JP2000349321A

JP2000349321A - 薄膜太陽電池とその製造方法

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Publication number: JP2000349321A
Application number: JP11161801A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Takano; 章弘高野
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2000-12-15
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: JP4488550B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ｉ層に微結晶シリコンを含有するアモルファス
シリコン膜を用いたｐｉｎ太陽電池の変換効率の向上を
図る。【解決手段】発電層のｉ層内の結晶分率が、膜厚方向で
制御された分布を持つようにする。長波長側では微結晶
太陽電池に近い分光感度を示し、短波長側ではアモルフ
ァスシリコン膜太陽電池に近い分光感度を示して、微結
晶太陽電池とアモルファスシリコン膜太陽電池との両者
の長所を兼ね備えた薄膜太陽電池とすることができる。
結晶分率の膜厚方向の分布を制御する方法としては、シ
ラン濃度、プラズマ発生用出力、結晶化阻害ガス等があ
り、いずれも制御の容易な手段である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微結晶シリコンを
含有するアモルファスシリコン薄膜（以下半結晶化アモ
ルファスシリコン膜と称し、アモルファスシリコンをａ
−Ｓｉと記す）を発電層とする薄膜太陽電池およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、半結晶化ａ−Ｓｉ膜を発電層と
する従来型の薄膜太陽電池の断面図である。６は、その
上に薄膜太陽電池を形成するガラス基板である。５は例
えば銀の下部電極であり、その上にａ−Ｓｉ膜のｎ層
４、半結晶化ａ−Ｓｉ膜のｉ層３、ａ−Ｓｉ膜のｐ層２
からなるｐｉｎ構造が形成されている。１は例えば酸化
インジウム錫（以下ＩＴＯと記す）の透明な上部電極で
ある。

【０００３】発電層である半結晶化ａ−Ｓｉ膜のｉ層３
は、完全に結晶化しているわけではなく、正しくは微結
晶シリコンを含有するａ−Ｓｉ膜である。半結晶化ａ−
Ｓｉ膜中の微結晶相の混合比を結晶分率と呼ぶことにす
る。

【０００４】半結晶化ａ−Ｓｉ膜のｉ層３の成膜は、従
来一定の成膜条件下でおこなわれ、特に成膜途中で変え
ることはおこなっておらず、その過程での結晶分率が注
目されることはなかった。

【０００５】なお、特開昭６２−１３２３７２号公報に
おいて東等により、ｐ側から受光するｐｉｎ型のａ−Ｓ
ｉ太陽電池で、ａ−Ｓｉのｉ層と微結晶シリコンのｎ層
との間に、完全に微結晶化したｉ層を設けた例が開示さ
れ、それによって分光感度が向上するとされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】半結晶化ａ−Ｓｉ膜
は、含まれる結晶成分により、ａ−Ｓｉ膜より長波長光
感度と電気的特性に優れる。しかし、可視光領域、特に
短波長側での吸収係数が小さく、この領域での光吸収特
性がａ−Ｓｉ膜より劣っている。

【０００７】本発明の第一の目的は、結晶シリコン膜と
ａ−Ｓｉ膜との長所を兼ね備えた薄膜太陽電池を提供す
ることにある。また、半結晶化ａ−Ｓｉ膜をｉ層に使用
する場合には、その成長初期に核発生プロセスを伴うた
め、ドーピング層との界面構造の制御が難しかった。例
えば下地のｎドーピング層がａ−Ｓｉ膜で、ｉ層が微結
晶シリコン膜の場合、その界面での結晶分率の制御等が
難しかった。

【０００８】本発明の第二の目的は、この部分での核発
生プロセスを制御し、半結晶化ａ−Ｓｉ膜の結晶分率の
制御等を容易にすることにある。更に、下部の電極層と
接するドーピング層の結晶性は、この部分での界面付着
力強度に大きく影響を与える。特に、ドーピング層に結
晶性の高い微結晶シリコン膜を使用する場合には、付着
力に問題が有った。本発明の第三の目的は、そのような
場合にこの部分での付着力強度を強化することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め本発明は、半結晶化ａ−Ｓｉ膜からなる発電層を有す
るｐｉｎ型薄膜太陽電池において、発電層の結晶分率が
膜厚方向で制御された分布を有するものする。

【００１０】ａ−Ｓｉと微結晶シリコンの光学的特性と
して、その吸収係数を比較すると、短波長光に対しては
ａ−Ｓｉが、長波長光に対しては微結晶シリコンが、高
い値を有している。また、電気的特性、特にキャリアの
移動度に関しては、微結晶シリコンの方がａ−Ｓｉより
優れている。このアモルファスおよび微結晶の両方の
相の混合比を、膜厚方向で変化させ、微結晶シリコンの
長波長光感度特性および電気伝導特性、ａ−Ｓｉの短波
長光感度特性といった、微結晶シリコンとａ−Ｓｉの長
所を共に活用して、太陽電池の変換効率を向上させるこ
とができる。

【００１１】特に発電層であるｉ層内の結晶分率が、膜
厚方向で制御されていると良い。ｉ層が最も厚く、キャ
リアの移動度も重要であるので、その層内の結晶分率の
分布の制御が重要である。

【００１２】半結晶化ａ−Ｓｉ膜のｉ層の下地となるド
ーピング層内の結晶分率が、電極界面側から微結晶を含
有するｉ層界面側にかけて、膜厚方向で制御された分布
を有しているとなお良い。

【００１３】半結晶化ａ−Ｓｉ膜のｉ層の下地となるド
ーピング層の界面側の結晶分率を高めることにより、こ
の部分での発電層の成長初期領域の制御が容易になる。
また、電極へのドーピング層を含む発電層の付着力は、
ａ−Ｓｉの方が微結晶シリコンより優れている。このた
め、電極と接し、ｉ層の下地となるドーピング層の膜厚
方向に結晶分率を変化させることにより、ｉ層成長初期
を制御し、かつ、電極への発電層の付着力を向上させる
ことが可能となる。

【００１４】複数個の薄膜太陽電池を直列に積層したタ
ンデム太陽電池において、ｉ層またはドーピング層内の
結晶分率が膜厚方向で制御された分布を有する太陽電池
を、少なくとも一個有するものでも良い。直列接続した
太陽電池でも上と同じ作用により、高効率の出力電圧が
得られる。

【００１５】半結晶化ａ−Ｓｉ膜太陽電池と直列接続す
る薄膜太陽電池としては、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉゲルマニ
ウム、ａ−Ｓｉカーバイド、ａ−Ｓｉナイトライド、ａ
−Ｓｉオキサイドを発電層とする太陽電池などがよい。
そしてそれらの太陽電池をトップ側にし、半結晶化ａ−
Ｓｉ膜太陽電池をボトム側とすると良い。

【００１６】それらの太陽電池はワイドギャップ太陽電
池であるのでトップ側にし、長波長側で吸収の良い半結
晶化ａ−Ｓｉ膜太陽電池をボトム側とすると、変換効率
が向上する。半結晶化ａ−Ｓｉ膜太陽電池と微結晶シリ
コン太陽電池とを直列接続しても良いし、微結晶シリコ
ンアロイ太陽電池を直列接続することもできる。そのよ
うにすれば、高い出力電圧が得られる。

【００１７】ｉ層内の結晶分率がドーピングｎ層からｐ
層にかけて、次第に増大することが良く、一時停滞して
いても良い。後掲の実施例欄で記述するようにそのよう
にすれば、高効率の薄膜太陽電池とすることができる。

【００１８】ｉ層またはドーピング層内の結晶分率を、
膜厚方向で制御する方法としては、例えば、モノシラ
ン、ジシラン、ジクロロシラン（以下それぞれＳｉ
Ｈ₄、Ｓｉ ₂Ｈ₆ 、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂と記す）などのシラ
ン系原料ガスの水素希釈率を変化させる方法、プラズマ
発生用の電源出力を変化させる方法、炭酸ガス、酸素、
窒素、メタン、アセチレン、ゲルマン、亜酸化窒素、フ
ォスフィン、ジボラン（以下それぞれＣＯ₂、Ｏ₂ 、Ｎ
₂ 、ＣＨ₄ 、Ｃ₂ Ｈ₂ 、ＧｅＨ₄ 、Ｎ₂ Ｏ、ＰＨ₃ 、Ｂ
₂ Ｈ₆ と記す）等の結晶化を阻害するガスの混合比を変
化させる方法、基板温度を変化させる方法、成膜室内圧
力を変化させる方法等を取ることができる。後掲の実施
例欄で記述するように上記のいずれの方法によっても、
結晶分率を制御することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】［実施例１］図２は、本発明によ
り膜厚方向に結晶分率を制御された分布を有する半結晶
化ａ−Ｓｉ膜の発電層を有する実施例１の半結晶化ａ−
Ｓｉ太陽電池の断面図である。６は、その上に薄膜太陽
電池を形成するガラス基板である。５は例えば銀の下部
電極であり、その上にａ−Ｓｉ膜のｎ層４、結晶分率に
分布を有する半結晶化ａ−Ｓｉ膜のｉ層１３、ａ−Ｓｉ
膜のｐ層２からなるｐｉｎ構造が形成されている。１は
ＩＴＯの上部電極である。

【００２０】各層の厚さは、例えば下部電極５が１００
nm、ｎ層４が５０nm、ｉ層１３が２μm 、ｐ層２が２０
nm、上部電極１が７０nmである。発電層であるｉ層１３
は、アモルファスおよび微結晶の結晶分率を、膜厚方向
で変化させた半結晶化ａ−Ｓｉ膜である。

【００２１】図３（ａ）は、ｉ層内の膜厚方向での結晶
化率を制御する際のプログラム図、図３（ｂ）は、シラ
ン濃度［ＳｉＨ₄／（ＳｉＨ₄＋Ｈ₂）］と結晶分率と
の関係を示す特性図、図３（ｃ）は、成膜した半結晶化
ａ−Ｓｉ膜の結晶分率分布図である。

【００２２】図３（ｂ）によれば、シラン濃度を高くす
るほど、結晶分率は低下している。但し、その特性には
膜厚依存性があり、膜厚が厚くなるほど、全体に結晶化
し易くなっている。

【００２３】従って、図３（ａ）のように、シラン濃度
を始め低く、途中で高く、その後また低くすることによ
って、図３（ｃ）のような結晶分率を有する薄膜太陽電
池が得られた。

【００２４】図１は、実施例１の結晶分率を制御された
分布を有する半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の分光感度特性
図である（実線）。縦軸は収率、横軸は波長である。比
較例としてａ−Ｓｉ太陽電池（一点鎖線）、および従来
の微結晶シリコン太陽電池（点線）の分光感度特性をも
示した。

【００２５】本実施例１の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池
は、長波長側でａ−Ｓｉ太陽電池より光を良く吸収し、
短波長側では従来の微結晶シリコン太陽電池より高い分
光感度特性が得られていることがわかる。

【００２６】特開昭６２−１３２３７２号公報において
東等により、ｐ側から受光するｐｉｎ型のａ−Ｓｉ太陽
電池で、ａ−Ｓｉのｉ層と微結晶シリコンのｎ層との間
に、完全に微結晶化したｉ層を設けた例が開示され、そ
れによって分光感度が向上するとされている。

【００２７】本発明は、微結晶を含むａ−Ｓｉ太陽電池
であること、ｉ層全体にわたって結晶分率を制御するこ
と、むしろｐｉｎ構造のｐ層に近くなる程結晶分率を高
くすること、完全に微結晶化はしていないことなどの点
で、上記の発明とは異なるものである。

【００２８】［実施例２］半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の
結晶分率を制御するには、シラン濃度［ＳｉＨ₄／（Ｓ
ｉＨ₄＋Ｈ₂）］以外に、成膜時のプラズマ電源の出力
を変えることによっても可能である。

【００２９】図４（ａ）は、その方法でのｉ層内の膜厚
方向での結晶分率を制御する際のプログラム図、図４
（ｂ）は、電源出力と結晶分率との関係を示す特性図、
図４（ｃ）は、成膜した微結晶シリコン膜の結晶分率分
布図である。

【００３０】図４（ｂ）によれば、電源出力を高くする
ほど、結晶分率は向上している。但しこの場合も、その
特性には膜厚依存性があり、この場合は膜厚が厚くなる
ほど、全体に結晶化し難くなっている。

【００３１】従って、図４（ａ）のように、電源出力を
始め高く、それから次第に低くすることによって、図４
（ｃ）のような結晶分率を有する薄膜太陽電池が得られ
た。本実施例２の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池は、実施例
１の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池とほぼ同じ分光感度特性
を示した。

【００３２】［実施例３］半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の
結晶分率を制御する方法としては、シラン濃度［ＳｉＨ
₄／（ＳｉＨ₄＋Ｈ₂）］と、成膜時の電源出力とを変
えることも勿論できる。

【００３３】図５は、シラン濃度［ＳｉＨ₄／（ＳｉＨ
₄＋Ｈ₂）］と成膜時の電源出力とを変えたときの結晶
分率の特性図である。但し約１μm 成膜時のものであ
る。この図に示すように、堆積した膜中の結晶分率を変
化させることが可能である。シラン濃度が低く、電源出
力の高い部分では結晶分率が高くなり、シラン濃度が高
い領域では、結晶分率が低くなっており、相対的にアモ
ルファス成分が増えることになる。この図を参考にすれ
ば、シラン濃度と電源出力と二つの変数を利用できるの
で成膜の自由度が増し、所望の結晶分率をもつ半結晶化
ａ−Ｓｉ膜が容易に得られ、より高性能な太陽電池の製
造に役立つ。

【００３４】［実施例４］半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の
結晶分率を制御するもう一つの方法として、例えばＣＯ
₂のような結晶化を阻害するガスを加える方法がある。
図６（ａ）は、ｉ層内の膜厚方向での結晶分率を制御す
る際のプログラム図、図６（ｂ）は、結晶化を阻害する
ガス濃度と結晶分率との関係を示す特性図、図６（ｃ）
は、成膜した微結晶シリコン膜の結晶分率分布図であ
る。

【００３５】図６（ｂ）によれば、結晶化を阻害するガ
ス濃度が高くなるほど、結晶分率は低下している。但
し、その特性には膜厚依存性があり、膜厚が厚くなるほ
ど、全体に結晶化し易くなっている。

【００３６】従って、図６（ａ）のように、結晶化を阻
害するガス濃度を始め低く、その後次第に増すことによ
って、結晶化阻害ガス分圧の低い部分では結晶分率が高
くなり、分圧が高い部分では、結晶分率が低くなり、図
６（ｃ）のような結晶分率を有する薄膜太陽電池が得ら
れた。

【００３７】本実施例４の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池
は、実施例１、２の薄膜太陽電池とほぼ同じ分光感度特
性を示した。結晶化を阻害するガスとしては、他にＯ
₂ 、Ｎ₂ 、ＣＨ₄ 、Ｃ₂ Ｈ₂ 、ＧｅＨ ₄ 、Ｎ₂ Ｏ、ＰＨ
₃ 、Ｂ₂ Ｈ₆ などがある。

【００３８】［実施例５］同一条件で微結晶を含有する
ｉ層を形成しても、結晶分率は、膜厚方向で一定にはな
らない。これは、微結晶膜成長初期の結晶核生成プロセ
ス、および、その後の結晶成長プロセスが存在するから
である。これは、前述の膜厚方向の結晶分率制御とは異
なるものであり、微結晶シリコンの成長モードにより、
結果として現れる膜厚方向での結晶率分布である。この
微結晶膜の成長初期に、いかに結晶核を生成させるか
は、微結晶ｉ層を含有する太陽電池の界面制御には重要
である。

【００３９】ｉ層の成長初期に、効果的に結晶成長を起
こさせるためには、その下部にあるドーピング層に、結
晶核あるいは結晶成長サイトを形成すればよい。これ
は、ｉ層と接するドーピング層界面部を、良質な微結晶
構造にさせておくことにより達成できる。ただし、ドー
ピング層は、電気的特性、光学的特性等の制約が大きい
ため、ドーピング層内の結晶分率も制御することで、太
陽電池特性を改善することが必要となる。

【００４０】ドーピング層内の膜厚方向の結晶分率制御
も、ｉ層と同様であり、水素希釈率、結晶化阻害ガスの
導入量、圧力、基板温度、電源出力等を変化させること
で達成できる。

【００４１】図８は、結晶分率の膜厚方向制御を行った
ドーピング層を用いた半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の断面
図である。６は、その上に薄膜太陽電池を形成するガラ
ス基板である。５は例えば銀の下部電極であり、その上
に結晶分率を制御された分布を有する半結晶化ａ−Ｓｉ
膜のｎ層１４、同じく結晶分率を制御された半結晶化ａ
−Ｓｉ膜のｉ層１３、ａ−Ｓｉ膜のｐ層２からなるｐｉ
ｎ構造が形成されている。１はＩＴＯの上部電極であ
る。

【００４２】本実施例５の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池で
は、実施例１〜４の薄膜太陽電池より５% 程、分光感度
特性が向上しただけでなく、付着力強化による耐候性も
向上した。

【００４３】［実施例６］結晶分率の膜厚方向制御を行
ったドーピング層あるいは（および）発電層より構成さ
れる微結晶シリコン太陽電池を、二層あるいは三層積層
したタンデム太陽電池に適用することもできる。

【００４４】図９は、二層積層した積層型太陽電池も断
面図である。６は、その上に薄膜太陽電池を形成するガ
ラス基板である。５は例えば銀の下部電極であり、その
上にａ−Ｓｉ膜のｎ層４、結晶分率を制御された半結晶
ａ−Ｓｉ膜のｉ層１３、ａ−Ｓｉ膜のｐ層２からなるｐ
ｉｎ構造、その上にａ−Ｓｉ膜のｎ層２４、ｉ層２３、
ａ−Ｓｉ膜のｐ層２２からなるｐｉｎ構造が形成されて
いる。１はＩＴＯの上部電極である。

【００４５】ボトム側の半結晶ａ−Ｓｉ太陽電池の各層
は実施例１と同じ厚さであり、トップ側のａ−Ｓｉ太陽
電池の各層の厚さは、ｎ層２４が２０nm、ｉ層２３が３
００nm、ｐ層２２が２０nmである。

【００４６】半結晶ａ−Ｓｉ太陽電池は、特にａ−Ｓｉ
と比較して、８００nm以上の長波長光に対する感度が高
いため、ミドルセルあるいはボトムセルとして利用する
と良い。本実施例６の半結晶ａ−Ｓｉ太陽電池では、従
来のタンデム太陽電池に比べ１０% 程、分光感度特性が
向上した。

【００４７】二層あるいは三層積層のタンデム太陽電池
として、半結晶ａ−Ｓｉ太陽電池と組み合わせるｉ層２
３用の材料としては、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉゲルマニウ
ム、ａ−Ｓｉカーバイド、ａ−Ｓｉナイトライド、ａ−
Ｓｉオキサイド、微結晶シリコンあるいはシリコンアロ
イの微結晶などが考えられる。この他、結晶分率を制御
する方法としては、実施例１〜４に挙げた方法の他に、
基板温度、圧力等により制御することも可能であった。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、微
結晶を含有するａ−Ｓｉ膜、半結晶化ａ−Ｓｉ膜のｐｉ
ｎ型薄膜太陽電池において、発電層のｉ層内、またはｉ
層の下地となるドーピング層内の結晶分率を、膜厚方向
で制御することにより、長波長側では微結晶太陽電池に
近い分光感度を示し、短波長側ではａ−Ｓｉ膜太陽電池
に近い分光感度を示す、すなわち微結晶太陽電池とａ−
Ｓｉ膜太陽電池との両者の長所を兼ね備えた薄膜太陽電
池とすることができる。半結晶化ａ−Ｓｉ膜の結晶分率
の制御方法としては、シラン濃度、プラズマ発生用出
力、結晶化阻害ガス等があり、いずれも制御の容易な手
段である。

【００４９】本発明は、薄膜太陽電池の高効率化をもた
らし、その普及、発展のために大きく貢献するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池お
よび比較例の分光特性図

【図２】本発明実施例１の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の
断面図

【図３】（ａ）は本発明実施例１の半結晶化ａ−Ｓｉ太
陽電池製造時のシラン濃度プログラム図、（ｂ）は結晶
分率とシラン濃度との関係を示す特性図、（ｃ）は本発
明実施例１の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池のｉ層内の結晶
分率分布図

【図４】（ａ）は本発明実施例２の半結晶化ａ−Ｓｉ太
陽電池製造時の電源出力プログラム図、（ｂ）は結晶分
率と電源出力との関係を示す特性図、（ｃ）は本発明実
施例２の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池のｉ層内の結晶分率
分布図

【図５】結晶分率とシラン濃度、電源出力との関係を示
す特性図

【図６】（ａ）は本発明実施例４の半結晶化ａ−Ｓｉ太
陽電池製造時の結晶化阻害ガス導入量プログラム図、
（ｂ）は結晶分率と結晶化阻害ガス導入量との関係を示
す特性図、（ｃ）は本発明実施例４の半結晶化ａ−Ｓｉ
太陽電池のｉ層内の結晶分率分布図

【図７】本発明実施例５の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の
断面図

【図８】本発明実施例６の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の
断面図

【図９】従来の半結晶化ａ−Ｓｉ太陽電池の断面図

【符号の説明】

１上部電極２、２２ａ−Ｓｉｐ層３半結晶化ａ−Ｓｉｉ層４、２４ａ−Ｓｉｎ層５下部電極６ガラス基板１３膜厚方向に結晶分率制御した半結晶化ａ−
Ｓｉｉ層１４膜厚方向に結晶分率制御した半結晶化ａ−
Ｓｉｎ層２３ａ−Ｓｉｉ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半結晶化アモルファスシリコン膜からなる
発電層を有するｐｉｎ型薄膜太陽電池において、発電層
の結晶分率が膜厚方向で制御された分布を有することを
特徴とする薄膜太陽電池。
【請求項２】発電層の内ｉ層の結晶分率が、膜厚方向で
制御された分布を有することを特徴とする請求項１記載
の薄膜太陽電池。
【請求項３】半結晶化アモルファスシリコン膜のｉ層の
下地となるドーピング層内の結晶分率が、電極界面側か
らｉ層界面側にかけて、膜厚方向で制御された分布を有
す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】複数個の薄膜太陽電池を直列に積層した積
層型太陽電池において、ｉ層またはドーピング層内の結
晶分率が膜厚方向で制御された分布を有する太陽電池
を、少なくとも一個有することを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の薄膜太陽電池。
【請求項５】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池と
アモルファスシリコン太陽電池とを直列接続したことを
特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池。
【請求項６】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池と
アモルファスシリコンゲルマニウム太陽電池とを直列接
続したことを特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池。
【請求項７】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池と
アモルファスシリコンカーバイド太陽電池とを直列接続
したことを特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池。
【請求項８】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池と
アモルファスシリコンナイトライド太陽電池とを直列接
続したことを特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池。
【請求項９】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池と
アモルファスシリコンオキサイド太陽電池とを直列接続
したことを特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池。
【請求項１０】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池
をボトム側とすることを特徴とする請求項５ないし９の
いずれかに記載の薄膜太陽電池。
【請求項１１】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池
と微結晶シリコン太陽電池とを直列接続したことを特徴
とする請求項４記載の薄膜太陽電池。
【請求項１２】半結晶化アモルファスシリコン太陽電池
と微結晶シリコンアロイ太陽電池とを直列接続したこと
を特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池。
【請求項１３】ｉ層内の結晶分率がドーピングｎ層から
ｐ層にかけて、次第に増大することを特徴とする請求項
１ないし１２のいずれかに記載の薄膜太陽電池。
【請求項１４】ｉ層内の結晶分率のドーピングｎ層から
ｐ層にかけての増大が、一時停滞していることを特徴と
する請求項１３に記載の薄膜太陽電池。
【請求項１５】半結晶化アモルファスシリコン膜のｉ層
またはドーピング層内の結晶分率が、膜厚方向で制御さ
れた分布を有するｐｉｎ型薄膜太陽電池の製造方法にお
いて、成膜時に供給するシラン系原料（例えば、モノシ
ラン、ジシラン、ジクロロシランなど、以下それぞれＳ
ｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆ 、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂と記す）ガスの水
素希釈率を変化させることにより、膜厚方向での結晶分
率の制御をおこなうことを特徴とする薄膜太陽電池の製
造方法。
【請求項１６】半結晶化アモルファスシリコン膜のｉ層
またはドーピング層内の結晶分率が、膜厚方向で制御さ
れた分布を有するｐｉｎ型薄膜太陽電池の製造方法にお
いて、成膜時のプラズマ発生用電源の出力を変化させる
ことにより、膜厚方向での結晶分率の制御をおこなうこ
とを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１７】半結晶化アモルファスシリコン膜のｉ層
またはドーピング層内の結晶分率が、膜厚方向で制御さ
れた分布を有するｐｉｎ型薄膜太陽電池の製造方法にお
いて、成膜時に供給ガスに混入させる、結晶化を阻害す
るガスの混合比を変化させることにより膜厚方向での結
晶分率の制御をおこなうことを特徴とする薄膜太陽電池
の製造方法。
【請求項１８】結晶化を阻害するガスとして、炭酸ガ
ス、酸素、窒素、メタン、アセチレン、ゲルマン、亜酸
化窒素、フォスフィン、ジボランＣＯ₂、Ｏ₂、Ｎ₂ 、
ＣＨ₄ 、Ｃ₂ Ｈ₂ 、ＧｅＨ₄ 、Ｎ₂ Ｏ、ＰＨ₃ 、Ｂ₂ Ｈ
₆ のいずれかを用いることを特徴とする請求項１５に記
載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１９】半結晶化アモルファスシリコン膜のｉ層
またはドーピング層内の結晶分率が、膜厚方向で制御さ
れたｐｉｎ型薄膜太陽電池の製造方法において、成膜時
に基板温度を変化させることにより、膜厚方向での結晶
分率の制御をおこなうことを特徴とする薄膜太陽電池の
製造方法。
【請求項２０】半結晶化アモルファスシリコン膜のｉ層
またはドーピング層内の結晶分率が、膜厚方向で制御さ
れたｐｉｎ型薄膜太陽電池の製造方法において、成膜時
に成膜室内圧力を変化させることによりｉ層内の膜厚方
向での結晶分率の制御をおこなうことを特徴とする薄膜
太陽電池の製造方法。