(57)【要約】【課題】より容易に製造できる状態で、シリコンからなる太陽電池セルと窒化物半導体からなる太陽電池セルとからなる多接合太陽電池において、各太陽電池セルの間の良好な電気伝導性が得られて効率よく発電ができるようにする。【解決手段】シリコンからなる第１太陽電池セル１３１のｐ型シリコン層１０２にｎ型シリコン層１０９を接して形成してトンネル接合を構成し、ｎ型シリコン層１０９に窒化物半導体からなる第２太陽電池セル１３２のｎ型ＧａＮ層１１０を貼り合わせる。【選択図】  図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型のシリコン基板，前記シリコン基板の上に形成されたｐ型のシリコンからなるｐ型シリコン層，および前記ｐ型シリコン層の上に接して形成されたｎ型のシリコンからなるｎ型シリコン層を備える第１太陽電池セルと、
太陽光を吸収するｐ型の窒化物半導体からなるｐ型窒化物半導体層，太陽光を吸収するｎ型の窒化物半導体からなるｎ型窒化物半導体層，およびｎ型のＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層を備える第２太陽電池セルと
を備え、
前記ｎ型シリコン層と前記ｎ型ＧａＮ層が貼り合わされて前記第１太陽電池セルおよび前記第２太陽電池セルが一体とされ、
前記ｐ型シリコン層の上に、前記ｎ型シリコン層，前記ｎ型窒化物半導体層，および前記ｐ型窒化物半導体層が、これらの順に積層され、
前記ｐ型シリコン層と前記ｎ型シリコン層とによりトンネル接合が形成されていることを特徴とする多接合太陽電池。
【請求項２】
請求項１記載の多接合太陽電池において、
前記ｐ型窒化物半導体層と前記ｎ型窒化物半導体層との間に形成された太陽光を吸収するアンドープの窒化物半導体からなる窒化物半導体層を備えることを特徴とする多接合太陽電池。
【請求項３】
ｎ型のシリコン基板，前記シリコン基板の上に形成されたｐ型のシリコンからなるｐ型シリコン層，および前記ｐ型シリコン層の上に接して形成されたｎ型のシリコンからなるｎ型シリコン層を備える第１太陽電池セルを作製し、前記ｐ型シリコン層と前記ｎ型シリコン層とによりトンネル接合が形成された状態とする第１工程と、
太陽光を吸収するｐ型の窒化物半導体からなるｐ型窒化物半導体層，太陽光を吸収するｎ型の窒化物半導体からなるｎ型窒化物半導体層，およびｎ型のＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層を備える第２太陽電池セルを作製する第２工程と、
前記ｎ型シリコン層と前記ｎ型ＧａＮ層とを貼り合わせて前記第１太陽電池セルと前記第２太陽電池セルとを一体にし、前記ｐ型シリコン層の上に、前記ｎ型シリコン層，前記ｎ型ＧａＮ層，前記ｎ型窒化物半導体層，および前記ｐ型窒化物半導体層が、これらの順に積層された状態とする第３工程と
を備えることを特徴とする多接合太陽電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の多接合太陽電池の製造方法において、
前記第２工程では、前記ｐ型窒化物半導体層と前記ｎ型窒化物半導体層との間に形成された太陽光を吸収するアンドープの窒化物半導体からなる窒化物半導体層を備える前記第２太陽電池セルを作製することを特徴とする多接合太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンから構成された太陽電池セルと窒化物半導体から構成された太陽電池セルとを貼り合わせて構成した多接合太陽電池およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＮをはじめとした窒化物半導体は、ＩＩＩ族元素の混合比を変えることで、０．７〜６．２ｅＶという広範な範囲のエネルギーギャップを有する材料が構成可能であるという特徴を有している。このバンドギャップ範囲は、いわゆる可視光の領域を完全に含んでおり、こうした特徴を生かしてＬＥＤ（Light Emitting Diode）などに応用され、このＬＥＤは、信号機や様々なディスプレイとして広く一般に使われている。
【０００３】
また、窒化物半導体のエネルギーギャップ範囲は、太陽光のスペクトルをほぼ網羅しており、こうしたことから発電効率の高い太陽電池を実現しうる材料として注目されている。例えば、非特許文献１では、単結晶シリコン系の太陽電池セルとＩｎＧａＮで構成した太陽電池セルとのタンデム化により、３１％の発電効率が見込めると予測している。また、単結晶シリコン系太陽電池セルに、２つのＩｎＧａＮ太陽電池セルを組み合わせた３接合太陽電池において、ＩｎＧａＮのエネルギーギャップを適切に選ぶことで３５％の発電効率が見込めると予測している。
【０００４】
実際に、シリコンセルと窒化物半導体セルの多接合太陽電池を作製する試みも報告されている（非特許文献２参照）。このように、窒化物半導体は、超高効率な太陽電池の実現に対する高いポテンシャルを有しており、国内外で開発が進められている。
【０００５】
多接合太陽電池を作製する上で重要となるのは、セルとセルとを接続する部分での電力損失をいかに低減するか、ということにある。通常、低抵抗な接続として、トンネル接合を形成することが一般的である。シリコンセルとＩｎＧａＮセルの貼り合わせを考えた場合、Ｓｉ／ＩｎＧａＮヘテロ接合のバンドオフセットの関係から、特段の手段を用いなくてもトンネル接合が形成されることが計算から予測されている（非特許文献３参照）。
【０００６】
上述した知見を利用すると、例えば、図５Ａに示すような構造の２接合太陽電池を構成することが可能となる。この２接合太陽電池は、シリコン太陽電池セル５３１と、窒化物半導体太陽電池セル５３２とから構成されている。
【０００７】
シリコン太陽電池セル５３１は、ｎ型のシリコン基板５０１およびシリコン基板５０１の上（表面）に形成された高濃度にｐ型不純物が導入されたｐ型シリコン層５０２を備える。また、窒化物半導体太陽電池セル５３２は、ｎ+−ＩｎＧａＮからなるｎ型窒化物半導体層５０３と、アンドープのＩｎＧａＡｓからなる光吸収層５０４と、ｐ+−ＩｎＧａＮからなるｐ型窒化物半導体層５０５とから構成されている。
【０００８】
また、シリコン基板５０１の裏面には、高濃度にｎ型不純物が導入されたｎ型シリコン層５０６が形成され、ここに裏面電極５０７がオーミック接続している。一方、ｐ型窒化物半導体層５０５の上には、部分的に表面電極５０８がオーミック接続し、表面電極５０８が形成されていない領域から、太陽光を導入可能としている。これらの各半導体層の積層方向のエネルギーバンドは、図５Ｂに示すように変化している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】L. Hsu et al. , "Modeling of InGaN/Si tandem solar cells", Journal of Applied Physics, vol.104, 024507, 2008.
【非特許文献２】L. A. Reichertz et al. , "Demonstration of a III.Nitride/Silicon Tandem Solar Cell", Applied Physics Express, vol.2, 122202, 2009.
【非特許文献３】J. W. Ager III et al. , "InGaN/Si heterojunction tandem solar cells",  Proceeding of 2008 IEEE 33rd Photovoltaic Specialists Conference, A1-31, 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した２接合太陽電池では、シリコン太陽電池セル５３１を形成したのちに、ｐ型シリコン層５０２の上に、ＩｎＧａＮの成長を行う。このため、ＩｎＧａＮ成長時の熱履歴により、シリコン太陽電池セル５３１の導電性不純物のドーピングプロファイルが崩れてしまい、設計通りのシリコン太陽電池セル５３１を形成することが難しい。
【００１１】
また、シリコン基板上にＩｎＧａＮなどの窒化物半導体を成長する際には、通常ＡｌＮを核形成層とするため、図５Ｂに示すようなバンドプロファイルを得ることが困難である。また、シリコン基板上に、窒化物半導体をエピタキシャル成長させることは可能であるが、格子不整合・熱膨張係数の不整合などが、他の窒化物半導体成長用の基板よりも大きいため、高品質な結晶品質を得ることが極めて困難である。
【００１２】
これらの問題を回避するために、例えば、窒化物半導体太陽電池セル５３２を、ＧａＮ基板などの高品質なエピタキシャル成長が可能な基板を用いて作製し、これらと、あらかじめ作製しておいたシリコン太陽電池セル５３１とを貼り合わせることが考えられる。この貼り合わせによる作製方法によれば、上述した３つの問題を回避できる。しかし、この貼り合わせ方法では、以下のような問題が存在する。
【００１３】
まず、接合界面がトンネル接合となるため、各々の太陽電池セルを貼り合わせる表面における自然酸化膜や炭素などの付着物（不純物）が、トンネル接合の特性を劣化させてしまい、低抵抗な接合が得られない。
【００１４】
また、窒化物半導体太陽電池セル５３２は、ＧａＮ基板上に成長させることで形成しているとはいえ、貼り合わせ面となるＩｎＧａＮからなるｎ型窒化物半導体層５０３の表面平坦性は、通常、二乗平均粗さ（ＲＭＳ）値にして数ｎｍ以上ある。貼り合わせる界面に接着剤やメタルのような物質を挟まない、いわゆる直接貼り合わせに要求される平坦性は、通常１ｎｍ未満であるため、平坦性の悪い状態の表面で貼り合わせても強固な接合は得られない。また、平坦性の悪い状態では、貼り合わせ自体が実現できないこともある。
【００１５】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より容易に製造できる状態で、シリコンからなる太陽電池セルと窒化物半導体からなる太陽電池セルとからなる多接合太陽電池において、各太陽電池セルの間の良好な電気伝導性が得られて効率よく発電ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る多接合太陽電池は、ｎ型のシリコン基板，シリコン基板の上に形成されたｐ型のシリコンからなるｐ型シリコン層，およびｐ型シリコン層の上に接して形成されたｎ型のシリコンからなるｎ型シリコン層を備える第１太陽電池セルと、太陽光を吸収するｐ型の窒化物半導体からなるｐ型窒化物半導体層，太陽光を吸収するｎ型の窒化物半導体からなるｎ型窒化物半導体層，およびｎ型のＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層を備える第２太陽電池セルとを備え、ｎ型シリコン層とｎ型ＧａＮ層が貼り合わされて第１太陽電池セルおよび第２太陽電池セルが一体とされ、ｐ型シリコン層の上に、ｎ型シリコン層，ｎ型窒化物半導体層，およびｐ型窒化物半導体層が、これらの順に積層され、ｐ型シリコン層とｎ型シリコン層とによりトンネル接合が形成されている。
【００１７】
上記多接合太陽電池において、ｐ型窒化物半導体層とｎ型窒化物半導体層との間に形成された太陽光を吸収するアンドープの窒化物半導体からなる窒化物半導体層を備えるようにしてもよい。
【００１８】
本発明に係る多接合太陽電池の製造方法は、ｎ型のシリコン基板，シリコン基板の上に形成されたｐ型のシリコンからなるｐ型シリコン層，およびｐ型シリコン層の上に接して形成されたｎ型のシリコンからなるｎ型シリコン層を備える第１太陽電池セルを作製し、ｐ型シリコン層とｎ型シリコン層とによりトンネル接合が形成された状態とする第１工程と、太陽光を吸収するｐ型の窒化物半導体からなるｐ型窒化物半導体層，太陽光を吸収するｎ型の窒化物半導体からなるｎ型窒化物半導体層，およびｎ型のＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層を備える第２太陽電池セルを作製する第２工程と、ｎ型シリコン層とｎ型ＧａＮ層とを貼り合わせて第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとを一体にし、ｐ型シリコン層の上に、ｎ型シリコン層，ｎ型ＧａＮ層，ｎ型窒化物半導体層，およびｐ型窒化物半導体層が、これらの順に積層された状態とする第３工程とを備える。
【００１９】
上記多接合太陽電池の製造方法において、第２工程では、ｐ型窒化物半導体層とｎ型窒化物半導体層との間に形成された太陽光を吸収するアンドープの窒化物半導体からなる窒化物半導体層を備える第２太陽電池セルを作製するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したことにより、本発明によれば、より容易に製造できる状態で、シリコンからなる太陽電池セルと窒化物半導体からなる太陽電池セルとからなる多接合太陽電池において、各太陽電池セルの間の良好な電気伝導性が得られて効率よく発電ができるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池における、各層の積層方向のエネルギーバンドの変化を示すバンド図である。
【図２】図２は、サファイア基板上にエピタキシャル成長したｎ+−ＧａＮ層の表面に、ｎ+型シリコン基板を直接貼り合わせた試料における電流・電圧特性を示した特性図である。
【図３】図３は、窒化物半導体層の表面状態をＡＦＭ（Atomic Force Microscope）により観察した結果を説明するための説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の製造方法の途中工程における状態を模式的に示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の製造方法の途中工程における状態を模式的に示す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の製造方法の途中工程における状態を模式的に示す断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の製造方法の途中工程における状態を模式的に示す断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の製造方法の途中工程における状態を模式的に示す断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、２接合太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、２接合太陽電池における各層の積層方向のエネルギーバンドの変化を示すバンド図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。まず、実施の形態における多接合太陽電池の構成について、図１Ａ，図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。また、図１Ｂは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池における、各層の積層方向のエネルギーバンドの変化を示すバンド図である。
【００２３】
この多接合太陽電池は、第１太陽電池セル１３１と第２太陽電池セル１３２とから構成されている。まず、第１太陽電池セル１３１は、ｎ型のシリコン基板１０１およびシリコン基板１０１の上に形成されたｐ型のシリコンからなるｐ型シリコン層１０２から構成されている。また、第１太陽電池セル１３１は、ｐ型シリコン層１０２の上に接して形成されたｎ型のシリコンからなるｎ型シリコン層１０９を備える。
【００２４】
一方、第２太陽電池セル１３２は、太陽光を吸収するｐ型の窒化物半導体からなるｐ型窒化物半導体層１０５、太陽光を吸収するｎ型の窒化物半導体からなるｎ型窒化物半導体層１０３，およびｎ型のＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層１１０を備える。
【００２５】
また、ｎ型シリコン層１０９とｎ型ＧａＮ層１１０とが貼り合わされて第１太陽電池セルおよび第２太陽電池セルが一体とされている。このように一体とすることで、ｐ型シリコン層１０２の上に、ｎ型シリコン層１０９，ｎ型ＧａＮ層１１０，ｎ型窒化物半導体層１０３，およびｐ型窒化物半導体層１０５が、これらの順に積層された状態となる。また、ｐ型シリコン層１０２とｎ型シリコン層１０９とにより、トンネル接合が形成されている。
【００２６】
なお、第１太陽電池セル１３１は、シリコン基板１０１の裏面に、高濃度にｎ型不純物が導入されたｎ型シリコン層１０６が形成され、このｎ型シリコン層１０６に裏面電極１０７がオーミック接続している。
【００２７】
また、第２太陽電池セル１３２は、ｎ型窒化物半導体層１０３とｐ型窒化物半導体層１０５との間に、アンドープの窒化物半導体からなる窒化物半導体層１０４が形成されている。この例では、主に、窒化物半導体層１０４が第２太陽電池セル１３２における光吸収層となる。
【００２８】
ｐ型窒化物半導体層１０５の上には、部分的に表面電極１０８がオーミック接続し、表面電極１０８が形成されていない領域から、太陽光を導入可能としている。これらの各半導体層の積層方向のエネルギーバンドは、図１Ｂに示すように変化している。
【００２９】
ここで、ｐ型シリコン層１０２は、シリコンに対するｐ型不純物を高濃度に導入したｐ+−Ｓｉの領域であり、ｎ型シリコン層１０９は、シリコンに対するｎ型不純物を高濃度に導入したｎ+−Ｓｉの領域である。また、ｎ型シリコン層１０６は、ｎ型不純物を高濃度に導入したｎ+−Ｓｉの領域である。これらは、よく知られたイオン注入法により形成することができる。
【００３０】
また、ｎ型窒化物半導体層１０３は、ｎ型の不純物が高濃度に添加されたｎ+−ＩｎＧａＮから構成し、窒化物半導体層１０４は、アンドープのＩｎＧａＮから構成し、ｐ型窒化物半導体層１０５は、ｐ型の不純物が高濃度に添加されたｐ+−ＩｎＧａＮから構成することができる。また、ｎ型ＧａＮ層１１０は、ｎ型の不純物が高濃度に添加されたｎ+−ＧａＮから構成する。
【００３１】
実施の形態における多接合太陽電池は、まず、第１太陽電池セル１３１と第２太陽電池セル１３２との貼り合わせを、ｎ型のシリコンの層（ｎ型シリコン層１０９）とｎ型のＧａＮの層（ｎ型ＧａＮ層１１０）とで行っている所に特徴がある。
【００３２】
この特徴についてより詳細に説明する。非特許文献１にもあるように、シリコンの伝導帯端とＧａＮの伝導帯端は、真空準位からのエネルギー量がほぼ等しい。従って、図１Ｂに示すように、ｎ型シリコン層１０９とｎ型ＧａＮ層１１０との界面における伝導帯のバンドオフセットはほとんどない。この特徴により、第２太陽電池セル１３２で生成してｎ型ＧａＮ層１１０に到達した光誘起電子は、何の障壁もなくｎ型シリコン層１０９に移動し、ｎ型シリコン層１０９とｐ型シリコン層１０２とのトンネル接合へと達することが可能となる。これは貼り合わせ界面における電力損失を避ける上で重要である。
【００３３】
図２の（ａ）は、図２の（ｂ）に示す試料における電流・電圧特性を示した特性図である。図２の（ｂ）に示す試料は、サファイア基板上にエピタキシャル成長したｎ+−ＧａＮ層の表面に、ｎ+型シリコン基板を直接貼り合わせて形成している。図２の（ａ）に示すように、試料におけるｎ+−ＧａＮ層とｎ+型シリコン基板とは、ほぼ完全なオーミック性を示している。この結果より明らかなように、第２太陽電池セル１３２で生成してｎ型ＧａＮ層１１０に到達した光誘起電子は、何の障壁もなくｎ型シリコン層１０９に移動し、ｎ型シリコン層１０９とｐ型シリコン層１０２とのトンネル接合へと達することが可能となる。
【００３４】
また、第１太陽電池セル１３１におけるｐ型シリコン層１０２とｎ型シリコン層１０９とにより、トンネル接合を形成している所に次の特徴がある。このトンネル接合により、第１太陽電池セル１３１と第２太陽電池セル１３２との間における電力損失を低減している。このように、第１太陽電池セル１３１と第２太陽電池セル１３２との貼り合わせ面とは異なり、シリコンからなる第１太陽電池セル１３１の側に、トンネル接合を形成していることが大きな特徴となっている。この構成により、第２太陽電池セル１３２の側にトンネル接合を形成する場合に比較して、より容易に作製することが可能となる。
【００３５】
ところで、上述した貼り合わせにおいては、貼り合わせ面における平坦性が重要となる。図３は、各窒化物半導体層の表面状態をＡＦＭ（Atomic Force Microscope）により観察した結果を説明するための説明図である。図３において、（ａ）は、ＧａＮ基板上にｐ型ＩｎＧａＮ層、アンドープＩｎＧａＮ層、およびｎ型ＩｎＧａＮ層を順次成膜して形成したｎ型ＩｎＧａＮ層の表面状態を示している。また、図３において、（ｂ）は、ＧａＮ基板上にｐ型ＩｎＧａＮ層、アンドープＩｎＧａＮ層、ｎ型ＩｎＧａＮ層、およびｎ型ＧａＮ層を順次成膜して形成したｎ型ＧａＮ層の表面状態を示している。
【００３６】
図３の（ａ）に示すように、ｎ型ＩｎＧａＮ層の表面は凹凸が激しく、ＲＭＳ値として１７ｎｍであった。この状態では、直接の貼り合わせは困難（不可能）である。これに対し、図３の（ｂ）に示すように、ｎ型ＧａＮ層の表面は、平坦性が改善し、ＲＭＳ値も０．９２ｎｍとなった。このような状態の表面であれば直接の貼り合わせ（直接接合）が可能となる。
【００３７】
なお、上述では、貼り合わせ界面に接着剤等を挟まない直接貼り合わせとした。これは、貼り合わせ界面での光の損失を回避するためである。従って、太陽電池の特性を考慮し、構造設計上許容されるのであれば、透明電極のような材質を挟んで貼り合わせるようにしてもよい。また、電力損失につながらないような低抵抗な物質であれば、各種接着剤を用いて貼り合わせをしてもよい。
【００３８】
次に、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の製造方法について、図４Ａ〜図４Ｅを用いて説明する。図４Ａ〜図４Ｅは、本発明の実施の形態における多接合太陽電池の製造方法の途中工程における状態を模式的に示す断面図である。
【００３９】
まず、図４Ａに示すように、ｎ型のシリコン基板１０１を用意し，シリコン基板１０１の表面に、ｐ型シリコン層１０２およびｎ型シリコン層１０９を形成する。このように、ｐ型シリコン層１０２とｎ型シリコン層１０９とによりトンネル接合が形成された状態とする。また、シリコン基板１０１の裏面に、ｎ型シリコン層１０６形成する。これらが第１太陽電池セルとなる。例えば、よく知られたイオン注入法により、ｐ型シリコン層１０２，ｎ型シリコン層１０９，およびｎ型シリコン層１０６を形成すればよい。
【００４０】
次に、図４Ｂに示すように、ＧａＮからなる基板２０１の上に、よく知られた有機金属気相成長法により、ｐ+−ＩｎＧａＮ，アンドープＩｎＧａＮ，ｎ+−ＩｎＧａＮ，およびｎ+−ＧａＮを順次に堆積（エピタキシャル成長）し、ｐ型窒化物半導体層１０５，窒化物半導体層１０４，ｎ型窒化物半導体層１０３，およびｎ型ＧａＮ層１１０が、これらの順に基板２０１の上に積層された状態とする。ＩｎＧａＮは、吸収波長が太陽光のスペクトルに存在する組成とする。ここで、最表面を、ＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層１１０としておくことが重要である。前述したように平坦な表面状態とするためには、ｎ型ＧａＮ層１１０は、層厚５０ｎｍ以上とすればよい。これらにより、第２太陽電池セルが構成される。
【００４１】
次に、図４Ｃに示すように、ｎ型シリコン層１０９とｎ型ＧａＮ層１１０とを貼り合わせ、第１太陽電池セル１３１と第２太陽電池セル１３２とを一体とする。例えば、表面活性ボンディング装置などの直接接合のための装置を用いて貼り合わせればよい。この状態では、少なくとも、ｐ型シリコン層１０２の上に、ｎ型シリコン層１０９，ｎ型ＧａＮ層１１０，ｎ型窒化物半導体層１０３，およびｐ型窒化物半導体層１０５が、これらの順に積層された状態となる。なお、この例では、ｎ型窒化物半導体層１０３とｐ型窒化物半導体層１０５との間に、窒化物半導体層１０４が配置される。
【００４２】
次に、研磨法などにより、基板２０１を薄層化し、除去する。この結果、図４Ｄに示すように、第１太陽電池セル１３１と第２太陽電池セル１３２とが一体となった多接合太陽電池が得られる。次いで、ｐ+−ＩｎＧａＡｓの層を活性化するための熱処理を行う。この後、図４Ｅに示すように、裏面電極１０７および表面電極１０８を形成し、また、表面電極１０８が形成されていないｐ型窒化物半導体層１０５の上に、反射防止層１１１を形成する。
【００４３】
以上に説明したように、本発明では、シリコンからなる第１太陽電池セルのｐ型シリコン層にｎ型シリコン層を接して形成してトンネル接合を構成し、このｎ型シリコン層に窒化物半導体からなる第２太陽電池セルのｎ型ＧａＮ層を貼り合わせることで、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとを一体にした。この結果、本発明によれば、より容易に製造できる状態で、各太陽電池セルの間の良好な電気伝導性が得られて効率よく発電ができる多接合太陽電池が、得られるようになる。
【００４４】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、ｐ型窒化物半導体層およびｎ型窒化物半導体層は、ＩｎＧａＮに限らず、太陽光を吸収する他の窒化物半導体から構成してもよい。なお、ＧａＮに格子整合する材料を選択するとよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０１…シリコン基板、１０２…ｐ型シリコン層、１０３…ｐ型シリコン層、１０４…窒化物半導体層、１０５…ｐ型窒化物半導体層、１０６…ｎ型シリコン層、１０７…裏面電極、１０８…表面電極、１０９…ｎ型シリコン層、１１０…ｎ型ＧａＮ層、１３１…第１太陽電池セル、１３２…第２太陽電池セル。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図３】
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