(57)【要約】【課題】発電層の酸素濃度の増加を抑制することによって、変換効率を向上させることが可能な光起電力素子を提供する。【解決手段】この光起電力素子１は、発電層６と、発電層６上に形成された低抵抗のＺｎＯからなる裏面透明導電膜３と、発電層６と裏面透明導電膜３との間に配置され、裏面透明導電膜３から発電層６へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層５とを備えている。【選択図】図１
2007214283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電層と、
前記発電層上に設けられた透明導電膜と、
前記発電層と前記透明導電膜との間に配置され、前記透明導電膜から前記発電層へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層とを備えた、光起電力素子。
【請求項２】
前記発電層は、前記バリア層の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する、請求項１に記載の光起電力素子。
【請求項３】
前記バリア層は、前記発電層と接触するように形成されるとともに、光電変換層としての機能も有する、請求項１または２に記載の光起電力素子。
【請求項４】
前記透明導電膜と前記バリア層との間に形成された第１導電型の第１非晶質シリコン層と、
前記発電層の前記バリア層が形成される側とは反対側の表面上に形成された第２導電型の第２非晶質シリコン層とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光起電力素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電力素子に関し、特に、発電層および透明導電膜を備えた光起電力素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電層および透明導電膜を備えた光起電力素子が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ｉ型結晶質シリコン層（発電層）と、酸化膜からなる透明導電膜と、ｉ型結晶質シリコン層と透明導電膜との間に配置される結晶質シリコン中間層とを備えた太陽電池（光起電力素子）が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４２３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された太陽電池（光起電力素子）では、透明導電膜を構成する酸化膜に含まれる酸素が結晶質シリコン中間層を透過してｉ型結晶質シリコン層に侵入しやすいという不都合がある。このため、ｉ型結晶質シリコン層（発電層）の酸素（不純物）濃度が増加するので、変換効率を向上させるのが困難であるという問題点がある。
【０００６】
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、発電層の酸素濃度の増加を抑制することによって、変換効率を向上させることが可能な光起電力素子を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における光起電力素子は、発電層と、発電層上に設けられた透明導電膜と、発電層と透明導電膜との間に配置され、透明導電膜から発電層へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層とを備えている。
【０００８】
この第１の局面による光起電力素子では、上記のように、発電層と透明導電膜との間に、透明導電膜から発電層へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層とを設けることによって、透明導電膜から酸素が発電層に侵入するのをバリア層により抑制することができるので、発電層の酸素（不純物）濃度が増加するのを抑制することができる。これにより、変換効率を向上させることができる。
【０００９】
上記構成において、好ましくは、発電層は、バリア層の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する。
【００１０】
上記構成において、好ましくは、バリア層は、発電層と接触するように形成されるとともに、光を電力に変換する機能を有する。
【００１１】
上記構成において、好ましくは、透明導電膜とバリア層との間に形成された第１導電型の第１非晶質シリコン層と、発電層のバリア層が形成される側とは反対側の表面上に形成された第２導電型の第２非晶質シリコン層とをさらに備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による光起電力素子の構造を示した断面図である。まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による光起電力素子の構造について説明する。
【００１４】
第１実施形態による光起電力素子１では、図１に示すように、平坦なステンレス板（ＳＵＳ３０４）２ａ上に、アルミニウム膜２ｂが形成されている。このステンレス板２ａとアルミニウム膜２ｂとによって、平坦な表面を有するとともに、高い光反射性を有する金属基板２が構成されている。金属基板２上には、約８０ｎｍの厚みを有する低抵抗のＺｎＯからなる裏面透明導電膜３が形成されている。なお、裏面透明導電膜３は、本発明の「透明導電膜」の一例であり、ＺｎＯは本発明の「酸化膜」の一例である。この裏面透明導電膜３は、金属基板２と、裏面透明導電膜３上に形成されるｎ型層４とのオーミックコンタクトを得るために設けられている。また、ｎ型層４は、約３０ｎｍの厚みを有するｎ型非晶質シリコンにより形成されている。なお、ｎ型層４は、本発明の「第１非晶質シリコン層」の一例である。
【００１５】
ここで、第１実施形態では、ｎ型層４上には、約４５ｎｍの厚みを有するバリア層５が形成されている。このバリア層５は、バリア層５上に形成される発電層６よりも緻密で欠陥が少ない結晶により形成されている。また、バリア層５は、ノンドープの微結晶シリコンにより形成されている。これにより、バリア層５を、ｎ型またはｐ型の微結晶シリコンにより形成する場合と異なり、ｎ型またはｐ型のドーパントに起因する結晶欠陥が発生しないので、バリア層５を緻密で欠陥が少ない結晶により形成することが可能となる。その結果、容易に、バリア層５を、裏面透明導電膜３から発電層６へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するように形成することが可能となる。なお、微結晶シリコンとは、最大粒径が数百ｎｍ以下の結晶粒を多数含むシリコンであり、内部に非晶質相を有するものも含む。
【００１６】
また、バリア層５は、光電変換層（発電層）としての機能と、発電層６を成長させる際の種結晶層としての機能とを有する。また、発電層６は、約８００ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンにより形成されている。また、発電層６は、バリア層５の酸素透過抑制機能により、バリア層５の酸素濃度よりも低い酸素濃度を有する。
【００１７】
また、発電層６上には、ｐ型層７が形成されている。なお、ｐ型層７は、本発明の「第２非晶質シリコン層」の一例である。このｐ型層７は、約３０ｎｍの厚みを有するｐ型（第２導電型）非晶質シリコンにより形成されている。また、ｐ型層７上には、反射防止機能を有するとともに、約８０ｎｍの厚みを有する低抵抗のＩＴＯ（酸化インジウム錫）からなる表面透明導電膜８が形成されている。この表面透明導電膜８上の所定の領域には、Ａｇからなる集電極９が形成されている。そして、第１実施形態による光起電力素子１では、集電極９が形成された側（ｐ側）から光が入射される。
【００１８】
第１実施形態では、上記のように、発電層６とＺｎＯからなる裏面透明導電膜３との間に、裏面透明導電膜３から発電層６へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層５を設けることによって、裏面透明導電膜３を構成するＺｎＯに含まれる酸素が発電層６に侵入するのをバリア層５により抑制することができるので、発電層６の酸素（不純物）濃度が増加するのを抑制することができる。これにより、変換効率を向上させることができる。
【００１９】
また、第１実施形態では、バリア層５を、発電層６と接触するように形成するとともに、光電変換層としての機能を有するように構成することによって、バリア層５を発電層としても機能させることができるので、これによっても、変換効率を向上させることができる。
【００２０】
次に、図１を参照して、本発明の第１実施形態による光起電力素子１の製造プロセスについて説明する。
【００２１】
まず、図１に示すように、平坦なステンレス板２ａ上に、アルミニウムを蒸着することによって、ステンレス板２ａとアルミニウム膜２ｂとによって構成される金属基板２を作製する。そして、スパッタリング法を用いて、金属基板２上に、約８０ｎｍの厚みを有する低抵抗のＺｎＯからなる平坦な裏面透明導電膜３を形成する。
【００２２】
次に、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、裏面透明導電膜３上に、約３０ｎｍの厚みを有するｎ型非晶質シリコンからなるｎ型層４を形成する。このｎ型層４の形成条件を以下の表１に示す。
【００２３】
【表１】
2007214283.tif 000003
上記表１に示すように、ｎ型非晶質シリコンからなるｎ型層４を形成する際には、周波数：約１３．５６ＭＨｚ、電力：約５０Ｗ、反応圧力：約２００Ｐａ、基板温度：約１８０℃、ＰＨ３ガス：約３ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４ガス：約６０ｓｃｃｍ、Ｈ２ガス：約３００ｓｃｃｍの条件下で形成する。
【００２４】
そして、プラズマＣＶＤ法を用いて、ｎ型層４上に、約４５ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンからなるバリア層５を形成する。このバリア層５の形成条件を以下の表２に示す。
【００２５】
【表２】
2007214283.tif 000004
上記表２に示すように、ノンドープの微結晶シリコンからなるバリア層５を形成する際には、周波数：約４０ＭＨｚ、電力：約３０Ｗ、反応圧力：約３００Ｐａ、基板温度：約１８０℃、ＳｉＨ４ガス：約２０ｓｃｃｍ、Ｈ２ガス：約１０００ｓｃｃｍの条件下で形成する。これにより、比較的遅い成膜速度でバリア層５を形成することが可能となるので、バリア層５内の結晶を緻密で欠陥が少なくなるように形成することが可能となる。
【００２６】
その後、プラズマＣＶＤ法を用いて、バリア層５を種結晶として、バリア層５上に、約８００ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンからなる発電層６を形成する。この発電層６の形成条件を以下の表３に示す。
【００２７】
【表３】
2007214283.tif 000005
上記表３に示すように、ノンドープの微結晶シリコンからなる発電層６を形成する際には、周波数：約４０ＭＨｚ、電力：約５００Ｗ、反応圧力：約６６５Ｐａ、基板温度：約１８０℃、ＳｉＨ４ガス：約６０ｓｃｃｍ、Ｈ２ガス：約３０００ｓｃｃｍの条件下で形成する。
【００２８】
その後、プラズマＣＶＤ法を用いて、発電層６上に、約３０ｎｍの厚みを有するｐ型非晶質シリコンからなるｐ型層７を形成する。このｐ型層７の形成条件を以下の表４に示す。
【００２９】
【表４】
2007214283.tif 000006
上記表４に示すように、ｐ型非晶質シリコンからなるｐ型層７を形成する際には、周波数：約１３．５６ＭＨｚ、電力：約５０Ｗ、反応圧力：約２００Ｐａ、基板温度：約１８０℃、Ｂ２Ｈ６ガス：約３ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４ガス：約６０ｓｃｃｍ、Ｈ２ガス：約３００ｓｃｃｍの条件下で形成する。
【００３０】
次に、スパッタリング法を用いて、ｐ型層７上に、約８０ｎｍの厚みを有する低抵抗のＩＴＯからなる表面透明導電膜８を形成する。そして、真空蒸着法を用いて、表面透明導電膜８上の所定の領域に、Ａｇからなる集電極９を形成することにより、図１に示した第１実施形態による光起電力素子１が形成される。
【００３１】
次に、第１実施形態による光起電力素子１の効果を確認するために行った実験について説明する。
【００３２】
まず、出力特性について評価した実験について説明する。なお、この実験では、第１実施形態に対応する実施例１による試料、および、比較例１による試料を作製するとともに、それらの作製した試料について出力特性を測定した。
【００３３】
実施例１による試料は、上記した第１実施形態による光起電力素子１と同様の構造および作製プロセスを用いて作製した。また、比較例１による試料は、プラズマＣＶＤ法を用いて、ｎ型層４上に、実施例１のバリア層５に代えて、約４５ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンからなる中間層を形成した。この中間層の形成条件を以下の表５に示す。
【００３４】
【表５】
2007214283.tif 000007
上記表５に示すように、ノンドープの微結晶シリコンからなる中間層を形成する際には、周波数：約４０ＭＨｚ、電力：約３００Ｗ、反応圧力：約６６５Ｐａ、基板温度：約１８０℃、ＳｉＨ４ガス：約１５ｓｃｃｍ、Ｈ２ガス：約３０００ｓｃｃｍの条件下で形成した。すなわち、比較例１の中間層を形成する際は、実施例１のバリア層５を形成する際に比べて、電力を約１０倍にするとともに反応圧力を約２．２倍にすることにより、成膜速度が速くなる条件で形成した。なお、比較例１の中間層を形成する際は、実施例１のバリア層５を形成する際に比べて、ＳｉＨ４ガス流量を約３／４にするとともにＨ２ガス流量を約３倍にすることにより、微結晶シリコンの結晶性（結晶化率）が同程度になるように調節した。比較例１による試料のその他の構造および作製プロセスは、実施例１と同様である。
【００３５】
これらの試料について、出力特性（開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率）を測定した。その結果を表６に示す。
【００３６】
【表６】
2007214283.tif 000008
上記表６に示すように、成膜速度が比較的遅い条件でバリア層５を形成した実施例１は、成膜速度が比較的速い条件で中間層を形成した比較例１に比べて、開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率の全てにおいて出力特性が向上することが判明した。具体的には、実施例１の開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率は、それぞれ、約５０６ｍＶ、約１９．９３ｍＡ／ｃｍ２、約０．６９８、および、約７．０５％であった。これに対して、比較例１の開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率は、それぞれ、約４８３ｍＶ、約１９．２８ｍＡ／ｃｍ２、約０．６６８、および、約６．２２％であった。なお、次の式（１）に示すように、実施例１の変換効率は、比較例１の変換効率に比べて、約１３．３％向上した。
【００３７】
（（実施例１の変換効率）／（比較例１の変換効率）−１）×１００
＝（７．０５／６．２２−１）×１００≒１３．３％・・・（１）
【００３８】
図２は、本発明の第１実施形態による光起電力素子の各層の酸素濃度を測定した結果を示した図である。次に、図２を参照して、発電層６の酸素濃度について評価した実験について説明する。この実験では、上記した第１実施形態に対応する実施例１による試料と、比較例１による試料とについて、ＳＩＭＳ（２次イオン質量分析装置）を用いて、各層の酸素濃度を測定した。その結果を図２に示す。
【００３９】
図２に示すように、成膜速度が比較的遅い条件でバリア層５を形成した実施例１は、成膜速度が比較的速い条件で中間層を形成した比較例１に比べて、発電層６の酸素濃度が１桁程度減少することが判明した。これは以下の理由によるものと考えられる。すなわち、実施例１のバリア層５を形成する際の成膜速度を、比較例１の中間層を形成する際の成膜速度に比べて遅くすることによって、発電層６と裏面透明導電膜３との間に配置されるバリア層５内の結晶を緻密で欠陥が少なく形成することができたので、バリア層５に、酸素の透過を抑制する機能を持たせることができたためであると考えられる。その結果、上記出力特性の実験では、成膜速度が比較的遅い条件でバリア層５を形成した実施例１が、成膜速度が比較的速い条件で中間層を形成した比較例１に比べて、出力特性（開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率）が向上したと考えられる。
【００４０】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態による光起電力素子の構造を示した断面図である。まず、図３を参照して、本発明の第２実施形態による光起電力素子の構造について説明する。
【００４１】
第２実施形態による光起電力素子１１では、図３に示すように、約２μｍの厚みを有するＡｇからなる裏面電極１２が形成されている。この裏面電極１２上には、約８０ｎｍの厚みを有する低抵抗のＺｎＯからなる裏面透明導電膜１３が形成されている。この裏面透明導電膜１３は、裏面電極１２と、裏面透明導電膜１３上に形成されるｎ型層１４とのオーミックコンタクトを得るために設けられている。このｎ型層１４は、約３０ｎｍの厚みを有するｎ型（第２導電型）非晶質シリコンにより形成されている。なお、ｎ型層１４は、本発明の「第２非晶質シリコン層」の一例である。また、ｎ型層１４上には、約８００ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンからなる発電層１５が形成されている。
【００４２】
ここで、第２実施形態では、発電層１５は、発電層１５上に形成されるバリア層１６の酸素濃度よりも小さい酸素濃度を有する。すなわち、バリア層１６は、第１実施形態と同様、ｐ型層１７および表面透明導電膜１８から発電層１５へ酸素が透過するのを抑制する機能を有している。また、バリア層１６は、約３０ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンにより形成されている。
【００４３】
また、第２実施形態では、バリア層１６は、光を電力に変換する機能を有する。また、バリア層１６は、発電層１５よりも緻密で欠陥が少ない結晶により形成されている。
【００４４】
また、バリア層１６上には、ｐ型層１７が形成されている。なお、ｐ型層１７は、本発明の「第１非晶質シリコン層」の一例である。このｐ型層１７は、約３０ｎｍの厚みを有するｐ型（第１導電型）非晶質シリコンにより形成されている。また、ｐ型層１７上には、反射防止機能を有するとともに、約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの厚みを有するＳｎＯ２からなる表面透明導電膜１８が形成されている。なお、表面透明導電膜１８は、本発明の「透明導電膜」の一例であり、ＳｎＯ２は、本発明の「酸化膜」の一例である。また、表面透明導電膜１８上には、平坦なガラス基板１９が配置されている。そして、第２実施形態による光起電力素子１１では、ガラス基板１９が配置された側（ｐ側）から光が入射される。
【００４５】
第２実施形態では、上記のように、発電層１５とＳｎＯ２からなる表面透明導電膜１８との間に、表面透明導電膜１８から発電層１５へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層１６を設けることによって、上記第１実施形態と同様、表面透明導電膜１８を構成するＳｎＯ２に含まれる酸素が発電層１５に侵入するのをバリア層１６により抑制することができるので、発電層１５の酸素（不純物）濃度が増加するのを抑制することができる。これにより、変換効率を向上させることができる。
【００４６】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００４７】
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態による光起電力素子１１の製造プロセスについて説明する。
【００４８】
まず、図３に示すように、プラズマＣＶＤ法を用いて、平坦なガラス基板１９の裏面上に、約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの厚みを有するＳｎＯ２からなる表面透明導電膜１８を形成する。そして、プラズマＣＶＤ法を用いて、表面透明導電膜１８のガラス基板１９とは反対側の表面上に、約３０ｎｍの厚みを有するｐ型非晶質シリコンからなるｐ型層１７を形成する。なお、ｐ型層１７の形成条件は、表４に示した第１実施形態によるｐ型層７と同様である。
【００４９】
その後、プラズマＣＶＤ法を用いて、ｐ型層１７のガラス基板１９とは反対側の表面上に、約３０ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンからなるバリア層１６を形成する。なお、バリア層１６の形成条件は、表２に示した第１実施形態によるバリア層５と同様である。これにより、第１実施形態と同様、比較的遅い成膜速度でバリア層１６を形成することが可能となるので、バリア層１６内の結晶を緻密で欠陥が少なくなるように形成することが可能となる。
【００５０】
そして、プラズマＣＶＤ法を用いて、バリア層１６を種結晶として、バリア層１６のガラス基板１９とは反対側の表面上に、約８００ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンからなる発電層１５を形成する。なお、発電層１５の形成条件は、表３に示した第１実施形態による発電層６と同様である。その後、プラズマＣＶＤ法を用いて、発電層１５のガラス基板１９とは反対側の表面上に、約３０ｎｍの厚みを有するｎ型非晶質シリコンからなるｎ型層１４を形成する。なお、ｎ型層１４の形成条件は、表１に示した第１実施形態によるｎ型層４と同様である。
【００５１】
次に、スパッタリング法を用いて、ｎ型層１４のガラス基板１９とは反対側の表面上に、約８０ｎｍの厚みを有する低抵抗のＺｎＯからなる平坦な裏面透明導電膜１３を形成する。次に、真空蒸着法を用いて、裏面透明導電膜１３のガラス基板１９とは反対側の表面上に、約２μｍの厚みを有するＡｇからなる裏面電極１２を形成することにより、図３に示した第２実施形態による光起電力素子１１が形成される。
【００５２】
次に、第２実施形態による光起電力素子１１の効果を確認するために行った実験について説明する。
【００５３】
まず、出力特性について評価した実験について説明する。なお、この実験では、第２実施形態に対応する実施例２による試料、および、比較例２による試料を作製するとともに、それらの作製した試料について出力特性を測定した。
【００５４】
実施例２による試料は、上記した第２実施形態による光起電力素子１１と同様の構造および作製プロセスを用いて作製した。また、比較例２による試料は、プラズマＣＶＤ法を用いて、ｐ型層１７と発電層１５との間に、実施例２のバリア層１６に代えて、約３０ｎｍの厚みを有するノンドープの微結晶シリコンからなる中間層を形成した。なお、中間層の形成条件は、上記した比較例１の中間層と同様である。すなわち、比較例２の中間層を形成する際は、実施例２のバリア層１６を形成する際に比べて、電力を約１０倍にするとともに反応圧力を約２．２倍にすることにより、成膜速度が速くなる条件で形成した。
【００５５】
これらの試料について、出力特性（開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率）を測定した。その結果を表７に示す。
【００５６】
【表７】
2007214283.tif 000009
上記表７に示すように、成膜速度が比較的遅い条件でバリア層１６を形成した実施例２は、成膜速度が比較的速い条件で中間層を形成した比較例２に比べて、開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率の全てにおいて出力特性が向上することが判明した。具体的には、実施例２の開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率は、それぞれ、約４８３ｍＶ、約１８．９ｍＡ／ｃｍ２、約０．６７４、および、約６．１５％であった。これに対して、比較例２の開放電圧、短絡電流密度、曲線因子および変換効率は、それぞれ、約４８０ｍＶ、約１７．８ｍＡ／ｃｍ２、約０．６６１、および、約５．６５％であった。なお、次の式（２）に示すように、実施例２の変換効率は、比較例２の変換効率に比べて、約８．８％向上した。
【００５７】
（（実施例２の変換効率）／（比較例２の変換効率）−１）×１００
＝（６．１５／５．６５−１）×１００≒８．８％・・・（２）
【００５８】
なお、今回開示された実施形態および実施例は、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、上記した実施形態および実施例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。
【００５９】
たとえば、上記実施形態では、発電層およびバリア層を微結晶シリコンにより形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、発電層およびバリア層を微結晶シリコン以外の多結晶シリコンにより形成してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、バリア層をノンドープのｉ型微結晶シリコンにより形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、バリア層をｎ型微結晶シリコンまたはｐ型微結晶シリコンにより形成してもよいし、微結晶シリコン以外の非晶質シリコンなどにより形成してもよい。
【００６１】
また、上記第１実施形態では、発電層の背面側に、ＺｎＯからなる裏面透明導電膜を形成するとともに、裏面透明導電膜から発電層へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層を設け、上記第２実施形態では、発電層の受光面側に、ＳｎＯ２からなる表面透明導電膜を形成するとともに、表面透明導電膜から発電層へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、発電層の受光面側または背面側に、ＺｎＯおよびＳｎＯ２以外の酸化膜からなる透明導電膜を形成するとともに、発電層と透明導電膜との間に、ＺｎＯおよびＳｎＯ２以外の酸化膜からなる透明導電膜から発電層へ酸素が透過するのを抑制する機能を有するバリア層を設けてもよい。また、本発明は、酸化膜からなる透明導電膜と発電層との間にバリア層を有していればよく、透明導電膜と発電層との間に、バリア層、ｐ層およびｎ層以外の層を有していてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、バリア層を、光電変換機能を有するように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、バリア層を、光電変換機能を有さないように形成してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、プラズマＣＶＤ法を用いて、バリア層、発電層、ｎ型層およびｐ型層を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、蒸着法、スパッタ法、ＥＣＲ法、熱ＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法など他の方法を用いて、バリア層、発電層、ｎ型層およびｐ型層を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態による光起電力素子の構造を示した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による光起電力素子の各層の酸素濃度を測定した結果を示した図である。
【図３】本発明の第２実施形態による光起電力素子の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１１  光起電力素子
３  裏面透明導電膜（透明導電膜）
４  ｎ型層（第１非晶質シリコン層）
５、１６  バリア層
６、１５  発電層
７  ｐ型層（第２非晶質シリコン層）
１４  ｎ型層（第２非晶質シリコン層）
１７  ｐ型層（第１非晶質シリコン層）
１８  表面透明導電膜（透明導電膜）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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