程とを具備することが好ましい。
【００２４】
前記光電変換装置１の製造方法において、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１の屈折率の値は、透明導電層３の屈折率より大きく光電変換層５の屈折率より小さいことが好ましい。
【００２５】
前記光電変換装置１の製造方法において、前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１は、導電率が１０-7Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００２６】
前記光電変換装置１の製造方法において、前記微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２は、導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、シリコンオキサイドの低屈折率化をＳｉＨ4に対するＣＯ2流量を調整することで実現しているが、一般に、ＣＯ2流量を増加させることで生じるポーラスなシリコンオキサイドは導電率に寄与しない空隙が存在するため、高い導電率を維持することが困難である傾向が有る。光電変換層の膜質が一定であるならば、低い導電率を有するポーラスなシリコンオキサイドは太陽電池のフィルファクターを低下させる傾向が有る。しかし、本発明のように、ポーラスなシリコンオキサイドに比べて高導電性である微結晶シリコンを含むｐ型導電型層を、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層と光電変換層との間に挿入することによって、界面電気特性を向上しフィルファクターを向上させることができる。
【００２８】
本発明により、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層と光電変換層との界面電気特性を著しく改善し、透明導電層／光電変換層界面の反射損失を低減し、かつこの界面の透光性、導電性、接合特性を阻害しないシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層／光電変換層を有する光電変換装置及びその製造方法を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
まず、本発明による光電変換装置の実施の形態構成について説明する。
【００３０】
図１は、本発明による光電変換装置の実施の形態構成を示す断面図である。光電変換装置１は、スーパーストレート型である。光電変換装置１は、透光性基板２、透明導電層３、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１、微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２、光電変換層５、ｎ型導電型層６及び裏面反射電極層７を具備する。これらは、この順に積層されている。光ｈνは、光電変換装置１に対して透光性基板２側から入射し、光電変換装置１内で光電変換される。
【００３１】
（透光性基板）
透光性基板２は、光電変換装置用の透明な基板であり、ガラスまたはプラスチック材料の少なくとも一つが選ばれる。すなわち、透光性基板は、透光性絶縁基板であることが好ましい。透光性基板２の光入射面における反射損失（４〜５％）を低減するため、太陽光入射側には反射防止膜（  図示されず）をあらかじめ被覆しておくことが好ましい。
【００３２】
（透明導電層）
透明導電層３は、透光性基板２上に形成されている。透明導電層３は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫の中から選ばれる一つを主成分とする材料、またはそれらを二つ以上組み合わせた材料に例示される光透過性の高い導電性酸化物である。その透明導電層の屈折率は、通常およそ１．６〜２．０の範囲に有る。その透明導電層の膜厚は、１０００  〜５０００ｎｍである。その透明導電層の表面は、光電変換装置１の十分な光閉じこめ効果（光散乱効果）が期待できる凹凸構造を持つことが好ましい。透明導電層３の表面凹凸の形状やサイズは材料の製膜条件や化学的処理により制御できる。凹凸スパイクによる光電変換層の短絡や結晶成長の衝突を防ぐため、その透明導電層の平均高低差は５００ｎｍ以下であることが好ましい。透光性基板２と透明導電層３との界面には、反射防止層（図示されず）や透明導電層３の結晶核層（図示されず）、または不純物拡散防止層（図示されず）等を含んでも良い。
【００３３】
（シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層）
シリコンオキサイドを含むｐ型導電層４１は以下のように作製することができる。原料ガスとしては、ＳｉＨ4、Ｈ2、ＣＯ2の混合ガスが適している。ドーピングガスはボロンなどのＩＩＩ属元素を用いる。また、低屈折率化するためにシリコンオキサイド中に導電率に寄与しない空隙が存在していてもよい。反射防止効果から屈折率は透明導電層３の屈折率より大きく、光電変換層５の屈折率よりも小さい。特に、太陽光強度が最も高い波長６００ｎｍで上記条件を満たすことが好ましい。膜厚方向に屈折率が一定でもよく、途中で屈折率が変化していてもよい。さらに、屈折率が周期的に増減するようになっていてもよい。シリコンオキサイドの中には結晶質シリコン成分が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。導電性を考慮すると結晶質を含むことがより好ましい。導電率は１０-7Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。特に、光電変換装置１のフィルファクター改善の点では、１０-3Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。その際のプラズマＣＶＤ法による製膜条件は、基板製膜面−電極間距離１１ｍｍ  、基板温度１９０℃、圧力６００〜９００Ｐａ、高周波パワー１００〜５００Ｗ、ＳｉＨ4／ＣＯ2／Ｂ2Ｈ6／Ｈ2流量を各々（１５〜２４）／（１５〜２５）／２００／１５０００ｓｃｃｍとした。このとき、製膜されたシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１の波長６００ｎｍにおける屈折率は、２．０から３．０の範囲にあり、導電率は１０-7から１０-2Ｓ／ｃｍの範囲にあった。また、上記プラズマＣＶＤ法以外にも、加熱触媒体を用いたＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤや反応性スパッタリング法の中から選ばれる少なくとも一つの手法で製膜される。
【００３４】
（微結晶シリコンを含むｐ型導電型層）
原料ガスとしては、ＳｉＨ4、Ｈ2混合ガスが適している。ボロンなどのＩＩＩ属元素を不純物として含み、数ナノの微結晶シリコンからなる結晶相を含む。前記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１と光電変換層５との界面の電気特性を改善するため、その導電率は、１０-2Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましく、入射光の吸収損失が生じないよう吸収係数は小さい方が好ましい。また、前述の吸収損失が生じないよう膜厚はできる限り薄くし、１ｎｍ以下程度であることが好ましい。上記微結晶シリコンは、プラズマＣＶＤ法、加熱触媒体を用いたＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤや反応性スパッタリング法の中から選ばれる少なくとも一つの手法で製膜される。生産性を考慮すると、プラズマＣＶＤ法を用いることがより好ましい。
【００３５】
（光電変換層）
光電変換層５は、ｐ型導電型層４上に形成されている。光電変換層５の材料としては、不純物を添加しないａ−Ｓｉ、微結晶シリコン、アモルファスシリコンゲルマニウム、微結晶シリコンゲルマニウムなどが挙げられる。光電変換層の屈折率は、成膜条件によって変わるが、通常およそ３．０から６．０の範囲に有ることが多い。微結晶シリコンを含む光電変換層の場合、その６００ｎｍでの屈折率はおよそ３．５から５．０の範囲に有ることが多い。光電変換層の膜厚は、１００〜１００００ｎｍの範囲であることが好ましい。プラズマＣＶＤ法、加熱触媒体を用いたＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法や反応性スパッタリング法の中から選ばれる少なくとも一つの手法で製膜されることが好ましい。
【００３６】
（ｎ型導電型層）
ｎ型導電型層６は、光電変換層５上に形成されている。ｎ型導電型層６の材料としては、リンなどのＶ属元素を不純物として含むａ−Ｓｉ、アモルファスシリコンカーバイド、微結晶シリコン、微結晶シリコンカーバイドなどがあげられる。その膜厚は、１〜５００ｎｍの範囲であることが好ましい。プラズマＣＶＤ法、加熱触媒体を用いたＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法や反応性スパッタリング法の中から選ばれる少なくとも一つの手法で製膜されることが好ましい。
【００３７】
（裏面電極層）
裏面反射電極層７は、高い導電性と高い反射率を有し、透明導電層７１、裏面金属電極７２を備えることが好ましい。
【００３８】
透明導電層７１は、光電変換層５の最表面のｎ型導電層６上に形成されている。赤外光の反射率の改善および裏面金属電極７２の光電変換層５  への拡散を防ぐ。たとえば、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウムなどを主成分とすることが好ましい。
【００３９】
裏面金属電極７２は、透明導電層７１の上に形成されている。可視から赤外域で高い反射率を有し、高い導電性を有する。Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、ＣｕおよびＰｔから選択される１種の金属、またはこれらを含む合金で形成されることが好ましい。
【００４０】
さらに、透明導電層３を残して上記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層４１、及び微結晶シリコンを含むｐ型導電型層４２、及び光電変換層５、及びｎ型導電型層６、及び裏面電極層７を島状に分離するために、ＹＡＧ第２高調波パルスレーザーを透光性基板１  に照射することにより複数の裏面電極層分離溝（図示されず）を形成した。さらに、１本の裏面電極層分離溝に隣接して島状の分離領域の外側にさらに裏面電極層分離溝（図示されず）を形成し、その内部に半田を浸透させて透明導電層３とのコンタクト領域（図示されず）を形成することにより、光電変換装置を作製した。前記光電変換装置は有効面積を１ｃｍ2とした。
【００４１】
また、前記光電変換装置は、異なる光学バンドギャップを有する光電変換層を複数用いた多接合型光電変換層を含んでもよい。例えば、光入射側からみて、第一光電変換層がアモルファスシリコン、第二光電変換層が微結晶シリコンである二接合型光電変換装置、あるいは、第一光電変換層がアモルファスシリコンゲルマニウム、第二光電変換層がアモルファスシリコンである二接合型光電変換装置、あるいは、第一、第二光電変換層がアモルファスシリコン、第三光電変換層が微結晶シリコンである三接合型光電変換装置、あるいは、第一光電変換層がアモルファスシリコン、第二、第三光電変換層が微結晶シリコンである三接合型光電変換装置などがある。
【００４２】
以下、本発明の実施例を示す。
【００４３】
（比較例１）
本発明の比較例として、導電率が５．３２×１０-1Ｓ／ｃｍ、分光エリプソメトリーにより測定された波長６００ｎｍにおける屈折率が４．６０、膜厚２０ｎｍであるｐ型微結晶シリコン層上に、光電変換層として微結晶シリコンを製膜した光電変換装置を作製した。上記微結晶シリコン層の製膜条件は、基板製膜面−電極間距離１１ｍｍ  、基板温度１９０℃、圧力９５０Ｐａ、高周波パワー４００Ｗ、ＳｉＨ4／Ｂ2Ｈ6／Ｈ2流量を各々１５／４０／６０００ｓｃｃｍとした。上記光電変換装置に、スペクトル分布ＡＭ１．５、エネルギー密度１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を、測定雰囲気及び太陽電池の温度が２５±１℃の下で照射し、透明導電層３  にコンタクト領域を通じて接触させた正極プローブと裏面電極層７に接触させた負極プローブの間の電圧及び電流を測定することで、薄膜太陽電池の出力特性を測定した。上記光電変換装置の短絡電流２２．９ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧０．５０６Ｖ、フィルファクター０．６９６、変換効率８．０８％であった。
【００４４】
（実施例１）
本発明の実施例１として、導電率が２．７６×１０-7Ｓ／ｃｍ、分光エリプソメトリーにより測定された波長６００ｎｍにおける屈折率が２．１９、膜厚２０ｎｍ程度のシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に、比較例１と同様に光電変換層として微結晶シリコンを製膜した光電変換装置を作製した。上記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の製膜条件は、基板製膜面−電極間距離１１ｍｍ  、基板温度１９０℃、圧力６００Ｐａ、高周波パワー４００Ｗ、ＳｉＨ4／ＣＯ2／Ｂ2Ｈ6／Ｈ2流量を各々１５／２５／２００／１５０００ｓｃｃｍとした。比較例１と同様にして上記光電変換装置の出力特性を測定した。上記光電変換装置の短絡電流２３．４ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧０．５１６Ｖ、フィルファクター０．６３９、変換効率７．７２％であった。
【００４５】
（実施例２）
本発明の実施例２として、導電率３．５５×１０-6Ｓ／ｃｍ、分光エリプソメトリーにより測定された波長６００ｎｍにおける屈折率が２．７４、膜厚２０ｎｍ程度のシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に、比較例１と同様に光電変換層として微結晶シリコンを製膜した光電変換装置を作製した。上記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の製膜条件は、基板製膜面−電極間距離１１ｍｍ  、基板温度１９０℃、圧力６００Ｐａ、高周波パワー４００Ｗ、ＳｉＨ4／ＣＯ2／Ｂ2Ｈ6／Ｈ2流量を各々２４／２５／２００／１５０００ｓｃｃｍとした。比較例１と同様にして上記光電変換装置の出力特性を測定した。上記光電変換装置の短絡電流２３．０ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧０．５０９Ｖ、フィルファクター０．６９４、変換効率８．１６％であった。
【００４６】
（実施例３）
本発明の実施例３として、導電率が５．８１×１０-3Ｓ／ｃｍ、分光エリプソメトリーにより測定された波長６００ｎｍにおける屈折率が２．９７、膜厚２０ｎｍ程度のシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に、比較例１と同様に光電変換層として微結晶シリコンを製膜した光電変換装置を作製した。上記シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の製膜条件は、基板製膜面−電極間距離１１ｍｍ  、基板温度１９０℃、圧力６００〜９００Ｐａ、高周波パワー１００〜５００Ｗ、ＳｉＨ4／ＣＯ2／Ｂ2Ｈ6／Ｈ2流量を各々２４／１５／２００／１５０００ｓｃｃｍとした。比較例１と同様にして上記光電変換装置の出力特性を測定した。上記光電変換装置の短絡電流２１．９ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧０．５１４Ｖ、フィルファクター０．７１９、変換効率８．１２％であった。
【００４７】
（実施例４）
本発明の実施例４として、実施例１で用いた導電率が２．７６×１０-7Ｓ／ｃｍ、分光エリプソメトリーにより測定された波長６００ｎｍにおける屈折率が２．１９、膜厚２０ｎｍ程度のシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の上に、導電率が５．３２×１０-1である膜厚１ｎｍ以下の微結晶シリコンを含むｐ型導電型層を積層し、比較例１と同様に光電変換層に微結晶シリコンを用いた光電変換層を用いた光電変換装置を作製した。比較例１と同様にして上記光電変換装置の出力特性を測定した。上記光電変換装置の短絡電流は２３．１ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．５１０Ｖ、フィルファクターは０．６９６、変換効率は８．１９％であった。
【００４８】
以下に、比較例及び、実施例１から４で作製された光電変換装置の短絡電流（Ｊｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）、フィルファクター（ＦＦ）、変換効率（Ｅｆｆ）をまとめた表（表１）を示す。
【００４９】
実施例１から３より、短絡電流を向上させるためには、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の屈折率は透明導電層の屈折率より大きく光電変換層の屈折率より小さいであることが好ましい。特に、反射防止効果の点では、屈折率２．０〜３．０の範囲にあることがより好ましい。また、フィルファクターの著しい低下を引き起こさないためには、シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層の導電率が１０-7Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。特に、フィルファクター改善の点では、１０-3Ｓ／ｃｍ以上であることがより好ましい。
【００５０】
さらに、実施例４は、実施例１と同様に製膜されたシリコンオキサイドを含むｐ型導電型層上に、導電率が５．３２×１０-1である微結晶シリコンを含むｐ型導電型層を製膜することで、実施例１に比べフィルファクターの低下を引き起こさずに短絡電流が改善し、変換効率の向上が可能となった。したがって、前記の微結晶シリコンを含むｐ型導電型層の導電率は１０-2Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００５１】
【表１】
2010080672.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態の光電変換装置断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１    光電変換装置
２    透光性基板
３    透明導電層
４    ｐ型導電型層
４１  シリコンオキサイドを含むｐ型導電型層
４２  微結晶シリコンを含むｐ型導電型層
５    光電変換層
６    ｎ型導電型層
７    裏面反射電極層
７１  透明導電層
７２  裏面金属電極
【図１】
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