(57)【要約】      （修正有）【課題】薄膜かつ多結晶型太陽電池において、変換効率を従来例に比べて１．２倍以上にすることを目的とした非晶質と結晶層からなる薄膜太陽電池およびその製造方法を提供する。【解決手段】基材２０１，Ｗ膜２０２上に、ｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａおよびｎ型Ｓｉ成膜層２０６ｂを含み、かつ多結晶からなる半導体の積層膜２０４ｂ、２０５ｂ、２０６ｂを構成し、少なくとも基材２０１，Ｗ膜２０２と半導体の積層膜２０４ｂ、２０５ｂ、２０６ｂの間に、アモルファス相の半導体層２０３ａを構成する薄膜型太陽電池を形成する。また、アモルファス相の半導体層２０３ａの金属元素の含有率が１％以下であることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型およびｎ型を含み、多結晶からなる半導体の積層膜を基材上に形成してなり、
前記基材と前記半導体の積層膜の間で、かつ、前記半導体の積層膜と隣接してアモルファス相の半導体層を構成する、薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項２】
前記アモルファス相の半導体層は、金属元素の含有率が１％以下である、請求項１記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項３】
前記アモルファス相の半導体層の主元素は、半導体の積層膜に隣接する層の主元素と同じである、請求項１または２に記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項４】
前記基材は、導電性を有する基材、或いは、表面に導電性を有する層を形成した基材である、請求項１〜３の何れか一項に記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項５】
多結晶粒径の粒度分布におけるＤ５０の値は、５０ｎｍ以上である、請求項１記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項６】
前記アモルファス相の半導体層は、膜厚が１ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲にある、請求項１記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項７】
前記アモルファス相の半導体層は、ドーパント濃度が、１×１０18から１×１０21ａｔｏｍ／ｃｍ3の範囲にある、請求項１記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項８】
前記アモルファス相の半導体層は、
内部に含有される１ｎｍ乃至２０ｎｍの大きさの空孔密度が、多結晶からなる半導体の積層膜の内部に含有される該空孔密度よりも大きい、請求項１記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項９】
前記アモルファス相の半導体層は、
膜密度が、多結晶からなる半導体の積層膜の膜密度よりも小さい、請求項１記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項１０】
前記アモルファス相の半導体層は、
ドーパント濃度が、少なくとも半導体の積層膜の隣接する層のドーパント濃度よりも大きい、請求項１記載の薄膜多結晶型太陽電池。
【請求項１１】
基材に第１のアモルファス相からなる半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層の上層にｐ型およびｎ型を含む第２のアモルファス相からなる半導体層の積層膜を形成する第２の工程と、
前記半導体層に熱エネルギーを与えて、前期第２のアモルファス相からなる半導体層の積層膜を結晶に相変態させる第３の工程と、
からなる薄膜多結晶型太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のアモルファス相からなる半導体層、及び、前記第２のアモルファス相からなる半導体層の積層膜は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法の何れかで形成される、請求項１１記載の薄膜多結晶型太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
前記第１のアモルファス相からなる半導体層を、前記第２のアモルファス相からなる半導体層の積層膜よりも高い圧力下で形成させる、請求項１１または１２に記載の薄膜多結晶型太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
前記第１のアモルファス相からなる半導体層を、前記第２のアモルファス相からなる半導体層の積層膜よりも基材温度が低い状態で形成させる、請求項１１または１２に記載の薄膜多結晶型太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
前記第３の工程は、大気圧プラズマ、フラッシュランプアニール、あるいはレーザーアニールによる急速加熱工法である、請求項１０〜１４の何れか一項に記載の薄膜多結晶型太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜多結晶型太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変換効率の高さから太陽電池市場の約９０％を占有するに至っている結晶系シリコン太陽電池だが、ユーザーが導入コストを償却するのに未だ１５〜２０年の歳月を要している。そこで、製造原価の約５０％を占めているシリコンの材料費を低減するべく、シリコン基板の厚さをできる限り薄くすることを目的として、薄膜太陽電池およびその製造方法に関する技術発明が幾つもなされてきた。
【０００３】
そのような薄膜太陽電池の中で、ＣＶＤ法、スパッタリング法、または蒸着法等の薄膜工法を用いてシリコンを中心とした成膜層を順次積層し、所望の半導体層を形成した薄膜太陽電池は、各々の膜厚を数ｎｍ〜数μｍと非常に薄く形成できることが一般に知られている。
【０００４】
特に、シリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、等を用いた薄膜太陽電池は、薄膜工法による技術的な困難性から、単結晶あるいは多結晶層を形成することができず、通常、アモルファス相あるいは粒径約１０ｎｍ程度の結晶粒からなる微結晶相で形成される。しかしこれらの相では、キャリアが相中を移動できるキャリア拡散長が非常に小さいため、結晶系太陽電池でよく用いられるＰＮ接合を構成せず、ｐ層（Ｐ型半導体）、ｉ層（真性に近い半導体）、ｎ層（Ｎ型半導体）で構成するｐｉｎ接合型薄膜太陽電池を形成することが一般に知られている。
【０００５】
また、ｐｉｎ接合型太陽電池の構成上の特徴は、一般的に大きく３つある。１つ目は、ｐｉｎあるいはｎｉｐの順番に成膜されること（ｉ層が間に位置する）、２つ目はｐ層とｎ層の厚みは数ｎｍから数十ｎｍと非常に薄く、かつｉ層の厚みは数百ｎｍから数μｍと比較的厚く形成されること、３つ目はｐ層とｎ層はキャリア濃度が高濃度な導電性の高い半導体層であり、かつｉ層はキャリア濃度が低濃度である導電性の低い半導体層である。
【０００６】
そして、例えばシリコンの場合、微結晶相とアモルファス相で光の吸収係数が異なるため、アモルファス相である場合はｉ層の厚みを２００から４００ｎｍ程度とし、微結晶相である場合は２から４μｍ程度とすることが一般的に知られている。
【０００７】
なお近年では、低コスト化と変換効率向上の両立を目的として、ｐｉｎ接合型薄膜太陽電池のキャリア拡散長を大きくするための試みが、先人の多大なる努力で進められてきている。その１つの手段として、何らかの安価な工法で薄膜を結晶化し、結晶粒径を数ｎｍ〜１０ｎｍ程度といった微結晶レベルではなく、結晶粒径を概ね１００ｎｍ以上に大きく成長させることでキャリア拡散長を向上させ、低コスト化と変換効率向上の両立を図れる、薄膜かつ多結晶の構造が検討されている（以上、非特許文献１および２参照）。
【０００８】
その一例として、ガラスや石英などの基板上にアモルファス相を成膜した後に、薄膜を堆積した基板ごと熱処理することによって、結晶粒径を数百ｎｍ〜数μｍまで大きくしてキャリア拡散長を向上させる試みが検討されている。併せて、デバイス構造としてもｐｉｎ型でなくｐ+ｐ-ｎといった構成をしたｐｎ型に近い構成の試みが検討されている（非特許文献３参照）。
【０００９】
以上のような背景から、薄膜かつ多結晶構造の太陽電池の従来例として、特許文献１に関する内容を図７および８を用いて説明する。
【００１０】
図７より、基板１０１上に、透明導電膜等の電極１０２を配置させ、その上にプラズマＣＶＤ法などにより、結晶化時の成核層とすべく、かつ構成する半導体層の中で最もドーピングレベルの高い高濃度の半導体層１０３ａと、この層と隣接させつつ成核層よりもドーピングレベルの低い低濃度の半導体層１０４ａ、及び、半導体層１０３ａとは電気的な極性の異なる比較的高濃度の半導体層１０５ａを堆積する。次いで、ドーピングレベルが高いほど結晶化温度が低下する、すなわち、結晶化しやすい、という物理特性を活かして、例えば、段階的に到達温度を昇温させる加熱処理により、図８に示したように、まず高濃度の半導体層１０３ａを結晶化させて成核層１０３ｂを形成する。
【００１１】
次に成核層１０３ｂに隣接させている低濃度の半導体層１０４ａ、および比較的高濃度の半導体層１０５ａを結晶化させて、多結晶層１０４ｂ、１０５ｂを形成し、基板１０１上に、薄膜かつ多結晶構造である半導体の積層膜１０６を形成して、キャリア拡散長の向上による変換効率の向上を図っている。
【００１２】
なお、図９の模式図で示したように、通常、太陽電池としての高い開放電圧を得るためには、半導体の積層膜１０７の構成として、積層膜の両端に高濃度のｐ型半導体層１０８、もしくはｎ型半導体層１０９を配置する、もしくはｐ型半導体層の表面１０８ｆ近傍、およびｎ型半導体層の表面１０９ｆ近傍のドーピングレベルを高濃度に構成することが必要となる。
【００１３】
従って、その後工程で積層膜全体を結晶化させた場合、積層膜全体の中で両端に配置する高濃度の半導体層１０８、１０９が最も結晶化しやすくなり、その結果、半導体の積層膜１０６は、両端の層が結晶化された状態で電極１０２等の異種物質と接触し、半導体と金属からなる界面を形成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第３８２２２３８号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】薄膜太陽電池の基礎と応用  小長井誠、オーム社
【非特許文献２】太陽電池の基礎と応用  小長井誠、近藤道雄、山口真史著  倍風館
【非特許文献３】Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｎｅｗ  Ｓｏｕｔｈ  Ｗａｌｌｓ論文Ｐｒｏｇ．Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔ：Ｒｅｓ  Ａｐｐｌ．２００９；１７：５７６−５７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前記従来の構成では、両端の層が結晶化された半導体層が、直接、電極と接触していたため、半導体と金属の界面が形成され、表面でのキャリアの再結合頻度を大きくさせ、変換効率が低いという課題が発生していた。
【００１７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、薄膜かつ多結晶型太陽電池において、変換効率を従来例に比べて１．２倍以上にすることを目的とした非晶質と結晶層からなる薄膜太陽電池および製造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】
【００１８】
上記目的を達成するために、基材上に、ｐ型およびｎ型を含み、かつ多結晶からなる半導体の積層膜を構成し、少なくとも基材と該半導体の積層膜の間に、かつ該半導体の積層膜と隣接する配置にアモルファス相の半導体層を構成する。
【００１９】
また、基材に、第１のアモルファス相からなる半導体層を形成する第１の工程と、その上層に、ｐ型およびｎ型を含む第２のアモルファス相からなる半導体層の積層膜を形成する第２の工程と、少なくとも半導体層に熱エネルギーを与えて、第２のアモルファス相からなる半導体層の積層膜を結晶に相変態させる第３の工程で形成する。
【００２０】
本構成によって、ｐｉｎ接合型薄膜層で構成した太陽電池において、変換効率を従来例に比べて１．２倍以上を実現できる、非晶質と結晶層からなる薄膜多結晶型太陽電池および製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明の非晶質と結晶層からなる薄膜太陽電池および製造方法によれば、従来例に比べてセル変換効率で１．２倍以上に向上することが可能な、薄膜多結晶型太陽電池および製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における結晶化前の太陽電池の構成を示す模式図
【図２】本発明の実施の形態１における結晶化後の太陽電池の構成を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１における断面ＴＥＭ画像を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における薄膜多結晶型太陽電池の構成を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態２における結晶化前の太陽電池の構成を示す模式図
【図６】本発明の実施の形態２における結晶化後の太陽電池の構成を示す模式図
【図７】従来例における結晶化前の太陽電池の構成を示す模式図
【図８】従来例における結晶化後の太陽電池の構成を示す模式図
【図９】一般的なｐｉｎ型薄膜太陽電池の構成を示す模式図
【図１０】一般的なｐｎ型薄膜太陽電池の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１〜３は、本発明実施の形態１による、非晶質と結晶層からなる薄膜多結晶太陽電池および製造方法の模式図である。
【００２５】
（太陽電池の構成と製造方法）
図１は、本発明の実施の形態１における結晶化前の太陽電池の構成を示す模式図である。図１を参照しながら、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法を説明する。
【００２６】
まず、厚さ約４００から１０００μｍの耐熱性のガラス基板２０１上に、下地金属としてのＷ膜２０２（タングステン膜）を約１００から１０００ｎｍの厚さで形成する。そして、Ｂ（ボロン）をドープしたアモルファス相からなる、第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａ（これを「第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ層２０３」と称する場合もある）を厚さ約５から５０ｎｍの範囲で形成する。
【００２７】
次いで、Ｂ（ボロン）をドープしたアモルファス相からなる、第２の半導体成膜層であるｐ型Ｓｉ成膜層２０４ａ（これを「第２の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ層２０４」と称する場合もある）を厚さ約５０から３００ｎｍの範囲で形成する。続けて、第３の半導体成膜層であるｉ型Ｓｉ成膜層２０５ａ（これを「第３の半導体成膜層としてのｉ型Ｓｉ層２０５」と称する場合もある）を厚さ約１０００ｎｍから１００００ｎｍの範囲で形成し、Ｐ（リン）をドープしたアモルファス相からなる、第４の半導体成膜層であるｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａ（これを「第４の半導体成膜層としてのｎ型Ｓｉ層２０６」と称する場合もある）を厚さ約５０から３００ｎｍの範囲で順に形成する。このような工程で多層構成の半導体積層２０７ａを形成した。
【００２８】
また、ｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａ，２０４ａ及びｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａのドープ濃度は、１×１０18乃至５×１０21ａｔｏｍ／ｃｍ2の範囲で調整し、第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａのドープ濃度は、第２の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ成膜層２０４ａのドープ濃度よりも約５倍高い値で形成した。
【００２９】
なお、Ｗ膜２０２、ｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａ及び２０４ａ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ａ、ｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａはスパッタリング法により形成したが、このとき、第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａは、成膜時の圧力を１．０Ｐａ以上２５．０Ｐａ以下の範囲で成膜し、第２の半導体成膜層であるｐ型Ｓｉ成膜層２０４ａ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ａおよびｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａは０．００５Ｐａ以上１．０Ｐａ未満の範囲で成膜を実施した。
【００３０】
その後、そのガラス基板２０１上の半導体積層２０７ａに対して、Ｈ2ガスを含有したＡｒ及びＮ2ガス雰囲気中で、トーチ式大気圧プラズマ法により半導体積層２０７ａ表面を超高速にプラズマ処理することで、図２の模式図に示すような、半導体積層（結晶化後の積層体）２０７ｂを形成した。また、この時の半導体積層２０７ｂのＴＥＭ画像を図３に示す。
【００３１】
図２および図３における半導体積層２０７ｂが、図１における半導体積層２０７ａと異なる点は、第２の半導体成膜層であるｐ型Ｓｉ成膜層２０４ａ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ａおよびｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａが結晶化して、それぞれｐ型Ｓｉ成膜層２０４ｂ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ｂおよびｎ型Ｓｉ成膜層２０６ｂと、相変態している点である。
【００３２】
そしてこの時、図３からも明らかなように、第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａはアモルファス相のままである。
【００３３】
次いで、ガラス基板２０１上の半導体積層２０７ｂに対して、Ｈ2Ｏガスを用いた高圧水蒸気法により、高圧下でＨ2Ｏ雰囲気処理を実施した（図示せず）。
【００３４】
さらに、第１の表面電極としてのＩＴＯ膜２０８を厚さ約１００から２０００ｎｍで形成し、その上にＡｇペーストをパターニングしつつ塗布し、所定の温度でＡｇペースト中の有機物を乾燥させ、第２の表面電極としてのＡｇ電極２０９を形成して、薄膜多結晶型太陽電池を作製した。この構造を図４に示す。
【００３５】
最後に、ソーラーシミュレーターを用いて、１０００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を照射し、太陽電池の特性を測定した。
【００３６】
なお、半導体積層２０７ａをトーチ式大気圧プラズマ法により結晶化させる際は、約１００から５００℃のヒーター上に基材を載置した状態で、大気圧下にてＡｒ、Ｎ2およびＨ2ガス雰囲気にて約５から５０ｋＷの電力を投入したＤＣトーチ式のプラズマ発生装置（図示せず）にてガス温度で数千℃の大気圧プラズマを生成する。そしてこのプラズマを、半導体積層２０７ａの表面に概ね１秒以下の時間オーダーでプラズマを照射することで、ガラス基板２０１に熱ダメージを与えることなく、結晶化した半導体積層２０７ｂを形成した。
【００３７】
以上のような、製造方法にて作製した太陽電池は、従来例よりも１．２０倍高い変換効率を示した。
【００３８】
（実施の形態２）
図４及び図５は、本発明実施の形態２に係る非晶質と結晶層からなる薄膜多結晶太陽電池および製造方法の模式図である。
【００３９】
図４および図５において、図１および図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００４０】
（太陽電池の構成）
図５および図６において、図１および図２と異なる点は、第４の半導体成膜層であるｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａ上に、更に、第５の半導体成膜層であるｎ型Ｓｉ成膜層２１０ａを厚さ約５から５０ｎｍの範囲で形成し、多層構成の半導体積層２１１ａを形成した点である。これを図５に示す。
【００４１】
また、ｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａ、２０４ａおよびｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａ、２１０ａのドープ濃度は、１×１０18乃至５×１０21ａｔｏｍ／ｃｍ2の範囲で調整し、第５の半導体成膜層としてのｎ型Ｓｉ成膜層２１０ａのドープ濃度は、第４の半導体成膜層としてのｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａのドープ濃度よりも約５倍高い値で形成した。
【００４２】
なお、Ｗ膜２０２、ｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａおよび２０４ａ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ａ、ｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａおよび２１０ａはスパッタリング法により形成したが、このとき、第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａおよび第５の半導体成膜層としてのｎ型Ｓｉ成膜層２１０ａは、成膜時の圧力を１．０Ｐａ以上２５．０Ｐａ以下の範囲で成膜し、第２の半導体成膜層であるｐ型Ｓｉ成膜層２０４ａおよび第４の半導体成膜層であるｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ａは０．００５Ｐａ以上１．０Ｐａ未満の範囲で成膜を実施した。
【００４３】
その後、そのガラス基板２０１上の半導体積層２１１ａに対して、Ｈ2ガスを含有したＡｒおよびＮ2ガス雰囲気中で、トーチ式大気圧プラズマ法により半導体積層２１１ａの表面を超高速にプラズマ処理することで、図６の模式図に示すような、半導体積層２１１ｂを形成した。
【００４４】
図６における半導体積層２１１ｂが、図５における半導体積層２１１ａと異なる点は、第２の半導体成膜層であるｐ型Ｓｉ成膜層２０４ａ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ａおよび第４の半導体成膜層であるｎ型Ｓｉ成膜層２０６ａが結晶化して、それぞれｐ型Ｓｉ成膜層２０４ｂ、ｉ型Ｓｉ成膜層２０５ｂおよびｎ型Ｓｉ成膜層２０６ｂと、相変態している点である。
【００４５】
そしてこの時、第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ成膜層２０３ａおよび第５の半導体成膜層としてのｎ型Ｓｉ成膜層２１０ａはアモルファス相のままである。
【００４６】
次いで、実施の形態１と同様に、高圧下でＨ2Ｏ雰囲気処理、ＩＴＯ膜およびＡｇ電極形成を実施し、ソーラーシミュレーターを用いて、１０００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を照射し、太陽電池の特性を測定した。
【００４７】
以上のような、製造方法にて作製した太陽電池は、従来例よりも１．２８倍高い変換効率を示した。
【００４８】
以上のように、本実施の形態により、半導体積層膜の基板側表面、もしくは両面に半導体のアモルファス相を構成することで、半導体と金属の界面にヘテロ構造のパシベーション膜を形成でき、おそらく半導体と電極界面でのキャリアの再結合を抑制できたことにより、従来例よりも変換効率を向上させることができた。
【００４９】
またこのような構造を実現するためには、本実施の形態のように、半導体層の成膜条件を工夫して結晶化し難い膜を所望の配置に形成することで、一般には、ドーパントが高濃度ほど結晶化温度が低くなる傾向を著しく抑制することができる。その結果、半導体積層膜を一度に熱処理するという簡便な工法を用いつつも、所望の半導体層を選択的にアモルファス相のままで維持させることが可能となったために実現した構造である。
【００５０】
なお、本実施の形態における積層体に対し、ラマン分光分析法により結晶化率（４７０ｃｍ-1の面積比に対する、５２０および５００ｃｍ-1の面積比より算出）を算出した結果、大気圧プラズマ法により結晶化した積層膜の結晶化率が９５％以上であることも確認できている。
【００５１】
なお、本実施の形態では、半導体層の形成にスパッタリング法を用いたが、蒸着法およびＣＶＤ法を用いても本実施の形態と近い効果が得られると考えられるが、成膜速度および設備コストといった生産性の観点を鑑みると、スパッタリング法もしくは蒸着法がより好ましい。
【００５２】
なお、本実施の形態では、ｐｉｎ型太陽電池の場合のみ、その効果を示したが、ｐｎ型太陽電池の場合においても、例えば、図１０で示したように構成してもよい。すなわち、太陽電池としての高い開放電圧を得るためには、半導体の積層膜１２０の構成として、積層膜の両端に高濃度のｐ+型半導体層１２１ｂ、若しくは、ｎ+型半導体層１２３ｂを配置し、その間に低濃度のｐ-型半導体層１２２ｂを配置する構造にするなどしてもよい。特にキャリアの拡散長が結晶型太陽電池ほど大きく無い場合では、一般にｐｉｎ型と非常に類似した構造とするため、ｐｎ型太陽電池においてもｐｉｎ型太陽電池の場合と同等の効果を得ることができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、積層体の結晶化および層中のドーパントの活性化を目的として、積層体を大気圧プラズマ法により熱処理しているが、フラッシュランプアニール、レーザーアニール等の他の急速加熱工法を用いても本実施の形態と近い効果が得られると考えられる。しかし、フラッシュランプアニールは所望の赤外線を積層体全面へ同時照射することから、層中に熱が篭りやすく、結晶化率の均一性が悪化しやすい、あるいは基板からの膜剥がれが発生しやすいといった課題があり、また、レーザーアニールは、大気圧プラズマの照射面先が約２０から５０ｍｍ2であるのに対し、照射面積が数十μｍ2と桁違いに小さく、熱処理速度に課題があるため、大気圧プラズマ法による熱処理が、より好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の非晶質と結晶層からなる薄膜太陽電池および製造方法は、従来例に比べてセル変換効率で１．２倍以上に向上することが可能な、薄膜多結晶型太陽電池および製造方法を有し、薄膜太陽電池等のエネルギー分野および電池分野の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５５】
２０１  ガラス基板
２０２  Ｗ膜
２０３  第１の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ層
２０４  第２の半導体成膜層としてのｐ型Ｓｉ層
２０５  第３の半導体成膜層としてのｉ型Ｓｉ層
２０６  第４の半導体成膜層としてのｎ型Ｓｉ層
２０８  ＩＴＯ膜
２０９  Ａｇ電極
２０７ａ，２０７ｂ，２１１ａ，２１１ｂ  半導体積層
【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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【図９】
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【図１０】
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