CN101038939B - 光电动势元件、具有其的光电动势模块和制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明可以得到能提高耐侯性的光电动势元件。此光电动势元件，包括：光电转换层；第一透明导电膜，它在光电转换层的光入射侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层；第二透明导电膜，它在光电转换层的与光入射侧相反一侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层。
Description
技术领域
本发明涉及光电动势元件、具有此光电动势元件的光电动势模块和光电动势元件的制造方法，特别是具有含氧化铟层的透明导电膜的光电动势元件、具有此光电动势元件的光电动势模块和光电动势元件的制造方法。
背景技术
现在公知的是具有含氧化铟层的透明导电膜的光电动势元件。例如日本特开2004-281586号公报公开有这样的光电动势元件。
在上述特开2004-281586号公报中，公开有包括光电转换层、以及在光电转换层的表面上形成的、由具有两个X射线衍射峰的氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)层构成透明导电膜的的光电动势元件(光电动势元件)。在此光电动势元件中，氧化铟锡层的两个X射线衍射峰包括低角一侧的峰、以及具有强度比低角一侧的峰的强度高的高角一侧的峰。
在上述日本特开2004-281586号公报中公开的光电动势元件中，通过以氧化铟锡层具有低角一侧的峰、以及具有强度比低角一侧的峰的强度高的高角一侧的峰的方式形成透明导电膜，使得与氧化铟层只有一个X射线衍射峰的情况相比，可以降低透明导电膜的电阻。此外，通过如上述那样形成透明导电膜，与氧化铟层只有一个X射线衍射峰的情况相比，可以降低透明导电膜的光吸收损失。此外，公知的是，在光电动势元件(光电动势元件)中，透明导电膜的低电阻而且低光吸收损失对增加光电动势元件的电池输出(Pmax)是有效的。在上述日本特开2004-281586号公报中公开的光电动势元件中，与氧化铟层只有一个X射线衍射峰的情况相比，由于降低了透明导电膜的电阻和光吸收损失，所以，可以增加光电动势元件的电池输出(Pmax)。
可是，在上述日本特开2004-281586号公报中公开的光电动势元件中，由于对于耐候性没有进行充分研究，所以存在有难以提高耐候性的问题。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的目的之一是提供一种可以提高耐候性的光电动势元件、具有此光电动势元件的光电动势模块和光电动势元件的制造方法。
为了实现上述目的，此发明的第一方式的光电动势元件包括：光电转换层；第一透明导电膜，在光电转换层的光入射侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层；以及第二透明导电膜，在与光入射侧相反一侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层。
如上所述，在此第一方式的光电动势元件中，通过将具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜的设置在光电转换层的光入射侧的表面上，而且将具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜设置在与光入射侧相反一侧的表面上，即使在因光的入射造成光电动势元件温度升高的情况下，由于也可以抑制光电动势元件弯曲，所以可以提高耐候性。其结果，因耐候性提高，可以得到能抑制经过长时间后电池输出(Pmax)减少的光电动势元件。此外，关于上述的效果用后面叙述的试验可以确认。
在上述第一方式的光电动势元件中，优选的是第二氧化铟层的X射线衍射峰的2θ(θ：X射线衍射角)在30.6度附近。若这样构成，则与第二氧化铟层的X射线衍射峰有两个衍射峰的情况相比，可以提高耐候性。关于此效果用后面叙述的试验确认。
在上述第一方式的光电动势元件中，优选的是由第一氧化铟层的两个X射线衍射峰由具有2θ(θ：X射线衍射角)在30.1度附近的低角侧的第一峰、以及峰的强度比2θ(θ：X射线衍射角)在30.6度附近的第一峰的峰强度小的高角侧的第二峰构成。在这样的2θ(θ：X射线衍射角)的角度位置有第一峰和第二峰、而且在低角侧的第一峰的强度比第二峰的峰强度大的情况下，可以提高耐候性。关于此效果用后面叙述的试验确认。
这种情况下，优选的是第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比为1以上。按照这样的构成，与第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比小于1的情况相比，可以提高耐候性。关于此效果用后面叙述的试验确认。
在上述第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比为1以上的构成中，优选的是第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比为2以下。按照这样的构成，可以增加电池输出(Pmax)。关于此效果用后面叙述的试验确认。
在上述第一方式的光电动势元件中，优选的是第一氧化铟层和第二氧化铟层含有W。按照这样的构成，在具有由含W的氧化铟层(IWO层)构成的第一透明导电膜和第二透明导电膜的光电动势元件中，可以提高耐候性。
在上述第一方式的光电动势元件中，还包括：第一半导体层，第一透明导电膜在其表面上形成，至少由非晶态半导体和微晶半导体中的一种构成；第一集电极，在第一透明导电膜的表面上形成；第二半导体层，第二透明导电膜在其表面上形成，至少由非晶态半导体和微晶半导体中的一种构成；以及第二集电极，在第二透明导电膜的表面上形成。
在上述第一方式的光电动势元件中，优选的是第一氧化铟层和第二氧化铟层含有Sn。按照这样的构成，在具有由含Sn的氧化铟层(ITO层)构成的第一透明导电膜和第二透明导电膜的光电动势元件中，可以提高耐候性。
此发明的第二方式的光电动势模块包括：多个光电动势元件，其包括：光电转换层，在光电转换层的光入射侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜，以及在与光入射侧相反一侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜；透明的表面保护材料，配置在第一透明导电膜的光入射侧；以及树脂薄膜，配置在与第二透明导电膜的光入射侧相反一侧的表面上。
如上所述，在此第二方式的光电动势模块中，通过将具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜设置在光电转换层的光入射侧的表面上，而且将具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜设置在与光入射侧相反一侧的表面上，即使在因光的入射造成光电动势元件温度升高的情况下，由于也可以抑制光电动势元件弯曲，所以可以提高耐候性。其结果，因耐候性提高，可以得到能抑制经过长时间后电池输出(Pmax)减少的光电动势模块。
在此第二方式的光电动势模块中，优选的是第二氧化铟层的X射线衍射峰的2θ(θ：X射线衍射角)在30.6度附近。若这样构成，则与第二氧化铟层的X射线衍射峰有两个衍射峰的情况相比，可以提高耐候性。
在此第二方式的光电动势模块中，优选的是第一氧化铟层的两个X射线衍射峰由具有2θ(θ：X射线衍射角)在30.1度附近的低角侧的第一峰、以及峰的强度比2θ(θ：X射线衍射角)在30.6度附近的第一峰的峰强度小的高角侧的第二峰构成。在这样的2θ(θ：X射线衍射角)的角度位置有第一峰和第二峰，而且在低角侧的第一峰的强度比第二峰的峰强度大的情况下，可以提高耐候性。
这种情况下，优选的是第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比为1以上。按照这样的构成，与第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比小于1的情况相比，可以提高耐候性。
在上述第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比为1以上的构成中，优选的是第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比为2以下。按照这样的构成，可以增加电池输出(Pmax)。
在上述第二方式的光电动势模块中，优选的是第一氧化铟层和第二氧化铟层含有W。按照这样的构成，在具有由含W的氧化铟层(IWO层)构成的第一透明导电膜和第二透明导电膜的光电动势模块中，可以提高耐候性。
在上述第二方式的光电动势模块中，还包括：第一半导体层，第一透明导电膜在其表面上形成，至少由非晶态半导体和微晶半导体中的一种构成；第一集电极，在第一透明导电膜的表面上形成；第二半导体层，第二透明导电膜在其表面上形成，至少由非晶态半导体和微晶半导体中的一种构成；以及第二集电极，在第二透明导电膜的表面上形成。
在上述第二方式的光电动势模块中，优选的是第一氧化铟层和第二氧化铟层含有Sn。按照这样的构成，在具有由含Sn的氧化铟层(ITO层)构成的第一透明导电膜和第二透明导电膜的光电动势模块中，可以提高耐候性。
此发明的第三方式中的光电动势元件的制造方法包括：形成光电转换层的工序；利用离子镀法，在光电转换层的光入射侧的表面上，形成具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜的工序；利用离子镀法，在光电转换层的与光入射侧相反一侧的表面上，形成具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜的工序。
如上所述，在上述第三方式的光电动势元件的制造方法中，通过形成具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜和具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜，即使在因光的入射造成光电动势元件温度升高的情况下，由于也可以抑制光电动势元件弯曲，所以可以提高耐候性。其结果，因耐候性提高，可以制造能抑制经过长时间后电池输出(Pmax)减少的光电动势元件。
在上述第三方式的光电动势元件的制造方法中，优选的是形成第一透明导电膜的工序包括在10eV以上20eV以下的离子能量的条件下，利用离子镀法形成第一透明导电膜的工序，形成第二透明导电膜的工序包括在10eV以上20eV以下的离子能量的条件下，利用离子镀法形成第二透明导电膜的工序。按照这样的构成，由于可以减少因离子造成对光电转换层的损伤，所以可以抑制因离子造成对光电转换层的损伤导致的耐侯性的降低。
在上述第三方式的光电动势元件的制造方法中，优选的是形成第一透明导电膜的工序包括在由氧化铟(In2O3)构成的靶中含有的WO3粉末在1wt％以上3wt％以下，而且在Ar和O2的混合气体压力在0.7Pa以上1.0Pa以下的条件下，利用离子镀法形成第一透明导电膜的工序。按照这样的构成，可以容易地使第一氧化铟层的X射线衍射峰由低角侧的第一峰和具有峰的强度比第一峰的强度小的高角侧的第二峰构成，并且可以使第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比在1以上2以下。
在上述第三方式的光电动势元件的制造方法中，优选的是形成第一透明导电膜的工序包括使用含有SnO2粉末的由氧化铟(In2O3)构成的靶，而且在Ar和O2的混合气体压力在0.4Pa以上1.0Pa以下的条件下，利用离子镀法形成第一透明导电膜的工序。按照这样的构成，可以容易地使第一氧化铟层的X射线衍射峰由低角侧的第一峰和具有峰的强度比第一峰的强度小的高角侧的第二峰构成，并且可以使第一氧化铟层的第一峰和第二峰的强度比在1以上2以下。
附图说明
图1是表示具有本发明一个实施方式的光电动势元件的光电动势模块的构造的截面图。
图2是用于说明在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和第一透明导电膜的X射线衍射光谱的关系的图。
图3是用于说明在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和光电动势元件的标准化电池输出(Pmax)的关系的图。
图4是用于说明在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和靶内的WO3的含量、第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)的关系的图。
图5是用于说明入射侧的第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)和电动势元件的标准化耐侯性的关系的图。
图6是用于说明在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和靶内的WO3的含量与光电动势元件的标准化电池输出(Pmax)的关系的图。
图7是用于说明在形成与光入射侧相反一侧的第二透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和电动势元件的标准化耐侯性的关系的图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
首先，对本发明一个实施方式的光电动势元件的构造(图中没有表示)进行说明。在本发明一个实施方式的光电动势元件1中，在具有约1Ω·cm的电阻率和约300μm厚度的n型(100)单晶硅基板(光电转换层)(下面称为n型单晶硅基板)1a的上面上，形成具有约5nm厚度的实际为真性的i型非晶态硅层。在i型非晶态硅层上形成具有约5nm厚度的p型非晶态硅层。此外，此p型非晶态硅层是本发明的“第一半导体层”的一个例子。在p型非晶态硅层上形成具有约100nm厚度的由第一氧化铟膜构成的第一透明导电膜1b。
其中，在本实施方式中，由具有(222)取向，并且具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟膜形成第一透明导电膜1b。
此外，在本实施方式中，第一透明导电膜1b的两个X射线衍射峰由2θ(θ：X射线衍射角)为30.1±0.1度的低角侧的第一峰(P1)和具有峰的强度比第一峰(P1)的峰的强度小的、并且2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的高角侧的第二峰(P2)构成。此外，第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)形成为1以上2以下。
此外，在第一透明导电膜1b的上面上的规定区域，形成由银(Ag)构成的约10μm～约30μm厚的第一集电极1c。此第一集电极其构成包括：多个指形电极部，其隔开规定的间隔平行延伸而形成；以及母线电极部，使在指形电极部流动的电流汇集在一起。此外，此第一集电极1c是本发明的“第一集电极”的一个例子。
此外，在n型单晶硅基板1a的背面上，形成具有约5nm厚的实质上是真性i型非晶态硅层。此外，在i型非晶态硅层的背面上，形成具有约5nm厚的n型非晶态硅层。此外，此n型非晶态硅层是本发明的“第二半导体层”的一个例子。此外，在n型非晶态硅层的背面上，形成具有约100nm厚的由第二氧化铟膜构成的第二透明导电膜1d。
此外，在本实施方式中，第二透明导电膜1d由具有(222)取向、并且2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的一个X射线衍射峰的第二氧化铟膜形成。
此外，在第二透明导电膜1d的背面上的规定区域，形成由银(Ag)构成的约10μm～约30μm厚的第二集电极1e。此第二集电极1e其构成包括：多个指形电极部，隔开规定的间隔平行延伸而形成；以及母线电极部，使在指形电极部流动的电流汇集在一起。此外，此第二集电极1e是本发明的“第二集电极”的一个例子。
图1是表示具有本发明一个实施方式的光电动势元件的光电动势模块的构造的截面图。下面，参照图1，对具有本发明一个实施方式的光电动势元件的光电动势模块10的构造进行说明。本发明一个实施方式的光电动势模块10具有上述构造的多个光电动势元件1，此多个光电动势元件1分别通过弯曲成踏板形的引板电极2，连接在相邻的光电动势元件1上。此外，通过引板电极2连接的光电动势元件1用EVA(Ethylene Vinyl Acetate：亚乙基乙酸乙烯酯)树脂构成的填充材料3封住。此外，在封住多个光电动势元件1的填充材料3的上面上(光入射面一侧)，配置由表面保护用的玻璃构成的表面保护材料4。此外，在封住多个光电动势元件1的填充材料3的下面上，配置由树脂薄膜例如PVF(Poly Vinyl Fluoride：聚氟乙烯)薄膜构成的背面薄膜5。此外，光电动势元件1的第一透明导电膜1b配置在光入射侧的表面保护材料4一侧，并且第二透明导电膜1d配置在与光入射侧相反一侧的背面薄膜5一侧。
下面，对本发明的一个实施方式的光电动势元件1的制造工序进行说明。首先，通过清洗具有约1Ω·cm的电阻率和约300μm厚度的n型单晶硅基板1a，去除杂质，利用蚀刻等形成网纹(texture)构造(凹凸形状)。然后，利用RF等离子体CVD法，在频率约为13.56MHz、形成温度约为100℃～约300℃、反应压力约为5Pa～约100Pa、RF功率约为1mW/cm2～约500mW/cm2的条件下，在n型单晶硅基板1a上分别顺序堆积5nm厚的i型非晶质硅层和p型非晶质硅层。这样形成pin结合。此外，作为形成p型非晶质硅层时的p型掺杂剂，可以例举的有IIIA族元素的B、Al、Ga、In。在形成p型非晶质硅层时，通过将SiH4(硅烷)气体等的原料气体中混合至少含有上述p型掺杂剂中的一种的化合物气体，可以形成p型非晶质硅层。
然后，在n型单晶硅基板1a的背面上分别顺序堆积约5nm厚的i型非晶质硅层和n型非晶质硅层。这样形成BSF(Back SurfaceField：背场)构造。此外，此i型非晶质硅层和n型非晶质硅层分别用与上述光入射侧的i型非晶质硅层和p型非晶质硅层同样的工序形成。此时，作为形成n型非晶质硅层的掺杂剂可以例举VA族元素的P、N、As、Sb。
然后，在本实施方式中，在p型非晶质硅层上，利用离子镀法形成由厚度约100nm的第一氧化铟膜构成的第一透明导电膜1b。具体地说，将由含作为掺杂用的约1～约5wt％的WO3粉末或SnO2粉末的In2O3粉末的烧结体的靶，配置在室(图中没有表示)内与基板相对的位置上。这种情况下，通过改变WO3粉末或SnO2粉末的量，可以使第一氧化铟膜中的W或Sn的量改变。在本实施方式中，通过利用离子镀法在p型非晶质硅层上形成由第一氧化铟膜构成的第一透明导电膜1b，可以使在p型非晶质硅层上形成第一透明导电膜1b时的离子能量，减小到约10eV～约20eV，所以与一般用溅射法形成第一透明导电膜1b的情况下离子能量在数100eV以上的情况相比，可以大幅度降低离子能量。这样，可以减少对p型非晶质硅层、i型非晶质硅层和n单晶硅基板1a的损伤。
在将形成有p型非晶质硅层的n单晶硅基板1a配置成与靶平行面对的状态下，对室(图中没有表示)进行真空排气。此后，使Ar和O2的混合气体流过，保持压力为约0.4Pa～约1.0Pa，开始放电。此外，使Ar气的分压固定在约0.36Pa。这种情况下，使n单晶硅基板1a相对靶在静止的状态下，成膜速度为约10nm/分～约80nm/分。如上述这样，在使由第一氧化铟膜构成的第一透明导电膜1b形成厚度约100nm后，停止放电。
然后，在本实施方式中，在n型非晶质硅层的背面上，利用离子镀法形成由厚度约100nm的第二氧化铟膜构成的第二透明导电膜1d。此外，在将在n单晶硅基板1a上形成的n型非晶质硅层配置在与靶平行面对的状态下，对室进行真空排气，此后，除了使Ar和O2的混合气体流过，保持压力为约1.3Pa以外，采用与上述由第一氧化铟膜构成的第一透明导电膜1b同样的工序，形成由此第二氧化铟膜构成的第二透明导电膜1d。
然后，利用网板印刷法，在第一透明导电膜1b上面上的规定区域，使在环氧树脂中混入银(Ag)细粉的Ag糊剂形成约10μm～约30μm厚、约100μm～约500μm宽，然后，在约200℃烧结约80分钟而硬化。这样形成由隔开规定的间隔互相平行延伸而形成的指形电极部和使在指形电极部流动的电流汇集在一起的母线电极部构成的第一集电极。此后，在第二透明导电膜的下面上，利用与上述第一集电极同样的工序形成第二集电极。
下面，参照图1，对具有本发明一个实施方式的光电动势元件1的光电动势模块10的制造工序进行说明。如图1所示，将由铜箔构成的引板(tab)电极2的一端，连接在上述那样形成的多个光电动势元件1的第一集电极的母线(Busbar)电极部上。然后，将引板电极2的另一端，连接在相邻的光电动势元件1的第二集电极的母线电极部(图中没有表示)上。这样，如图1所示，将多个光电动势元件1串联。
然后，在由玻璃构成的表面保护材料4和背面薄膜5之间，从表面保护材料4一侧顺序配置后来成为填充材料3的EVA片、用引板电极2连接的多个光电动势元件1和后来成为填充材料3的EVA片。此时，光电动势元件1的第一透明导电膜配置在光入射层的表面保护材料4一侧。此后，通过一边加热一边进行真空叠片处理，形成图1所示的本实施方式的光电动势模块10。
如上所述，在本实施方式中，通过将包括具有(222)取向、并且具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜，设置在n单晶硅基板1a的光入射侧的表面上，而且将包括具有(222)取向、并且具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜，设置在n单晶硅基板的与光入射侧相反一侧的表面上，即使在因光的入射造成光电动势元件1温度升高的情况下，由于也可以抑制光电动势元件1弯曲，所以可以提高耐候性。其结果，因耐候性提高，而可以得到能够抑制经过长时间后电池输出(Pmax)减少的光电动势元件1。
下面，参照图2～图7，对为了确认本发明实施方式的光电动势元件1和具有光电动势元件1的光电动势模块10的效果进行的试验进行说明。
首先，参照图2，对评价在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体的压力和第一透明导电膜的X射线衍射光谱的关系的试验进行说明。此外，在此试验中制作出对应于本实施方式的光入射侧的第一透明导电膜的实施例1-1、1-2、1-3的试样、比较例1-1的试样，并且对这些制作的试样测定了光入射侧的第一透明导电膜的X射线衍射光谱。
实施例1-1的试样使用含约1wt％WO3粉末的In2O3粉末的烧结体构成的靶，利用离子镀法在n型单晶硅基板上所形成的p型非晶态硅层上，形成约100nm厚的光入射侧的第一透明导电膜(IWO膜)，制作出光电动势元件。此时，使Ar和O2的混合气体的压力为约0.7Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa。此外，为了良好地检测X射线衍射光谱的信号，作为n型单晶硅基板，使用表面形成形状比较平坦的基板。此外，在实施例1-1的试样中，不形成光入射侧的第一集电极、与光入射侧相反一侧(n型单晶硅基板的背面一侧)的i型非晶态硅层、n型非晶态硅层、第二透明导电膜和第二集电极，考虑形成第一集电极和第二集电极时的热处理，在约200℃进行约80分钟的热处理。此实施例1-1的试样的其他构造和制作工序与上述本实施方式的光电动势元件1相同。此外，实施例1-2的试样使Ar和O2的混合气体的压力为约1.0Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa，形成第一透明导电膜。此外，实施例1-3的试样使Ar和O2的混合气体的压力为约0.4Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa，形成第一透明导电膜。此外，比较例1-1的试样使Ar和O2的混合气体的压力为约1.3Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa，形成第一透明导电膜。此外，实施例1-2、1-3和比较例1-1的试样除了上述条件以外，与实施例1-1的试样相同，进行制作。此外，由于在实施例1-1、1-2、1-3和比较例1-1中Ar气的分压(约0.36Pa)相同，所以，表示Ar和O2的混合气体的压力越大，混合气体中的氧(O2)的量越增加。对于这些试样用X射线分析装置测定了X射线衍射光谱。其结果示于图2。
如图2所示，可以看出，通过控制在形成光入射侧的第一透明导电膜时的Ar和O2的混合气体的压力，可以控制第一透明导电膜的X射线衍射光谱。具体地说，在使Ar和O2的混合气体的压力为0.7Pa和1.0Pa，形成第一透明导电膜的实施例1-1和1-2的试样中，具有2θ(θ：X射线衍射角)为30.1±0.1度的低角侧的第一峰(P1)和具有峰的强度比第一峰(P1)的峰的强度小的、并且2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的高角侧的第二峰(P2)的两个峰。此外，在使Ar和O2的混合气体的压力为0.4Pa，形成第一透明导电膜的实施例1-3的试样中，具有2θ(θ：X射线衍射角)为30.1±0.1度的低角侧的第一峰(P1)和具有峰的强度比第一峰(P1)的峰的强度大的、并且2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的高角侧的第二峰(P2)的两个峰。此外，在使Ar和O2的混合气体的压力为1.3Pa，形成第一透明导电膜的比较例1-1中，仅具有2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的峰。此外，实施例1-1、1-2、1-3和比较例1-1的第一透明导电膜的比电阻图中没有表示，是约为3×10-4(Ω·cm)～约9×10-4(Ω·cm)。而使Ar和O2的混合气体的压力为1.3Pa，形成第一透明导电膜的比较例1-1的比电阻最小，发现具有随Ar和O2的混合气体的压力增加，第一透明导电膜的比电阻减小的倾向。
下面，参照图3，对评价在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体的压力和光电动势元件的标准化电池输出(Pmax)的关系的结果进行说明。此外，在此试验中，制作了对应于本实施方式的第一透明导电膜的实施例2-1、2-2、2-3的试样、比较例2-1的试样，并且对这些制作的试样测定了标准化电池输出(Pmax)。
实施例2-1、2-2、2-3和比较例2-1的试样与上述的实施例1-1、1-2、1-3和比较例1-1的试样不同，作为n型单晶硅基板使用在表面形成网纹构造(凹凸形状)的基板，同时，在光入射侧的第一透明导电膜(IWO膜上)的上面上和n型单晶硅基板的下面上，分别形成第一集电极和第二集电极。这些实施例2-1、2-2、2-3和比较例2-1的试样的其他构造和IWO膜的制作工序分别与上述的实施例1-1、1-2、1-3和比较例1-1的试样相同。具体地说，在实施例2-1中，使Ar和O2的混合气体的压力为0.7Pa，在实施例2-2中，使Ar和O2的混合气体的压力为1.0Pa，在实施例2-3中，使Ar和O2的混合气体的压力为0.4Pa。此外，在比较例1-1中，使Ar和O2的混合气体的压力为1.3Pa。这样在实施例2-1和2-2的IWO膜中，分别与图2所示的实施例1-1和1-2相同，得到峰的强度比低角侧的第一峰(P1)的峰的强度小的高角侧的第二峰(P2)。此外，在实施例2-3的IWO膜中，与图2所示的实施例1-3相同，得到峰的强度比低角侧的第一峰(P1)的峰的强度大的高角侧的第二峰(P2)。此外，在比较例2-1的IWO膜中，与图2所示的比较例1-1相同，仅得到一个峰(P2)。对于这些实施例2-1、2-2、2-3和比较例2-1的试样，测定了电池输出(Pmax)，进行了电池输出(Pmax)的标准化。其结果示于图3。
其中，电池输出(Pmax)的标准化通过用由具有2θ(θ：X射线衍射角)为30.1±0.1度的低角侧的第一峰(P1)和具有峰的强度比第一峰(P1)的峰的强度大的、并且2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的高角侧的第二峰(P2)的两个峰的IWO膜构成的光入射侧的第一透明导电膜的标准化用光电动势元件的电池输出(Pmax)进行。此标准化用光电动势元件使用含约5wt％的SnO2粉末的In2O3粉末的烧结体构成的靶，用DC溅射法形成第一导电膜(ITO)。用DC溅射法形成此第一导电膜(ITO)的形成条件是：基板温度为60℃、Ar流量为200sccm、压力为0.5Pa、DC功率为1kW、向阴极施加的磁场为2000Gauss。此外，标准化用光电动势元件的其他构造和制作工序与上述的实施例2-1相同。
如图3所示，光入射侧的第一透明导电膜由IWO膜构成，具有峰的强度比低角侧的第一峰(P1)的峰的强度小的高角侧的第二峰(P2)的实施例2-1和2-2的试样、具有峰的强度比低角侧的第一峰(P1)的峰的强度大的高角侧的第二峰(P2)的实施例2-3的试样、与有一个峰(P2)的比较例2-1相比，可以看出电池输出(Pmax)增加。具体地说，在具有峰的强度比低角侧的第一峰(P1)的峰的强度小的高角侧的第二峰(P2)的实施例2-1和2-2的试样中，标准化电池输出(Pmax)分别为约102.7％和约101.9％。此外，在具有峰的强度比低角侧的第一峰(P1)的峰的强度大的高角侧的第二峰(P2)的实施例2-3的试样中，标准化电池输出(Pmax)为约100.1％。另一方面，在具有一个峰(P2)的比较例2-1的试样中，标准化电池输出(Pmax)为约98.9％。此外，比较例2-1的试样的标准化电池输出(Pmax)为比100％小的值，认为是因为相对于标准化用光电动势元件有两个峰，比较例2-1的试样只有一个峰。
下面，参照图4，对在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和靶内的WO3的含量、第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)的关系评价的结果进行说明。此外，在此试验中，制作了对应于本实施方式的第一透明导电膜的实施例3-1～3-9的试样、比较例3-1～3-7的试样，并且对这些制作的试样测定了第一透明导电膜的X射线衍射光谱，计算出第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)。
实施例3-1的试样使用含约1wt％WO3粉末的In2O3粉末的烧结体构成的靶，利用离子镀法在p型非晶态硅层上形成了约100nm厚的光入射侧的第一透明导电膜(IWO)，制作出光电动势元件。此时，使Ar和O2的混合气体的压力为约0.7Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa。此外，为了良好地检测X射线衍射光谱的信号，作为n型单晶硅基板，使用表面形成形状比较平坦的基板。此外，在实施例3-1的试样中，不形成光入射侧的第一集电极、与光入射侧相反一侧(n型单晶硅基板的背面一侧)的i型非晶态硅层、n型非晶态硅层、第二透明导电膜和第二集电极，考虑形成第一集电极和第二集电极时的热处理，在约200℃进行约80分钟的热处理。此实施例3-1的试样的其他构造和制作工序与上述本实施方式的光电动势元件1相同。此外，实施例3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8和3-9的试样使用WO3粉末含量分别为约1wt％、约3wt％、约3wt％、约4wt％、约4wt％、约4wt％、约1wt％和约3wt％的靶而制作。此外，使Ar和O2的混合气体的压力分别为约1.0Pa、约0.7Pa、约1.0Pa、约0.4Pa、约0.7Pa、约1.0Pa、约0.4Pa和约0.4Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa，制作了实施例3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8和3-9的试样。此外，比较例3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6和3-7的试样使用WO3粉末含量分别为约1wt％、3wt％、4wt％、5wt％、5wt％、5wt％和5wt％的靶而制作。此外，使Ar和O2的混合气体的压力分别为约1.3Pa、约1.3Pa、约1.3Pa、约0.4Pa、约0.7Pa、约1.0Pa和约1.3Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa，制作了比较例3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6和3-7的试样。此外，实施例3-2～3-9和比较例3-1～3-7的试样使除了上述以外的条件与实施例3-1的试样相同进行了制作。对这些实施例3-1～3-9的试样和比较例3-1～3-7的试样，用X射线分析装置测定了X射线衍射光谱，测定了光入射侧的第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)。其结果示于图4。
如图4所示，可以看出，在靶内的WO3含量为约1wt％～约4wt％的范围内，随WO3含量增加，第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)也增加。此外，在将Ar和O2的混合气体的压力设定为约0.7Pa和约1.0Pa的情况下，在WO3粉末含量为约1wt％～约4wt％的试样(实施例3-1、3-2、3-3、3-4、3-6和3-7)中，第一透明导电膜的第一峰(P1)变的比第二峰(P2)大。此外，在将Ar和O2的混合气体的压力设定为约0.4Pa的情况下，在WO3粉末含量为约1wt％和约3wt％的试样(实施例3-8和3-9)中，第一透明导电膜的第一峰(P1)变的比第二峰(P2)小。另一方面，在将Ar和O2的混合气体的压力设定为约0.4Pa的情况下，也如实施例3-5那样，如使靶内的WO3粉末含量为约4wt％，可以看出，第一透明导电膜的低角侧的第一峰(P1)变的比高角侧的第二峰(P2)大。此外，在使Ar和O2的混合气体的压力为约1.3Pa制作的比较例3-1、3-2、3-3和3-7的试样中，只看到第二峰(P2)。此外，在使用WO3粉末含量为约5wt％的靶制作的比较例3-4～比较例3-6的试样中，由于没有看到第二峰(P2)的峰的强度，只看到第一峰(P1)，所以在图4中没有表示第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)。
下面，参照图5，对评价光入射侧的第一透明导电膜的第一峰(P1)和第二峰(P2)的强度比(P1/P2)和光电动势元件的标准化耐侯性的关系的结果进行说明。此外，在此试验中，制作了对应于本实施方式的光入射侧的第一透明导电膜的实施例4-1～4-9的试样、比较例4-1的试样。
实施例4-1～4-9和比较例4-1的试样和与上述的实施例3-1～3-9和比较例3-1的试样不同，作为n型单晶硅基板使用在表面形成网纹构造(凹凸形状)的基板，并且在光入射侧的第一透明导电膜(IWO膜)的上面上和n型单晶硅基板的下面上，分别形成第一集电极和第二集电极。这些实施例4-1～4-9和比较例4-1的试样的其他构造和IWO膜的制作工序分别与上述的实施例3-1～3-9和比较例3-1的试样相同。然后，使用与上述本实施方式的光电动势模块10相同的制作工序制作了包括这些实施例4-1～4-9和比较例4-1的光电动势元件的光电动势模块。此外，在实施例4-1～4-9和比较例4-1的试样中，使用透湿性好的PVF薄膜作为背面薄膜5，进行了加速试验。此加速试验在湿度为85％、温度为85℃、时间为2000小时的条件下进行。然后，测定了在加速试验前和加速试验侯的电池输出(Pmax)，将加速试验后的电池输出(Pmax)用加速试验前的电池输出(Pmax)除，来计算耐侯性，进行耐侯性的标准化。其结果示于图5。此外，耐侯性的标准化用只能看到2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的峰的比较例4-1的试样进行。
如图5所示，第一透明导电膜由IWO膜构成，用第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)大于1的实施例4-1～4-7的试样与第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)小于1的实施例4-8和4-9的试样和有一个峰的比较例4-1的试样相比，可以看出提高了耐侯性。认为原因如下。也就是可以认为，由于在实施例4-1～4-7中，在形成第一透明导电膜时，用离子镀法，通过在p型非晶质硅层上形成第一透明导电膜，可以使在p型非晶质硅层上形成第一透明导电膜时的离子能量，减小到约10eV～约20eV，这样，由于可以减少离子对p型非晶质硅层、i型非晶质硅层和n单晶硅基板的损伤，所以可以抑制由p型非晶质硅层、i型非晶质硅层和n单晶硅基板的离子损伤引起的耐侯性的降低。此外，在实施例4-1～4-7中，认为由于在利用离子镀法这样的促进溅射材料的再排列的条件下，通过形成第一透明导电膜，可以提高第一透明导电膜的致密程度。此外，可以得知在第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)小于1的实施例4-8和4-9的试样和有一个峰的比较例4-1的试样中，没有发现大的差别。虽然详细的机理还不清楚，但可以认为这是因为在第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)小于1的实施例4-8和4-9的试样中，与第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)大于1的实施例4-1～4-7的试样不同，第一透明导电膜的致密程度没有提高。
此外，在第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)大于1的实施例4-1～4-7的试样中，标准化的耐侯性为约100.92％～约101.63％。此外，在第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)小于1的实施例4-8和4-9的试样中，标准化的耐侯性分别为约99.90％和约100.20％。根据以上可以认为，为了提高光电动势元件的耐侯性，希望光入射侧的第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)为1以上。
下面。参照图6，在形成光入射侧的第一透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和靶内的WO3的含量与光电动势元件的标准化电池输出(Pmax)的关系的评价结果进行说明。此外，在此试验中，制作出对应于本实施方式的第一透明导电膜的实施例5-1～5-9的试样、比较例5-1～5-7的试样。对这些制作的试样测定了电池输出(Pmax)。
实施例5-1～5-9和比较例5-1～5-7的试样与上述实施例3-1～3-9和比较例3-1～3-7的试样不同，作为n型单晶硅基板上使用在表面形成网纹构造(凹凸形状)的基板，并且在光入射侧的第一透明导电膜(IWO膜)的上面上和n型单晶硅基板的下面上，分别形成第一集电极和第二集电极。这些实施例5-1～5-9和比较例5-1～5-7的试样的其他构造和IWO膜的制作工序分别与上述的实施例3-1～3-9和比较例3-1～3-7的试样相同。对这些试样测定出电池输出(Pmax)，进行电池输出(Pmax)的标准化。其结果示于图6。此外，电池输出(Pmax)的标准化，利用与计算图3所示的实施例2-1、2-2、2-3和比较例2-1的标准化电池输出(Pmax)时相同的标准化用光电动势元件的电池输出(Pmax)进行。
如图6所示，可以看出，随靶内的WO3的含量增加，光电动势元件的电池输出(Pmax)有减少的倾向。其理由认为如下。也就是，可以认为随靶内的WO3的含量增加，可能使第一透明导电膜的比电阻降低，另一方面，由于第一透明导电膜内的W增加，光的透过率降低到第一透明导电膜的比电阻的降低率以上。此外，在Ar和O2的混合气体压力在约0.4Pa～约1.0Pa的条件下，靶内的WO3的含量为1wt％或3wt％的实施例5-1～5-4、5-8和5-9的标准化电池输出(Pmax)都为1以上。此外，在靶内的WO3的含量为4wt％的实施例5-5～5-7中，在实施例5-5和5-6中，标准化电池输出(Pmax)为1以上，实施例5-7中标准化电池输出(Pmax)变得比1小。此外，在靶内的WO3的含量为5wt％的比较例5-4～5-7中，标准化电池输出(Pmax)都比1小。此外，在靶内的WO3的含量为约1wt％～约5wt％的范围内，在Ar和O2的混合气体压力为约1.3Pa的比较例5-1、5-2、5-3和5-7中，标准化电池输出(Pmax)都比1小。
此外，标准化电池输出(Pmax)为1以上的靶内的WO3的含量为约1wt％或3wt％的实施例5-1～5-4、5-8和5-9具有同样的构造，并且用同样的制作工序制作出的上述实施例3-1～3-4、3-8和3-9的第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)如图4所示，为2以下。从以上可以认为，为了提高光电动势元件的电池输出(Pmax)，优选第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)在2以下。
下面，与由IWO膜形成的图2～图6所示的光入射侧的第一透明导电膜的情况不同，在用ITO膜形成光入射侧的第一透明导电膜的情况下，对第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)和光电动势元件的标准化耐侯性的关系的评价结果进行说明。此外，在此试验中，制作出对应于本实施方式的第一透明导电膜的实施例6-1，并对制作的试样测定了电池输出(Pmax)。
实施例6-1的试样使用含约3wt％SnO2粉末的In2O3粉末的烧结体构成的靶，用离子镀法在p型非晶态硅层上形成约100nm厚的光入射侧的第一透明导电膜(ITO)，制作出光电动势元件。此光电动势元件的其他的构造和制作工序，与上述的实施例4-1相同。使用与上述本实施方式的光电动势模块10相同的制作工序，制作出包括此实施例6-1的光电动势元件的光电动势模块。此外，在实施例6-1的试样中，使用透湿性好的PVF薄膜作为背面薄膜5，进行加速试验。此加速试验在湿度为85％、温度为85℃、时间为2000小时的条件下进行。然后测定出在加速试验前和加速试验侯的电池输出(Pmax)，将加速试验后的电池输出(Pmax)用加速试验前的电池输出(Pmax)除，计算耐侯性，进行耐侯性的标准化。实施例6-1的试样的第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)为约1.3。此外，实施例6-1的试样的标准化耐侯性为1.012。这样，明确得知，通过利用离子镀法，在由ITO膜形成第一透明导电膜的情况下，也可以使第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)为1以上，并且，在第一透明导电膜中不仅是使用IWO膜的情况，使用ITO膜的情况下也可以提高耐侯性。
此外，耐侯性的标准化利用第一透明导电膜的第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)为约0.5的标准化用光电动势模块进行。在此标准化用光电动势模块中，使用含约5wt％SnO2粉末的In2O3粉末的烧结体构成的靶，用DC溅射法形成第一导电膜(ITO膜)。用DC溅射法形成此第一导电膜(ITO)的形成条件是：基板温度为60℃、Ar流量为200sccm、压力为0.5Pa、DC功率为1kW、向阴极施加的磁场为2000Gauss。此外，标准化用光电动势模块的其他构造和制作工序与上述的实施例6-1的标准化用光电动势模块相同。
下面，参照图7，对形成与光入射侧相反一侧(n型单晶硅基板的背面一侧)的第二透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和光电动势元件的标准化耐侯性的关系评价的结果进行说明。此外，在此试验中，制作出对应于本实施方式的实施例7-1的试样、比较例7-1～7-2的试样。
实施例7-1、比较例7-1和7-2的试样使用含约1wt％WO3粉末的In2O3粉末的烧结体构成的靶，用离子镀法在p型非晶态硅层上，形成约100nm厚的光入射侧的第一透明导电膜(IWO)，制作出光电动势元件。此时，使Ar和O2的混合气体的压力为约0.7Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa。也就是，形成2θ(θ：X射线衍射角)具有两个峰，并且第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)大于1的第一透明导电性膜。此外，实施例7-1的试样使用含约1wt％WO3粉末的In2O3粉末的烧结体构成的靶，用离子镀法在n型非晶态硅层的背面，形成具有约100nm厚的、位于与光入射侧相反一侧的第二透明导电膜(IWO膜)。此时使Ar和O2的混合气体的压力为约1.3Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa。也就是，在实施例7-1中，形成只有2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的峰的第二透明导电膜。此外，比较例7-1的试样，在形成第二透明导电膜时，使Ar和O2的混合气体的压力为约0.7Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa。也就是，在比较例7-1中，形成2θ(θ：X射线衍射角)有两个峰，并且第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)大于1的第二透明导电性膜。此外，比较例7-2的试样在形成第二透明导电膜时，使Ar和O2的混合气体的压力为约0.4Pa，使混合气体中的Ar气的分压为约0.36Pa。也就是，在比较例7-2中，形成2θ(θ：X射线衍射角)有两个峰，并且第一峰(P1)与第二峰(P2)的强度比(P1/P2)小于1的第二透明导电性膜。然后，使用与上述本实施方式的光电动势模块10相同的制作工序制作出包括这些实施例7-1、比较例7-1和7-2的光电动势元件1的光电动势模块。此外，在实施例7-1、比较例7-1和7-2的试样中，使用透湿性好的PVF薄膜作为背面薄膜5，进行加速试验。此加速试验在湿度为85％、温度为85℃、时间为2000小时的条件下进行。然后测定出在加速试验前和加速试验侯的电池输出(Pmax)，将加速试验后的电池输出(Pmax)用加速试验前的电池输出(Pmax)除，计算耐侯性，进行耐侯性的标准化。其结果示于图7。此外，耐侯性的标准化用比较例7-1的试样进行。
如图7所示，形成只有2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的、位于与光入射侧相反一侧的第二透明导电性膜的实施例7-1的试样，与形成2θ(θ：X射线衍射角)有两个峰的第二透明导电性膜的比较例7-1和7-2的试样相比，可以看出耐侯性提高。认为其原因如下。也就是，在实施例7-1中，通过形成在透湿性好的PVF薄膜一侧形成只有2θ(θ：X射线衍射角)为30.6±0.1度的一个峰的第二透明导电性膜，与在透湿性好的PVF薄膜一侧形成2θ(θ：X射线衍射角)有两个峰的第二透明导电性膜的情况相比，使第二透明导电性膜的结晶性能降低，由于可以抑制通过晶界进入的水分，所以可以认为能使通过背面一侧的透湿性好的PVF薄膜进入的水分的耐侯性提高。
下面，对形成与光入射侧相反一侧的第二透明导电膜时，Ar和O2的混合气体压力和因加热造成的光电动势元件的弯曲的关系评价的结果进行说明。此外，在此试验中，制作出对应于本实施方式的实施例8-1的试样、比较例8-1的试样。
实施例8-1和比较例8-1的试样分别与上述实施例7-1和比较例7-1的光电动势元件1相同。此外，实施例8-1和比较例8-1的试样平面看具有一边为104mm的正方形状。可是，在实际使用环境中，在光入射侧的第一透明导电膜中，因光的照射产生温度升高，另一方面，位于与光入射侧相反一侧的第二透明导电膜中，由于入射光被光电动势元件1遮挡，认为难以产生因光的照射造成的温度升高。所以，为了重现此温度升高的差，将实施例8-1和比较例8-1的试样用加热板进行加热试验，加热试验将第一透明导电膜一侧放在加热板上，在温度为150℃、时间为20分钟的条件下进行。然后，观测出加热后的光电动势元件1的弯曲。在实施例8-1中的试样中，没有看到光电动势元件1的弯曲。另一方面，在比较例8-1的试样中，确认光电动势元件1有1mm～2mm的弯曲。因此认为，即使在实际的使用环境中，在实施例8-1中的试样中，在光电动势元件1上难以产生弯曲，在比较例8-1的试样中，在光电动势元件1上容易产生弯曲。认为其理由如下。也就是，在光入射侧和与光入射侧相反一侧，分别形成具有2θ(θ：X射线衍射角)有两个峰的第一透明导电性膜和第二透明导电性膜的比较例8-1中，光入射侧的第一透明导电性膜因光的入射造成的温度升高，比第二透明导电性膜因光的入射造成的温度升高多，由此，可以认为引起因温度升高造成的第一透明导电性膜的伸展量比第二透明导电性膜的伸展量大，所以，在第二透明导电性膜一侧产生光电动势元件1的弯曲。另一方面，在光入射侧形成2θ(θ：X射线衍射角)有两个峰的第一透明导电性膜，并且在与光入射侧相反一侧形成2θ(θ：X射线衍射角)有一个峰的第二透明导电性膜的实施例8-1中，光入射侧的第一透明导电性膜因光的入射造成温度的升高比第二透明导电性膜因光的入射造成温度的升高大的情况下，利用第二透明导电性膜比第一透明导电性膜容易延伸，由于可以减小因温度升高造成的第一透明导电性膜和第二透明导电性膜的延伸量的差，所以可以认为能抑制光电动势元件1产生弯曲。在实施例8-1中，通过这样抑制光电动势元件1产生弯曲，可以抑制在光电动势元件1的各层中产生龟裂和剥落，所以认为可以提高光电动势元件1的耐侯性。
此外，此次公开的实施方式和实施例应该认为所有点都是例子，不是限制的内容。本发明的范围不是上述实施方式和实施例的说明，是用专利要求范围表示，此外，包括了与专利要求范围具有均等含意和范围内所有的变更。
例如，在上述实施方式中，对使用由n型单晶硅基板构成的光电转换层的情况进行了说明，但本发明不限于此，在使用由p型单晶硅基板或非晶态硅层构成的光电转换层的情况下，也可以得到相同的效果。
此外，在上述实施方式中，在n型单晶硅基板的表面上形成i非晶态硅层、p非晶态硅层和第一透明导电膜，并且在n型单晶硅基板的背面上形成i非晶态硅层、n非晶态硅层和第二透明导电膜，但本发明不限于此，如在光入射侧形成第一透明导电膜，在与光入射侧相反一侧形成第二透明导电膜，在没有上述构造的光电动势元件中使用，也可以得到同样的效果。具体地说，也可以在n型单晶硅基板的表面上形成i非晶态硅层、p非晶态硅层和第一透明导电膜，并且在n型单晶硅基板的背面上形成第二透明导电膜。
此外，在上述实施方式中，以在非晶态硅层上形成透明导电膜的情况为例进行了说明，但本发明不限于此，在微晶硅层、非晶态SiC层、非晶态SiO层上形成本发明的透明导电膜的情况下，也可以得到同样的效果。
此外，在上述实施方式中，作为构成透明导电膜的材料使用了掺杂W或Sn的氧化铟(IWO或ITO)膜，但本发明不限于此，也可以使用在氧化铟中加入W或Sn，掺杂其他材料的透明导电膜。例如Ti、Zn、Ta和Re中至少一种，或将两种以上组合掺杂在透明导电膜中。例如也可以加入W，掺杂Ti、Sn和Zn中至少一种以上。
此外，在上述实施方式中，通过使用离子镀法，在形成透明导电膜时使离子的能量减小到约10eV～约20eV，形成由氧化铟构成的透明导电膜，但本发明不限于此，使用离子镀以外的、在形成透明导电膜时能使离子的能量减小到约100eV以下的方法，也可以形成具有在低角侧的第一峰(P1)和峰的强度比第一峰(P1)的峰的强度小的高角侧的第二峰(P2)的氧化铟膜构成的透明导电膜。例如，使用边施加强磁场边在DC上重叠RF的溅射法、脉冲调制DC放电、RF放电、VHF放电、微波放电或离子束蒸镀法等，通过设定可以使在形成透明导电膜时能使离子的能量减小到约100eV以下的形成条件，也可以形成具有在低角侧的第一峰(P1)和峰的强度比第一峰(P1)的峰的强度小的高角侧的第二峰(P2)的氧化铟膜构成的透明导电膜。这种情况下，如形成有有两个峰的(222)峰的氧化铟膜构成的透明导电膜，可以与本发明得到同样的效果。此外，在使用边施加强磁场边在DC上重叠RF的溅射法的情况下，通过在施加磁场为约3000Gauss、DC功率为1.2kW、RF功率为0.6kW的条件下形成，可以使在形成透明导电膜时能使离子的能量减小到约100eV以下，并且可以确认对作为透明导电膜基底的半导体层，可以抑制等离子体损伤。此外，在使用边施加强磁场边在DC上重叠RF的溅射法、脉冲调制DC放电、RF放电、VHF放电、微波放电的情况下，为了促使溅射材料(W或Sn)的再排列，希望在约150℃～约200℃的温度下使透明导电膜成膜。此外，用离子束蒸镀法的情况下，与使用离子镀法的上述实施方式相同，成膜时即使不加热也可以。
此外，在上述实施方式中，形成构成透明导电膜的氧化铟膜时，使用了Ar气，但本发明不限于此，也可以使用He、Ne、Kr、Xe其他的惰性气体或它们的混合气体。
此外，在上述实施方式中，使用RF等离子体CVD法形成i非晶态硅层和p型非晶态硅层，但本发明不限于此，也可以使用蒸镀法、溅射法、微波等离子体CVD法、ECR法、热CVD法、LPCVD(减压CVD)法等其他的方法，形成非晶态硅层。
此外，在上述实施方式中，作为半导体材料使用了硅(Si)，但本发明不限于此，也可以使用SiGe、SiGeC、SiC、SiN、SiGeN、SiSn、SiSnN、SiSnO、SiO、Ge、GeC、GeN中的某一种半导体。这种情况下，这些半导体也可以是晶态或含有氢或氟中至少一个的非晶态或微晶。
此外，在上述实施方式中，表示了光电动势元件中形成一个pin构造的例子，但本发明不限于此，也可以在光电动势元件中层叠形成多个pin构造。
Claims (20)
1.一种光电动势元件，其特征在于，包括：
光电转换层；
第一透明导电膜，在所述光电转换层的光入射侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层；以及
第二透明导电膜，在所述光电转换层的与光入射侧相反一侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层。
2.如权利要求1所述的光电动势元件，其特征在于：
所述第二氧化铟层的所述X射线衍射峰的2θ在30.6度附近，其中，θ为X射线衍射角。
3.如权利要求1所述的光电动势元件，其特征在于：
所述第一氧化铟层的所述两个X射线衍射峰由具有2θ在30.1度附近的低角侧的第一峰、以及2θ在30.6度附近的高角侧的第二峰构成，其中，θ为X射线衍射角，该第二峰的峰强度比所述第一峰的峰强度小。
4.如权利要求3所述的光电动势元件，其特征在于：
所述第一氧化铟层的所述第一峰和所述第二峰的强度比大于1。
5.如权利要求4所述的光电动势元件，其特征在于：
所述第一氧化铟层的所述第一峰和所述第二峰的强度比为2以下。
6.如权利要求1所述的光电动势元件，其特征在于：
所述第一氧化铟层和所述第二氧化铟层含有W。
7.如权利要求1所述的光电动势元件，其特征在于，还包括：
第一半导体层，所述第一透明导电膜在其表面上形成，由非晶态半导体和微晶半导体中的至少一种构成；
第一集电极，在所述第一透明导电膜的表面上形成；
第二半导体层，所述第二透明导电膜在其表面上形成，由非晶态半导体和微晶半导体中的至少一种构成；以及
第二集电极，在所述第二透明导电膜的表面上形成。
8.如权利要求1所述的光电动势元件，其特征在于：
所述第一氧化铟层和所述第二氧化铟层含有Sn。
9.一种光电动势模块，其特征在于，包括：
多个光电动势元件，其包括光电转换层，在所述光电转换层的光入射侧的表面上形成；具有(222)取向、并且包括具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜；以及在与光入射侧相反一侧的表面上形成，具有(222)取向、并且包括具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜，
透明的表面保护材料，配置在所述第一透明导电膜的光入射侧，以及
树脂薄膜，配置在所述第二透明导电膜的与光入射侧相反的一侧。
10.如权利要求9所述的光电动势模块，其特征在于：
所述第二氧化铟层的所述X射线衍射峰的2θ在30.6度附近，其中，θ为X射线衍射角。
11.如权利要求9所述的光电动势模块，其特征在于：
所述第一氧化铟层的所述两个X射线衍射峰由具有2θ在30.1度附近的低角侧的第一峰、以及2θ在30.6度附近的高角侧的第二峰构成，其中，θ为X射线衍射角，该第二峰的峰强度比所述第一峰的峰强度小。
12.如权利要求11所述的光电动势模块，其特征在于：
所述第一氧化铟层的所述第一峰和所述第二峰的强度比大于1。
13.如权利要求12所述的光电动势模块，其特征在于：
所述第一氧化铟层的所述第一峰和所述第二峰的强度比为2以下。
14.如权利要求9所述的光电动势模块，其特征在于：
所述第一氧化铟层和所述第二氧化铟层含有W。
15.如权利要求9所述的光电动势模块，其特征在于，还包括：
第一半导体层，所述第一透明导电膜在其表面上形成，由非晶态半导体和微晶半导体中的至少一种构成；
第一集电极，在所述第一透明导电膜的表面上形成；
第二半导体层，所述第二透明导电膜在其表面上形成，由非晶态半导体和微晶半导体中的至少一种构成；以及
第二集电极，在所述第二透明导电膜的表面上形成。
16.如权利要求9所述的光电动势模块，其特征在于：
所述第一氧化铟层和所述第二氧化铟层含有Sn。
17.一种光电动势元件的制造方法，其特征在于，包括：
形成光电转换层的工序；
利用离子镀法，在所述光电转换层的光入射侧的表面上，形成具有(222)取向、并且包含具有两个X射线衍射峰的第一氧化铟层的第一透明导电膜的工序；以及
利用离子镀法，在所述光电转换层的与光入射侧相反一侧的表面上，形成具有(222)取向、并且包含具有一个X射线衍射峰的第二氧化铟层的第二透明导电膜的工序。
18.如权利要求17所述的光电动势元件的制造方法，其特征在于：
形成所述第一透明导电膜的工序包括在10eV以上20eV以下的离子能量的条件下，用离子镀法形成所述第一透明导电膜的工序，
形成所述第二透明导电膜的工序包括在10eV以上20eV以下的离子能量的条件下，用离子镀法形成所述第二透明导电膜的工序。
19.如权利要求17所述的光电动势元件的制造方法，其特征在于：
形成所述第一透明导电膜的工序包括在靶中含有的WO3粉末在1wt％以上3wt％以下，而且在Ar和O2的混合气体压力在0.7Pa以上1.0Pa以下的条件下，用离子镀法形成所述第一透明导电膜的工序。
20.如权利要求17所述的光电动势元件的制造方法，其特征在于：
形成所述第一透明导电膜的工序包括使用含有SnO2粉末的靶，而且在Ar和O2的混合气体压力在0.4Pa以上1.0Pa以下的条件下，用离子镀法形成所述第一透明导电膜的工序。
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