JP2014063769A

JP2014063769A - Solar battery

Info

Publication number: JP2014063769A
Application number: JP2011075262A
Authority: JP
Inventors: Mitsuki Hishida; 光起菱田; Takeyuki Sekimoto; 健之関本; Mitsuhiro Matsumoto; 光弘松本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2014-04-10
Also published as: WO2012099198A1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery which has improved power generation efficiency and furthermore can extract more generated carriers.SOLUTION: A solar battery 100 includes; a light-receiving surface electrode layer 2; a photoelectric conversion part laminated on the light-receiving surface electrode layer 2; and a rear face electrode layer 5 laminated on the photoelectric conversion part. The photoelectric conversion part has a photoelectric conversion cell 4 formed by sequentially laminating a one-conductivity type semiconductor layer 41, an intrinsic semiconductor layer 42, and a reverse-conductivity type semiconductor layer 43, from the light-receiving surface electrode layer 2 side. In the reverse-conductivity type semiconductor layer 43, an amorphous silicon layer 43a of a reverse conductivity type, a silicon oxide layer 43b, and a silicon layer 43c of the reverse conductivity type are sequentially laminated.

Description

本発明は、導電型層に酸化シリコン層を備える太陽電池に関する。 The present invention relates to a solar cell including a silicon oxide layer in a conductive type layer.

太陽電池は、クリーンで無尽蔵のエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、新しいエネルギー源として期待されている。 Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert light from the sun, a clean and inexhaustible energy source, into electricity.

一般的に、太陽電池は、光入射側に設けられる透明電極層と、光入射側の反対の裏面側に設けられる裏面電極層との間に、一導電型層と、ｉ層と、他導電型層とを順次積層して形成した光電変換部を備える。この光電変換部において、太陽電池に入射した光を吸収してキャリアを生成する。 In general, a solar cell includes a one-conductivity-type layer, an i-layer, and another conductive layer between a transparent electrode layer provided on the light incident side and a back electrode layer provided on the back side opposite to the light incident side. The photoelectric conversion part formed by laminating | stacking a type | mold layer sequentially is provided. In this photoelectric conversion unit, light incident on the solar cell is absorbed to generate carriers.

従来から、光電変換に寄与する光電変換セル４６の裏面側に透明電極４５ａと金属電極４５ｂからなる裏面電極層４５を設け、透明電極４５ａに光散乱機能を有するテクスチャ構造を設け、入射した光の多くを光電変換に寄与させた太陽電池６００が知られている。このようなテクスチャ構造を裏面側の透明電極４５ａに設けることにより、光入射側に設けられた光電変換セル４６で光電変換に寄与することなく透過した光の一部を反射し、再び光電変換セル４６へ入射させるため、光電変換セル４６において吸収される光の量が増加する。その結果、光電変換セル４６において生成されるキャリアが増加するため、太陽電池の発電効率が向上する。
特開２００３−８０３６号公報 Conventionally, a back electrode layer 45 comprising a transparent electrode 45a and a metal electrode 45b is provided on the back side of the photoelectric conversion cell 46 that contributes to photoelectric conversion, a texture structure having a light scattering function is provided on the transparent electrode 45a, and incident light A solar cell 600 in which many contribute to photoelectric conversion is known. By providing such a texture structure on the transparent electrode 45a on the back surface side, the photoelectric conversion cell 46 provided on the light incident side reflects part of the transmitted light without contributing to photoelectric conversion, and again the photoelectric conversion cell. Therefore, the amount of light absorbed by the photoelectric conversion cell 46 increases. As a result, since the carriers generated in the photoelectric conversion cell 46 increase, the power generation efficiency of the solar cell is improved.
JP 2003-8036 A

発電効率をさらに向上させるためには、光電変換部において生成されるキャリアを増加させることとともに、光電変換セル４６の一導電型層と他導電型層との間に配置された光電変換に寄与するｉ層に生じる電界を強めることが有効である。そこで、ｉ層に生じる電界を強めるために、膜厚を厚くした一導電型層と他導電型層を設けることが行われてきた。しかしながら、光電変換セル４６のi層と裏面電極層４５の間に介在する他導電型層の膜厚を厚くすると、裏面側の透明電極４５ａにテクスチャ構造を設けても他導電型層に光の一部が吸収され、入射した光を有効に光電変換に寄与させることができないという問題が生じていた。 In order to further improve the power generation efficiency, the number of carriers generated in the photoelectric conversion unit is increased and the photoelectric conversion cell 46 contributes to the photoelectric conversion disposed between the one conductivity type layer and the other conductivity type layer. It is effective to increase the electric field generated in the i layer. Therefore, in order to strengthen the electric field generated in the i layer, it has been performed to provide one conductivity type layer and another conductivity type layer having a large film thickness. However, when the film thickness of the other conductivity type layer interposed between the i layer of the photoelectric conversion cell 46 and the back electrode layer 45 is increased, the other conductivity type layer can transmit light even if a texture structure is provided on the transparent electrode 45a on the back surface side. A part of the light is absorbed and incident light cannot effectively contribute to photoelectric conversion.

そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、発電効率を向上させた太陽電池を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of said problem, and it aims at providing the solar cell which improved the power generation efficiency.

本発明に係る太陽電池は、受光面電極層と、受光面電極層上に積層された光電変換部と、光電変換部上に積層された裏面電極層と、を備え、光電変換部は、受光面電極層側から一導電型半導体層と、真性半導体層と、逆導電型半導体層とを順次積層して形成した光電変換セルを有し、逆導電型半導体層は、逆導電型の非晶質シリコン層、酸化シリコン層、逆導電型のシリコン層が順次積層される。 A solar cell according to the present invention includes a light-receiving surface electrode layer, a photoelectric conversion unit stacked on the light-receiving surface electrode layer, and a back electrode layer stacked on the photoelectric conversion unit. It has a photoelectric conversion cell formed by sequentially laminating a one-conductivity-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and a reverse-conductivity-type semiconductor layer from the surface electrode layer side. A quality silicon layer, a silicon oxide layer, and a reverse conductivity type silicon layer are sequentially laminated.

本発明によれば、入射した光のロスを抑制しつつ、発電層に生じる電界を強めて発電効率を向上させた太陽電池を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell which strengthened the electric field produced in an electric power generation layer and improved electric power generation efficiency, suppressing the loss of the incident light can be provided.

図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

［第１実施形態］
〈太陽電池の構成〉
図面を用いて、第１実施形態に係る太陽電池１００の構成について、図１を参照しながら説明する。 [First Embodiment]
<Configuration of solar cell>
The configuration of the solar cell 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1 using the drawings.

図１は、第１実施形態に係る太陽電池１００の断面図である。太陽電池１００は、基板１と、受光面電極層２と、光電変換セル３および４と、裏面電極層５とを備える。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell 100 according to the first embodiment. Solar cell 100 includes substrate 1, light-receiving surface electrode layer 2, photoelectric conversion cells 3 and 4, and back electrode layer 5.

基板１は、透光性を有し、ガラス、プラスチック等の透光性材料により構成される。 The substrate 1 has translucency and is made of a translucent material such as glass or plastic.

受光面電極層２は、導電性および透光性を有し、基板１上に積層される。受光面電極層２としては、酸化錫（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、又は酸化チタン（ＴｉＯ_２）などの金属酸化物を用いることができる。なお、これらの金属酸化物に、フッ素（Ｆ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、ガリウム（Ｇａ）、ニオブ（Ｎｂ）などがドープされていてもよい。 The light-receiving surface electrode layer 2 has conductivity and translucency, and is laminated on the substrate 1. As the light-receiving surface electrode layer 2, a metal oxide such as tin oxide (SnO ₂ ), zinc oxide (ZnO), indium oxide (In ₂ O ₃ ), or titanium oxide (TiO ₂ ) can be used. Note that these metal oxides may be doped with fluorine (F), tin (Sn), aluminum (Al), iron (Fe), gallium (Ga), niobium (Nb), or the like.

光電変換セル３および４は、受光面電極層２と裏面電極層５との間に設けられる。 The photoelectric conversion cells 3 and 4 are provided between the light-receiving surface electrode layer 2 and the back electrode layer 5.

光電変換セル３として、受光面側電極層２上に、ｐ型層３１と、ｉ型層３２と、ｎ型層３３と、が基板１側から順に積層されたｐｉｎ接合が形成される。ｐ型層３１は、ボロン（Ｂ）等のｐ型ドーパントがドープされたｐ型の非晶質シリコンが用いられる。ｉ型層３２は、真性非晶質シリコンが用いられ、光電変換に寄与する発電層とする。ｎ型層３３は、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされたｎ型の非晶質シリコンが用いられる。 As the photoelectric conversion cell 3, a pin junction in which a p-type layer 31, an i-type layer 32, and an n-type layer 33 are sequentially stacked from the substrate 1 side is formed on the light-receiving surface side electrode layer 2. The p-type layer 31 is made of p-type amorphous silicon doped with a p-type dopant such as boron (B). The i-type layer 32 uses intrinsic amorphous silicon and is a power generation layer that contributes to photoelectric conversion. The n-type layer 33 is made of n-type amorphous silicon doped with an n-type dopant such as phosphorus (P).

そして、光電変換セル４として、ｎ型層３３上に、ｐ型層４１と、ｉ型層４２と、ｎ型層４３と、が基板１側から順に積層されたｐｉｎ接合が構成される。 As the photoelectric conversion cell 4, a pin junction in which a p-type layer 41, an i-type layer 42, and an n-type layer 43 are sequentially stacked on the n-type layer 33 from the substrate 1 side is configured.

ｐ型層４１は、ボロン（Ｂ）等のｐ型ドーパントがドープされたｐ型微結晶シリコンが用いられる。ｐ型層４１として、微結晶シリコンを用いることにより、非晶質シリコンを用いた場合に比べ、ドーパントの活性化率を高めることができ、強い電界を生じさせることができる。ｉ型層４２は、真性微結晶シリコンが用いられ、光電変換に寄与する発電層とする。ｎ型層４３は、基板１側から非晶質シリコン層４３ａと、酸化シリコン層４３ｂと、シリコン層４３ｃと、が基板１側から順に積層された構造を有する。 For the p-type layer 41, p-type microcrystalline silicon doped with a p-type dopant such as boron (B) is used. By using microcrystalline silicon as the p-type layer 41, the activation rate of the dopant can be increased and a strong electric field can be generated as compared with the case of using amorphous silicon. The i-type layer 42 is made of intrinsic microcrystalline silicon and is a power generation layer that contributes to photoelectric conversion. The n-type layer 43 has a structure in which an amorphous silicon layer 43a, a silicon oxide layer 43b, and a silicon layer 43c are sequentially stacked from the substrate 1 side.

非晶質シリコン層４３ａは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされたｎ型の非晶質シリコンが用いられ、膜厚が５〜３０ｎｍ程度、好ましくは５〜１５ｎｍとなるようにして、ｉ型層４２上に設けられる。 The amorphous silicon layer 43a is made of n-type amorphous silicon doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and has a thickness of about 5 to 30 nm, preferably 5 to 15 nm. , Provided on the i-type layer 42.

酸化シリコン層４３ｂは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされた酸化シリコンが用いられ、膜厚が５〜１５０ｎｍ程度、好ましくは５〜３０ｎｍとなるようにして、非晶質シリコン層４３ａ上に設けられる。酸化シリコン層４３ｂは、５５０ｎｍの波長に対して２．４以下の屈折率を有するものが用いられる。 The silicon oxide layer 43b is made of silicon oxide doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and has a thickness of about 5 to 150 nm, preferably 5 to 30 nm. Provided on top. The silicon oxide layer 43b has a refractive index of 2.4 or less with respect to a wavelength of 550 nm.

シリコン層４３ｃは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされたｎ型のシリコンが用いられ、酸化シリコン層４３ｂ上に設けられる。本実施形態では、シリコン層４３ｃとして微結晶シリコンが用いる。シリコン層４３ｃ上に、裏面電極層５として酸化亜鉛からなる層を形成する場合にあっては、特にシリコン層４３ｃを微結晶シリコンとすることが好ましい。シリコン層４３ｃの膜厚は、非晶質シリコン層４３ａと、シリコン層４３ｃとの膜厚の合計が２０ｎｍ以上となるようにすることが好ましい。 The silicon layer 43c is made of n-type silicon doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and is provided on the silicon oxide layer 43b. In the present embodiment, microcrystalline silicon is used as the silicon layer 43c. In the case where a layer made of zinc oxide is formed as the back electrode layer 5 on the silicon layer 43c, the silicon layer 43c is particularly preferably made of microcrystalline silicon. The thickness of the silicon layer 43c is preferably set so that the total thickness of the amorphous silicon layer 43a and the silicon layer 43c is 20 nm or more.

裏面電極層５は、導電性を有する一または複数の層からなる。裏面電極層５としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、銀（Ａｇ）などを用いることができ、本実施形態では、裏面電極層５が、酸化亜鉛を含む層と、銀を含む層と、を光電変換セル４側から順に積層した構成とした。しかし、これに限るものではなく、裏面電極層５は、銀を含む層のみを有していてもよい。 The back electrode layer 5 is composed of one or more layers having conductivity. As the back electrode layer 5, zinc oxide (ZnO), silver (Ag), or the like can be used. In this embodiment, the back electrode layer 5 includes a layer containing zinc oxide and a layer containing silver. It was set as the structure laminated | stacked in order from the conversion cell 4 side. However, the present invention is not limited to this, and the back electrode layer 5 may have only a layer containing silver.

〈作用および効果〉
第１実施形態に係る太陽電池１００によれば、ｎ型層４３が、非晶質シリコン層４３ａと、酸化シリコン層４３ｂと、シリコン層４３ｃと、を順次積層して構成される。以下に、本願発明の構成による効果を詳説する。 <Action and effect>
According to the solar cell 100 according to the first embodiment, the n-type layer 43 is configured by sequentially laminating the amorphous silicon layer 43a, the silicon oxide layer 43b, and the silicon layer 43c. Below, the effect by the structure of this invention is explained in full detail.

（１）第１実施形態に係る太陽電池１００では、ｉ型層４２上に、非晶質シリコン層４３ａと、屈折率が２．４以下の酸化シリコンからなる酸化シリコン層４３ｂとが順次積層され、構成される。これにより、シリコンからなる非晶質シリコン層４３ａは、酸化シリコン層４３ｂに比べて屈折率が高いため、受光面側から非晶質シリコン層４３と酸化シリコン層４３ｂの界面に光が入射したとき、非晶質シリコン層４３ａ側に光を反射させることができる。特に、５５０ｎｍの波長の光に対する酸化シリコン層４３ｂの屈折率を２．４未満とすることにより、４．３程度の屈折率を有するシリコンとの界面における反射率を８％以上とすることができる。このように、ｎ型層４３での光の吸収を少なくし、且つ非晶質シリコン層４３ａと酸化シリコン層４３ｂの界面で光を反射して再度i型層４２に光を入射させ、より多くの光を光電変換に寄与させることにより、短絡電流（Ｉ_ｓｃ）が向上して発電効率を高くすることができる。 (1) In the solar cell 100 according to the first embodiment, the amorphous silicon layer 43a and the silicon oxide layer 43b made of silicon oxide having a refractive index of 2.4 or less are sequentially stacked on the i-type layer 42. Configured. Accordingly, since the amorphous silicon layer 43a made of silicon has a higher refractive index than the silicon oxide layer 43b, when light enters the interface between the amorphous silicon layer 43 and the silicon oxide layer 43b from the light receiving surface side. The light can be reflected to the amorphous silicon layer 43a side. In particular, when the refractive index of the silicon oxide layer 43b with respect to light having a wavelength of 550 nm is less than 2.4, the reflectance at the interface with silicon having a refractive index of about 4.3 can be 8% or more. . In this way, the absorption of light in the n-type layer 43 is reduced, and the light is reflected at the interface between the amorphous silicon layer 43a and the silicon oxide layer 43b so that the light enters the i-type layer 42 again. By making this light contribute to photoelectric conversion, the short-circuit current (I _sc ) can be improved and the power generation efficiency can be increased.

また、i型層４２に入射する光を多くすることによって、実質的にi型層４２の厚さを厚くしたときと同様の効果を得ることができる。 Further, by increasing the amount of light incident on the i-type layer 42, the same effect as when the thickness of the i-type layer 42 is substantially increased can be obtained.

（２）第１実施形態に係る太陽電池１００では、ｎ型層４３としてｉ型層４２上に積層された非晶質シリコン層４３ａと別体のシリコン層４３ｃを設ける。これにより、非晶質シリコン層４３ａでの光の吸収を少なくしつつ、非晶質シリコン層４３ａに加えてシリコン層４３ｃがｐ型層４１と作用することによってｉ型層４２に生じる電界を強めることができるため、開放電圧（Ｖ_ｏｃ）と曲線因子（Ｆ．Ｆ．）の向上を図ることができる。 (2) In the solar cell 100 according to the first embodiment, as the n-type layer 43, the amorphous silicon layer 43a stacked on the i-type layer 42 is provided separately from the silicon layer 43c. As a result, the electric field generated in the i-type layer 42 is strengthened by the silicon layer 43c acting on the p-type layer 41 in addition to the amorphous silicon layer 43a, while reducing light absorption in the amorphous silicon layer 43a. Therefore, the open circuit voltage (V _oc ) and the fill factor (FF) can be improved.

（３）第１実施形態に係る太陽電池１００では、シリコン層４３ｃとして、微結晶シリコンが用いられる。これにより、以下の効果が得られる。 (3) In the solar cell 100 according to the first embodiment, microcrystalline silicon is used as the silicon layer 43c. Thereby, the following effects are acquired.

（ａ）非晶質シリコンを用いた場合に比べ、微結晶シリコンを用いた方がドーパントの活性化率を高めることができ、強い電界を生じさせることができる。この結果、ｐ型層４１との間に十分な電界を生じさせ、ｉ型層４２においてより光起電力が生じ易くすることができる。なお、ｉ型層４２として微結晶シリコンを用いた本実施形態では、ｉ型層４２の膜厚が非晶質シリコンを用いた場合に比べて厚く、ｉ型層４２に強い電界を生じさせる必要があるため、シリコン層４３ｃとして微結晶シリコンを用いることが好適である。 (A) Compared with the case of using amorphous silicon, the use of microcrystalline silicon can increase the activation rate of the dopant and can generate a strong electric field. As a result, a sufficient electric field can be generated between the p-type layer 41 and a photovoltaic force can be more easily generated in the i-type layer 42. In this embodiment in which microcrystalline silicon is used as the i-type layer 42, the i-type layer 42 is thicker than when amorphous silicon is used, and it is necessary to generate a strong electric field in the i-type layer 42. Therefore, it is preferable to use microcrystalline silicon as the silicon layer 43c.

（ｂ）シリコン層４３ｃ上に、裏面電極層５として酸化亜鉛からなる層を形成する場合にあっては、非晶質シリコンとした場合に比べ、シリコン層４３ｃを微結晶シリコンとした場合の方がコンタクト抵抗を低下させることができる。したがって、コンタクト抵抗値に起因するシリーズ抵抗値の増大による太陽電池１００の曲線因子の減少を抑制し、太陽電池１００の発電効率の向上を図ることができる。 (B) In the case where a layer made of zinc oxide is formed as the back electrode layer 5 on the silicon layer 43c, the case where the silicon layer 43c is made of microcrystalline silicon compared to the case of using amorphous silicon. However, contact resistance can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the fill factor of the solar cell 100 due to an increase in the series resistance value due to the contact resistance value, and to improve the power generation efficiency of the solar cell 100.

（４）第１実施形態に係る太陽電池１００では、非晶質シリコン層４３ａを、ｉ型層４２と酸化シリコン層４３ｂとの間に配置し、非晶質シリコン層４３ａにより、i型層４２と酸化シリコン層４３ｂとが直接接触することを防止する。これにより、以下の効果が得られる。 (4) In the solar cell 100 according to the first embodiment, the amorphous silicon layer 43a is disposed between the i-type layer 42 and the silicon oxide layer 43b, and the i-type layer 42 is formed by the amorphous silicon layer 43a. And direct contact between the silicon oxide layer 43b and the silicon oxide layer 43b. Thereby, the following effects are acquired.

（ａ）非晶質シリコン層４３ａが、酸化シリコンからなる酸化シリコン層４３ｂから光電変換に寄与するｉ型層４２に酸素（Ｏ）が拡散することを抑制する。この結果、ｉ型層４２に酸素が拡散して膜質が低下することに起因する発電効率の低下を抑制することができる。 (A) The amorphous silicon layer 43a suppresses diffusion of oxygen (O) from the silicon oxide layer 43b made of silicon oxide to the i-type layer 42 that contributes to photoelectric conversion. As a result, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency caused by oxygen diffusing into the i-type layer 42 and deterioration in film quality.

（ｂ）真性シリコンからなるi型層４２と酸化シリコンからなる酸化シリコン層４３ｂの接触界面における高いコンタクト抵抗値に起因する太陽電池２００のシリーズ抵抗（直列抵抗）値の増大を抑制することができ、このシリーズ抵抗値の増大による太陽電池２００の曲線因子の減少を抑制し、太陽電池２００の発電効率の向上を図ることができる。 (B) An increase in the series resistance (series resistance) value of the solar cell 200 due to the high contact resistance value at the contact interface between the i-type layer 42 made of intrinsic silicon and the silicon oxide layer 43b made of silicon oxide can be suppressed. The decrease in the fill factor of the solar cell 200 due to the increase in the series resistance value can be suppressed, and the power generation efficiency of the solar cell 200 can be improved.

［第２実施形態］
〈太陽電池の構成〉
以下において、第２実施形態に係る太陽電池の構成について、図２を参照しながら説明する。 [Second Embodiment]
<Configuration of solar cell>
Hereinafter, the configuration of the solar cell according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図２は、第２実施形態に係る太陽電池２００の断面図である。太陽電池２００は、基板１と、受光面電極層２と、光電変換セル６と、裏面電極層５とを備える。本実施形態では、単一の光電変換セル６を用いる点で第１の実施形態と異なる。以下に、第１の実施形態との差異点である単一の光電変換セル６を中心に説明する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of a solar cell 200 according to the second embodiment. The solar cell 200 includes a substrate 1, a light receiving surface electrode layer 2, a photoelectric conversion cell 6, and a back electrode layer 5. This embodiment is different from the first embodiment in that a single photoelectric conversion cell 6 is used. Below, it demonstrates centering on the single photoelectric conversion cell 6 which is a difference with 1st Embodiment.

第１の実施形態同様、透光性材料により構成された基板１上に、導電性および透光性を有する受光面電極層２が積層される。 Similar to the first embodiment, a light-receiving surface electrode layer 2 having conductivity and translucency is laminated on a substrate 1 made of a translucent material.

光電変換セル６は、ｐ型層６１と、ｉ型層６２と、ｎ型層６３と、が基板１側から順に積層されたｐｉｎ接合となるように構成され、受光面電極層２と裏面電極層５との間に設けられる。 The photoelectric conversion cell 6 is configured to be a pin junction in which a p-type layer 61, an i-type layer 62, and an n-type layer 63 are laminated in order from the substrate 1, and the light-receiving surface electrode layer 2 and the back electrode It is provided between the layers 5.

ｐ型層６１は、ボロン（Ｂ）等のｐ型ドーパントがドープされたｐ型の非晶質シリコンが用いられる。ｉ型層６２は、真性の非晶質シリコンが用いられ、光電変換に寄与する発電層とする。ｎ型層６３は、非晶質シリコン層６３ａと、酸化シリコン層６３ｂと、シリコン層６３ｃと、が基板１側から順に積層され構造を有する。 The p-type layer 61 is made of p-type amorphous silicon doped with a p-type dopant such as boron (B). The i-type layer 62 is made of intrinsic amorphous silicon and is a power generation layer that contributes to photoelectric conversion. The n-type layer 63 has a structure in which an amorphous silicon layer 63a, a silicon oxide layer 63b, and a silicon layer 63c are sequentially stacked from the substrate 1 side.

非晶質シリコン層６３ａは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされたｎ型の非晶質シリコンが用いられ、膜厚が５〜３０ｎｍ程度、好ましくは５〜１５ｎｍとなるようにして、ｉ型層６２上に設けられる。 The amorphous silicon layer 63a is made of n-type amorphous silicon doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and has a thickness of about 5 to 30 nm, preferably 5 to 15 nm. , Provided on the i-type layer 62.

酸化シリコン層６３ｂは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされた酸化シリコンが用いられ、膜厚が５〜１５０ｎｍ程度、好ましくは５〜３０ｎｍとなるようにして、非晶質シリコン層６３ａ上に設けられる。酸化シリコン層６３ｂは、５５０ｎｍの波長に対して２．４以下の屈折率を有するものが用いられる。 The silicon oxide layer 63b is made of silicon oxide doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and has a thickness of about 5 to 150 nm, preferably 5 to 30 nm. Provided on top. The silicon oxide layer 63b has a refractive index of 2.4 or less with respect to a wavelength of 550 nm.

シリコン層６３ｃは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされたｎ型のシリコンが用いられ、酸化シリコン層６３ｂ上に設けられる。本実施形態では、シリコン層６３ｃとして非晶質シリコンが用いる。なお、シリコン層６３ｃを非晶質シリコンとする場合にあっては、膜厚を１５ｎｍ以上とすることが好ましい。また、シリコン層６３ｃの膜厚は、非晶質シリコン層６３ａと、シリコン層６３ｃとの膜厚の合計は２０ｎｍ以上となるようにすることが好ましい。 The silicon layer 63c is made of n-type silicon doped with an n-type dopant such as phosphorus (P) and is provided on the silicon oxide layer 63b. In the present embodiment, amorphous silicon is used as the silicon layer 63c. When the silicon layer 63c is amorphous silicon, the film thickness is preferably 15 nm or more. The film thickness of the silicon layer 63c is preferably set so that the total film thickness of the amorphous silicon layer 63a and the silicon layer 63c is 20 nm or more.

裏面電極層５は、第１の実施形態同様、酸化亜鉛を含む層と、銀を含む層と、を光電変換セル６側から順に積層した構成とした。 Similar to the first embodiment, the back electrode layer 5 has a configuration in which a layer containing zinc oxide and a layer containing silver are sequentially stacked from the photoelectric conversion cell 6 side.

〈作用および効果〉
第２実施形態に係る太陽電池２００によれば、ｎ型層６３が、ｉ型層６２上に非晶質シリコン層６３ａと、酸化シリコン層６３ｂと、シリコン層６３ｃとを順次積層して構成される。以下に、本願発明の構成による効果を詳説する。 <Action and effect>
According to the solar cell 200 according to the second embodiment, the n-type layer 63 is configured by sequentially laminating the amorphous silicon layer 63a, the silicon oxide layer 63b, and the silicon layer 63c on the i-type layer 62. The Below, the effect by the structure of this invention is explained in full detail.

（１）第２実施形態に係る太陽電池２００では、ｉ型層６２上に、非晶質シリコン層６３ａと、屈折率が２．４以下の酸化シリコンからなる酸化シリコン層６３ｂとが順次積層され、構成される。これにより、シリコンからなる非晶質シリコン層６３ａは、酸化シリコン層６３ｂに比べて屈折率が高いため、受光面側から非晶質シリコン層６３ａと酸化シリコン層６３ｂの界面に光が入射したとき、非晶質シリコン層６３ａ側に光を反射させることができる。特に、５５０ｎｍの波長の光に対する酸化シリコン層６３ｂの屈折率を２．４未満とすることにより、４．３程度の屈折率を有するシリコンとの界面における反射率を８％以上とすることができる。このように、ｎ型層６３での光の吸収を少なくし、且つ非晶質シリコン層６３ａと酸化シリコン層６３ｂの界面で光を反射して再度i型層６２に光を入射させ、より多くの光を光電変換に寄与させることにより、短絡電流が向上して発電効率を高くすることができる。 (1) In the solar cell 200 according to the second embodiment, the amorphous silicon layer 63a and the silicon oxide layer 63b made of silicon oxide having a refractive index of 2.4 or less are sequentially stacked on the i-type layer 62. Configured. Accordingly, since the amorphous silicon layer 63a made of silicon has a higher refractive index than the silicon oxide layer 63b, when light enters the interface between the amorphous silicon layer 63a and the silicon oxide layer 63b from the light receiving surface side. The light can be reflected to the amorphous silicon layer 63a side. In particular, when the refractive index of the silicon oxide layer 63b with respect to light having a wavelength of 550 nm is less than 2.4, the reflectance at the interface with silicon having a refractive index of about 4.3 can be 8% or more. . In this way, the absorption of light in the n-type layer 63 is reduced, and the light is reflected at the interface between the amorphous silicon layer 63a and the silicon oxide layer 63b so that the light is incident on the i-type layer 62 again. By making this light contribute to photoelectric conversion, the short circuit current can be improved and the power generation efficiency can be increased.

また、i型層６２に入射する光を多くすることによって、実質的にi型層６２の厚さを厚くしたときと同様の効果を得ることができる。この結果、i型層６２が非晶質シリコンからなる場合、厚さが厚いほど問題となるi型層６２の光劣化を抑制しつつ、i型層６２において生成されるキャリアの減少を抑制することができる。 Further, by increasing the amount of light incident on the i-type layer 62, the same effect as when the thickness of the i-type layer 62 is substantially increased can be obtained. As a result, when the i-type layer 62 is made of amorphous silicon, the decrease in carriers generated in the i-type layer 62 is suppressed while suppressing the photodegradation of the i-type layer 62 which becomes a problem as the thickness increases. be able to.

（２）第２実施形態に係る太陽電池２００では、ｎ型層６３としてｉ型層６２上に積層された非晶質シリコン層６３ａと別体のシリコン層６３ｃを設ける。これにより、非晶質シリコン層６３ａでの光の吸収を少なくしつつ、非晶質シリコン層６３ａに加えてシリコン層６３ｃがｐ型層６１と作用することによってｉ型層６２に生じる電界を強めることができるため、開放電圧と曲線因子の向上を図ることができる。 (2) In the solar cell 200 according to the second embodiment, the amorphous silicon layer 63 a stacked on the i-type layer 62 is provided as the n-type layer 63 and a separate silicon layer 63 c. Thus, the electric field generated in the i-type layer 62 is strengthened by the silicon layer 63c acting on the p-type layer 61 in addition to the amorphous silicon layer 63a, while reducing light absorption in the amorphous silicon layer 63a. Therefore, the open circuit voltage and the fill factor can be improved.

（３）第２実施形態に係る太陽電池２００では、非晶質シリコン層６３ａを、ｉ型層６２と酸化シリコン層６３ｂとの間に配置し、非晶質シリコン６３ａにより、i型層６２と酸化シリコン層６３ｂとが直接接触することを防止する。これにより、以下の効果が得られる。 (3) In the solar cell 200 according to the second embodiment, the amorphous silicon layer 63a is disposed between the i-type layer 62 and the silicon oxide layer 63b, and the amorphous silicon 63a The direct contact with the silicon oxide layer 63b is prevented. Thereby, the following effects are acquired.

（ａ）非晶質シリコン層６３ａが、酸化シリコンからなる酸化シリコン層６３ｂから光電変換に寄与するｉ型層６２に酸素（Ｏ）が拡散することを抑制する。この結果、ｉ型層６２に酸素が拡散して膜質が低下することに起因する発電効率の低下を抑制することができる。 (A) The amorphous silicon layer 63a suppresses diffusion of oxygen (O) from the silicon oxide layer 63b made of silicon oxide to the i-type layer 62 contributing to photoelectric conversion. As a result, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency caused by oxygen diffusing into the i-type layer 62 and deterioration in film quality.

（ｂ）真性シリコンからなるi型層６２と酸化シリコンからなる酸化シリコン層６３ｂの接触界面における高いコンタクト抵抗値に起因する太陽電池２００のシリーズ抵抗値の増大を抑制することができ、このシリーズ抵抗値の増大による太陽電池２００の曲線因子の減少を抑制し、太陽電池２００の発電効率の向上を図ることができる。 (B) The increase in the series resistance value of the solar cell 200 due to the high contact resistance value at the contact interface between the i-type layer 62 made of intrinsic silicon and the silicon oxide layer 63b made of silicon oxide can be suppressed. The decrease in the fill factor of the solar cell 200 due to the increase in value can be suppressed, and the power generation efficiency of the solar cell 200 can be improved.

（４）第２実施形態に係る太陽電池２００では、シリコン層６３ｃとして、非晶質シリコンが用いられる。これにより、微結晶シリコンを用いた場合に比べて非晶質シリコンは、光の透過率が高いため、入射した光をシリコン層６３ｃで吸収することなく、裏面電極層５で反射し、再度i型層６２に光を入射させることができ、より多くの光を光電変換に寄与させることができる。 (4) In the solar cell 200 according to the second embodiment, amorphous silicon is used as the silicon layer 63c. Thereby, since amorphous silicon has a higher light transmittance than when microcrystalline silicon is used, incident light is reflected by the back electrode layer 5 without being absorbed by the silicon layer 63c, and is again i. Light can enter the mold layer 62, and more light can be contributed to photoelectric conversion.

（５）本発明の第２実施形態に係る太陽電池２００では、シリコン層６３ｃとして、１５ｎｍ以上の膜厚を有するものが用いられる。これにより、裏面電極層５側からｉ型層６２への水分の侵入を防止しすることができるため、ｉ型層６２に不純物が拡散することに起因した光電変換効率の低下を抑制する効果を得ることができる。 (5) In the solar cell 200 according to the second embodiment of the present invention, a silicon layer 63c having a film thickness of 15 nm or more is used. Accordingly, moisture can be prevented from entering the i-type layer 62 from the back electrode layer 5 side, so that the effect of suppressing a decrease in photoelectric conversion efficiency due to the diffusion of impurities into the i-type layer 62 is achieved. Can be obtained.

［第３実施形態］
〈太陽電池の構成〉
図面を用いて、第３実施形態に係る太陽電池３００の構成について、図３を参照しながら説明する。 [Third Embodiment]
<Configuration of solar cell>
The configuration of the solar cell 300 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 3 using the drawings.

図３は、第３実施形態に係る太陽電池３００の断面図である。太陽電池３００は、基板１と、受光面電極層２と、光電変換セル３および７と、裏面電極層５とを備える。本実施形態では、光電変換セル４の代わりに光電変換セル７を用いる点で第１の実施形態と異なる。以下に、第１の実施形態との差異点である光電変換セル７を中心に説明する。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a solar cell 300 according to the third embodiment. Solar cell 300 includes substrate 1, light-receiving surface electrode layer 2, photoelectric conversion cells 3 and 7, and back electrode layer 5. This embodiment is different from the first embodiment in that a photoelectric conversion cell 7 is used instead of the photoelectric conversion cell 4. Below, it demonstrates focusing on the photoelectric conversion cell 7 which is a difference with 1st Embodiment.

光電変換セル３および７は、受光面電極層２と裏面電極層５との間に設けられる。 The photoelectric conversion cells 3 and 7 are provided between the light-receiving surface electrode layer 2 and the back electrode layer 5.

そして、光電変換セル７として、ｎ型層３３上に、ｐ型層７１と、ｉ型層７２と、ｎ型層７３と、が基板１側から順に積層されたｐｉｎ接合が構成される。 As the photoelectric conversion cell 7, a pin junction in which a p-type layer 71, an i-type layer 72, and an n-type layer 73 are sequentially stacked from the substrate 1 side is configured on the n-type layer 33.

ｐ型層７１は、ボロン（Ｂ）等のｐ型ドーパントがドープされたｐ型微結晶シリコンが用いられる。ｐ型層７１として、微結晶シリコンを用いることにより、非晶質シリコンを用いた場合に比べ、ドーパントの活性化率を高めることができ、強い電界を生じさせることができる。ｉ型層７２は、真性微結晶シリコンが用いられ、光電変換に寄与する発電層とする。 For the p-type layer 71, p-type microcrystalline silicon doped with a p-type dopant such as boron (B) is used. By using microcrystalline silicon as the p-type layer 71, the dopant activation rate can be increased and a strong electric field can be generated as compared with the case of using amorphous silicon. The i-type layer 72 is made of intrinsic microcrystalline silicon and is a power generation layer that contributes to photoelectric conversion.

ｎ型層７３は、非晶質シリコン層７３ａと、酸化シリコン層７３ｂと、が基板１側から順に積層され構造を有する。非晶質シリコン層７３ａは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされたｎ型の非晶質シリコンが用いられ、膜厚が５〜３０ｎｍ程度、好ましくは５〜１５ｎｍとなるようにして、ｉ型層６２上に設けられる。 The n-type layer 73 has a structure in which an amorphous silicon layer 73a and a silicon oxide layer 73b are sequentially stacked from the substrate 1 side. The amorphous silicon layer 73a is made of n-type amorphous silicon doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and has a thickness of about 5 to 30 nm, preferably 5 to 15 nm. , Provided on the i-type layer 62.

酸化シリコン層７３ｂは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされた酸化シリコンが用いられ、膜厚が５〜１５０ｎｍ程度、好ましくは５〜３０ｎｍとなるようにして、非晶質シリコン層６３ａ上に設けられる。また、数式（２）のように酸化シリコン層７３ｂは、シリコンの原子数［Ｓｉ］と酸素の原子数［Ｏ］の合計に対する水素の原子数［Ｈ］とリンの原子数［Ｐ］の合計の比で求められる原子数比Ａを０．１９以上とした膜とする。
（数１）
原子数比Ａ＝［Ｈ］＋［Ｐ］／［Ｓｉ］＋［Ｏ］・・・（１）
さらに酸化シリコン層７３ｂは、５５０ｎｍの波長に対して２．４以下の屈折率を有するものが用いられる。裏面電極層５として酸化亜鉛からなる層を形成する場合にあっては、特に酸化シリコン層７３ｂを結晶質とすることが好ましい。具体的には、ガラス基板上に１００〜３００ｎｍの結晶質の酸化シリコン膜を形成し、結晶質の酸化シリコン膜の面内の各領域に波長５１４ｎｍの光を照射し、ラマン散乱のスペクトルを検出する。次に得られたデータの４００ｃｍ^−１での強度から６００ｃｍ^−１での強度を結ぶ直線を引き、これをノイズの影響を除去するためのベースラインとする。そして、測定スペクトルからベースラインの値を引いた後の５２０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉｃと、４８０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉａから数式（２）を適用して算出した結晶化率Ｘが、２以上、好ましくは５以上である結晶質の酸化シリコンとすることが好ましい。なお、５２０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉｃは結晶質のシリコンに、４８０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉａはアモルファスのシリコンに起因するしてスペクトル強度が強くなるため、最大強度Ｉｃと最大強度Ｉａを検出することにより、結晶化率Ｘを求めることができる。
（数２）
結晶化率Ｘ＝Ｉｃ／Ｉａ・・・（２）
裏面電極層５は、第１の実施形態同様、酸化亜鉛を含む層と、銀を含む層と、を光電変換セル７側から順に積層した構成とした。 The silicon oxide layer 73b is made of silicon oxide doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and has a thickness of about 5 to 150 nm, preferably 5 to 30 nm. Provided on top. Further, as expressed by Equation (2), the silicon oxide layer 73b includes the sum of the number of hydrogen atoms [H] and the number of phosphorus atoms [P] with respect to the total number of silicon atoms [Si] and oxygen atoms [O]. A film having an atomic ratio A determined by the ratio of 0.19 or more is obtained.
(Equation 1)
Atomic ratio A = [H] + [P] / [Si] + [O] (1)
Further, the silicon oxide layer 73b has a refractive index of 2.4 or less with respect to a wavelength of 550 nm. When a layer made of zinc oxide is formed as the back electrode layer 5, it is particularly preferable that the silicon oxide layer 73b be crystalline. Specifically, a crystalline silicon oxide film having a thickness of 100 to 300 nm is formed on a glass substrate, and each region in the plane of the crystalline silicon oxide film is irradiated with light having a wavelength of 514 nm to detect a Raman scattering spectrum. To do. Next, a straight line connecting the intensity at 600 cm ⁻¹ is drawn from the intensity at 400 cm ⁻¹ of the obtained data, and this is used as a baseline for removing the influence of noise. Then, the crystallization rate X calculated by applying Formula (2) from the maximum intensity Ic appearing near 520 cm ⁻¹ after subtracting the baseline value from the measured spectrum and the maximum intensity Ia appearing near 480 cm ⁻¹ is It is preferable to use crystalline silicon oxide of 2 or more, preferably 5 or more. Note that the maximum intensity Ic appearing near 520 cm ⁻¹ is crystalline silicon, and the maximum intensity Ia appearing near 480 cm ⁻¹ is due to amorphous silicon, so that the spectral intensity becomes strong. The crystallization ratio X can be obtained by detecting.
(Equation 2)
Crystallization rate X = Ic / Ia (2)
As in the first embodiment, the back electrode layer 5 has a configuration in which a layer containing zinc oxide and a layer containing silver are sequentially stacked from the photoelectric conversion cell 7 side.

〈作用および効果〉
第３実施形態に係る太陽電池３００によれば、ｎ型層７３が、非晶質シリコン層７３ａと酸化シリコン層７３ｂとを積層して構成される。以下に、本願発明の構成による効果を詳説する。 <Action and effect>
In the solar cell 300 according to the third embodiment, the n-type layer 73 is configured by laminating an amorphous silicon layer 73a and a silicon oxide layer 73b. Below, the effect by the structure of this invention is explained in full detail.

（１）第３実施形態に係る太陽電池３００では、非晶質シリコン層７３ａ上に、屈折率が２．４以下の酸化シリコン層７３ｂが順次積層され、構成される。これにより、非晶質シリコン層７３ａは、酸化シリコン層７３ｂに比べて屈折率が高いため、受光面側から非晶質シリコン層７３ａと酸化シリコン層７３ｂの界面に光が入射したとき、ｉ型層７２側に光を反射させることができる。特に、５５０ｎｍの波長の光に対する酸化シリコン層７３ｂの屈折率を２．４未満とすることにより、４．３程度の屈折率を有するシリコンとの界面における反射率を８％以上とすることができる。このように、酸化シリコン層７３ｂに入射させることなく、非晶質シリコン層７３ａと酸化シリコン層７３ｂの界面で光を反射して再度i型層７２に光を入射させ、より多くの光を光電変換に寄与させることにより、短絡電流が向上して発電効率を高くすることができる。 (1) In the solar cell 300 according to the third embodiment, the silicon oxide layer 73b having a refractive index of 2.4 or less is sequentially stacked on the amorphous silicon layer 73a. Thus, since the amorphous silicon layer 73a has a higher refractive index than the silicon oxide layer 73b, when light enters the interface between the amorphous silicon layer 73a and the silicon oxide layer 73b from the light receiving surface side, the i-type is formed. Light can be reflected to the layer 72 side. In particular, when the refractive index of the silicon oxide layer 73b with respect to light having a wavelength of 550 nm is less than 2.4, the reflectance at the interface with silicon having a refractive index of about 4.3 can be 8% or more. . In this way, light is reflected at the interface between the amorphous silicon layer 73a and the silicon oxide layer 73b without being incident on the silicon oxide layer 73b, and is incident again on the i-type layer 72, and more light is photoelectrically reflected. By contributing to the conversion, the short circuit current can be improved and the power generation efficiency can be increased.

また、i型層７２に入射する光を多くすることによって、実質的にi型層７２の厚さを厚くしたときと同様の効果を得ることができる。 Further, by increasing the amount of light incident on the i-type layer 72, the same effect as when the thickness of the i-type layer 72 is substantially increased can be obtained.

（２）第３実施形態に係る太陽電池３００では、酸化シリコン層７３ｂとして結晶質からなる酸化シリコンが用いられる。これにより、酸化シリコン層７３ｂとして非晶質の酸化シリコン層を用いた場合に比べ、積層方向への導電率を高めることができる。この結果、太陽電池３００としてはシリーズ抵抗（直列接続抵抗）を低減することができ、このシリーズ抵抗値の増大による太陽電池３００の曲線因子の減少を抑制し、太陽電池３００の発電効率の向上を図ることができる。 (2) In the solar cell 300 according to the third embodiment, crystalline silicon oxide is used as the silicon oxide layer 73b. Accordingly, the conductivity in the stacking direction can be increased as compared with the case where an amorphous silicon oxide layer is used as the silicon oxide layer 73b. As a result, it is possible to reduce the series resistance (series connection resistance) of the solar cell 300, suppress the decrease in the fill factor of the solar cell 300 due to the increase in the series resistance value, and improve the power generation efficiency of the solar cell 300. Can be planned.

（３）第３実施形態に係る太陽電池３００では、酸化シリコン層７３ｂは、シリコンの原子数［Ｓｉ］と酸素の原子数［Ｏ］の合計に対する水素の原子数［Ｈ］とリンの原子数［Ｐ］の合計の比で求められる原子数比Ａが０．１９以上である膜とする。これにより屈折率と吸収係数の増加を抑制するとともに、導電率の低下を抑制することができる。この結果、酸化シリコン層７３ｂと裏面電極層５の接触抵抗を低減し、直接接触させた構成とすることができる。 (3) In the solar cell 300 according to the third embodiment, the silicon oxide layer 73b includes the number of hydrogen atoms [H] and the number of phosphorus atoms relative to the sum of the number of silicon atoms [Si] and the number of oxygen atoms [O]. The film has an atomic number ratio A determined by the total ratio of [P] of 0.19 or more. Thereby, while suppressing the increase in a refractive index and an absorption coefficient, the fall of electrical conductivity can be suppressed. As a result, the contact resistance between the silicon oxide layer 73b and the back electrode layer 5 can be reduced, and a direct contact can be achieved.

［第４実施形態］
〈太陽電池の構成〉
以下において、第４実施形態に係る太陽電池の構成について、図４を参照しながら説明する。 [Fourth Embodiment]
<Configuration of solar cell>
Below, the structure of the solar cell which concerns on 4th Embodiment is demonstrated, referring FIG.

図４は、第４実施形態に係る太陽電池４００の断面図である。太陽電池４００は、基板１と、受光面電極層２と、光電変換セル８と、裏面電極層５とを備える。本実施形態では、単一の光電変換セル８を用いる点で第１の実施形態と異なる。以下に、第１の実施形態との差異点である単一の光電変換セル８を中心に説明する。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell 400 according to the fourth embodiment. Solar cell 400 includes substrate 1, light-receiving surface electrode layer 2, photoelectric conversion cell 8, and back electrode layer 5. This embodiment differs from the first embodiment in that a single photoelectric conversion cell 8 is used. Below, it demonstrates centering on the single photoelectric conversion cell 8 which is a difference with 1st Embodiment.

光電変換セル８は、ｐ型層８１と、ｉ型層８２と、ｎ型層８３と、が基板１側から順に積層されたｐｉｎ接合となるように構成され、受光面電極層２と裏面電極層５との間に設けられる。 The photoelectric conversion cell 8 is configured to be a pin junction in which a p-type layer 81, an i-type layer 82, and an n-type layer 83 are sequentially stacked from the substrate 1 side, and the light-receiving surface electrode layer 2 and the back electrode It is provided between the layers 5.

ｐ型層８１は、ボロン（Ｂ）等のｐ型ドーパントがドープされたｐ型の非晶質シリコンが用いられる。ｉ型層８２は、真性の非晶質シリコンが用いられ、光電変換に寄与する発電層とする。 The p-type layer 81 is made of p-type amorphous silicon doped with a p-type dopant such as boron (B). The i-type layer 82 is made of intrinsic amorphous silicon and is a power generation layer that contributes to photoelectric conversion.

ｎ型層８３は、非晶質シリコン層８３ａと、酸化シリコン層８３ｂと、が基板１側から順に積層され構造を有する。非晶質シリコン層８３ａは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされたｎ型の非晶質シリコンが用いられ、膜厚が５〜３０ｎｍ程度、好ましくは５〜１５ｎｍとなるようにして、ｉ型層８２上に設けられる。 The n-type layer 83 has a structure in which an amorphous silicon layer 83a and a silicon oxide layer 83b are sequentially stacked from the substrate 1 side. The amorphous silicon layer 83a is made of n-type amorphous silicon doped with an n-type dopant such as phosphorus (P), and has a thickness of about 5 to 30 nm, preferably 5 to 15 nm. , Provided on the i-type layer 82.

酸化シリコン層８３ｂは、リン（Ｐ）等のｎ型ドーパントがドープされた酸化シリコンが用いられ、膜厚が５〜１５０ｎｍ程度、好ましくは５〜３０ｎｍとなるようにして、非晶質シリコン層８３ａ上に設けられる。また、数式（２）のように酸化シリコン層８３ｂは、シリコンの原子数［Ｓｉ］と酸素の原子数［Ｏ］の合計に対する水素の原子数［Ｈ］とリンの原子数［Ｐ］の合計の比で求められる原子数比Ａを０．１９以上とした膜とする。
（数１）
原子数比Ａ＝［Ｈ］＋［Ｐ］／［Ｓｉ］＋［Ｏ］・・・（１）
さらに酸化シリコン層８３ｂは、５５０ｎｍの波長に対して２．４以下の屈折率を有するものが用いられる。裏面電極層５として酸化亜鉛からなる層を形成する場合にあっては、特に酸化シリコン層８３ｂを結晶質とすることが好ましい。具体的には、ガラス基板上に１００〜３００ｎｍの結晶質の酸化シリコン膜を形成し、結晶質の酸化シリコン膜の面内の各領域に波長５１４ｎｍの光を照射し、ラマン散乱のスペクトルを検出する。次に得られたデータの４００ｃｍ^−１での強度から６００ｃｍ^−１での強度を結ぶ直線を引き、これをノイズの影響を除去するためのベースラインとする。そして、測定スペクトルからベースラインの値を引いた後の５２０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉｃと、４８０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉａから数式（２）を適用して算出した結晶化率Ｘが、２以上、好ましくは５以上である結晶質の酸化シリコンとすることが好ましい。なお、５２０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉｃは結晶質のシリコンに、４８０ｃｍ^−１付近に現れる最大強度Ｉａはアモルファスのシリコンに起因するしてスペクトル強度が強くなるため、最大強度Ｉｃと最大強度Ｉａを検出することにより、結晶化率Ｘを求めることができる。
（数２）
結晶化率Ｘ＝Ｉｃ／Ｉａ・・・（２）
裏面電極層５は、第１の実施形態同様、酸化亜鉛を含む層と、銀を含む層と、を光電変換セル８側から順に積層した構成とした。 As the silicon oxide layer 83b, silicon oxide doped with an n-type dopant such as phosphorus (P) is used. The amorphous silicon layer 83a has a thickness of about 5 to 150 nm, preferably 5 to 30 nm. Provided on top. Further, as expressed by Equation (2), the silicon oxide layer 83b includes the sum of the number of hydrogen atoms [H] and the number of phosphorus atoms [P] with respect to the total number of silicon atoms [Si] and oxygen atoms [O]. A film having an atomic ratio A determined by the ratio of 0.19 or more is obtained.
(Equation 1)
Atomic ratio A = [H] + [P] / [Si] + [O] (1)
Further, the silicon oxide layer 83b has a refractive index of 2.4 or less with respect to a wavelength of 550 nm. When a layer made of zinc oxide is formed as the back electrode layer 5, it is particularly preferable that the silicon oxide layer 83b be crystalline. Specifically, a crystalline silicon oxide film having a thickness of 100 to 300 nm is formed on a glass substrate, and each region in the plane of the crystalline silicon oxide film is irradiated with light having a wavelength of 514 nm to detect a Raman scattering spectrum. To do. Next, a straight line connecting the intensity at 600 cm ⁻¹ is drawn from the intensity at 400 cm ⁻¹ of the obtained data, and this is used as a baseline for removing the influence of noise. Then, the crystallization rate X calculated by applying Formula (2) from the maximum intensity Ic appearing near 520 cm ⁻¹ after subtracting the baseline value from the measured spectrum and the maximum intensity Ia appearing near 480 cm ⁻¹ is It is preferable to use crystalline silicon oxide of 2 or more, preferably 5 or more. Note that the maximum intensity Ic appearing near 520 cm ⁻¹ is crystalline silicon, and the maximum intensity Ia appearing near 480 cm ⁻¹ is due to amorphous silicon, so that the spectral intensity becomes strong. The crystallization ratio X can be obtained by detecting.
(Equation 2)
Crystallization rate X = Ic / Ia (2)
Similar to the first embodiment, the back electrode layer 5 has a configuration in which a layer containing zinc oxide and a layer containing silver are sequentially stacked from the photoelectric conversion cell 8 side.

〈作用および効果〉
第４実施形態に係る太陽電池４００によれば、ｎ型層８３が、非晶質シリコン層８３ａと酸化シリコン層８３ｂとを積層して構成される。以下に、本願発明の構成による効果を詳説する。 <Action and effect>
According to the solar cell 400 according to the fourth embodiment, the n-type layer 83 is configured by laminating an amorphous silicon layer 83a and a silicon oxide layer 83b. Below, the effect by the structure of this invention is explained in full detail.

（１）第４実施形態に係る太陽電池４００では、非晶質シリコン層８３ａ上に、屈折率が２．４以下の酸化シリコン層８３ｂが順次積層され、構成される。これにより、非晶質シリコン層８３ａは、酸化シリコン層８３ｂに比べて屈折率が高いため、受光面側から非晶質シリコン層８３ａと酸化シリコン層８３ｂの界面に光が入射したとき、ｉ型層８２側に光を反射させることができる。特に、５５０ｎｍの波長の光に対する酸化シリコン層８３ｂの屈折率を２．４未満とすることにより、４．３程度の屈折率を有するシリコンとの界面における反射率を８％以上とすることができる。このように、酸化シリコン層８３ｂに入射させることなく、非晶質シリコン層８３ａと酸化シリコン層８３ｂの界面で光を反射して再度i型層８２に光を入射させ、より多くの光を光電変換に寄与させることにより、短絡電流が向上して発電効率を高くすることができる。 (1) In the solar cell 400 according to the fourth embodiment, the silicon oxide layer 83b having a refractive index of 2.4 or less is sequentially stacked on the amorphous silicon layer 83a. Thereby, since the amorphous silicon layer 83a has a higher refractive index than the silicon oxide layer 83b, when light enters the interface between the amorphous silicon layer 83a and the silicon oxide layer 83b from the light receiving surface side, the i-type Light can be reflected to the layer 82 side. In particular, when the refractive index of the silicon oxide layer 83b with respect to light having a wavelength of 550 nm is less than 2.4, the reflectance at the interface with silicon having a refractive index of about 4.3 can be 8% or more. . In this way, light is reflected at the interface between the amorphous silicon layer 83a and the silicon oxide layer 83b without being incident on the silicon oxide layer 83b, and light is incident again on the i-type layer 82, and more light is photoelectrically reflected. By contributing to the conversion, the short circuit current can be improved and the power generation efficiency can be increased.

また、i型層８２に入射する光を多くすることによって、実質的にi型層８２の厚さを厚くしたときと同様の効果を得ることができる。 Further, by increasing the amount of light incident on the i-type layer 82, the same effect as when the thickness of the i-type layer 82 is substantially increased can be obtained.

（２）第４実施形態に係る太陽電池４００では、酸化シリコン層８３ｂとして結晶質からなる酸化シリコンが用いられる。これにより、酸化シリコン層８３ｂとして非晶質の酸化シリコン層を用いた場合に比べ、積層方向への導電率を高めることができる。この結果、太陽電池４００としてはシリーズ抵抗（直列接続抵抗）を低減することができ、このシリーズ抵抗値の増大による太陽電池４００の曲線因子の減少を抑制し、太陽電池４００の発電効率の向上を図ることができる。 (2) In the solar cell 400 according to the fourth embodiment, crystalline silicon oxide is used as the silicon oxide layer 83b. Accordingly, the conductivity in the stacking direction can be increased as compared with the case where an amorphous silicon oxide layer is used as the silicon oxide layer 83b. As a result, it is possible to reduce the series resistance (series connection resistance) of the solar cell 400, suppress the decrease in the fill factor of the solar cell 400 due to the increase in the series resistance value, and improve the power generation efficiency of the solar cell 400. Can be planned.

（３）第４実施形態に係る太陽電池４００では、酸化シリコン層８３ｂは、シリコンの原子数［Ｓｉ］と酸素の原子数［Ｏ］の合計に対する水素の原子数［Ｈ］とリンの原子数［Ｐ］の合計の比で求められる原子数比Ａが０．１９以上である膜とする。これにより屈折率と吸収係数の増加を抑制するとともに、導電率の低下を抑制することができる。この結果、酸化シリコン層８３ｂと裏面電極層５の接触抵抗を低減し、直接接触させた構成とすることができる。 (3) In the solar cell 400 according to the fourth embodiment, the silicon oxide layer 83b includes the number of hydrogen atoms [H] and the number of phosphorus atoms relative to the sum of the number of silicon atoms [Si] and the number of oxygen atoms [O]. The film has an atomic number ratio A determined by the total ratio of [P] of 0.19 or more. Thereby, while suppressing the increase in a refractive index and an absorption coefficient, the fall of electrical conductivity can be suppressed. As a result, the contact resistance between the silicon oxide layer 83b and the back electrode layer 5 can be reduced and a direct contact can be achieved.

〈その他の実施形態〉
上記の実施形態は、本発明の一例を開示したに過ぎず、上記の実施形態の論述および図面はこの発明を限定するものではない。 <Other embodiments>
The above embodiment merely discloses an example of the present invention, and the description and drawings of the above embodiment do not limit the present invention.

例えば、上述した第１実施形態では光電変換セル３および４の２つ、第２実施形態では光電変換セル６のみ、第３実施形態では光電変換セル３および７の２つ、第４実施形態では光電変換セル８のみとしたが、これに限定されるものではない。具体的には、３つ以上の光電変換セルが含まれていてもよい。 For example, in the first embodiment, two photoelectric conversion cells 3 and 4 are used, in the second embodiment, only the photoelectric conversion cell 6 is used, in the third embodiment, two photoelectric conversion cells 3 and 7 are used, and in the fourth embodiment, Although only the photoelectric conversion cell 8 is used, the present invention is not limited to this. Specifically, three or more photoelectric conversion cells may be included.

また、上述した第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態および第４実施形態では、光電変換セル３、４、６、７および８は、ｐ型層と、ｉ型層と、ｎ型層と、基板１側から順に積層されたｐｉｎ接合を有するが、これに限定されるものではない。具体的には、光電変換セル３、４、６、７および８は、ｎ型層と、ｉ型層と、ｐ型層と、が基板１側から順に積層されたｎｉｐ接合を有していてもよい。 Moreover, in 1st Embodiment, 2nd Embodiment, 3rd Embodiment, and 4th Embodiment mentioned above, the photoelectric conversion cells 3, 4, 6, 7, and 8 are a p-type layer, an i-type layer, and n Although it has the pin layer laminated | stacked in order from the type | mold layer and the board | substrate 1 side, it is not limited to this. Specifically, each of the photoelectric conversion cells 3, 4, 6, 7, and 8 has a nip junction in which an n-type layer, an i-type layer, and a p-type layer are sequentially stacked from the substrate 1 side. Also good.

また、上述した第２実施形態および第４実施形態では、太陽電池２００、４００は、基板１上に、受光面電極層２と、光電変換セル６、８と、裏面電極層５とが順に積層された構成を有しているが、これに限定されるものではない。具体的には、太陽電池２００、４００は、基板１上に、裏面電極層５と、光電変換セル６、８と、受光面電極層２とが順に積層された構成を有していてもよい。 Moreover, in 2nd Embodiment and 4th Embodiment mentioned above, as for the solar cells 200 and 400, the light-receiving surface electrode layer 2, the photoelectric conversion cells 6 and 8, and the back surface electrode layer 5 are laminated | stacked on the board | substrate 1 in order. However, the present invention is not limited to this. Specifically, the solar cells 200 and 400 may have a configuration in which the back electrode layer 5, the photoelectric conversion cells 6 and 8, and the light receiving surface electrode layer 2 are sequentially stacked on the substrate 1. .

〈実施例１〉
以下のようにして、第１実施形態に係る太陽電池１００を実施例１として作製した。 <Example 1>
The solar cell 100 according to the first embodiment was produced as Example 1 as follows.

まず、厚さ４ｍｍのガラス基板（基板１）上に、ＳｎＯ_２層（受光面電極層２）を形成した。 First, an SnO ₂ layer (light-receiving surface electrode layer 2) was formed on a glass substrate (substrate 1) having a thickness of 4 mm.

次に、ＳｎＯ_２層（受光面電極層２）上に、プラズマＣＶＤ法を用いて、非晶質シリコンからなるｐ型層３１と、非晶質シリコンからなるｉ型層３２と、非晶質シリコンからなるｎ型層３３と、を順次積層し、光電変換セル３を形成した。 Next, a p-type layer 31 made of amorphous silicon, an i-type layer 32 made of amorphous silicon, and an amorphous material are formed on the SnO ₂ layer (light-receiving surface electrode layer 2) using a plasma CVD method. The n-type layer 33 made of silicon was sequentially laminated to form the photoelectric conversion cell 3.

次に、光電変換セル３上に、プラズマＣＶＤ法を用いて、微結晶シリコンからなるｐ型層４１と、微結晶シリコンからなるｉ型層４２と、非晶質シリコン層４３ａ、酸化シリコン層４３ｂ、微結晶シリコンからなるシリコン層４３ｃからなるｎ型層４３と、を順次積層し、光電変換セル４を形成した。 Next, a p-type layer 41 made of microcrystalline silicon, an i-type layer 42 made of microcrystalline silicon, an amorphous silicon layer 43a, and a silicon oxide layer 43b are formed on the photoelectric conversion cell 3 by plasma CVD. Then, an n-type layer 43 made of a silicon layer 43c made of microcrystalline silicon was sequentially laminated to form a photoelectric conversion cell 4.

次に、光電変換セル４上に、スパッタ法を用いて、ＺｎＯ層およびＡｇ層（裏面電極層５）を順次形成した。 Next, a ZnO layer and an Ag layer (back electrode layer 5) were sequentially formed on the photoelectric conversion cell 4 by sputtering.

上述した光電変換セル３および光電変換セル４の形成条件を表１に示す。なお、ＺｎＯ層およびＡｇ層（裏面電極層５）の厚さは、それぞれ９０ｎｍ、２００ｎｍとした。 Table 1 shows the formation conditions of the photoelectric conversion cell 3 and the photoelectric conversion cell 4 described above. The thicknesses of the ZnO layer and the Ag layer (back electrode layer 5) were 90 nm and 200 nm, respectively.

以上により、本実施例１では、図１に示すように、非晶質シリコン層４３ａ、酸化シリコン層４３ｂ、微結晶シリコンからなるシリコン層４３ｃからなるｎ型層４３を有する太陽電池１００を形成した。 As described above, in Example 1, as shown in FIG. 1, the solar cell 100 having the n-type layer 43 made of the amorphous silicon layer 43a, the silicon oxide layer 43b, and the silicon layer 43c made of microcrystalline silicon was formed. .

〈実施例２〉
以下のようにして、第３実施形態に係る太陽電池３００を実施例２として作製した。 <Example 2>
The solar cell 300 according to the third embodiment was produced as Example 2 as follows.

次に、光電変換セル３上に、プラズマＣＶＤ法を用いて、微結晶シリコンからなるｐ型層７１と、微結晶シリコンからなるｉ型層７２と、非晶質シリコン層７３ａと酸化シリコン層７３ｂからなるｎ型層７３と、を順次積層し、光電変換セル７を形成した。 Next, a p-type layer 71 made of microcrystalline silicon, an i-type layer 72 made of microcrystalline silicon, an amorphous silicon layer 73a, and a silicon oxide layer 73b are formed on the photoelectric conversion cell 3 by plasma CVD. The n-type layer 73 made of the material is sequentially laminated to form the photoelectric conversion cell 7.

次に、光電変換セル７上に、スパッタ法を用いて、ＺｎＯ層およびＡｇ層（裏面電極層５）を順次形成した。 Next, a ZnO layer and an Ag layer (back electrode layer 5) were sequentially formed on the photoelectric conversion cell 7 by sputtering.

上述した光電変換セル３および光電変換セル７の形成条件を表２に示す。なお、酸化シリコン層７３ｂの形成条件については、表２に挙げた実施例に限られず、屈折率と吸収係数を低下させるために通常の形状条件に比べ、シラン(ＳｉＨ_４)の流量を少なくする方法、二酸化炭素（ＣＯ_２）の流量を多くする方法、水素（Ｈ_２）の流量を多くする方法のうち、一又は複数の方法とともに、導電率を向上させるためにフォスフィン（ＰＨ_３）の流量を多くし、形成すればよい。具体的には、シランの流量を２９ｓｃｃｍ以上、二酸化炭素の流量を５０ｓｃｃｍ以上、水素の流量を１００００ｓｃｃｍ以上、フォスフィンの流量を２ｓｃｃｍ以上とした形成条件とすればよい。また、ＺｎＯ層およびＡｇ層（裏面電極層５）の厚さは、それぞれ９０ｎｍ、２００ｎｍとした。 Table 2 shows the formation conditions of the photoelectric conversion cell 3 and the photoelectric conversion cell 7 described above. The formation conditions of the silicon oxide layer 73b are not limited to the examples shown in Table 2, and the flow rate of silane (SiH ₄ ) is reduced compared to the normal shape conditions in order to reduce the refractive index and the absorption coefficient. Among the methods, the method of increasing the flow rate of carbon dioxide (CO ₂ ), and the method of increasing the flow rate of hydrogen (H ₂ ), together with one or more methods, the flow rate of phosphine (PH ₃ ) in order to improve conductivity. It is sufficient to form more. Specifically, the formation conditions may be set such that the flow rate of silane is 29 sccm or more, the flow rate of carbon dioxide is 50 sccm or more, the flow rate of hydrogen is 10,000 sccm or more, and the flow rate of phosphine is 2 sccm or more. The thicknesses of the ZnO layer and the Ag layer (back electrode layer 5) were 90 nm and 200 nm, respectively.

以上により、本実施例２では、図３に示すように、非晶質シリコン層７３ａと酸化シリコン層７３ｂからなるｎ型層７３を有する太陽電池３００を形成した。 As described above, in Example 2, as shown in FIG. 3, the solar cell 300 having the n-type layer 73 including the amorphous silicon layer 73a and the silicon oxide layer 73b was formed.

〈比較例〉
以下のようにして、比較例に係る太陽電池５００を作製した。 <Comparative example>
A solar cell 500 according to the comparative example was produced as follows.

まず、上記実施例１と同様にして、厚さ４ｍｍのガラス基板（基板１）上に、ＳｎＯ_２層（受光面電極層２）、光電変換セル３を順次形成した。 First, in the same manner as in Example 1, a SnO ₂ layer (light-receiving surface electrode layer 2) and a photoelectric conversion cell 3 were sequentially formed on a glass substrate (substrate 1) having a thickness of 4 mm.

次に、光電変換セル３上に、プラズマＣＶＤ法を用いて、光電変換セル４´を形成した。比較例では、微結晶シリコンからなるｐ型層４１と、微結晶シリコンからなるｉ型層４２と、を形成した後、微結晶シリコンからなるｎ型層４３´と、を順次積層し、光電変換セル４´を形成した。 Next, a photoelectric conversion cell 4 ′ was formed on the photoelectric conversion cell 3 using a plasma CVD method. In the comparative example, after forming a p-type layer 41 made of microcrystalline silicon and an i-type layer 42 made of microcrystalline silicon, an n-type layer 43 ′ made of microcrystalline silicon is sequentially stacked, and photoelectric conversion is performed. A cell 4 'was formed.

次に、光電変換セル４´上に、上記実施例と同様にしてＺｎＯ層およびＡｇ層（裏面電極層５）を順次形成した。 Next, a ZnO layer and an Ag layer (back electrode layer 5) were sequentially formed on the photoelectric conversion cell 4 ′ in the same manner as in the above example.

上述した光電変換セル４´の形成条件を表２に示す。なお、光電変換セル３の形成条件は、上記実施例１における形成条件と同様である。また、ＺｎＯ層およびＡｇ層（裏面電極層５）の厚さは、上記実施例１と同様に、それぞれ９０ｎｍ、２００ｎｍとした。 Table 2 shows the formation conditions of the photoelectric conversion cell 4 ′ described above. The formation conditions of the photoelectric conversion cell 3 are the same as the formation conditions in Example 1 above. Further, the thicknesses of the ZnO layer and the Ag layer (back electrode layer 5) were set to 90 nm and 200 nm, respectively, as in Example 1.

以上により、本比較例では、図５に示すように、光電変換セル４´のｎ型層４３´を、３０ｎｍの膜厚を有する微結晶シリコンの単層体とした太陽電池５００を形成した。 As described above, in this comparative example, as shown in FIG. 5, a solar cell 500 was formed in which the n-type layer 43 ′ of the photoelectric conversion cell 4 ′ was a single layer of microcrystalline silicon having a thickness of 30 nm.

〈特性評価〉
実施例１、実施例２および比較例に係る太陽電池について、開放電圧、短絡電流、曲線因子および発電効率（Ｅ_ｆｆ）の各特性値の比較を行った。比較結果を表４に示す。なお、表４においては、比較例における各特性値を１．００として規格化して表している。 <Characteristic evaluation>
About the solar cell which concerns on Example 1, Example 2, and a comparative example, each characteristic value of an open circuit voltage, a short circuit current, a curve factor, and power generation efficiency ( _Eff ) was compared. Table 4 shows the comparison results. In Table 4, each characteristic value in the comparative example is standardized as 1.00.

表４に示すように、実施例１および実施例２では、曲線因子については比較例よりも増加し、発電効率が比較例よりも高くなることが確認された。 As shown in Table 4, in Example 1 and Example 2, it was confirmed that the curve factor increased compared to the comparative example, and the power generation efficiency was higher than that of the comparative example.

短絡電流については、実施例１に係る太陽電池１００では、ｎ型層４３を非晶質シリコン層４３ａと、酸化シリコン層４３ｂと、シリコン層４３ｃと、を順次積層して構成したにも関わらず、低下させることなく、比較例と同等の出力とすることができた。 Regarding the short-circuit current, in the solar cell 100 according to Example 1, the n-type layer 43 was configured by sequentially laminating the amorphous silicon layer 43a, the silicon oxide layer 43b, and the silicon layer 43c. The output was comparable to that of the comparative example without lowering.

実施例１に係る太陽電池１００では、比較例に比べ、開放電圧が１．０１に、また曲線因子についても１．０２に向上した。これは、ｎ型層４３としてｉ型層４２上に積層された非晶質シリコン層４３ａと別体のシリコン層４３ｃを設けたことにより、ｉ型層４２に生じる電界を強めることができたためと考えられる。 In the solar cell 100 according to Example 1, the open circuit voltage was improved to 1.01 and the curve factor was also improved to 1.02 compared to the comparative example. This is because the electric field generated in the i-type layer 42 can be strengthened by providing the silicon layer 43c separate from the amorphous silicon layer 43a stacked on the i-type layer 42 as the n-type layer 43. Conceivable.

また、ｉ型層４２と酸化シリコン層４３ｂとの間に非晶質シリコン層４３ａを間に配置することにより、ｉ型層４２と酸化シリコン層４３ｂとが接触した場合に大きくなる接触界面におけるコンタクト抵抗値を低くすることができる。この結果、太陽電池１００のシリーズ抵抗値の増大を抑制することができたため、曲線因子を向上させることができたと考えられる。 Further, by placing the amorphous silicon layer 43a between the i-type layer 42 and the silicon oxide layer 43b, the contact at the contact interface that increases when the i-type layer 42 and the silicon oxide layer 43b come into contact with each other. The resistance value can be lowered. As a result, increase in the series resistance value of the solar cell 100 could be suppressed, and it is considered that the fill factor could be improved.

実施例２に係る太陽電池３００では、酸化シリコン層７３ｂと裏面電極層５を接触させるようにして構成したにも関わらず、短絡電流と曲線因子を低下させることなく、比較例以上の出力とすることができた。 In the solar cell 300 according to Example 2, the silicon oxide layer 73b and the back electrode layer 5 are brought into contact with each other, but the output is equal to or higher than that of the comparative example without reducing the short circuit current and the fill factor. I was able to.

また、実施例２に係る太陽電池３００では、比較例に比べ、開放電圧が１．０２に、また曲線因子についても１．０４に向上した。これは、実質的にｎ型層としてｐ型層７１と作用し、ｉ型層７２に電界を生じさせる酸化シリコン層７３ｂが、ｐ型層７１との距離を短くして配置されることにより、ｉ型層７２に生じる電界を強めることができたためと考えられる。 Moreover, in the solar cell 300 which concerns on Example 2, compared with the comparative example, the open circuit voltage improved to 1.02 and the curve factor also improved to 1.04. This is because the silicon oxide layer 73b that substantially acts as the n-type layer with the p-type layer 71 and generates an electric field in the i-type layer 72 is disposed at a short distance from the p-type layer 71. This is probably because the electric field generated in the i-type layer 72 could be strengthened.

加えて、ｉ型層７２と酸化シリコン層７３ｂとの間に非晶質シリコン層７３ａを間に配置することにより、ｉ型層７２と酸化シリコン層７３ｂとが接触した場合に大きくなる接触界面におけるコンタクト抵抗値を低くすることができる。この結果、太陽電池３００のシリーズ抵抗値の増大を抑制することができたため、曲線因子を向上させることができたと考えられる。 In addition, by disposing the amorphous silicon layer 73a between the i-type layer 72 and the silicon oxide layer 73b, the contact interface becomes large when the i-type layer 72 and the silicon oxide layer 73b come into contact with each other. The contact resistance value can be lowered. As a result, the increase in the series resistance value of the solar cell 300 could be suppressed, and it is considered that the fill factor could be improved.

以上のように、短絡電流を低下させることなく、開放電圧と曲線因子の改善を図ることができることが確認された。また、発電効率についても曲線因子の改善により多くの電力を取り出すことが可能となり、比較例よりも発電効率を向上させることができることが確認された。 As described above, it was confirmed that the open circuit voltage and the fill factor can be improved without reducing the short-circuit current. In addition, it was confirmed that the power generation efficiency can be improved by improving the curve factor, so that it is possible to improve the power generation efficiency as compared with the comparative example.

本発明の第１実施形態（第１実施例）に係る太陽電池１００の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell 100 which concerns on 1st Embodiment (1st Example) of this invention. 本発明の第２実施形態に係る太陽電池２００の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell 200 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の比較例に係る太陽電池３００の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell 300 which concerns on the comparative example of this invention. 本発明の従来技術に係る太陽電池４００の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell 400 which concerns on the prior art of this invention. 本発明の比較例に係る太陽電池５００の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell 500 which concerns on the comparative example of this invention. 本発明の従来技術に係る太陽電池６００の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell 600 which concerns on the prior art of this invention.

１，４１…基板
２，４２…受光面電極層
３，４，６，７，８，４´，４６…光電変換セル
３１，４１，６１，７１，８１…ｐ型層
３２，４２，６２，７２，８２…ｉ型層
３３，４３，６３，７３，８３，６３´…ｎ型層
４３ａ，６３ａ，７３ａ，８３ａ…非晶質シリコン層
４３ｂ，６３ｂ，７３ｂ，８３ｂ…酸化シリコン層
４３ｃ，６３ｃ，７３ｃ，８３ｃ…シリコン層
５，４５…裏面電極層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,41 ... Board | substrate 2,42 ... Light-receiving surface electrode layer 3, 4, 6, 7, 8, 4 ', 46 ... Photoelectric conversion cell 31,41,61,71,81 ... p-type layer 32,42,62, 72, 82 ... i-type layers 33, 43, 63, 73, 83, 63 '... n-type layers 43a, 63a, 73a, 83a ... amorphous silicon layers 43b, 63b, 73b, 83b ... silicon oxide layers 43c, 63c , 73c, 83c ... silicon layer 5, 45 ... back electrode layer

Claims

A light-receiving surface electrode layer;
A photoelectric conversion unit laminated on the light-receiving surface electrode layer;
A back electrode layer laminated on the photoelectric conversion part;
With
The photoelectric conversion unit has a photoelectric conversion cell formed by sequentially laminating a one-conductivity-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and a reverse-conductivity-type semiconductor layer from the light-receiving surface electrode layer side,
The reverse conductivity type semiconductor layer includes a reverse conductivity type amorphous silicon layer, a silicon oxide layer, and a reverse conductivity type silicon layer sequentially stacked.

A light-receiving surface electrode layer;
A photoelectric conversion unit laminated on the light-receiving surface electrode layer;
A back electrode layer laminated on the photoelectric conversion part;
With
The photoelectric conversion unit has a photoelectric conversion cell formed by sequentially laminating one conductive semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and a reverse conductive semiconductor layer from the light receiving surface electrode layer side,
The reverse conductivity type semiconductor layer is characterized in that a reverse conductivity type amorphous silicon layer and a reverse conductivity type silicon oxide layer are sequentially laminated.

The solar cell according to claim 1, wherein the intrinsic semiconductor layer is amorphous silicon.

The photoelectric conversion unit includes a plurality of photoelectric conversion cells,
Among the plurality of photoelectric conversion cells, the photoelectric conversion cell adjacent to the back electrode layer is formed by sequentially laminating a one-conductivity-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and a reverse-conductivity-type semiconductor layer from the light-receiving surface electrode layer side. And
2. The solar cell according to claim 1, wherein the reverse conductivity type semiconductor layer is formed by sequentially stacking a reverse conductivity type amorphous silicon layer, a silicon oxide layer, and a reverse conductivity type silicon layer.

The photoelectric conversion unit includes a plurality of photoelectric conversion cells,
Among the plurality of photoelectric conversion cells, the photoelectric conversion cell adjacent to the back electrode layer is formed by sequentially laminating a one-conductivity-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and a reverse-conductivity-type semiconductor layer from the light-receiving surface electrode layer side. And
3. The solar cell according to claim 2, wherein the reverse conductivity type semiconductor layer is formed by sequentially laminating a reverse conductivity type amorphous silicon layer and a reverse conductivity type silicon oxide layer.

The solar cell according to claim 4, wherein the intrinsic semiconductor layer is microcrystalline silicon.

The solar cell according to claim 2, wherein the silicon oxide layer has a crystallization rate of 2 or more.

The solar cell according to any one of claims 1 to 7, wherein the silicon oxide layer has a thickness of 5 to 30 nm.

9. The solar cell according to claim 1, wherein the silicon oxide layer has a refractive index of less than 2.4 with respect to light having a wavelength of 550 nm.