(57)【要約】【課題】低接触抵抗と高光透過率とが両立された透明導電膜を有する光起電力装置を提供する。【解決手段】この光起電力装置は、表面側から光が入射されるｎ型単結晶シリコン基板１からなる光電変換層と、光電変換層上に形成されたＩＴＯ膜からなる透明導電膜４と、透明導電膜４上の所定領域に形成された集電極５とを備えている。そして、透明導電膜４は、少なくとも集電極５が形成されている領域に対応する領域に位置する低酸素濃度領域４ａと、集電極５が形成されていない領域に対応する領域に位置し、低酸素濃度領域４ａよりも光吸収係数が低い高酸素濃度領域４ｂとを含む。【選択図】図１
2004214442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側から光が入射される光電変換層と、
前記光電変換層の表面上に形成された透明導電膜と、
前記透明導電膜上の所定領域に形成された集電極とを備え、
前記透明導電膜は、少なくとも前記集電極が形成されている領域に対応する領域に位置する第１部分と、前記集電極が形成されていない領域に対応する領域に位置し、前記第１部分よりも光吸収係数が低い第２部分とを含む、光起電力装置。
【請求項２】
前記透明導電膜の第１部分の抵抗は、前記透明導電膜の第２部分の抵抗よりも低い、請求項１に記載の光起電力装置。
【請求項３】
前記透明導電膜の第２部分の酸素濃度は、前記透明導電膜の第１部分の酸素濃度よりも高い、請求項１または２に記載の光起電力装置。
【請求項４】
前記透明導電膜の第１部分は、前記集電極が形成されている領域に対応する領域と、前記集電極が形成されていない領域に対応する領域の少なくとも前記光電変換層との界面近傍の領域とに形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光起電力装置。
【請求項５】
表面側から光が入射される光電変換層の前記表面上に、透明導電膜を形成する工程と、
前記透明導電膜上の所定領域に集電極を形成する工程と、
その後、前記透明導電膜の前記集電極が形成されていない領域に対応する領域に対して、選択的に、光吸収係数を低下させる処理を施す工程とを備えた、光起電力装置の製造方法。
【請求項６】
前記光吸収係数を低下させる処理を施す工程は、
酸素を用いたプラズマ処理を施す工程を含む、請求項５に記載の光起電力装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光起電力装置およびその製造方法に関し、特に、透明導電膜を有する光起電力装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光起電力装置用の透明導電膜として、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）が用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、従来の一般的なＩＴＯからなる透明導電膜を含む光起電力装置の構造を示した斜視図である。図８を参照して、従来の光起電力装置では、ｎ型単結晶シリコン基板１０１の上面上に、実質的に真性なｉ型非晶質シリコン層１０２、ｐ型非晶質シリコン層１０３、ＩＴＯからなる透明導電膜１０４および金属からなる集電極１０５が順次形成されている。集電極１０５は、所定の間隔を隔てて互いに平行に延びるように形成された複数のフィンガー電極部１０５ａと、フィンガー電極部１０５ａに流れる電流を集合させるバスバー電極部１０５ｂとによって構成されている。また、ｎ型単結晶シリコン基板１０１の裏面上には、裏面電極１０６が形成されている。
【０００４】
ここで、図８に示した従来の光起電力装置では、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４に導入する酸素量を増加させることによって、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４の光透過率を向上させることが可能であることが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１３６４４０号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４の光透過率を向上させるためにＩＴＯ膜に導入する酸素量を増加すると、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４の抵抗が大きくなるという不都合がある。このようにＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４の抵抗が大きくなると、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４と集電極１０５およびｐ型非晶質シリコン層１０３との接触抵抗が増加するという問題点がある。
【０００６】
その一方、透明導電膜１０４を構成するＩＴＯ膜への酸素の導入量を少なくすると、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４の抵抗を小さくすることが可能となる。しかしながら、この場合には、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４の光透過率が低下するという問題点がある。つまり、従来では、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜１０４の低接触抵抗と高光透過率とを両立するのは困難であった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、低接触抵抗と高光透過率とが両立された透明導電膜を有する光起電力装置を提供することである。
【０００８】
この発明のもう１つの目的は、低接触抵抗と高光透過率とが両立された透明導電膜を有する光起電力装置を容易に製造することが可能な光起電力装置の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明の第１の局面による光起電力装置は、表面側から光が入射される光電変換層と、光電変換層の表面上に形成された透明導電膜と、透明導電膜上の所定領域に形成された集電極とを備え、透明導電膜は、少なくとも集電極が形成されている領域に対応する領域に位置する第１部分と、集電極が形成されていない領域に対応する領域に位置し、第１部分よりも光吸収係数が低い第２部分とを含む。
【００１０】
この第１の局面による光起電力装置では、上記のように、透明導電膜を、少なくとも集電極が形成されている領域に対応する領域に位置する第１部分と、集電極が形成されていない領域に対応する領域に位置し、第１部分よりも光吸収係数が低い第２部分とを含むように形成することによって、光が入射される領域である透明導電膜の第２部分における光透過率を向上させることができるので、透明導電膜の光吸収損失を低減することができる。また、少なくとも集電極が形成されている領域に対応する領域に位置する透明導電膜の第１部分は、光吸収係数が低下されないので、透明導電膜の第１部分の抵抗を低減することができる。これにより、透明導電膜と、光電変換層および集電極との接触抵抗も低下させることができるので、透明導電膜と、光電変換層および集電極との接触抵抗損失も低減することができる。したがって、低接触抵抗と高光透過率とが両立された透明導電膜を有する光起電力装置を得ることができる。
【００１１】
上記第１の局面による光起電力装置において、好ましくは、透明導電膜の第１部分の抵抗は、透明導電膜の第２部分の抵抗よりも低い。このように構成すれば、容易に、透明導電膜の第１部分により、透明導電膜と、光電変換層および集電極との接触抵抗を低下させることができる。
【００１２】
上記第１の局面による光起電力装置において、好ましくは、透明導電膜の第２部分の酸素濃度は、透明導電膜の第１部分の酸素濃度よりも高い。このように構成すれば、容易に、光が入射される部分である透明導電膜の第２部分の光吸収係数を、透明導電膜の第１部分よりも低くすることができる。
【００１３】
上記第１の局面による光起電力装置において、好ましくは、透明導電膜の第１部分は、集電極が形成されている領域に対応する領域と、集電極が形成されていない領域に対応する領域の少なくとも光電変換層との界面近傍の領域とに形成されている。このように構成すれば、透明導電膜と光電変換層との界面近傍の全領域に低抵抗の第１部分が形成されるので、透明導電膜と光電変換層との接触抵抗をより低下させることができる。
【００１４】
この発明の第２の局面による光起電力装置の製造方法は、表面側から光が入射される光電変換層の表面上に、透明導電膜を形成する工程と、透明導電膜上の所定領域に集電極を形成する工程と、その後、透明導電膜の集電極が形成されていない領域に対応する領域に対して、選択的に、光吸収係数を低下させる処理を施す工程とを備えている。
【００１５】
この第２の局面による光起電力装置の製造方法では、上記のように、透明導電膜上の所定領域に集電極を形成した後、透明導電膜の集電極が形成されていない領域に対応する領域に、光吸収係数を低下させる処理を施すことによって、透明導電膜の集電極が形成されていない領域に対応する領域（光が入射される領域）における光透過率を向上させることができるので、透明導電膜の光吸収損失を低減することができる。また、透明導電膜の集電極が形成されている領域に対応する領域の光吸収係数は低下されないので、透明導電膜の集電極が形成されている領域に対応する領域の抵抗を低減することができる。これにより、透明導電膜と、集電極および光電変換層との接触抵抗を低下させることができるので、透明導電膜の接触抵抗損失も低減することができる。その結果、低接触抵抗と高光透過率とが両立された透明導電膜を有する光起電力装置を容易に製造することができる。
【００１６】
この第２の局面による光起電力装置の製造方法において、好ましくは、光吸収係数を低下させる処理を施す工程は、酸素を用いたプラズマ処理を施す工程を含む。このように構成すれば、容易に、透明導電膜の集電極が形成されていない領域に対応する領域（光が入射される領域）に対して、選択的に、光吸収係数を低下させる処理を施すことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による光起電力装置の構造を示した斜視図である。  まず、図１を参照して、本実施形態による光起電力装置の構造について説明する。本実施形態による光起電力装置では、約１Ω・ｃｍの抵抗率と約３００μｍの厚みとを有するｎ型（１００）単結晶シリコン基板１（以下、ｎ型単結晶シリコン基板１という）の上面上に、約５ｎｍの厚みを有する実質的に真性なｉ型非晶質シリコン層２が形成されている。ｉ型非晶質シリコン層２上には、約５ｎｍの厚みを有するｐ型非晶質シリコン層３が形成されている。なお、ｎ型単結晶シリコン基板１は、本発明の「光電変換層」の一例である。
【００１９】
ｐ型非晶質シリコン層３上には、約１００ｎｍの厚みを有するＩＴＯ膜からなる透明導電膜４が形成されている。透明導電膜４の上面上の所定領域には、銀（Ａｇ）からなる約１０μｍ〜約３０μｍの厚みを有する集電極５が形成されている。この集電極５は、所定の間隔を隔てて互いに平行に延びるように形成された複数のフィンガー電極部５ａと、フィンガー電極部５ａに流れる電流を集合させるバスバー電極部５ｂとによって構成されている。また、ｎ型単結晶シリコン基板１の裏面上には、約１０μｍ〜約３０μｍの厚みを有する銀（Ａｇ）からなる裏面電極６が形成されている。
【００２０】
ここで、本実施形態では、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜４が、低酸素濃度領域４ａと高酸素濃度領域４ｂとから構成されている。低酸素濃度領域４ａは、透明導電膜４の集電極５下に位置する領域と、透明導電膜４のｐ型非晶質シリコン層３との界面近傍の領域とに形成されており、低い抵抗値を有する。高酸素濃度領域４ｂは、透明導電膜４の集電極５が形成されていない領域に対応する領域に所定の深さで形成されており、高い光透過率（低い光吸収係数）を有する。なお、低酸素濃度領域４ａは、本発明の「第１部分」の一例であり、高酸素濃度領域４ｂは、本発明の「第２部分」の一例である。
【００２１】
本実施形態では、上記のように、ＩＴＯからなる透明導電膜４を、少なくとも集電極５が形成されている領域下に位置する低酸素濃度領域４ａと、集電極５が形成されていない領域下に位置し、低酸素濃度領域４ａよりも光吸収係数が低い高酸素濃度領域４ｂとを含むように形成することによって、光が入射される領域である透明導電膜４の高酸素濃度領域４ｂにおける光透過率を向上させることができるので、透明導電膜４の光吸収損失を低減することができる。また、透明導電膜４の低酸素濃度領域４ｂは、抵抗が低いので、透明導電膜４と、ｐ型非晶質シリコン層３および集電極５との接触抵抗も低下させることができる。これにより、透明導電膜４と、ｐ型非晶質シリコン層３および集電極５との接触抵抗損失も低減することができる。したがって、本実施形態では、低接触抵抗と高光透過率とが両立された透明導電膜４を有する光起電力装置を得ることができる。
【００２２】
また、本実施形態では、透明導電膜４とｐ型非晶質シリコン層３との界面近傍の全領域に低抵抗の低酸素濃度領域４ａを形成することによって、透明導電膜４とｐ型非晶質シリコン層３との接触抵抗をより低下させることができる。その結果、透明導電膜４とｐ型非晶質シリコン層３との接触抵抗損失をより低減することができる。
【００２３】
図２および図３は、図１に示した一実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１〜図３を参照して、本実施形態の光起電力装置の製造プロセスについて説明する。
【００２４】
まず、図２に示すように、約１Ω・ｃｍの抵抗率と約３００μｍの厚みを有するｎ型単結晶シリコン基板１を洗浄することにより不純物を除去する。そして、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、周波数：約１３．５６ＭＨｚ、形成温度：約１００℃〜約３００℃、反応圧力：約５Ｐａ〜約１００Ｐａ、ＲＦパワー：約１ｍＷ／ｃｍ２〜約５００ｍＷ／ｃｍ２の条件下で、ｎ型単結晶シリコン基板１上に、ｉ型非晶質シリコン層２およびｐ型非晶質シリコン層３をそれぞれ約５ｎｍの厚みで順次堆積する。これにより、ｐｉｎ接合を形成する。なお、ｐ型非晶質シリコン層３を形成する際のｐ型ドーパントとしては、３族元素であるＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎが挙げられる。ｐ型非晶質シリコン層３の形成時に、ＳｉＨ４（シラン）ガスなどの原料ガスに、上記したｐ型ドーパントの少なくとも１つを含む化合物ガスを混合することによって、ｐ型非晶質シリコン層３を形成することが可能である。
【００２５】
次に、ｐ型非晶質シリコン層３上に、スパッタリング法を用いて、低抵抗の低酸素濃度領域４ａからなるＩＴＯ膜を形成する。具体的には、ＳｎＯ２粉末を５ｗｔ％含むＩｎ２Ｏ３粉末の焼結体からなるターゲットを、チャンバ（図示せず）内のカソード（図示せず）に設置する。この場合、ＳｎＯ２粉末の量を変化させることにより、ＩＴＯ膜中のＳｎ量を変化させることが可能である。Ｉｎに対するＳｎの量は、１ｗｔ％〜１０ｗｔ％が好ましく、３ｗｔ％〜７ｗｔ％がより好ましい。また、ターゲットの焼結密度は、約９０％以上であることが好ましい。
【００２６】
そして、ｐ型非晶質シリコン層３が形成されたｎ型単結晶シリコン基板１をカソードと平行に対向配置した状態で、チャンバ（図示せず）を真空排気する。そして、加熱ヒータ（図示せず）を用いて、基板温度が約２００℃になるまで加熱する。この場合の基板温度は、約１５０℃以上であることが好ましい。これは以下の理由による。すなわち、約１５０℃以下とすると、非晶質または微結晶のＩＴＯ膜が形成されるとともに、その後の集電極形成時の加熱により結晶化することによって、電子濃度が高い光吸収の大きなＩＴＯ膜になる。特に、結晶シリコンまたは微結晶シリコンなどの狭いバンドギャップを有する半導体が光電変換層である場合には、短絡電流密度が低下してしまうという不都合がある。したがって、基板温度は、約１５０℃以上であることが好ましい。この点を考慮して、本実施形態では、基板温度を約２００℃に設定している。
【００２７】
本実施形態では、基板温度を２００℃にした状態で、Ａｒガス（Ｏ２／ Ａｒ＝２％）を流して圧力を約０．４Ｐａ〜約１．３Ｐａに保持し、カソードに約１ｋＷのＤＣ電力を投入することにより放電を開始する。この場合、ｎ型単結晶シリコン基板１をカソードに対して静止させた状態で成膜速度は約６７ｎｍ／ｍｉｎとなる。この場合の放電時のカソード電圧の絶対値は、約１００Ｖ〜約３５０Ｖの範囲内に設定するのが好ましい。より好ましくは、約１５０Ｖ〜約３００Ｖの範囲内にする。本実施形態では、約２００Ｖにカソード電圧を設定している。
【００２８】
上記したように、Ｏ２／ Ａｒ＝２％の酸素導入量で、ＩＴＯ膜を約１００ｎｍ堆積した後、放電を停止する。これにより、低抵抗の低酸素濃度領域４ａからなるＩＴＯ膜を形成することができる。その後、真空中で約１０分間自然冷却した後、大気中に取り出す。
【００２９】
次に、スクリーン印刷法を用いて、低抵抗の低酸素濃度領域４ａからなるＩＴＯ膜の上面上の所定領域に、エポキシ樹脂に銀（Ａｇ）微粉末を練り込んだＡｇペーストを、約１０μｍ〜約３０μｍの厚みと、約１００μｍ〜約５００μｍの幅とを有するように形成した後、約１５０℃〜約２５０℃で焼成することによって硬化する。これにより、所定の間隔を隔てて互いに平行に延びるように形成された複数の櫛形電極部５ａと、櫛形電極部５ａに流れる電流を集合させるバスバー電極部５ｂとからなる集電極５が形成される。このようにして図２に示されるような構造が形成される。
【００３０】
次に、本実施形態では、図３に示すように、集電極５をマスクとして、低抵抗の低酸素濃度領域４ａからなるＩＴＯ膜に対して選択的にＯ２プラズマ処理を行う。具体的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、約２００℃の温度条件下で、圧力：約１００Ｐａ、Ｏ２ガス流量：約１００ｓｃｃｍ、ＲＦパワー密度：約３００ｍＷ／ｃｍ２で、５分間のＯ２プラズマ処理を行う。これにより、集電極５が形成されていない光が入射される領域のＩＴＯ膜のみが選択的にＯ２プラズマ処理される。このため、Ｏ２プラズマ処理された部分には、高酸素濃度領域４ｂが形成されるとともに、それ以外の部分は、低酸素濃度領域４ａが残る。すなわち、低酸素濃度領域４ａは、集電極５の下方の領域およびｐ型非晶質シリコン層３との界面近傍の領域に形成される。このようにして、低酸素濃度領域４ａと高酸素濃度領域４ｂとからなる透明導電膜４が形成される。これにより、図１に示されるような、本実施形態による光起電力装置が形成される。
【００３１】
なお、Ｏ２プラズマ処理された高酸素濃度領域４ｂでは、光吸収係数が低下されるので、光透過率が向上する。これにより、高酸素濃度領域４ｂでは、光吸収が低減される。また、低酸素濃度領域４ａは、予め低抵抗になる条件で形成されているので、低酸素濃度領域４ａと、集電極５およびｐ型非晶質シリコン層３との接触抵抗が低減される。
【００３２】
次に、ＩＴＯ膜への酸素導入量と特性との関係およびＯ２プラズマ処理の効果を確認するために行った実験の結果について説明する。まず、図４には、透明導電膜４を構成するＩＴＯ膜の膜厚を１００ｎｍにした場合のスパッタリング時のＯ２ガスとＡｒガスとの流量比と、規格化シート抵抗および波長１０００ｎｍでの規格化光吸収係数との関係が示されている。図４では、Ｏ２／Ａｒ＝０の条件におけるシート抵抗および波長１０００ｎｍでの光吸収係数によりそれぞれ規格化したシート抵抗および波長１０００ｎｍでの光吸収係数を示している。図４を参照して、Ｏ２／Ａｒ＝２％以上では、Ｏ２／Ａｒの流量比の増加に伴って、規格化シート抵抗は増加し、規格化光吸収係数は減少することがわかる。
【００３３】
また、図５には、１００ｎｍの厚みを有するＩＴＯ膜からなる透明導電膜を含む光起電力装置のＩＴＯ膜のスパッタリング時のＯ２ガスとＡｒガスとの流量比と、規格化開放電圧Ｖｏｃと曲線因子ＦＦとの積（Ｖｏｃ・ＦＦ積）、および、規格化短絡電流Ｉｓｃとの関係が示されている。規格化は、Ｏ２／Ａｒ＝２％の場合の値によりそれぞれ行った。図５を参照して、図４に示したＩＴＯ膜の特性（シート抵抗および光吸収係数）の変化に対応するように、Ｏ２／Ａｒの流量比の増加に伴って、規格化Ｖｏｃ・ＦＦ積は低下し、規格化短絡電流Ｉｓｃは増加することがわかる。このことから、従来のＩＴＯ膜からなる透明導電膜を用いた場合には、Ｏ２／Ａｒ＝２％に変換効率（セル出力）を最大にするＩＴＯ膜の形成条件が存在していたと考えられる。
【００３４】
図６には、Ｏ２／Ａｒ＝０の酸素を含まないＡｒ雰囲気中でＩＴＯ膜からなる透明導電膜を形成した後、集電極をマスクとして、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、温度：約２００℃、圧力：約１００Ｐａ、Ｏ２ガス流量：約１００ｓｃｃｍ、処理時間：５分の条件下で、Ｏ２プラズマ処理パワーを０ｍＷ／ｃｍ２〜６００ｍＷ／ｃｍ２の範囲で変化させた場合の、Ｏ２プラズマ処理パワーと、規格化シート抵抗および波長１０００ｎｍでの規格化光吸収係数との関係が示されている。なお、図６では、Ｏ２プラズマ処理なしの場合におけるシート抵抗および波長１０００ｎｍでの規格化光吸収係数によりそれぞれ規格化した値を用いた。図６を参照して、Ｏ２プラズマ処理パワーの増加に伴って、規格化シート抵抗は増加し、規格化光吸収係数は減少することがわかる。その結果、ＩＴＯ膜形成後のＯ２プラズマ処理によって、図５に示したＩＴＯ膜の形成時のＯ２／Ａｒの変化とほぼ同様の膜質の制御が可能であることが判明した。
【００３５】
また、図７には、図６に示した場合と同様の条件下でＯ２プラズマ処理を施した場合のＯ２プラズマ処理パワーと規格化変換効率との関係が示されている。この場合の規格化は、Ｏ２プラズマ処理を行わずに変換効率を最大にするＯ２／Ａｒ＝２％の酸素導入量で形成した従来のＩＴＯ膜を用いた場合の変換効率により行った。図７を参照して、Ｏ２プラズマ処理パワーが、２００ｍＷ／ｃｍ２〜５００ｍＷ／ｃｍ２の範囲で、１．０以上の規格化変換効率を得ることができることが判明した。これは、Ｏ２プラズマ処理パワーが２００ｍＷ／ｃｍ２〜５００ｍＷ／ｃｍ２の範囲では、従来の変換効率を最大にするＯ２／Ａｒ＝２％での変換効率と同等かそれ以上の特性改善が行えることを示している。
【００３６】
図７に示すように、Ｏ２プラズマ処理パワーが３００ｍＷ／ｃｍ２の時に変換効率が最大（１．０５）であり、Ｏ２プラズマ処理を行わずに変換効率を最大にするＯ２／Ａｒ＝２％の酸素導入量で形成した従来のＩＴＯ膜を用いた場合に比べて、約５％変換効率が向上していることがわかる。これは、Ｏ２プラズマ処理を行うことによって、透明導電膜を構成するＩＴＯ膜の低抵抗部分により高いＶｏｃ・ＦＦ積を維持したまま、Ｏ２プラズマ処理による高光透過率部分により短絡電流Ｉｓｃが改善されたためであると考えられる。高いＶｏｃ・ＦＦ積が維持できている理由としては、Ｏ２プラズマ処理を行う前のＩＴＯ膜として、低抵抗のＩＴＯ膜を用いているために、図３に示したプラズマ処理後の低酸素濃度領域４ａも低抵抗になり、その結果、低酸素濃度領域４ａと、ｐ型非晶質シリコン層３および集電極５との接触抵抗が低く抑制されているためであると考えられる。この点を考慮して、上記した実施形態では、Ｏ２プラズマ処理パワーを約３００ｍＷ／ｃｍ２  に設定している。
【００３７】
なお、図７に示したＯ２プラズマ処理パワーを変化させた場合の変換効率の変化と同様の傾向が、Ｏ２プラズマ処理パワー密度を一定にして、処理時間を変更させた場合にも見られる。
【００３８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３９】
たとえば、上記実施形態では、ｎ型単結晶シリコン基板からなる光電変換層を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限らず、ｐ型単結晶シリコン基板からなる光電変換層や、非晶質シリコン層からなる光電変換層を用いる場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、半導体材料として、シリコン（Ｓｉ）を用いたが、本発明はこれに限らず、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＧｅＮ、ＳｉＳｎ、ＳｉＳｎＮ、ＳｉＳｎＯ、ＳｉＯ、Ｇｅ、ＧｅＣ、ＧｅＮのうちのいずれかの半導体を用いてもよい。この場合、これらの半導体は、結晶質、または、水素およびフッ素の少なくとも一方を含む非晶質または微結晶であってもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いてｉ型非晶質シリコン層およびｐ型非晶質シリコン層を形成したが、本発明はこれに限らず、蒸着法、スパッタ法、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲ法、熱ＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法など他の方法を用いて、非晶質シリコン層を形成してもよい。
【００４２】
また、上記した実施形態では、透明導電膜４を構成する材料として、Ｓｎをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）を用いたが、本発明はこれに限らず、ＩＴＯ膜以外の酸化物系透明導電膜を用いてもよい。たとえば、Ｚｎ、Ａｓ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ、ＳｉおよびＴｅの少なくとも１つを化合物粉末として適量、酸化インジウム粉末（Ｉｎ２Ｏ３）に混ぜて焼結することにより作製したターゲットを用いて形成した酸化物系透明導電膜を用いてもよい。また、ＺｎＯ膜によって透明導電膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、上記実施形態では、透明導電膜を構成するＩＴＯ膜のスパッタリング時に、Ａｒガスを用いたが、本発明はこれに限らず、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅの他の不活性ガスまたはこれらの混合気体を用いることも可能である。
【００４４】
また、上記実施形態では、スパッタリング時の放電動作を、ＤＣ電力を用いて行ったが、本発明はこれに限らず、パルス変調ＤＣ放電や、ＲＦ放電、ＶＨＦ放電、マイクロ波放電などを用いてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、透明導電膜を選択的に光吸収低減する処理として、Ｏ２プラズマ処理を用いたが、本発明はこれに限らず、酸素雰囲気中の熱アニールや酸素のイオン注入によっても、集電極をマスクとして透明導電膜に対して選択的に光吸収係数低下処理を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による光起電力装置の構造を示した斜視図である。
【図２】図１に示した一実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための斜視図である。
【図３】図１に示した一実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図４】ＩＴＯ膜のスパッタリング時のＯ２ガスとＡｒガスとの流量比と、規格化シート抵抗および規格化光吸収係数との関係を示した相関図である。
【図５】ＩＴＯ膜のスパッタリング時のＯ２ガスとＡｒガスとの流量比と、規格化Ｖｏｃ・ＦＦ積および規格化Ｉｓｃとの関係を示した相関図である。
【図６】本発明の一実施形態によるＯ２プラズマ処理を行った場合のＯ２プラズマ処理パワーと、規格化シート抵抗および規格化光吸収係数との関係を示した相関図である。
【図７】本発明の一実施形態によるＯ２プラズマ処理におけるＯ２プラズマ処理パワーと規格化変換効率との関係を示した相関図である。
【図８】従来の一般的なＩＴＯからなる透明導電膜を含む光起電力装置の構造を示した斜視図である。
【符号の説明】
１  ｎ型単結晶シリコン基板（光電変換層）
２  ｉ型非晶質シリコン層
３  ｐ型非晶質シリコン層
４  透明導電膜
４ａ  低酸素濃度領域（第１部分）
４ｂ  高酸素濃度領域（第２部分）
５  集電極
６  裏面電極
【図１】
2004214442.tif 000003
【図２】
2004214442.tif 000004
【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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