(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの面内における微結晶シリコン膜の結晶性の不均一性による特性の低下を抑制する。【解決手段】光電変換ユニット１４に微結晶シリコン膜のｉ型層を発電層として含み、そのｉ型層は、面内において第１の領域３０と、第１の領域３０より結晶化率が低い第２の領域３２とを有しており、太陽電池モジュール１００の端子ボックス２４へのタブ電極２２を第２の領域３２に重畳させて配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電層として微結晶シリコン膜を有する太陽電池モジュールであって、
前記発電層の微結晶シリコン膜は、太陽電池モジュールの面内の第１領域と、前記第１領域より結晶化率が低い第２領域と、を有し、
太陽電池モジュールの端子ボックスへのタブ電極は前記第２領域に重畳させて配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１領域は、太陽電池モジュールのパネルにおける中央領域であり、
前記第２領域は、太陽電池モジュールのパネルにおける周辺領域であることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１領域におけるキャリアのライフタイムは、前記第２領域におけるキャリアのライフタイムよりも低いことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
発電層として微結晶シリコン膜を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、
太陽電池モジュールの面内の第１領域と、前記第１領域より結晶化率が低い第２領域と、を有する前記微結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記第２領域に重畳させて太陽電池モジュール端子ボックスへのタブ電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、表面が絶縁性の基板上に第１電極、１以上の半導体薄膜光電変換ユニット及び第２電極を順に積層して形成される。それぞれの光電変換ユニットは、光入射側からｐ型層、発電層となるｉ型層及びｎ型層を積層して構成される。
【０００３】
こうした太陽電池モジュールは、微結晶シリコン膜の光電変換ユニットを単独に備えたシングル型太陽電池モジュール、アモルファスシリコン膜の光電変換ユニットと微結晶シリコン膜の光電変換ユニットを積層したタンデム型太陽電池モジュールがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７４５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、太陽電池モジュールにおいて発電特性を向上するためには、微結晶シリコン膜の面内の結晶性を均一にすることが好ましいと考えられている。しかしながら、現実的には、微結晶シリコン膜の成膜装置の性能や太陽電池モジュールのさらなる大面積化に起因して、微結晶シリコン膜の面内の結晶性を十分に均一化することが困難である。その結果、微結晶シリコンの光電変換ユニットを備えた太陽電池モジュールでは、その面内の中央領域よりも周辺領域の結晶化率が低くなり、発電時において中央領域よりも周辺領域でのキャリアの発生量が少なくなり、発電効率が面内において不均一となってしまう。そのため、太陽電池モジュール全体として特性低下が生じてしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決することができる太陽電池モジュール及びその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】
【０００７】
本発明の１つの態様は、発電層として微結晶シリコン膜を有する太陽電池モジュールであって、発電層の微結晶シリコン膜は、太陽電池モジュールの面内の第１領域と、第１領域より結晶化率が低い第２領域と、を有し、太陽電池モジュールの端子ボックスへのタブ電極は第２領域に重畳させて配置されている、太陽電池モジュールである。
【０００８】
また、本発明の別の態様は、発電層として微結晶シリコン膜を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、太陽電池モジュールの面内の第１領域と、第１領域より結晶化率が低い第２領域と、を有する微結晶シリコン膜を形成する工程と、第２領域に重畳させて太陽電池モジュール端子ボックスへのタブ電極を形成する工程と、を有する、太陽電池モジュールの製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、太陽電池モジュールの面内における微結晶シリコン膜の結晶性の不均一性による特性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるタンデム型太陽電池モジュールの構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるタンデム型太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるタンデム型太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるμｃ−Ｓｉユニットのｉ型層の面内の構造分布例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるμｃ−Ｓｉユニットのｉ型層の面内の結晶化率を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるμｃ−Ｓｉユニットのｉ型層の面内のキャリアのライフタイムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施の形態＞
図１〜図３は、本発明の実施の形態におけるタンデム型太陽電池モジュール１００の構造を示す図である。図１は光入射側の反対側からみた平面図であり、図２は図１のラインａ−ａの断面図であり、図３は図１のラインｂ−ｂの断面図である。なお、実際のタンデム型太陽電池モジュール１００にはタブ電極を覆う絶縁性テープ、保護材となるＥＶＡやバックシートが設けられるが、ここでは構造をより明確に示すために図示していない。
【００１２】
タンデム型太陽電池モジュール１００は、透明絶縁基板１０を光入射側として、光入射側から、透明導電膜１２、光電変換ユニット１４、裏面電極１６、絶縁性テープ１８、タブ電極２０，２２及び端子ボックス２４を含んで構成される。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態におけるタンデム型太陽電池モジュール１００の構成及び製造方法について説明する。
【００１４】
透明絶縁基板１０は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等の少なくとも可視光波長領域において透過性を有する材料を適用することができる。透明絶縁基板１０上に透明導電膜１２が形成される。透明導電膜１２は、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等に錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、フッ素（Ｆ）、アルミニウム（Ａｌ）等を含有させた透明導電性酸化物（ＴＣＯ）のうち少なくとも一種類又は複数種を組み合わせて用いることが好適である。特に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、透光性が高く、抵抗率が低く、耐プラズマ特性にも優れているので好適である。透明導電膜１２は、例えば、スパッタリング等により形成することができる。透明導電膜１２の膜厚は５００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下の範囲とすることが好適である。また、透明導電膜１２の表面には光閉じ込め効果を有する凹凸を設けることが好適である。
【００１５】
図２及び図３に示すように、タンデム型太陽電池モジュール１００を複数のセルを直列に接続した構成とする場合、透明導電膜１２に透明絶縁基板１０の表面が露出するスリットＳ１を形成し、透明導電膜１２が短冊状となるようにパターニングする。また、図１の平面図に示すように、スリットＳ１の延設方向に交差する方向に透明絶縁基板１０の表面が露出するスリットＳ２を形成し、直列接続される複数の光電変換セル群が並列に並ぶ構成としてもよい。
【００１６】
例えば、波長１０６４ｎｍ、エネルギー密度１３Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数３ｋＨｚのＹＡＧレーザを用いてスリットＳ１，Ｓ２を形成することができる。
【００１７】
透明導電膜１２上に、光電変換ユニット１４を形成する。本実施の形態におけるタンデム型太陽電池モジュール１００では、光電変換ユニット１４は、トップセルとして広いバンドギャップを有するアモルファスシリコン光電変換ユニット（ａ−Ｓｉユニット）、中間層、ボトムセルとしてａ−Ｓｉユニットよりバンドギャップの狭い微結晶シリコン光電変換ユニット（μｃ−Ｓｉユニット）を順に積層した構造とする。例えば、表１に示すような形成条件で光電変換ユニット１４を形成することができる。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
まず、透明導電膜１２上に、ｐ型層、ｉ型層、ｎ型層のシリコン系薄膜を順に積層してａ−Ｓｉユニットを形成する。ａ−Ｓｉユニットは、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）等のシリコン含有ガス、メタン（ＣＨ４）等の炭素含有ガス、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）等のｐ型ドーパント含有ガス、フォスフィン（ＰＨ３）等のｎ型ドーパント含有ガス及び水素（Ｈ２）等の希釈ガスを混合した混合ガスをプラズマ化して成膜を行うプラズマ化学気相成長法（プラズマＣＶＤ法）により形成することができる。
【００２０】
プラズマＣＶＤ法は、例えば、１３．５６ＭＨｚのＲＦプラズマＣＶＤ法を適用することが好適である。ＲＦプラズマＣＶＤ法は平行平板型とすることができる。平行平板型の電極のうち透明絶縁基板１０を配しない側には原料の混合ガスを供給するためのガスシャワー孔を設けた構成としてもよい。プラズマの投入電力密度は、５ｍＷ／ｃｍ２以上１００ｍＷ／ｃｍ２以下とすることが好ましい。
【００２１】
ａ−Ｓｉユニットのｐ型層は、ｐ型ドーパント（ボロン等）を添加した膜厚５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のアモルファスシリコン層、微結晶シリコン薄膜、微結晶炭化シリコン薄膜等の単層又は積層構造とする。ｐ型層の膜質は、シリコン含有ガス、ｐ型ドーパント含有ガス及び希釈ガスの混合比、圧力及びプラズマ発生用高周波パワーを調整することによって変化させることができる。ａ−Ｓｉユニットのｉ型層は、ｐ型層上に形成されたドーパントが添加されていない膜厚５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のアモルファスシリコン膜とする。ｉ型層の膜質は、シリコン含有ガス及び希釈ガスの混合比、圧力及びプラズマ発生用高周波パワーを調整することによって変化させることができる。ｉ型層は、ａ−Ｓｉユニットの発電層となる。ａ−Ｓｉユニットのｎ型層は、ｉ型層上に形成されたｎ型ドーパント（リン等）を添加した膜厚１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下のｎ型微結晶シリコン層（ｎ型μｃ−Ｓｉ：Ｈ）とする。ｎ型層の膜質は、シリコン含有ガス、炭素含有ガス、ｎ型ドーパント含有ガス及び希釈ガスの混合比、圧力及びプラズマ発生用高周波パワーを調整することによって変化させることができる。
【００２２】
ａ−Ｓｉユニット上に、中間層を形成する。中間層は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を用いることが好適である。特に、マグネシウム（Ｍｇ）を含有させた酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化シリコン（ＳｉＯｘ）を用いることが好適である。中間層は、例えば、スパッタリング等により形成することができる。中間層の膜厚は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲とすることが好適である。なお、中間層は、設けなくてもよい。
【００２３】
中間層上に、ｐ型層、ｉ型層、ｎ型層を順に積層したμｃ−Ｓｉユニットを形成する。μｃ−Ｓｉユニットは、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）等のシリコン含有ガス、メタン（ＣＨ４）等の炭素含有ガス、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）等のｐ型ドーパント含有ガス、フォスフィン（ＰＨ３）等のｎ型ドーパント含有ガス及び水素（Ｈ２）等の希釈ガスを混合した混合ガスをプラズマ化して成膜を行うプラズマＣＶＤ法により形成することができる。
【００２４】
プラズマＣＶＤ法は、ａ−Ｓｉユニットと同様に、例えば、１３．５６ＭＨｚのＲＦプラズマＣＶＤ法を適用することが好適である。ＲＦプラズマＣＶＤ法は平行平板型とすることができる。平行平板型の電極のうち透明絶縁基板１０を配しない側には原料の混合ガスを供給するためのガスシャワー孔を設けた構成としてもよい。プラズマの投入電力密度は、５ｍＷ／ｃｍ２以上１５００ｍＷ／ｃｍ２以下とすることが好ましい。
【００２５】
μｃ−Ｓｉユニットのｐ型層は、膜厚５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のｐ型ドーパント（ボロン等）が添加された微結晶シリコン層（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）とする。ｐ型層の膜質は、シリコン含有ガス、ｐ型ドーパント含有ガス及び希釈ガスの混合比、圧力及びプラズマ発生用高周波パワーを調整することによって変化させることができる。
【００２６】
μｃ−Ｓｉユニットのｉ型層は、ｐ型層上に形成された膜厚５００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下のドーパントが添加されていない微結晶シリコン層（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）である。ｉ型層の膜質は、シリコン含有ガス及び希釈ガスの混合比、圧力及びプラズマ発生用高周波パワーを調整することによって変化させることができる。
【００２７】
μｃ−Ｓｉユニットのｉ型層は、基板ヒータ、基板キャリア、プラズマ電極を内蔵した成膜チャンバにて成膜される。成膜チャンバは、真空ポンプによって真空排気される。基板ヒータは加熱面がプラズマ電極に対向して配置される。また、基板キャリア上に載せ置かれた透明絶縁基板１０は、プラズマ電極に対向するようにプラズマ電極と基板ヒータとの間に搬送される。プラズマ電極は、成膜チャンバ外に設けられたマッチングボックスを介してプラズマ電源に電気的に接続される。このような構成において、原料ガスを成膜条件の流量及び圧力で供給しつつ、プラズマ電源からプラズマ電極へ電力を投入することによって、プラズマ電極と透明絶縁基板１０との間隙に原料ガスのプラズマを発生させて透明絶縁基板１０の表面に成膜を行う。
【００２８】
μｃ−Ｓｉユニットのｉ型層は、タンデム型太陽電池モジュール１００の光の入射面の面内において結晶性が互いに異なる第１の領域３０及び第２の領域３２を有する。例えば、図４に示すように、タンデム型太陽電池モジュール１００の光の入射面の面内の中央領域は結晶性が高い第１の領域３０（図４中、一点鎖線で囲まれた領域）となり、周辺領域は第１の領域３０に対して相対的に結晶性が低い第２の領域３２（図４中、実線と一点鎖線とで囲まれた領域）となる場合が多い。
【００２９】
ここで、結晶性は、タンデム型太陽電池モジュール１００のｉ型層（μｃ−Ｓｉユニットのｉ型層）を生成する条件と同じ成膜条件下において、ガラス基板上に微結晶シリコン膜を６００ｎｍの膜厚に成膜した上でラマン分光法を用いて測定するものとする。具体的には、ガラス基板上に形成した微結晶シリコン膜の面内の各領域に光を照射し、ラマン散乱のスペクトルから結晶シリコンから由来する５２０ｃｍ−１付近のピーク強度Ｉ５２０とアモルファスシリコンから由来する４８０ｃｍ−１のピーク強度Ｉ４８０から数式（１）を適用して結晶化率Ｘ（％）として算出する。
【００３０】
（数１）
結晶化率Ｘ（％）＝Ｉ５２０／（Ｉ５２０＋Ｉ４８０）・・・（１）
【００３１】
図５は、本実施例で形成したタンデム型太陽電池モジュール１００のμｃ−Ｓｉユニットのｉ型層の面内における結晶化率の分布の測定例を示している。結晶化率は、タンデム型太陽電池モジュール１００のｉ型層を生成する条件と同じ成膜条件下においてガラス基板上に微結晶シリコン膜を６００ｎｍの膜厚に成膜した上でラマン分光法を用いて測定した。図５の測定結果は、図４に示したタンデム型太陽電池モジュール１００の領域Ａ〜Ｅにおける結晶化率を示している。図５に示すように、面内周辺部における第２の領域３２（領域Ａ及びＥ）の結晶化率を１とした場合に、面内中央部における第１の領域３０（領域Ｂ，Ｃ及びＤ）の結晶化率は１．１倍以上、最大で１．２倍程度となる。
【００３２】
μｃ−Ｓｉユニットのｎ型層は、膜厚５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のｎ型ドーパント（リン等）が添加された微結晶シリコン層（ｎ型μｃ−Ｓｉ：Ｈ）を積層して構成される。ｎ型層の膜質は、シリコン含有ガス、炭素含有ガス、ｎ型ドーパント含有ガス及び希釈ガスの混合比、圧力及びプラズマ発生用高周波パワーを調整することによって変化させることができる。
【００３３】
複数の光電変換セルを直列接続する場合、光電変換ユニット１４を短冊状にパターニングする。透明導電膜１２を分断するスリットＳ１のパターンニング位置から５０μｍ程度横の位置にスリットＳ１に平行にＹＡＧレーザを照射してスリットＳ３を形成し、光電変換ユニット１４を短冊状にパターニングする。ＹＡＧレーザは、例えば、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数３ｋＨｚのものを用いることが好適である。
【００３４】
μｃ−Ｓｉユニット上に、裏面電極１６を形成する。裏面電極１６は、第１裏面電極及び第２裏面電極を積層して構成することが好適である。第１裏面電極としては、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）が用いられる。また、第２裏面電極としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属が使用できる。ＴＣＯは、例えば、スパッタリング等により形成することができる。第１裏面電極及び第２裏面電極は、合わせて１０００ｎｍ程度の膜厚とすることが好適である。第１裏面電極及び第２裏面電極の少なくとも一方には、光閉じ込め効果を高めるための凹凸が設けることが好適である。
【００３５】
複数のセルを直列接続する場合、裏面電極１６及び光電変換ユニット１４を短冊状にパターニングする。光電変換ユニット１４を分断するスリットＳ３のパターンニング位置から５０μｍ程度横の位置にスリットＳ１，Ｓ３に平行にＹＡＧレーザを照射してスリットＳ４を形成し、裏面電極１６及び光電変換ユニット１４を短冊状にパターニングする。ＹＡＧレーザは、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数４ｋＨｚのものを用いることが好適である。
【００３６】
さらに、図１に示すように、スリットＳ２に重ねるようにＹＡＧレーザを照射してスリットＳ５を形成し、裏面電極１６及び光電変換ユニット１４を除去して光電変換セルを並列に分離する。スリットＳ５の幅はスリットＳ２の幅よりも狭くすることが好適である。また、スリットＳ５は、スリットＳ４と同じ条件で形成することができる。
【００３７】
また、太陽電池モジュール１００の周辺部ｃにおいて透明絶縁基板１０の表面が露出するように透明導電膜１２、光電変換ユニット１４及び裏面電極１６を除去してもよい。これにより、太陽電池モジュール１００に支持枠等を取り付けた際に、支持枠との電気的な絶縁を確実なものとすることができる。
【００３８】
スリットＳ２及びＳ５を形成することによって、直列接続された複数の光電変換セルの群が複数並列に配置された構成が得られる。タブ電極２０は、並列に配置された光電変換セル群を電気的に並列に接続するように配設される。タブ電極２０は、スリットＳ４と平行な方向に形成される。タブ電極２０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性金属を含む材料により構成することができる。例えば、銅（Ｃｕ）からなる芯線の表面を半田により被覆（メッキ）した構造とすることが好適である。
【００３９】
タブ電極２０は、直列接続された複数の光電変換セルの一番端のセルの裏面電極１６上に裏面電極１６と電気的に接続されるように形成することが好適である。本実施の形態におけるタンデム型太陽電池モジュール１００では、直列接続された光電変換セル群の両端のセルをそれぞれ互いに電気的に接続するようにタブ電極２０を設けている。
【００４０】
タブ電極２２は、タブ電極２０を端子ボックス２４へ電気的に接続するために設けられる。タブ電極２２は、スリットＳ２及びＳ５に平行に、タブ電極２０から端子ボックス２４に亘って形成される。絶縁性テープ１８は、直列に接続された複数の光電変換セルがタブ電極２２によって並列に接続されないようにタブ電極２２を形成する領域下に形成される。タブ電極２２は、絶縁性テープ１８上に配設される。
【００４１】
さらに、タブ電極２０及びタブ電極２２を絶縁性テープで被ってもよい。また、保護材となるＥＶＡやバックシートによってタンデム型太陽電池モジュール１００の表面を被って保護してもよい。これによって、タンデム型太陽電池モジュール１００の発電層への水分の侵入等を防ぐことができる。
【００４２】
ここで、タブ電極２２は、図１に示すように、タンデム型太陽電池モジュール１００の第２の領域３２に重ね合わせて配置する。すなわち、タンデム型太陽電池モジュール１００の面内の中央領域における結晶性が高い第１の領域３０ではなく、第１の領域３０よりも結晶性が低い第２の領域３２に重畳させるようにタブ電極２２を形成する。
【００４３】
透明絶縁基板１０側から入射した光は裏面電極１６を分割するスリットＳ４を通して裏面側に透過してしまうが、タブ電極２２が形成された領域では、スリットＳ４を透過した光はタブ電極２２により光電変換ユニット１４側へ反射される。本実施の形態では、結晶性の低いｉ型層の微結晶シリコン膜が形成されたモジュール周辺領域である第２の領域３２にタブ電極２２は形成されるので、スリットＳ４を透過した光が再利用され、タブ電極２２が形成された領域近傍における電流の発生量を増加し、モジュール中央領域である第１の領域３０における電流の発生量とのバランスが改善される。これにより、タンデム型太陽電池モジュール１００の発電層全体での発電効率の均一化を図ることができる。
【００４４】
＜第２の実施の形態＞
上記第１の実施の形態で説明したタンデム型太陽電池モジュール１００において、光電変換ユニット１４の微結晶シリコンのｉ型層（μｃ−Ｓｉユニットのｉ型層）は、第１の領域３０におけるキャリアのライフタイムが第２の領域３２におけるキャリアのライフタイムよりも低くなるようにすることが好適である。
【００４５】
ここで、第１の領域３０のキャリアのライフタイムを１とした場合、第２の領域３２のキャリアのライフタイムは１．０５倍以上とすることが好ましい。キャリアのライフタイムは、タンデム型太陽電池モジュール１００のｉ型層を生成する条件と同じ成膜条件下において、ガラス基板上に微結晶シリコン膜を６００ｎｍの膜厚に成膜した上でマイクロ波光導電減衰法（μ−ＰＣＤ法：Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｄｅｃａｙ）を用いて測定する。具体的には、『半導体プロセスにおける重金属汚染の検出−キャリアライフタイム測定装置−』（神戸製鋼技法、Ｖｏｌ．５２、Ｎｏ．２、２００２年９月、ｐｐ８７−９３）に記載された方法を適用する。μ−ＰＣＤ法では、ガラス基板上に形成した微結晶シリコン膜の面内の各領域に光を一瞬照射し、その光によって膜内に発生したキャリアの再結合による減衰を微結晶シリコン膜に別に照射しているマイクロ波の反射強度の変化として測定する。
【００４６】
μｃ−Ｓｉユニットのｉ型層は、成膜時に第１の領域３０と第２の領域３２に対する原料ガスのプラズマの状態を異ならせることによって形成することができる。第１の方法として、スリットＳ１によって短冊状にパターニングされた透明導電膜１２の各領域の電位を異ならせた状態で成膜を行う。例えば、第１の領域３０に対応する透明導電膜１２をフローティングとし、第２の領域３２に対応する透明導電膜１２を接地した状態でプラズマＣＶＤ法を適用することによってｉ型層の面内分布を得ることができる。
【００４７】
第２の方法として、プラズマ電極の形状を第１の領域３０と第２の領域３２とに対応させて異ならせ、発生する原料ガスのプラズマの状態を面内で調整してもよい。第３の方法として、プラズマ電極に設けられたガスシャワー孔の形状、大きさ、個数等を第１の領域３０と第２の領域３２とに対応させて異ならせ、発生する原料ガスのプラズマの状態を面内で調整してもよい。
【００４８】
図６は、本実施例で形成したタンデム型太陽電池モジュール１００のμｃ−Ｓｉユニットのｉ型層の面内におけるキャリアのライフタイムの分布の測定例を示している。キャリアのライフタイムは、タンデム型太陽電池モジュール１００のｉ型層を生成する条件と同じ成膜条件下において、ガラス基板上に微結晶シリコン膜を６００ｎｍの膜厚に成膜した上でμ−ＰＣＤ法を適用して測定した。図６の測定結果は、図４に示したタンデム型太陽電池モジュール１００の領域Ａ〜Ｅにおけるライフタイムを示している。図６に示すように、面内中央部における第１の領域３０（領域Ｃ）のライフタイムを１とした場合に、面内周辺部における第２の領域３２（領域Ａ及びＥ）のライフタイムは１．１４倍程度まで高められる。
【００４９】
このように、本実施の形態では、タンデム型太陽電池モジュール１００の面内においてμｃ−Ｓｉユニットのｉ型層に結晶化率が高く、且つ、キャリアのライフタイムが低い第１の領域３０と、第１の領域３０より結晶化率が低く、且つ、キャリアのライフタイムが高い第２の領域３２と、を配している。
【００５０】
これによって、基板周辺部等の成膜条件によってｉ型層の結晶性が低くなってしまう領域ではキャリアのライフタイムを高くし、それらの領域よりも結晶性が高くなる領域ではキャリアのライフタイムを低くすることができ、タンデム型太陽電池モジュール１００の面内における発電効率をより均一化させることができる。これは、タンデム型太陽電池モジュール１００をモジュール化する際に有利である。
【００５１】
また、タンデム型太陽電池モジュール１００をパネル化した場合、基板の周辺部分において外部から水分が入り込んだとしても、周辺部分のｉ型層の結晶性を低くしておくことによってより剥離を生じ難くさせることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  透明絶縁基板、１２  透明導電膜、１４  光電変換ユニット、１６  裏面電極、１８  絶縁性テープ、２０，２２  タブ電極、２４  端子ボックス、１００  タンデム型太陽電池モジュール。
【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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