(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘテロ接合太陽電池において、優れた光電性能を示す素子を製造する。【解決手段】ヘテロ接合太陽電池は、ＳＨＪヘテロ接合電池であり、第１の電極１０と、第３の水無添加ＩＴＯ層９と、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層８と、第１の水無添加ＩＴＯ層６と、リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層３と、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層２と、ｎ型単結晶シリコンウェハ１と、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層４と、ホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層５と、第２の水無添加ＩＴＯ層７と、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層８’と、第４の水無添加ＩＴＯ層９’と、第２の電極１０’とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘテロ接合太陽電池であって、上から順に設置される第１の電極と、第１の水添加透明導電層と、第１のシリコンドープ層と、第１の真性シリコンパッシベーション層と、シリコンウェハと、第２の真性シリコンパッシベーション層と、第２のシリコンドープ層と、第２の水添加透明導電層と、第２の電極とを含む
ことを特徴とするヘテロ接合太陽電池。
【請求項２】
前記第１のシリコンドープ層は、第１の非晶質シリコンドープ層又は第１の微結晶シリコンドープ層であり、
及び／又は、
前記第１の真性シリコンパッシベーション層は、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第１の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、
及び／又は、
前記シリコンウェハは、単結晶シリコンウェハ又は多結晶シリコンウェハであり、
及び／又は、
前記第２の真性シリコンパッシベーション層は、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第２の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、
及び／又は、
前記第２のシリコンドープ層は、第２の非晶質シリコンドープ層又は第２の微結晶シリコンドープ層である
ことを特徴とする請求項１に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項３】
前記第１の水添加透明導電層と前記第２の水添加透明導電層は、厚さがいずれも５０〜１１０ｎｍである
ことを特徴とする請求項１に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項４】
前記第１のシリコンドープ層と前記第１の水添加透明導電層との間に設置される第１の水無添加層と、前記第２のシリコンドープ層と前記第２の水添加透明導電層との間に設置される第２の水無添加層と、を含む水無添加透明導電層をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項５】
前記水無添加透明導電層は、前記第１の水添加透明導電層と前記第１の電極との間に設置される第３の水無添加層と、前記第２の水添加透明導電層と前記第２の電極との間に設置される第４の水無添加層と、をさらに含む
ことを特徴とする請求項４に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項６】
透明導電層が第１の水添加透明導電層、第２の水添加透明導電層及び水無添加透明導電層のうちの少なくとも１種を含むように定義し、
前記透明導電層がＩＴＯ透明導電層又はＡＺＯ透明導電層である
ことを特徴とする請求項４に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項７】
前記第１の水無添加層と前記第２の水無添加層は、厚さがいずれも５〜１０ｎｍである
ことを特徴とする請求項４に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項８】
前記第１の水無添加層は、シート抵抗が２０〜８０Ω／□であり、前記第２の水無添加層は、シート抵抗が１３０〜２００Ω／□であり、
或いは、
前記第１の水無添加層は、シート抵抗が１３０〜２００Ω／□であり、前記第２の水無添加層は、シート抵抗が２０〜８０Ω／□である
ことを特徴とする請求項４に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項９】
前記第３の水無添加層と前記第４の水無添加層は、厚さがいずれも５〜１０ｎｍで、シート抵抗がいずれも２０〜８０Ω／□である
ことを特徴とする請求項５に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項１０】
前記単結晶シリコンウェハは、ｎ型単結晶シリコンウェハで、厚さが５０〜３００μｍである
ことを特徴とする請求項２に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項１１】
前記第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層と前記第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層は、厚さがいずれも１〜２０ｎｍである
ことを特徴とする請求項２に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項１２】
前記第１の非晶質シリコンドープ層と前記第２の非晶質シリコンドープ層は、厚さがいずれも３〜２０ｎｍであり、
及び／又は、
前記第１の非晶質シリコンドープ層は、Ｐ型非晶質シリコンドープ層で、前記第２の非晶質シリコンドープ層は、Ｎ型非晶質シリコンドープ層であり、
及び／又は、
前記第１の非晶質シリコンドープ層は、Ｎ型非晶質シリコンドープ層で、前記第２の非晶質シリコンドープ層は、Ｐ型非晶質シリコンドープ層である
ことを特徴とする請求項２に記載のヘテロ接合太陽電池。
【請求項１３】
ヘテロ接合太陽電池の調製方法であって、
シリコンウェハの第１の表面に第１の真性シリコンパッシベーション層、第１のシリコンドープ層を順に堆積し、前記シリコンウェハの第２の表面に第２の真性シリコンパッシベーション層、第２のシリコンドープ層を順に堆積することと、
前記第１のシリコンドープ層に第１の水添加透明導電層を堆積することと、
前記第２のシリコンドープ層に第２の水添加透明導電層を堆積することと、
前記第１の水添加透明導電層及び前記第２の水添加透明導電層に第１の電極及び第２の電極をそれぞれ形成することと、
を含むことを特徴とするヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項１４】
前記第１の水添加透明導電層は、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第１の水添加ＡＺＯ透明導電層であり、
及び／又は、
前記第１のシリコンドープ層は、第１の非晶質シリコンドープ層又は第１の微結晶シリコンドープ層であり、
及び／又は、
前記第１の真性シリコンパッシベーション層は、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第１の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、
及び／又は、
前記シリコンウェハは、単結晶シリコンウェハ又は多結晶シリコンウェハであり、
及び／又は、
前記第２の真性シリコンパッシベーション層は、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第２の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、
及び／又は、
前記第２のシリコンドープ層は、第２の非晶質シリコンドープ層又は第２の微結晶シリコンドープ層であり、
及び／又は、
前記第２の水添加透明導電層は、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第２の水添加ＡＺＯ透明導電層である
ことを特徴とする請求項１３に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項１５】
前記第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層に前記第１の非晶質シリコンドープ層を堆積した後、前記第１の非晶質シリコンドープ層に前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する前、前記方法は、前記第１の非晶質シリコンドープ層に第１の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第１の水無添加ＩＴＯ層に前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積することをさらに含み、
前記第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層に前記第２の非晶質シリコンドープ層を堆積した後、前記第２の非晶質シリコンドープ層に前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する前、前記方法は、前記第２の非晶質シリコンドープ層に第２の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第２の水無添加ＩＴＯ層に前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積することをさらに含む
ことを特徴とする請求項１４に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項１６】
前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積した後、前記第１の電極をスクリーン印刷する前、前記方法は、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層に第３の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第３の水無添加ＩＴＯ層に前記第１の電極をスクリーン印刷することをさらに含み、
前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積した後、前記第２の電極をスクリーン印刷する前、前記方法は、前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層に第４の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第４の水無添加ＩＴＯ層に前記第２の電極をスクリーン印刷することをさらに含む
ことを特徴とする請求項１５に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項１７】
前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス、酸素ガス及び水蒸気を通し、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積することである
ことを特徴とする請求項１４に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項１８】
前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する過程で水蒸気の流量が０．５〜２５ｓｃｃｍである
ことを特徴とする請求項１７に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項１９】
マグネトロンスパッタリング法によって前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層をコーティングして堆積し、
ただし、
前記アルゴンガスと、前記酸素ガスと前記水蒸気とのガス流量比は、（２００：１０：１）〜（４００：１０：１）であり、
及び／又は、
堆積時の圧力は、０．１〜１Ｐａであり、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であり、
及び／又は、
前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層と前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層は、厚さがいずれも５０〜１１０ｎｍである
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項２０】
前記第１の非晶質シリコンドープ層に前記第１の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、マグネトロンスパッタリング法によって前記第１の非晶質シリコンドープ層に前記第１の水無添加ＩＴＯ層を堆積することであり、
ただし、
前記アルゴンガスと前記酸素ガスとのガス流量比は、２０：１〜６０：１であり、
及び／又は、
堆積時の圧力は、０．１〜２Ｐａであり、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であり、
及び／又は、
前記第１の水無添加ＩＴＯ層は、厚さが５〜１０ｎｍで、シート抵抗が２０〜８０Ω／□である
ことを特徴とする請求項１５に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項２１】
前記第２の非晶質シリコンドープ層に前記第２の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、マグネトロンスパッタリング法によって前記第２の非晶質シリコンドープ層に前記第２の水無添加ＩＴＯ層を堆積することであり、
ただし、
前記アルゴンガスと前記酸素ガスとのガス流量比は、１０：１〜３０：１であり、
及び／又は、
堆積時の圧力は、０．１〜２Ｐａであり、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であり、
及び／又は、
前記第２の水無添加ＩＴＯ層は、厚さが５〜１０ｎｍで、シート抵抗が１３０〜２００Ω／□である
ことを特徴とする請求項１５に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【請求項２２】
前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層に前記第３の水無添加ＩＴＯ層又は前記第４の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、マグネトロンスパッタリング法によって前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層に前記第３の水無添加ＩＴＯ層又は前記第４の水無添加ＩＴＯ層を堆積することであり、
ただし、
前記アルゴンガスと前記酸素ガスとのガス流量比は、２０：１〜６０：１であり、
及び／又は、
堆積時の圧力は、０．１〜２Ｐａであり、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であり、
及び／又は、
前記第３の水無添加ＩＴＯ層と前記第４の水無添加ＩＴＯ層は、厚さがいずれも５〜１０ｎｍで、シート抵抗がいずれも２０〜８０Ω／□である
ことを特徴とする請求項１６に記載のヘテロ接合太陽電池の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、出願番号が２０１７１１３９７６９７．０で、出願日が２０１７年１２月２１日の中国特許出願に基づき提出されるとともに、当該中国特許出願の優先権を主張し、当該中国特許出願の全体が参照により、ここに組み込まれる。
【０００２】
本願は、太陽電池の技術分野に関するが、これに限定されず、特にヘテロ接合太陽電池及びその調製方法に関するが、これらに限定されない。
【背景技術】
【０００３】
ヘテロ接合太陽電池の分野では、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ、略称ＩＴＯ）薄膜は、重要な役割を果たしており、光生成キャリアを収集するだけでなく、太陽光の大部分が電池内に円滑に入ることを可能にする。これは、ＩＴＯ薄膜が高い透過率、良好な導電性及び良好な光閉じ込め効果という３つの条件を同時に満たすことを必要とする。
【０００４】
よって、上記条件をよりよく満たすＩＴＯ薄膜を含むヘテロ接合太陽電池を開発する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以下に、本明細書で詳細に説明される主題の概要を示すが、本概要は特許請求の範囲を限定するものではない。
【０００６】
本願発明者らは、シリコンヘテロ接合太陽電池について鋭意研究を行った結果、既存のＩＴＯ薄膜及びその調製方法に以下に示すようないくつかの問題点があることを見出した。
【０００７】
通常、ＩＴＯ薄膜の透過率と電気伝導率は互いに矛盾するものであり、電気伝導率の向上がＩＴＯ材料内のキャリア濃度の増加に依存することが多いが、キャリア濃度の増加を盲目的に追求すると光透過率を低下させる。これは、キャリア濃度が増加すると、透明導電性酸化物薄膜による長波長光子の吸収が増加し、電池の短絡電流が減少してしまうからである。ＩＴＯの導電性は、材料のキャリア濃度と材料の移動度との積によって決定される。ＩＴＯ材料の透過率が影響を受けない（単純に、材料のキャリア濃度を増加させないことに相当する）ようにするには、材料の移動度を向上させてＩＴＯ材料の導電性を高めるしかない。材料の移動度を向上させることによって（材料のキャリア濃度は変動しない）、ＩＴＯの導電性及び透過率がいずれも高められる。しかしながら、実験の過程で、本願発明者らは、このような高い移動度（良好な導電性、高い透過率）のＩＴＯ材料と、電池の非晶質シリコン層やスクリーン印刷銀ゲート線との間に深刻な接触問題があることを見出した。
【０００８】
ＩＴＯの調製において、非晶質シリコン層の堆積後、高温焼鈍を高すぎる温度・長すぎる時間で行うと、いずれも電池に悪影響を及ぼす。したがって、低温条件下でのＩＴＯ堆積が好ましい手段であり、ＳＨＪ電池技術は低温（＜２４０℃）条件下での電池調製技術である。大量の実験により、低温条件下で堆積されたＩＴＯ薄膜が微結晶薄膜であることが明らかになり、この微結晶薄膜は、キャリア濃度が高く、移動度が低く、透過率は高くないが、それがドープされた非晶質シリコンやスクリーン印刷銀ゲートとよく接触できる。単純に微結晶薄膜を電池の透明導電層として使用すると、電池の接触を良好にする。しかしながら、その高くない透過率などの要因で、一般的には、電池の短絡電流が低くなる。
【０００９】
本願発明者らはまた、非晶質ＩＴＯの調製過程で一定量の水蒸気を通して反応に関与させることで、調製された水添加ＩＴＯ透明導電層（本願では、水添加プロセスで調製されたＩＴＯ透明導電層を水添加ＩＴＯ透明導電層と定義し、従来の水無添加プロセスで調製されたＩＴＯ透明導電層を水無添加ＩＴＯ透明導電層と定義する）の性能を向上させることができ、移動度が高く、キャリア濃度が低い水添加ＩＴＯ透明導電層を得る。水添加ＩＴＯ透明導電層は優れた光透過性を備えるが、電池にドープされた非晶質シリコン層やスクリーン印刷銀ゲートと仕事関数のマッチング、電極接触などの諸問題が存在する。全部水添加ＩＴＯ透明導電層を電池の透明導電層として使用すると、電池の短絡電流は良好であるが、開放電圧及びフィルファクタが低くなる。
【００１０】
鋭意研究を重ねた結果、本願発明者らは、電池の表裏面に異なるプロセスを採用してＩＴＯ導電層を調製するという最適な設計を創造的に提案した。太陽電池の表裏面にいずれもＩＴＯ薄膜を堆積する必要があり、大部分の開発及び生産機構では同じプロセス（例えば、通常のプロセス、水素ドーププロセス、高温プロセスなどのいずれか）を採用して電池の表裏面のＩＴＯを調製し、プロセスの複雑さを低減できるが、電池の効率に影響を与える。
【００１１】
本願は、水添加ＩＴＯ透明導電層を利用して調製されたヘテロ接合太陽電池及びその調製方法を提供し、これによりＩＴＯ導電層とドープされた非晶質シリコンやスクリーン印刷銀ゲートとの接触が不良であり、透過率が高くないなどの問題を効果的に解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
具体的には、本願にて提供されるヘテロ接合太陽電池は、上から順に設置される第１の電極と、第１の水添加透明導電層と、第１のシリコンドープ層と、第１の真性シリコンパッシベーション層と、シリコンウェハと、第２の真性シリコンパッシベーション層と、第２のシリコンドープ層と、第２の水添加透明導電層と、第２の電極とを含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加透明導電層は、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第１の水添加ＡＺＯ透明導電層であり、又は、前記第１のシリコンドープ層は、第１の非晶質シリコンドープ層又は第１の微結晶シリコンドープ層であり、又は、前記第１の真性シリコンパッシベーション層は、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第１の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、又は、前記シリコンウェハは、単結晶シリコンウェハ又は多結晶シリコンウェハであり、又は、前記第２の真性シリコンパッシベーション層は、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第２の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、又は、前記第２のシリコンドープ層は、第２の非晶質シリコンドープ層又は第２の微結晶シリコンドープ層であり、又は、前記第２の水添加透明導電層は、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第２の水添加ＡＺＯ透明導電層である。
【００１４】
いくつかの実施形態では、前記ヘテロ接合太陽電池は、上から順に第１の電極と、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層と、第１の非晶質シリコンドープ層と、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層と、単結晶シリコンウェハと、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層と、第２の非晶質シリコンドープ層と、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層と、第２の電極とを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層と前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層は、厚さがいずれも５０〜１１０ｎｍであってもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、前記ヘテロ接合太陽電池は、前記第１のシリコンドープ層と前記第１の水添加透明導電層との間に設置される第１の水無添加層と、前記第２のシリコンドープ層と前記第２の水添加透明導電層との間に設置される第２の水無添加層と、を含む水無添加透明導電層をさらに含んでもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、前記水無添加透明導電層は、水無添加ＩＴＯ透明導電層又は水無添加ＡＺＯ透明導電層である。
【００１８】
いくつかの実施形態では、前記水無添加透明導電層は前記水無添加ＩＴＯ透明導電層であり、前記水無添加ＩＴＯ透明導電層は、前記第１の非晶質シリコンドープ層と前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層との間に設置される第１の水無添加ＩＴＯ層と、前記第２の非晶質シリコンドープ層と前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層との間に設置される第２の水無添加ＩＴＯ層と、を含む水無添加ＩＴＯ透明導電層である。
【００１９】
いくつかの実施形態では、前記水無添加透明導電層は、前記第１の水添加透明導電層と前記第１の電極との間に設置される第３の水無添加層と、前記第２の水添加透明導電層と前記第２の電極との間に設置される第４の水無添加層と、をさらに含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、前記第３の水無添加層は、第３の水無添加ＩＴＯ層又は第３の水無添加ＡＺＯ層であり、
又は、
前記第４の水無添加層は、第４の水無添加ＩＴＯ層又は第４の水無添加ＡＺＯ層である。
【００２１】
いくつかの実施形態では、前記第３の水無添加層は、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層と前記第１の電極との間に設置される第３の水無添加ＩＴＯ層であり、前記第４の水無添加層は、前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層と前記第２の電極との間に設置される第４の水無添加ＩＴＯ層である。
【００２２】
いくつかの実施形態では、前記第１の水無添加ＩＴＯ層と前記第２の水無添加ＩＴＯ層は、厚さがいずれも５〜１０ｎｍであってもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、前記第１の水無添加ＩＴＯ層は、シート抵抗が２０〜８０Ω／□であってもよく、前記第２の水無添加ＩＴＯ層は、シート抵抗が１３０〜２００Ω／□であってもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、前記第１の水無添加ＩＴＯ層は、シート抵抗が１３０〜２００Ω／□であってもよく、前記第２の水無添加ＩＴＯ層は、シート抵抗が２０〜８０Ω／□であってもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、前記第３の水無添加ＩＴＯ層と前記第４の水無添加ＩＴＯ層は、厚さがいずれも５〜１０ｎｍであってもよく、シート抵抗がいずれも２０〜８０Ω／□であってもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、前記単結晶シリコンウェハは、ｎ型単結晶シリコンウェハであってもよく、厚さが５０〜３００μｍであってもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態では、前記第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層と前記第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層は、厚さがいずれも１〜２０ｎｍであってもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、前記第１の非晶質シリコンドープ層と前記第２の非晶質シリコンドープ層は、厚さがいずれも３〜２０ｎｍであってもよい。
【００２９】
いくつかの実施形態では、前記第１の非晶質シリコンドープ層は、Ｐ型非晶質シリコンドープ層であってもよく、前記第２の非晶質シリコンドープ層は、Ｎ型非晶質シリコンドープ層であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、前記第１の非晶質シリコンドープ層は、Ｎ型非晶質シリコンドープ層であってもよく、前記第２の非晶質シリコンドープ層は、Ｐ型非晶質シリコンドープ層であってもよい。
【００３１】
本願にて提供されるヘテロ接合太陽電池の調製方法には、下記の方法が含まれる。
シリコンウェハの第１の表面に第１の真性シリコンパッシベーション層、第１のシリコンドープ層を順に堆積し、前記シリコンウェハの第２の表面に第２の真性シリコンパッシベーション層、第２のシリコンドープ層を順に堆積する。
前記第１のシリコンドープ層に第１の水添加透明導電層を堆積する。
前記第２のシリコンドープ層に第２の水添加透明導電層を堆積する。
前記第１の水添加透明導電層及び前記第２の水添加透明導電層に第１の電極及び第２の電極をそれぞれスクリーン印刷する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加透明導電層は、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第１の水添加ＡＺＯ透明導電層であり、
又は、
前記第１のシリコンドープ層は、第１の非晶質シリコンドープ層又は第１の微結晶シリコンドープ層であり、
又は、
前記第１の真性シリコンパッシベーション層は、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第１の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、
又は、
前記シリコンウェハは、単結晶シリコンウェハ又は多結晶シリコンウェハであり、
又は、
前記第２の真性シリコンパッシベーション層は、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第２の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、
又は、
前記第２のシリコンドープ層は、第２の非晶質シリコンドープ層又は第２の微結晶シリコンドープ層であり、
又は、
前記第２の水添加透明導電層は、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第２の水添加ＡＺＯ透明導電層である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、単結晶シリコンウェハの第１の表面に第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層、第１の非晶質シリコンドープ層を順に堆積し、前記単結晶シリコンウェハの第２の表面に第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層、第２の非晶質シリコンドープ層を順に堆積し、
前記第１の非晶質シリコンドープ層に第１の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積し、
前記第２の非晶質シリコンドープ層に第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積し、
前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層及び前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層に第１の電極及び第２の電極をそれぞれスクリーン印刷する。
【００３４】
いくつかの実施形態では、前記第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層に前記第１の非晶質シリコンドープ層を堆積した後、前記第１の非晶質シリコンドープ層に前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する前に、前記方法は、前記第１の非晶質シリコンドープ層に第１の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第１の水無添加ＩＴＯ層に前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する過程をさらに含んでもよい。
【００３５】
いくつかの実施形態では、前記第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層に前記第２の非晶質シリコンドープ層を堆積した後、前記第２の非晶質シリコンドープ層に前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する前に、前記方法は、前記第２の非晶質シリコンドープ層に第２の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第２の水無添加ＩＴＯ層に前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する過程をさらに含んでもよい。
【００３６】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積した後、前記第１の電極をスクリーン印刷する前に、前記方法は、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層に第３の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第３の水無添加ＩＴＯ層に前記第１の電極をスクリーン印刷する過程をさらに含んでもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積した後、前記第２の電極をスクリーン印刷する前に、前記方法は、前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層に第４の水無添加ＩＴＯ層を堆積し、そして前記第４の水無添加ＩＴＯ層に前記第２の電極をスクリーン印刷する過程をさらに含んでもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス、酸素ガス及び水蒸気を通し、前記水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積するステップであってもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層を堆積する過程において、水蒸気の流量を０．５〜２５ｓｃｃｍ範囲内に保つことができる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、マグネトロンスパッタリング法によって前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第２の水添加ＩＴＯ透明導電層をコーティングして堆積することができる。
【００４１】
場合によっては、前記アルゴンガスと、前記酸素ガスと前記水蒸気とのガス流量比は、（２００：１０：１）〜（４００：１０：１）であってもよく、
堆積時の圧力は、０．１〜１Ｐａであってもよく、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であってもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層と前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層は、厚さがいずれも５０〜１１０ｎｍであってもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態では、前記第１の非晶質シリコンドープ層に第１の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、マグネトロンスパッタリング法によって前記第１の非晶質シリコンドープ層に前記第１の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップであってもよい。
【００４４】
場合によっては、前記アルゴンガスと前記酸素ガスのガス流量比は、２０：１〜６０：１であってもよく、
堆積時の圧力は、０．１〜２Ｐａであってもよく、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であってもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、前記第１の水無添加ＩＴＯ層は、厚さが５〜１０ｎｍであってもよく、シート抵抗が２０〜８０Ω／□であってもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、前記第２の非晶質シリコンドープ層に第２の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、マグネトロンスパッタリング法によって前記第２の非晶質シリコンドープ層に前記第２の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップであってもよい。
【００４７】
場合によっては、前記アルゴンガスと前記酸素ガスのガス流量比は、１０：１〜３０：１であってもよく、
堆積時の圧力は、０．１〜２Ｐａであってもよく、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であってもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、前記第２の水無添加ＩＴＯ層は、厚さが５〜１０ｎｍであってもよく、シート抵抗が１３０〜２００Ω／□であってもよい。
【００４９】
いくつかの実施形態では、前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層に第３の水無添加ＩＴＯ層又は第４の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップは、室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、マグネトロンスパッタリング法によって前記第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は前記第２の水添加ＩＴＯ透明導電層に第３の水無添加ＩＴＯ層又は第４の水無添加ＩＴＯ層を堆積するステップであってもよい。
【００５０】
場合によっては、前記アルゴンガスと前記酸素ガスとのガス流量比は、２０：１〜６０：１であってもよく、
堆積時の圧力は、０．１〜２Ｐａであってもよく、スパッタ電源の電力密度は、０．５〜３Ｗ／ｃｍ２であってもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態では、前記第３の水無添加ＩＴＯ層と前記第４の水無添加ＩＴＯ層は、厚さがいずれも５〜１０ｎｍであってもよく、シート抵抗がいずれも２０〜８０Ω／□であってもよい。
【００５２】
いくつかの実施形態では、前記単結晶シリコンウェハは、ｎ型単結晶シリコンウェハであってもよく、厚さが５０〜３００μｍであってもよい。
【００５３】
いくつかの実施形態では、前記第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層と前記第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層は、厚さがいずれも１〜２０ｎｍであってもよい。
【００５４】
いくつかの実施形態では、前記第１の非晶質シリコンドープ層と前記第２の非晶質シリコンドープ層は、厚さがいずれも３〜２０ｎｍであってもよい。
【００５５】
いくつかの実施形態では、前記第１の非晶質シリコンドープ層は、Ｐ型非晶質シリコンドープ層であってもよく、前記第２の非晶質シリコンドープ層は、Ｎ型非晶質シリコンドープ層であってもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、前記第１の非晶質シリコンドープ層は、Ｎ型非晶質シリコンドープ層であってもよく、前記第２の非晶質シリコンドープ層は、Ｐ型非晶質シリコンドープ層であってもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、化学気相堆積法によって、前記第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層、前記第１の非晶質シリコンドープ層、前記第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層及び前記第２の非晶質シリコンドープ層を堆積することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本願にて提供されるヘテロ接合太陽電池は、一般的な水無添加ＩＴＯ透明導電層と水添加ＩＴＯ透明導電層の優位性を結合する上に、物理的原理から、ＩＴＯ透明導電層と非晶質シリコン層との仕事関数のマッチング問題を考慮し、また水添加ＩＴＯ透明導電層とドープされた非晶質シリコンやスクリーン印刷銀ゲートとの接触不良の問題を効果的に解決し、これにより優れた光電性能を発揮することができる。
【００５９】
本願の他の特徴及び利点は後述する明細書に記述され、また、明細書で部分的に明らかになり、又は本願を実施することで了解できる。本願の目的及び他の利点は、明細書、特許請求の範囲及び図面で特に示される構造によって実現され達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、本願の実施例１又は２のヘテロ接合太陽電池の構造模式図である。
【図２ａ】図２aは、一般的なＩＴＯ、水添加ＩＴＯ及び本願の実施例１で調製された積層ＩＴＯの透過スペクトルの比較図（３００〜１２００ｎｍ波長範囲）である。
【図２ｂ】図２bは、図２aの透過スペクトルの一部拡大図（９００〜１２００ｎｍ波長範囲）である。
【図２ｃ】図２cは、図２aの透過スペクトルの他の一部拡大図（３００〜４００ｎｍ波長範囲）である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
図面は本願の技術的な解決手段への理解を深めるために用いるもので、かつ明細書の一部を構成し、本願の実施例とともに本願の技術的な解決手段を説明するものであり、本願の技術的解決手段を限定するものではない。
【００６２】
本願の目的、技術的な解決手段及び利点をより明確にするように、以下、図面を参照しながら本願の実施例について詳細に説明する。なお、矛盾しない限り、本願の実施例及び実施例における特徴は互いに任意的に組み合わせることができる。
【００６３】
本願は、ヘテロ接合太陽電池を提供し、前記ヘテロ接合太陽電池は、上から順に第１の電極と、第１の水添加透明導電層と、第１のシリコンドープ層と、第１の真性シリコンパッシベーション層と、シリコンウェハと、第２の真性シリコンパッシベーション層と、第２のシリコンドープ層と、第２の水添加透明導電層と、第２の電極とを含む。
【００６４】
なお、本願において、第１の水添加透明導電層の材質について特に制限はなく、第１の水添加透明導電層は、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第１の水添加ＡＺＯ透明導電層であり、好ましくは第１の水添加ＩＴＯ透明導電層である。本願において、第１のシリコンドープ層の材質について特に制限はなく、第１のシリコンドープ層は、第１の非晶質シリコンドープ層又は第１の微結晶シリコンドープ層であり、好ましくは第１の非晶質シリコンドープ層である。本願において、第１の真性シリコンパッシベーション層の材質について特に制限はなく、第１の真性シリコンパッシベーション層は、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第１の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、好ましくは第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層である。本願において、シリコンウェハの材質について特に制限はなく、シリコンウェハは、単結晶シリコンウェハ又は多結晶シリコンウェハであり、好ましくは単結晶シリコンウェハである。本願において、第２の真性シリコンパッシベーション層の材質について特に制限はなく、第２の真性シリコンパッシベーション層は、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第２の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、好ましくは第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層である。本願において、第２のシリコンドープ層の材質について特に制限はなく、第２のシリコンドープ層は、第２の非晶質シリコンドープ層又は第２の微結晶シリコンドープ層であり、好ましくは第２の非晶質シリコンドープ層である。本願において、第２の水添加透明導電層の材質について特に制限はなく、第２の水添加透明導電層は、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第２の水添加ＡＺＯ透明導電層であり、好ましくは第２の水添加ＩＴＯ透明導電層である。
【００６５】
前記ヘテロ接合太陽電池は、前記第１のシリコンドープ層と前記第１の水添加透明導電層との間に設置される第１の水無添加層と、前記第２のシリコンドープ層と前記第２の水添加透明導電層との間に設置される第２の水無添加層と、を含む水無添加透明導電層をさらに含む。
【００６６】
なお、本願において、水無添加透明導電層の材質についても特に制限はなく、前記水無添加透明導電層は、水無添加ＩＴＯ透明導電層又は水無添加ＡＺＯ透明導電層であり、好ましくは水無添加ＩＴＯ透明導電層である。
【００６７】
前記水無添加透明導電層は、前記第１の水添加透明導電層と前記第１の電極との間に設置される第３の水無添加層と、前記第２の水添加透明導電層と前記第２の電極との間に設置される第４の水無添加層と、をさらに含む。
【００６８】
なお、本願において、前述した第３の水無添加層の材質について特に制限はなく、第３の水無添加層は、第３の水無添加ＩＴＯ層又は第３の水無添加ＡＺＯ層であり、好ましくは第３の水無添加ＩＴＯ層である。同様に、本願において、前述した第４の水無添加層の材質について特に制限はなく、第４の水無添加層は、第４の水無添加ＩＴＯ層又は第４の水無添加ＡＺＯ層であり、好ましくは第４の水無添加ＩＴＯ層である。
【００６９】
本願は、ヘテロ接合太陽電池の調製方法を同時に提供し、シリコンウェハの第１の表面に第１の真性シリコンパッシベーション層、第１のシリコンドープ層を順に堆積し、前記シリコンウェハの第２の表面に第２の真性シリコンパッシベーション層、第２のシリコンドープ層を順に堆積することと、前記第１のシリコンドープ層に第１の水添加透明導電層を堆積することと、前記第２のシリコンドープ層に第２の水添加透明導電層を堆積することと、前記第１の水添加透明導電層及び前記第２の水添加透明導電層に第１の電極及び第２の電極をそれぞれスクリーン印刷することと、を含む。
【００７０】
同様に、本願において、上記調製方法における第１の水添加透明導電層の材質について特に制限はなく、第１の水添加透明導電層は、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第１の水添加ＡＺＯ透明導電層であり、好ましくは第１の水添加ＩＴＯ透明導電層である。本願において、第１のシリコンドープ層の材質について特に制限はなく、第１のシリコンドープ層は、第１の非晶質シリコンドープ層又は第１の微結晶シリコンドープ層であり、好ましくは第１の非晶質シリコンドープ層である。本願において、第１の真性シリコンパッシベーション層の材質について特に制限はなく、第１の真性シリコンパッシベーション層は、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第１の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、好ましくは第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層である。本願において、シリコンウェハの材質について特に制限はなく、シリコンウェハは、単結晶シリコンウェハ又は多結晶シリコンウェハであり、好ましくは単結晶シリコンウェハである。本願において、第２の真性シリコンパッシベーション層の材質について特に制限はなく、第２の真性シリコンパッシベーション層は、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層又は第２の真性微結晶シリコンパッシベーション層であり、好ましくは第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層である。本願において、第２のシリコンドープ層の材質について特に制限はなく、第２のシリコンドープ層は、第２の非晶質シリコンドープ層又は第２の微結晶シリコンドープ層であり、好ましくは第２の非晶質シリコンドープ層である。本願において、第２の水添加透明導電層の材質について特に制限はなく、第２の水添加透明導電層は、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層又は第２の水添加ＡＺＯ透明導電層であり、好ましくは第２の水添加ＩＴＯ透明導電層である。
【実施例１】
【００７１】
本実施例のヘテロ接合太陽電池は、ＳＨＪヘテロ接合電池であり、図１に示すように、前記ＳＨＪヘテロ接合電池は、上から順に第１の電極（１０）と、第３の水無添加ＩＴＯ層（９）と、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）と、第１の水無添加ＩＴＯ層（６）と、リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）と、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）と、ｎ型単結晶シリコンウェハ（１）と、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）と、ホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）と、第２の水無添加ＩＴＯ層（７）と、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）と、第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）と、第２の電極（１０’）とを含む。
【００７２】
ｎ型単結晶シリコンウェハ（１）は、厚さが２００μｍであり、
第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）は、厚さが１０ｎｍであり、
第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）は、厚さが１０ｎｍであり、
リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）は、厚さが１５ｎｍであり、
ホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）は、厚さが１５ｎｍであり、
第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）は、厚さが５０ｎｍであり、
第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）は、厚さが５０ｎｍであり、
第１の水無添加ＩＴＯ層（６）は、厚さが８ｎｍで、シート抵抗が７０Ω／□であり、
第２の水無添加ＩＴＯ層（７）は、厚さが７ｎｍで、シート抵抗が１８０Ω／□であり、
第３の水無添加ＩＴＯ層（９）は、厚さが７ｎｍで、シート抵抗が８０Ω／□であり、
第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）は、厚さが７ｎｍで、シート抵抗が８０Ω／□である。
【００７３】
ただし、第１の水無添加ＩＴＯ層（６）と、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）と第３の水無添加ＩＴＯ層（９）との組み合わせ、又は第２の水無添加ＩＴＯ層（７）と、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）と第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）との組み合わせは、積層ＩＴＯと称する。
【００７４】
本実施例のＳＨＪヘテロ接合電池は、以下の方法で調製される。
【００７５】
ａ）化学気相堆積法によってｎ型単結晶シリコンウェハ（１）の第１の表面に第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）、リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）を順に堆積し、ｎ型単結晶シリコンウェハ（１）の第２の表面に第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）、ホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）を順に堆積し、
ただし、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）又は第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）の堆積条件は、電源電力が３５０Ｗで、水素ガスとシランとのガス流量比（水素希釈比）が１２：１で、圧力が０．７ｐａで、堆積時の基板温度が２４０℃であることである。リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）の堆積条件は、電源電力が４００Ｗで、水素ガスとシランとのガス流量比（水素希釈比）が４：１で、ホスフィンとシランとのガス流量比（リンとシリコンとの比）が１：１００で、圧力が０．４ｐａで、堆積時の基板温度が２３０℃であることである。ただしホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）の堆積条件は、電源電力が５００Ｗで、水素ガスとシランとのガス流量比（水素希釈比）が５：１で、ホスフィンとシランとのガス流量比（リンとシリコンとの比）が２：９８で、圧力が０．３ｐａで、堆積時の基板温度が２００℃であることである。
【００７６】
ｂ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を５０：１に設定し、キャビティ圧力を１．２Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は２Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によってリンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）に第１の水無添加ＩＴＯ層（６）を堆積する。
【００７７】
ｃ）室温条件で、アルゴンガス、酸素ガス及び水蒸気を同時に通し、アルゴンガスと、酸素ガスと水蒸気とのガス流量比を３００：１０：１に設定し、キャビティ圧力を０．８Ｐａに保持し、水蒸気の流量を３ｓｃｃｍに保ち、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は２．５Ｗ／ｃｍ２で、マグネトロンスパッタリング法によって第１の水無添加ＩＴＯ層（６）に第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）を堆積する。
【００７８】
ｄ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を５０：１に設定し、キャビティ圧力を１．２Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は２．５Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によって第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）に第３の水無添加ＩＴＯ層（９）を堆積する。
【００７９】
ｅ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を２５：１に設定し、キャビティ圧力を１．３Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は２．２Ｗ／ｃｍ２で、マグネトロンスパッタリング法によってホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）に第２の水無添加ＩＴＯ層（７）を堆積する。
【００８０】
ｆ）室温条件で、アルゴンガス、酸素ガス及び水蒸気を同時に通し、アルゴンガスと、酸素ガスと水蒸気とのガス流量比を３００：１０：１に設定し、キャビティ圧力を１Ｐａに保持し、水蒸気の流量を３ｓｃｃｍに保ち、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は２．５Ｗ／ｃｍ２で、マグネトロンスパッタリング法によって第２の水無添加ＩＴＯ層（７）に第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）を堆積する。
【００８１】
ｇ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を４５：１に設定し、キャビティ圧力を１．７Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は２．５Ｗ／ｃｍ２で、マグネトロンスパッタリング法によって第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）に第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）を堆積する。
【００８２】
ｈ）第３の水無添加ＩＴＯ層（９）及び第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）に第１の電極（１０）及び第２の電極（１０’）をそれぞれスクリーン印刷する。
【００８３】
実施例１の調製過程はステップａ）〜ｆ）で示されるが、必ずａ）〜ｆ）の順序に従って本実施例のヘテロ接合太陽電池を調製することに限定されるものではなく、例えば、ａ）、ｂ）、ｅ）、ｃ）、ｆ）、ｄ）、ｇ）、ｈ）の順序に従って本実施例のヘテロ接合太陽電池を調製することもできると、当業者であれば理解すべきである。
【実施例２】
【００８４】
本実施例のヘテロ接合太陽電池は、ＳＨＪヘテロ接合電池であり、図１に示すように、前記ＳＨＪヘテロ接合電池は、上から順に第１の電極（１０）と、第３の水無添加ＩＴＯ層（９）と、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）と、第１の水無添加ＩＴＯ層（６）と、リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）と、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）と、ｎ型単結晶シリコンウェハ（１）と、第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）と、ホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）と、第２の水無添加ＩＴＯ層（７）と、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）と、第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）と、第２の電極（１０’）とを含む。
【００８５】
ｎ型単結晶シリコンウェハ（１）は、厚さが１５０μｍであり、
第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）は、厚さが５ｎｍであり、
第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）は、厚さが５ｎｍであり、
リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）は、厚さが１２ｎｍであり、
ホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）は、厚さが１２ｎｍであり、
第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）は、厚さが１１０ｎｍであり、
第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）は、厚さが８０ｎｍであり、
第１の水無添加ＩＴＯ層（６）は、厚さが６ｎｍで、シート抵抗が５０Ω／□であり、
第２の水無添加ＩＴＯ層（７）は、厚さが５ｎｍで、シート抵抗が１５０Ω／□であり、
第３の水無添加ＩＴＯ層（９）は、厚さが７ｎｍで、シート抵抗が４０Ω／□であり、
第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）は、厚さが７ｎｍで、シート抵抗が４０Ω／□である。
【００８６】
本実施例のＳＨＪヘテロ接合電池は、以下の方法で調製される。
【００８７】
ａ）化学気相堆積法によってｎ型単結晶シリコンウェハ（１）の第１の表面に第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）、リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）を順に堆積し、ｎ型単結晶シリコンウェハ（１）の第２の表面に第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）、ホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）を順に堆積し、
ただし、第１の真性非晶質シリコンパッシベーション層（２）又は第２の真性非晶質シリコンパッシベーション層（４）の堆積条件は、電源電力が３８０Ｗで、水素ガスとシランとのガス流量比（水素希釈比）が１４：１で、圧力が０．７ｐａで、堆積時の基板温度が２２０℃であることである。リンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）の堆積条件は、電源電力が４００Ｗで、水素ガスとシランとのガス流量比（水素希釈比）が４：１で、ホスフィンとシランとのガス流量比（リンとシリコンとの比）が１：１００で、圧力が０．６ｐａで、堆積時の基板温度が２２０℃であることである。ただしホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）の堆積条件は、電源電力が４５０Ｗで、水素ガスとシランとのガス流量比（水素希釈比）が５：１で、ホスフィンとシランとのガス流量比（リンとシリコンとの比）が１：１００で、圧力が０．３ｐａで、堆積時の基板温度が２００℃であることである。
【００８８】
ｂ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を３０：１に設定し、キャビティ圧力を０．２Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は０．８Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によってリンドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）層（３）に第１の水無添加ＩＴＯ層（６）を堆積する。
【００８９】
ｃ）室温条件で、アルゴンガス、酸素ガス及び水蒸気を同時に通し、アルゴンガスと、酸素ガスと水蒸気とのガス流量比を２５０：１０：１に設定し、キャビティ圧力を０．５Ｐａに保持し、水蒸気の流量を１ｓｃｃｍに保ち、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は０．８Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によって第１の水無添加ＩＴＯ層（６）に第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）を堆積する。
【００９０】
ｄ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を３０：１に設定し、キャビティ圧力を０．５Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は１．１Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によって第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）に第３の水無添加ＩＴＯ層（９）を堆積する。
【００９１】
ｅ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を１２：１に設定し、キャビティ圧力を０．４Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は０．６Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によってホウ素ドープａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）層（５）に第２の水無添加ＩＴＯ層（７）を堆積する。
【００９２】
ｆ）室温条件で、アルゴンガス、酸素ガス及び水蒸気を同時に通し、アルゴンガスと、酸素ガスと水蒸気とのガス流量比を２５０：１０：１に設定し、キャビティ圧力を０．５Ｐａに保持し、水蒸気の流量を１ｓｃｃｍに保ち、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は０．８Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によって第２の水無添加ＩＴＯ層（７）に第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）を堆積する。
【００９３】
ｇ）室温条件でアルゴンガス及び酸素ガスを通し、アルゴンガスと酸素ガスとのガス流量比を２５：１に設定し、キャビティ圧力を０．３Ｐａに保持し、スパッタ電源をオンにし、電源の電力密度は１．５Ｗ／ｃｍ２であり、マグネトロンスパッタリング法によって第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）に第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）を堆積する。
【００９４】
ｈ）第３の水無添加ＩＴＯ層（９）及び第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）に第１の電極（１０）及び第２の電極（１０’）をそれぞれスクリーン印刷する。
＜性能テスト＞
【００９５】
１、一般的なＩＴＯ、水添加ＩＴＯ及び実施例１で調製された積層ＩＴＯの透過スペクトルをテストし、テスト結果を図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。第１の水無添加ＩＴＯ層（６）、第１の水添加ＩＴＯ透明導電層（８）及び第３の水無添加ＩＴＯ層（９）で構成される積層ＩＴＯ及び第２の水無添加ＩＴＯ層（７）、第２の水添加ＩＴＯ透明導電層（８’）及び第４の水無添加ＩＴＯ層（９’）で構成される積層ＩＴＯは、透過率がほぼ同じであるため、ここでの実施例１で調製された積層ＩＴＯは、上記いずれか１種の積層ＩＴＯである。
【００９６】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）から分かるように、実施例１で調製された積層ＩＴＯ薄膜の光透過率は、同じ厚さの一般的なＩＴＯ材料の光透過率（数値が大きいほど、透過効果がより高い）よりも顕著に高く、同じ厚さの単純な水添加ＩＴＯ層の透過率とほぼ同じである。また非晶質シリコンや銀ゲートといずれも接触不良などの問題がない。
【００９７】
２、本願の実施例１のヘテロ接合電池及び他の単一構造ＩＴＯを用いて調製された電池の効率をテストし、結果を表１に示す（パラメータは正規化処理済み）。
【００９８】
2019114773.tif 000003
【００９９】
表１から分かるように、本願の実施例１のヘテロ接合電池は、一般的な水無添加ＩＴＯ薄膜と水添加ＩＴＯ薄膜を用いて調製された電池よりも、効率が顕著に高く、効率が５ポイント以上向上する。
【０１００】
本願で開示した実施形態は上記のとおりであるが、前記内容はただ本願の理解を助けるために用いる実施形態に過ぎず、本願を制限するものではない。当業者は、本願で開示した趣旨と範囲から逸脱することなく、実施の形式及び詳細事項においていかなる修正及び変更をも行うことができる。本願の特許保護範囲は、依然として添付の請求項に記載された範囲に準ずるものとする。
【図１】
2019114773.tif 000004
【図２ａ】
2019114773.tif 000005
【図２ｂ】
2019114773.tif 000006
【図２ｃ】
2019114773.tif 000007