(57)【要約】  安価で変換効率が優れた太陽電池、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システムを提供する。実施形態の太陽電池は、第１ｐ電極(１ａ)と第２ｐ電極(１ｂ)が積層したｐ電極(１)と、第１ｐ電極(１ａ)と直接的に接したｐ型光吸収層(２)と、ｐ型光吸収層(２)と直接的に接したｎ型層(３)と、ｎ電極(４)と、を有する。ｐ型光吸収層(２)と第２ｐ電極(１ｂ)の間に第１ｐ電極(１ａ)が配置される。ｎ型層(３)と第１ｐ電極(１ａ)との間にｐ型光吸収層(２)が配置される。ｐ型光吸収層(２)とｎ電極(４)との間にｎ型層(３)が配置される。第１ｐ電極(１ａ)は、Ｓｎを主成分とする金属の酸化物からなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ｐ電極と第２ｐ電極が積層したｐ電極と、  前記第１ｐ電極と直接的に接したｐ型光吸収層と、  前記ｐ型光吸収層と直接的に接したｎ型層と、  ｎ電極と、を有し、  前記ｐ型光吸収層と前記第２ｐ電極の間に前記第１ｐ電極が配置され、  前記ｎ型層と前記第１ｐ電極との間に前記ｐ型光吸収層が配置され、  前記ｐ型光吸収層と前記ｎ電極との間に前記ｎ型層が配置され、  前記第１ｐ電極は、Ｓｎを主成分とする金属の酸化物からなる太陽電池。
【請求項２】
前記ｐ型光吸収層は、Ｃｕを主成分とする金属の酸化物の半導体層である請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記第１ｐ電極の金属は、前記Ｓｎ及びＳｂ、前記Ｓｎ及びＣｕ、又は、前記Ｓｎ、Ｓｂ及びＣｕを少なくとも含む請求項１又は２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第２ｐ電極は、金属膜、金属間化合物膜及び酸化物透明導電膜からなる群より選ばれる単層膜又は積層膜であり、  前記金属膜は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａからなる群より選ばれる１種以上の金属の膜であり、  前記金属間化合物膜は、前記金属を１種以上含む金属間化合物の膜であり、  前記酸化物透明導電膜は、酸化インジウムスズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ボロンドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化亜鉛、アルミニウムガリウム酸化物、チタンドープ酸化インジウム、酸化インジウムガリウム亜鉛及び水素ドープ酸化インジウムからなる群より選ばれる１種以上の膜である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記ｐ型光吸収層と前記第１ｐ電極との界面から前記ｎ型層の方向に向かって１０００ｎｍの深さまでの前記ｐ型光吸収層中に、Ｃｕ及びＳｎ，Ｃｕ及びＳｂ，又は、Ｃｕ，Ｓｎ及びＳｂを含む金属の酸化物が含まれる酸化物領域が存在する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記酸化物領域中には、ＳｎとＳｂの合計体積濃度が１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上の領域が存在する請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記第２ｐ電極は、可視光に対して、光透過性を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記第１ｐ電極の厚さは、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記第１ｐ電極に含まれる金属のうち９０ａｔｏｍ％以上がＳｎである請求項１ないし８のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記第１ｐ電極に含まれる金属のうち９５ａｔｏｍ％以上がＳｎであり、０．１ａｔｏｍ％以上５ａｔｏｍ％以下がＳｂである請求項１ないし９のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記ｐ型光吸収層は、ＣｕａＭｂＯｃで表される酸化物の層であり、  前記Ｍは、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ及びＣａからなる群より選ばれる１種以上であり、  前記ａ、ｂ及びｃは、１．８０≦ａ≦２．０１、０.００≦ｂ≦０．２０及び０．９８≦ｃ≦１．０２を満たす請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の太陽電池と、  請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の太陽電池の光吸収層よりもバンドギャップの小さい光吸収層を有する太陽電池とを有する多接合型太陽電池。
【請求項１３】
前記請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の太陽電池のｐ型光吸収層よりもバンドギャップの小さい光吸収層を有する太陽電池の光吸収層は、化合物半導体層、結晶シリコン及びペロブスカイト型化合物からなる群より選ばれる１種である請求項１２に記載の多接合型太陽電池。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の太陽電池を用いた太陽電池モジュール。
【請求項１５】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の太陽電池と、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の太陽電池のｐ型光吸収層よりもバンドギャップの小さい光吸収層を有する太陽電池を用いた太陽電池モジュール。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の太陽電池モジュールを用いて太陽光発電を行う太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、太陽電池、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  新しい太陽電池の１つに、亜酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）太陽電池がある。Ｃｕ２Ｏはバンドギャップが２．１ｅＶのワイドギャップ半導体である。Ｃｕ２Ｏは地球上に豊富に存在する銅と酸素からなる安全かつ安価な材料であるため、高効率かつ低コストな太陽電池が実現できると期待されている。【０００３】  図１は、従来のＣｕ２Ｏ太陽電池の断面図を示す。Ｃｕ２Ｏ太陽電池は、光吸収層の作製法に依存して、厚膜型（図１ａ）と薄膜型（図１ｂ）の２種類がある。  厚膜型Ｃｕ２Ｏ太陽電池は、厚さ０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下程度の銅箔を電気炉中で熱酸化してＣｕ２Ｏ厚膜シートを作製し、片面にｎ型層と透明電極（光透過性ｎ電極）を順次積層し、もう片面には光学的に不透明なＡｕ電極（非透過性ｐ電極）を形成して素子化したものである。これに対して、薄膜型Ｃｕ２Ｏ太陽電池は、ガラス基板上にＡｕ電極（ｐ電極）を形成した後、厚さ１μｍ以上５μｍ以下程度のＣｕ２Ｏ薄膜（ｐ層）、ｎ型層、透明電極を順次成膜して素子化したものである。【０００４】  図１より、従来のＣｕ２Ｏ太陽電池は、厚膜型と薄膜型いずれについても、ｐ電極に高価なＡｕ電極を使用しており、大面積の太陽電池を作製する際にｐ電極が高価であることが問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０９８４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明が解決しようとする課題は、安価で変換効率が優れた太陽電池、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  第１ｐ電極と第２ｐ電極が積層したｐ電極と、第１ｐ電極と直接的に接したｐ型光吸収層と、ｐ型光吸収層と直接的に接したｎ型層と、ｎ電極と、を有する。ｐ型光吸収層と第２ｐ電極の間に第１ｐ電極が配置される。ｎ型層と第１ｐ電極との間にｐ型光吸収層が配置される。ｐ型光吸収層とｎ電極との間にｎ型層が配置される。第１ｐ電極は、Ｓｎを主成分とする金属の酸化物からなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の厚膜型亜酸化銅太陽電池の断面図（図１（ａ））と薄膜型亜酸化銅太陽電池の断面図（図１（ｂ））。
【図２】実施形態の太陽電池の断面図。
【図３】ガラス／Ａｕ／Ｃｕ２Ｏ／Ａｕ素子の電流電圧特性。
【図４】ガラス／ＩＴＯ／Ｃｕ２Ｏ／Ａｕ素子の電流電圧特性。
【図５】ガラス／Ｓｎ２Ｏ／Ｃｕ２Ｏ／Ａｕ素子の電流電圧特性。
【図６】実施形態の太陽電池の断面図。
【図７】実施形態の太陽電池の斜視図。
【図８】実施形態の多接合型太陽電池の断面図。
【図９】実施形態の太陽電池モジュールの斜視図。
【図１０】実施形態の太陽電池モジュールの断面図。
【図１１】実施形態の太陽光発電システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。（第１実施形態）  第１実施形態は、太陽電池に関する。図２に、第１実施形態の太陽電池１００の断面図を示す。図２に示すように、本実施形態に係る太陽電池１００は、ｐ電極１と、ｐ型光吸収層２と、ｎ型層３と、ｎ電極４を有する。ｎ型層３とｎ電極４との間等には、図示しない中間層が含まれていてもよい。太陽光はｎ電極４側、ｐ電極１側いずれから入射しても良いが、ｎ電極４側から入射するのがより好ましい。図示しない基板がｐ電極１側又はｎ電極４側に設けられてもよい。
【００１０】  ｐ電極１は、ｐ型光吸収層２と直接的に接した電極である。ｐ電極１は、第１ｐ電極１ａと第２ｐ電極２ｂを含む。第１ｐ電極１ａと第２ｐ電極１ｂは積層している。第１ｐ電極は、第２ｐ電極１ｂよりもｐ型光吸収層２側に配置されている。
【００１１】  第１ｐ電極１ａは、Ｓｎを主成分とする金属の酸化物からなる酸化物膜である。第１ｐ電極１ａは、ｐ型光吸収層２と直接的に接した電極である。第１ｐ電極１ａは、第２ｐ電極１ｂとｐ型光吸収層２との間に配置される。ｐ電極１が積層膜であることが好ましい理由は、Ｓｎを主成分とする金属の酸化物の抵抗率が、金属膜や金属間化合物膜や酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）などの酸化物透明導電膜と比較して高く、単独の電極で用いると抵抗成分による発電損失を生じるためである。
【００１２】  ｐ型光吸収層２と直接的に接する電極はこれまで、Ａｕなどの金属膜又はＩＴＯなどの酸化物透明導電膜が用いられてきた。Ａｕなどの金属膜をｐ型光吸収層２と直接的に接するｐ電極として用いるとｐ型光吸収層とｐ電極の界面は、正孔に対してオーミックコンタクトになることが知られている。オーミックコンタクトであれば、低抵抗であるがＡｕは高価であるためコストの問題がある。また、酸化インジウムスズなどの透明導電膜をｐ型光吸収層２と直接的に接するｐ電極として用いると透明導電膜とｐ型光吸収層２との界面にショットキーバリアを形成してしまいｐ電極と光吸収層２とのコンタクト抵抗が高いため変換効率が低くなってしまうことが知られている。
【００１３】  Ａｕ電極とｐ型光吸収層２とのコンタクトについてより具体的に説明する。図３は、ガラス基板にＡｕ電極を形成し、その上にＣｕ２Ｏ薄膜光吸収層（ｐ型光吸収層）、対向のＡｕ電極を順次成膜した、ガラス／Ａｕ／Ｃｕ２Ｏ／Ａｕ素子の電流電圧特性を示す。図より、本素子では電圧に対してオーミック電流が流れることが分る。Ａｕ／Ｃｕ２Ｏ界面は経験的に正孔に対してオーミックコンタクトになることが知られているため、図３の結果はそれが妥当であることを示している。
【００１４】  ＩＴＯ電極とｐ型光吸収層２とのコンタクトについてより具体的に説明する。ＩＴＯは、Ｓｎを含むがＩｎが金属の主成分である。図４は、ガラス基板にＩＴＯ電極を形成し、その上にＣｕ２Ｏ薄膜光吸収層（ｐ型光吸収層）、対向のＡｕ電極を順次成膜した、ガラス／ＩＴＯ／Ｃｕ２Ｏ／Ａｕ素子の電流電圧特性を示す。図より、本素子では電圧に対して整流性を示し、ダイオード電流が流れることが分る。Ａｕ／Ｃｕ２Ｏ界面は経験的に正孔に対してオーミックコンタクトになることが知られているため、図４の結果はＩＴＯ／Ｃｕ２Ｏ界面は、ショットキーバリアを形成することを示している。
【００１５】  ＳｎＯ２電極とｐ型光吸収層２とのコンタクトについてより具体的に説明する。図５は、導電性のＳｎＯ２（アンチモンＳｂ添加）上にＣｕ２Ｏ薄膜光吸収層を成膜し、さらにその上に対向電極としてＡｕを形成した、ガラス／ＳｎＯ２／Ｃｕ２Ｏ／Ａｕ素子の電流電圧特性を示す。図より、本素子も電圧に対してオーミック電流が流れることが分った。Ａｕ／Ｃｕ２Ｏ界面は正孔に対してオーミックコンタクトであることから、図５の結果はＳｎＯ２／Ｃｕ２Ｏ界面もまた、正孔に対してオーミックコンタクトであることを示している。
【００１６】  図３、４及び５の結果に示すようにｐ型光吸収層２と直接的に接するｐ電極１すなわち第１ｐ電極１ａは、Ｓｎを主成分とする金属の酸化物であることが好ましい。かかる結果は、以下の理由により予想外の結果である。Ｓｎを主成分とする金属の酸化物の導電型はＩＴＯ等と同様にｎ型半導体である。ｎ型で比較的導電性の低いＳｎＯ２（Ｓｎを主成分とする金属の酸化物）は、ｐ型光吸収層と直接的に接するｐ電極として不適と考えられていた。すると、ＳｎＯ２（Ｓｎを主成分とする金属の酸化物）は、ＩＴＯと同様にショットキーバリアを形成することが予想されるが結果は予想とは異なっていた。Ｓｎを主成分とする金属の酸化物がｐ型光吸収層２とオーミックコンタクトをしている理由は明らかではないが、金属の酸化物とｐ型光吸収層２がトンネル接合をしている可能性がある。
【００１７】  さらに、ＳｎＯ２は導電性はあるがＳｎＯ２自体は導電性の低い材料である。しかしながら図３と図５を比較すると、ＳｎＯ２電極を用いた素子は、Ａｕ電極を用いた素子と同程度の電流電圧特性を示している。かかる結果もＳｎＯ２の特性からは予想外の結果である。
【００１８】  第１ｐ電極１ａの酸化物に含まれる金属には、Ｓｎの他にＺｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｆ及びＴａからなる群より選ばれる１種以上の金属が含まれていてもよい。これらのＳｎ以外の金属は、酸化スズにドープされている。例えば、Ｓｂを増やすことでキャリアが増え第１ｐ電極１ａとｐ型光吸収層２とがトンネル接合しやすくなる。また、ｐ型光吸収層２に含まれるＣｕが第１ｐ電極１ａに含まれていてもよい。これらのことから、上記の金属のうち、第１ｐ電極１ａに含まれる金属としては、Ｓｎに加えて、Ｃｕ、Ｓｂ又はＣｕ及びＳｂが好ましい。従って、第１ｐ電極１ａの酸化物の金属は、Ｓｎ及びＳｂ、Ｓｎ及びＣｕ、又は、Ｓｎ、Ｓｂ及びＣｕであることが好ましい。なお、第１ｐ電極１ａは、Ｓｎ以外にＺｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｆ及びＴａからなる群より選ばれる１種以上の金属を実質的に含まない酸化物透明導電膜、すなわち、酸化物に含まれる金属のうち９９ａｔｏｍ％以上がＳｎである酸化物透明導電膜でもよい。
【００１９】  第１ｐ電極１ａの酸化物に含まれる金属のうち９０ａｔｏｍ％以上がＳｎであることが好ましい。第１ｐ電極１ａ中のＳｎ濃度が低いとＩＴＯのようにｐ型光吸収層２とショットキーバリアを形成してしまいやすくなる。同観点から、第１ｐ電極１ａの酸化物に含まれる金属のうち９５ａｔｏｍ％以上がＳｎであることがより好ましい。また、同観点から第１ｐ電極１ａに含まれるＳｎの濃度は、２９．５ａｔｏｍ％以上３３．５％以下であることが好ましい。第１ｐ電極１ａの酸化物に含まれる金属のうち９５ａｔｏｍ％以上がＳｎであり、５ａｔｏｍ％以下がＺｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｆ及びＴａからなる群より選ばれる１種以上の金属であることがより好ましい。また、第１ｐ電極１ａの酸化物に含まれる金属のうち９５ａｔｏｍ％以上がＳｎであり、０．１ａｔｏｍ％以上５ａｔｏｍ％以下がＣｕ、Ｓｂ、又はＣｕ及びＳｂであることがより好ましい。
【００２０】  第１ｐ電極１ａの厚さは、電子顕微鏡による断面観察や、段差計によって求められ、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。第１ｐ電極１ａが薄すぎるとｐ型光吸収層２が第２ｐ電極１ｂと直接的に接してしまいやすい。また、第１ｐ電極１ａが厚すぎるとｐ電極１の抵抗が大きくなってしまうため好ましくない。第１ｐ電極１ａのｐ型光吸収層２を向く全面とｐ型光吸収層２の第１ｐ電極１ａを向く全面が直接的に接する観点から、上記範囲が好ましい。また、同観点から、第１ｐ電極１ａの厚さは、５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００２１】  第２ｐ電極１ｂは、第１ｐ電極１ａよりも低抵抗な導電膜である。第２ｐ電極１ｂは、第１ｐ電極１ａとは直接的に接しているが、ｐ型光吸収層２と直接的に接していない電極である。第２ｐ電極１ｂは、金属膜、金属管化合物膜及び酸化物透明導電膜からなる群より選ばれる単層膜又は積層膜であることが好ましい。積層膜には、例えば金属膜と酸化物透明導電膜を組み合わせるなど異種の膜を積層した形態と、例えば金属膜と金属膜を組み合わせるなど同種の膜を積層した形態も含まれる。太陽電池を多接合型太陽電池にしたり透光性のある太陽電池としたりする場合は、ｐ電極１及びｎ電極４の両方が可視光に対して、光透過性を有することが好ましい。可視光の透過性の観点から第２ｐ電極１ｂは、酸化物透明導電膜であることが好ましい。
【００２２】  第２ｐ電極１ｂに用いられる金属膜としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａからなる群より選ばれる１種以上の金属の膜であることが好ましい。第２ｐ電極１ｂに用いられる金属間化合物としては、金属膜で挙げた金属を１種以上含む金属間化合物の膜であることが好ましい。第２ｐ電極１ｂに用いられる酸化物透明導電膜としては、酸化インジウムスズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Al-doped Zinc Oxide：ＡＺＯ）、ボロンドープ酸化亜鉛（Boron-doped Zinc Oxide：ＢＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛(Gallium-doped Zinc Oxide：ＧＺＯ)、インジウムドープ酸化亜鉛(Indium-doped Zinc Oxide：ＩＺＯ)、アルミニウムガリウム酸化物（Aluminum Gallium Oxide：ＡＧＯ）、チタンドープ酸化インジウム（Titanium-doped Indium Oxide：ＩＴｉＯ）、酸化インジウムガリウム亜鉛（Indium Gallium Zinc Oxide：ＩＧＺＯ）及び水素ドープ酸化インジウム（Hydrogen-doped Indium Oxide：Ｉｎ２Ｏ３）からなる群より選ばれる１種以上の膜であることが好ましい。第２ｐ電極１ｂ中に含まれる金属のうちＳｎとＳｂの合計濃度は、１０ａｔｏｍ％以下であることが好ましい。
【００２３】  第２ｐ電極１ｂの厚さは、電子顕微鏡による断面観察や、段差計によって求められ、特に限定はないが、典型的には、１ｎｍ以上１μｍ以下である。
【００２４】  第１ｐ電極１ａ及び第２ｐ電極１ｂは、例えばスパッタなどによって成膜されることが好ましい。
【００２５】  第１ｐ電極１ａ及び第２ｐ電極１ｂ中の元素組成は、二次イオン質量分析法（Secondary Ion Mass Spectrometry; SIMS）による分析を行うことによって確認できる。ｎ型層３から光吸収層２に向かって深さ方向の分析をＳＩＭＳで行う。ｐ電極１に含まれる元素は、太陽電池の断面をエネルギー分散型分光−透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope-Energy dispersive X-ray spectrometry; TEM EDX）であらかじめ測定することが好ましい。分析位置は、図６の斜視図に示すように、ｎ電極４の主面（ｎ型層側を向いた面とは反対側の面）長手方向に４等分割、短手方向に２等分割して生じた８領域の中心の７８μｍ×７８μｍの領域である。ｐ型光吸収層２、ｎ型層３及びｎ電極４も同様の方法によって分析が可能である。
【００２６】  ｐ型光吸収層２は、ｐ型の半導体層である。ｐ型光吸収層２は、第１ｐ電極１ａとｎ型層３との間に配置される。ｐ型光吸収層２としては、Ｃｕを主成分とする金属の酸化物の半導体層である。Ｃｕを主成分とする金属の酸化物は、亜酸化銅又は亜酸化銅の複合酸化物である。Ｃｕを主成分とする金属の酸化物は、Ｃｕが６０．０ａｔｏｍ％以上６７．０ａｔｏｍ％以下であり、Ｏ（酸素）が３２．５ａｔｏｍ％以上３４．０ａｔｏｍ％以下である。亜酸化銅の複合酸化物には、Ｃｕ以外の金属が含まれる。亜酸化銅の複合酸化物に含まれる金属は、Ｃｕに加えて、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ及びＣａからなる群より選ばれる１種以上の金属である。Ｃｕ以外にＡｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ及びＣａからなる群より選ばれる１種以上の金属が含まれると、ｐ型光吸収層２のバンドギャップを調整することができる。ｐ型光吸収層２のバンドギャップは、２．０ｅＶ以上２．２ｅＶ以下であることが好ましい。かかる範囲のバンドギャップであると、Ｓｉを光吸収層に用いた太陽電池をボトムセルに用い、実施形態の太陽電池をトップセルに用いた多接合型太陽電池において、トップセル及びボトムセルの両方で太陽光を効率よく利用できる。ｐ型光吸収層２には、ＳｎやＳｂをさらに含んでもよい。ｐ型光吸収層２のＳｎやＳｂは、光吸収層２に添加されたものでもよいし、ｐ電極１に由来するものでもよい。ｐ型光吸収層２は、ＣｕａＭｂＯｃで表される酸化物の層である。Ｍは、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ及びＣａからなる群より選ばれる１種以上の金属である。ａ、ｂ及びｃは、１．８０≦ａ≦２．０１、０．００≦ｂ≦０．２０及び０．９８≦ｃ≦１．０２を満たすことが好ましい。上記ｐ型光吸収層２の組成比は、ｐ型光吸収層２の全体の組成比である。また、上記のｐ型光吸収層２の化合物組成比は、ｐ型光吸収層２において全体的に満たすことが好ましい。なお、Ｓｎ及びＳｂのｐ型光吸収層中の濃度が高いと、欠陥が増加して、キャリア再結合が増えてしまう。そこで、ｐ型光吸収層２中のＳｂ及びＳｎの合計体積濃度は、１．５ｘ１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下が好ましい。
【００２７】  ｐ型光吸収層２の厚さは、電子顕微鏡による断面観察や、段差計によって求められ、１，０００ｎｍ以上１０，０００ｎｍ以下が好ましい。
【００２８】  ｐ型光吸収層２は、例えばスパッタなどによって成膜されることが好ましい。
【００２９】  ｎ型層３は、ｎ型の半導体層である。ｎ型層３は、ｐ型光吸収層２とｎ電極４との間に配置される。ｎ型層３は、ｐ型光吸収層２の第１ｐ電極１ａと接した面とは反対側の面と直接接している。ｎ型層３としては、酸化物層や硫化物層を含む層が好ましい。より具体的には、ｎ型層３に用いる酸化物層は、Ｚｎ（１−ｘ）ＡｘＯｙ（Ａ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ）、Ｃｕ（２−ｘ）ＭｘＯ（Ｍ＝Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ａｌ（２−ｘ）ＧａｘＯ３からなる群から選ばれる層が好ましい。ｎ型層に用いる硫化物層は、ＺｎｘＩｎ（２−２ｘ）Ｓ（３−２ｘ）、ＺｎＳ、ＩｎｘＧａ（１−ｘ）Ｓからなる群から選ばれる１種以上の硫化物からなる層が好ましい。Ｚｎ（１−ｘ）ＡｘＯｙをｎ型層に用いる場合、Ｚｎ／Ａ組成比は、１乃至３の範囲が望ましく、１．５乃至２．５がより好ましい。
【００３０】  ｎ型層３の厚さは、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。ｎ型層３の厚さが５ｎｍ以下であるとｎ型層３のカバレッジが悪い場合にリーク電流が発生し、好ましくない。ｎ型層３の厚さが１００ｎｍを超えると透過率が低下し短絡電流が低下するので好ましくない。従って、ｎ型層３の厚さは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下がより好ましい。また、カバレッジの良い膜を実現するためにｎ型層３の表面粗さは５ｎｍ以下が好ましい。
【００３１】  ｎ型層３は、例えばスパッタなどによって成膜されることが好ましい。
【００３２】  ｎ電極４は、可視光に対して、光透過性を有するｎ型層３側の電極である。ｎ電極４とｐ型光吸収層２によってｎ型層３を挟んでいる。ｎ型層３とｎ電極４の間には、図示しない中間層を設けることができる。ｎ電極４には、酸化物透明導電膜を用いることが好ましい。ｎ電極４で用いられる酸化物透明導電膜としては、酸化インジウムスズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ボロンドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化亜鉛、アルミニウムガリウム酸化物、チタンドープ酸化インジウム、酸化インジウムガリウム亜鉛及び水素ドープ酸化インジウムからなる群より選ばれる１種以上の透明導電膜であることが好ましい。
【００３３】  ｎ電極４の厚さは、電子顕微鏡による断面観察や、段差計によって求められ、特に限定はないが、典型的には、１ｎｍ以上２μｍ以下である。
【００３４】  ｎ電極４は、例えばスパッタなどによって成膜されることが好ましい。
【００３５】（第２実施形態）  第２実施形態は、太陽電池に関する。図６に、第１実施形態の太陽電池１０１の断面図を示す。図２に示すように、本実施形態に係る太陽電池１００は、ｐ電極１と、ｐ型光吸収層２と、ｎ型層３と、ｎ電極４を有する。ｐ型光吸収層２には、Ｓｎ、Ｓｂのうち少なくとも一方の元素とＣｕを含む酸化物が含まれる酸化物領域５が存在することが、第１実施形態の太陽電池１００とは異なる。酸化物領域５以外は、第１実施形態の太陽電池１００と第２実施形態の太陽電池１０１は共通する。第１実施形態の太陽電池１００と第２実施形態の太陽電池１０１の共通することについては説明を省略する。
【００３６】  発明者らの研究によって、ｐ型光吸収層２のｐ電極１側に、Ｃｕ及びＳｎ，Ｃｕ及びＳｂ，又は、Ｃｕ，Ｓｎ及びＳｂを含む金属の酸化物が含まれる酸化物領域５が存在するとｐ電極１（第１ｐ電極１ａ）とｐ型光吸収層２とのコンタクト抵抗が下がることがわかった。
【００３７】  コンタクト抵抗を下げる観点から酸化物領域５は、ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面（起点）からｎ型層３の方向に向かって１０００ｎｍの深さ（終点）までのｐ型光吸収層中に存在することが好ましい。同観点から、酸化物領域５は、ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面（起点）からｎ型層３の方向に向かって１０００ｎｍの深さ（終点）であって、かつ、ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面（起点）からｎ型層３の方向に向かってｐ型光吸収層２の厚さの半分の深さ（終点）までに存在することが好ましい。同観点から酸化物領域５は、ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面（起点）からｎ型層３の方向に向かって１００ｎｍの深さ（終点）までがより好ましい。ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面（起点）からｎ型層３の方向に向かって１００ｎｍの深さ（終点）までの領域においては、全体的にＳｎ、Ｓｂ、又は、Ｓｎ及びＳｂを含むことが好ましい。
【００３８】  コンタクト抵抗を下げる観点から、酸化物領域５中のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度は、１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であることが好ましい。上記範囲の領域中に好適なＳｎ及びＳｂの合計体積濃度を満たす領域が含まれればよい。同観点より、酸化物領域５中のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度は、１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であることがより好ましい。なお、酸化物領域５中のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度が高すぎると結晶性が低下してキャリア再結合を起こす欠陥が増えて好ましくない。酸化物領域５中のＳｂ濃度は、体積濃度で１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下が好ましく、１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３がより好ましい。ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面（起点）からｎ型層３の方向に向かって１００ｎｍの深さ（終点）までの領域においては、全体的に上記体積濃度を満たすことがより好ましい。
【００３９】  また、ｐ型光吸収層２中の全体にわたってＳｎ及びＳｂ濃度が高いと欠陥増加に伴い移動度が低下してやはりキャリア再結合が増加してしまう。そこで、ｐ型光吸収層２とｎ型層３との界面（起点）からｐ電極１に向かってｐ型光吸収層２の厚さの１／３までの深さ（終点）までの領域において、酸化物領域５中のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度は、１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。
【００４０】  なお、酸化物領域５中のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度は、ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面からｎ型層３の方向に向かって傾斜的に減少することがより好ましい。具体的には、以下の通りである。
【００４１】  ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面（起点）からｎ型層３の方向に向かって１０ｎｍの深さ（終点）までの領域を第１酸化物領域とする。第１酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度をＣ１とする。Ｃ１は、１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。第１酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度の平均値をＣ１ＡＶＥとする。Ｃ１ＡＶＥは、１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。また、Ｃ１及びＣ１ＡＶＥは、１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であることが好ましい。ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面に最も近い第１酸化物領域において、Ｓｎ及びＳｂの合計体積濃度が高いと、ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとのコンタクト抵抗が低減する。ただし、第１酸化物領域において、Ｓｎ及びＳｂの合計体積濃度が高すぎると、欠陥増加に伴い移動度が低下してやはりキャリア再結合が増加してしまう。
【００４２】  ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面からｎ型層３の方向に向かって１０ｎｍの深さ（起点）からｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面からｎ型層３の方向に向かって３０ｎｍの深さ（終点）までの領域を第２酸化物領域とする。第２酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度をＣ２とする。Ｃ２は、１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。第２酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度の平均値をＣ２ＡＶＥとする。Ｃ２ＡＶＥは、１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。第１酸化物領域がｐ型光吸収層２とｐ電極とのコンタクト抵抗の低減に寄与するが、それよりもｎ型層３側に存在する領域は、コンタクト抵抗低減にあまり寄与しないため、第２酸化物領域以降は、Ｓｎ及びＳｂの合計体積濃度は高すぎることは、欠陥の増加を招く影響が大きくなってしまう。また、Ｃ２ＡＶＥとＣ１ＡＶＥは、Ｃ２ＡＶＥ＜Ｃ１ＡＶＥの関係を満たすことが好ましい。
【００４３】  ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面からｎ型層３の方向に向かって３０ｎｍの深さ（起点）からｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面からｎ型層３の方向に向かって１００ｎｍの深さ（終点）までの領域を第３酸化物領域とする。第３酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度をＣ３とする。Ｃ３は、１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。第３酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度の平均値をＣ３ＡＶＥとする。Ｃ３ＡＶＥは、１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。第１酸化物領域がｐ型光吸収層２とｐ電極とのコンタクト抵抗の低減に寄与するが、それよりもｎ型層３側に存在する領域は、コンタクト抵抗低減にあまり寄与しないため、第３酸化物領域以降も、Ｓｎ及びＳｂの合計体積濃度は高すぎることは、欠陥の増加を招く影響が大きくなってしまう。また、Ｃ３ＡＶＥとＣ２ＡＶＥは、Ｃ３ＡＶＥ＜Ｃ２ＡＶＥの関係を満たすことが好ましい。
【００４４】  ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面からｎ型層３の方向に向かって１００ｎｍの深さ（起点）からｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面からｎ型層３の方向に向かって１０００ｎｍの深さ（起点）又はｎ型層３の方向に向かってｐ型光吸収層２の厚さの半分の深さ（終点）までの深い方の領域を第４酸化物領域とする。第４酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度をＣ４とする。Ｃ４は、１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。第４酸化物領域のＳｎ及びＳｂの合計体積濃度の平均値をＣ４ＡＶＥとする。Ｃ４ＡＶＥは、１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。第１酸化物領域がｐ型光吸収層２とｐ電極とのコンタクト抵抗の低減に寄与するが、第４酸化物領域は、コンタクト抵抗低減に寄与しないため、第４酸化物領域も、Ｓｎ及びＳｂの合計体積濃度は高すぎることは、欠陥の増加を招く影響が大きくなってしまう。また、Ｃ４ＡＶＥとＣ３ＡＶＥは、Ｃ４ＡＶＥ＜Ｃ３ＡＶＥの関係を満たすことが好ましい。
【００４５】  ｐ型光吸収層２と第１ｐ電極１ａとの界面はＳＩＭＳ分析において、Ｓｎ濃度とＣｕ濃度が交差するところとする。また、ｐ型光吸収層２とｎ型層３との界面もＳＩＭＳ分析によって求められる。ＳＥＭ画像から界面を観察し、各層の厚さを求めＳＩＭＳ結果と併せて酸化物領域５の位置を求めることもできる。
【００４６】  第２実施形態の太陽電池１０１のｐ型光吸収層２を成膜する方法として以下に１例挙げる。酸化物領域中にＣｕとＳｎを含む場合では、例えば、第１ｐ電極１ａ上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により酸化物領域５となるＣｕとＳｎを両方含む酸化物層（Ｓｎ−ｄｏｐｅｄ  Ｃｕ２Ｏ）を堆積し、次いでｐ型光吸収層２を成膜する方法が挙げられる。
【００４７】（第３実施形態）  第３実施形態は、多接合型太陽電池に関する。図８に第３実施形態の多接合型太陽電池の断面概念図を示す。図８の多接合型太陽電池２００は、光入射側に第１実施形態の太陽電池（第１太陽電池）１００（１０１）と、第２太陽電池２０１を有する。第２太陽電池２０１の光吸収層のバンドギャップは、第１実施形態の太陽電池１００のｐ型光吸収層２よりも小さいバンドギャップを有する。なお、実施形態の多接合型太陽電池は、３以上の太陽電池を接合させた太陽電池も含まれる。
【００４８】  第２実施形態の第１太陽電池１００のｐ型光吸収層２のバンドギャップが２．０ｅＶ−２．２ｅＶ程度であるため、第２太陽電池２００の光吸収層のバンドギャップは、１．０ｅＶ以上１．６ｅＶ以下であることが好ましい。第２太陽電池の光吸収層としては、Ｉｎの含有比率が高いＣＩＧＳ系及びＣｄＴｅ系からなる群から選ばれる１種以上の化合物半導体層、結晶シリコン及びペロブスカイト型化合物からなる群より選ばれる１種であることが好ましい。
【００４９】（第４実施形態）  第４実施形態は、太陽電池モジュールに関する。図９に第４実施形態の太陽電池モジュール３００の斜視図を示す。図９の太陽電池モジュール３００は、第１太陽電池モジュール３０１と第２太陽電池モジュール３０２を積層した太陽電池モジュールである。第１太陽電池モジュール３０１は、光入射側であり、第１実施形態の太陽電池１００を用いている。第２の太陽電池モジュール３０２には、第２太陽電池２０１を用いることが好ましい。
【００５０】  図１０に太陽電池モジュール３００の断面図を示す。図１０では、第１太陽電池モジュール３０１の構造を詳細に示し、第２太陽電池モジュール３０２の構造は示していない。第２太陽電池モジュール３０１では、用いる太陽電池の光吸収層などに応じて適宜、太陽電池モジュールの構造を選択する。図４の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池１００（太陽電池セル）が横方向に並んで電気的に直列に接続した破線で囲われたサブモジュール３０３が複数含まれ、複数のサブモジュール３０３が電気的に並列もしくは直列に接続している。隣り合うサブモジュール３０３は、バスバー３０４で電気的に接続している。
【００５１】  太陽電池１００は、スクライブされていて、隣り合う太陽電池１００は、上部側のｎ電極４と下部側のｐ電極１が接続している。第３実施形態の太陽電池１００も第１実施形態の太陽電池１００と同様に、ｐ電極１、ｐ型光吸収層２、ｎ型層３とｎ電極４を有し、さらにｐ電極１と第２太陽電池モジュール３０２の間に基板６を有する。基板６としては、白板ガラスを用いることが望ましく、石英、ソーダライムガラス、化学強化ガラスなどガラス全般、あるいはポリイミド、アクリル等の樹脂等を用いることもできる。サブモジュール３０３中の太陽電池１００の両端は、バスバー３０４と接続し、バスバー３０４が複数のサブモジュール３０３を電気的に並列もしくは直列に接続し、第２太陽電池モジュール３０２との出力電圧を調整するように構成されていることが好ましい。
【００５２】（第５実施形態）  第５実施形態は太陽光発電システムに関する。第４実施形態の太陽電池モジュールは、第５実施形態の太陽光発電システムにおいて、発電を行う発電機として用いることができる。実施形態の太陽光発電システムは、太陽電池モジュールを用いて発電を行うものであって、具体的には、発電を行う太陽電池モジュールと、発電した電気を電力変換する手段と、発電した電気をためる蓄電手段又は発電した電気を消費する負荷とを有する。図１１に実施形態の太陽光発電システム４００の構成図を示す。図１１の太陽光発電システムは、太陽電池モジュール４０１（３００）と、コンバーター４０２と、蓄電池４０３と、負荷４０４とを有する。蓄電池４０３と負荷４０４は、どちらか一方を省略しても良い。負荷４０４は、蓄電池４０３に蓄えられた電気エネルギーを利用することもできる構成にしてもよい。コンバーター４０２は、ＤＣ−ＤＣコンバーター、ＤＣ−ＡＣコンバーター、ＡＣ−ＡＣコンバーターなど変圧や直流交流変換などの電力変換を行う回路又は素子を含む装置である。コンバーター４０２の構成は、発電電圧、蓄電池４０３や負荷４０４の構成に応じて好適な構成を採用すればよい。
【００５３】  太陽電池モジュール３００に含まれる受光したサブモジュール３０１に含まれる太陽電池セルが発電し、その電気エネルギーは、コンバーター４０２で変換され、蓄電池４０３で蓄えられるか、負荷４０４で消費される。太陽電池モジュール４０１には、太陽電池モジュール４０１を常に太陽に向けるための太陽光追尾駆動装置を設けたり、太陽光を集光する集光体を設けたり、発電効率を向上させるための装置等を付加することが好ましい。
【００５４】  太陽光発電システム４００は、住居、商業施設や工場などの不動産に用いられたり、車両、航空機や電子機器などの動産に用いられたりすることが好ましい。実施形態の変換効率に優れた光電変換素子を太陽電池モジュールに用いることで、発電量の増加が期待される。  以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】（実施例１）  実施例１の太陽電池は、可視光に対して不透明な、非光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側にＡｌ膜を堆積し、次にＡｌ上にＡＴＯ（Antimony-doped Tin Oxide）透明導電膜を堆積する。不透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、室温でスパッタリング法により、ｎ型層としてＺｎＧｅＯ酸化物を堆積し、表面側のｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。  光吸収層と接する側のｐ電極にＳｎを主成分とするＡＴＯ透明導電膜を用いることで、光吸収層との間で正孔に対して良好なオーミックコンタクトが得られ、開放電圧、フィルファクタが改善する。
【００５６】（比較例１）  比較例１の太陽電池は、可視光に対して不透明な、非光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側にＡｌ膜を堆積し、次に、Ｃｕ２Ｏ光吸収層と接する側にＩＴＯ透明導電膜を堆積した。ｐ電極以外は、先の実施例１と同じ構成である。発電特性を調べた結果、先の実施例１と比べて、開放電圧は半分以下に、フィルファクタは３分の２に減少した。
【００５７】  ＩＴＯは、Ｓｎ：Ｉｎ＝１：４で、主成分がＩｎからなる酸化物である。従って、Ｃｕ２Ｏに対して良好なｐコンタクトを得るには、Ｃｕ２Ｏと接する側のｐ電極として、Ｓｎを主成分とする酸化物が必要なことが確かめられた。
【００５８】（実施例２）  実施例２の太陽電池は、光吸収層と接しない層は可視光に対して透明な、光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側にＩＴＯ透明導電膜を堆積し、次にＩＴＯ上にＡＴＯ透明導電膜を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、室温でスパッタリング法により、ｎ型層としてＺｎＧｅＯ酸化物を堆積し、表面側のｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。  光吸収層と接する側のｐ電極にＳｎを主成分とするＡＴＯ透明導電膜を用いることで、光吸収層との間で正孔に対して良好なオーミックコンタクトが得られ、開放電圧、フィルファクタが改善する。
【００５９】（比較例２）  比較例２の太陽電池は、可視光に対して透明な、光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側にＩＴＯ透明導電膜を堆積し、次に、Ｃｕ２Ｏ光吸収層と接する側にＡＺＯ膜を堆積した。ｐ電極以外は、先の実施例２と同じ構成である。発電特性を調べた結果、先の実施例１と比べて、開放電圧、フィルファクタともに半分以下に減少した。  ＡＺＯは、主成分がＺｎからなる酸化物である。従って、Ｃｕ２Ｏに対して良好なｐコンタクトを得るには、Ｃｕ２Ｏと接する側のｐ電極として、Ｓｎを主成分とする酸化物が必要なことが確かめられた。
【００６０】（実施例３）  実施例３の太陽電池は、光吸収層と接しない層は可視光に対して透明な、光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側にＩＴＯ透明導電膜を堆積し、次にＩＴＯ上にＡＴＯ透明導電膜を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕとＳｂを両方含む酸化物層を堆積し、次いでＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。  その後、室温でスパッタリング法により、ｎ型層としてＺｎＧｅＯ酸化物を堆積し、表面側のｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。  光吸収層と接する側のｐ電極にＳｎを主成分とするＡＴＯ透明導電膜を用いることで、光吸収層との間で正孔に対して良好なオーミックコンタクトが得られ、実施例１乃至２と比較して、開放電圧、フィルファクタがさらに改善する。
【００６１】（実施例４）  実施例４の太陽電池は、光吸収層と接しない層は可視光に対して透明な、光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側にＩＴＯ透明導電膜を堆積し、次にＩＴＯ上にＮＴＯ(Niobuim-doped Tin Oxide)透明導電膜を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、室温でスパッタリング法により、ｎ型層としてＺｎＧｅＯ酸化物を堆積し、表面側のｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。  光吸収層と接する側のｐ電極にＳｎを主成分とするＮＴＯ透明導電膜を用いることで、光吸収層との間で正孔に対して良好なオーミックコンタクトが得られ、開放電圧、フィルファクタが改善する。
【００６２】（実施例５）  実施例５の太陽電池は、光吸収層と接しない層は可視光に対して透明な、光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側にＡＺＯ透明導電膜を堆積し、次にＡＺＯ上にＡＴＯ透明導電膜を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、室温でスパッタリング法により、ｎ型層としてＺｎＧｅＯ酸化物を堆積し、表面側のｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。  光吸収層と接する側のｐ電極にＳｎを主成分とするＡＴＯ透明導電膜を用いることで、光吸収層との間で正孔に対して良好なオーミックコンタクトが得られ、開放電圧、フィルファクタが改善する。
【００６３】（実施例６）  実施例６の太陽電池は、光吸収層と接しない層は可視光に対して透明な、光透過性太陽電池の例である。ガラス基板上に、裏面側の積層タイプのｐ電極として、ガラスと接する側に水素ドープ酸化インジウム透明導電膜を堆積し、この膜の上にＡＴＯ透明導電膜を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、室温でスパッタリング法により、ｎ型層としてＺｎＧｅＯ酸化物を堆積し、表面側のｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。  光吸収層と接する側のｐ電極にＳｎを主成分とするＡＴＯ透明導電膜を用いることで、光吸収層との間で正孔に対して良好なオーミックコンタクトが得られ、開放電圧、フィルファクタが改善する。
【００６４】（実施例７）  実施例７の太陽電池は、光吸収層と接しない層は可視光に対して透明な、光透過性太陽電池の例である。ｐ電極、及びｎ型層、ｎ電極は実施例２と同様だが、光吸収層の組成が異なる。  実施例７の光吸収層は、Ｃｕの他にＡｇを含む酸化物であり、透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により４８０℃で加熱して成膜される。  光吸収層には、Ｃｕを主成分とする酸化物を用い、さらに光吸収層と接する側のｐ電極にＳｎを主成分とするＡＴＯ透明導電膜を用いることで、光吸収層との間で正孔に対して良好なオーミックコンタクトが得られ、開放電圧、フィルファクタが改善する。
【００６５】（実施例８）  実施例８の太陽電池は、実施例２の太陽電池を多接合型太陽電池のトップセルに用いた例である。トップセルの構成は、実施例２と同じである。  多接合型太陽電池を構成するために、ボトムセルには単体での変換効率が２２％の単結晶Ｓｉを用い、トップセルとボトムセルを積層して、電気的に並列に接続した。なお、両者の出力電圧が一致するように、トップセルのセル数ｍとボトムセルのセル数ｎを、次式ｍ×出力Ｖ（トップセル）＝ｎ×Ｖ（ボトムセル）となるように調整している。  太陽電池特性を調べた結果、１ｓｕｎの擬似太陽光を照射することで、トップセル単体として効率１１％、多接合型太陽電池として効率２９％の高特性が得られた。  明細書中一部の元素は、元素記号のみで示している
【００６６】  以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定解釈されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成することができる。例えば、変形例の様に異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００６７】１００，１０１…太陽電池（第１太陽電池）、１…ｐ電極、２…ｐ型光吸収層、３…ｎ型層、４…ｎ電極、５…酸化物領域、２００…多接合型太陽電池、２０１…第２太陽電池、３００…太陽電池モジュール、６…基板、３０１第１太陽電池モジュール、３０２…第２太陽電池モジュール、３０３…サブモジュール、３０４…バスバー、４００…太陽光発電システム、４０１…太陽電池モジュール、４０２…コンバーター、４０３…蓄電池、４０４…負荷  
【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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【図１１】
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【国際調査報告】
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