(57)【要約】【課題】ヘイズ率が高く、各光電変換層で得られる短絡電流値が均等化された、高効率の３接合型薄膜光電変換装置を提供することを目的とする。【解決手段】薄膜光電変換装置１００は、基板１上に、透明電極層２と、３つのシリコン系光電変換層９１，９２，９３とを順に備える。透明電極層２は、エッチング処理によって形成された基板１表面を露出させる少なくとも１つの開口部５を有し、透明電極層２の広い波長領域の光に対するヘイズ率が、６０％以上である。【選択図】図１
2011176242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、透明電極層と、３つのシリコン系光電変換層とを順に備える薄膜光電変換装置であって、
前記透明電極層が、エッチング処理によって形成された前記基板表面を露出させる少なくとも１つの開口部を有し、
前記透明電極層の広い波長領域の光に対するヘイズ率が、６０％以上である薄膜光電変換装置。
【請求項２】
前記透明電極層の波長８００ｎｍ〜１１００ｎｍの光に対するヘイズ率が、６５％以上である請求項１に記載の薄膜光電変換装置。
【請求項３】
前記透明電極層の開口率が１５％以上２５％以下である請求項１又は請求項２に記載の薄膜光電変換装置。
【請求項４】
前記透明電極層のシート抵抗が、３０Ω／□以上４０Ω／□以下である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の薄膜光電変換装置。
【請求項５】
前記透明電極層の膜厚が０．９μｍ以上である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の薄膜光電変換装置。
【請求項６】
前記透明電極層上に、導電性を有する反射防止層が形成される請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の薄膜光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜光電変換装置に関し、特に発電膜を製膜する薄膜系太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を受光して電力に変換する光電変換装置として、発電層（光電変換層）に薄膜シリコン系の層を積層させた薄膜系太陽電池が知られている。薄膜系太陽電池は、一般に、基板上に、透明電極層、シリコン系半導体層（光電変換層）、及び裏面電極層を順次積層して構成される。光電変換層はｐ型、ｉ型及びｎ型の半導体材料によって形成されるｐｉｎ接合を有しており、これがエネルギー変換部となって、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する。光電変換装置としては、光電変換層が１層の単接合型、光電変換層を複数重ねて用いる２接合型、３接合型などが知られている。３接合型光電変換装置の光電変換層は、基板側から順に、トップセル、ミドルセル、ボトムセルなどと呼ばれている。
【０００３】
透明電極層は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の金属酸化物が主成分とされる透明導電膜からなる。薄膜系太陽電池の光電変換効率を向上させるために、例えば、透明電極層付き基板を高透過率、高ヘイズ率、低シート抵抗とする検討が進められている。
【０００４】
特許文献１には、基板を露出させる少なくとも１つの開口部を有する透明導電層を備えた光電変換装置用基板が開示されている。特許文献１の光電変換装置は、単接合型または２接合型であり、基板上に形成された透明導電層に開口部を設けることによって光の透過率を高め、この開口部を別の薄い透明導電層で被覆して透明導電層全体のシート抵抗を小さくしている。また、透明導電層の表面を凹凸形状とすることで、ヘイズ率を高めている。
【０００５】
また、透明電極層／光電変換層界面において光の反射損失が生じるため、特許文献２では、透明導電層の上に、反射防止層を具備する太陽電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／０８１３２４号（段落［００３８］〜［００４３］）
【特許文献２】特開２００５−２４４０７３号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
３接合型光電変換装置において、短絡電流は各光電変換層で発生する光電流の内で最も小さい値によって制限される。従って、各光電変換層で発生する光電流の値の和を大きくし、開放電圧も増加させることが必要である。
【０００８】
また、３接合型（ａ−Ｓｉ/μｃ―Ｓｉ/μｃ―ＳｉＧｅ）の光電変換装置は、例えば２接合型（ａ−Ｓｉ/μｃ―Ｓｉ）の光電変換装置に比べて長波長領域の光を多く利用するため、８００ｎｍ〜１４００ｎｍの長波長領域において、ヘイズ率が高い（長波長領域の光まで光路長を稼げる）基板が必要である。また、３接合型光電変換装置では短波長から長波長に至る広い範囲の光に対する光利用率向上も必要である。特に３接合型光電変換装置では、ボトムセルでの電流律速による短絡電流の低迷が課題となっており、ボトムセルでの光の有効利用が求められている。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、薄膜シリコン系太陽電池で利用する光の広い領域においてヘイズ率が高く、各光電変換層で得られる短絡電流値が均等化された、高効率の光電変換装置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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は基板上に、透明電極層と、３つの光電変換層とを順に備える薄膜光電変換装置であって、前記透明電極層が、エッチング処理によって形成された前記基板表面を露出させる少なくとも１つの開口部を有し、前記透明電極層の広い波長領域の光に対するヘイズ率が、６０％以上である薄膜光電変換装置を提供する。
【００１１】
３接合型光電変換装置では、広い波長領域の光が利用される。薄膜シリコン系の３接合型光電変換装置では、波長４００ｎｍ〜１２００ｎｍの領域の光が利用されることが知られている。本発明によれば、透明電極層をエッチング処理することで、短波長領域だけでなく長波長領域を含む広い波長領域において高いヘイズ率を得ることができる。
また、透明電極層が、基板まで到達したクレーター状の貫通孔（開口部）を有することで、平坦な箇所ができるため、開放電圧を高くすることができるようになる。
広い波長領域（波長４００ｎｍ〜１２００ｎｍ）においてヘイズ率が６０％以上であることが好適である。特に、上記透明電極層の波長８００ｎｍ〜１１００ｎｍの光に対するヘイズ率が、６５％以上であることがより好ましい。このようにすることで、各光電変換層で得られる短絡電流値の和が増加し、均等化された短絡電流値を増加させることができる。
また、上記透明電極層の開口率が１５％以上２５％以下であることが好ましい。
【００１２】
上記透明電極層のシート抵抗は、３０Ω／□以上４０Ω／□以下の範囲であることが好ましく、３０Ω／□以上３５Ω／□以下の範囲であることが更に好ましい。このようにすることで、長波長領域でも高いヘイズ率が得られる透明電極層とすることができる。
【００１３】
上記発明において、エッチング処理によって開口部が形成された透明電極層が一定値以上の膜厚を有することで、透明電極層表面の凹凸形状を増大させることが可能となり、ヘイズ率を高めることができるようになる。鋭意検討の結果、透明電極層の膜厚は、０．９μｍ以上であることが好適である。
【００１４】
上記発明において、透明電極層上に、導電性を有する反射防止層が形成されることが好ましい。このようにすることで、透明電極層／光電変換層界面の光の反射損失を低減することができる。すなわち、電気的な損失のみならず、光学的な損失をも防止することができる光電変換装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、広い波長領域（波長４００ｎｍ〜１２００ｎｍ）においてヘイズ率の高い透明電極層を形成させることで、３接合型光電変換装置の各光電変換層で発生する光電流値の和を大きくすることができる。また、透明電極層が開口部を有することで、開放電圧も増加させることが可能となる。すなわち、光電変換効率の高い光電変換装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の光電変換装置の製造方法により製造される光電変換装置の構成を表す概略図である。
【図２】本実施形態における熱処理の温度プロファイルのグラフである。
【図３】実施例２の透明電極層の電子顕微鏡写真である。
【図４】（ａ）参考例１、（ｂ）実施例１、（ｃ）実施例２の透明電極層の光学顕微鏡写真である。
【図５】実施例１〜２及び比較例１の透明電極層２の分光ヘイズ率である。
【図６】参考例１、実施例１〜２及び比較例２の透明電極層２の分光ヘイズ率である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の光電変換装置の構成を示す概略図である。光電変換装置１００は、３接合型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９１（非晶質シリコン系）、第２セル層９２（結晶質シリコン系）、及び第３セル層９３（結晶質シリコン系）、及び裏面電極層４を備える。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、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も含まれる。
【００１８】
本発明に係る一実施形態として、光電変換装置の製造方法を説明する。
【００１９】
基板１として表面が平坦なガラス基板（例えば５０ｍｍ×５０ｍｍ×板厚：１．１ｍｍ、コーニング社＃１７３７）を使用する。
【００２０】
次に、ガラス基板１上に透明電極層２として、ＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）を主成分とする膜厚約２μｍの透明導電膜を、スパッタリング装置により、減圧雰囲気で製膜する。製膜温度は常温である。なお、透明電極層２の製造方法はスパッタ法を採用したが、ＭＯＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法であっても良い。また、透明電極層２としてＧＺＯを用いたが、ＡＺＯ（ＡｌドープＺｎＯ）、であっても良い。
【００２１】
製膜後に、エッチング処理を実施し、基板表面の少なくとも一部を露出させて開口部５を形成する。エッチング液としては、希塩酸を用いる。濃度と液温と処理時間は適宜調節すれば良い。透明電極層２の開口率は、１５％以上２５％以下の範囲内であることが好ましい。エッチング処理した透明電極層２の膜厚は、０．９μｍであることが好ましい。
次に、透明電極層２の熱処理を実施する。熱処理の温度プロファイルのグラフを図２に示す。ランプアニールにより高真空中（≦１．３３×１０−４Ｐａ）で常温から５６０℃まで上昇させ、１５分間の熱処理を実施後、放冷させた。熱処理した透明電極層２のシート抵抗は、３０Ω／□以上４０Ω／□以下の範囲内であることが好ましい。
【００２２】
次に、導電性を有する反射防止層として、酸化チタン膜及び酸化亜鉛膜を順次製膜しても良い。その場合、酸化チタン膜は、透明電極層２上に形成されている。酸化チタン膜は、酸化チタンを主成分とし、導電性を高めるためにドーパント等を含んでいても良い。酸化チタン膜の膜厚は、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲にあることが好ましい。酸化チタン膜は、基板温度を約３００℃として、スパッタリング法により製膜する。
酸化亜鉛膜は、酸化チタン膜の上に形成されている。酸化亜鉛膜は、酸化亜鉛を主成分とし、導電性を高めるためにドーパント等を含んでいても良い。酸化亜鉛膜の膜厚は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましい。酸化亜鉛膜は、酸化チタン膜と連続製膜できるよう、酸化チタン膜と同様にスパッタリング法により製膜する。
上記のような反射防止層を備えることで、電気的な損失のみならず、光学的な損失を防止することができるようになる。
【００２３】
第１セル層９１として、非晶質シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層及びｎ層を、プラズマＣＶＤ装置により製膜する。ＳｉＨ４ガス及びＨ２ガスを主原料にして、減圧雰囲気：３０Ｐａ以上１０００Ｐａ以下、基板温度：１８０℃以上２００℃以下にて、透明電極層２上に太陽光の入射する側から非晶質シリコンｐ層３１、非晶質シリコンｉ層３２、非晶質シリコンｎ層３３の順で製膜する。非晶質シリコンｐ層３１は非晶質のＢドープシリコンカーバイドを主とし、膜厚１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。非晶質シリコンｉ層３２は、膜厚１５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下である。非晶質シリコンｎ層３３は、非晶質シリコンに微結晶シリコンを含有するＰドープシリコンを主とし、膜厚３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。非晶質シリコンｐ層３１と非晶質シリコンｉ層３２の間には、界面特性の向上のためにバッファー層を設けても良い。
【００２４】
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：１４０℃以上２００℃以下、プラズマ発生周波数：１０ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下にて、第２セル層９２としての結晶質シリコンｐ層４１、結晶質シリコンｉ層４２、及び、結晶質シリコンｎ層４３を順次製膜する。結晶質シリコンｐ層４１はＢドープした微結晶シリコンを主とし、膜厚１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。結晶質シリコンｉ層４２は微結晶シリコンを主とし、膜厚は１．２μｍ以上３．０μｍ以下である。結晶質シリコンｎ層４３はＰドープした微結晶シリコンを主とし、膜厚２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。
【００２５】
次に、第２セル層９２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３セル層９３としての結晶質シリコンｐ層６１、結晶質シリコンゲルマニウムｉ層６２、及び、結晶質シリコンｎ層６３を順次製膜する。結晶質シリコンｐ層６１はＢドープした微結晶シリコンを主とし、膜厚１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。結晶質シリコンゲルマニウムｉ層６２は微結晶シリコンゲルマニウムを主とし、膜厚は２．０μｍ以上４．０μｍ以下である。結晶質シリコンｎ層６３は非晶質シリコン、結晶質シリコン、もしくはその２種を組み合わせた積層構造とし、ｎ層全体の膜厚は２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００２６】
なお、第１セル層９１と第２セル層９２の間、及び、第２セル層９２と第３セル層９３の間に、接触性を改善するとともに電流整合性を取るために半反射膜となる中間コンタクト層を設けてもよい。中間コンタクト層を設ける場合、膜厚：２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜を、ターゲット：ＧａドープＺｎＯ焼結体を用いてスパッタリング装置により製膜すればよい。
【００２７】
裏面電極層４として膜厚１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のＡｇ膜を、スパッタリング装置により、減圧雰囲気、常温にて製膜する。結晶質シリコンｎ層４３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、スパッタリング装置により、膜厚：４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下のＡＺＯ（ＡｌドープＺｎＯ）膜あるいは、ＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜を製膜して設けても良い。
【００２８】
裏面電極層４の積層後に、１８０℃以上２００℃以下のポストアニーリングを２時間１０分実施して、光電変換装置を完成させた。適宜セル分離を行い、発電特性評価を実施した。セル分離方法としては、レーザーエッチング法やＲＩＥエッチング法が適用可能である。セルサイズは例えば、面積１ｃｍ２である。
【実施例】
【００２９】
（実施例１〜２，参考例１）
表面が平坦なガラス基板１（５０ｍｍ×５０ｍｍ×板厚：１．１ｍｍ、コーニング社＃１７３７）を用いて、図１に示す構成の３接合型太陽電池セルを作製した。実施例１〜２及び参考例１は、透明電極層２のエッチング条件を変えてそれぞれ太陽電池セルを作製した。
透明電極層２：ＧＺＯ膜
反射防止層：ＴｉＯ２膜／ＡＺＯ膜、平均膜厚７０ｎｍ／１０ｎｍ
非晶質シリコンｐ層３１：平均膜厚２０ｎｍ
非晶質シリコンｉ層３２：平均膜厚１８０ｎｍ
非晶質シリコンｎ層３３：平均膜厚６０ｎｍ
結晶質シリコンｐ層４１：平均膜厚１５ｎｍ
結晶質シリコンｉ層４２：平均膜厚２０００ｎｍ
結晶質シリコンｎ層４３：平均膜厚６０ｎｍ
結晶質シリコンｐ層６１：平均膜厚６０ｎｍ
結晶質シリコンゲルマニウムｉ層６２：平均膜厚２２００ｎｍ（組成比  Ｇｅ：１０％，Ｓｉ：９０％）
結晶質シリコンｎ層６３：平均膜厚６０ｎｍ
裏面透明電極層：ＡＺＯ膜、平均膜厚４０ｎｍ
裏面電極層４：Ａｇ膜、平均膜厚２００ｎｍ
【００３０】
透明電極層２は、５．７質量％Ｇａ２Ｏ３ＺｎＯのターゲット材を用い、平均膜厚２０００ｎｍとなるよう、スパッタリング法により、放電ガス：Ａｒ＋０．５％Ｏ２、常温で堆積させた。次に、透明電極層２を常温の０．６質量％塩酸溶液に所定時間浸し、エッチング処理を施した後、透明電極層２の表面を純水で十分に洗浄し、乾燥させた。
次に、透明電極層２の熱処理を行った。熱処理の温度プロファイルのグラフを図２に示す。ランプアニールにより高真空中（≦１．３３×１０−４Ｐａ）で常温から５６０℃まで上昇させ、１５分間の熱処理を実施後、放冷させた。
【００３１】
透明電極層２上に、導電性を有する反射防止層として、酸化チタン膜及び酸化亜鉛膜を順次形成させた。
まず、透明電極層２を形成させた基板を真空スパッタリングチャンバに設置し、真空中で基板温度を約３００℃に加熱した。透明電極層２上に、酸化チタンをスパッタリング法により堆積させた。次に、酸化チタン膜上に、２．０質量％Ａｌ２Ｏ３ＺｎＯのターゲット材を用いてＡｌドープ酸化亜鉛膜をスパッタリング法により堆積させた。
【００３２】
（比較例１）
透明電極層２は、５．７質量％Ｇａ２Ｏ３ＺｎＯのターゲット材を用い、平均膜厚２０００ｎｍとなるよう、スパッタリング法により放電ガス：Ａｒ＋０．５％Ｏ２、常温で堆積させた。次に、透明電極層２を常温の０．６質量％塩酸溶液に所定時間浸し、エッチング処理を施した後、透明電極層２の表面を純水で十分に洗浄し、乾燥させた。
次に、透明電極層２の熱処理を参考例１、実施例１〜２と同様に行った。比較例１と実施例１〜２とはエッチング処理条件が異なるだけで、光電変換層の構成は同じとした。
【００３３】
（比較例２）
透明電極層２として、酸化錫（ＳｎＯ２）を主成分とする膜厚約１０００ｎｍの透明導電膜を用いた（エッチング処理なし）。それ以外の構成は、実施例と同様とした。
【００３４】
（膜厚）
参考例１、実施例１〜２及び比較例１について、熱処理を施した後の透明電極層２の膜厚を測定した。
測定方法の詳細を以下に説明する。市販のレーザー顕微鏡を用いて、透明電極層２の膜面を観察した。レーザー顕微鏡でラインプロファイル計測をして、表面の高さ分布を求めた。貫通孔の部位を含む分析ラインを選定し、貫通孔の部位をゼロ点として、ゼロレベルの補正を行った。透明電極層２にはスプーンカットが存在するので、見かけの表面高さ分布は凸凹となる。凸凹の凸部をつないで、計測レベルを選定し、ゼロレベルと計測レベルの差異を膜厚とした。スプーンカットとは、すり鉢状に凹んだ形状を意味する。
例えば、市販のキーエンス社  レーザー顕微鏡ＶＫ８５１０を用いて、対物レンズ５０倍を選定し、高さ測定のピッチ０．０２μｍ、高さの計測幅４μｍでラインプロファイルを計測することができる。
【００３５】
上記結果を表１に示す。表１によればエッチング条件（エッチング時間）を変えることで、透明電極層２の膜厚は変化した。
【表１】
2011176242.tif 000003
【００３６】
（表面観察）
参考例１、実施例１〜２について、反射防止層を形成させ後の基板１の膜面を、市販の電子顕微鏡を用いて、鳥瞰観察した。撮影倍率は２０００倍〜５００００倍程度、加速電圧は３ｋＶ程度とした。前処理に導電性コートが必要であるため、Ptでコートした。
例えば、日本電子社  ＦＥＳＥＭ  ＪＳＭ−６３０１Ｆを用いて、斜め３０〜４５°の観察角度で、加速電圧３ｋＶ、倍率２０００倍で撮影することができる。
【００３７】
図３に、代表例として実施例２の電子顕微鏡写真を示す。図３より、ガラス基板まで到達したクレーター状の貫通孔（開口部５）の存在を多数確認できた。
【００３８】
（光学顕微鏡観察及び開口率算出）
参考例１、実施例１〜２及び比較例１、２について、反射防止層を形成させ後の基板１の膜面を、市販の光学顕微鏡を用いて、落射照明で観察した。観察倍率は１０００倍程度が好適である。観察画像はモノクロモードで記録し、被写体からの反射光の強度を、グレースケールで記録した。
貫通孔の部位は、平滑面が出ているため、最も反射強度が高くなり、輝度レベルが最大となる。逆に、スプーンカットの部位は散乱するため、輝度レベルが最小となる。貫通孔の部位の輝度レベルより、所定量だけ減じた輝度レベルで閾値を設定し、貫通孔とそれ以外に２値化する。貫通孔の輝度レベルを示す画素数が全体の画素数に占める割合を計算で求め、開口率とした。
例えば、市販のデジタル光学顕微鏡キーエンスＶＨ７０００を用いて、撮影倍率１０００倍で被写体を観察し、モノクロモードで画像を記録した後、ペイントソフト（ＡｚＰａｉｎｔｅｒ２）を用いて、上述の方法に基づく閾値を設定して２値化し、画像分析ソフト（ＩｒｆａｎＶｉｅｗ）を用いて、上述の割合を求め、開口率を求めることができる。
【００３９】
図４（ａ）〜（ｃ）に、参考例１、実施例１〜２の表面光学顕微鏡写真を示す。参考例１、及び実施例１〜２にかけてエッチング時間が長くなるほど、凹凸の凹部がガラス基板に到達する（貫通孔の）割合が増加していることが分かる。参考例１、実施例１〜２の開口率は、それぞれ４％、１６％、２２％であった。また、比較例１、比較例２の開口率は、それぞれ２８％、０％であった。
【００４０】
（分光へイズ率）
参考例１、実施例１〜２及び比較例１、２について、市販の積分球付属の分光光度計を用いて熱処理を施した後の試料の分光ヘイズ率を測定した。
測定方法の詳細を以下に説明する。透明電極層２を形成させた基板１を、透過率を計測する位置に基板１の非製膜面（透明電極層２の反対の面）から光が入射するよう配置し、通常の透過率測定を実施した。ここで得られるのは全透過率スペクトルＴ（垂直透過率＋拡散透過率）である。次に、積分球の試験片とは相対する位置に設置してある白板を撤去し、垂直透過光が積分球から放出される光学配置とした後、透過率測定を実施した。ここで得られるのは拡散透過率スペクトルＴｄである。分光ヘイズ率Ｈｚ（λ）は、Ｈｚ（λ）＝Ｔｄ（λ）／Ｔ（λ）の式で算出する。
例えば、市販の分光光度計ＨＩＴＡＣＨＩ  Ｕ−３５００にφ６０積分球を付属させることで、上記測定は追試可能である。
【００４１】
上記結果を図５及び図６に示す。図５は、実施例１〜２及び比較例１の透明電極層２の分光ヘイズ率である。
実施例１及び実施例２は、比較例１と比べて、いずれの波長においても略高いヘイズ率を示した。特に、実施例１及び実施例２では、波長８００ｎｍ〜１１００ｎｍの長波長領域において、６５％程度のヘイズ率を維持していた。これによって、透明電極層２を一定値以上の厚さ（膜厚）にすると、ヘイズ率を高めることができることが確認された。すなわち、エッチング後に残存する透明電極層２の膜厚が薄い場合、太陽電池で利用する光の波長の広い領域において高いヘイズ率が得られない。よって、エッチング時間、濃度、液温、攪拌等のエッチング処理条件を適宜調整して、平均膜厚を一定値以上とすることで、太陽電池で利用する光の波長の広い領域において高いヘイズ率が得られる。
【００４２】
図６は、参考例１、実施例１〜２及び比較例２の透明電極層２の分光ヘイズ率である。参考例１は、実施例１及び実施例２よりも開口率が低いため透明電極層２の表面の凹凸形状に起因する光散乱効果が相対的に低くなり、短波長領域を除くほとんどの波長領域で、実施例１及び実施例２よりもヘイズ率が低くなった。すなわち、開口率が高いほど、広い波長領域において高いヘイズ率を得ることができる。
【００４３】
また、参考例１、実施例１〜２は、いずれの波長領域においても比較例２よりも高いヘイズ率を示した。比較例２は、開口部５を有さず、エッチング処理も施していない。そのため、透明電極層２表面のピッチが小さく、且つ、高さも低くなり、表面の散乱特性が低くなる。従ってヘイズ率が低くなったものと考えられる。
【００４４】
（シート抵抗）
参考例１、実施例１〜２について、熱処理を施した後の試料のシート抵抗を、四探針式抵抗値測定器「Ｌｏｒｅｓｔａ  ＩＰ」ＭＣＰ−Ｔ２５０（三菱化学性）を用いて測定した。
参考例１、実施例１〜２のシート抵抗は、それぞれ１３Ω／□、３３Ω／□、３５Ω／□であった。
比較例２のシート抵抗は、８Ω／□であった。
【００４５】
（発電特性）
参考例１、実施例１〜２及び比較例２の３接合型太陽電池セルについて、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ２）照射条件下における面積１ｃｍ２あたりの電流−電圧特性を測定した。
【００４６】
（分光感度特性）
参考例１、実施例１〜２及び比較例２の３接合型太陽電池セルの分光感度特性を、白色バイアス光照射下、常温、バイアス電圧０Ｖ、受光面積１ｃｍ２の条件で測定した。
多接合太陽電池における電流値は、各光電変換層で発生する光電流の内で最も小さい値によって制限されるため、ある波長における分光感度は、その波長に対する感度の低い光電変換層の値となる。そのため、第１セル層９１、第２セル層９２及び第３セル層９３の分光感度特性は、各光電変換層測定用のフィルタをバイアス光に加えて、測定対象外のセルの電流値を増加させ、測定対象セルの律速条件を作り出すことにより測定した。
【００４７】
上記試験結果を表２に示す。なお、数値は比較例２に対する相対値である。
【表２】
2011176242.tif 000004
【００４８】
参考例１、実施例１〜２の短絡電流（Ｊｓｃ）は、いずれも比較例２よりも高い値となった。これは、エッチング処理を施したことにより、長波長域のヘイズ率が高くなり、光閉じ込めが向上した結果と考えられる。
【００４９】
参考例１、実施例１〜２の開放電圧（Ｖｏｃ）は、いずれも比較例２よりも高くなった。また、開口率が高くなるにつれて上昇する傾向を示した。これは、開口部５が多く存在することで、平坦な箇所も多くなったことによると考えられる。これによって、開口率が１５％以上２５％以下であると、高い開放電圧を得られることが確認された。
【００５０】
参考例１、実施例１〜２の形状因子（Ｆ．Ｆ．）は、比較例２と同程度の高い値を維持していた。
【００５１】
参考例１、実施例１〜２の第２セル層９２、第３セル層９３における短絡電流は、比較例２に比べて増加し、光電変換層３として得られる合計電流値も増加した。すなわち、ａ−Ｓｉ/μｃ―Ｓｉ/μｃ―ＳｉＧｅの３接合型太陽電池セルにおいて、参考例１、実施例１〜２は、従来用いられている比較例２よりも高い電流が得られる。
実施例１及び実施例２では、参考例１と比較して、透明電極層２のエッチング時間を長くすることで、長波長領域のヘイズ率が増加し、第３セル層９３で得られる電流値も増加した。その結果、合計で得られる電流値も増加した。実施例２では、波長８００ｎｍ〜１１００ｎｍの長波長領域のヘイズ率を６５％程度まで高くなるよう（長波長側まで肩を持たせるよう）エッチング処理条件を調整（改善）した結果、第２セル層９２で得られる電流値が増加した。これによって、各光電変換層で得られる短絡電流値を均等化させることができ、合計で得られる電流値も更に増加した。
【００５２】
上記結果から、全波長領域におけるヘイズ率が高いほど、３接合型太陽電池の合計で得られる電流値が高いことが分かった。長波長領域（８００ｎｍ〜１１００ｎｍ）のヘイズ率は、６５％以上であることが望ましい。
【符号の説明】
【００５３】
１  基板
２  透明電極層
３  光電変換層
４  裏面電極層
５  開口部
６  太陽電池モジュール
３１  非晶質シリコンｐ層
３２  非晶質シリコンｉ層
３３  非晶質シリコンｎ層
４１  結晶質シリコンｐ層
４２  結晶質シリコンｉ層
４３  結晶質シリコンｎ層
６１  結晶質シリコンｐ層
６２  結晶質シリコンゲルマニウムｉ層
６３  結晶質シリコンｎ層
９１  第１セル層
９２  第２セル層
９３  第３セル層
１００  光電変換装置
【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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