(57)【要約】  低コストでより高い性能を得ることができる光電変換装置及びその製造方法を提供する。積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層９３とを備えた光電変換装置９０が、前記中間層９３の表面にプラズマ耐性保護層９３Ａを有する。
2008120498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置において、
前記中間層表面にプラズマ耐性保護層を有する、光電変換装置。
【請求項２】
前記プラズマ耐性保護層が、ＳｉＯ２を主として含む、請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記プラズマ耐性保護層がＳｉ、Ｏ、Ｃを含む層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記プラズマ耐性保護層が、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項５】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法において、
Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記中間層表面にプラズマ耐性保護層を形成する、光電変換装置の製造方法。
【請求項６】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置において、
前記中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計３層の積層構造を有する、光電変換装置。
【請求項７】
前記透明導電膜が、ＺｎＯを含む材料により構成された、請求項６に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記透明膜が、ＳｉＯ２を主として含む層である、請求項６または７に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記透明膜がＳｉ、Ｏ、Ｃを含む層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である請求項６または７に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記透明導電膜が、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項６から９のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記透明膜が、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、請求項６から１０のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１２】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法において、
前記中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計３層の積層構造を有し、Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記透明膜を形成する、光電変換装置の製造方法。
【請求項１３】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置において、
前記中間層が透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計５層の積層構造をもつ光電変換装置。
【請求項１４】
前記透明導電膜が、ＺｎＯを含む材料により構成された、請求項１３に記載の光電変換装置。
【請求項１５】
前記透明膜が、ＳｉＯ２を主として含む層である、請求項１３または１４に記載の光電変換装置。
【請求項１６】
前記透明膜がＳｉ、Ｏ、Ｃを含む層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である請求項１３または１４に記載の光電変換装置。
【請求項１７】
前記透明導電膜が、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１３から１６のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１８】
前記透明膜が、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、請求項１３から１７のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１９】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法において、
前記中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計５層の積層構造を有し、Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記透明膜を形成する、光電変換装置の製造方法。
【請求項２０】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置において、
前記中間層が透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜の計４層の積層構造をもつ光電変換装置。
【請求項２１】
前記透明導電膜が、ＺｎＯを含む材料により構成された、請求項２０に記載の光電変換装置。
【請求項２２】
前記透明膜が、ＳｉＯ２を主として含むプラズマ耐性保護層である、請求項２０または２１に記載の光電変換装置。
【請求項２３】
前記透明膜がＳｉ、Ｏ、Ｃを含むプラズマ耐性保護層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である請求項２０または２１に記載の光電変換装置。
【請求項２４】
前記透明導電膜が、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項２０から２３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項２５】
前記透明膜が、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、請求項２０から２４のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項２６】
積層された少なくとも２層の光電変換層と、
前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法において、
前記中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜の計４層の積層構造を有し、Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記透明膜を形成する、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、光電変換装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜型太陽電池は、出力電力を増加させるために、電圧・電流の両面で様々な工夫がなされてきた。特に入射光を有効に吸収して電流とし、開放電圧を増加させるために、積層型（タンデム型）構造が提案されている。さらに、光入射側（上部）光電変換層からの電流を増加させるために、例えば、非特許文献１のように、上部のアモルファスシリコン光電変換層と下部の多結晶薄膜光電変換層との間に膜厚を最適化した透明導電膜構造（中間反射層、略して中間層）が提案された。
【特許文献１】特開２００１−３０８３５４号公報
【特許文献２】特開２００２−１１８２７３号公報
【非特許文献１】第２回太陽光発電世界会議（2nd world conferenceand exhibition on photovoltaic solar energy conversion, 1998, Vienna, Austria）スイスNeuchatel大学からの報告（ｐｐ７２８−７３１）
【非特許文献２】南内嗣、セラミックス、Vol. 42, No. 1 (2007)、「ＺｎＯ系代替材料の優位性と問題点」図４
【発明の開示】
【０００３】
しかし、中間層が上部光電変換層に反射する光波長域を最適化してさらに、上部光電変換層の電流を増加させる必要があり、例えば、特許文献１のように、複数層の中間層を設けて反射光の選択性を向上させる技術があるが、増加する電流量の割に合わないコストアップにつながっていた。
【０００４】
また別の問題として、例えば、特許文献２のように、中間層を導入した場合、モジュール化して直列接続回路を構成した際、中間層が電流リーク経路となって、モジュール特性が劣化することが知られている。特許文献２では、中間層の導電率の最適化をもってこの現象を防止しているが、劣化抑制には限界があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低コストでより高い性能を得ることができる光電変換装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
上記課題について本発明者らが鋭意検討を行なった結果、上部光電変換層の形成後の中間層形成後に、プラズマＣＶＤ製膜装置による下部光電変換層を形成するプロセス（例えば水素プラズマ暴露）の影響により、中間層が下部光電変換層に接する表面上に光吸収が増加する表面層が形成されることがわかった。また、この光吸収が増加する表面層は、中間層材料であるＧａドープＺｎＯ（ＧＺＯ）等のＺｎＯ系材料が水素で還元した変質層であることがわかった。これにより中間層での光吸収ロスが生じ、太陽電池全体の発電電力が低下していた。
そこで、プラズマ耐性の高い、ＳｉＯ２により構成された薄い皮膜を保護層として中間層表面に形成することで、中間層表面の変性を防止できることを見出した。通常ＳｉＯ２は絶縁性が高いが、研究の結果、ＳｉＣターゲットに対するＡｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、導電性がありかつ光学的に透明なＳｉＯ２−ｘＣｙが適用される。（なお、ｘとｙは小さい値である。以後、単にＳｉＯ２と表記する。）
また、ＺｎＯは膜厚減で抵抗率を増加する特性があり、上記技術を用いることで中間層の高抵抗化のために中間層膜厚を減少することが可能となり、面内方向の電気導電性を低下させることで電流リーク経路を減じる効果があることも見出した。
上記技術は、特許文献２以上の電流リーク防止機能をもち、さらに同特許文献２で何ら対策が施されていない中間層のプラズマによる劣化をも防止する。
【０００７】
また、中間層を有する薄膜タンデム型太陽電池で生じる、中間層を介した電流リークを防止するには、中間層の高抵抗化が有効であることがわかった。しかし、特許文献２では、中間層材料であるＧａドープＺｎＯ（ＧＺＯ）のＧａドープ量の調整・酸素濃度の増加でＧＺＯの高抵抗化を図っているが、高抵抗化には限界があった。非特許文献２の図４によれば、ＺｎＯ膜厚の減少に伴い、ＺｎＯの抵抗率が減少することを示している。これは膜厚減少とともに、薄膜を構成するＺｎＯ結晶粒の粒径が減少するためである。従って、中間層での電流リーク防止には、ＺｎＯ膜厚を可能な限り薄くすればよい。しかし、中間層の役割である、光入射側（上部）光電変換層からの電流を増加させるための、特定波長光の選択的反射率増加には、決められた膜厚のＺｎＯでなくてはならない。
そこで、ＺｎＯが薄いままで、所望の光学特性をもつ膜厚を有するために、ＺｎＯ／ＳｉＯ２／ＺｎＯというＺｎＯ薄膜による積層構造を取ればよい。こうすれば、導電性をもつＺｎＯの膜厚を薄く保つことで高抵抗率が満たされ、ＳｉＯ２の存在により、特定波長光の選択的反射率増加も実現できる。
【０００８】
さらに、ＺｎＯが薄いままで、所望の光学特性をもつ膜厚を有するために、ＺｎＯ／ＳｉＯ２／ＺｎＯ／ＳｉＯ２／ＺｎＯという計５層の積層構造を取れば、導電性をもつＺｎＯの膜厚を薄く保つことで高抵抗率を満たし、より良好な特定波長光の選択的反射率増加も実現できる。
または、保護層を設けた、ＺｎＯ／ＳｉＯ２／ＺｎＯ／ＳｉＯ２という計４層の積層構造を取ることにより、導電性をもつＺｎＯの膜厚を薄く保つことで高抵抗率が満たされ、プラズマ暴露による光吸収層の形成を防止できる。
【０００９】
すなわち、本発明においては上記課題を解決するために以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置であって、前記中間層表面にプラズマ耐性保護層を有することを特徴とする。
【００１０】
前記第１の態様に係る光電変換装置において、前記プラズマ耐性保護層は、ＳｉＯ２を主として含むものとすることができる。
また、前記第１の態様に係る光電変換装置において、前記プラズマ耐性保護層は、Ｓｉ、Ｏ、Ｃを含む層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である層とすることができる。
【００１１】
前記第１の態様に係る光電変換装置において、前記プラズマ耐性保護層は、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法であって、Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記中間層表面にプラズマ耐性保護層を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置であって、前記中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計３層の積層構造を有することを特徴とする。
【００１４】
前記第３の態様に係る光電変換装置において、前記透明導電膜は、ＺｎＯを含む材料により構成することができる。
【００１５】
前記第３の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜は、ＳｉＯ２を主として含む層とすることができる。
また、前記第３の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜はＳｉ、Ｏ、Ｃを含む層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である層とすることができる。
【００１６】
前記第３の態様に係る光電変換装置において、前記透明導電膜は、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。
【００１７】
前記第３の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜は、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることができる。
【００１８】
本発明の第４の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法であって、中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計３層の積層構造を有し、Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記透明膜を形成することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第５の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置であって、前記中間層が透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計５層の積層構造をもつことを特徴とする。
【００２０】
前記第５の態様に係る光電変換装置において、前記透明導電膜は、ＺｎＯを含む材料により構成することができる。
【００２１】
前記第５の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜が、ＳｉＯ２を主として含む層とすることができる。
また、前記第５の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜はＳｉ、Ｏ、Ｃを含む層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である層とすることができる。
【００２２】
前記第５の態様に係る光電変換装置において、前記透明導電膜は、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。
【００２３】
前記第５の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜は、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることができる。
【００２４】
本発明の第６の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法であって、中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜／透明導電膜の計５層の積層構造を有し、Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記透明膜を形成することを特徴とする。
【００２５】
本発明の第７の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置であって、前記中間層が透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜の計４層の積層構造をもつことを特徴とする。
【００２６】
前記第７の態様に係る光電変換装置において、前記透明導電膜は、ＺｎＯを含む材料により構成することができる。
【００２７】
前記第７の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜は、ＳｉＯ２を主として含むプラズマ耐性保護層とすることができる。
また、前記第７の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜はＳｉ、Ｏ、Ｃを含むプラズマ耐性保護層であり、Ｏの比率が２０％以上６０％以下であり、Ｃの比率が５％以上３０％以下である層とすることができる。
【００２８】
前記第７の態様に係る光電変換装置において、前記透明導電膜は、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。
【００２９】
前記第７の態様に係る光電変換装置において、前記透明膜は、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることができる。
【００３０】
本発明第８の態様は、積層された少なくとも２層の光電変換層と、前記２層の光電変換層の間に介在し、該２層の光電変換層を電気的及び光学的に接続する中間層とを備えた光電変換装置を製造する方法であって、前記中間層が、透明導電膜／透明膜／透明導電膜／透明膜の計４層の積層構造を有し、Ａｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、前記透明膜を形成することを特徴とする。
【００３１】
本発明の光電変換装置及びその製造方法によれば、中間層による特定波長光の選択的反射率増加も実現しながら、モジュール化での中間層を介した電流リークを防止することができる。したがって、低コストでより高い性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。
【図２】同光電変換装置の製造方法の一部を示す概略図である。
【図３】同光電変換装置の製造方法の一部を示す概略図である。
【図４】同光電変換装置の製造方法の一部を示す概略図である。
【図５】同光電変換装置の製造方法の一部を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
５０…太陽電池パネル、９０…光電変換装置、９１…第１セル層、９２…第２セル層、９３…中間層、９３Ａ…プラズマ耐性保護層、１０１…基板、１０２…透明電極層、１０３…光電変換層、１０４…裏面電極層、１９０…光電変換装置、１９１…第１セル層、１９２…第２セル層、１９３…中間層、１９３Ａ…透明導電膜、１９３Ｂ…透明膜、１９３Ｃ…透明導電膜、２０１…基板、２０２…透明電極層、２０３…光電変換層、２０４…裏面電極層、２９０…光電変換装置、２９１…第１セル層、２９２…第２セル層、２９３…中間層、２９３Ａ…透明導電膜、２９３Ｂ…透明膜、２９３Ｃ…透明導電膜、２９３Ｄ…透明膜、２９３Ｅ…透明導電膜、３０１…基板、３０２…透明電極層、３０３…光電変換層、３０４…裏面電極層、３９０…光電変換装置、３９１…第１セル層、３９２…第２セル層、３９３…中間層、３９３Ａ…透明膜、３９３Ｂ…透明導電膜、３９３Ｃ…透明膜、３９３Ｄ…透明導電膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。光電変換装置９０は、シリコン系太陽電池であり、基板１、透明電極層２、太陽電池光電変換層３としての第１セル層（第２光電変換層）９１ならびに第２セル層（第１光電変換層）９２、及び裏面電極層４を具備する。本実施形態において、第１セル層９１はアモルファスシリコン系光電変換層であり、第２セル層９２は結晶質シリコン系光電変換層である。
なお、ここで、シリコン系とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。また、結晶質シリコン系とは、アモルファスシリコン系すなわち非晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、微結晶シリコンや多結晶シリコン系も含まれる。【００３５】
第１セル層９１及び第２セル層９２の間には、透明導電膜からなる中間層９３を設ける。中間層９３のボトム層側表面には、ＳｉＯ２−ｘＣｙにより構成されたプラズマ耐性保護層９３Ａが設けられる。【００３６】
次に、本実施形態による太陽電池パネルの製造方法について説明する。ここでは、基板１としてのガラス基板上に太陽電池光電変換層３としてアモルファスシリコン系光電変換層及び結晶質シリコン系光電変換層を順次積層する例について説明する。図２〜図５は、本実施形態による太陽電池パネルの製造方法を示す概略図である。【００３７】
（１）図２（ａ）
基板１としてソーダフロートガラス基板（１．４ｍ×１．１ｍ×板厚：４ｍｍ）を使用する。基板端面は破損防止にコーナー面取りやＲ面取り加工されていることが望ましい。【００３８】
（２）図２（ｂ）
前記実施形態に基づき、基板１上に透明電極層２を製膜し、透明電極付き基板を形成する。透明電極層２として、透明電極膜に加えて、基板１と透明電極膜との間にアルカリバリア膜（図示されず）を形成しても良い。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）を５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。【００３９】
（３）図２（ｃ）
その後、基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、ＹＡＧレーザーの第１高調波（１０６４ｎｍ）を、図の矢印に示すように、透明電極膜の膜面側から入射する。加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極膜を発電セルの直列接続方向に対して垂直な方向へ、基板１とレーザー光を相対移動して、溝１０を形成するように幅約６ｍｍ以上１０ｍｍ以下の短冊状にレーザーエッチングする。【００４０】
（４）図２（ｄ）
プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０Ｐａ以上１５０Ｐａ以下、基板温度：約２００℃にて光電変換層３の第１セル層（トップ層）９１として、アモルファスシリコン薄膜からなるｐ層膜／ｉ層膜／ｎ層膜を順次製膜する。第１セル層９１は、ＳｉＨ４ガスとＨ２ガスとを主原料に、透明電極層２の上に製膜される。太陽光の入射する側からｐ層、ｉ層、ｎ層がこの順で積層される。
本実施形態において、第１セル層９１のｐ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，ＣＨ４，Ｂ２Ｈ６ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、非晶質のＢドープＳｉＣ膜であり、膜厚は４ｎｍ以上１６ｎｍ以下とすることが好ましい。第１セル層９１のｉ層は、ＳｉＨ４とＨ２をＲＦプラズマで反応生成させた、非晶質Ｓｉ膜であり、膜厚は１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることが好ましい。第１セル層９１のｎ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，ＰＨ３ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、ｎ層単膜のラマン比は２以上であり、膜厚は１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下とすることが好ましい。なお、ここで「ラマン比」とはラマン分光評価で５２０ｃｍ−１の結晶Ｓｉの強度と４８０ｃｍ−１のａ−Ｓｉの強度の比（結晶Ｓｉの強度／ａ−Ｓｉの強度）をいう（以下同じ）。前記ｐ層膜とｉ層膜の間には界面特性の向上のためにバッファー層（図示略）を設けても良い。【００４１】
次に、第１セル層９１の上に、プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０００Ｐａ以下、基板温度：約２００℃、プラズマ発生周波数：４０ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下にて、第２セル層（ボトム層）９２としての微結晶シリコン薄膜からなる微結晶ｐ層膜／微結晶ｉ層膜／微結晶ｎ層膜を順次製膜する。
第２セル層９２は本実施形態では、第２セル層９２のｐ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，Ｂ２Ｈ６ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、ｐ層単膜のラマン比は２以上であり、膜厚は１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とすることが好ましい。第２セル層９２のｉ層は、ＳｉＨ４とＨ２をＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、このｉ層を１．５μｍ膜厚に積んだときのラマン比は５以上（本実施形態では８）であり、膜厚は１０００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下とすることが好ましい。第２セル層９２のｎ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，ＰＨ３ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、ｎ層単膜のラマン比は２以上であり、膜厚は１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下とすることが好ましい。【００４２】
微結晶シリコン薄膜、特に微結晶ｉ層膜をプラズマＣＶＤ法で形成するにあたり、プラズマ放電電極と基板１の表面との距離ｄは、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすることが好ましい。３ｍｍより小さい場合、大型基板に対応する製膜室内の各構成機器精度から距離ｄを一定に保つことが難しくなるとともに、近過ぎて放電が不安定になる恐れがある。１０ｍｍより大きい場合、十分な製膜速度（１ｎｍ／ｓ以上）を得難くなるとともに、プラズマの均一性が低下しイオン衝撃により膜質が低下する。第２セル層９２のｉ層は、ＲＦ周波数４０ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下、ガス圧力５００Ｐａ以上３０００Ｐａ以下、製膜速度１ｎｍ／ｓ以上３ｎｍ／ｓ以下で製膜されることが好ましく、本実施形態においてはＲＦ周波数６０ＭＨｚ、ガス圧力１．６ｋＰａ、製膜速度２ｎｍ／ｓで製膜される。【００４３】
第１セル層９１と第２セル層９２の間に電流整合性を取るために半反射膜となることを目的に、中間層９３として、膜厚１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下のＺｎＯ系膜をスパッタリング装置により製膜して設ける。この中間層９３は、ＺｎＯ単膜での光吸収率がλ＝４５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲で１％未満であることが好ましい。【００４４】
さらに、中間層９３の表面に、ＳｉＣターゲットに対するＡｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより、プラズマ耐性保護層９３Ａを形成する。これにより、導電性がありかつ光学的に透明なＳｉＯ２−ｘＣｙを形成することができる。
上記ｘ、ｙは小さい値であり、Ｃの比率は５〜３０％の場合に好ましい保護層が得られる。（Ｓｉ：１、Ｏ：２、Ｃ：０．１５〜０．９（ｘ＝０、ｙ＝０．１５〜０．９））【００４５】
プラズマ耐性保護層９３Ａのスパッタ製膜条件は以下の通りである。
ガス圧：５×１０−３Ｔｏｒｒ
ガス組成：Ａｒ＋Ｏ２
パワー：１Ｗ／ｃｍ２
装置名：ＤＣスパッタ、ＳｉＣ＋Ｓｉターゲット
膜組成はＡｒ／Ｏ２ガス比で調節することができる。アルゴン：酸素比が５０〜１０００、特に１００〜４００の場合に、適切なＣ比率を有するＳｉＯ２−ｘＣｙを得ることができる。【００４６】
プラズマ耐性保護層９３Ａの膜厚は、２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、好ましくは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の場合に良好な結果が得られる。最小値の２ｎｍは確実に被覆し、被覆率を上げる観点から設定し、また、導電率の点からＳｉＯ２が厚すぎると電気伝導がなくなることから最大値を３０ｎｍとする。【００４７】
プラズマ耐性保護層９３Ａが形成されていない、ガラス／ＧＺＯ／ｐ−Ｓｉでの光吸収率（平均０．３％、波長域６００〜１１００ｎｍ）と比較し、光吸収率が波長域６００〜１１００ｎｍにおいて平均０．１％以下となり、実質的に光吸収をなくすことができる。【００４８】
なお、中間層９３の形成は、透明導電膜／プラズマ耐性保護層（透明膜）９３Ａの順にターゲットを設置した連続スパッタ製膜でもよいし、透明導電膜／プラズマ耐性保護層（透明膜）９３Ａで個別のスパッタ室を用意したバッチ式スパッタ製膜でもよい。【００４９】
（５）図２（ｅ）
基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、光電変換層３の膜面側から入射する。パルス発振：１０ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下として加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明導電層２のレーザーエッチングラインの約１００μｍ以上１５０μｍ以下の横側を狙い、溝１１を形成するようにレーザーエッチングする。レーザーエッチングラインの位置は、逆転していなければ問題ないものであるが、位置決めの公差を考慮して、前記数値を狙ったものである。【００５０】
（６）図３（ａ）
裏面電極層４としてＡｇ膜をスパッタリング装置により減圧雰囲気、約１５０℃にて順次製膜する。裏面電極層４は本実施形態では、Ａｇ膜を膜厚１５０ｎｍ以上で製膜し、さらにｎ層と裏面電極層４との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、光電変換層３と裏面電極層４との間に膜厚１０ｎｍ以上のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜）をスパッタリング装置により製膜して設ける。【００５１】
（７）図３（ｂ）
基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、基板１側から入射する。レーザー光が光電変換層３で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層４が爆裂して除去される。パルス発振：１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下として加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明導電層２のレーザーエッチングラインの約２５０μｍ以上４００μｍ以下の横側を狙い、溝１２を形成するようにレーザーエッチングする。レーザーエッチングラインの位置は、逆転していなければ問題ないものであるが、位置決めの公差を考慮して、前記数値を狙ったものである。【００５２】
（８）図３（ｃ）
発電領域を区分して、基板端周辺の膜端部においてレーザーエッチングによる直列接続部分が短絡し易い影響を除去する。基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、基板１側から入射する。レーザー光が透明電極層２と光電変換層３で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層４が爆裂して、裏面電極層４／光電変換層３／透明電極層２が除去される。パルス発振：１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下として加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、基板１の端部から５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の位置を、Ｘ方向絶縁溝１５を形成するようにレーザーエッチングする。このとき、Ｙ方向絶縁溝は後工程で基板１周囲領域の膜面研磨除去処理を行うので、設ける必要がない。
絶縁溝１５は基板１の端より５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置にてエッチングを終了させることにより、太陽電池パネル端部からの太陽電池モジュール６内部への外部湿分浸入の抑制に、有効な効果を呈するので好ましい。【００５３】
（９）図４（ａ）
後工程のＥＶＡ等を介したバックシートとの健在な接着・シール面を確保するために、基板１周辺（周囲領域１４）の積層膜は、段差があるとともに剥離し易いため、この膜を除去する。まず、基板の端から５ｍｍ以上１５ｍｍ以下で、前述の図３（ｃ）工程で設けた絶縁溝１５よりも基板端側における裏面電極層４／光電変換層３／透明導電層２において、砥石研磨やブラスト研磨などを用いて除去を行う。
研磨屑や砥粒は基板１を洗浄処理して除去した。【００５４】
（１０）図４（ｂ）
端子箱取付け部分はバックシートに開口貫通窓を設けて集電板を取出す。この開口貫通窓部分には絶縁材を複数層設置して外部からの湿分などの浸入を抑制する。
直列に並んだ一方端の太陽電池発電セルと、他方端部の太陽電池発電セルとから銅箔を用いて集電して太陽電池パネル裏側の端子箱部分から電力が取出せるように処理する。銅箔は各部との短絡を防止するために銅箔幅より広い絶縁シートを配置する。
集電用銅箔などが所定位置に配置された後に、太陽電池モジュール６の全体を覆い、基板１からはみ出さないようにＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等による充填材シートを配置する。
ＥＶＡの上に、防水効果の高いバックシート２１を設置する。バックシート２１は本実施形態では防水防湿効果が高いようにＰＴＥシート／ＡＬ箔／ＰＥＴシートの３層構造よりなる。
バックシート２１までを所定位置に配置したものを、ラミネータにより減圧雰囲気で内部の脱気を行い約１５０℃以上１６０℃以下でプレスしながら、ＥＶＡを架橋させて密着させる。【００５５】
（１１）図５（ａ）
太陽電池モジュール６の裏側２４に端子箱を接着剤で取付ける。【００５６】
（１２）図５（ｂ）
銅箔と端子箱の出力ケーブル２３とをハンダ等で接続し、端子箱内部を封止剤（ポッティング剤）で充填して密閉する。これで太陽電池パネル５０が完成する。【００５７】
（１３）図５（ｃ）
図５（ｂ）までの工程で形成された太陽電池パネル５０について発電検査ならびに、所定の性能試験を行う。発電検査は、ＡＭ１．５、全天日射基準太陽光（１０００Ｗ／ｍ２）のソーラシミュレータを用いて行う。【００５８】
（１４）図５（ｄ）
発電検査（図５（ｃ））に前後して、外観検査をはじめ所定の性能検査を行う。【００５９】
以上のように、本実施形態の光電変換装置９０によれば、中間層９３の表面にプラズマ耐性の高いＳｉＯ２の薄い皮膜をプラズマ耐性保護層９３Ａとして製膜することで、中間層表面の変性を防止して、中間層９３での光吸収ロスを抑制することができる。したがって、より低コストで高い性能の光電変換装置９０を得ることができる。【００６０】
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照して説明する。
図６は、本実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。光電変換装置１９０は、シリコン系太陽電池であり、基板１０１、透明電極層１０２、太陽電池光電変換層１０３としての第１セル層（第２光電変換層）１９１ならびに第２セル層（第１光電変換層）１９２、及び裏面電極層１０４を具備する。本実施形態において、第１セル層１９１はアモルファスシリコン系光電変換層であり、第２セル層１９２は結晶質シリコン系光電変換層である。
なお、ここで、シリコン系とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。また、結晶質シリコン系とは、アモルファスシリコン系すなわち非晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、微結晶シリコンや多結晶シリコン系も含まれる。【００６１】
第１セル層１９１及び第２セル層１９２の間には、中間層１９３を設ける。中間層１９３は透明導電膜１９３Ａ／透明膜１９３Ｂ／透明導電膜１９３Ｃの計３層からなる。透明膜１９３Ｂは、ＳｉＯ２−ｘＣｙにより構成された層である。【００６２】
本実施形態による太陽電池パネルの製造方法については、前記第１実施形態と共通の工程はその詳しい説明を省略する。【００６３】
本実施形態においては、第１セル層１９１と第２セル層１９２の間に電流整合性を取るために半反射膜となることを目的に、中間層１９３の透明導電膜１９３Ａ及び１９３Ｃとして、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜）をスパッタリング装置により製膜して設ける。この中間層１９３は、ＺｎＯ単膜での光吸収率がλ＝４５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲で１％未満であることが好ましい。また透明膜１９３Ｂを、ＳｉＣターゲットに対するＡｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより形成する。これにより、導電性がありかつ光学的に透明なＳｉＯ２−ｘＣｙを形成することができる。
上記ｘ、ｙは小さい値であり、Ｃの比率は５〜３０％の場合に好ましい結果が得られる。（Ｓｉ：１、Ｏ：２、Ｃ：０．１５〜０．９（ｘ＝０、ｙ＝０．１５〜０．９））【００６４】
透明膜１９３Ｂのスパッタ製膜条件は以下の通りである。
ガス圧：５×１０−３Ｔｏｒｒ
ガス組成：Ａｒ＋Ｏ２
パワー：１Ｗ／ｃｍ２
装置名：ＤＣスパッタ、ＳｉＣ＋Ｓｉターゲット
膜組成はＡｒ／Ｏ２ガス比で調節することができる。アルゴン：酸素比が５０〜１０００、特に１００〜４００の場合に、適切なＣ比率を有するＳｉＯ２−ｘＣｙを得ることができる。【００６５】
透明膜１９３Ｂの膜厚は、２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、好ましくは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の場合に良好な結果が得られる。最小値の２ｎｍは確実に被覆し、被覆率を上げる観点から設定し、また、導電率の点からＳｉＯ２が厚すぎると電気伝導がなくなることから最大値を３０ｎｍとする。透明導電膜１９３Ａ，１９３Ｃの寸法は５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。【００６６】
透明膜１９３Ｂが形成されていない、ガラス／ＧＺＯ／ｐ−Ｓｉでの光吸収率（平均０．３％、波長域６００〜１１００ｎｍ）と比較し、光吸収率が波長域６００〜１１００ｎｍにおいて平均０．１％以下となり、実質的に光吸収をなくすことができる。【００６７】
なお、中間層１９３の形成は、透明導電膜１９３Ｃ、透明膜１９３Ｂ、透明導電膜１９３Ａの順にターゲットを設置した連続スパッタ製膜でもよいし、透明導電膜１９３Ａ、１９３Ｃ、透明膜１９３Ｂで個別のスパッタ室を用意したバッチ式スパッタ製膜でもよい。【００６８】
以上のように、本実施形態の光電変換装置１９０によれば、中間層１９３が透明導電膜１９３Ａ／透明膜１９３Ｂ／透明導電膜１９３Ｃの３層の積層構造を持つことで、透明導電膜が薄いままで所望の光学特性を得ることができ、中間層の高抵抗性が満たされ、中間層を介した電流リークを防止でき、中間層による特定波長光の選択的反射率増減も実現できる。すなわち、中間層の光学特性を劣化させることなく、電気特性（高抵抗性）を向上できる。この結果、上記特許文献２の１×１０−３Ω・ｃｍ以上の抵抗率を持つ中間層を実現できる。【００６９】
次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照して説明する。
図７は、本実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。光電変換装置２９０は、シリコン系太陽電池であり、基板２０１、透明電極層２０２、太陽電池光電変換層２０３としての第１セル層（第２光電変換層）２９１ならびに第２セル層（第１光電変換層）２９２、及び裏面電極層２０４を具備する。本実施形態において、第１セル層２９１はアモルファスシリコン系光電変換層であり、第２セル層２９２は結晶質シリコン系光電変換層である。
なお、ここで、シリコン系とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。また、結晶質シリコン系とは、アモルファスシリコン系すなわち非晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、微結晶シリコンや多結晶シリコン系も含まれる。【００７０】
第１セル層２９１及び第２セル層２９２の間には、中間層２９３を設ける。中間層２９３は透明導電膜２９３Ａ／透明膜２９３Ｂ／透明導電膜２９３Ｃ／透明膜２９３Ｄ／透明導電膜２９３Ｅの計５層からなる。透明膜２９３Ｂ，２９３Ｄは、ＳｉＯ２−ｘＣｙにより構成された層である。【００７１】
本実施形態による太陽電池パネルの製造方法については、前記第１実施形態と共通の工程はその詳しい説明を省略する。【００７２】
第１セル層２９１と第２セル層２９２の間に電流整合性を取るために半反射膜となることを目的に、中間層２９３の透明導電膜２９３Ａ，２９３Ｃ，２９３Ｅとして、各々膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜）をスパッタリング装置により製膜して設ける。この中間層２９３は、ＺｎＯ単膜での光吸収率がλ＝４５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲で１％未満であることが好ましい。また透明膜２９３Ｂ、２９３Ｄを、ＳｉＣターゲットに対するＡｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより形成する。これにより、導電性がありかつ光学的に透明なＳｉＯ２−ｘＣｙを形成することができる。
上記ｘ、ｙは小さい値であり、Ｃの比率は５〜３０％の場合に好ましい結果が得られる。（Ｓｉ：１、Ｏ：２、Ｃ：０．１５〜０．９（ｘ＝０、ｙ＝０．１５〜０．９））【００７３】
透明膜２９３Ｂ、２９３Ｄのスパッタ製膜条件は以下の通りである。
ガス圧：５×１０−３Ｔｏｒｒ
ガス組成：Ａｒ＋Ｏ２
パワー：１Ｗ／ｃｍ２
装置名：ＤＣスパッタ、ＳｉＣ＋Ｓｉターゲット
膜組成はＡｒ／Ｏ２ガス比で調節することができる。アルゴン：酸素比が５０〜１０００、特に１００〜４００の場合に、適切なＣ比率を有するＳｉＯ２−ｘＣｙを得ることができる。【００７４】
透明膜２９３Ｂ、２９３Ｄの膜厚は、２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、好ましくは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の場合に良好な結果が得られる。最小値の２ｎｍは確実に被覆し、被覆率を上げる観点から設定し、また、導電率の点からＳｉＯ２が厚すぎると電気伝導がなくなることから最大値を３０ｎｍとする。透明導電膜２９３Ａ，２９３Ｃ，２９３Ｅの寸法は５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。【００７５】
透明膜２９３Ｂ、２９３Ｄが形成されていない、ガラス／ＧＺＯ／ｐ−Ｓｉでの光吸収率（平均０．３％、波長域６００〜１１００ｎｍ）と比較し、光吸収率が波長域６００〜１１００ｎｍにおいて平均０．１％以下となり、実質的に光吸収をなくすことができる。【００７６】
なお、中間層２９３の形成は、透明導電膜２９３Ｅ、透明膜２９３Ｄ、透明導電膜２９３Ｃ、透明膜２９３Ｂ、透明導電膜２９３Ａの順にターゲットを設置した連続スパッタ製膜でもよいし、透明導電膜、透明膜で個別のスパッタ室を用意したバッチ式スパッタ製膜でもよい。【００７７】
以上のように、本実施形態の光電変換装置２９０によれば、中間層２９３が透明導電膜２９３Ａ／透明膜２９３Ｂ／透明導電膜２９３Ｃ／透明膜２９３Ｄ／透明導電膜２９３Ｅの５層の積層構造を持つことで、中間層の高抵抗性が満たされ、中間層を介した電流リークを防止でき、中間層による特定波長光の選択的反射率増減も実現できる。すなわち、中間層の光学特性を劣化させることなく、電気特性（高抵抗性）を向上できる。この結果、上記特許文献２の１×１０−３Ω・ｃｍ以上の抵抗率を持つ中間層を実現できる。【００７８】
次に、本発明の第４実施形態について、図面を参照して説明する。
図８は、本実施形態に係る光電変換装置の構成を示す概略図である。光電変換装置３９０は、シリコン系太陽電池であり、基板３０１、透明電極層３０２、太陽電池光電変換層３０３としての第１セル層（第２光電変換層）３９１ならびに第２セル層（第１光電変換層）３９２、及び裏面電極層３０４を具備する。本実施形態において、第１セル層３９１はアモルファスシリコン系光電変換層であり、第２セル層３９２は結晶質シリコン系光電変換層である。
なお、ここで、シリコン系とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。また、結晶質シリコン系とは、アモルファスシリコン系すなわち非晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、微結晶シリコンや多結晶シリコン系も含まれる。【００７９】
第１セル層３９１及び第２セル層３９２の間には、中間層３９３を設ける。中間層３９３は、ボトム層側より、透明膜３９３Ａ／透明導電膜３９３Ｂ／透明膜３９３Ｃ／透明導電膜３９３Ｄの計４層からなる。透明膜３９３Ａ、３９３Ｃは、ＳｉＯ２−ｘＣｙにより構成されたプラズマ耐性保護層である。【００８０】
本実施形態による太陽電池パネルの製造方法については、前記第１実施形態と共通の工程はその詳しい説明は省略する。【００８１】
第１セル層３９１と第２セル層３９２の間に電流整合性を取るために半反射膜となることを目的に、中間層３９３の透明導電膜３９３Ｂ，３９３Ｄとして、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜）をスパッタリング装置により製膜して設ける。この中間層３９３は、ＺｎＯ単膜での光吸収率がλ＝４５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲で１％未満であることが好ましい。また透明膜３９３Ａ、３９３Ｃを、ＳｉＣターゲットに対するＡｒ／Ｏ２ガス組成のスパッタにより形成する。これにより、導電性がありかつ光学的に透明なＳｉＯ２−ｘＣｙを形成することができる。
上記ｘ、ｙは小さい値であり、Ｃの比率は５〜３０％の場合に好ましい結果が得られる。（Ｓｉ：１、Ｏ：２、Ｃ：０．１５〜０．９（ｘ＝０、ｙ＝０．１５〜０．９））【００８２】
透明膜３９３Ａ、３９３Ｃのスパッタ製膜条件は以下の通りである。
ガス圧：５×１０−３Ｔｏｒｒ
ガス組成：Ａｒ＋Ｏ２
パワー：１Ｗ／ｃｍ２
装置名：ＤＣスパッタ、ＳｉＣ＋Ｓｉターゲット
膜組成はＡｒ／Ｏ２ガス比で調節することができる。アルゴン：酸素比が５０〜１０００、特に１００〜４００の場合に、適切なＣ比率を有するＳｉＯ２−ｘＣｙを得ることができる。【００８３】
透明膜３９３Ａ、３９３Ｃの膜厚は、２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、好ましくは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の場合に良好な結果が得られる。最小値の２ｎｍは確実に被覆し、被覆率を上げる観点から設定し、また、導電率の点からＳｉＯ２が厚すぎると電気伝導がなくなることから最大値を３０ｎｍとする。透明導電膜３９３Ｂ，３９３Ｄの寸法は５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。【００８４】
透明膜３９３Ａ、３９３Ｃが形成されていない、ガラス／ＧＺＯ／ｐ−Ｓｉでの光吸収率（平均０．３％、波長域６００〜１１００ｎｍ）と比較し、光吸収率が波長域６００〜１１００ｎｍにおいて平均０．１％以下となり、実質的に光吸収をなくすことができる。【００８５】
なお、中間層３９３の形成は、透明導電膜３９３Ｄ、透明膜３９３Ｃ、透明導電膜３９３Ｂ、透明膜３９３Ａの順にターゲットを設置した連続スパッタ製膜でもよいし、透明導電膜、透明膜で個別のスパッタ室を用意したバッチ式スパッタ製膜でもよい。【００８６】
以上のように、本実施形態の光電変換装置３９０によれば、中間層３９３が、プラズマ耐性の高いＳｉＯ２の薄い皮膜を保護層とした、透明膜３９３Ａ／透明導電膜３９３Ｂ／透明膜３９３Ｃ／透明導電膜３９３Ｄの４層の積層構造を持つことで、透明導電膜が薄いままで所望の光学特性を得ることができ、中間層の高抵抗性が満たされ、中間層を介した電流リークを防止でき、中間層による特定波長光の選択的反射率増減も実現できる。また、透明膜が保護層となり、光電変換層に対して透明導電膜が直接接することなく、光吸収が増加する表面層の形成を抑制できる。すなわち、中間層の光学特性を劣化させることなく、電気特性（高抵抗性）を向上できる。この結果、上記特許文献２の１×１０−３Ω・ｃｍ以上の抵抗率を持つ中間層を実現できる。【００８７】
試験例１
上記各実施形態の構成要素であるＳｉＯ２−ｘＣｙの組成について検討した。【００８８】
表１に示す各組成を有するＳｉＯ２−ｘＣｙ膜（膜厚１０ｎｍ）を２層のＧＺＯ膜（膜厚各４０ｎｍ）で挟んだ構造を有する３層の積層構造からなる試料（ａ）〜（ｄ）を製膜し、各試料の膜面垂直方向の抵抗および光学的吸収を調べた。結果も表１に示す。なお、比較対象として、中間層の既存例であるＧＺＯ単膜(膜厚４０ｎｍ）の膜面垂直方向の抵抗は６Ωであった。【００８９】
【表１】
2008120498.tif 000003
【００９０】
作製した試料（ａ）〜（ｄ）の特徴を検討した結果、表１の通り、記号（ａ）の試料は、光学的吸収があるため、中間層には使えないものであった。また、記号（ｄ）の試料は、既存例のＧＺＯ単膜よりも抵抗が高く、中間層には使えないものであった。
従って、中間層の垂直方向の抵抗および光学的吸収を考慮した場合、上記各実施形態の中間層を構成するＳｉＯ２−ｘＣｙの組成は、酸素組成：２０〜６０％、炭素組成：３０〜５％で望ましい結果が得られることがわかった。【００９１】
なお、本試験例のＳｉＯ２−ｘＣｙ膜は、第２実施形態の３層構造の構成要素である透明膜１９３Ｂと同様に配置されたものであるが、上記望ましい組成を有するＳｉＯ２−ｘＣｙは、他の構造における透明膜（第１実施形態のプラズマ耐性保護層９３Ａならびに第３実施形態および第４実施形態の複数積層構造における透明膜２９３Ｂ，２９３Ｄ，３９３Ａ，３９３Ｃ等）にも適用可能である。【００９２】
試験例２
上記各実施形態の構成要素であるＧＺＯからなる単膜の抵抗率の膜厚依存性について検討した。
低温の製膜温度条件（Ａ）ならびに高温の製膜温度条件（Ｂ）で、それぞれ表２に示した２種類の膜厚のＧＺＯを製膜して得られた各試料について、面内方向の抵抗率を測定した。結果も表２に示す。【００９３】
【表２】
2008120498.tif 000004
【００９４】
表２に示した結果より、製膜温度条件にかかわらず、ＧＺＯの膜厚が薄くなると抵抗率が上がることから、中間層を介した電流リークを防止するためには、ＧＺＯの薄膜化が有効であることがわかる。【００９５】
変形例１
上記第２実施形態では、中間層１９３の透明導電膜１９３Ａ及び１９３Ｃとして、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ膜）を製膜して設け、透明膜１９３Ｂとして、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＳｉＯ２−ｘＣｙ膜を製膜して設ける構成としたが、これに代えて、透明導電膜１９３Ａ及び１９３Ｃとして、膜厚１０ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ膜）を製膜して設け、透明膜１９３Ｂとして、膜厚１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下のＳｉＯ２−ｘＣｙ膜を製膜して設ける構成としてもよい。【００９６】
ここでは、既存の中間層である単膜ＧＺＯ（膜厚５０〜１００ｎｍ）で構成される構造を変更して面内方向の抵抗率を増加させるために、単膜ＧＺＯ膜厚を減少させる代わりに、２層のＧＺＯの間にＳｉＯ２−ｘＣｙを挿入し、光学解析で所望の光学特性が得られるようにＳｉＯ２−ｘＣｙの膜厚を調整する。そのため、ＧＺＯの面内方向の導電性はわずかである。【００９７】
変形例２
上記第２実施形態では、中間層１９３の透明導電膜１９３Ａ及び１９３Ｃとして、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ膜）を製膜して設け、透明膜１９３Ｂとして、膜厚２ｎｍ以上３０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＳｉＯ２−ｘＣｙ膜を製膜して設ける構成としたが、これに代えて、透明導電膜１９３Ａ及び１９３Ｃとして、膜厚５ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ膜）を製膜して設け、透明膜１９３Ｂとして、膜厚１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下のＳｉＯ２−ｘＣｙ膜を製膜して設ける構成としてもよい。【００９８】
ここでは、既存の中間層である単膜ＧＺＯ（膜厚５０〜１００ｎｍ）で構成される構造を変更して面内方向の抵抗率を増加させるために、単膜ＧＺＯ膜厚を減少させる代わりに、２層のＧＺＯの間にＳｉＯ２−ｘＣｙを挿入し、光学解析で所望の光学特性が得られるようにＳｉＯ２−ｘＣｙの膜厚を調整する。ここでＧＺＯは垂直方向電気伝導のコンタクト層の働きをもつだけである。
【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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【国際調査報告】
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