JP2011198964A - Thin-film photoelectric converter and method of manufacturing the same - Google Patents

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晋作 山口
Hiroyuki Fuchigami
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thin-film photoelectric converter with high-crystallinity conductive layers whose electrical property is prevented from deteriorating because of increase in electrical resistance in structural layers and structural defects and which excels in photoelectric conversion efficiency, and to provide a manufacturing method for the converter.SOLUTION: The manufacturing method for the thin-film photoelectric converter includes a first step for forming a transparent electrode layer on a translucent substrate, with the transparent electrode layer consisting of a transparent conductive film; a second step for forming an amorphous layer on the transparent electrode layer; a third step for forming a first crystalline conductive layer on the amorphous layer by the ion assistant plasma CVD method; a fourth step for forming a photoelectric conversion layer on the first crystalline conductive layer that converts light into electricity; a fifth step for forming a second conductive layer on the photoelectric conversion layer; and a sixth step for forming a rear surface reflective electrode layer on the second conductive layer.

Description

本発明は、薄膜結晶導電型層を有する光電変換装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion device having a thin film crystal conductivity type layer and a manufacturing method thereof.

近年、太陽電池の低コスト化、高効率化を両立するために薄膜太陽電池の開発が精力的になされており、多接合型の薄膜光電変換装置が注目されている。一般に、多接合型の光電変換装置の構成には透明導電層、光電変換層、導電型層、中間層、裏面反射電極層が含まれ、導電型層の作る内蔵電界によって光電変換層で発生したキャリアが輸送される。   In recent years, in order to achieve both low cost and high efficiency of solar cells, thin film solar cells have been vigorously developed, and multi-junction thin film photoelectric conversion devices have attracted attention. Generally, the configuration of a multi-junction photoelectric conversion device includes a transparent conductive layer, a photoelectric conversion layer, a conductive type layer, an intermediate layer, and a back reflective electrode layer, and is generated in the photoelectric conversion layer by a built-in electric field created by the conductive type layer. Carrier is transported.

光電変換層には、例えば非晶質シリコンや微結晶シリコンが用いられる。微結晶シリコン光電変換層を例にとると、製膜条件や被製膜物の表面状態などを工夫し、光電変換層の初期成長部分の結晶性を高める取り組みが必要である。ここで、被製膜物としては、例えば透明導電層付きガラス基板やこれに堆積されたシリコン薄膜が挙げられる。その手段の一つとして、結晶化させた導電型層上に光電変換層を堆積させることで核形成を促進させ、結晶性を高める方法がある。   For example, amorphous silicon or microcrystalline silicon is used for the photoelectric conversion layer. Taking a microcrystalline silicon photoelectric conversion layer as an example, it is necessary to devise film forming conditions and a surface state of a film to be manufactured to improve the crystallinity of the initial growth portion of the photoelectric conversion layer. Here, examples of the film to be manufactured include a glass substrate with a transparent conductive layer and a silicon thin film deposited thereon. As one of the means, there is a method of promoting nucleation and enhancing crystallinity by depositing a photoelectric conversion layer on a crystallized conductivity type layer.

また、導電型層の結晶性を高めて光電変換装置の電気的特性を向上させる取り組みもなされている。一般に導電型層は、膜厚が数ナノメートルから数十ナノメートルであり非常に薄いこと、ドーピングによって膜構造が乱れ易いこと、光吸収損失低減等のために例えば炭化シリコンや酸化シリコンなどのワイドギャップ材料が用いられること等の理由により、結晶化させることが困難である。そこで、導電型層を結晶化させるために、TFT関連デバイス作製等に用いられる、レーザーアニール法やイオンアシストプラズマCVD法を用いることが考えられる(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。   In addition, efforts have been made to improve the electrical characteristics of the photoelectric conversion device by increasing the crystallinity of the conductive layer. In general, the conductivity type layer has a film thickness of several nanometers to several tens of nanometers, is very thin, the film structure is easily disturbed by doping, and a wide range such as silicon carbide or silicon oxide for reducing light absorption loss. It is difficult to crystallize because of the use of a gap material. Therefore, in order to crystallize the conductive layer, it is conceivable to use a laser annealing method or an ion-assisted plasma CVD method used for manufacturing a TFT-related device or the like (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

薄膜光電変換装置の製造へのレーザーアニール法の適用は、近年に見られる太陽電池パネルの大面積化に対応する技術やコスト面の課題から、現状での適用は非常に難しい。これに対して、イオンアシストプラズマCVD法は、安価であり、大面積に製膜することが比較的容易なため、実用上、好適である。イオンアシストプラズマCVD法は、通常のプラズマCVD法による製膜過程において堆積面に活性イオンを照射することを特徴とし、これにより堆積物がエネルギを得て安定な結晶構造サイトへ移動し易くなり、結晶化が促進される。   The application of the laser annealing method to the manufacture of a thin film photoelectric conversion device is very difficult to apply at present due to the technology and cost problems corresponding to the increase in the area of solar cell panels seen in recent years. In contrast, the ion-assisted plasma CVD method is practically preferable because it is inexpensive and relatively easy to form a film over a large area. The ion-assisted plasma CVD method is characterized by irradiating active ions to a deposition surface in a film formation process by a normal plasma CVD method, which makes it easy for the deposit to acquire energy and move to a stable crystal structure site, Crystallization is promoted.

特開平7−094766号公報JP-A-7-094766 特開2002−030449号公報JP 2002-030449 A

しかしながら、イオンアシストプラズマCVD法による製膜時における活性イオンエネルギは数keV以上にも及ぶため、堆積面への活性イオン照射により堆積膜の内部へイオンが進入し、構造欠陥を誘発し得る。このため、多層の構造を有する薄膜太陽電池の製造にイオンアシストプラズマCVD法を用いる場合には、下地の透明導電膜や光電変換層へのイオンダメージによる電気抵抗の増加や構造欠陥の誘発が問題となっていた。   However, since the active ion energy during film formation by the ion-assisted plasma CVD method reaches several keV or more, ions can enter the inside of the deposited film by irradiating the deposited surface with active ions, and structural defects can be induced. For this reason, when ion-assisted plasma CVD is used for the production of thin-film solar cells having a multilayer structure, there is a problem of increased electrical resistance or induction of structural defects due to ion damage to the underlying transparent conductive film or photoelectric conversion layer. It was.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、結晶性の高い導電型層を有し、構成層における電気抵抗の増加や構造欠陥に起因した電気特性の低下が防止された光電変換効率に優れた薄膜光電変換装置およびその製造方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and has a highly crystalline conductive type layer, and a photoelectric conversion efficiency in which an increase in electrical resistance in a constituent layer and a decrease in electrical characteristics due to structural defects are prevented An object of the present invention is to obtain a thin film photoelectric conversion device and a method for manufacturing the same.

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光電変換装置の製造方法は、透光性基板上に透明導電膜からなる透明電極層を形成する第1工程と、前記透明電極層上に非晶質層を形成する第2工程と、前記非晶質層上にイオンアシストプラズマCVD法により結晶性の第1の導電型層を形成する第3工程と、前記結晶性の第1の導電型層上に、光を電気に変換する光電変換層を形成する第4工程と、前記光電変換層上に第2の導電型層を形成する第5工程と、前記第2の導電型層上に裏面反射電極層を形成する第6工程と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method of manufacturing a thin film photoelectric conversion device according to the present invention includes a first step of forming a transparent electrode layer made of a transparent conductive film on a light-transmitting substrate, A second step of forming an amorphous layer on the transparent electrode layer, a third step of forming a crystalline first conductivity type layer on the amorphous layer by ion-assisted plasma CVD, and the crystallinity A fourth step of forming a photoelectric conversion layer for converting light into electricity on the first conductive type layer, a fifth step of forming a second conductive type layer on the photoelectric conversion layer, and the second And a sixth step of forming a back-surface reflective electrode layer on the conductive type layer.

本発明によれば、非晶質層がイオンアシストプラズマCVD法におけるアシストイオンによるチャネリング現象を抑制して、結晶性の第1の導電型層およびその下層の膜へのダメージを抑制し、デバイス機能低下を引き起こすこと無く高い結晶性を有する結晶性の第1の導電型層を形成することができる。これにより、上層に製膜する光電変換層の初期部分の結晶性を高め、光電変換効率を向上させることができる、という効果を奏する。   According to the present invention, the amorphous layer suppresses the channeling phenomenon due to the assist ions in the ion-assisted plasma CVD method, thereby suppressing the damage to the crystalline first conductive type layer and the underlying film. A crystalline first conductivity type layer having high crystallinity can be formed without causing a decrease. Thereby, there exists an effect that the crystallinity of the initial part of the photoelectric converting layer formed into an upper layer can be improved, and photoelectric conversion efficiency can be improved.

図1は、本発明の実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の構造を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a single junction photoelectric conversion device according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of the manufacturing process of the single junction photoelectric conversion device according to the first embodiment of the present invention. 図3−1は、本発明の実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。FIGS. 3-1 is sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing process of the single junction photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. FIGS. 図3−2は、本発明の実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。3-2 is sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing process of the single junction photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 図3−3は、本発明の実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。FIGS. 3-3 is sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing process of the single junction photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. FIGS. 図3−4は、本発明の実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。3-4 is sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing process of the single junction photoelectric conversion apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 図4は、本発明の実施の形態1にかかる薄膜結晶導電型層の製造に用いるイオンアシストCVD装置の構成の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an ion-assisted CVD apparatus used for manufacturing the thin film crystal conductivity type layer according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態2にかかる多接合型光電変換装置の構造を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the multi-junction photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention.

以下に、本発明にかかる薄膜光電変換装置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。   Embodiments of a thin film photoelectric conversion device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding. The same applies between the drawings.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の構造を示す断面図である。実施の形態1にかかる単接合光電変換装置は、透光性絶縁基板1上に、透明電極層2、光電変換セル3、裏面透明導電層7、裏面反射電極層8が順次積層された構成を有する。光電変換セル3は、透明電極層2上に非晶質層30を介して薄膜結晶導電型層31、光電変換層32、導電型層33が順次積層された構成を有する。また、この単接合光電変換装置では、透光性絶縁基板1側から光が入射する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a single junction photoelectric conversion device according to Embodiment 1 of the present invention. The single-junction photoelectric conversion device according to the first embodiment has a configuration in which a transparent electrode layer 2, a photoelectric conversion cell 3, a back surface transparent conductive layer 7, and a back surface reflective electrode layer 8 are sequentially stacked on a translucent insulating substrate 1. Have. The photoelectric conversion cell 3 has a configuration in which a thin film crystal conductive layer 31, a photoelectric conversion layer 32, and a conductive layer 33 are sequentially stacked on the transparent electrode layer 2 via an amorphous layer 30. In this single junction photoelectric conversion device, light enters from the translucent insulating substrate 1 side.

透光性絶縁基板1としては、例えばガラス基板、ポリイミド若しくはポリビニルなどの耐熱性を有する光透過性樹脂、又はそれらが積層されたものなどを適宜用いることができるが、光透過性が高く、薄膜太陽電池全体を構造的に支持しえるものであれば特に限定されない。また、これらの表面に、透過性の高い金属膜、透明導電膜、絶縁膜を成膜したものであってもよい。   As the light-transmitting insulating substrate 1, for example, a glass substrate, a light-transmitting resin having heat resistance such as polyimide or polyvinyl, or a laminate of them can be used as appropriate. There is no particular limitation as long as it can structurally support the entire solar cell. Further, a metal film with high permeability, a transparent conductive film, or an insulating film may be formed on these surfaces.

透明電極層2は透光性導電材料からなり、例えば酸化錫(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In)などを用いることができる。なお、透明電極層2の膜中に微量の不純物が添加されていてもよい。また、透明電極層2は、これらの材料の積層膜であってもよい。透明電極層2は、例えばCVD法、スパッタリング法、蒸着法等の公知の方法を用いて形成される。また、透明電極層2は、表面に凹凸が形成された表面テクスチャー構造を有することが好ましい。このテクスチャー構造は、透光性絶縁基板1側から入射した光を散乱させ、光電変換セル3内での実質的な光路長を伸ばすことにより光吸収量を増加させ、光電変換効率を向上させることができる。 The transparent electrode layer 2 is made of a translucent conductive material. For example, tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), indium oxide (In 2 O 3 ), or the like can be used. A trace amount of impurities may be added to the film of the transparent electrode layer 2. The transparent electrode layer 2 may be a laminated film of these materials. The transparent electrode layer 2 is formed using a known method such as a CVD method, a sputtering method, or a vapor deposition method. Moreover, it is preferable that the transparent electrode layer 2 has a surface texture structure in which irregularities are formed on the surface. This texture structure scatters the light incident from the translucent insulating substrate 1 side, increases the light absorption amount by extending the substantial optical path length in the photoelectric conversion cell 3, and improves the photoelectric conversion efficiency. Can do.

光電変換セル3は、少なくとも1組のpn接合またはpin接合を有し、入射する光により発電を行って光起電力を発生させる薄膜半導体層(光電変換層)が1層以上積層されて構成される半導体層である。本実施の形態では、光電変換セル3は、非晶質層30を介して、第1導電型の薄膜結晶導電型層31、光電変換層32、第2導電型の導電型層33が順次積層されている。光電変換セル3には、例えば非晶質シリコン、微結晶シリコン、非晶質シリコンゲルマニウム、微結晶シリコンゲルマニウムを用いる。   The photoelectric conversion cell 3 has at least one pair of pn junctions or pin junctions, and is configured by stacking one or more thin film semiconductor layers (photoelectric conversion layers) that generate photovoltaic power by generating incident light. A semiconductor layer. In the present embodiment, the photoelectric conversion cell 3 includes a first conductive type thin film crystal conductive type layer 31, a photoelectric conversion layer 32, and a second conductive type conductive type layer 33 sequentially stacked via an amorphous layer 30. Has been. For the photoelectric conversion cell 3, for example, amorphous silicon, microcrystalline silicon, amorphous silicon germanium, or microcrystalline silicon germanium is used.

非晶質層30と薄膜結晶導電型層31とには同材料を用いることが好ましく、例えば非晶質シリコン、非晶質炭化シリコン、非晶質酸化シリコンを用いる。ここで非晶質層30と薄膜結晶導電型層31とに同材料を用いるのは、イオンアシストプラズマCVD法で部分的に融解・再結晶化される非晶質層30と、その直上に成長させる薄膜結晶導電型層31との格子間距離や結晶構造を同じにすることで界面の構造欠陥を最小限に抑えるためである。また、非晶質層30と薄膜結晶導電型層31とに同材料を用いない場合は、非晶質層30と薄膜結晶導電型層31との材料として、格子間距離や結晶構造が近い材料を選ぶことが好ましい。これは、界面の構造欠陥を最小限に抑えるためである。また、非晶質層30のうち結晶化した部分は、薄膜結晶導電型層31と一体となって導電型層として機能するため、電気抵抗が緩和される。   It is preferable to use the same material for the amorphous layer 30 and the thin film crystalline conductivity type layer 31. For example, amorphous silicon, amorphous silicon carbide, or amorphous silicon oxide is used. Here, the same material is used for the amorphous layer 30 and the thin-film crystalline conductive layer 31 because the amorphous layer 30 is partially melted and recrystallized by the ion-assisted plasma CVD method, and grown on the amorphous layer 30. This is because the interstitial distance and the crystal structure with the thin film crystal conductivity type layer 31 to be formed are made the same to minimize structural defects at the interface. In addition, when the same material is not used for the amorphous layer 30 and the thin film crystalline conductivity type layer 31, the material of the amorphous layer 30 and the thin film crystalline conductivity type layer 31 is a material having a close interstitial distance or a crystal structure. Is preferred. This is to minimize structural defects at the interface. In addition, the crystallized portion of the amorphous layer 30 is integrated with the thin film crystalline conductive layer 31 and functions as a conductive layer, so that the electrical resistance is relaxed.

また、イオンアシストプラズマCVD法における活性イオンによる透明電極層2へのダメージを抑制するために、非晶質層30の膜厚を0.1nm〜50nmとすることが好ましく、3nm〜20nmにすることがさらに好ましい。非晶質層30の膜厚をある程度以上の厚みにすることで、透明電極層2に到達する活性イオンを少なくでき、透明電極層2へのダメージを抑制できる。一方、非晶質層30の膜厚が厚くなりすぎると、この非晶質層30による光吸収損失が増える。したがって、非晶質層30の膜厚は、上記のような範囲とすることが好ましい。   Further, in order to suppress damage to the transparent electrode layer 2 due to active ions in the ion-assisted plasma CVD method, the thickness of the amorphous layer 30 is preferably 0.1 nm to 50 nm, and preferably 3 nm to 20 nm. Is more preferable. By setting the film thickness of the amorphous layer 30 to a certain level or more, active ions reaching the transparent electrode layer 2 can be reduced, and damage to the transparent electrode layer 2 can be suppressed. On the other hand, if the film thickness of the amorphous layer 30 becomes too thick, light absorption loss due to the amorphous layer 30 increases. Therefore, the film thickness of the amorphous layer 30 is preferably in the above range.

さらに、薄膜結晶導電型層31は、イオンアシストプラズマCVD法に用いるイオン種としてヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、アルゴン(Ar)ガス、クリプトン(Kr)ガス、キセノン(Xe)ガス等の不活性ガス、または水素(H)ガス、フッ素(F)ガス、フッ化水素(HF)ガス等の反応性ガスのうち少なくとも1種のガスから発生させたイオンを用いて形成されることが好ましい。これらのイオン種を用いることにより、安定して薄膜結晶導電型層31の結晶化を促進することができる。特に水素(H)ガスをイオン種に選ぶことで膜の組成に変化が小さく、クロスコンタミネーションの影響を無視できる。 Further, the thin film crystal conductivity type layer 31 includes helium (He) gas, neon (Ne) gas, argon (Ar) gas, krypton (Kr) gas, xenon (Xe) gas and the like as ion species used in the ion-assisted plasma CVD method. Or an ion generated from at least one kind of reactive gas such as hydrogen (H 2 ) gas, fluorine (F 2 ) gas, and hydrogen fluoride (HF) gas. It is preferable. By using these ionic species, crystallization of the thin film crystal conductive layer 31 can be promoted stably. In particular, by selecting hydrogen (H 2 ) gas as the ionic species, the change in the composition of the film is small, and the influence of cross contamination can be ignored.

また、薄膜結晶導電型層31の膜厚は、0.1nm〜50nmとすることが好ましく、3nm〜20nmにすることがさらに好ましい。薄膜結晶導電型層31の膜厚を上記の範囲とすることで、薄膜結晶導電型層31が任意の結晶性を有する上、この薄膜結晶導電型層31による光吸収損失を許容できる。したがって、薄膜結晶導電型層31の膜厚は、0.1nm〜50nmとすることが好ましい。   The film thickness of the thin-film crystalline conductivity type layer 31 is preferably 0.1 nm to 50 nm, and more preferably 3 nm to 20 nm. By setting the film thickness of the thin film crystal conductivity type layer 31 in the above range, the thin film crystal conductivity type layer 31 has arbitrary crystallinity, and light absorption loss by the thin film crystal conductivity type layer 31 can be allowed. Therefore, the film thickness of the thin film crystalline conductivity type layer 31 is preferably 0.1 nm to 50 nm.

裏面反射電極層8は、裏面電極として機能するとともに、光電変換層32で吸収されなかった光を反射して再度光電変換層32に戻す反射層として機能するため、光電変換効率の向上に寄与する。したがって、裏面反射電極層8は、光反射率が大きく導電率が高いことが好ましい。このような裏面反射電極層8は、例えば銀(Ag)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の金属材料、またはこれらの金属材料の合金、これらの金属材料の窒化物、これらの金属材料の酸化物などにより形成することができる。なお、これらの裏面反射電極層8の具体的材料は特に限定されるものではなく、周知の材料から適宜に選択して用いることができる。裏面反射電極層8は、蒸着法やスパッタリング法などの公知の方法によって作製できる。   The back surface reflective electrode layer 8 functions as a back surface electrode and also functions as a reflective layer that reflects light that has not been absorbed by the photoelectric conversion layer 32 and returns the light back to the photoelectric conversion layer 32, thereby contributing to improvement in photoelectric conversion efficiency. . Therefore, it is preferable that the back surface reflective electrode layer 8 has a high light reflectance and a high electrical conductivity. Such a back reflective electrode layer 8 is made of, for example, a metal material such as silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), an alloy of these metal materials, a nitride of these metal materials, or these metal materials. The oxide can be formed. In addition, the specific material of these back surface reflective electrode layers 8 is not specifically limited, It can select from a well-known material suitably and can be used. The back reflective electrode layer 8 can be produced by a known method such as a vapor deposition method or a sputtering method.

また、光電変換セル3と裏面反射電極層8との間には、酸化錫(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)等の透光性導電材料からなる裏面透明導電層7を形成することが好ましい。なお、透明電極層2の膜中に微量の不純物が添加されていてもよい。また、裏面透明導電層7は、これらの材料の積層膜であってもよい。裏面透明導電層7は、例えばCVD法、スパッタリング法、蒸着法等の公知の方法を用いて形成できる。 Between the photoelectric conversion cell 3 and the back reflective electrode layer 8, tin oxide (SnO 2), it is preferable to form the back transparent conductive layer 7 made of a translucent conductive material such as zinc oxide (ZnO) . A trace amount of impurities may be added to the film of the transparent electrode layer 2. The back transparent conductive layer 7 may be a laminated film of these materials. The back transparent conductive layer 7 can be formed by using a known method such as a CVD method, a sputtering method, or a vapor deposition method.

つぎに、上記のように構成された本実施の形態にかかる単接合光電変換装置の製造方法について説明する。図2は、実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。図3−1〜図3−4は、実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造工程の一例を説明するための断面図である。   Next, a method for manufacturing the single junction photoelectric conversion device according to the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of a manufacturing process of the single junction photoelectric conversion device according to the first embodiment. 3A to 3D are cross-sectional views for explaining an example of the manufacturing process of the single junction photoelectric conversion device according to the first embodiment.

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プラズマCVD法などによりSiO膜を形成するのがよい。 First, the translucent insulating substrate 1 is prepared. Here, a non-alkali glass substrate is used as the translucent insulating substrate 1 and will be described below. In addition, an inexpensive soda lime glass substrate may be used as the translucent insulating substrate 1, but in this case, in order to prevent the diffusion of alkali components from the translucent insulating substrate 1, an SiO 2 film is formed by plasma CVD or the like. It is good to form.

つぎに、たとえば酸化スズ(SnO)膜をスパッタリング法により透光性絶縁基板1上に製膜し、表面に凹凸を有する透明電極層2を形成する(ステップS10)。透明電極層2を形成する方法としてスパッタリング法の他に、CVD法や蒸着法等の公知の方法を用いてもよい。 Next, for example, a tin oxide (SnO 2 ) film is formed on the translucent insulating substrate 1 by a sputtering method, and the transparent electrode layer 2 having irregularities on the surface is formed (step S10). As a method of forming the transparent electrode layer 2, a known method such as a CVD method or a vapor deposition method may be used in addition to the sputtering method.

つぎに、透明電極層2上に光電変換セル3を形成する。まず、プラズマCVD法により透明電極層2上に非晶質層30を形成する(ステップS20、図3−1)。つぎに、透明電極層2上にイオンアシストプラズマCVD法により薄膜結晶導電型層31を形成する(ステップS30、図3−2)。   Next, the photoelectric conversion cell 3 is formed on the transparent electrode layer 2. First, the amorphous layer 30 is formed on the transparent electrode layer 2 by plasma CVD (step S20, FIG. 3-1). Next, a thin film crystal conductive layer 31 is formed on the transparent electrode layer 2 by ion-assisted plasma CVD (step S30, FIG. 3-2).

プラズマCVD法による非晶質層30の形成には、例えば真空チャンバ内にシラン(SiH)ガス、水素(H)ガスを流量比1:X(0≦X≦50)で導入し、ドープガスとして例えばホスフィン(PH)またはジボラン(B)をシラン(SiH)ガスに対して0.1体積%〜1体積%導入し、例えば13MHz〜60MHz程度の高周波電源によりRFパワーを15mW/cm〜320mW/cmで印加することで発生する容量結合型プラズマを用いる。 In order to form the amorphous layer 30 by the plasma CVD method, for example, silane (SiH 4 ) gas and hydrogen (H 2 ) gas are introduced into the vacuum chamber at a flow ratio of 1: X (0 ≦ X ≦ 50), and a dope gas As an example, phosphine (PH 3 ) or diborane (B 2 H 6 ) is introduced in an amount of 0.1 to 1% by volume with respect to silane (SiH 4 ) gas, and the RF power is set to 15 mW by a high frequency power source of, for example, about 13 MHz to 60 MHz. Capacitively coupled plasma generated by applying at / cm 2 to 320 mW / cm 2 is used.

イオンアシストプラズマCVD法による薄膜結晶導電型層31の形成方法には、図4に示されるような製膜装置を使用し、通常の容量結合型プラズマCVD法による導電型層の形成と同時に、イオン源からのイオン照射を行う。図4は、本実施の形態にかかる薄膜結晶導電型層31の製造に用いるイオンアシストCVD装置の構成の一例を示す模式図である。   The thin film crystal conductive type layer 31 is formed by the ion-assisted plasma CVD method using a film forming apparatus as shown in FIG. 4, and simultaneously with the formation of the conductive type layer by the normal capacitively coupled plasma CVD method, Ion irradiation from the source is performed. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an ion-assisted CVD apparatus used for manufacturing the thin film crystal conductivity type layer 31 according to the present embodiment.

この装置を用いて薄膜結晶導電型層31を形成するにあたっては、透光性絶縁基板1を真空チャンバ9内において基板ホルダー(カソード)10上に設置するとともに、真空チャンバ9内を真空排気系12の運転により所定圧力とする。   In forming the thin film crystal conductive layer 31 using this apparatus, the translucent insulating substrate 1 is placed on the substrate holder (cathode) 10 in the vacuum chamber 9, and the vacuum chamber 9 is evacuated in the vacuum chamber 12. The predetermined pressure is set by the operation of

次いで、原料ガス供給部13からシャワープレート(アノード)11を介して真空チャンバ9内にシリコン系ガスを含む原料ガスを導入するとともに、高周波電源16からマッチングボックス15を介して誘導結合型高周波電界を印加して前記導入したガスをプラズマ化し、真空チャンバ9内にプラズマを形成する。原料ガスとしては、シリコン系ガスのうち少なくとも一種のガス又はシリコン系ガスのうち少なくとも一種のガスと反応性ガスのうち少なくとも一種のガスを用いる。   Next, a source gas containing silicon-based gas is introduced into the vacuum chamber 9 from the source gas supply unit 13 through the shower plate (anode) 11, and an inductively coupled high-frequency electric field is applied from the high-frequency power source 16 through the matching box 15. The applied gas is converted into plasma, and plasma is formed in the vacuum chamber 9. As the source gas, at least one kind of silicon-based gas or at least one kind of silicon-based gas and at least one kind of reactive gas are used.

また、イオン源17にイオン源用ガス供給部14からイオンの原料ガスを導入し、これに高周波電源16からマッチングボックス15を介して高周波電力を供給して、真空チャンバ9内にプラズマを発生させ、図示しないイオン照射用電極系に加速電極18、減速電極19により適当な電圧を印加することによりプラズマから加速エネルギ2keV以上、より好ましくは5keV以上でイオンを引き出し、透光性絶縁基板1上に該イオンビームを照射する。透光性絶縁基板1上に結晶性シリコン膜が形成される。   Further, ion source gas is introduced into the ion source 17 from the ion source gas supply unit 14, and high frequency power is supplied from the high frequency power source 16 through the matching box 15 to generate plasma in the vacuum chamber 9. By applying an appropriate voltage to the ion irradiation electrode system (not shown) by the acceleration electrode 18 and the deceleration electrode 19, ions are extracted from the plasma at an acceleration energy of 2 keV or more, more preferably 5 keV or more, and the ions are extracted onto the translucent insulating substrate 1. Irradiation of the ion beam is performed. A crystalline silicon film is formed on the translucent insulating substrate 1.

ここで、容量結合型プラズマCVD法については、例えばシラン(SiH)ガス、水素(H)ガスを流量比1:X(0≦X≦300)で導入し、13MHz〜60MHz程度の高周波電源によりRFパワーを15mW/cm〜800mW/cm印加する条件を用いる。また、イオン照射については、照射するイオンとして例えば水素(H)ガスイオンを使用し、イオンエネルギを2keV以上として照射する条件を適用する。また、さらなる結晶性向上のためには、好ましくはイオンエネルギを5keV以上として照射する条件を適用する。照射するイオン種としては、上述したように不活性ガスまたは反応性ガスが挙げられる。その中でも、薄膜光電変換装置の形成時には水素(H)ガスが用いられることが多いため、水素(H)ガスを用いることが好ましい。これら以外のガスを用いると膜中へのコンタミネーションの影響が懸念される。 Here, for the capacitively coupled plasma CVD method, for example, silane (SiH 4 ) gas and hydrogen (H 2 ) gas are introduced at a flow ratio of 1: X (0 ≦ X ≦ 300), and a high frequency power source of about 13 MHz to 60 MHz. using the conditions applied 15mW / cm 2 ~800mW / cm 2 RF power by. In addition, for ion irradiation, for example, hydrogen (H 2 ) gas ions are used as ions to be irradiated, and irradiation conditions are applied with ion energy set to 2 keV or higher. In order to further improve the crystallinity, it is preferable to apply a condition of irradiation with ion energy of 5 keV or higher. As described above, the ion species to be irradiated include an inert gas or a reactive gas. Among these, since hydrogen (H 2 ) gas is often used when forming a thin film photoelectric conversion device, it is preferable to use hydrogen (H 2 ) gas. When other gases are used, there is a concern about the influence of contamination in the film.

薄膜結晶導電型層31形成時、非晶質層30が下地の透明電極層2へ到達する活性イオンを減少させることで、アシストイオンによるチャネリング現象を抑制して下地の透明電極層2へのイオンダメージを抑制する。これにより、イオンダメージに起因した構造欠陥等によるデバイス機能低下を引き起こすことが防止される。また、アシストイオンによる結晶化促進作用により、薄膜結晶導電型層31を結晶化させることができ、高い結晶性を有する薄膜結晶導電型層31を形成することができる。したがって、アシストイオンによるイオンダメージに起因したデバイス機能低下を引き起こすこと無く、高い結晶性を有する薄膜結晶導電型層31を形成することができる。また、薄膜結晶導電型層31形成時、非晶質層30におけるイオン照射面と層内部がアシストイオンの持つエネルギによって部分的に溶融・再結晶化し、膜厚方向の導電性を増す。これにより、薄膜光電変換装置の電気特性が保持される。   When the thin film crystalline conductive layer 31 is formed, the amorphous layer 30 reduces active ions that reach the underlying transparent electrode layer 2, thereby suppressing channeling phenomenon due to assist ions and ions to the underlying transparent electrode layer 2. Suppresses damage. As a result, it is possible to prevent the device function from being lowered due to a structural defect caused by ion damage. Further, the thin film crystal conductive type layer 31 can be crystallized by the crystallization promoting action by assist ions, and the thin film crystal conductive type layer 31 having high crystallinity can be formed. Therefore, the thin film crystalline conductive layer 31 having high crystallinity can be formed without causing a device function deterioration due to ion damage caused by assist ions. Further, when the thin film crystalline conductive layer 31 is formed, the ion irradiation surface and the inside of the amorphous layer 30 are partially melted and recrystallized by the energy of assist ions, and the conductivity in the film thickness direction is increased. Thereby, the electrical characteristics of the thin film photoelectric conversion device are maintained.

また、薄膜結晶導電型層31の形成時には、非晶質層30が溶融・再結晶化することで、薄膜結晶導電型層31を含む結晶層の構造体が形成される。この構造体については、レーザーラマン分光法による非晶質シリコンTOモードに対する結晶質シリコンTOモードのラマンピーク強度比は1〜5であることが好ましい。ラマンピーク強度比が1より小さい場合には、この構造体による光吸収損失が顕著となる。また、ラマンピーク強度比が5より大きい場合には、この構造体上に成長させる光電変換層32が結晶質を含む場合に構造欠陥が生じやすくなる。ラマンピーク強度比を1〜5とすることで、光吸収損失低減、かつ上層構造欠陥抑制を達成できる。   Further, when the thin film crystal conductive type layer 31 is formed, the amorphous layer 30 is melted and recrystallized, whereby a crystal layer structure including the thin film crystal conductive type layer 31 is formed. For this structure, the ratio of the Raman peak intensity of the crystalline silicon TO mode to the amorphous silicon TO mode by laser Raman spectroscopy is preferably 1-5. When the Raman peak intensity ratio is smaller than 1, the light absorption loss due to this structure becomes significant. When the Raman peak intensity ratio is larger than 5, a structural defect is likely to occur when the photoelectric conversion layer 32 grown on the structure contains a crystalline material. By setting the Raman peak intensity ratio to 1 to 5, light absorption loss can be reduced and upper layer structure defect suppression can be achieved.

薄膜結晶導電型層31の形成後、薄膜結晶導電型層31上にプラズマCVD法により光電変換層32を形成する(ステップS40)。ここで、薄膜結晶導電型層31が高い結晶性を有することにより、その上に製膜される光電変換層32の初期部分の結晶性を高め、光電変換効率を向上させることができる。続いて、光電変換層32上にプラズマCVD法により導電型層33を形成する(ステップS50、図3−3)。   After the formation of the thin film crystal conductivity type layer 31, the photoelectric conversion layer 32 is formed on the thin film crystal conductivity type layer 31 by plasma CVD (step S40). Here, when the thin film crystalline conductive layer 31 has high crystallinity, the crystallinity of the initial portion of the photoelectric conversion layer 32 formed thereon can be increased, and the photoelectric conversion efficiency can be improved. Subsequently, the conductive layer 33 is formed on the photoelectric conversion layer 32 by plasma CVD (step S50, FIG. 3-3).

つぎに、導電型層33上に裏面透明導電層7として例えば酸化亜鉛(ZnO)をCVD法、スパッタリング法、蒸着等の公知の方法を用いて形成する(ステップS60)。続いて、裏面透明導電層7上に裏面反射電極層8として例えば銀(Ag)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の金属薄膜をスパッタリング法、蒸着法などの公知の方法によって形成する(ステップS70、図3−4)。以上により、図1に示す実施の形態1にかかる単接合光電変換装置が製造される。   Next, for example, zinc oxide (ZnO) is formed on the conductive type layer 33 as the back transparent conductive layer 7 by using a known method such as CVD, sputtering, or vapor deposition (step S60). Subsequently, a metal thin film such as silver (Ag), aluminum (Al), or copper (Cu) is formed on the back transparent conductive layer 7 as a back reflective electrode layer 8 by a known method such as sputtering or vapor deposition ( Step S70, FIG. 3-4). As described above, the single junction photoelectric conversion device according to the first embodiment shown in FIG. 1 is manufactured.

上述した実施の形態1においては、イオンアシストプラズマCVD法により薄膜結晶導電型層31を形成する前に、下地層として非晶質層30を透明電極層2上に形成する。非晶質層30は、イオンアシストプラズマCVD法による薄膜結晶導電型層31の形成時に、アシストイオンによるチャネリング現象を抑制して下層の透明電極層2へのイオンダメージを抑制する。これにより、イオンダメージに起因した構造欠陥等によるデバイス機能低下を引き起こすこと無く薄膜結晶導電型層31を結晶化させることができ、高い結晶性を有する薄膜結晶導電型層31を形成することができる。そして、薄膜結晶導電型層31が高い結晶性を有することにより、該薄膜結晶導電型層31の上層に製膜する光電変換層32の初期部分の結晶性を高め、光電変換効率を向上させることができる。なお、本発明においては、非晶質層30上に薄膜結晶導電型層31を直接形成することが必須であるが、他の構成については、追加・削除等、必要に応じて適宜変更可能である。   In the first embodiment described above, the amorphous layer 30 is formed on the transparent electrode layer 2 as a base layer before the thin film crystal conductive layer 31 is formed by the ion-assisted plasma CVD method. The amorphous layer 30 suppresses ion damage to the lower transparent electrode layer 2 by suppressing the channeling phenomenon due to assist ions when the thin film crystal conductive layer 31 is formed by the ion-assisted plasma CVD method. Thereby, the thin film crystal conductive type layer 31 can be crystallized without causing a device function deterioration due to structural defects caused by ion damage, and the thin film crystal conductive type layer 31 having high crystallinity can be formed. . And, since the thin film crystal conductivity type layer 31 has high crystallinity, the crystallinity of the initial part of the photoelectric conversion layer 32 formed on the thin film crystal conductivity type layer 31 is increased, and the photoelectric conversion efficiency is improved. Can do. In the present invention, it is indispensable to directly form the thin-film crystalline conductive layer 31 on the amorphous layer 30, but other configurations can be appropriately changed as necessary, such as addition / deletion. is there.

また、イオンアシストプラズマCVD法を用いるため、安価に且つ大面積に製膜することができる。   In addition, since the ion-assisted plasma CVD method is used, the film can be formed at a low cost and in a large area.

実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2にかかる多接合型光電変換装置の構造を示す断面図である。実施の形態2にかかる多接合型光電変換装置は、透光性絶縁基板1上に、透明電極層2、前方光電変換セル3、中間光電変換セル4、中間層5、後方光電変換セル6、裏面透明導電層7、裏面反射電極層8が順次積層された三接合型光電変換装置である。また、この多接合型光電変換装置では、透光性絶縁基板1側から光が入射する。なお、実施の形態1の場合と同様の部材については、図1と同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the multi-junction photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention. The multi-junction photoelectric conversion device according to the second embodiment includes a transparent electrode layer 2, a front photoelectric conversion cell 3, an intermediate photoelectric conversion cell 4, an intermediate layer 5, a rear photoelectric conversion cell 6, on a translucent insulating substrate 1. This is a three-junction photoelectric conversion device in which a back transparent conductive layer 7 and a back reflective electrode layer 8 are sequentially laminated. In this multi-junction photoelectric conversion device, light enters from the translucent insulating substrate 1 side. In addition, about the member similar to the case of Embodiment 1, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol as FIG.

また、この多接合型光電変換装置では、光電変換セルの接合数を三接合としているが、本発明においては光電変換セルの接合数に限定は無い。例えば二接合以上の光電変換装置、例えば非晶質シリコンと微結晶シリコンからなる二接合光電変換装置、さらにはこれに非晶質シリコンゲルマニウムを加えた三接合光電変換装置にも適用する場合などが挙げられるが、組み合わせはこの限りではない。   Further, in this multi-junction photoelectric conversion device, the number of junctions of the photoelectric conversion cells is three junctions, but the number of junctions of the photoelectric conversion cells is not limited in the present invention. For example, it may be applied to a photoelectric conversion device having two or more junctions, for example, a two-junction photoelectric conversion device composed of amorphous silicon and microcrystalline silicon, or a three-junction photoelectric conversion device to which amorphous silicon germanium is added. The combination is not limited to this.

前方光電変換セル3、中間光電変換セル4、後方光電変換セル6は、少なくとも1組のpn接合またはpin接合を有し、入射する光により発電を行って光起電力を発生させる薄膜半導体層が1層以上積層されて構成される半導体層である。前方光電変換セル3は、実施の形態1における光電変換セル3と同じである。本実施の形態では、前方光電変換セル3は、非晶質層30を介して透明電極層2上に薄膜結晶導電型層31、光電変換層32、導電型層33が順次積層されている。中間光電変換セル4は、非晶質層40を介して前方光電変換セル3上に薄膜結晶導電型層41、光電変換層42、導電型層43が順次積層されている。後方光電変換セル6は、非晶質層60を介して中間層5上に薄膜結晶導電型層61、光電変換層62、導電型層63が順次積層されている。前方光電変換セル3には、相対的にバンドギャップの広い材料、例えば非晶質シリコンを用いる。また、後方光電変換セル6には、相対的にバンドギャップの狭い材料、例えば微結晶シリコンや微結晶シリコンゲルマニウムを用いることが好ましい。   The front photoelectric conversion cell 3, the intermediate photoelectric conversion cell 4, and the rear photoelectric conversion cell 6 have at least one pair of pn junctions or pin junctions, and a thin film semiconductor layer that generates photovoltaic power by generating power with incident light. It is a semiconductor layer formed by laminating one or more layers. The front photoelectric conversion cell 3 is the same as the photoelectric conversion cell 3 in the first embodiment. In the present embodiment, in the front photoelectric conversion cell 3, a thin film crystal conductive type layer 31, a photoelectric conversion layer 32, and a conductive type layer 33 are sequentially stacked on the transparent electrode layer 2 via an amorphous layer 30. In the intermediate photoelectric conversion cell 4, a thin film crystal conductive type layer 41, a photoelectric conversion layer 42, and a conductive type layer 43 are sequentially stacked on the front photoelectric conversion cell 3 through an amorphous layer 40. In the rear photoelectric conversion cell 6, a thin film crystal conductive type layer 61, a photoelectric conversion layer 62, and a conductive type layer 63 are sequentially stacked on the intermediate layer 5 via an amorphous layer 60. For the front photoelectric conversion cell 3, a material having a relatively wide band gap, for example, amorphous silicon is used. The rear photoelectric conversion cell 6 is preferably made of a material having a relatively narrow band gap, such as microcrystalline silicon or microcrystalline silicon germanium.

非晶質層30と薄膜結晶導電型層31とには同材料を用いることが好ましく、例えば非晶質シリコン、非晶質炭化シリコン、非晶質酸化シリコンを用いる。ここで非晶質層30と薄膜結晶導電型層31とに同材料を用いるのは、イオンアシストプラズマCVD法で薄膜結晶導電型層31が形成される際に部分的に融解・再結晶化される非晶質層30と、その直上に成長させる薄膜結晶導電型層31との格子間距離や結晶構造を同じにすることで界面の構造欠陥を最小限に抑えるためである。また、非晶質層30と薄膜結晶導電型層31とに同材料を用いない場合は、非晶質層30と薄膜結晶導電型層31との材料として、格子間距離や結晶構造が近い材料を選ぶことが好ましい。これは、界面の構造欠陥を最小限に抑えるためである。また、非晶質層30のうち結晶化した部分は、薄膜結晶導電型層31と一体となって導電型層として機能するため、電気抵抗が緩和される。   It is preferable to use the same material for the amorphous layer 30 and the thin film crystalline conductivity type layer 31. For example, amorphous silicon, amorphous silicon carbide, or amorphous silicon oxide is used. Here, the same material is used for the amorphous layer 30 and the thin film crystalline conductive layer 31 because the thin film crystalline conductive layer 31 is partially melted and recrystallized by the ion-assisted plasma CVD method. This is because the structural defects at the interface are minimized by making the interstitial distance and the crystal structure of the amorphous layer 30 to be the same as that of the thin film crystal conductive type layer 31 grown on the amorphous layer 30 the same. In addition, when the same material is not used for the amorphous layer 30 and the thin film crystalline conductivity type layer 31, the material of the amorphous layer 30 and the thin film crystalline conductivity type layer 31 is a material having a close interstitial distance or a crystal structure. Is preferred. This is to minimize structural defects at the interface. In addition, the crystallized portion of the amorphous layer 30 is integrated with the thin film crystalline conductive layer 31 and functions as a conductive layer, so that the electrical resistance is relaxed.

同様の理由から、非晶質層40と薄膜結晶導電型層41とには同材料を用いることが好ましく、例えば非晶質シリコン、非晶質炭化シリコン、非晶質酸化シリコンを用いる。また、非晶質層40のうち結晶化した部分は、薄膜結晶導電型層41と一体となって導電型層として機能するため、電気抵抗が緩和される。   For the same reason, it is preferable to use the same material for the amorphous layer 40 and the thin film crystalline conductive layer 41, for example, amorphous silicon, amorphous silicon carbide, or amorphous silicon oxide is used. Further, the crystallized portion of the amorphous layer 40 is integrated with the thin film crystal conductive type layer 41 and functions as a conductive type layer, so that the electrical resistance is relaxed.

同様の理由から、非晶質層60と薄膜結晶導電型層61とには同材料を用いることが好ましく、例えば非晶質シリコン、非晶質炭化シリコン、非晶質酸化シリコンを用いる。また、非晶質層60のうち結晶化した部分は、薄膜結晶導電型層61と一体となって導電型層として機能するため、電気抵抗が緩和される。   For the same reason, it is preferable to use the same material for the amorphous layer 60 and the thin film crystalline conductivity type layer 61. For example, amorphous silicon, amorphous silicon carbide, or amorphous silicon oxide is used. In addition, the crystallized portion of the amorphous layer 60 is integrated with the thin film crystalline conductive layer 61 and functions as a conductive layer, so that the electrical resistance is relaxed.

また、実施の形態1の場合と同様に、イオンアシストプラズマCVD法における活性イオンによる透明電極層2へのダメージを抑制するために、非晶質層30の膜厚を0.1nm〜50nmとすることが好ましく、3nm〜20nmにすることがさらに好ましい。非晶質層30の膜厚をある程度以上の厚みにすることで、透明電極層2に到達する活性イオンを少なくでき、透明電極層2へのダメージを抑制できる。一方、非晶質層30の膜厚が厚くなりすぎると、この非晶質層30による光吸収損失が増える。したがって、非晶質層30の膜厚は、上記のような範囲とすることが好ましい。   Further, as in the case of the first embodiment, the film thickness of the amorphous layer 30 is set to 0.1 nm to 50 nm in order to suppress damage to the transparent electrode layer 2 due to active ions in the ion-assisted plasma CVD method. It is preferably 3 nm to 20 nm, and more preferably. By setting the film thickness of the amorphous layer 30 to a certain level or more, active ions reaching the transparent electrode layer 2 can be reduced, and damage to the transparent electrode layer 2 can be suppressed. On the other hand, if the film thickness of the amorphous layer 30 becomes too thick, light absorption loss due to the amorphous layer 30 increases. Therefore, the film thickness of the amorphous layer 30 is preferably in the above range.

同様に、イオンアシストプラズマCVD法における活性イオンによる導電型層33へのダメージを抑制するために、非晶質層40の膜厚を0.1nm〜50nmとすることが好ましく、3nm〜20nmにすることがさらに好ましい。   Similarly, in order to suppress damage to the conductive type layer 33 by active ions in the ion-assisted plasma CVD method, the thickness of the amorphous layer 40 is preferably 0.1 nm to 50 nm, and is preferably 3 nm to 20 nm. More preferably.

同様に、イオンアシストプラズマCVD法における活性イオンによる中間層5へのダメージを抑制するために、非晶質層60の膜厚を0.1nm〜50nmとすることが好ましく、3nm〜20nmにすることがさらに好ましい。   Similarly, in order to suppress damage to the intermediate layer 5 due to active ions in the ion-assisted plasma CVD method, the thickness of the amorphous layer 60 is preferably 0.1 nm to 50 nm, and preferably 3 nm to 20 nm. Is more preferable.

さらに、薄膜結晶導電型層31、41、61は、イオンアシストプラズマCVD法に用いるイオン種としてヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、アルゴン(Ar)ガス、クリプトン(Kr)ガス、キセノン(Xe)ガス等の不活性ガス、または水素(H)ガス、フッ素(F)ガス、フッ化水素(HF)ガス等の反応性ガスのうち少なくとも1種のガスから発生させたイオンを用いて形成されることが好ましい。これらのイオン種を用いることにより、安定して薄膜結晶導電型層31、41、61の結晶化を促進することができる。 Further, the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, and 61 are helium (He) gas, neon (Ne) gas, argon (Ar) gas, krypton (Kr) gas, xenon (ion species) used for ion-assisted plasma CVD. Xe) An inert gas such as a gas, or ions generated from at least one kind of reactive gas such as hydrogen (H 2 ) gas, fluorine (F 2 ) gas, and hydrogen fluoride (HF) gas are used. It is preferable to be formed. By using these ionic species, the crystallization of the thin film crystalline conductive layers 31, 41, 61 can be promoted stably.

また、薄膜結晶導電型層31、41、61の膜厚は、0.1nm〜50nmとすることが好ましく、3nm〜20nmにすることがさらに好ましい。薄膜結晶導電型層31、41、61の膜厚を上記の範囲とすることで、薄膜結晶導電型層31、41、61が任意の結晶性を有する上、この薄膜結晶導電型層31、41、61による光吸収損失を許容できる。したがって、薄膜結晶導電型層31、41、61の膜厚は、0.1nm〜50nmとすることが好ましい。   Further, the film thickness of the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61 is preferably 0.1 nm to 50 nm, and more preferably 3 nm to 20 nm. By setting the film thickness of the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61 within the above range, the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61 have arbitrary crystallinity, and the thin film crystal conductivity type layers 31, 41 , 61 is acceptable. Therefore, it is preferable that the film thickness of the thin film crystal conductive type layers 31, 41, 61 is 0.1 nm to 50 nm.

中間層5は低屈折率を有し、所望の波長に対して高透過率または高反射率を持ち、導電性を併せ持った薄膜である。このような中間層5は、例えば屈折率が1.5〜2.5程度、膜厚が20nm〜100nm程度とされる。これにより、図5に示す実施の形態2にかかる多接合型光電変換装置に適用した場合にも、中間層5による電気的損失が無く、中間層5よりも入射側にある光電変換セルへ所望の波長の光を反射させ、それと反対側にある光電変換セルへ所望の波長の光を透過させることができる。   The intermediate layer 5 is a thin film having a low refractive index, a high transmittance or a high reflectance for a desired wavelength, and a conductivity. Such an intermediate layer 5 has, for example, a refractive index of about 1.5 to 2.5 and a film thickness of about 20 nm to 100 nm. Accordingly, even when applied to the multi-junction photoelectric conversion device according to the second embodiment shown in FIG. 5, there is no electrical loss due to the intermediate layer 5, and a desired photoelectric conversion cell on the incident side with respect to the intermediate layer 5 is desired. The light of the desired wavelength can be reflected, and the light of the desired wavelength can be transmitted to the photoelectric conversion cell on the opposite side.

上記のように構成された実施の形態2にかかる多接合光電変換装置の製造方法は、基本的に実施の形態1にかかる単接合光電変換装置の製造方法と同様である。すなわち、前方光電変換セル3、中間光電変換セル4、後方光電変換セル6のそれぞれを形成する際に、まず非晶質層30、40、60をそれぞれ実施の形態1の場合と同様にプラズマCVD法により形成する。そして、非晶質層30、40、60上に薄膜結晶導電型層31、41、61をそれぞれ実施の形態1の場合と同様にイオンアシストプラズマCVD法にて形成する。その後、薄膜結晶導電型層31、41、61上に光電変換層32、42、62および導電型層33、43、63をそれぞれ実施の形態1の場合と同様に順次形成する。また、中間光電変換セル4の形成後、非晶質層60を形成する前に中間層5を中間光電変換セル4上に形成する。   The manufacturing method of the multijunction photoelectric conversion device according to the second embodiment configured as described above is basically the same as the manufacturing method of the single junction photoelectric conversion device according to the first embodiment. That is, when forming each of the front photoelectric conversion cell 3, the intermediate photoelectric conversion cell 4, and the rear photoelectric conversion cell 6, first, the amorphous layers 30, 40, and 60 are formed by plasma CVD in the same manner as in the first embodiment. Form by the method. Then, the thin film crystal conductive layers 31, 41, 61 are formed on the amorphous layers 30, 40, 60 by the ion-assisted plasma CVD method as in the first embodiment. Thereafter, photoelectric conversion layers 32, 42, 62 and conductive type layers 33, 43, 63 are sequentially formed on the thin film crystal conductive type layers 31, 41, 61 in the same manner as in the first embodiment. Further, after the formation of the intermediate photoelectric conversion cell 4, the intermediate layer 5 is formed on the intermediate photoelectric conversion cell 4 before the amorphous layer 60 is formed.

プラズマCVD法による非晶質層30、40、60の形成条件は、例えば実施の形態1の場合と同様できる。また、イオンアシストプラズマCVD法による薄膜結晶導電型層31、41、61の形成条件は、例えば実施の形態1の場合と同様とすることができる。   The formation conditions of the amorphous layers 30, 40, 60 by the plasma CVD method can be the same as in the first embodiment, for example. Further, the formation conditions of the thin film crystal conductive layers 31, 41, 61 by the ion-assisted plasma CVD method can be the same as those in the first embodiment, for example.

薄膜結晶導電型層31、41、61の形成時、非晶質層30、40、60がそれぞれアシストイオンによるチャネリング現象を抑制して下地の透明電極層2、導電型層33、中間層5へのイオンダメージを抑制する。これにより、イオンダメージに起因した構造欠陥等によるデバイス機能低下を引き起こすことが防止される。また、アシストイオンによる結晶化促進作用により、薄膜結晶導電型層31、41、61を結晶化させることができ、高い結晶性を有する薄膜結晶導電型層31、41、61を形成することができる。したがって、アシストイオンによるイオンダメージに起因したデバイス機能低下を引き起こすこと無く、高い結晶性を有する薄膜結晶導電型層31、41、61を形成することができる。また、薄膜結晶導電型層31、41、61の形成時、非晶質層30、40、60におけるイオン照射面と層内部がアシストイオンの持つエネルギによって部分的に溶融・再結晶化し、膜厚方向の導電性を増す。これにより、薄膜光電変換装置の電気特性が保持される。   During the formation of the thin-film crystalline conductive layers 31, 41, 61, the amorphous layers 30, 40, 60 suppress the channeling phenomenon due to assist ions, respectively, to the underlying transparent electrode layer 2, conductive type layer 33, and intermediate layer 5. Suppresses ion damage. As a result, it is possible to prevent the device function from being lowered due to a structural defect caused by ion damage. Further, the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61 can be crystallized by the action of promoting crystallization by assist ions, and the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61 having high crystallinity can be formed. . Therefore, it is possible to form the thin film crystal conductive layers 31, 41, 61 having high crystallinity without causing deterioration of the device function due to ion damage caused by assist ions. Further, when forming the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61, the ion irradiation surface and the inside of the amorphous layers 30, 40, 60 are partially melted and recrystallized by the energy of assist ions, and the film thickness Increase directional conductivity. Thereby, the electrical characteristics of the thin film photoelectric conversion device are maintained.

また、薄膜結晶導電型層31、41、61の形成時には、非晶質層30、40、60が溶融・再結晶化することで、薄膜結晶導電型層31、41、61を含む結晶層の構造体が形成される、この構造体については、レーザーラマン分光法による非晶質シリコンTOモードに対する結晶質シリコンTOモードのラマンピーク強度比は1〜5であることが好ましい。ラマンピーク強度比が1より小さい場合には、この構造体による光吸収損失が顕著となる。また、ラマンピーク強度比が5より大きい場合には、この構造体上に成長させる光電変換層32が結晶質を含む場合に構造欠陥が生じやすくなる。ラマンピーク強度比を1〜5とすることで、光吸収損失低減、かつ上層構造欠陥抑制を達成できる。   Further, when the thin film crystal conductive layers 31, 41, 61 are formed, the amorphous layers 30, 40, 60 are melted and recrystallized, so that the crystal layers including the thin film crystal conductive layers 31, 41, 61 are formed. For this structure where a structure is formed, the Raman peak intensity ratio of the crystalline silicon TO mode to the amorphous silicon TO mode by laser Raman spectroscopy is preferably 1-5. When the Raman peak intensity ratio is smaller than 1, the light absorption loss due to this structure becomes significant. When the Raman peak intensity ratio is larger than 5, a structural defect is likely to occur when the photoelectric conversion layer 32 grown on the structure contains a crystalline material. By setting the Raman peak intensity ratio to 1 to 5, light absorption loss can be reduced and upper layer structure defect suppression can be achieved.

上述した実施の形態2においては、実施の形態1と同様にイオンアシストプラズマCVD法により薄膜結晶導電型層31、41、61を形成する前に、それぞれ下地層として非晶質層30、40、60を透明電極層2上、導電型層33上、中間層5上に形成する。非晶質層30、40、60は、イオンアシストプラズマCVD法による薄膜結晶導電型層31、41、61の形成時に、下地の透明電極層2、導電型層33、中間層5へ到達する活性イオンを減少させることで、アシストイオンによるチャネリング現象を抑制して下層の透明電極層2、導電型層33、中間層5へのイオンダメージを抑制する。これにより、イオンダメージに起因した構造欠陥等によるデバイス機能低下を引き起こすこと無く薄膜結晶導電型層31、41、61を結晶化させることができ、高い結晶性を有する薄膜結晶導電型層31、41、61を形成することができる。そして、薄膜結晶導電型層31、41、61が高い結晶性を有することにより、該薄膜結晶導電型層31、41、61の上層に製膜する光電変換層32、42、62の初期部分の結晶性を高め、光電変換効率を向上させることができる。なお、本発明においては、非晶質層30、40、60上にそれぞれ薄膜結晶導電型層31、41、61を直接形成することが必須であるが、他の構成については、追加・削除等、必要に応じて適宜変更可能である。   In the second embodiment described above, before forming the thin film crystalline conductive layers 31, 41, 61 by ion-assisted plasma CVD as in the first embodiment, the amorphous layers 30, 40, 60 is formed on the transparent electrode layer 2, the conductive type layer 33, and the intermediate layer 5. The amorphous layers 30, 40, and 60 are active to reach the underlying transparent electrode layer 2, the conductive type layer 33, and the intermediate layer 5 when the thin film crystalline conductive layers 31, 41, and 61 are formed by ion-assisted plasma CVD. By reducing the ions, channeling phenomenon due to assist ions is suppressed, and ion damage to the lower transparent electrode layer 2, the conductive type layer 33, and the intermediate layer 5 is suppressed. As a result, the thin film crystal conductive type layers 31, 41, 61 can be crystallized without causing deterioration of the device function due to structural defects caused by ion damage, and the thin film crystal conductive type layers 31, 41 having high crystallinity. , 61 can be formed. Since the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61 have high crystallinity, the initial portions of the photoelectric conversion layers 32, 42, 62 formed on the thin film crystal conductivity type layers 31, 41, 61 are formed. Crystallinity can be improved and photoelectric conversion efficiency can be improved. In the present invention, it is indispensable to directly form the thin film crystalline conductive layers 31, 41, 61 on the amorphous layers 30, 40, 60, respectively. These can be changed as necessary.

また、イオンアシストプラズマCVD法を用いるため、安価に且つ大面積に製膜することができる。   In addition, since the ion-assisted plasma CVD method is used, the film can be formed at a low cost and in a large area.

つぎに、本発明を適用した具体的な実施例について説明する。以下では、本発明を適用して作製した実施例および従来の方法で作成した比較例にかかる資料を作製し、その結晶化度を比較した。   Next, specific examples to which the present invention is applied will be described. Below, the material concerning the Example produced by applying this invention and the comparative example produced by the conventional method was produced, and the crystallinity was compared.

(実施例)
実施例では、上述した薄膜結晶導電型層の製造方法に従って、以下のようにしてガラス基板上に非晶質層とシリコン膜からなる薄膜結晶導電型層を積層形成して実施例にかかる試料を作製した。まず、ガラス基板上へ非晶質層をプラズマCVD法によって以下の条件で形成した。真空チャンバ内にSiHガス、Hガス、COガスを流量比1:150:1で、ドープガスとしてBをSiHガスに対して0.5体積%導入し、27.56MHzの高周波電源によりRFパワーを200mW/cm印加し、基板温度を200℃、膜厚を10nmとした。
(Example)
In the example, according to the method for manufacturing a thin film crystal conductive type layer described above, a thin film crystal conductive type layer composed of an amorphous layer and a silicon film is formed on a glass substrate as follows, and the sample according to the example is prepared. Produced. First, an amorphous layer was formed on a glass substrate by the plasma CVD method under the following conditions. SiH 4 gas, H 2 gas, and CO 2 gas were introduced into the vacuum chamber at a flow ratio of 1: 150: 1, and B 2 H 6 was introduced as a doping gas by 0.5 volume% with respect to SiH 4 gas, and the flow rate was 27.56 MHz. An RF power of 200 mW / cm 2 was applied from a high frequency power source, the substrate temperature was 200 ° C., and the film thickness was 10 nm.

つぎに、非晶質層上に薄膜結晶導電型層をイオンアシストプラズマCVD法によって以下の条件で形成した。主として堆積に関与する容量結合型プラズマCVD法の製膜条件は、SiHガス、Hガス、COガスを流量比1:150:1で、ドープガスとしてBをSiHガスに対して0.5体積%導入し、27.56MHzの高周波電源によりRFパワーを200mW/cm印加し、基板温度を200℃、膜厚を10nmとした。イオン照射条件は、Hガスをイオン種として選び、そのイオンエネルギを5keVとした。 Next, a thin film crystal conductive layer was formed on the amorphous layer by the ion-assisted plasma CVD method under the following conditions. The film forming conditions of the capacitively coupled plasma CVD method mainly involved in deposition are SiH 4 gas, H 2 gas, and CO 2 gas at a flow ratio of 1: 150: 1, and B 2 H 6 as a doping gas with respect to SiH 4 gas. 0.5 volume% was introduced, RF power was applied at 200 mW / cm 2 from a 27.56 MHz high frequency power source, the substrate temperature was 200 ° C., and the film thickness was 10 nm. As the ion irradiation conditions, H 2 gas was selected as an ion species, and the ion energy was set to 5 keV.

(比較例)
比較例では、以下のようにしてガラス基板上にシリコン膜からなる導電型層を形成して比較例にかかる資料を作製した。ガラス基板上へ導電型層をプラズマCVD法によって以下の条件で形成した。真空チャンバ内にSiHガス、Hガス、COガスを流量比1:150:1で、ドープガスとしてBをSiHガスに対して0.5体積%導入し、27.56MHzの高周波電源によりRFパワーを200mW/cm印加、基板温度を200℃、膜厚を20nmとした。
(Comparative example)
In the comparative example, a conductive layer made of a silicon film was formed on a glass substrate as follows to prepare a material according to the comparative example. A conductive layer was formed on a glass substrate by the plasma CVD method under the following conditions. SiH 4 gas, H 2 gas, and CO 2 gas were introduced into the vacuum chamber at a flow ratio of 1: 150: 1, and B 2 H 6 was introduced as a doping gas by 0.5 volume% with respect to SiH 4 gas, and the flow rate was 27.56 MHz. An RF power of 200 mW / cm 2 was applied from a high frequency power source, the substrate temperature was 200 ° C., and the film thickness was 20 nm.

つぎに、実施例および比較例かかる試料のそれぞれについて、レーザーラマン分光法による分析によってシリコン膜の結晶化度を測定し、結晶性評価を行った。その結果、非晶質シリコンTOモードに対する結晶質シリコンTOモードのラマンピーク強度比が、実施例1では1.5であるのに対して、比較例では0.7であった。   Next, the crystallinity of each of the samples of Examples and Comparative Examples was evaluated by measuring the crystallinity of the silicon film by analysis using laser Raman spectroscopy. As a result, the Raman peak intensity ratio of the crystalline silicon TO mode to the amorphous silicon TO mode was 1.5 in Example 1 and 0.7 in the comparative example.

比較例の試料のシリコン膜ではラマンピーク強度比が1より小さいため、光吸収損失が顕著となる。したがって、このシリコン膜を導電型層として薄膜光電変換装置に適用した場合には、光電変換効率の低下の原因となる。   Since the Raman peak intensity ratio is smaller than 1 in the silicon film of the comparative example, the light absorption loss becomes significant. Therefore, when this silicon film is applied to a thin film photoelectric conversion device as a conductive type layer, it causes a decrease in photoelectric conversion efficiency.

一方、実施例の試料のシリコン膜では、ラマンピーク強度比が1〜5の間の値となっており、光吸収損失低減、かつ上層構造欠陥抑制を達成できる。そして、このシリコン膜を導電型層として薄膜光電変換装置に適用した場合には、光電変換効率の向上を図ることができる。したがって、本発明を適用することにより、薄膜光電変換装置の光電変換効率を向上させることができるといえる。   On the other hand, in the silicon film of the sample of the example, the Raman peak intensity ratio is a value between 1 and 5, and light absorption loss can be reduced and upper layer structure defect suppression can be achieved. And when this silicon film is applied to a thin film photoelectric conversion device as a conductive layer, the photoelectric conversion efficiency can be improved. Therefore, it can be said that the photoelectric conversion efficiency of the thin film photoelectric conversion device can be improved by applying the present invention.

以上のように、本発明にかかる薄膜光電変換装置は、結晶性の高い導電型層を有し、構成層における電気抵抗の増加や構造欠陥に起因した電気特性の低下が防止された光電変換効率に優れた薄膜光電変換装置の製造に有用である。   As described above, the thin film photoelectric conversion device according to the present invention has a highly crystalline conductive type layer, and a photoelectric conversion efficiency in which an increase in electric resistance and a decrease in electric characteristics due to structural defects in the constituent layers are prevented. It is useful for the manufacture of a thin film photoelectric conversion device excellent in.

1 透光性絶縁基板
2 透明電極層
3 光電変換セル(前方光電変換セル)
4 中間光電変換セル
5 中間層
6 後方光電変換セル
7 裏面透明導電層
8 裏面反射電極層
9 真空チャンバ
10 基板ホルダー(カソード)
11 シャワープレート(アノード)
12 真空排気系
13 原料ガス供給部
14 イオン源用ガス供給部
15 マッチングボックス
16 高周波電源
17 イオン源
18 加速電極
19 減速電極
30 非晶質層
31 薄膜結晶導電型層
32 光電変換層
33 導電型層
40 非晶質層
41 薄膜結晶導電型層
42 光電変換層
43 導電型層
60 非晶質層
61 薄膜結晶導電型層
62 光電変換層
63 導電型層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Translucent insulated substrate 2 Transparent electrode layer 3 Photoelectric conversion cell (front photoelectric conversion cell)
4 Intermediate photoelectric conversion cell 5 Intermediate layer 6 Back photoelectric conversion cell 7 Back surface transparent conductive layer 8 Back surface reflective electrode layer 9 Vacuum chamber 10 Substrate holder (cathode)
11 Shower plate (anode)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Vacuum exhaust system 13 Source gas supply part 14 Ion source gas supply part 15 Matching box 16 High frequency power source 17 Ion source 18 Acceleration electrode 19 Deceleration electrode 30 Amorphous layer 31 Thin film crystal conductive type layer 32 Photoelectric conversion layer 33 Conductive type layer 40 Amorphous Layer 41 Thin Film Crystal Conductive Layer 42 Photoelectric Conversion Layer 43 Conductive Type Layer 60 Amorphous Layer 61 Thin Film Crystal Conductive Layer 62 Photoelectric Conversion Layer 63 Conductive Type Layer

Claims (11)

透光性基板上に透明導電膜からなる透明電極層を形成する第1工程と、
前記透明電極層上に非晶質層を形成する第2工程と、
前記非晶質層上にイオンアシストプラズマCVD法により結晶性の第1の導電型層を形成する第3工程と、
前記結晶性の第1の導電型層上に、光を電気に変換する光電変換層を形成する第4工程と、
前記光電変換層上に第2の導電型層を形成する第5工程と、
前記第2の導電型層上に裏面反射電極層を形成する第6工程と、
を含むことを特徴とする薄膜光電変換装置の製造方法。
A first step of forming a transparent electrode layer made of a transparent conductive film on a translucent substrate;
A second step of forming an amorphous layer on the transparent electrode layer;
A third step of forming a crystalline first conductivity type layer on the amorphous layer by ion-assisted plasma CVD;
A fourth step of forming a photoelectric conversion layer for converting light into electricity on the crystalline first conductive type layer;
A fifth step of forming a second conductivity type layer on the photoelectric conversion layer;
A sixth step of forming a back-surface reflective electrode layer on the second conductivity type layer;
The manufacturing method of the thin film photoelectric conversion apparatus characterized by including.
前記第3工程では、イオンアシストプラズマCVD法により前記非晶質層を部分的に溶融および再結晶化させること、
を特徴とする請求項1に記載の薄膜光電変換装置の製造方法。
In the third step, the amorphous layer is partially melted and recrystallized by ion-assisted plasma CVD.
The manufacturing method of the thin film photoelectric conversion apparatus of Claim 1 characterized by these.
前記非晶質層と前記結晶性の第1の導電型層とを同材料により形成すること、
を特徴とする請求項1に記載の薄膜光電変換装置の製造方法。
Forming the amorphous layer and the crystalline first conductive type layer from the same material;
The manufacturing method of the thin film photoelectric conversion apparatus of Claim 1 characterized by these.
前記非晶質層の膜厚を0.1nm〜50nmとすること、
を特徴とする請求項1に記載の薄膜光電変換装置の製造方法。
The thickness of the amorphous layer is 0.1 nm to 50 nm,
The manufacturing method of the thin film photoelectric conversion apparatus of Claim 1 characterized by these.
前記結晶性の第1の導電型層の膜厚を0.1nm〜50nmとすること、
を特徴とする請求項1に記載の薄膜光電変換装置の製造方法。
The film thickness of the crystalline first conductivity type layer is 0.1 nm to 50 nm,
The manufacturing method of the thin film photoelectric conversion apparatus of Claim 1 characterized by these.
前記非晶質層に対する前記結晶性の第1の導電型層のレーザーラマン分光法におけるラマンピークの強度比を1〜5とすること、
を特徴とする請求項1に記載の薄膜光電変換装置の製造方法。
The intensity ratio of the Raman peak in the laser Raman spectroscopy of the crystalline first conductivity type layer to the amorphous layer is 1 to 5,
The manufacturing method of the thin film photoelectric conversion apparatus of Claim 1 characterized by these.
透光性基板上に、透明導電膜からなる透明電極層と非晶質層と結晶性の第1の導電型層と光を電気に変換する光電変換層と第2の導電型層と裏面反射電極層とを有し、
前記非晶質層に対する前記結晶性の第1の導電型層のレーザーラマン分光法におけるラマンピークの強度比が1〜5であること、
特徴とする薄膜光電変換装置。
On a translucent substrate, a transparent electrode layer made of a transparent conductive film, an amorphous layer, a crystalline first conductive type layer, a photoelectric conversion layer for converting light into electricity, a second conductive type layer, and back reflection An electrode layer,
The intensity ratio of the Raman peak in the laser Raman spectroscopy of the crystalline first conductivity type layer to the amorphous layer is 1 to 5,
A thin film photoelectric conversion device.
前記非晶質層と前記結晶性の第1の導電型層とが同材料からなること、
を特徴とする請求項7に記載の薄膜光電変換装置。
The amorphous layer and the crystalline first conductive type layer are made of the same material;
The thin film photoelectric conversion device according to claim 7.
前記非晶質層の膜厚が0.1nm〜50nmであること、
を特徴とする請求項7に記載の薄膜光電変換装置。
The amorphous layer has a thickness of 0.1 nm to 50 nm;
The thin film photoelectric conversion device according to claim 7.
前記結晶性の第1の導電型層の膜厚が0.1nm〜50nmであること、
を特徴とする請求項7に記載の薄膜光電変換装置。
The film thickness of the crystalline first conductivity type layer is 0.1 nm to 50 nm,
The thin film photoelectric conversion device according to claim 7.
前記非晶質層に対する前記結晶性の第1の導電型層のレーザーラマン分光法におけるラマンピークの強度比が1〜5であること、
を特徴とする請求項7に記載の薄膜光電変換装置。
The intensity ratio of the Raman peak in the laser Raman spectroscopy of the crystalline first conductivity type layer to the amorphous layer is 1 to 5,
The thin film photoelectric conversion device according to claim 7.
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