(57)【要約】【課題】  高い変換効率の薄膜太陽電池の生産性を高める。【解決手段】  本発明のある態様においては、裏面電極（基板側電極）１１０と、光電変換のための半導体層１２０と、低パワー透明導電膜１３２と、高パワー透明導電膜１３４とを基板１００からこの順に備える薄膜太陽電池１０００が提供される。低パワー透明導電膜は、ある基準値以下の小さいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、半導体層に接して置かれる。これに対し、高パワー透明導電膜は、当該基準値より大きいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、低パワー透明導電膜の面より上に置かれる。本発明においては、かかる太陽電池１０００の製造方法や、他のタイプの薄膜太陽電池も提供される。【選択図】図１
2013038367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された基板側電極と、
光電変換のための半導体層と、
ある基準値以下の小さいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、該半導体層に接して置かれた低パワー透明導電膜と、
前記基準値より大きいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、前記低パワー透明導電膜の面より上に置かれた高パワー透明導電膜と
を前記基板からこの順に備える
薄膜太陽電池。
【請求項２】
前記半導体層は、第１導電型の第１非単結晶シリコン系膜と、真性半導体の第２非単結晶シリコン系膜と、第２導電型の第３非単結晶シリコン系膜とが前記基板側電極からこの順に形成されたシリコン系半導体積層体であり、
前記低パワー透明導電膜が前記第３非単結晶シリコン系膜に接している
請求項１に記載の薄膜太陽電池。
【請求項３】
前記第１導電型および前記第２導電型がそれぞれｎ型およびｐ型であり、
前記シリコン系半導体積層体には、前記高パワー透明導電膜および前記低パワー透明導電膜を通して前記第３非単結晶シリコン系膜の側から光が入射する
請求項２に記載の薄膜太陽電池。
【請求項４】
前記基板および前記基板側電極が透光性を有しており、
前記第１導電型および前記第２導電型がそれぞれｐ型およびｎ型であり、
前記シリコン系半導体積層体には、前記基板および前記基板側電極を通して前記第１非単結晶シリコン系膜の側から光が入射する
請求項２に記載の薄膜太陽電池。
【請求項５】
前記低パワー透明導電膜の厚さが、該低パワー透明導電膜と前記高パワー透明導電膜との合計の厚さの１／３以下である
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池。
【請求項６】
前記低パワー透明導電膜の厚さが６ｎｍ以上である
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池。
【請求項７】
前記高パワー透明導電膜を形成する際のプラズマ電力の値が、前記基準値の４倍以上である
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池。
【請求項８】
基板上に基板側電極を形成する工程と、
光電変換のための半導体層を形成する半導体層形成工程と、
ある基準値以下の小さいプラズマ電力により、低パワー透明導電膜を前記半導体層に接して形成する低パワースパッタリング工程と、
前記基準値より大きいプラズマ電力により、高パワー透明導電膜を前記低パワー透明導電膜の面より上に形成する高パワースパッタリング工程と
をこの順に含む
薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項９】
前記半導体層形成工程が、
第１導電型の第１非単結晶シリコン系膜を形成する工程と、
真性半導体の第２非単結晶シリコン系膜を形成する工程と、
第２導電型の第３非単結晶シリコン系膜を形成する工程と
をこの順に含むものであり、
第３非単結晶シリコン系膜を形成する工程に次いで、前記低パワースパッタリング工程が実行される
請求項８に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記低パワー透明導電膜の厚さが、該低パワー透明導電膜と前記高パワー透明導電膜との合計の厚さの１／３以下である
請求項８または請求項９に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
前記低パワー透明導電膜の厚さが６ｎｍ以上である
請求項８または請求項９に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記高パワースパッタリング工程のプラズマ電力の値が、前記基準値の４倍以上である
請求項８または請求項９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する。さらに詳細には、本発明は、スパッタリング法により形成される透明導電膜を採用する薄膜太陽電池およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生産のための環境負荷が小さい太陽電池として薄膜太陽電池が注目されている。薄膜太陽電池のうち、光電変換のための半導体層として非単結晶すなわちアモルファスや微結晶のシリコン系半導体を採用する薄膜太陽電池では、スズドープインジウム酸化物（ＩＴＯ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）といった透明導電膜が採用される。この透明導電膜は、光が入射する面つまり前面と、その逆の裏面との少なくともいずれかまたは両方において半導体層に接するように配置される。これらの薄膜太陽電池を工業的に生産する場合、透明導電膜を形成する成膜手法には、生産効率の観点から、スパッタリング法がしばしば採用される。
【０００３】
特許文献１（特開平７−１８４３１号）には、スパッタリング法による膜形成において、膜形成初期にバイアス投入電力を強め、終期に弱める手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の薄膜シリコン太陽電池において透明導電膜を形成するスパッタリング法には、生産効率の観点から、可能な限り高い成膜レートを採用することが望ましい。ところが、高い成膜レートにて形成された透明導電膜を有する薄膜太陽電池では、薄膜太陽電池の光電変換特性が悪化するという問題が生じることに本願の発明者は気づいた。
【０００６】
本発明はかかる問題点の少なくともいくつかを解決することを課題とする。本発明は、半導体層の特性を良好に保ちつつ、高い成膜レートにより透明導電膜を形成する手法を提供することにより、高い変換効率の薄膜太陽電池の量産性を高めることに貢献するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
より詳細には、本願の発明者は、スパッタリング法により高い成膜レートの条件にて透明導電膜を形成する場合に、特にスパッタリングの成膜レートを高めるために調整されるプラズマ電力と、最終的な薄膜太陽電池の特性との間に関連があることを見出した。すなわち、高い成膜レートを得るためにプラズマ電力を増大させて半導体層に接する位置の透明導電膜を成膜すると、より弱いプラズマ電力により当該透明導電膜を成膜した場合に比べ薄膜太陽電池の特性が低下する。だからといって、小さなプラズマ電力により透明導電膜を成膜すると、処理に長大な時間を要してしまう。
【０００８】
本願の発明者は、上記特性低下の原因として、透明導電膜を形成する際に、その時点で既に形成されている半導体層が、透明導電膜のスパッタリングのためのプラズマからダメージを受けているためと推測した。この推測に基づき、太陽電池の特性に影響する位置、つまり半導体層に影響を及ぼす範囲の透明導電膜を弱いプラズマ電力により成膜することが有用であろうと予測した。さらに言えば、半導体層に接する位置の透明導電膜が、ある厚み以上に形成された後には、その時点で形成されている透明導電膜が、半導体層をプラズマから保護する役割を果たすことを期待できる。端的には、あるタイミングまではプラズマ電力を弱めて透明導電膜を形成し、そのタイミングから後はプラズマ電力を高めても薄膜太陽電池の特性には影響しないのではないか。本発明は、このような着想に基づくとともに、さらにその着想を実験的に確認したことにより創出された。
【０００９】
すなわち、本発明のある態様においては、基板上に形成された基板側電極と、光電変換のための半導体層と、ある基準値以下の小さいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、該半導体層に接して置かれた低パワー透明導電膜と、前記基準値より大きいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、前記低パワー透明導電膜の面より上に置かれた高パワー透明導電膜とを前記基板からこの順に備える薄膜太陽電池が提供される。
【００１０】
また、本発明のある態様においては、基板上に基板側電極を形成する工程と、光電変換のための半導体層を形成する半導体層形成工程と、ある基準値以下の小さいプラズマ電力により、低パワー透明導電膜を前記半導体層に接して形成する低パワースパッタリング工程と、前記基準値より大きいプラズマ電力により、高パワー透明導電膜を前記低パワー透明導電膜の面より上に形成する高パワースパッタリング工程とをこの順に含む薄膜太陽電池の製造方法が提供される。
【００１１】
上述の本発明の各態様において、低パワー透明導電膜が形成されるスパッタリングつまり低パワースパッタリング工程の小さいプラズマ電力は、ある値（基準値）以下になるように制御される。これに対し、高パワー透明導電膜を形成するスパッタリングつまり高パワースパッタリング工程の大きいプラズマ電力は、低パワー透明導電膜のための当該基準値よりも大きな電力値とされる。そして、高パワー透明導電膜は、低パワー透明導電膜の面より上に配置されるか、または、低パワースパッタリング工程と高パワースパッタリング工程とがこの順に含まれている。本発明の各態様における基準値は、使用される成膜装置や、成膜のための条件、成膜される面積など各種の要因により決定される。このため、具体的な値によりこの基準値を表現することは本質的ではない。むしろその基準値は、低パワー透明導電膜または低パワースパッタリング工程のための小さいプラズマ電力の値と、高パワー透明導電膜または高パワースパッタリング工程のための大きいプラズマ電力の値との間に、互いの相対的な制御のための基準が存在することのみを規定している。さらに、低パワー透明導電膜や低パワースパッタリング工程の際のプラズマ電力は、その基準値以下の範囲でさまざまに制御されてもよい。同様に、高パワー透明導電膜や高パワースパッタリング工程の際のプラズマ電力は、その基準値を超える範囲でさまざまに制御されてもよい。したがって、この基準値は、必ずしも事前に決定されていることは要さず、低パワー透明導電膜や低パワースパッタリング工程の際のプラズマ電力の最大値を事後的に特定して当該基準値とすることができる。
【００１２】
さらに、形成された透明導電膜において、高パワー透明導電膜は、低パワー透明導電膜に接していても良い。また、別例として、低パワー透明導電膜を形成した後、プラズマ電力を漸増させ、その後に高パワー透明導電膜を形成する場合のように、低パワー透明導電膜と高パワー透明導電膜との間に、両者の中間的なプラズマ電力により形成された透明導電膜が挟まれていてもよい。加えて、低パワー透明導電膜を形成する低パワースパッタリング工程から高パワー透明導電膜を形成する高パワースパッタリング工程への切り替えの際には、プラズマ電力以外の条件を変更したり、中断させる必要はない。その切り替えの際には、例えばプラズマを消弧させたり、ターゲットを変更したり、ガス条件や真空度を変更したり、別の成膜室に移送したり、といった条件変更は必ずしも要さない。最も典型的には、低パワースパッタリング工程と高パワースパッタリング工程とを同一の製造装置において、同一のスパッタリングターゲットを用いて、同一のガス条件と真空度により、低パワースパッタリング工程と高パワースパッタリング工程とが行なわれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のいずれかの態様によれば、高い変換効率の薄膜太陽電池を実効的な成膜レートを高めた透明導電膜を形成する処理により作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のある実施形態のサブストレート型の薄膜シリコン太陽電池の主要部の構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明のある実施形態のスーパーストレート型の薄膜シリコン太陽電池の主要部の構造を示す概略断面図である。
【図３】本実施形態における本実施形態の一例の薄膜太陽電池の作製手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明のある実施形態における薄膜太陽電池を製造する一部の工程を処理する製造装置の概略構造を示す構成図である。
【図５】本発明のある実施形態における半導体層形成工程が実行される製造装置の部分を拡大して示す構成図である。
【図６】本発明のある実施形態における低パワースパッタリング工程および高パワースパッタリング工程が実行される製造装置の部分を拡大して示す構成図である。
【図７】本発明のある実施形態における図７は、低パワーと高パワーにおける電力を切り替える様子を模式的に例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下の説明に際し特に言及がない限り、全図にわたり共通する部分または要素には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素のそれぞれは、必ずしも互いの縮尺比を保って示されてはいない。
【００１６】
＜第１実施形態＞
［１  薄膜太陽電池の構造］
本実施形態の薄膜太陽電池は、サブストレート型とスーパーストレート型の薄膜シリコン太陽電池に適用することができる。以下、本実施形態における薄膜太陽電池の典型的な構造を、薄膜シリコン太陽電池（サブストレート型、スーバーストレート型）を例に説明する。
【００１７】
［１−１  薄膜シリコン太陽電池］
［１−１−１  サブストレート型］
図１は、サブストレート型の薄膜シリコン太陽電池の主要部の構造を示す概略断面図である。薄膜シリコン太陽電池１０００は、例えばガラス基板や可撓性基板である基板１００の上に形成された基板側電極である裏面電極１１０と、光電変換のためのシリコン系半導体積層体１２０（以下、「Ｓｉ系積層体１２０」と記す）と、前面電極１３０とを基板１００からこの順に形成し作製される。前面電極１３０は、透明導電膜からなり、Ｓｉ系積層体１２０に接して配置された低パワー透明導電膜１３２と、低パワー透明導電膜１３２の面の上または上方に形成された高パワー透明導電膜１３４とを備えている。低パワー透明導電膜１３２は、ある基準値の電力以下の小さいプラズマ電力のスパッタリング法により形成されるのに対し、高パワー透明導電膜１３４は、当該基準値より大きいプラズマ電力のスパッタリング法により形成される。
【００１８】
Ｓｉ系積層体１２０は、例えば、ｎ型非単結晶シリコン系膜１２２（第１非単結晶シリコン系膜、以下「ｎ型Ｓｉ系膜１２２」と記す）と、真性半導体であるｉ型非単結晶シリコン系膜１２４（第２非単結晶シリコン系膜、「ｉ型Ｓｉ系膜１２４」）と、ｐ型非単結晶シリコン系膜１２６（第３非単結晶シリコン系膜、「ｐ型Ｓｉ系膜１２６」）とを裏面電極１１０からこの順に形成したシリコン系半導体積層体である。そして、低パワー透明導電膜１３２は、ｐ型Ｓｉ系膜１２６に接して配置されている。ｎ型Ｓｉ系膜１２２、ｉ型Ｓｉ系膜１２４、ｐ型Ｓｉ系膜１２６は、いずれも、アモルファスや微結晶または多結晶のシリコン系材料を採用することができる。ｐ型Ｓｉ系膜１２６としては、例えば、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、アモルファス炭化ケイ素（ａ−ＳｉＣ）、アモルファスシリコンゲルマニウム（ａ−ＳｉＧｅ）など各種のシリコン系の材料を採用することができる。
【００１９】
このため、Ｓｉ系積層体１２０には、高パワー透明導電膜１３４および低パワー透明導電膜１３２を通して紙面上の上方に位置するｐ型Ｓｉ系膜１２６の側から発電のための
太陽光ｈνが入射する。全体として、薄膜シリコン太陽電池１０００は、サブストレート型の薄膜太陽電池として機能する。
【００２０】
薄膜シリコン太陽電池１０００において、典型的な低パワー透明導電膜１３２および高パワー透明導電膜１３４は、ともにＩＴＯ（Indium Tin Oxide、スズドープインジウム酸化物）から構成されている。ここで、低パワー透明導電膜１３２および高パワー透明導電膜１３４の間の界面（鎖線にて図示）は、必ずしも明瞭な界面または境界をなしているとは限らない。
【００２１】
［１−１−２  スーパーストレート型］
図２は、スーパーストレート型の薄膜シリコン太陽電池の主要部の構造を示す概略断面図である。薄膜シリコン太陽電池２０００は、例えばガラス基板である基板２００の上に形成された基板側電極である前面電極２１０と、光電変換のためのシリコン系半導体積層体２２０（「Ｓｉ系積層体２２０」と記す）と、裏面電極２３０とを基板２００からこの順に形成し作製される。裏面電極２３０は、透明導電膜を備えており、Ｓｉ系積層体２２０に接して配置された低パワー透明導電膜２３２と、低パワー透明導電膜２３２の面の上または上方に形成された高パワー透明導電膜２３４とを備えている。裏面電極２３０は、さらに金属反射電極層２３６を備えている。低パワー透明導電膜２３２は、ある基準値の電力以下の小さいプラズマ電力のスパッタリング法により形成されるのに対し、高パワー透明導電膜２３４は、当該基準値より大きいプラズマ電力のスパッタリング法により形成される。
【００２２】
薄膜シリコン太陽電池２０００におけるＳｉ系積層体２２０は、例えば、ｐ型非単結晶シリコン系膜２２２（第１非単結晶シリコン系膜、「ｐ型Ｓｉ系膜２２２」）と、真性半導体であるｉ型非単結晶シリコン系膜２２４（第２非単結晶シリコン系膜、「ｉ型Ｓｉ系膜２２４」）と、ｎ型非単結晶シリコン系膜２２６（第３非単結晶シリコン系膜、「ｎ型Ｓｉ系膜２２６」）とを前面電極２１０からこの順に形成したシリコン系半導体積層体である。そして、低パワー透明導電膜２３２は、ｎ型Ｓｉ系膜２２６に接して配置されている。
【００２３】
前面電極２１０は、適当な透明導電膜により形成されている。さらに基板２００も透光性を有している。このため、Ｓｉ系積層体２２０、基板２００および前面電極２１０を通して、ｐ型Ｓｉ系膜２２２の側から太陽光ｈνが入射する。全体として、薄膜シリコン太陽電池２０００は、スーパーストレート型の薄膜太陽電池として機能する。
【００２４】
薄膜シリコン太陽電池２０００において、典型的な低パワー透明導電膜２３２および高パワー透明導電膜２３４は、ともにＺｎＯ（酸化亜鉛）から構成されている。薄膜シリコン太陽電池２０００においても、低パワー透明導電膜２３２および高パワー透明導電膜２３４の間の界面（鎖線にて図示）は、必ずしも明瞭な界面または境界となっているとは限らない。
【００２５】
［１−２  他の構成］
本実施形態の薄膜太陽電池は、上述した薄膜シリコン太陽電池１０００および２０００のほか、多接合型など各種の構造の薄膜太陽電池を含む。いずれの構造のものであっても、本実施形態の薄膜太陽電池は、基板上に形成された基板側電極と、光電変換のための半導体層と、低パワー透明導電膜と高パワー透明導電膜とを基板からこの順に備えており、低パワー透明導電膜が、ある基準値以下の小さいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、半導体層に接して配置されたものである。そして、高パワー透明導電膜が当該基準値より大きいプラズマ電力のスパッタリング法により形成され、低パワー透明導電膜の面の上または上方に置かれているものである限り、本実施形態の薄膜太陽電池とすることができる。
【００２６】
また、上述した薄膜シリコン太陽電池１０００および２０００の低パワー透明導電膜は、それを成膜する時点において、すでに形成されている半導体層（Ｓｉ系積層体１２０、Ｓｉ系積層体２２０）の面に接する位置に配置され、半導体層と高パワー透明導電膜とにより挟まれる位置に配置される。さらには、低パワー透明導電膜と高パワー透明導電膜は、互いに同一の材質とされると好ましい。低パワー透明導電膜と高パワー透明導電膜の材質は、特に酸化物から選択される。なお、低パワー透明導電膜と高パワー透明導電膜において、「透明」であることとは、半導体層が感度を有する少なくともいずれかの波長域において透過性を有することを意味しており、また、「導電」性とはたとえ電気抵抗が高くても構わない。加えて、低パワー透明導電膜と高パワー透明導電膜は、例えば裏面電極２３０のように、透光性のある導電体の膜としての機能の他に、例えば長期動作時においてＳｉ系積層体２２０が金属反射電極層２３６の影響を受けることを防止する効果があっても構わない。
【００２７】
［２  薄膜太陽電池の製造工程］
次に、本実施形態において提供される薄膜太陽電池の製造工程の一例を説明する。薄膜シリコン太陽電池１０００に関し、基板１００が可撓性基板である場合を一例として、また、薄膜シリコン太陽電池２０００を別例として説明する。
【００２８】
図３は、本実施形態の薄膜太陽電池のいくつかの例の作製手順を示すフローチャートである。また、図４は、本実施形態の一例の薄膜太陽電池を製造する一部の工程を処理する製造装置の概略構造を示す構成図である。さらに、図５および図６は、それぞれ、半導体層形成工程、ならびに低パワースパッタリング工程および高パワースパッタリング工程が実行される製造装置の部分を拡大して示す構成図である。
【００２９】
図３は、本実施形態の薄膜太陽電池の一例である薄膜シリコン太陽電池１０００の製造方法を示している。本製造方法は、基板側電極の形成工程Ｓ１２０と、半導体層形成工程Ｓ１４０と、低パワースパッタリング工程Ｓ１６０と、高パワースパッタリング工程Ｓ１８０とをこの順に含んでいる。このうち、半導体層形成工程Ｓ１４０は、光電変換のための半導体層を形成する工程である。また、低パワースパッタリング工程Ｓ１６０は、該半導体層に接する位置に低パワー透明導電膜を形成する工程である。そして、高パワースパッタリング工程Ｓ１８０は、低パワー透明導電膜の面の上または上方に高パワー透明導電膜を形成する工程である。低パワースパッタリング工程Ｓ１６０は、ある基準値の電力以下の小さいプラズマ電力により低パワー透明導電膜１３２を形成する処理である。これに対し、高パワースパッタリング工程Ｓ１８０は、その基準値の電力より大きいプラズマ電力により、高パワー透明導電膜１３４を形成する処理である。
【００３０】
［２−１  サブストレート薄膜太陽電池の製造工程］
図１の薄膜シリコン太陽電池１０００を作製する場合、半導体層形成工程Ｓ１４０の第１導電型の第１非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４２は、ｎ型Ｓｉ系膜１２２を形成する工程である。同様に、真性半導体の第２非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４４は、ｉ型Ｓｉ系膜１２４を形成する工程とされ、第３非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４６は、ｐ型Ｓｉ系膜１２６を形成する工程である。これらの工程Ｓ１４２〜工程Ｓ１４６はこの順に実行される。低パワースパッタリング工程Ｓ１６０は、第３非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４６に次いで実行する。
【００３１】
［２−１−１  サブストレート薄膜太陽電池の製造工程］
図４〜図６に基づき薄膜シリコン太陽電池１０００の例示の構造および形成工程について詳述する。薄膜シリコン太陽電池１０００を製造する際の基板１００は、可撓性を有する基板、例えば樹脂基板を採用することができる。最も典型的には、基板１００は、ポリイミドフィルムとすることができる。基板１００の一方の面の上に、裏面電極１１０としてＡｇ／ＺｎＯ裏面電極膜を形成する。なお、図１においては、裏面電極１１０を単一の層により示している。裏面電極１１０を形成するための基板側電極の形成工程Ｓ１２０においては、例えば直流スパッタ法を採用する。そして、Ｓｉ膜であるＳｉ系積層体１２０を形成する工程半導体層形成工程Ｓ１４０を実行する前には、脱ガスのため真空中で熱処理する（図示しない）。本実施形態における基板１００は、製造途中においては長尺の製造用基板１００Ｓであり、必要に応じて巻取られ再びロール状とされる。
【００３２】
裏面電極１１０が形成され熱処理を終えた製造用基板１００Ｓは、次に、図４に示す製造装置５０００に搭載される。製造装置５０００には、巻出し室５０２および巻取り室５０４と、巻出し室５０２および巻取り室５０４の間に配置された半導体層形成室５１０と、ＴＣＯ室５２０とを備えている。半導体層形成室５１０は、Ｎ室５１２、Ｉ室５１４、およびＰ室５１６を、巻取り室５０４の側からこの順に有している。ロールに巻かれた製造用基板１００Ｓは最初に巻出し室５０２にロードされる。この際、製造用基板１００Ｓは、大半が巻出しロール５０２Ｒに巻取られている。同様に、処理を終えた製造用基板１００Ｓは、最後に巻取り室５０４に収容され、巻き取りロール５０４Ｒに巻取られる。巻出し室５０２と巻取り室５０４の間の製造用基板１００Ｓの搬送は、一般には、間欠的なものである。つまり、時間的に、搬送のために製造用基板１００Ｓが移動している期間と、成膜処理のために１００Ｓが静止する期間が繰り返しも受けられる。このようにして、製造用基板１００Ｓは、長尺の長手方向の一端から他端まで必要に応じて順次に処理される。
【００３３】
Ｓｉ系積層体１２０は、半導体層形成室５１０を利用するプラズマＣＶＤ成膜により成膜する。図１１に示すようにｎ型Ｓｉ系膜１２２、ｉ型Ｓｉ系膜１２４、そしてｐ型Ｓｉ系膜１２６の順に、Ｎ室５１２、Ｉ室５１４、Ｐ室５１６の各成膜室において成膜処理する。次いで、ＴＣＯ室５２０において、前面電極１３０をスパッタリング法により成膜する。
【００３４】
Ｓｉ系積層体１２０を形成するためのＮ室５１２、Ｉ室５１４、そしてＰ室５１６の各成膜室は、図５に示す構造の成膜室６００を内蔵している。成膜室６００は製造装置５０００の内部の真空度よりも成膜に適した高真空に排気するための排気系（図示しない）を備えている。成膜室６００は、内部に、カソード電極６０２およびアノード電極６０４を備えている。カソード電極６０２およびアノード電極６０４は、互い平行平板対をなすように配置されている。また、カソード電極６０２およびアノード電極６０４の間には高周波電力が印加できるようにされている。つまり、例えばカソード電極６０２に整合器６１４を介し高周波電源６１２を接続し、アノード電極６０４は接地させる。製造用基板１００Ｓは、カソード電極６０２とアノード電極６０４の間隙に配置し、その成膜面をカソード電極６０２に向け、成膜面とは逆の面をアノード電極６０４に接触させて配置する。カソード電極６０２の製造用基板１００Ｓに向かう面には多数の穴を設けておき、成膜室６００の外部から導入管（図示しない）を通じカソード電極６０２の内部に送られた原料ガスを、シャワー状にカソード電極６０２から製造用基板１００Ｓの成膜面に向け放出する。この構造により、製造用基板１００Ｓの成膜面に到達するガスの流れは均等となるように配慮されている。成膜処理の間、原料ガスの流量は、ガス流量の制御器（図示しない）により一定に保っておく。カソード電極６０２にはヒーター（図示しない）が備わっており、アノード電極６０４および製造用基板１００Ｓが所定の温度に昇温できるようになっている。成膜室６００の排気系（図示しない）には成膜室６００の内部の圧力（真空度）を一定に保つ制御装置（図示しない）が備えられている。
【００３５】
Ｓｉ系積層体１２０の成膜工程（Ｓ１４０）の実行に際し、ＳｉＨ４と水素などの原料ガスや希釈ガスを一定流量だけ流しながら、成膜室６００の内部の圧力を所定の値になるよう調整する。この際、高周波電源６１２によりカソード電極６０２に高周波電力を出力しプラズマを励起する。整合器６１４は、この放電によるプラズマの励起が安定するように調整しておく。Ｎ室５１２およびＰ室５１６におけるｎ型とｐ型の非単結晶シリコン系膜を形成するための原料ガスおよび希釈ガスとしては、例えば、ＳｉＨ４および水素を採用し、そこに不純物ドーピングのためのホスフィンガスまたはジボランガスを加えたものとする。Ｎ室５１２、Ｉ室５１４およびＰ室５１６におけるそれぞれの成膜室６００において、それぞれ、工程Ｓ１４２〜工程Ｓ１４６を実行する。工程Ｓ１４２〜工程Ｓ１４６を終えると、ｎ型Ｓｉ系膜１２２、ｉ型Ｓｉ系膜１２４、およびｐ型Ｓｉ系膜１２６が形成される。その後、製造用基板１００Ｓの部分はＴＣＯ室５２０に送られる。
【００３６】
ＴＣＯ室５２０においては直流スパッタ法により前面電極１３０を形成する。前面電極１３０は、例えばＩＴＯである。ＴＣＯ室５２０は、図６に示す構造の成膜室７００を内蔵している。成膜室７００も、成膜室６００（図５）と同様に高真空に排気するための排気系およびスパッタリングガスを定量供給するためのガス供給系、ならびに、成膜室７００を一定圧力に維持するための制御系（いずれも図示しない）を備えている。成膜室７００は、内部に、互い平行をなすように配置されているカソード電極７０２およびアノード電極７０４を備えている。カソード電極７０２およびアノード電極７０４の間には直流電力が印加できるように、例えばカソード電極７０２に直流電源７１２が、カソード電極７０２を負電位とするような向きに接続されている。カソード電極７０２には、アノード電極７０４に向かう面に前面電極１３０のためのターゲット７２０が配置されている。製造用基板１００Ｓは、ターゲット７２０とアノード電極７０４の間隙に、成膜面をターゲット７２０に向け、成膜面とは逆の面をアノード電極７０４に接触させて配置する。カソード電極７０２のターゲット７２０からみて背面にはマグネトロンスパッタリングのための永久磁石（図示しない）が配置されている。スパッタリングガスは、例えば、Ａｒ−Ｏ２ガスとされる。アノード電極７０４は、図示しないヒータを内蔵しており、アノード電極７０４および製造用基板１００Ｓを加熱することが可能となっている。
【００３７】
成膜室７００においては、前面電極１３０をなす低パワー透明導電膜１３２および高パワー透明導電膜１３４の成膜工程（工程Ｓ１６０および工程Ｓ１８０）のために、スパッタリングガスを一定流量だけ供給しながら、直流電源７１２によりプラズマを励起する。直流電源７１２の出力は、低パワースパッタリング工程Ｓ１６０においてある基準値以下になるように制御し、高パワースパッタリング工程Ｓ１８０においてはその基準値を超えるように制御する。低パワースパッタリング工程Ｓ１６０と高パワースパッタリング工程Ｓ１８０は共に同一の成膜室７００において行なわれる。このような制御のために、直流電源７１２として、例えば電圧出力または電流出力（以下、単に出力パワーという）を変化させプラズマ電力を調整しうる可変直流電源を採用する。直流電源７１２を制御するためのコントローラー７１４が直流電源７１２に接続されることも好ましい。低パワー透明導電膜１３２および高パワー透明導電膜１３４が形成された製造用基板１００Ｓの部分は、巻取り室５０４に送られ巻き取りロール５０４Ｒに巻取られる。
【００３８】
［２−２  スーパーストレート薄膜太陽電池の製造工程］
図２の薄膜シリコン太陽電池２０００を作製する場合、半導体層形成工程Ｓ１４０の第１非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４２は、ｐ型Ｓｉ系膜２２２を形成する工程である。同様に、第２非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４４は、ｉ型Ｓｉ系膜２２４を形成する工程とされ、第３非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４６は、ｎ型Ｓｉ系膜２２６を形成する工程である。これらの工程Ｓ１４２〜工程Ｓ１４６はこの順に実行される。低パワースパッタリング工程Ｓ１６０は、第３非単結晶シリコン系膜の形成工程Ｓ１４６に次いで実行する。
【００３９】
［３  実験例］
次に、本実施形態の薄膜シリコン太陽電池１０００を実際に作製したサンプルに基づく実験例を、いくつかの実施例、ならびにそれらに関連する比較例および予備実験例として説明する。以下の実施例等に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することかできる。したがって、本発明の範囲は以下の具体例に限定されるものではない。また、これまで説明した図面を適宜参照する。
【００４０】
まず、比較例１〜３、予備実験例１〜５および実施例１〜３の各例のサンプルに共通する条件や作製工程を説明する。各例のサンプルにおいて薄膜太陽電池の構造は、図１の薄膜シリコン太陽電池１０００とほぼ同様とした。具体的には、各例の薄膜太陽電池において、ｎ型Ｓｉ系膜１２２、ｉ型Ｓｉ系膜１２４およびｐ型Ｓｉ系膜１２６の位置には微結晶シリコン層（μｃ−Ｓｉ）である非単結晶シリコン系の薄膜太陽電池（以下、「μｃ−Ｓｉ太陽電池」という）を作製した。つまり、製造用基板１００Ｓの裏面電極１１０が形成されている面の上にμｃ−Ｓｉのｎ型Ｓｉ系膜１２２、ｉ型Ｓｉ系膜１２４、ｐ型Ｓｉ系膜１２６（以下、それぞれ、「ｎ層」、「ｉ層」、および「ｐ層」と記す）を成膜した。この成膜には、図４および図５に示した製造装置５０００とそれが内蔵している成膜室６００とを用いるプラズマＣＶＤ法が実行される。作製された各サンプルのｎ層、ｉ層、ｐ層それぞれの厚さは、３０ｎｍ、２５００ｎｍ、３０ｎｍ（いずれも成膜レートからの換算値）とした。比較例１および予備実験例１〜５においては、前面電極１３０を、直流電源７１２からの出力パワーを時間変化させず、一定の出力により形成した。各例のサンプルにおいて、前面電極１３０または前面電極１３０に相当する透明導電膜の厚みは、同一の７０ｎｍに統一した。ＩＴＯ膜の形成は、図４および図６に示した製造装置５０００と成膜室７００により行なった。その際のＩＴＯ膜の形成条件は、いずれの例も、Ａｒ−Ｏ２（１．２％）、ガス流量１０ｓｃｃｍ、圧力３ｍｔｏｒｒ（約０．４Ｐａ）とし、成膜時の基板温度（アノード電極７０４の制御温度）を２００℃とした。以下、各例のサンプルの間で相異させた条件について説明する。
【００４１】
［３−１  比較例（一部）］
比較例１として、Ｓｉ系積層体１２０の面の上に、前面電極１３０に相当する透明導電膜として、ＩＴＯ膜（膜厚７０ｎｍ）を直流スパッタ法で積層しサンプル＃１−１を作製した。サンプル＃１−１では、直流電源７１２の出力パワーを終始一定の１４０Ｗとした。こうして作製された太陽電池の比較例１（サンプル＃１−１）の変換効率を実測したところ７．７％であった。なお、ＩＴＯ膜を１４０Ｗにて７０ｎｍ厚に成膜するのに要する時間は２００秒であった。
【００４２】
［３−２  予備実験例］
次に予備実験例１〜５として、いくつかの値の直流電源７１２の出力パワーにより比較例１と同様の構造の太陽電池を作製した。予備実験例１〜５においては、前面電極１３０に相当する透明導電膜のＩＴＯ膜の成膜の際、直流電源７１２の出力パワーは終始一定の値としたサンプル＃２−１〜＃２−５を作製した。ただし、サンプル＃２−１〜＃２−５において、前面電極１３０に相当する透明導電膜のＩＴＯ膜を成膜する際の直流電源７１２の出力を、それぞれ、３５Ｗ、５０Ｗ、７０Ｗ、１２０Ｗおよび１４０Ｗと変更した。なお、これらのうち１４０Ｗのサンプル＃２−５は、上記比較例１のサンプル＃１−１と同条件にて作製されたものである。そして、予備実験例１〜５として作製されたサンプル＃２−１〜＃２−５それぞれの変換効率を実測し表１の結果を得た。
【００４３】
【表１】
2013038367.tif 000003
表１に示す予備実験例１〜５の結果から、ＩＴＯ膜を形成するスパッタリング時の出力パワーを、比較例１（サンプル＃１−１）の１４０Ｗから弱めることにより、最終的な薄膜太陽電池の変換効率が増加することを確認した。さらに、その出力パワーを７０Ｗ以下にすることにより、変換効率がほぼ飽和することを確認した。本願の発明者は、これらの実験事実、とりわけ表１に示す予備実験例１〜５（サンプル＃２−１〜＃２−５）の変換効率の値から、ＩＴＯ膜を低いプラズマ電力で成膜することが、薄膜太陽電池の変換効率を高める効果をもたらしていると判断した。なお、直流電源７１２の出力パワーを変化させた予備実験例１〜５（サンプル＃２−１〜＃２−５）において、成膜レートが直流電源７１２の出力パワーに比例していることも確認した。端的には、直流電源７１２の出力パワーを小さくし高い変換効率が得られるサンプルにおけるＩＴＯ膜の成膜時間は、それに応じて長くなった。なお、ＩＴＯ膜を３５Ｗにて７０ｎｍ厚に成膜するのに要する時間は８００秒であった。
【００４４】
［３−３  実施例および追加の比較例］
次に、実施例１〜３として、薄膜シリコン太陽電池１０００の構造の薄膜シリコン系太陽電池のサンプル＃３−３、＃３−５、および＃３−７を作製した。前面電極１３０として形成したＩＴＯ膜の形成条件は、成膜途中にて直流電源７１２の出力パワーを変更し、図３に示した低パワースパッタリング工程Ｓ１６０と高パワースパッタリング工程Ｓ１８０の二段階の成膜とした。具体的には、これらの実施例１〜３の各サンプルにおいては、低パワースパッタリング工程Ｓ１６０として、直流電源７１２の出力パワーを３５Ｗとした低パワーにより低パワー透明導電膜１３２を成膜した。続けて、プラズマの励起を継続させながら、高パワースパッタリング工程Ｓ１８０に切り替えた。高パワースパッタリング工程Ｓ１８０においては、同出力パワーを１４０Ｗとした高パワーにより高パワー透明導電膜１３４を成膜した。こうして、低パワースパッタリング工程Ｓ１６０における出力パワーの基準値を３５Ｗとし、高パワースパッタリング工程Ｓ１８０における出力パワーの１４０Ｗは、当該基準値の４倍となるようにした。図７は、サンプル＃３−３、＃３−５、および＃３−７などにおいて採用した３５Ｗ（低いプラズマ電力）と１４０Ｗ（高いプラズマ電力）における電力を切り替える様子を模式的に例示するグラフである。こうして実施例１〜３においては、図１に示したとおりの、低パワー透明導電膜１３２および高パワー透明導電膜１３４が互いに接して形成されている前面電極１３０を形成した。
【００４５】
本願の発明者は、実施例１〜３として作製されたサンプル＃３−３、＃３−５、＃３−７において低パワー透明導電膜１３２と高パワー透明導電膜１３４（図１）の境界をいくつかの分析手段により確認しようと試みたものの明瞭な境界は確認されなかった。ただし、これらのサンプルにおいては、図１に示したような低パワー透明導電膜１３２および高パワー透明導電膜１３４の各層は成膜処理の順序通りに図１に示したように形成されており、また、特段経時変化しないものと本願の発明者は確信している。その理由の一つは、別途の実験により、３５Ｗおよび１４０Ｗの出力パワーにおける成膜レートに応じて低パワー透明導電膜１３２および高パワー透明導電膜１３４の膜厚が増加することが確認されているためである。
【００４６】
さらに、実施例１および２（サンプル＃３−３および＃３−５）に対応させて、低パワーと高パワーの時間的順序を反転させた比較例２および３（サンプル＃３−４および＃３−６）も作製した。そして、比較例１および予備実験例１〜５と同様に、変換効率を測定した。表２に、各サンプルの変換効率を示している。実施例１〜３の各サンプルは、サンプル＃３−３（実施例１）、＃３−５（実施例２）、サンプル＃３−７（実施例３）であり、サンプル＃３−４（比較例２）、＃３−６（比較例３）は、それぞれ、サンプル＃３−３（実施例１）、サンプル＃３−５（実施例２）と対比されるべき比較例である。
【表２】
2013038367.tif 000004
【００４７】
なお、表２には、各サンプルのＩＴＯ膜形成時のパワー条件、低いプラズマ電力（３５Ｗ）にて形成されたＩＴＯ膜の膜厚、およびＩＴＯ膜の成膜時間も示している。これらの膜厚は、別途の成膜レートを決定する実験からの換算値である。表２のパワー条件は、ＩＴＯ膜の形成の順に、（先の成膜条件）／（後の成膜条件）の順にスラッシュにより区切り記載している。比較のため、表２には、上述した比較例１および予備実験例５の条件に相当するサンプル（サンプル＃３−１、＃３−２）も再掲している。先述したように、各サンプルにおいて形成されるＩＴＯ膜の膜厚は合計７０ｎｍとなるように統一している。このため、各サンプルにおける成膜時間の逆数が実効的な成膜レートのための相対的な指標となる。
【００４８】
表２に示した実験例から、本願の発明者は以下の知見を得ている。まず、サンプル＃３−１（比較例１）とサンプル＃３−２（予備実験例１）との対比により、ＩＴＯ膜の成膜レートが直流電源７１２の出力と反比例していることを確認した。加えて、成膜レートが低いほど、変換効率は高くなっている。これらは、上述したように、比較例１と予備実験例１〜５からも導かれる知見である。次に、サンプル＃３−２（予備実験例１）とサンプル＃３−３（実施例１）の対比により、ＩＴＯ膜のすべてを低いプラズマ電力にて形成しない場合であっても、サンプル＃３−２（予備実験例１）にて実現された高い変換効率の薄膜太陽電池を作製することは可能であることを確認した。なお、サンプル＃３−３（実施例１）において３５Ｗの低いプラズマ電力により形成された低パワー透明導電膜１３２の膜厚は、前面電極１３０の膜厚である７０ｎｍの約２／３である。
【００４９】
ここで、サンプル＃３−３（実施例１）において高い変換効率が得られた要因を実験に基づき確認した。具体的には、前面電極１３０の膜の一部に低パワー透明導電膜１３２のような低パワー透明導電膜が形成されている影響を評価するため、次にサンプル＃３−３（実施例１）とサンプル＃３−４（比較例２）とを対比した。サンプル＃３−４（比較例２）におけるＩＴＯ膜は、サンプル＃３−３（実施例１）の前面電極１３０の低パワー透明導電膜１３２と高パワー透明導電膜１３４の順序を丁度入れ替えた位置関係となるように形成したものである。その結果、サンプル＃３−４（比較例２）では、サンプル＃３−３（実施例１）に比べ変換効率が多少ではあるものの低下した。この実験事実は、サンプル＃３−３（実施例１）の前面電極１３０において、低いプラズマ電力にて形成されたＩＴＯ膜の位置が、薄膜シリコン太陽電池１０００の光電変換特性に影響することを示している。仮に、サンプル＃３−１（実施例１）が低パワー透明導電膜１３２それ自体の導電率などの膜の性質に起因してその変換効率を向上させているなら、低いプラズマ電力にて形成されたＩＴＯ膜の位置と変換効率の関係は明瞭となるとは考えにくい。ところが、サンプル＃３−３（実施例１）とサンプル＃３−４（比較例２）との対比においては、変換効率に明瞭な関係が見られたため、低いプラズマ電力にて形成されたＩＴＯ膜の位置が重要な役割を果たしているといえる。
【００５０】
この際、本願の発明者は、サンプル＃３−１〜サンプル＃３−４までの実験事実において、低いプラズマ電力にて形成されたＩＴＯ膜がＳｉ系積層体１２０に接している場合に、変換効率が高まっていることに気づいた。その原因に関して、直流電源７１２の出力パワーを低下させると、Ｓｉ系積層体１２０がスパッタリング処理によりうけるダメージが軽減するためと本願の発明者は考えている。そのダメージは、例えば、アルゴンガスによるイオン衝撃（ion bombardment）などである。さらには、Ｓｉ系積層体１２０に対して接する位置に置かれる低パワー透明導電膜１３２は、その低パワー透明導電膜１３２の面より上に置かれる高パワー透明導電膜１３４のためのスパッタリング時のイオン衝撃などからＳｉ系積層体１２０を保護する役目を果たすことが期待できると本願の発明者は推測した。
【００５１】
そこで、低パワー透明導電膜１３２によるＳｉ系積層体１２０の保護の効果が、低パワー透明導電膜１３２の膜厚とどのような関連を持つかを探るため、また、成膜処理の時間をより短くして実効的な成膜レートを高めるために、低パワー透明導電膜１３２を可能な限り薄くし、高パワー透明導電膜１３４の膜厚を厚くしうる可能性を追求した。具体的には、サンプル＃３−３（実施例１）において前面電極１３０の約２／３の膜厚の低パワー透明導電膜１３２、約１／３の高パワー透明導電膜１３４を採用していたのに対し、サンプル＃３−５（実施例２）においては、１３２の膜厚を、前面電極１３０の約１／３である２３ｎｍ程度とし、残り約２／３を高パワー透明導電膜１３４とすることを試みた。その結果、サンプル＃３−５（実施例２）においては、依然として、サンプル＃３−３（実施例１）と同程度の高い変換効率が維持されていることを確認した。なお、ダメージに関する発明者による知見を確認する趣旨にて、サンプル＃３−５（実施例２）の低パワー透明導電膜１３２と高パワー透明導電膜１３４の順序を反転させたサンプル＃３−６（比較例３）を作製した。この場合にも、サンプル＃３−５（実施例２）に比べて変換効率が低下するという上記知見をサポートする現象が再現した。
【００５２】
最後に、低パワー透明導電膜１３２を可能な限り薄くし、高パワー透明導電膜１３４の膜厚を厚くしうる可能性を追求するために、サンプル＃３−７（実施例３）を作製した。そして、低パワー透明導電膜１３２の厚みを６ｎｍとしたサンプル＃３−７（実施例３）において、変換効率がサンプル＃３−５（実施例２）と同程度であることを確認した。このように、低パワー透明導電膜１３２の膜厚は、少なくとも６ｎｍの厚みだけ形成されていれば、低パワー透明導電膜１３２によるＳｉ系積層体１２０の保護の効果が得られることを確認した。
【００５３】
以上に述べたように、本実施形態においては、低パワー透明導電膜１３２と高パワー透明導電膜１３４を設けることにより、また、低パワースパッタリング工程Ｓ１６０と高パワースパッタリング工程Ｓ１８０を実行することにより、高い変換特性を維持しつつ短い成膜処理時間を実現する薄膜太陽電池が作製されることが実験的に確認された。さらには、低パワー透明導電膜１３２の膜厚は、低パワー透明導電膜１３２と高パワー透明導電膜１３４の膜厚の合計の１／３より薄く形成しても十分な効果が見込めることも確認した。また、前面電極１３０の実効的な成膜レートを高めるための特に好ましい条件は、低パワー透明導電膜１３２の厚みを６ｎｍ以上とすることである。
【００５４】
［４  他のタイプの薄膜太陽電池における低パワースパッタリングの効果］
上述した薄膜シリコン太陽電池１０００の構造における低パワー透明導電膜１３２と同様の効果は、図２を参照し説明した薄膜シリコン太陽電池２０００においても同様に発揮される。
【００５５】
［４−１  スーパーストレート型］
図２の薄膜シリコン太陽電池２０００では、基板２００に形成されたＳｉ系積層体２２０の面に接して低パワー透明導電膜２３２が形成される。低いプラズマ電力にて低パワー透明導電膜２３２を、そして、それよりも高いプラズマ電力により高パワー透明導電膜２３４をスパッタリングすることにより、裏面電極２３０を形成する際の実効的な成膜レートの低下を防止しつつ、Ｓｉ系積層体２２０に対するダメージを軽減することが可能となる。
【００５６】
［４−２  その他の変形］
本実施形態は、図１および図２を参照して説明した薄膜シリコン太陽電池１０００および２０００のいずれにも記載されていない部材、材質または構造上の特徴を付加することが排除されていない点には、留意が必要である。例えば、直列接続するために集積型の構造を有する薄膜太陽電池においても例えば低パワー透明導電膜１３２の構成は有用である。また、図１および２においては、単接合のシリコン系半導体積層体１２０または２２０を有する構成を説明したが、多接合のシリコン系半導体積層体を有するような薄膜太陽電池においても、低パワー透明導電膜をシリコン系半導体積層体に接して配置することにより、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。上述の実施形態、実施例は、発明を説明するために記載されたものであり、本出願の発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきものである。また、実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、高性能な薄膜太陽電池を高い生産性にて生産することが可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１０００  薄膜シリコン太陽電池
１００  基板
１００Ｓ  製造用基板
１２０  シリコン系半導体積層体
１１０  裏面電極（基板側電極）
１２２  ｎ型非単結晶シリコン系膜（ｎ型Ｓｉ系膜、第１非単結晶シリコン系膜）
１２４  ｉ型非単結晶シリコン系膜（ｉ型Ｓｉ系膜、第２非単結晶シリコン系膜）
１２６  ｐ型非単結晶シリコン系膜（ｐ型Ｓｉ系膜、第３非単結晶シリコン系膜）
１３０  前面電極
１３２  低パワー透明導電膜
１３４  高パワー透明導電膜
２０００  薄膜シリコン太陽電池
２００  基板
２１０  前面電極（基板側電極）
２２０  シリコン系半導体積層体
２２２  ｐ型非単結晶シリコン系膜（ｐ型Ｓｉ系膜、第１非単結晶シリコン系膜）
２２４  ｉ型非単結晶シリコン系膜（ｉ型Ｓｉ系膜、第２非単結晶シリコン系膜）
２２６  ｎ型非単結晶シリコン系膜（ｎ型Ｓｉ系膜、第３非単結晶シリコン系膜）
２３０  裏面電極
２３２  低パワー透明導電膜
２３４  高パワー透明導電膜
２３６  金属反射電極層
５０００  製造装置
５０２  巻出し室
５０４  巻取り室
５０２Ｒ、５０４Ｒ  ロール
５１０  半導体層形成室
６００、７００  成膜室
６０２、７０２  カソード電極
６０４、７０４  アノード電極
６１２  高周波電源
６１４  整合器
７１２  直流電源
７１４  コントローラー
７２０  ターゲット
【図１】
2013038367.tif 000005
【図２】
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【図３】
2013038367.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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