(57)【要約】【課題】光電変換ユニットを２層以上積層したタンデム構造の薄膜太陽電池において光電変換効率に優れた薄膜太陽電池を得ること。【解決手段】光入射側から第１ｐ型導電型層３１と第１光電変換層３２と第１ｎ型導電型層３３とを含む前段光電変換ユニット３と、第１ｎ型導電型層３３に接して光入射側から第２ｐ型導電型層４１と第２光電変換層４２と第２ｎ型導電型層４３とを含む後段光電変換ユニットとを備え、第１ｎ型導電型層３３は、第１光電変換層３２および第２ｐ型導電型層４１よりも高い屈折率を有する高屈折率層３３２と、高屈折率層３３２の光の入射側または光の出射側の少なくとも一方に高屈折率層３３２に当接して設けられた反射防止層３３１，３３３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射側から透光性絶縁基板と、透明導電膜と、半導体膜からなり光入射側から第１ｐ型導電型層と第１光電変換層と第１ｎ型導電型層とをこの順で含んで光電変換を行う前段の光電変換ユニットと、前記第１ｎ型導電型層に接して半導体膜からなり光入射側から第２ｐ型導電型層と第２光電変換層と第２ｎ型導電型層とをこの順で含んで光電変換を行う後段の光電変換ユニットと、を備え、
前記第１ｎ型導電型層は、
前記第１ｎ型導電型層の光の入射側に隣接する前記第１光電変換層および光の出射側に隣接する前記第２ｐ型導電型層よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、
前記高屈折率層の光の入射側または光の出射側の少なくとも一方に前記高屈折率層に当接して設けられた反射防止層と、
を有し、
前記高屈折率層の光の入射側に設けられる前記反射防止層は、前記第１ｎ型導電型層に隣接した前記第１光電変換層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有し、
前記高屈折率層の光の出射側に設けられる前記反射防止層は、前記第１ｎ型導電型層に隣接した前記第２ｐ型導電型層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有すること、
を特徴とする薄膜太陽電池。
【請求項２】
前記高屈折率層は、前記反射防止層よりも高い導電率を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池。
【請求項３】
前記高屈折率層は、導電率が１×１０−１Ｓ／ｃｍ以上、２×１０１Ｓ／ｃｍ以下であること、
を特徴とする請求項２に記載の薄膜太陽電池。
【請求項４】
前記高屈折率層は、微結晶シリコンを含むこと、
を特徴とする請求項３に記載の薄膜太陽電池。
【請求項５】
前記高屈折率層は、カーボンおよび酸素の少なくとも一方の含有量が前記反射防止層よりも少ないこと、
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の薄膜太陽電池。
【請求項６】
前記反射防止層が、前記第１光電変換層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有し、前記高屈折率層の光の入射側に設けられること、
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の薄膜太陽電池。
【請求項７】
前記反射防止層が、前記第２ｐ型導電型層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有し、前記高屈折率層の光の出射側に設けられること、
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の薄膜太陽電池。
【請求項８】
透光性絶縁基板上に、透明導電膜と、半導体膜からなり光入射側から第１ｐ型導電型層と第１光電変換層と第１ｎ型導電型層とをこの順で含んで光電変換を行う前段の光電変換ユニットと、前記第１ｎ型導電型層に接して半導体膜からなり光入射側から第２ｐ型導電型層と第２光電変換層と第２ｎ型導電型層とをこの順で含んで光電変換を行う後段の光電変換ユニットと、を順次形成する工程を含む薄膜太陽電池の製造方法において、
前記第１ｎ型導電型層を形成する工程は、
前記第１ｎ型導電型層の光の入射側に隣接する前記第１光電変換層および光の出射側に隣接する前記第２ｐ型導電型層よりも高い屈折率を有する高屈折率層を形成する工程と、
前記高屈折率層の光の入射側または光の出射側の少なくとも一方に前記高屈折率層に当接する反射防止層を形成する工程と、
を有し、
前記反射防止層を形成する工程では、
前記第１ｎ型導電型層に隣接した前記第１光電変換層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有する前記反射防止層を前記高屈折率層の光の入射側に形成し、または前記第１ｎ型導電型層に隣接した前記第２ｐ型導電型層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有する前記反射防止層を前記高屈折率層の光の出射側に形成すること、
を特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項９】
前記高屈折率層は、前記反射防止層よりも高い導電率を有すること、
を特徴とする請求項８に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記高屈折率層は、導電率が１×１０−１Ｓ／ｃｍ以上、２×１０１Ｓ／ｃｍ以下であること、
を特徴とする請求項９に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
前記高屈折率層は、微結晶シリコンを含むこと、
を特徴とする請求項１０に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記高屈折率層は、カーボンおよび酸素の少なくとも一方の含有量が前記反射防止層よりも少ないこと、
を特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
前記反射防止層を形成する工程では、前記第１光電変換層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有する前記反射防止層を前記高屈折率層の光の入射側に形成すること、
を特徴とする請求項８〜１２のいずれか１つに記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
前記反射防止層を形成する工程では、前記第２ｐ型導電型層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有する前記反射防止層を前記高屈折率層の光の出射側に形成すること、
を特徴とする請求項８〜１２のいずれか１つに記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜太陽電池およびその製造方法に関し、特に光電変換効率を向上させるための反射防止構造を有する薄膜太陽電池およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池においては、光電変換ユニットを２層以上積層したタンデム構造を採用することによって、広い波長域の太陽光を光電変換層に吸収して光電変換効率の向上が図られている。タンデム構造の薄膜太陽電池の光電変換効率の向上のためには、光の利用効率を向上させて出力電流を向上させる必要がある。
【０００３】
また、太陽電池においては、太陽光をより効率良く光電変換層に吸収させるために、反射による損失を低減することが行われている。反射による損失を低減するために、例えばエネルギーバンド幅が異なる少なくとも２つの非単結晶半導体において、その境界または近傍においてエネルギーバンド幅が連続し、屈折率が連続している構造が提案されている。このような構造では、双方の非単結晶半導体の境界は実質的に存在していないため、双方の非単結晶半導体は無反射膜とされる（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】特開昭５８−４０８７１号公報（特許請求の範囲、第６ページ、第１０行〜２０行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術をタンデム構造の薄膜太陽電池に適用した場合は、複数の光電変換ユニットの全てにおいて半導体層の屈折率を連続させて形成することとなるが、これは太陽電池特性および製造の観点から実現は困難である。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光電変換ユニットを２層以上積層したタンデム構造の薄膜太陽電池において光電変換効率に優れた薄膜太陽電池を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる薄膜太陽電池は、光入射側から透光性絶縁基板と、透明導電膜と、半導体膜からなり光入射側から第１ｐ型導電型層と第１光電変換層と第１ｎ型導電型層とをこの順で含んで光電変換を行う前段の光電変換ユニットと、前記第１ｎ型導電型層に接して半導体膜からなり光入射側から第２ｐ型導電型層と第２光電変換層と第２ｎ型導電型層とをこの順で含んで光電変換を行う後段の光電変換ユニットと、を備え、前記第１ｎ型導電型層は、前記第１ｎ型導電型層の光の入射側に隣接する前記第１光電変換層および光の出射側に隣接する前記第２ｐ型導電型層よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、前記高屈折率層の光の入射側または光の出射側の少なくとも一方に前記高屈折率層に当接して設けられた反射防止層と、を有し、前記高屈折率層の光の入射側に設けられる前記反射防止層は、前記第１ｎ型導電型層に隣接した前記第１光電変換層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有し、前記高屈折率層の光の出射側に設けられる前記反射防止層は、前記第１ｎ型導電型層に隣接した前記第２ｐ型導電型層の屈折率と前記高屈折率層の屈折率との間の屈折率を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の光電変換ユニットを積層したタンデム構造の薄膜太陽電池において、導電性の高いｎ型導電型層を実現するとともに光の反射損失を低減することができるため、光電変換効率に優れた薄膜太陽電池が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の第１光電変換層から第２ｐ型導電型層までの各層の膜厚方向における屈折率のプロファイルを説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の第１光電変換層から第２ｐ型導電型層までの各層の膜厚方向における導電率のプロファイルを説明する図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の第１ｎ型導電型層から第３ｎ型導電型層までの各層におけるカーボンの膜中濃度のプロファイルを説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の第１ｎ型導電型層から第３ｎ型導電型層までの各層における酸素の膜中濃度のプロファイルを説明する図である。
【図６−１】図６−１は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【図６−２】図６−２は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【図６−３】図６−３は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【図６−４】図６−４は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【図６−５】図６−５は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２にかかる薄膜太陽電池の構成を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３にかかる薄膜太陽電池の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる薄膜太陽電池およびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態にかかる薄膜太陽電池１０の構成を示す断面図である。実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０は、透光性絶縁基板１上に順次積層された、第１電極層となる透明導電膜２、第１光電変換ユニット３、第２光電変換ユニット４、第３光電変換ユニット５、および第２電極層となる裏面電極層６を含んでいる。この薄膜太陽電池１０では、透光性絶縁基板１側から入射した光Ｌが、薄膜太陽電池１０内で光電変換される。
【００１２】
第１光電変換ユニット３は、透明導電膜２側から順に積層された第１ｐ型導電型層３１、第１光電変換層３２、第１ｎ型導電型層３３を備える。同様に、第２光電変換ユニット４は、透明導電膜２側から順に積層された第２ｐ型導電型層４１、第２光電変換層４２、第２ｎ型導電型層４３を備える。同様に、第３光電変換ユニット５は、透明導電膜２側から順に積層された第３ｐ型導電型層５１、第３光電変換層５２、第３ｎ型導電型層５３を備える。また、第１ｎ型導電型層３３は、透明導電膜２側から順に、第１の第１ｎ型導電型層３３１、第２の第１ｎ型導電型層３３２、第３の第１ｎ型導電型層３３３を備える。
【００１３】
透光性絶縁基板１としては、例えば透光性を有するガラス基板やフィルム等を用いる。ガラス基板には、無アルカリガラス基板を用いてもよく、また、安価な青板ガラス基板を用いてもよい。より多くの太陽光を透過して第１光電変換層３２、第２光電変換層４２、第３光電変換層５２に吸収させるために、透光性絶縁基板１はできるだけ透明で光透過性が高いことが好ましい。また、同様の意図から、太陽光が入射する側の透光性絶縁基板１の表面に、光反射ロスを低減させるように無反射コーティングを行うことによって光電変換効率の高効率化を図ってもよい。
【００１４】
透明導電膜２としては、透明導電性酸化物が用いられる。透明導電性酸化物を構成する材料としては、例えばＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＣｄＩｎ２Ｏ４、ＣｄＳｎＯ３、ＭｇＩｎ２Ｏ４、ＣｄＧａ２Ｏ４、ＧａＩｎＯ３、ＩｎＧａＺｎＯ４、Ｃｄ２Ｓｂ２Ｏ７、Ｃｄ２ＧｅＯ４、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３を使用することができ、またこれらを積層して形成した透明導電膜を使用することもできる。透明導電膜２も光の入射側に位置するため、透光性絶縁基板１と同様に極力光透過性が高いことが好ましい。透明導電膜２中のドーパントとしては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂ、Ｙ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｆから選択した少なくとも１種類以上の元素を用いる。また、透明導電膜２の表面にはテクスチャー構造として凹凸が形成されていることが好ましい。この表面凹凸の形状やサイズは、材料の成膜条件や化学的処理により制御できる。透光性絶縁基板１と透明導電膜２との界面には、反射防止層を含んでもよい。
【００１５】
なお、図１に示す本実施の形態にかかる薄膜太陽電池１０は３つの光電変換ユニットを含んでいるが、光電変換ユニットの数は３つに限定されない。すなわち、薄膜太陽電池１０は、複数の光電変換ユニットが積層された構成とされればよく、２つの光電変換ユニットが積層されて構成されてもよく、４つ以上の光電変換ユニットが積層されて構成されてもよい。
【００１６】
また、第１光電変換ユニット３と第２光電変換ユニット４との間を除いて、光の一部を反射、散乱させるために挿入される層すなわち中間層が、積層された光電変換ユニット間の境界の全てまたは任意の位置に選択して挿入されてもよい。
【００１７】
第１光電変換ユニット３は、上述したように透明導電膜２側から順に積層された第１ｐ型導電型層３１と第１光電変換層３２と第１ｎ型導電型層３３とにより構成される。第１ｐ型導電型層３１の材料はボロン（Ｂ）などのＩＩＩ属元素を不純物として含み、例えば非晶質または微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）、非晶質または微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＯＸ（Ｘは０より大きく０．６６以下）などが挙げられる。Ｓｉ（１−Ｘ）ＣＸは、シリコン膜中にカーボン原子が存在し、該カーボン原子とシリコン原子とが結合した状態が存在する膜である。Ｓｉ（１−Ｘ）ＯＸは、シリコン膜中に酸素原子が存在し、該酸素原子とシリコン原子とが結合した状態が存在する膜である。このような第１光電変換ユニット３を構成する第１ｐ型導電型層３１の膜厚は、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であることが好ましい。
【００１８】
第１ｐ型導電型層３１と第１光電変換層３２との間にバッファ層が挿入されてもよい。バッファ層の材料としては、例えばｉ型非晶質またはｉ型微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）や非晶質または微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＯＸ（Ｘは０より大きく０．６６以下）などが挙げられる。
【００１９】
第１光電変換層３２の材料としては、ｉ型非晶質Ｓｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）やｉ型非晶質Ｓｉ（１−Ｘ）ＯＸ（Ｘは０より大きく０．６６以下）などが挙げられる。第１光電変換層３２は、波長６００ｎｍでの屈折率が２．０〜３．５の範囲にあることが好ましい。また、第１光電変換層３２の膜厚は、１００ｎｍ〜１μｍの範囲にあることが好ましい。
【００２０】
第１ｎ型導電型層３３は、透明導電膜２側から順に、高屈折率層である第１の第１ｎ型導電型層３３１と、反射防止層である第２の第１ｎ型導電型層３３２および第３の第１ｎ型導電型層３３３とにより構成される。第１の第１ｎ型導電型層３３１の膜厚は、１ｎｍ〜３０ｎｍの範囲である。第２の第１ｎ型導電型層３３２の膜厚は、１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲である。第３の第１ｎ型導電型層３３３の膜厚は、１ｎｍ〜３０ｎｍの範囲である。これらの各層は、いずれもリンなどのＶ属元素を不純物として含む。
【００２１】
第２の第１ｎ型導電型層３３２は、図２に示すように第１ｎ型導電型層３３の光の入射側に隣接する第１光電変換層３２に比べて高い屈折率を有する。また、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、光の出射側に隣接する第２光電変換ユニット４の第２ｐ型導電型層４１に比べて高い屈折率を有する。また、第１の第１ｎ型導電型層３３１および第３の第１ｎ型導電型層３３３に比べて高い屈折率を有する。図２は、第１光電変換層３２から第２ｐ型導電型層４１までの各層の膜厚方向における屈折率のプロファイルを説明する図である。第２の第１ｎ型導電型層３３２は、例えば波長６００ｎｍでの屈折率が３．０〜５．０の範囲にある。
【００２２】
第２の第１ｎ型導電型層３３２は、図３に示すように第１の第１ｎ型導電型層３３１および第３の第１ｎ型導電型層３３３に比べて高い導電率を有する。図３は、第１光電変換層３２から第２ｐ型導電型層４１までの各層の膜厚方向における導電率のプロファイルを説明する図である。第２の第１ｎ型導電型層３３２の導電率を高くすることで、第１の第１ｎ型導電型層３３１と第３の第１ｎ型導電型層３３３の導電率が低い場合でも、第１ｎ型導電型層３３全体としては導電率を維持することができる。これにより、太陽電池特性のフィルファクターの低下を抑制できる。また、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、微結晶シリコンを含むことが好ましい。第２の第１ｎ型導電型層３３２は、微結晶シリコンを含むことで高い導電率が得られやすくなり、第１ｎ型導電型層３３全体の導電率を良好なレベルで確保することができる。
【００２３】
また、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、導電率が１×１０−１Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。第１ｎ型導電型層３３全体の抵抗が、太陽電池全体に比べて無視できないほど高くなると、フィルファクターの低下を招く。これを防ぐためには、第２の第１ｎ型導電型層３３２が、上記のような導電率を備えることが好ましい。第２の第１ｎ型導電型層３３２が高い導電率を有することで、第１ｎ型導電型層３３全体の導電率を良好なレベルで確保することでき、抵抗の増加を抑制し、光電変換効率を向上できる。
【００２４】
また、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、導電率が２×１０１Ｓ／ｃｍ以下であることが好ましい。導電率が高くなると一般にバンドギャップは狭くなり光の吸収量が多くなる。これにより光の利用効率が低下し、太陽電池の出力電流が低下する。これを防ぐためには、第２の第１ｎ型導電型層３３２が、上記のような導電率を備えることが好ましい。
【００２５】
また、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、図４および図５に示すように第１の第１ｎ型導電型層３３１および第３の第１ｎ型導電型層３３３に比べてカーボン（Ｃ）および酸素（Ｏ）の濃度が少ない。そして、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、カーボン（Ｃ）および酸素（Ｏ）が含まれないことが好ましい。たとえば、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）法で検出されるカーボン（Ｃ）および酸素（Ｏ）の濃度が５×１０１８／ｃｍ３以下とするとよく、１×１０１８／ｃｍ３以下とするとさらに望ましい。図４は、第１の第１ｎ型導電型層３３１から第３の第１ｎ型導電型層３３３までの各層におけるカーボン（Ｃ）の膜中濃度のプロファイルを説明する図である。図５は、第１の第１ｎ型導電型層３３１から第３の第１ｎ型導電型層３３３までの各層における酸素（Ｏ）の膜中濃度のプロファイルを説明する図である。
【００２６】
カーボン（Ｃ）および酸素（Ｏ）の濃度のうち少なくとも一方を少なくすることにより、屈折率を制御することができる。第２の第１ｎ型導電型層３３２におけるカーボン（Ｃ）および酸素（Ｏ）の濃度のうち少なくとも一方を少なくすることにより、導電率の高い第２の第１ｎ型導電型層３３２を得ることができ、第１ｎ型導電型層３３全体の導電率を良好なレベルで確保することができる。また、第１の第１ｎ型導電型層３３１、第２の第１ｎ型導電型層３３２および第３の第１ｎ型導電型層３３３の各層におけるにおけるカーボン（Ｃ）および酸素（Ｏ）の濃度を制御することでそれぞれの屈折率を制御して第２の第１ｎ型導電型層３３２の界面に中間屈折率層を形成できるので、抵抗の増加を抑制しかつ、反射損失を抑えられ、光電変換効率を向上できる。
【００２７】
第１の第１ｎ型導電型層３３１は、図２に示すように第１光電変換層３２の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する。第２の第１ｎ型導電型層３３２の光の入射側領域に、第１ｎ型導電型層３３に隣接する第１光電変換層３２の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する第１の第１ｎ型導電型層３３１を備えることで、第１光電変換層３２と第２の第１ｎ型導電型層３３２との間の界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。すなわち、第１光電変換層３２と第２の第１ｎ型導電型層３３２との屈折率差により生じた光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００２８】
また、第１の第１ｎ型導電型層３３１は、例えば波長６００ｎｍでの屈折率が２．５から４．０の範囲にあることが好ましい。第１の第１ｎ型導電型層３３１の屈折率を、２．５から４．０の範囲に制御することによって、第２の第１ｎ型導電型層３３２（屈折率：３．０〜５．０）の屈折率と第１光電変換層３２（屈折率：２．０〜３．５）の屈折率との間の屈折率を得ることができる。
【００２９】
また、第１の第１ｎ型導電型層３３１は、膜中に酸素を含むＳｉ（１−Ｘ）ＯＸ（Ｘは０より大きく０．６６以下）、もしくは炭素を含むＳｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）からなることが好ましい。第１の第１ｎ型導電型層３３１をこれらの材料により構成する場合、不純物量を調整することで第１の第１ｎ型導電型層３３１の屈折率を所望の値に制御できる。また、第１の第１ｎ型導電型層３３１は、微結晶相を含んでもよい。第１の第１ｎ型導電型層３３１は屈折率の低下に伴って導電率が低下することがあるが、第１の第１ｎ型導電型層３３１が微結晶相を含むことにより、第１の第１ｎ型導電型層３３１の導電率を極力高く維持するのに効果的である。
【００３０】
第３の第１ｎ型導電型層３３３は、図２に示すように第２光電変換ユニット４の第２ｐ型導電型層４１の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する。第２の第１ｎ型導電型層３３２の光の入射側と反対側領域（光の出射側領域）に、第１ｎ型導電型層３３に隣接する第２光電変換ユニット４の第２ｐ型導電型層４１の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する第３の第１ｎ型導電型層３３３を備えることで、第２ｐ型導電型層４１と第２の第１ｎ型導電型層３３２との間の界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。すなわち、第２ｐ型導電型層４１と第２の第１ｎ型導電型層３３２との屈折率差により生じた光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００３１】
また、第３の第１ｎ型導電型層３３３は、例えば波長６００ｎｍでの屈折率が２．５から４．０の範囲にあることが好ましい。第３の第１ｎ型導電型層３３３の屈折率を、２．５から４．０の範囲に制御することによって、第２の第１ｎ型導電型層３３２（屈折率：３．０〜５．０）の屈折率と第２光電変換ユニット４の第２ｐ型導電型層４１（屈折率：２．０〜３．５）の屈折率との間の屈折率を得ることができる。
【００３２】
また、第３の第１ｎ型導電型層３３３は、膜中に酸素を含むＳｉ（１−Ｘ）ＯＸ（Ｘは０より大きく０．６６以下）、もしくは炭素を含むＳｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）からなることが好ましい。第３の第１ｎ型導電型層３３３をこれらの材料により構成する場合、不純物量を調整することで第３の第１ｎ型導電型層３３３の屈折率を所望の値に制御できる。また、第３の第１ｎ型導電型層３３３は、微結晶相を含んでもよい。第３の第１ｎ型導電型層３３３は屈折率の低下に伴って導電率が低下することがあるが、微結晶相を含むことにより、第３の第１ｎ型導電型層３３３の導電率を極力高く維持するのに効果的である。
【００３３】
第２光電変換ユニット４は、上述したように透明導電膜２側から順に積層された第２ｐ型導電型層４１と第２光電変換層４２と第２ｎ型導電型層４３とにより構成される。第２ｐ型導電型層４１の材料は、ボロン（Ｂ）などのＩＩＩ属元素を不純物として含み、例えば非晶質または微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）、非晶質または微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＯＸ（Ｘは０より大きく０．６６以下）などが挙げられる。第２ｐ型導電型層４１は第１ｎ型導電型層３３よりも屈折率が低い。
【００３４】
また、第２光電変換ユニット４は、例えば波長６００ｎｍでの屈折率が２．０〜３．５の範囲にある。このような第２光電変換ユニット４を構成する第２ｐ型導電型層４１の膜厚は、５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００３５】
第２光電変換層４２の材料としては、例えばｉ型非晶質シリコンゲルマニウム、ｉ型非晶質または微結晶のシリコンなどが挙げられる。第２ｎ型導電型層４３の材料としては、例えばリンなどのＶ属元素を不純物として含む、非晶質または微結晶のシリコンが挙げられる。
【００３６】
第３光電変換ユニット５は、上述したように透明導電膜２側から順に積層された第３ｐ型導電型層５１、第３光電変換層５２、第３ｎ型導電型層５３により構成される。第３ｐ型導電型層５１の材料は、ボロン（Ｂ）などのＩＩＩ属元素を不純物として含み、例えば非晶質または微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）、非晶質または微結晶のＳｉ（１−Ｘ）ＯＸ（Ｘは０より大きく０．６６以下）、非晶質または微結晶のシリコンなどが挙げられる。
【００３７】
第３光電変換層５２の材料としては、例えばｉ型微結晶シリコンやｉ型微結晶シリコンゲルマニウムなどが挙げられる。第３ｎ型導電型層５３の材料としては、例えばリンなどのＶ属元素を不純物として含む、非晶質または微結晶のシリコンが挙げられる。
【００３８】
上記の第１光電変換層３２、第２光電変換層４２および第３光電変換層５２は、光を吸収して光電変換する役割を担うので、互いに異なるバンドギャップ、すなわち異なる吸収波長領域を有することが好ましい。また、第１光電変換ユニット３、第２光電変換ユニット４および第３光電変換ユニット５の各層を構成する薄膜の成膜方法は特に限定されないが、例えばプラズマＣＶＤ法、加熱職媒体を用いたＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法や反応性スパッタリングのいずれかの手法が好ましい。
【００３９】
裏面電極層６は、光を反射する導電膜からなる。裏面電極層６は、可視光から赤外光までの光に対して高い反射率を有し、高い導電性を有することが好ましい。このような材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）および白金（Ｐｔ）からなる群より選択される少なくとも１種の金属またはこれらを含む合金が挙げられる。また、第３光電変換ユニット５のシリコンへの金属拡散を防止するために、第３光電変換ユニット５と裏面電極層６との間に酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Indium  Tin  Oxide）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等の透明導電膜を挿入してもよい。裏面電極層６は、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法やスプレー法など公知の手段によって形成される。
【００４０】
以上のように構成された実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０は、第２の第１ｎ型導電型層３３２の光の入射側領域に、第１光電変換層３２の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する第１の第１ｎ型導電型層３３１を備える。すなわち、第２の第１ｎ型導電型層３３２とその外側の層との屈折率差を低減するように中間屈折率ｎ型導電型層を第２の第１ｎ型導電型層３３２の外側に備える。これにより、第１光電変換層３２と第２の第１ｎ型導電型層３３２との間の界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００４１】
また、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０は、第２の第１ｎ型導電型層３３２の光の入射側と反対側領域に、第２ｐ型導電型層４１の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する第３の第１ｎ型導電型層３３３を備える。すなわち、第２の第１ｎ型導電型層３３２とその外側の層との屈折率差を低減するように中間屈折率ｎ型導電型層を第２の第１ｎ型導電型層３３２の外側に備える。これにより、第２ｐ型導電型層４１と第２の第１ｎ型導電型層３３２との間の界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００４２】
このように実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０においては、複数の光電変換ユニットが積層されたタンデム構造の薄膜太陽電池において、光の入射側に配置された前段の光電変換ユニットの界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、後段の光電変換ユニットへの入射光を増加させることができるため、光電変換効率を向上させることができる。
【００４３】
また、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、第１の第１ｎ型導電型層３３１および第３の第１ｎ型導電型層３３３に比べて高い導電率を有する。屈折率が比較的低い中間屈折率ｎ型導電型層の形成はｎ型導電型層の抵抗を増加させ、薄膜太陽電池の特性のうちフィルファクターを低下させる傾向がある。しかし、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０においては、第１ｎ型導電型層３３の中心領域に高い導電率を有する第２の第１ｎ型導電型層３３２を有することで、第１ｎ型導電型層３３全体の導電率の低下を抑制できる。これにより、第１の第１ｎ型導電型層３３１と第３の第１ｎ型導電型層３３３の導電率が低下しても、第１ｎ型導電型層３３全体としては導電率を維持することができ、フィルファクターの低下を抑制できる。
【００４４】
したがって、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０によれば、複数の光電変換ユニットを積層したタンデム構造の薄膜太陽電池において、導電性の高い第１ｎ型導電型層３３を実現するとともに光の反射損失を低減することができるため、光電変換効率に優れた薄膜太陽電池が得られる。
【００４５】
なお、第１ｎ型導電型層３３の構成を第２ｎ型導電型層４３に適用することも可能である。
【００４６】
つぎに、上記のように構成された本実施の形態にかかる薄膜太陽電池１０の製造方法について図６−１〜図６−５を参照して説明する。図６−１〜図６−５は、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０の製造工程の一例を説明するための断面図である。
【００４７】
まず、透光性絶縁基板１を用意する。ここでは、透光性絶縁基板１として無アルカリガラス基板を用いて以下説明する。また、透光性絶縁基板１として安価な青板ガラス基板を用いてもよいが、この場合は、透光性絶縁基板１からのアルカリ成分の拡散を防止するためにＰＣＶＤ法などによりＳｉＯ２膜を５０ｎｍ程度形成するのがよい。
【００４８】
つぎに、酸化スズ（ＳｎＯ２）膜を熱ＣＶＤ法により透光性絶縁基板１上に製膜し、表面にマクロな凹凸を有する透明導電膜２を形成する（図６−１）。透明導電膜２を形成する方法として真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理的方法や、スプレー法、ディップ法、ＣＶＤ法などの化学的方法を用いてもよい。また、結晶粒の大きさの制御や膜の移動度を向上させるために熱処理を行っても良い。
【００４９】
つぎに、透明導電膜２上に第１光電変換ユニット３、第２光電変換ユニット４、第３光電変換ユニット５を順にプラズマＣＶＤ法により形成する。まず、透明導電膜２上に、第１ｐ型導電型層３１としての厚さ１５ｎｍのｐ型非晶質Ｓｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）膜、第１光電変換層３２としての厚さ３００ｎｍのｉ型非晶質Ｓｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）膜（波長６００ｎｍでの屈折率：約２．９）、第１ｎ型導電型層３３としての厚さ３０ｎｍのｎ型導電型層を順次形成する（図６−２）。
【００５０】
ここで、第１ｎ型導電型層３３は、第１光電変換層３２膜上に第１の第１ｎ型導電型層３３１、第２の第１ｎ型導電型層３３２、第３の第１ｎ型導電型層３３３を順次堆積して形成する。第１の第１ｎ型導電型層３３１の膜厚は５ｎｍ〜１０ｎｍ、第２の第１ｎ型導電型層３３２の膜厚は１５ｎｍ〜２５ｎｍ、第３の第１ｎ型導電型層３３３の膜厚は５ｎｍ〜１０ｎｍであり、いずれもリンなどのＶ属元素を不純物として含む。
【００５１】
第１の第１ｎ型導電型層３３１の成膜条件は、例えば基板温度：２００℃、圧力：２．５Ｔｏｒｒ、電力：５０Ｗ、反応ガス流量：ＳｉＨ４／ＣＨ４／Ｈ２／ＰＨ３＝１０／１０／５００／１００ｓｃｃｍとされる。このような成膜条件で成膜することにより、波長６００ｎｍでの屈折率が３〜３．５の範囲にあり、導電率が１×１０−５Ｓ／ｃｍの第１の第１ｎ型導電型層３３１が得られる。
【００５２】
第２の第１ｎ型導電型層３３２の成膜条件は、例えば基板温度：２００℃、圧力：２．５Ｔｏｒｒ、電力：５０Ｗ、反応ガス流量：ＳｉＨ４／Ｈ２／ＰＨ３＝１０／２０００／１００ｓｃｃｍとされる。このような成膜条件で成膜することにより、波長６００ｎｍでの屈折率が３．６〜５．０の範囲にあり、導電率が１×１００Ｓ／ｃｍの第２の第１ｎ型導電型層３３２が得られる。
【００５３】
第３の第１ｎ型導電型層３３３の成膜条件は、基板温度：２００℃、圧力：２．５Ｔｏｒｒ、電力：５０Ｗ、反応ガス流量：ＳｉＨ４／ＣＨ４／Ｈ２／ＰＨ３＝１０／１０／５００／１００ｓｃｃｍとした。このような成膜条件で成膜することにより、波長６００ｎｍでの屈折率が３〜３．５の範囲にあり、導電率が１×１０−５Ｓ／ｃｍの第３の第１ｎ型導電型層３３３が得られる。
【００５４】
つぎに、第１光電変換ユニット３上に第２光電変換ユニット４を形成する（図６−３）。第２光電変換ユニット４の形成は、第２ｐ型導電型層４１としての厚さ２０ｎｍのｐ型非晶質Ｓｉ（１−Ｘ）ＣＸ（Ｘは０より大きく０．５以下）膜（波長６００ｎｍでの屈折率：約２．７）、第２光電変換層４２としての厚さ１５０ｎｍのｉ型非晶質シリコンゲルマニウム膜、第２ｎ型導電型層４３としての厚さ３０ｎｍのｎ型微結晶シリコン膜を第１光電変換ユニット３上に順次積層形成する。
【００５５】
つぎに、第２光電変換ユニット４上に第３光電変換ユニット５を形成する（図６−４）。第３光電変換ユニット５の形成は、第３ｐ型導電型層５１としての厚さ２０ｎｍのｐ型微結晶シリコン膜、第３光電変換層５２としての厚さ２μｍのｉ型微結晶シリコン膜、第３ｎ型導電型層５３としての厚さ２０ｎｍのｎ型微結晶シリコン膜を第２光電変換ユニット４上に順次積層形成する。
【００５６】
つぎに、第３光電変換ユニット５上に裏面電極層６をスパッタリング法により形成する（図６−５）。本実施の形態では、裏面電極層６として膜厚３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）膜を形成するが、高光反射率を有する銀（Ａｇ）膜を用いてもよく、シリコンへの金属拡散を防止するために第３光電変換ユニット５と裏面電極層６との間に酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等の透明導電膜を形成してもよい。以上により、図１に示すような薄膜太陽電池１０が完成する。
【００５７】
つぎに、本実施の形態にかかる薄膜太陽電池の製造方法により作製した薄膜太陽電池（実施例）および比較例の特性評価について説明する。
【００５８】
（実施例）
上述した実施の形態１にかかる薄膜太陽電池の製造方法および上記において例示した条件により、第１の第１ｎ型導電型層３３１、第２の第１ｎ型導電型層３３２および第３の第１ｎ型導電型層３３３からなる第１ｎ型導電型層３３を備える薄膜太陽電池を形成し、実施例の薄膜太陽電池とした。
【００５９】
波長６００ｎｍでの屈折率は、第１の第１ｎ型導電型層３３１が３．０〜３．５、第２の第１ｎ型導電型層３３２が３．６〜４．５、第３の第１ｎ型導電型層３３３が３．０〜３．５である。膜厚は、第１の第１ｎ型導電型層３３１が５ｎｍ〜１０ｎｍ、第２の第１ｎ型導電型層３３２が１５ｎｍ〜２５ｎｍ、第３の第１ｎ型導電型層３３３が５ｎｍ〜１０ｎｍである。導電率は、第１の第１ｎ型導電型層３３１が１×１０−５Ｓ／ｃｍ、第２の第１ｎ型導電型層３３２が１×１００Ｓ／ｃｍ、第３の第１ｎ型導電型層３３３が１×１０−５Ｓ／ｃｍである。
【００６０】
（比較例１）
第１ｎ型導電型層を第２の第１ｎ型導電型層３３２（膜厚：２５ｎｍ〜３５ｎｍ）のみにより構成したこと以外は、実施例と同様にして薄膜太陽電池を作製し、比較例１の薄膜太陽電池とした。比較例１の第２の第１ｎ型導電型層３３２は、波長６００ｎｍでの屈折率が３．５〜４．５、膜厚が２５ｎｍ〜３５ｎｍ、導電率が１×１００Ｓ／ｃｍである。
【００６１】
（比較例２）
第１ｎ型導電型層を第１の第１ｎ型導電型層３３１（膜厚：２５ｎｍ〜３５ｎｍ）のみにより構成したこと以外は、実施例と同様にして薄膜太陽電池を作製し、比較例２の薄膜太陽電池とした。比較例２の第１の第１ｎ型導電型層３３１は、波長６００ｎｍでの屈折率が３．０〜３．５、膜厚が２５ｎｍ〜３５ｎｍ、導電率が１×１０−５Ｓ／ｃｍである。
【００６２】
これらの薄膜太陽電池に対して、スペクトル分布ＡＭ１．５、エネルギー密度１００ｍＷ／ｃｍ２の擬似太陽光を、試料温度が２５℃±１℃の下で透光性絶縁基板１側から照射した。そして、透明導電膜２にコンタクト領域を通じて接触させた正極プローブと裏面電極層６に接触させた負極プローブの間の電圧および電流を測定することで、薄膜太陽電池の出力特性を測定した。実施例および比較例の薄膜太陽電池について、短絡電流密度（ｍA／ｃｍ２）、開放端電圧（Ｖ）、フィルファクター、光電変換効率（％）の測定結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2012114296.tif 000003
【００６４】
実施例の薄膜太陽電池では、短絡電流密度が１０．０ｍＡ／ｃｍ２、開放端電圧が２．１Ｖ、フィルファクターが０．７０、光電変換効率が１４．７％であった。比較例１の薄膜太陽電池では、短絡電流密度が９．８ｍＡ／ｃｍ２、開放端電圧が２．１Ｖ、フィルファクターが０．７１、光電変換効率が１４．４％であった。比較例２の薄膜太陽電池では、短絡電流密度が１０．１ｍＡ／ｃｍ２、開放端電圧が２．１Ｖ、フィルファクターが０．６５、光電変換効率が１３．８％であった。
【００６５】
実施例１と比較例１とを比較することにより、実施例１の方が比較例１よりも短絡電流密度および光電変換効率が増加していることがわかる。これは、第１の第１ｎ導電型層３３１と第３の第３ｎ型導電型層３３３を形成したことによる入射光の反射防止効果により光の利用効率が向上し、出力電流の向上、光電変換効率の向上が可能となったと考えられる。
【００６６】
また、実施例１と比較例２とを比較することにより、実施例１の方が比較例２よりもフィルファクターおよび光電変換効率が増加していることがわかる。これは、第１の第１ｎ導電型層３３１における光入射側と反対側に導電率の高い第２の第１ｎ型導電型層３３２を形成することで第１ｎ型導電型層３３の導電率を高く維持でき、その結果ファイルファクターの維持が可能となり、光電変換効率の向上が可能となったと考えられる。
【００６７】
したがって、第１ｎ型導電型層３３として第１の第１ｎ型導電型層３３１、第２の第１ｎ型導電型層３３２および第３の第１ｎ型導電型層３３３を設けることにより、薄膜太陽電池の光電変換効率を向上させることができると言える。
【００６８】
上述した実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０の製造方法においては、第２の第１ｎ型導電型層３３２の光の入射側領域に、第１光電変換層３２の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する第１の第１ｎ型導電型層３３１を設ける。すなわち、第２の第１ｎ型導電型層３３２とその外側の層との屈折率差を低減するように中間屈折率ｎ型導電型層を第２の第１ｎ型導電型層３３２の外側に設ける。これにより、第１光電変換層３２と第２の第１ｎ型導電型層３３２との間の界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００６９】
また、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０の製造方法においては、第２の第１ｎ型導電型層３３２の光の入射側と反対側領域に、第２ｐ型導電型層４１の屈折率と第２の第１ｎ型導電型層３３２の屈折率との間の屈折率を有する第３の第１ｎ型導電型層３３３を設ける。すなわち、第２の第１ｎ型導電型層３３２とその外側の層との屈折率差を低減するように中間屈折率を有するｎ型導電型層を第２の第１ｎ型導電型層３３２の外側に備える。これにより、第２ｐ型導電型層４１と第２の第１ｎ型導電型層３３２との間の界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００７０】
このように実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０の製造方法においては、複数の光電変換ユニットが積層されたタンデム構造の薄膜太陽電池において、光の入射側に配置された前段の光電変換ユニットの界面での反射を抑制して光の反射損失を低減することができ、後段の光電変換ユニットへの入射光を増加させることができるため、光電変換効率を向上させることができる。
【００７１】
また、第２の第１ｎ型導電型層３３２は、第１の第１ｎ型導電型層３３１および第３の第１ｎ型導電型層３３３に比べて高い導電率を有する。屈折率が比較的低い中間屈折率ｎ型導電型層の形成はｎ型導電型層の抵抗を増加させ、薄膜太陽電池の特性のうちフィルファクターを低下させる傾向がある。しかし、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０の製造方法においては、第１ｎ型導電型層３３の中心領域に高い導電率を有する第２の第１ｎ型導電型層３３２を設けることで、第１ｎ型導電型層３３全体の導電率の低下を抑制できる。これにより、第１の第１ｎ型導電型層３３１と第３の第１ｎ型導電型層３３３の導電率が低下しても、第１ｎ型導電型層３３全体としては導電率を維持することができ、フィルファクターの低下を抑制できる。
【００７２】
したがって、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０の製造方法によれば、複数の光電変換ユニットを積層したタンデム構造の薄膜太陽電池において、導電性の高い第１ｎ型導電型層３３を実現するとともに光の反射損失を低減することができるため、光電変換効率に優れた薄膜太陽電池が得られる。
【００７３】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２にかかる薄膜太陽電池１０’の構成を示す断面図である。実施の形態２にかかる薄膜太陽電池１０’において実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０と同じ部材については、同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。実施の形態２にかかる薄膜太陽電池１０’が、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０と異なる点は、第３の第１ｎ型導電型層３３３を形成せずに、第１の第１ｎ型導電型層３３１と第２の第１ｎ型導電型層３３２とにより第１ｎ型導電型層３３’が構成されている点である。
【００７４】
このように第１ｎ型導電型層３３’を第１の第１ｎ型導電型層３３１と第２の第１ｎ型導電型層３３２とにより構成した場合においても、導電率の高い第２の第１ｎ型導電型層３３２により第１ｎ型導電型層３３’全体の導電率を高く維持でき、且つ、第１光電変換層３２と第２の第１ｎ型導電型層３３２との屈折率差により生じた反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００７５】
したがって、実施の形態２にかかる薄膜太陽電池１０’によれば、複数の光電変換ユニットを積層したタンデム構造の薄膜太陽電池において、導電性の高い第１ｎ型導電型層３３’を実現するとともに光の反射損失を低減することができるため、光電変換効率に優れた薄膜太陽電池が得られる。
【００７６】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３にかかる薄膜太陽電池１０”の構成を示す断面図である。実施の形態３にかかる薄膜太陽電池１０”において実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０と同じ部材については、同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。実施の形態３にかかる薄膜太陽電池１０”が、実施の形態１にかかる薄膜太陽電池１０と異なる点は、第１の第１ｎ型導電型層３３１を形成せずに、第２の第１ｎ型導電型層３３２と第３の第１ｎ型導電型層３３３とにより第１ｎ型導電型層３３”が構成されている点である。
【００７７】
このように第１ｎ型導電型層３３”を第２の第１ｎ型導電型層３３２と第３の第１ｎ型導電型層３３３とにより構成した場合においても、導電率の高い第２の第１ｎ型導電型層３３２により第１ｎ型導電型層３３”全体の導電率を高く維持でき、且つ、第２の第１ｎ型導電型層３３２と第２ｐ型導電型層４１との屈折率差により生じた反射損失を低減することができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００７８】
したがって、実施の形態３にかかる薄膜太陽電池１０”によれば、複数の光電変換ユニットを積層したタンデム構造の薄膜太陽電池において、導電性の高い第１ｎ型導電型層３３”を実現するとともに光の反射損失を低減することができるため、光電変換効率に優れた薄膜太陽電池が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明にかかる薄膜太陽電池は、複数の光電変換ユニットを積層したタンデム構造の薄膜太陽電池における高い光電変換効率を実現に有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１  透光性絶縁基板
２  透明導電膜
３  第１光電変換ユニット
４  第２光電変換ユニット
５  第３光電変換ユニット
６  裏面電極層
１０  薄膜太陽電池
１０’  薄膜太陽電池
１０”  薄膜太陽電池
３１  第１ｐ型導電型層
３２  第１光電変換層
３３  第１ｎ型導電型層
４１  第２ｐ型導電型層
４２  第２光電変換層
４３  第２ｎ型導電型層
５１  第３ｐ型導電型層
５２  第３光電変換層
５３  第３ｎ型導電型層
３３１  第１の第１ｎ型導電型層
３３２  第２の第１ｎ型導電型層
３３３  第３の第１ｎ型導電型層
Ｌ  光
【図１】
2012114296.tif 000004
【図２】
2012114296.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
2012114296.tif 000009
【図６−２】
2012114296.tif 000010
【図６−３】
2012114296.tif 000011
【図６−４】
2012114296.tif 000012
【図６−５】
2012114296.tif 000013
【図７】
2012114296.tif 000014
【図８】
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