JP3241234B2 - 薄膜太陽電池およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜太陽電池およびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の薄膜太陽電池の概略構造を
示す断面図である。

【０００３】図４において、ガラス基板などの透光性絶
縁基板１上に表面に凹凸を有するＳｎＯ₂やＩＴＯなど
よりなる透明導電膜２が形成され、その上に非晶質シリ
コン半導体のａ−ＳｉＣ：Ｈ（水素を含んだ非晶質シリ
コンカーボン）膜よりなるｐ層３、ａ−Ｓｉ：Ｈ（水素
を含んだ非晶質シリコン）膜よりなるｉ層４、ａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ（水素を含んだ非晶質シリコンカーボン）膜より
なるｎ層５がこの順に積層されて光電変換活性層が形成
される。さらに、この光電変換活性層のｎ層５上に透明
導電膜６さらに裏面金属電極７が形成されている。

【０００４】このように、透光性絶縁基板１の上方にｐ
−ｉ−ｎ層の順に積層された光電変換活性層を有する薄
膜太陽電池が構成され、この太陽電池では、太陽光など
の光は、透光性絶縁基板１側から入射されて光電変換活
性層で光−電流変換が行われる。また、一部の光は光電
変換活性層を透過して裏面金属電極７に至るが、裏面金
属電極７で反射されて再び光電変換活性層に返り、光電
変換活性層で光−電流変換が行われる。

【０００５】また、従来の他の構造の薄膜太陽電池とし
て、図示はしていないが、凹凸を設けた金属基板電極上
に非晶質半導体のｎ層、ｉ層、ｐ層を順次形成し、その
上に透明導電膜を形成した逆構造のものもある。この薄
膜太陽電池の光電変換活性層はｎ−ｉ−ｐ層で構成され
ており、図４のｐ−ｉ−ｎ層の光電変換活性層とは逆構
造となっている。

【０００６】これらの従来例のうち、図４の構造の薄膜
太陽電池では、透光性絶縁基板１が太陽電池表面のカバ
ーガラスを兼ねることができること、また、ＳｎＯ₂な
どの耐プラズマ性透明導電膜が開発されて、透明導電膜
２上に非晶質半導体光電変換活性層をプラズマＣＶＤ法
で容易に積層することが可能となったことなどから多用
されるようになり、現在の主流になっている。このプラ
ズマＣＶＤ法による光電変換活性層の形成は、大面積の
薄膜形成が可能であるという利点も有している。 これ
らの従来例において、凹凸状の透明導電膜や金属基板電
極上に光電変換活性層を形成すると、光電変換活性層は
その下の凹凸を反映して凹凸状に形成される。この光電
変換活性層の凹凸は、薄膜太陽電池の光−電流変換の高
効率化を図る上で重要である。つまり、光電変換活性層
を凹凸状にすると、表面から入射した光は、凹凸状の光
電変換活性層界面で散乱されて、光−電流変換される光
電変換活性層中に斜め方向に入射し、光の光路長がその
分増加するために、光−電流変換に寄与する光吸収が増
加して電池効率が向上する。

【０００７】また、上記した裏面金属電極や金属基板電
極は、光電変換活性層を透過して電池裏面から漏れ出る
光を反射させて光電変換活性層に再び返すことにより、
光電変換活性層で再度光−電流変換に寄与させることで
光の有効活用を図るもので、上記した光電変換活性層の
凹凸と同様に、電池効率が向上する。さらに、金属膜で
反射した光が光電変換活性層に再入射するときにも凹凸
による散乱効果が働くため、光電変換活性層の表裏両面
に凹凸が形成されることが望ましいことになる。もちろ
ん、この凹凸は極端に小さくても、逆に極端に大きくて
も光散乱効果が低下することは明かで、適当な大きさの
凹凸を設けることが必要となる。

【０００８】以上の従来例以外に、凹凸を設けるという
意味では、特開平５−２６７６９８号公報「光起電力装
置」や特開平５−２３５３８９号公報「光起電力装置」
に開示されているように、光電変換活性層に用いている
非晶質シリコンゲルマニュウムに直接凹凸を設けるとい
う方法もあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の非晶質薄膜
太陽電池では、これまでの上記凹凸技術の精力的な研究
・開発にも拘らず、光−電流変換効率が、１０ｃｍ角の
素子で１０〜１２％というレベルに留まっているが、そ
れは以下の理由によるものである。

【００１０】即ち、例えば図４のように、透明導電膜２
に適切な凹凸を形成し、この凹凸状の透明導電膜２上に
ｐ層３、ｉ層４、ｎ層５の光電変換活性層として非晶質
膜を順次堆積させる方法では、この非晶質膜はその下地
の形状を順次反映して凹凸状に形成されるものの、次第
に凹凸が鈍ってきて光電変換活性層の金属膜側の面での
凹凸は、その深さが浅くなって光散乱効果が低下するこ
とによる光−電流変換効率の低下が問題になっていた。
このとき、ｐ層３は、通常、膜厚１５ｎｍ〜２０ｎｍと
薄いため、その影響は少ないが、ｉ層４は膜厚３００ｎ
ｍと厚く形成するため、特に、ＣＶＤ法では凹凸が殆ど
無くなるような場合もあり深刻な問題であった。

【００１１】また、図４とは逆構造の薄膜太陽電池にお
いて、金属基板電極に適切な凹凸を直接形成する場合
は、通常、基板を３００〜５００℃程度の高温に保って
金属膜を真空蒸着することで行われる。しかし、この方
法は、基板材料として耐熱性の材料に制約されるととも
に、昇温や降温に時間がかかるという製造プロセス上の
問題があった。

【００１２】さらに、特開平５−２６７６９８号公報
「光起電力装置」や特開平５−２３５３８９号公報「光
起電力装置」に開示されているような方法では、光電変
換活性層としての非晶質シリコンゲルマニュウムを用い
ているため、バンドギャップが１．６ｅＶ以下と小さ
く、そのために光吸収が大きく、さらに、その構造上、
反射を利用した高効率化を図ることができず、結局、薄
膜太陽電池としての効率を上げることはできなかった。

【００１３】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、低温プロセスによって製造することができ、かつ、
良好な光散乱効果と裏面での反射効果とを合わせ持たせ
ることにより、光電変換効率の高い薄膜太陽電池および
その製造方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜太陽電池
は、透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のある透明導電
膜を設け、該透明導電膜上に半導体光電変換活性層を設
けた薄膜太陽電池において、該半導体光電変換活性層の
裏面側のｎ層またはｐ層として、該半導体光電変換活性
層の少なくともｉ層における凹凸よりも大きい、深さが
３００ｎｍ〜７００ｎｍの光散乱用の凹凸のある凹凸非
晶質または凹凸微結晶シリコン膜が設けられており、該
凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シリコン膜上に透明導電
膜、さらに金属反射膜が設けられており、そのことによ
り上記目的が達成される。

【００１５】この本発明の薄膜太陽電池の製造方法は、
透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のある透明導電膜を
形成し、該透明導電膜上に半導体光電変換活性層を形成
する薄膜太陽電池の製造方法において、該半導体光電変
換活性層の裏面側のｎ層またはｐ層として、気相成長法
の製膜条件において、ＳｉＨ₄とＨ₂の流量比が１：１０
から１：５０である第１製膜条件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の
流量比が１：０．０００２から１：０．０００３、また
は、１：０．０１から１：０．０２である第２製膜条
件、および、入力パワー密度を０．１Ｗ／ｃｍ²から
０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３製膜条件の全ての製膜条件
を用いて凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコン膜を作製
する工程と、該凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シリコン
膜上に透明導電膜、さらに金属反射膜を形成する工程と
を有するものであり、そのことにより上記目的が達成さ
れる。

【００１６】また、本発明の薄膜太陽電池は、光性絶縁
基板上に光散乱用の凹凸のある透明導電膜を設け、該透
明導電膜上に半導体光電変換活性層を設けた薄膜太陽電
池において、該半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層ま
たはｐ層上に、該半導体光電変換活性層の少なくともｉ
層の凹凸よりも大きい、深さが３００ｎｍ〜７００ｎｍ
の光散乱用の凹凸のある凹凸非晶質または凹凸微結晶シ
リコン膜が設けられており、該凹凸非晶質膜または凹凸
微結晶シリコン膜上に透明導電膜、さらに金属反射膜が
設けられており、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００１７】この本発明の薄膜太陽電池の製造方法は、
透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のある透明導電膜を
形成し、該透明導電膜上に半導体光電変換活性層を形成
した薄膜太陽電池において、該半導体活性層の裏面側の
ｎ層またはｐ層上に、気相成長法の製膜条件において、
ＳｉＨ₄とＨ₂の流量比が１：１０から１：５０である第
１製膜条件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の流量比が１：０．００
０２から１：０．０００３、または、１：０．０１から
１：０．０２である第２製膜条件、および、入力パワー
密度を０．１Ｗ／ｃｍ²から０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３
製膜条件の全ての製膜条件を用いて凹凸非晶質または凹
凸微結晶シリコン膜を作製する工程と、該凹凸非晶質膜
または凹凸微結晶シリコン膜上に透明導電膜、さらに金
属反射膜を形成する工程とを有するものであり、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【００１８】さらに、好ましくは、本発明の薄膜太陽電
池における凹凸非晶質または凹凸微結晶膜は、１．７ｅ
Ｖ以上のバンドギャップを持つ。

【００１９】さらに、本発明の薄膜太陽電池の製造方法
は、透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のある透明導電
膜を形成し、該透明導電膜上に半導体光電変換活性層と
して、ｐ層、ｉ層さらにｎ層、または、ｎ層、ｉ層さら
にｐ層を形成する薄膜太陽電池の製造方法において、該
半導体光電変換活性層の裏面側のｎ／ｉ界面近傍または
ｐ／ｉ界面近傍は凹凸を積極的に付けない製膜条件で該
半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層またはｐ層を形成
する工程と、該裏面側のｎ層またはｐ層に比べて次第に
大きい凹凸のできる条件に製膜条件を変えて、該裏面側
のｎ層またはｐ層上に、気相成長法の製膜条件におい
て、ＳｉＨ₄とＨ₂の流量比が１：１０から１：５０であ
る第１製膜条件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の流量比が１：０．
０００２から１：０．０００３、または、該ＳｉＨ₄と
Ｂ₂Ｈ₆の流量比が１：０．０１から１：０．０２である
第２製膜条件、および、入力パワー密度を０．１Ｗ／ｃ
ｍ²から０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３製膜条件の全ての製
膜条件を用いて凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコン膜
を作製する工程と、該凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シ
リコン膜上に透明導電膜、さらに金属反射膜を形成する
工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が
達成される。

【００２０】さらに、本発明の薄膜太陽電池の製造方法
は、基板上に、気相成長法の製膜条件において、ＳｉＨ
₄とＨ₂の流量比が１：１０から１：５０である第１製膜
条件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の流量比が１：０．０００２か
ら１：０．０００３、または、１：０．０１から１：
０．０２である第２製膜条件、および、入力パワー密度
を０．１Ｗ／ｃｍ²から０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３製膜
条件の全ての製膜条件を用いて凹凸非晶質または凹凸微
結晶シリコン膜を作製する工程と、該凹凸非晶質膜また
は凹凸微結晶シリコン膜上に金属反射膜を形成する工程
と、該金属反射膜上に半導体光変換活性層を形成する工
程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達
成される。

【００２１】

【作用】上記構成により、透光性絶縁基板の表面から入
射した光は凹凸のある透明導電膜で散乱し、半導体活性
層に入射する。そこで光の一部は吸収されて光−電流変
換に寄与し、吸収されなかった光は金属反射膜で反射
し、この反射光は逆の順序で進み、再び光は半導体光電
変換活性層で吸収されて光−電流変換に寄与する。この
とき、凹凸状の透明導電膜で散乱した入射光、および、
この半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層またはｐ層と
して、少なくともｉ層における凹凸よりも大きい光散乱
用の凹凸のある凹凸非晶質膜または凹凸微結晶膜で大き
く散乱した反射光は共に、半導体光電変換活性層を入射
方向および反射方向だけではなく、様々な方向に散乱し
て横切るために半導体光電変換活性層中での光の光路長
が増加して、光の吸収量は増加し、太陽電池の光−電流
変換効率は向上することになる。

【００２２】この半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層
またはｐ層として、気相成長法の製膜条件において、Ｓ
ｉＨ₄とＨ₂の流量比が１：１０から１：５０である第１
製膜条件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の流量比が１：０．０００
２から１：０．０００３、または、１：０．０１から
１：０．０２である第２製膜条件、および、入力パワー
密度を０．１Ｗ／ｃｍ²から０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３
製膜条件のうち少なくともいずれかの製膜条件を用いて
凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコン膜を作製すれば、
所望の光散乱に適した、深さが３００ｎｍ〜７００ｎｍ
の大きい適切な凹凸が得られて、光電変換効率の高い薄
膜太陽電池が得られる。

【００２３】また、半導体光電変換活性層の裏面側のｎ
層またはｐ層上にさらに、少なくともｉ層の凹凸よりも
大きい光散乱用の凹凸のある凹凸非晶質膜または凹凸微
結晶膜を設けるようにするか、または、その裏面側のｎ
層またはｐ層に比べて次第に大きい凹凸のできる条件に
製膜条件を変えて、凹凸非晶質膜または凹凸微結晶膜を
設けるようにすれば、半導体光電変換活性層の裏面側の
ｎ層またはｐ層は通常の凹凸を積極的に付けない製膜条
件で形成できるので、半導体光電変換活性層裏面側のｎ
／ｉ界面またはｐ／ｉ界面へのダメージを与えにくい低
パワーで製膜可能となり、半導体光電変換活性層の光電
変換特性は良くなる。

【００２４】さらに、半導体光電変換活性層の裏面側の
ｎ層またはｐ層として、または、半導体活性層の裏面側
のｎ層またはｐ層上に、１．７ｅＶ以上のバンドギャッ
プを持つ凹凸非晶質膜または凹凸微結晶膜を用いれば、
この凹凸非晶質膜または凹凸微結晶膜における光吸収が
少なく、反射光はより多く半導体光電変換活性層に戻っ
てくることになる。これにより、太陽電池の光−電流変
換効率の向上がより図られる。

【００２５】さらに、基板上に大きい凹凸のある凹凸非
晶質膜または凹凸微結晶膜によりｐ層またはｎ層を設
け、このｐ層またはｎ層上にその凹凸を反映させるよう
に光散乱用の凹凸のある金属反射膜を設けるようにすれ
ば、透明導電膜や金属反射膜に直接的に凹凸を設ける必
要がなくなるので、透明導電膜や金属反射膜に直接的に
凹凸を設ける場合には高温度にする必要があり、そのた
めに昇温や降温に時間がかかるという製造プロセス上の
問題は解消されるとともに、耐熱性の基板材料に制約さ
れるといったことも無くなる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２７】（実施例１）図１は本発明の実施例１にお
ける薄膜太陽電池の概略構造を示す断面図である。

【００２８】図１において、透光性絶縁基板１１上に凹
凸を有する透明導電膜１２を設け、この透明導電膜１２
上に半導体光電変換活性層としてａ−ＳｉＣ：Ｈのｐ層
１３、ａ−Ｓｉ：Ｈのｉ層１４、さらに、その下地層と
してのｉ層１４の凹凸よりも大きく、光散乱効果の大き
い適切な光散乱用凹凸のある、１．７ｅＶ以上のバンド
ギャップを持つ凹凸微結晶ｎ層１５を設ける。さらに、
この凹凸微結晶ｎ層１５に接して透明導電膜１６さらに
裏面金属電極１７が順次設けられて薄膜太陽電池が構成
されている。

【００２９】上記構成の薄膜太陽電池の製造方法につい
て説明する。

【００３０】まず、透光性絶縁基板１１として厚さ１ｍ
ｍ程度のガラス基板を用いる。この透光性絶縁基板１１
上に凹凸状の透明導電膜１２が約１μｍの膜厚で形成さ
れる。この透明導電膜１２としてはＳｎＯ₂を用いる。
次に、プラズマＣＶＤ装置により気相成長法で、この凹
凸状の透明導電膜１２上に半導体光電変換活性層として
ｐ層１３、ｉ層１４、ｎ層１５を順次それぞれ形成す
る。これらｐ層１３、ｉ層１４およびｎ層１５は透明導
電膜１２の凹凸が順次反映されて形成されることになる
が、このｎ層１５については、光散乱に最適な凹凸形状
を付けて形成する。このときのガス流量条件を下記の
（表１）に示している。

【００３１】

【表１】

【００３２】この（表１）において、各ガス流量の単位
は、Ｓ，ｃ，ｃ，ｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ
ｃｍ ｐｅｒ ｍｉｎｕｉｔｓ）である。ここで、ｐ層
１３およびｉ層１４のガス流量条件は従来の一般的なガ
ス流量条件と同じであり、ｐ層１３のガス流量条件で
は、ＳｉＨ₄とＨ₂のガス流量比が高々１：２．５であっ
たが、本発明による凹凸微結晶ｎ層１５のガス流量条件
では、ＳｉＨ₄とＨ₂のガス流量比を１：２５としてＨ₂
のガス流量を極端に多くしている。このようにすること
により、凹凸の深さが約４００ｎｍ、凹凸のピッチが平
均で約７００ｎｍの表面凹凸形状が得られた。一方、光
散乱効果を効率よく実現するためには、凹凸形状はその
幅が４００ｎｍ〜１μｍで、その深さが３００ｎｍ〜７
００ｎｍ程度が好ましい。本実施例１の凹凸深さおよび
凹凸ピッチはこの範囲内にあって光散乱効果が良好であ
り、ＳｉＨ₄とＨ₂のガス流量比が１：２５を中心に、
１：１０から１：５０程度であればよいという実験結果
が得られている。

【００３３】また、原料ガスにＢ₂Ｈ₆を極微量加える
と、表面凹凸形状が上記範囲内に入るさらに好ましい結
果が得られた。このＢ₂Ｈ₆の量はＳｉＨ₄との流量比で
決まり、通常はｐ層１３のガス流量条件に記したよう
に、Ｂ₂Ｈ₆とＳｉＨ₄の流量比が、１：０．００１程度
であるが、１：０．０００２から１：０．０００３、ま
たは１：０．０１から０．０２で光散乱に適切な凹凸が
得られることが分かった。このとき、通常のｐ層形成条
件に比べてＢ₂Ｈ₆の流量が極端に多くなったり、少なく
なったりしているが、Ｂ₂Ｈ₆とＳｉＨ₄の流量比が１：
０．０００２から１：０．０００３がｎ層で、Ｂ₂Ｈ₆と
ＳｉＨ₄の流量比が１：０．０１から０．０２がｐ層の
場合の製造条件である。

【００３４】さらに、ｎ層１５の凹凸形状を上記所定の
範囲内に入れ、十分に光を散乱させるためには、ｎ層１
５の膜厚を約３００ｎｍにすると良い。この膜厚は１０
０ｎｍ〜５００ｎｍ程度でよい結果が実験から得られた
が、この層を通常のｎ層の厚みの３０ｎｍよりも大幅に
厚く作ることが一つのポイントである。即ち、通常のプ
ラズマＣＶＤにおける入力パワー密度は０．０２Ｗ／ｃ
ｍ²程度であるが、それは光電変換活性層を痛めないた
めである。ところが、このｎ層１５のように膜厚を１０
０ｎｍ〜５００ｎｍにすれば、最初は０．０２Ｗ／ｃｍ
²程度の入力パワー密度で積層を開始し、すぐに入力パ
ワー密度を０．１Ｗ／ｃｍ²〜０．５Ｗ／ｃｍ²になるよ
うに多くして製膜することで、その下地層であるｉ層１
４を痛めずに、つまり光電変換効率を落とさないで光電
変換活性層を作ることができる。これによって、ｎ層１
５の表面凹凸形状を所定の大きさの光散乱用の凹凸形状
にすることができる。

【００３５】以上のＳｉＨ₄とＨ₂のガス流量比、ＳｉＨ
₄とＢ₂Ｈ₆の流量比、および、プラズマＣＶＤの入力パ
ワー密度はそれぞれ独立に用いても適切な凹凸を得る効
果があったが、２つ以上の条件を組み合わせると、さら
に凹凸の大きさの制御が容易になるというメリットがあ
った。この凹凸の大きさの制御は上記３つの条件を組み
合わせると最も良くなる。

【００３６】続いて、光電変換活性層裏面側の所定の凹
凸を持つｎ層１５上に透明導電膜１６を２０ｎｍ程度形
成し、最後に、裏面金属電極１７として、例えば銀（Ａ
ｇ）などの膜を形成した。この透明導電膜１６は、裏面
金属電極１７の反射率を上げるためのものであり、これ
により金属反射膜としての裏面金属電極１７の反射効果
を十分に高めることができる。

【００３７】このように、本実施例１における薄膜太陽
電池の製造方法は、透光性絶縁基板１１上に凹凸状の透
明導電膜１２が形成され、この透明導電膜１２上に光電
変換活性層として非晶質膜が形成される。この非晶質膜
の裏面側のｎ層１５に、１．７ｅＶ以上のバンドギャッ
プを持ち、少なくともｉ層１４の凹凸よりも大きい光散
乱用の凹凸のある微結晶膜を用い、この微結晶膜上に透
明導電膜１６さらに金属裏面電極１７を形成している。

【００３８】上記構成により、以下、その作用を説明す
る。

【００３９】まず、透光性絶縁基板１１としてのガラス
基板表面から入射した光は凹凸のある透明導電膜１２で
散乱してｐ層１３さらにｉ層１４に入射する。このｉ層
１４で光の一部は吸収されて光−電流変換され、また、
ｉ層１４で吸収されなかった光は、光散乱用の凹凸を付
けたｎ層１５に入射して大きく散乱し、裏面側の透明導
電膜１６を通過して裏面金属電極１７で反射する。次
に、この反射光は逆の順序で進み、光の散乱効果の大き
いｎ層１５を介して再び光はｉ層１４で吸収されて光−
電流変換される。このように、光散乱用の凹凸状の透明
導電膜１２およびｎ層１５などにより光が散乱して、ｉ
層１４中への入射方向が斜め方向となってｉ層１４中で
の光路長が増加するために光の吸収量は増加し、さら
に、裏面金属電極１７からの反射光も効率よくｉ層１４
で吸収されて光の吸収量はより増加することになる。こ
のため、薄膜太陽電池の効率向上が図られる。

【００４０】ここで、本発明では、光散乱用の凹凸のあ
る透明導電膜１２上にアモルファス層としてｐ層１３さ
らにｉ層１４、さらにｎ層１５を透明導電膜１２の凹凸
が順次反映されるように順次形成するが、このｎ層１５
は、鈍った凹凸を大きくするように、即ち、その下地層
であるｉ層１４の凹凸よりも大きい適切な光散乱用凹凸
のある凹凸微結晶ｎ層１５を形成する。このときの凹凸
微結晶ｎ層１５は、従来の凹凸のあるシリコンゲルマニ
ュウムのようにバンドギャップが狭いと、ここでの光吸
収が大きくなって十分な反射光による効果が得られな
い。また、この凹凸微結晶ｎ層１５は、従来の非晶質膜
裏面側において、バンドギャップが１．４〜１．６ｅＶ
と狭いと、ここでの光吸収が大きくなって十分な反射光
による効果が得られない。このため、バンドギャップは
アモルファスシリコンと同程度以上のバンドギャップ、
即ち１．７ｅＶ以上のバンドギャップ以上であることが
必要であり、望ましくは１．９ｅＶ以上のバンドギャッ
プがよい。この凹凸微結晶ｎ層１５を形成するために
は、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚が必要となるため、
バンドギャップは広いほうがここでの光の吸収が少なく
なり、その分、反射光が増加して薄膜太陽電池の効率向
上が図られる。

【００４１】このとき、上述したように、適切な光散乱
用の凹凸のある凹凸微結晶ｎ層１５を得るためには、上
記した所定範囲内のＳｉＨ₄とＨ₂のガス流量比、ＳｉＨ
₄とＢ₂Ｈ₆のガス流量比、および、プラズマＣＶＤの入
力パワー密度のうち少なくとも何れかを用いることが必
要である。このような凹凸膜で、バンドギャップの広い
ものを得るためには通常のアモルファスシリコンの作製
条件の数倍のパワーと高水素希釈条件で形成することが
必要であり、条件により非晶質または微結晶膜が得られ
ることになる。

【００４２】したがって、以上のようにしてプラズマＣ
ＶＤ法による低温プロセスによって製造した凹凸微結晶
ｎ層１５を半導体光電変換活性層の裏面側に形成するこ
とにより、大きく適切な光散乱用凹凸で反射光の散乱効
果をより大きくし、また、バンドギャップが広いｎ層１
５で光吸収を少なくして薄膜太陽電池の光−電流変換効
率の向上を図ることができる。この単層の薄膜太陽電池
の具体的特性は、光スペクトルＡＭ（エアマス）１．５
（１００ｍＷ／ｃｍ²）において、出力電流Ｉｓｃ：２
４．１ｍＡ／ｃｍ²、開始電圧Ｖｏｃ：０．６７Ｖ、曲
線因子Ｆ．Ｆ．：０．６２、最大出力Ｐｍａｘ：１０．
０ｍＷ／ｃｍ²であった。一方、この光散乱用凹凸がな
い場合は、出力電流Ｉｓｃ：２３．３ｍＡ／ｃｍ²、開
始電圧Ｖｏｃ：０．６７Ｖ、曲線因子Ｆ．Ｆ．：０．６
３、最大出力Ｐｍａｘ：９．８ｍＷ／ｃｍ²であった。

【００４３】なお、本実施例１では凹凸微結晶シリコン
ｎ層１５を用いたが、凹凸非晶質シリコンｎ層、凹凸非
晶質シリコンｐ層または微結晶シリコンｐ層を用いて凹
凸を形成してもよい。

【００４４】また、本実施例１では、基板としてガラス
を用いたが、透光性絶縁基板であれば高分子フィルムで
あってもよく、また、本実施例１では透明導電膜１２と
してＳｎＯ₂を用いたが、ＳｎＯ₂に代えてＺｎＯなどを
用いてもよく、さらに、本実施例１では裏面金属電極１
７として銀を用いたが、アルミニウムなどを用いても良
い。

【００４５】さらに、本実施例１では、光電変換活性層
が単層であるが、タンデム構造のように積層されたもの
であっても、その効果を十分発揮できることは当然であ
る。さらに、本実施例１では、基板側からｐ層、ｉ層、
ｎ層の順で光電変換活性層を形成したが、基板側から光
電変換活性層をｎ層、ｉ層、ｐ層と順次形成した場合に
は、金属反射膜側のｐ層を適切な光散乱用凹凸のあるｐ
層で形成すれば良い。この場合にも凹凸ｎ層１５と同様
な製造条件であるが、Ｂ₂Ｈ₆のガス流量については、上
記したようにｐ層にするか、またはｎ層にするかで、ど
ちらかの製造条件を選択する必要がある。

【００４６】（実施例２）図２は本発明の実施例２にお
ける薄膜太陽電池の概略構造を示す断面図である。

【００４７】図２において、透光性絶縁基板２１上に光
散乱用の凹凸を有する透明導電膜２２を設け、この透明
導電膜２２上に半導体光電変換活性層としてｐ層２３、
ｉ層２４さらにｎ層２８を順次それぞれ設ける。この半
導体光電変換活性層の裏面側のｎ層２８上に、その下地
層であるｎ層２８の凹凸よりも大きい最適な光散乱用の
凹凸を有し、かつ１．７ｅＶ以上のバンドギャップを持
つｎ層２５がさらに別に設けられている。このｎ層２５
上に接して透明導電膜２６さらに裏面金属電極２７が順
次設けられて薄膜太陽電池が構成される。

【００４８】上記構成の薄膜太陽電池の製造方法につい
て説明する。

【００４９】まず、透光性絶縁基板２１としてガラス基
板を用いる。この透光性絶縁基板２１上に光散乱用の凹
凸のある透明導電膜２２を約１μｍの膜厚で形成する。
この透明導電膜２２としては通常ＳｎＯ₂を用いた。次
に、プラズマＣＶＤ装置によりこの凹凸状の透明導電膜
２２上に半導体光電変換活性層としてｐ層２３、ｉ層２
４さらにｎ層２８をそれぞれ気相成長法で順次形成す
る。これらｐ層２３、ｉ層２４およびｎ層２８は、下記
の（表２）のように通常のガス流量条件（凹凸を積極的
に付けない製膜条件）で形成され、透明導電膜２２の凹
凸が順次反映されて形成されることになる。このガス流
量条件では、ｎ層２８は光散乱用の適切な凹凸状に形成
されないが、その代わりに、このｎ層２８上に、１．７
ｅＶ以上のバンドギャップを持つ光散乱効果の大きい適
切な凹凸のある凹凸ｎ層２５を、下記の（表２）のよう
なガス流量条件にて形成する。また、十分光を散乱させ
る凹凸を形成するために凹凸状のｎ層２５は、膜厚を１
００ｎｍ以上望ましくは３００ｎｍ程度にする。

【００５０】

【表２】

【００５１】この凹凸ｎ層２５上に透明導電膜２６を２
０ｎｍ程度形成し、最後に、裏面から裏面金属電極２７
を、例えば銀（Ａｇ）を用いて形成する。

【００５２】上記構成により、以下、その作用を説明す
る。

【００５３】上記非晶質膜のｎ層２８上に、さらに１．
７ｅＶ以上のバンドギャップを持つ光散乱効果の大きい
適切な凹凸のある凹凸ｎ層２５を形成し、この凹凸ｎ層
２５上に透明導電膜２６さらに金属裏面電極２７を形成
するため、上記実施例１のように、この凹凸ｎ層２５を
非晶質膜の裏面側（ｉ層上）に直接形成するよりも、ｎ
／ｉ界面に熱的なダメージを与えにくい低パワーで作製
できる通常の凹凸のない成膜条件によるｎ層２８を用い
た方が望ましいからである。これにより、上記実施例１
の薄膜太陽電池の光電変換特性をさらに改善することが
できる。

【００５４】本実施例２では、裏面金属電極２７の金属
膜に近いｎ層を２層にして、一方のｎ層を通常のガス流
量条件で製膜し、他方のｎ層を、最適な光散乱用凹凸を
付けるガス流量条件で製膜する以外は、実施例１と同様
の製膜条件が用いられる。上記実施例１では、金属膜側
の凹凸ｎ層とｉ層側のｎ層との界面（境界）が不鮮明で
あったが、本実施例２では、金属膜側の凹凸ｎ層とｉ層
側のｎ層との界面（境界）がはっきりしており、ｎ層か
ら凹凸ｎ層への製造条件の切り替えが一定時間後に行わ
れるために、制御が容易であるという効果がある。

【００５５】したがって、以上のようにしてプラズマＣ
ＶＤ法による低温プロセスによって製造したｎ層２８さ
らに、凹凸を大きくしたｎ層２５を半導体光電変換活性
層の裏面側に形成することにより、ｎ／ｉ界面へのダメ
ージが少なく光の散乱効果をより大きくして薄膜太陽電
池の光−電流変換効率の向上を図ることができる。この
単層の薄膜太陽電池の具体的特性は、光スペクトルＡＭ
１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）において、出力電流Ｉｓ
ｃ：２４．３ｍＡ／ｃｍ²、開始電圧Ｖｏｃ：０．６７
Ｖ、曲線因子Ｆ．Ｆ．：０．６７、最大出力Ｐｍａｘ：
１０．９ｍＷ／ｃｍ²であった。一方、この光散乱用凹
凸がない場合は、出力電流Ｉｓｃ：２３．３ｍＡ／ｃｍ
²、開始電圧Ｖｏｃ：０．６７Ｖ、曲線因子Ｆ．Ｆ．：
０．６３、最大出力Ｐｍａｘ：９．８ｍＷ／ｃｍ²であ
った。

【００５６】なお、本実施例２では光電変換層が単層で
あるが、タンデム構造のように積層されたものであって
もよい。また、本実施例２では、基板側から光電変換活
性層としてｐ層、ｉ層、ｎ層と非晶質膜を順次形成した
が、基板側から光電変換活性層としてｎ層、ｉ層、ｐ層
と非晶質膜を順次形成した場合には、１．７ｅＶ以上の
バンドギャップを持つ光散乱用の凹凸のあるｐ層を、こ
の非晶質膜の裏面側のｐ層上にさらに形成することにな
る。

【００５７】さらに、基板側からｐ層、ｉ層、ｎ層と順
次形成されたｎ層上に凹凸状のｐ層を形成してもよく、
また、基板側からｎ層、ｉ層、ｐ層と順次形成した場合
には凹凸状のｎ層をｐ層上に形成してもよい。

【００５８】さらに、本実施例２のように、裏面側のｎ
／ｉ界面にダメージを与えにくくするため、ｎ／ｉ界面
近傍は通常の凹凸のない製膜条件でｎ層を形成し、次第
に凹凸のできる条件に圧力および流量などの製膜条件を
変えて形成しても同様の特性を持った太陽電池が形成で
きるが、基板側からｎ層、ｉ層、ｐ層と順次形成した場
合に、ｐ／ｉ界面近傍は通常の凹凸のない条件でｐ層を
形成し、次第に凹凸のできる条件に製膜条件を変えて形
成しても同様の特性を持った薄膜太陽電池が形成でき
る。

【００５９】さらに、本実施例２では、基板としてガラ
スを用いたが、透光性絶縁基板であれば高分子フィルム
であってもよく、また、本実施例２では透明導電膜２２
としてＳｎＯ₂を用いたが、ＳｎＯ₂に代えてＺｎＯなど
を用いてもよく、さらに、本実施例２では裏面金属電極
２７として銀を用いたが、アルミニウムなどを用いても
良い。

【００６０】（実施例３）本実施例３では、実施例１に
よる凹凸非晶質膜または凹凸微結晶膜上に金属電極を形
成して金属電極に凹凸を付け、この金属電極の凹凸を反
映させて、その上に設ける半導体光電変換活性層のｎ
層、ｉ層、ｐ層を凹凸化する場合である。

【００６１】図３は本発明の実施例３における薄膜太陽
電池の概略構造を示す断面図である。

【００６２】図３において、金属基板３１上に凹凸状の
ｎ層またはｐ層３５を設け、このｎ層またはｐ層３５上
に裏面金属電極３７さらに透明導電膜３６を順次設け、
裏面金属電極３７の裏面金属膜の凹凸を、凹凸状ｎ層ま
たはｐ層３５により光散乱用にはっきりさせる。この透
明導電膜３６上に半導体光電変換活性層としてｎ層３
８、ｉ層３４、ｐ層３３を順次それぞれ設ける。このｐ
層３３に接して透明導電膜３２が設けられて薄膜太陽電
池が構成される。

【００６３】上記構成の薄膜太陽電池の製造方法につい
て説明する。

【００６４】まず、金属基板３１としてステンレス基板
を用いる。この金属基板３１上にプラズマＣＶＤ装置に
より、上記実施例１の凹凸非晶質膜または凹凸微結晶膜
の製造方法による凹凸状のｎ層またはｐ層３５を気相成
長させる。この場合にも、ｎ層とｐ層でＢ₂Ｈ₆のガス流
量を変えることは上記実施例１で示した場合と同様であ
る。

【００６５】さらに、この凹凸状のｎ層またはｐ層３５
上に高反射率の裏面金属電極３７として、例えば銀（Ａ
ｇ）を用いて膜を形成し、裏面金属電極３７の裏面金属
膜の凹凸を光散乱用にはっきりさせる。その上に透明導
電膜３６を３０ｎｍ形成する。次に、プラズマＣＶＤ装
置によって透明導電膜３６上に半導体光電変換活性層と
してｎ層３８、ｉ層３４、ｐ層３３を順次形成する。さ
らにその上に透明導電膜３２を形成し、最後に金属集電
極（図示せず）を形成する。

【００６６】上記構成により、以下、その作用を説明す
る。

【００６７】透明導電膜３２側から入射した光は、ｐ層
３３、ｉ層３４、ｎ層３８を順次通過し、透明導電膜３
６を経て高反射率の裏面金属電極３７で反射する。さら
に、この反射光は逆方向に進んでｎ層３８、ｉ層３４、
ｐ層３３を順次通過する。このとき、これらｐ層３３、
ｉ層３４、ｎ層３８および裏面金属電極３７の適切な光
散乱用の大きい凹凸によって、入射光および反射光が大
きく散乱することで、ｉ層３４を光の入射方向および反
射方向だけではなく様々な方向に通過し、これにより、
ｉ層３４における通過光路長が長くなって光の散乱効果
が向上し、薄膜太陽電池の光−電流変換効率を向上させ
ることができる。

【００６８】したがって、上記実施例１で述べた、光散
乱用の最適な凹凸を付けるためのプラズマＣＶＤ法の製
膜条件を用いて凹凸状のｐ層またはｎ層３５を設け、そ
の上に裏面金属電極３７を設けることで、裏面金属電極
３７に直接的に凹凸を設ける高温製造プロセスの必要が
なくなるので、１００℃程度の低温製造プロセスによっ
て、昇温や降温に時間がかかるという製造プロセス上の
問題を解消することができるとともに、耐熱性基板材料
に制約されるといったことも無くなる。

【００６９】以上のようにして作製した単層の薄膜太陽
電池の特性は、光スペクトルＡＭ１．５（１００ｍＷ／
ｃｍ ² ）において、出力電流Ｉｓｃ：２３．７ｍＡ／ｃ
ｍ²、開始電圧Ｖｏｃ：０．６６Ｖ、曲線因子Ｆ．
Ｆ．：０．６５、最大出力Ｐｍａｘ：１０．２ｍＷ／ｃ
ｍ²であった。一方、この光散乱用凹凸がない場合は、
出力電流Ｉｓｃ：１６．６ｍＡ／ｃｍ²、開始電圧Ｖｏ
ｃ：０．６８Ｖ、曲線因子Ｆ．Ｆ．：０．６６、最大出
力Ｐｍａｘ：７．４５ｍＷ／ｃｍ²であった。

【００７０】なお、ｐ層またはｎ層３５の凹凸の度合い
は、本発明による製膜条件で大きくすることができるの
で、本実施例３では、裏面金属電極３７の凹凸は適切な
光散乱用凹凸になるようにしたが、これに加えて、裏面
金属電極３７を介して設けられる半導体光電変換活性層
のｎ層３８、ｉ層３４、ｐ層３３のうちｎ層３８および
ｐ層３３にも、上記実施例１のように適切な光散乱用の
凹凸を独立して得るようにすれば、より光散乱効果が向
上する。

【００７１】また、本実施例３に加えて、ｐ層３３およ
びｎ層３８のうち少なくともいずれかを、１．７ｅＶ以
上のバンドギャップを持つ適切な光散乱用の凹凸のある
非晶質膜または微結晶膜としてもよい。さらに、本実施
例３に加えて、上記実施例２のように、１．７ｅＶ以上
のバンドギャップを持つ光散乱用の凹凸のある非晶質膜
または微結晶膜を別に設けてもよい。さらに、本実施例
３では、裏面金属電極３７として説明したが、裏面金属
電極３７は単に金属反射膜であってもよい。

【００７２】なお、上記各実施例１〜３において、透光
性絶縁基板としては、ガラスまたは耐熱性プラスチック
など、非透光性基板としてはステンレスなどの金属基
板、さらに、透明導電性膜としては、ＳｎＯ₂、Ｉｎ
Ｏ₃、ＺｎＯ、ＩＴＯなどを用いることができる。ま
た、上記各実施例１〜３において、非晶質半導体層は、
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）、非晶質シリコンゲル
マニウム（ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）、非晶質シリコンカーバ
イト（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）などのａ−Ｓｉ系半導体の薄膜
で形成されるが、これ以外の半導体光電変換材料を用い
ることもできる。

【００７３】また、上記各実施例１〜３の凹凸ｐ層また
はｎ層の製膜条件において、ガス圧力１５Ｔｏｒｒで、
基板温度は２００℃である。このように、本発明の製造
方法では、基板温度を低く抑えることができるという大
きな効果がある。実際に、本発明の製造方法で形成され
た膜を結晶解析すると、大部分が非晶質であり、その条
件によっては微結晶の場合もあったが、基本的な光電変
換特性に変化はなく良好な光電変換特性が得られた。

【００７４】さらに、上記各実施例１〜３では、シリコ
ンについて説明したが、一部炭素に置き換えた、非晶質
シリコンカーボンの膜でもシリコンの場合と同様な結果
が得られた。この場合、バンドギャップが１．９〜２．
０ｅＶであり、シリコンのバンドギャップ１．７５ｅＶ
に比べて大きくなっており、さらに好ましい結果とする
ことができた。

【００７５】本発明の主旨は、適切な大きさの凹凸を有
する膜を製造することにあり、適切な凹凸を必要としな
い層か、容易に凹凸が形成される層の場合（例えば適切
な凹凸が付いた金属膜上の光電変換活性層のような場
合）は、非晶質シリコンゲルマニウムなどを用いても良
い。ただし、それが薄いことが必要であることは本発明
の主旨から明かである。

【００７６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体活
性層の裏面側のｐ層またはｎ層として、適切な大きさの
凹凸を形成することができ、この凹凸の光散乱効果と、
反射膜の反射効果の両方を利用することによって、太陽
電池の光−電流変換効率を向上して短絡電流を増加させ
ることができる。

【００７７】また、半導体活性層の裏面側のｎ層または
ｐ層上に、適切な大きさの凹凸のあるｎ層またはｐ層を
形成することにより、界面の熱によるダメージがなく同
様に裏面での光の散乱効果を向上できて太陽電池の短絡
電流を増加させることができる。

【００７８】さらに、１．７ｅＶ以上のバンドギャップ
を持つ凹凸非晶質膜または凹凸微結晶膜を用いることに
より、光吸収が少なく、反射光をより多く半導体活性層
に戻すことができて、太陽電池の光−電流変換効率の向
上を図ることができる。

【００７９】さらに、金属電極を適切な凹凸状に形成す
る場合にも利用することができ、特にこの適切な凹凸形
状が容易に行えるため、基板材料の選択範囲を広げるこ
とができ、この薄膜太陽電池の応用面での拡大を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における薄膜太陽電池の概略
構造を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例２における薄膜太陽電池の概略
構造を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例３における薄膜太陽電池の概略
構造を示す断面図である。

【図４】従来の薄膜太陽電池の概略構造を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１１、２１ 透光性絶縁基板 １２、２２、３２ 透明導電膜 １３、２３、３３ ａ−ＳｉＣ：Ｈのｐ層 １４、２４、３４ ａ−Ｓｉ：Ｈのｉ層 １５ 凹凸微結晶ｎ層 １６、２６、３６ 透明導電膜 １７、２７、３７ 裏面金属電極 ２５ 凹凸ａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層 ２８、３８ ａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層 ３１ 金属基板 ３５ 凹凸ａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層またはｐ層

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のあ
   る透明導電膜を設け、該透明導電膜上に半導体光電変換
   活性層を設けた薄膜太陽電池において、 該半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層またはｐ層とし
   て、該半導体光電変換活性層の少なくともｉ層における
   凹凸よりも大きい、深さが３００ｎｍ〜７００ｎｍの光
   散乱用の凹凸のある凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコ
   ン膜が設けられており、該凹凸非晶質膜または凹凸微結
   晶シリコン膜上に透明導電膜、さらに金属反射膜が設け
   られている、薄膜太陽電池。
2. 【請求項２】 透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のあ
   る透明導電膜を形成し、該透明導電膜上に半導体光電変
   換活性層を形成する薄膜太陽電池の製造方法において、 該半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層またはｐ層とし
   て、気相成長法の製膜条件において、ＳｉＨ₄とＨ₂の流
   量比が１：１０から１：５０である第１製膜条件、Ｓｉ
   Ｈ₄とＢ₂Ｈ₆の流量比が１：０．０００２から１：０．
   ０００３、または、１：０．０１から１：０．０２であ
   る第２製膜条件、および、入力パワー密度を０．１Ｗ／
   ｃｍ²から０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３製膜条件の全ての
   製膜条件を用いて凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコン
   膜を作製する工程と、 該凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シリコン膜上に透明導
   電膜、さらに金属反射膜を形成する工程とを有する薄膜
   太陽電池の製造方法。
3. 【請求項３】 透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のあ
   る透明導電膜を設け、該透明導電膜上に半導体光電変換
   活性層を設けた薄膜太陽電池において、 該半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層またはｐ層上
   に、該半導体光電変換活性層の少なくともｉ層の凹凸よ
   りも大きい、深さが３００ｎｍ〜７００ｎｍの光散乱用
   の凹凸のある凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコン膜が
   設けられており、該凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シリ
   コン膜上に透明導電膜、さらに金属反射膜が設けられて
   いる、薄膜太陽電池。
4. 【請求項４】 前記凹凸非晶質または凹凸微結晶膜は、
   １．７ｅＶ以上のバンドギャップを持つ請求項１または
   ３記載の薄膜太陽電池。
5. 【請求項５】 透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のあ
   る透明導電膜を形成し、該透明導電膜上に半導体光電変
   換活性層を形成した薄膜太陽電池において、 該半導体活性層の裏面側のｎ層またはｐ層上に、気相成
   長法の製膜条件において、ＳｉＨ₄とＨ₂の流量比が１：
   １０から１：５０である第１製膜条件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ
   ₆の流量比が１：０．０００２から１：０．０００３、
   または、１：０．０１から１：０．０２である第２製膜
   条件、および、入力パワー密度を０．１Ｗ／ｃｍ²から
   ０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３製膜条件の全ての製膜条件
   を用いて凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコン膜を作製
   する工程と、 該凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シリコン膜上に透明導
   電膜、さらに金属反射膜を形成する工程とを有する薄膜
   太陽電池の製造方法。
6. 【請求項６】 透光性絶縁基板上に光散乱用の凹凸のあ
   る透明導電膜を形成し、該透明導電膜上に半導体光電変
   換活性層として、ｐ層、ｉ層さらにｎ層、または、ｎ
   層、ｉ層さらにｐ層を形成する薄膜太陽電池の製造方法
   において、 該半導体光電変換活性層の裏面側のｎ／ｉ界面近傍また
   はｐ／ｉ界面近傍は凹凸を積極的に付けない製膜条件で
   該半導体光電変換活性層の裏面側のｎ層またはｐ層を形
   成する工程と、 該裏面側のｎ層またはｐ層に比べて次第に大きい凹凸の
   できる条件に製膜条件を変えて、該裏面側のｎ層または
   ｐ層上に、気相成長法の製膜条件において、ＳｉＨ₄と
   Ｈ₂の流量比が１：１０から１：５０である第１製膜条
   件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の流量比が１：０．０００２から
   １：０．０００３、または、該ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の流量
   比が１：０．０１から１：０．０２である第２製膜条
   件、および、入力パワー密度を０．１Ｗ／ｃｍ²から
   ０．５Ｗ／ｃｍ²とした第３製膜条件の全ての製膜条件
   を用いて凹凸非晶質または凹凸微結晶シリコン膜を作製
   する工程と、 該凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シリコン膜上に透明導
   電膜、さらに金属反射膜を形成する工程とを有する薄膜
   太陽電池の製造方法。
7. 【請求項７】 基板上に、気相成長法の製膜条件におい
   て、ＳｉＨ₄とＨ₂の流量比が１：１０から１：５０であ
   る第１製膜条件、ＳｉＨ₄とＢ₂Ｈ₆の流量比が１：０．
   ０００２から１：０．０００３、または、１：０．０１
   から１：０．０２である第２製膜条件、および、入力パ
   ワー密度を０．１Ｗ／ｃｍ²から０．５Ｗ／ｃｍ²とした
   第３製膜条件の全ての製膜条件を用いて凹凸非晶質また
   は凹凸微結晶シリコン膜を作製する工程と、 該凹凸非晶質膜または凹凸微結晶シリコン膜上に金属反
   射膜を形成する工程と、 該金属反射膜上に半導体光変換活性層を形成する工程と
   を有する薄膜太陽電池の製造方法。