JP4875566B2 - 光電変換装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光電変換装置の製造方法に関し、特に、発電層としてシリコンを用いる太陽電池に関する。

光を受光して電力に変換する光電変換装置が知られている。このような光電変換装置として、太陽電池が知られている。太陽電池の中でも、発電層（光電変換層）として薄膜シリコン系の層を用いる薄膜系太陽電池は、発電層の厚みが薄いのでシリコンの材料費を抑えることができる、大面積基板に対して製膜を行うことができるので大面積の製品を得ることができる、等の点から注目を集めている。

こうした薄膜系太陽電池として、発電層にアモルファスシリコン系（非晶質シリコン系）の層を用いた薄膜系太陽電池が挙げられる。図１は、こうした薄膜系太陽電池の一例を示す概略断面図である。この薄膜系太陽電池太陽電池は、基板１０１と、透明電極層１０２と、光電変換層１０３と、裏面電極層１０４とを備えている。光電変換層１０３は、ｐ型アモルファスシリコン層、ｉ型アモルファスシリコン層、及びｎ型アモルファスシリコン層を備えており、透明電極層１０２側からこの順で積層された構造となっている。

図１に示した薄膜系太陽電池を製造する場合、まず、基板１０１上に、透明電極層１０２を製膜する。続いて、透明電極層１０２上に、光電変換層１０３として、ｐ型アモルファスシリコン層、ｉ型アモルファスシリコン層、及びｎ型アモルファスシリコン層を順次製膜する。そして、ｎ型アモルファスシリコン層上に、裏面電極層１０４を製膜する。光電変換層１０３は、プラズマＣＶＤ法などの気相成長法により、製膜される。

ところで、太陽電池では、発電出力が製品コスト、製品売価に直結するため、更なる電池性能の向上が求められている。電池性能を向上させるために、光を電力に変換する層である光電変換層１０３を工夫することが考えられる。

光電変換層の工夫を行った技術として、特許文献１の技術が挙げられる。特許文献１には、透明電極上に形成されたｐ型層、ｉ型層、及びｎ型層を有するｐｉｎ型のアモルファスＳｉ太陽電池において、透明電極側の層を３層構造とすることが記載されている。また、その３層構造のうちの中央層を、ａ−Ｓｉ：Ｈ層、他の２つの層をそれぞれａ−ＳｉＣ：Ｈ層及びａ−ＳｉＮ：Ｈ層とすることが記載されている。また、その２つの層の膜厚は、その中央層の膜厚に対してｉ型層側にある層の方が他方より薄いことが記載されている。特許文献１によれば、上述のような構成とすることで、不純物拡散が抑えられ、セル特性が向上するとある。

また、特許文献２には、ｎ型シリコン系半導体層上にｉ型微結晶半導体層を設ける場合に、ｎ型シリコン系半導体層を、ｎ型非晶質半導体層とｎ型微結晶半導体層との積層構造とすることが記載されている。ｎ型シリコン系半導体層を２層構造とすることで、その上に積層されるｉ型微結晶半導体層の結晶化率を簡単に制御できるとある。

特開平５−７１１９５号 公報 特許第３７１０３１２号 公報

ところで、図１で示したような、光電変換層としてアモルファスシリコン層を用いた薄膜系太陽電池においては、電池性能を向上させるために、ｎ型アモルファスシリコン層に微結晶シリコンを混在させる事が考えられる。すなわち、ｎ型アモルファスシリコン層の結晶化率を高めると、短絡電流が向上し、電池性能が向上する。尚、以下の記載では、微結晶シリコンがアモルファスシリコン層中に一部存在する層であっても、主としてアモルファス状態を示す膜特性である範囲であれば、アモルファスシリコン層と記載する。

ｎ型アモルファスシリコン層の結晶化率は、下地材料の状態によって左右される。例えば、ガラス基板を下地とした場合と、図１で示したようにｉ型アモルファスシリコン層を下地とした場合とでは、結晶化率が異なる。なお、ガラス基板を下地とした場合が、i型アモルファスシリコン層を下地とした場合に比べて結晶化しにくい。また、結晶化率は、製膜条件によっても左右される。プラズマＣＶＤ法によって製膜を行う場合には、材料ガスの希釈率や、電極基板間の距離を変更することによって、結晶化率を制御することができる。しかしながら、結晶化率が高くなるような製膜条件を選ぶと、製膜速度が著しく低下して生産性を低下させたり、膜厚分布が悪化して逆に性能低下を招く傾向がある。

既述の特許文献１に記載された技術は、不純物拡散を抑えることによってセル特性を向上させる技術である。i型アモルファスシリコン層を下地とした場合には、ガラス基板を下地とした場合よりも結晶化率を高めやすくなるものの、十分ではない。特許文献１には、i型アモルファスシリコン層上にｎ層を製膜する場合に、ｎ層の結晶化率と製膜速度とを両立することについては記載されていない。

また、既述の特許文献２には、ｎ層上にi層を製膜する場合について記載されているが、i型アモルファスシリコン層上にn層を製膜する場合に、ｎ層の結晶化率と製膜速度とを両立させることについては記載されていない。

従って、ｎ層の製膜は、結晶化率を高めづらいｉ型アモルファスシリコン層を下地とした場合には、製膜速度を下げず、膜厚分布を悪化させずに、ｎ型アモルファスシリコン層の結晶化率を所望のものとすることは、困難であった。

すなわち、本発明の目的は、ｉ型アモルファスシリコン層上にｎ型アモルファスシリコン層を設ける場合に、製膜時間を大きく延長させることなく、所望の結晶化率を得る事のできる、光電変換装置の製造方法を提供することにある。

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号を用いて、［課題を解決するための手段］を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明の光電変換装置の製造方法は、ｐ型アモルファスシリコン層（３Ｐ）を製膜するｐ層形成工程（ステップＳ２１）と、ｐ型アモルファスシリコン層（３Ｐ）上に、ｉ型アモルファスシリコン層（３Ｉ）を製膜するｉ層形成工程（ステップＳ２２）と、ｉ型アモルファスシリコン層（３Ｉ）上に、ｎ型アモルファスシリコン層（３Ｎ）を製膜するｎ層形成工程（ステップＳ２３）と、を備える。ｎ層形成工程（Ｓ２３）は、ｉ型アモルファスシリコン層（３Ｉ）上に、第１ｎ層（３Ｎ−１）を製膜する第１ｎ層形成工程（ステップＳ２３−１）と、第１ｎ層（３Ｎ−１）上に、第２ｎ層（３Ｎ−２）を製膜する第２ｎ層形成工程（ステップＳ２３−２）と、を備える。第１ｎ層形成工程（Ｓ２３−１）の製膜条件は、第２ｎ層形成工程（Ｓ２３−２）における製膜条件よりも、同じ下地基板上に製膜した場合に結晶化率が高くなるような条件である。

上述の方法によれば、ｎ層が、２層の積層構造となる。ｉ層上に製膜を行う場合、既述のように、結晶化率を高める事が難しい。しかしながら、結晶化率が高くなるような条件で作製された第１ｎ層を下地とした場合、結晶化率を高め易くすることができる。これにより、第２ｎ層の製膜速度を落とす事無く、所望の結晶化率で第２ｎ層を得ることができる。すなわち、第１ｎ層を、第２ｎ層を製膜するための下地とすることで、高い製膜速度においても、高結晶化率の第２ｎ層を得ることができる。ここで、ｎ層形成工程（Ｓ２３）は、材料ガスを供給してプラズマを発生させて製膜を行う高周波プラズマＣＶＤ法によって実施されることが好ましい。

また、第１ｎ層形成工程（Ｓ２３−１）の製膜速度は、第２ｎ層形成工程の製膜速度よりも遅いことが好ましい。第１ｎ層を低速にて製膜を行うと、プラズマ中のイオンの密度や、膜形成表面に入射するエネルギーが小さくなるので、製膜成長する膜形成部分に対するダメージを抑えることができる。こため第２ｎ層は良好な下地層である第１ｎ層の影響で、高い製膜速度においても、高結晶化率の第２ｎ層を得ることができる。第１ｎ層を高結晶化率となり易い条件で製膜することが好適である。

また、ｎ層形成工程（Ｓ２３）において、その材料ガスが、シラン含有ガス及び不純物元素含有ガスを含む原料ガスを含んでいるとき、第２ｎ層形成工程（Ｓ２３−２）におけるシラン含有ガスに対する不純物元素含有ガスのドーピング率が、第１ｎ層形成工程（Ｓ２３−１）における不純物元素含有ガスのドーピング率よりも、少ないことが好ましい。ドーピング率を高めると、製膜される膜のn型化が促進される。n型化が促進されると、高い結晶化率を得やすくなる。しかし、ドーピング率を高めると、光透過性が低下し逆に太陽電池の性能を低下させるので、第２n層におけるドーピング率を、第１n層におけるドーピング率よりも少なくする（第１n層のドーピング率を高める）ことによって、ｎ層全体の光透過性を維持して結晶化率を高めることが好適である。すなわち、第１ｎ層を、第２n層よりも高結晶化率となり易い条件で製膜することが好適である。

また、ｎ層形成工程において、材料ガスが、更に、原料ガスを希釈するための希釈ガスを含んでいるとき、第２ｎ層形成工程における希釈ガスによる希釈率は、第１ｎ層形成工程における希釈率よりも、少ないことが好ましい。希釈ガスとして例えばＨ_２を用いることが望ましい。希釈ガスとして例えばＨ_２を用いた場合、希釈率が高いければ、膜中に取り込まれるＨ_２の量が増えることになる。膜中へ取り込まれるＨ_２の量が多いと、膜の成長が緻密化して膜が結晶化しやすい。第２n層形成工程における希釈率は、第１n層形成工程よりも少なくする（第１n層形成工程の希釈率を高くする）ことにおいても、第２ｎ層は良好な下地層である第１ｎ層の影響で、高結晶化率の第２ｎ層を得ることができる。すなわち、第１ｎ層を、第２n層よりも高結晶化率となり易い条件で製膜することが好適である。

また、第２ｎ層形成工程において、第１ｎ層形成工程よりも低い圧力下で、製膜を行うことが好ましい。第１ｎ層を高い圧力下で製膜を行うと、プラズマ中のＨ_２の衝突が促進され、膜中にＨ_２が取り込まれやすくなる。そのため、高圧力下で製膜を行った場合には、結晶化が促進される。しかし圧力が高いと膜分布が悪化し易く逆に太陽電池の性能を低下させることがある。すなわち、第２n層形成工程を第１n層形成工程よりも低圧力下で行う（第１n層形成工程を第２n層形成工程よりも高圧力下で行う）ことで、下地層である第１ｎ層の影響で、高結晶化率の第２ｎ層を得ることができる。第１ｎ層を、第２n層よりも高結晶化率となり易い条件で製膜することが好適である。

また、第２ｎ層形成工程において、前記材料ガスを分解する高周波電力は、第１ｎ層形成工程よりも高い高周波電力（ＲＦパワー）でプラズマを発生させ、製膜を行うことが好ましい。第１ｎ層を低ＲＦパワーで製膜を行うと、膜へのダメージが低下し、結晶化が促進される。しかし一方では製膜速度が低下する。すなわち、第２n層形成工程を第１n層形成工程よりも高ＲＦパワーで行う（第１n層形成工程を低ＲＦパワーにする）ことにより、第２ｎ層は良好な下地層である第１ｎ層の影響で、高い製膜速度においても高結晶化率の第２ｎ層を得ることができる。第１ｎ層を、第２n層よりも高結晶化率となり易い条件で製膜することが好適である。

また、第２ｎ層形成工程において製膜される膜の厚みは、前記第１ｎ層形成工程において製膜される膜の厚みよりも、厚いことが好ましい。これにより、結晶化率を高くする製膜条件のために製膜速度の遅くなる第１ｎ層の膜厚は薄いので、第１ｎ層を形成するのに要する時間を短縮することができ、第２ｎ層は良好な下地層である第１ｎ層の影響で、高い製膜速度においても高結晶化率の第２ｎ層を得ることができる。ｎ層全体を製膜するのに要する時間を大幅に延長して生産性を低下することがなく、好適である。

また、ｎ層形成工程（Ｓ２３）は、更に、第１ｎ層形成工程（Ｓ２３−１）の前に実施され、ｉ型アモルファスシリコン層の表面を、プラズマを発生させずに、材料ガスに曝すガス曝露工程、を備えることが好ましい。ガス曝露工程を実施する事で、製膜室内の材料ガスの濃度を安定させる事ができる。これにより、後の製膜工程（Ｓ２３−１、２３−２）において、均一に製膜を行うことができる。また、材料ガスに曝すことによって、基板温度が製膜温度に安定化させるとともに、ｉ型アモルファスシリコン層の表面をプラズマ発生時のイオン衝撃などで損傷させることなく、表面に吸着した不純物を除去し、更に高結晶化率の膜を製膜するのに適した条件にすることができる。これにより、ｎ型アモルファスシリコン層の結晶化率を全体的に高める事ができる。

本発明によれば、ｉ型アモルファスシリコン層上にｎ型アモルファスシリコン層を設ける場合に、製膜速度を大きく低下させて製膜時間を延長させることなく所望の結晶化率を得る事のできる、光電変換装置の製造方法が提供される。

（第１の実施形態）
図面を参照しつつ、本発明の第１の実施形態について説明する。図２は、本実施形態の薄膜太陽電池（光電変換装置）の製造方法によって製造される、薄膜太陽電池モジュールの構成を示す概略断面図である。この薄膜太陽電池モジュールは、シリコン系太陽電池であり、基板１と、透明電極層２と、光電変換層３と、裏面電極層４と、を備えている。透明電極層２、光電変換層３、及び裏面電極層４は、この順で基板１の裏面（光受光面の反対側の面）上に積層されている。なお、ここで、シリコン系とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。また、以下の説明において、太陽電池モジュールにバックシート、端子箱等を取りつけたものを、太陽電池パネルとして記載する。

基板１は、太陽電池膜（透明電極層２、光電変換層３、及び裏面電極層４）を支持するためのものである。本実施形態では、基板１として、透光性のものを用いるものとする。基板１としては、例えば、ガラス基板を用いることができる。

透明電極層２は、高透明な導電体である。透明電極層２として、例えば、ＺｎＯ_２、ＳｎＯ_２などの酸化物を用いる事ができる。

裏面電極層４としては、光電変換層で吸収しきれなかった光を反射して再び光電変換層３に入射させる様にするため、光を反射する材料を用いる事が好ましい。裏面電極層４として、例えば、Ａｇ膜等を用いる事ができる。

光電変換層３は、光を電力に変換する層である。光電変換層３は、アモルファスシリコンを含む半導体層である。光電変換層３は、透明電極層２側から、ｐ型アモルファスシリコン層３Ｐ（以下、ｐ層３Ｐ）、ｉ型アモルファスシリコン層３Ｉ（以下、ｉ層３Ｉ）、及びｎ型アモルファスシリコン層３Ｎ（以下、ｎ層３Ｎ）がこの順で積層した構造となっている。光電変換層にｐｉｎ型のアモルファスシリコン層が含まれるものであれば、この例に限定されない。例えば、アモルファスシリコン太陽電池と結晶質シリコン太陽電池やシリコンゲルマニウム太陽電池とを各１〜複数層に積層させた多接合型（タンデム型）太陽電池でも良い。

ｐ層３Ｐは、例えば、アモルファスシリコンに、ボロンなどの不純物原子がドーピングされた層である。また、ｉ層３Ｉは、例えば、真性アモルファスシリコン層である。

ｎ層３Ｎは、アモルファスと微結晶とが混在した層である。ｎ層３Ｎには、リンなどの不純物原子がドーピングされている。ｎ層３Ｎは、ｉ層３Ｉに接する第１ｎ層３Ｎ−１と、第１ｎ層３Ｎ−１上に設けられた第２層３Ｎ−２との、２層構造となっている。第１ｎ層と第２ｎ層とは、後述するように、異なる製膜条件で製膜された層である。第２ｎ層３Ｎ−２の膜厚は、第１ｎ層３Ｎ−１の膜厚よりも、厚くなっている。

続いて、本実施形態の薄膜太陽電池の製造方法について説明する。図３は、薄膜太陽電池の製造方法の全体の流れを示すフローチャートである。図３に示されるように、まず、基板１上に透明電極層２が製膜される（ステップＳ１０）。続いて、透明電極層２上に、光電変換層３を形成する（ステップＳ２０）。この際、まず、ｐ層３Ｐが製膜され（ステップＳ２１）、次にｉ層３Ｉが製膜され（ステップＳ２２）、更にｎ層３Ｎが製膜される（ステップＳ２３）。光電変換層３が製膜された後に、光電変換層３上に裏面電極層４が製膜される（ステップＳ３０）。

ここで、光電変換層を形成する工程（ステップＳ２０）における各ステップ（Ｓ２１〜２３）では、プラズマＣＶＤ法により、製膜が行われる。具体的には、一対の電極を有する製膜室内に、基板１を配置する。そして、材料ガスを製膜室内に導入しながら、一対の電極間に高周波電力を供給する。これにより、製膜室内にプラズマ放電が起こり、材料ガスが励起されて、基板が製膜される。

ステップＳ２１では、材料ガスとして、ＳｉＨ_４（シラン含有ガス）とＢ_２Ｈ_６（不純物元素含有ガス）からなる原料ガスをＨ_２（希釈ガス）で希釈したものを用いて、ｐ層３Ｐを製膜する。なお、本ステップにおけるシラン含有ガス、不純物元素含有ガス、及び希釈ガスについては、上述の材料に限定されず、他のガスを使用することも可能である。

ステップＳ２２では、材料ガスとして、ＳｉＨ_４（原料ガス）をＨ_２（希釈ガス）で希釈したものを用いて、ｉ層３Ｉを製膜する。なお、本ステップにおける原料ガス及び希釈ガスについては、上述の材料に限定されず、同様な効果を発揮できる他のガスを使用することも可能である。

ステップＳ２３では、材料ガスとして、ＳｉＨ_４（シラン含有ガス）とＰＨ_３（不純物元素含有ガス）からなる原料ガスをＨ_２（希釈ガス）で希釈したものを用いて、ｎ層３Ｎを製膜する。この際、まず、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜し（ステップＳ２３−１）、続いて、第２ｎ層３Ｎ−２を製膜する（ステップＳ２３−２）。なお、本ステップにおけるシラン含有ガス、不純物元素含有ガス、及び希釈ガスについては、上述の材料に限定されず、同様な効果を発揮できる他のガスを使用することも可能である。

本実施形態では、ステップＳ２３における動作が工夫されている。すなわち、Ｓ２３−１における製膜条件を、Ｓ２３−２における製膜条件よりも、下地が同じである場合に結晶化率が高くなるような条件とする。また、既述のように、第２ｎ層３Ｎ−２の膜厚が、第１ｎ層３Ｎ−２の膜厚よりも厚くなる様に、製膜を行う。尚、ステップＳ２３−１の製膜条件からステップＳ２３−２の製膜条件の変更は、連続的に行われる。すなわち、製膜室内への材料ガスの導入や、プラズマの発生を停止したりすること無い。これにより、第１ｎ層３Ｎ−１と第２ｎ層３Ｎ−２の間の界面が連続的になり、電気的や光学的な特性が損なわれることを抑制できる。

以下に、第１ｎ層３Ｎ−１の結晶化率が高くなるような製膜条件について、説明する。本実施形態では、下地が同じである場合、製膜される膜の結晶化率は、製膜速度が遅い方が、高くなり易いことを利用している。従って、Ｓ２３−１における製膜速度を、Ｓ２３−２における製膜速度より遅くすることで、Ｓ２３−１における製膜条件を、同じ下地で比較した時に、より結晶化率が高くなるような条件とすることができる。より結晶化率が高くなるような条件とは、ガラス基板上に堆積した膜のラマン比4以上となることが好ましい。

ここで「ラマン比」とはラマン分光評価で５２０ｃｍ^−１の結晶Ｓｉの強度と４８０ｃｍ^−１のアモルファスシリコン（非晶質Ｓｉ）の強度の比（結晶Ｓｉの強度／非晶質Ｓｉの強度）をいう。ラマン比の測定方法としては、光電変換装置の裏面電極を過酸化水素水等の溶剤で溶除去して供試体とする。まず、ガラス基板に製膜したｎ層膜の膜面側から測定用光を照射する。測定用光としては、レーザー単色が用いられ、例えば、ＹＡＧレーザー光の２倍波（波長５３２ｎｍ）が好適に用いられる。ｎ層膜の膜面側から測定用光を入射すると、ラマン散乱が観測されるが、測定用光、及び散乱光の一部はｎ層膜中で吸収される。したがって、例えば、ＹＡＧレーザー光の２倍波を測定用光として用いた場合は、入射面から約０．１μｍの深さまでの情報を得ることができる。なお、ｎ層膜とガラス基板との間にi層、ｐ層、透明電極層を形成している場合は、別途計測した値をバックグランドとして差し引くことで、ｎ層膜の状況を推定することも出来る。

また、ラマン比は製膜において製膜装置構造などによりガラス基板に製膜した膜上で分布が発生する。例えば製膜時に基板の表面上での原料ガス組成変化による局所的なラマン比分布や、プラズマや温度分布による全体的なラマン比分布がある。このため、評価する基板の上で極力全体的な平均値として評価する。例えば、１ｍ角以上の基板サイズであれば、均等に区分けした少なくとも１０箇所以上の領域で計測し、この平均値で評価することが好ましい。

Ｓ２３−１、２３−２において上述のような条件で製膜を行うと、結晶化が第１ｎ層３Ｎ−１を下地とするので、この上に製膜される膜（第２ｎ層３Ｎ−２）の結晶化率を高めることができる。下地層である第１ｎ層３Ｎ−１の結晶粒をもとにして、第２ｎ層３Ｎ−２の結晶が成長するためである。第１ｎ層３Ｎ−１を、結晶化率の高くなりやすい製膜条件で製膜することで、比較的大きい結晶粒が生成する。第２層３Ｎ−２の製膜時には、下地が比較的大きな結晶粒を有する膜となっているので、製膜速度を落とさなくても結晶化率を高めることができる。すなわち、第１ｎ層３Ｎ−１を、高い結晶化率を得るための下地膜とすることができる。これにより、第２ｎ層３Ｎ−２の結晶化率を、同じ条件でｉ層３Ｉ上に直接製膜する場合と比較して、高くすることができる。その結果、ｎ層３Ｎ全体としても結晶化率を高くすることができ、電池性能を向上させることができる。

続いて、膜厚について説明する。第１ｎ層３Ｎ−１の膜厚は、結晶化率の高い下地膜としての機能を果たす事ができればよいので、厚くする必要は無く、第２ｎ層３Ｎ−２よりも薄くすることができる。従って、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜するのに要する時間は、製膜速度が遅い製膜条件としているにも関わらず、大きく延長されない。一方、第２ｎ層３Ｎ−２を結晶化率を高く維持した状態で高速で製膜することができるので、ｎ層３Ｎ全体として製膜するのに要する時間は、同等もしくは短くすることができる。

図４は、第１ｎ層３Ｎ−１と第２ｎ層３Ｎ−２との膜厚比と、生産量（製膜速度）、及び性能（発電効率）との関係を示したグラフである。図中、白抜きの四角のプロットは性能を示しており、黒い菱形のプロットは生産量を示している。また、性能及び生産量のそれぞれは、目標値を１以上とした場合の相対値として示している。図４に示されるように、第１ｎ層３Ｎ−１の膜厚の比率を高めていくと、ｎ層膜の結晶化率も向上するので性能が向上していくが、生産量が低下していく。第１ｎ層３Ｎ−１の膜厚比（第１ｎ層／（第１ｎ層＋第２ｎ層））が、０より大きく、０．５より小さい範囲であれば、性能と生産量の何れも、目標値を満足する。従って、第２ｎ層３Ｎ−２の膜厚を、第１ｎ層３Ｎ−１の膜厚よりも厚くすることで、高い生産量を維持したままで、高性能な薄膜太陽電池を得ることができる。

以上説明した様に、本実施形態によれば、製膜速度を遅くすることなく、ｎ層３の結晶化率を高める事ができ、電池性能を向上させることが可能である。

次に、本実施形態の製造方法をより詳細に説明する。ここでは、本実施形態の薄膜太陽電池モジュールをパネル化した薄膜太陽電池パネルについて、その製造方法を説明する。また、基板１としてのガラス基板上に太陽電池光電変換層３として単層アモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いた例について説明する。図５Ａ〜Ｄは、本発明の太陽電池パネルの製造方法の実施の形態を示す概略図である。

（１）図５Ａ（ａ）：
基板１としてソーダフロートガラス基板（１．４ｍ×１．１ｍ×板厚：４ｍｍ）を使用する。基板端面は破損防止にコーナー面取りやＲ面取り加工されていることが望ましい。
（２）図５Ａ（ｂ）：
透明電極層２として酸化錫膜（ＳｎＯ_２）を主成分とする透明電極膜を約５００ｎｍ〜８００ｎｍ、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。この際、透明電極膜の表面は適当な凹凸のあるテクスチャーが形成される。透明電極層２として、透明電極膜に加えて、基板１と透明電極膜との間にアルカリバリア膜（図示されず）を形成しても良い。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）を５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。
（３）図５Ａ（ｃ）：
その後、基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、ＹＡＧレーザーの第１高調波（１０６４ｎｍ）を、図の矢印に示すように、透明電極膜の膜面側から入射する。加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極膜を太陽電池セル９の直列接続方向に対して垂直な方向へ、基板１とレーザー光を相対移動して、溝５を形成するように幅約６ｍｍ〜１５ｍｍの短冊状にレーザーエッチングする。
（４）図５Ａ（ｄ）：
プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０〜１０００Ｐａ、基板温度：約２００℃にて光電変換層３としてのアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層膜／ｉ層膜／ｎ層膜を順次製膜する。光電変換層３は、ＳｉＨ_４ガスとＨ_２ガスとを主原料に、透明導電層２の上に製膜される。太陽光の入射する側からｐ層、ｉ層、ｎ層がこの順で積層される。光電変換層３は本実施形態では、ｐ層：ＢドープしたアモルファスＳｉＣを主とし膜厚１０ｎｍ〜３０ｎｍ、ｉ層：アモルファスＳｉを主とし膜厚２００ｎｍ〜３５０ｎｍ、ｎ層：Ｐドープした微結晶Ｓｉを主とし膜厚３０ｎｍ〜５０ｎｍである。またｐ層膜とｉ層膜の間には界面特性の向上のためにバッファー層を設けても良い。既述のように、ｎ層は、第１ｎ層と、第２ｎ層とで製膜条件を変更して、製膜される。

（５）図５Ａ（ｅ）：
基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、光電変換層３の膜面側から入射する。パルス発振：１０〜２０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極層のレーザーエッチングラインの約１００〜１５０μｍの横側を、溝６を形成するようにレーザーエッチングする。レーザーエッチングラインの位置は前工程でのエッチングラインと交差しないように位置決め交差を考慮して選定する。

（６）図５Ｂ（ａ）：
裏面電極層４としてＡｇ膜／Ｔｉ膜をスパッタリング装置により減圧雰囲気、約１５０℃にて順次製膜する。裏面電極層４は本実施形態では、Ａｇ膜：２００〜５００ｎｍ、これを保護するものとして防食効果の高いＴｉ膜：１０〜２０ｎｍをこの順に積層する。ｎ層と裏面電極層４との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、光電変換層３と裏面電極層４との間にＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜を膜厚：５０〜１００ｎｍ、スパッタリング装置により製膜して設けても良い。
（７）図５Ｂ（ｂ）：
基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、基板１側から入射する。レーザー光が光電変換層３で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層４が爆裂して除去される。パルス発振：１〜１０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極層２のレーザーエッチングラインの約２５０〜４００μｍの横側を、溝７を形成するようにレーザーエッチングする。
（８）図５Ｂ（ｃ）と図５Ｃ（ａ）：
発電領域を区分して、基板端周辺の膜端部においてレーザーエッチングによる直列接続部分が短絡し易い影響を除去する。基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、基板１側から入射する。レーザー光が透明電極層２と光電変換層３で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層４が爆裂して、裏面電極層４／光電変換層３／透明電極層２が除去される。パルス発振：１〜１０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、基板１の端部から５〜２０ｍｍの位置を、図５Ｃ（ａ）に示すように、Ｘ方向絶縁溝８を形成するようにレーザーエッチングする。このとき、Ｙ方向絶縁溝は後工程で基板１周囲領域の膜面研磨除去処理を行うので、設ける必要がない。
絶縁溝８は基板１の端より５〜１０ｍｍの位置にてエッチングを終了させることにより、太陽電池パネル端部からの太陽電池モジュール内部への外部湿分浸入の抑制に、有効な効果を呈するので好ましい。
尚、以上までの工程におけるレーザー光はＹＡＧレーザーとしているが、ＹＶＯ４レーザーやファイバーレーザーなどが同様に使用できるものがある。

（９）図５Ｃ（ａ：太陽電池膜面側から見た図、ｂ：受光面の基板側から見た図）：
後工程のＥＶＡ等を介したバックシート１１との健在な接着・シール面を確保するために、基板１周辺（周囲領域１０）の積層膜は、段差があるとともに剥離し易いため、この膜を除去する。基板１の端から５〜２０ｍｍで基板１の全周囲にわたり膜を除去するにあたり、Ｘ方向は前述の図５Ｃ（ａ）工程で設けた絶縁溝８よりも基板端側において、Ｙ方向は基板端側部付近の溝５よりも基板端側において、裏面電極層４／光電変換層３／透明電極層２を、砥石研磨やブラスト研磨などを用いて除去を行う。
研磨屑や砥粒は基板１を洗浄処理して除去した。
（１０）図５Ｄ（ａ、ｂ）：
端子箱取付け部分はバックシート１１に開口貫通窓を設けて集電板１２を取出す。この開口貫通窓部分には絶縁材を複数層を設置して外部からの湿分などの浸入を抑制する。
直列に並んだ一方端の太陽電池発電セル９と、他方端部の太陽電池発電セル９とから銅箔１２を用いて集電して太陽電池パネル裏側の端子箱１３部分から電力が取出せるように処理する。銅箔は各部との短絡を防止するために銅箔幅より広い絶縁シートを配置する。
集電用銅箔などが所定位置に配置された後に、太陽電池モジュールの全体を覆い、基板１からはみ出さないようにＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等による接着充填材シートを配置する。
ＥＶＡの上に、防水効果の高いバックシート１１を設置する。バックシート１１は本実施形態では防水防湿効果が高いようにＰＥＴシート／ＡＬ箔／ＰＥＴシートの３層構造よりなる。
バックシート１１までを所定位置に配置したものを、ラミネータにより減圧雰囲気で内部の脱気を行い約１５０〜１６０℃でプレスしながら、ＥＶＡを架橋させて密着させる。

（１１）図５Ｄ（ｂ）：
太陽電池モジュールの裏側に端子箱１３を接着剤で取付ける。
銅箔と端子箱１３の出力ケーブルとをハンダ等で接続し、端子箱内部を封止剤（ポッティング剤）で充填して密閉する。これで太陽電池パネル２０が完成する。
（１２）図５Ｄ（ｃ）：
図５Ｄ（ｂ）までの工程で形成された太陽電池パネル２０について発電検査ならびに、所定の性能試験を行う。発電検査は、ＡＭ１．５、全天日射基準太陽光（１０００Ｗ／ｍ^２）のソーラシミュレータを用いて行う。
（１３）図５Ｄ（ｄ）：
発電検査（図５Ｄ（ｃ））に前後して、外観検査をはじめ所定の性能検査を行う。

上記実施の形態では太陽電池として、単層アモルファスシリコン太陽電池を用いたものについて説明したが、光電変換層にｐｉｎ型のアモルファスシリコン層が含まれるものであれば、この例に限定されない。例えば、アモルファスシリコン太陽電池と結晶質シリコン太陽電池やシリコンゲルマニウム太陽電池とを各１〜複数層に積層させた多接合型（タンデム型）太陽電池のような他の種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。更に本発明は、金属基板などのような非透光性基板上に製造された、基板とは反対の側から光が入射するタイプの太陽電池にも同様に適用可能である。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態と比較して、ｎ層を形成する工程（ステップＳ２３）における製膜条件が更に工夫されている。これ以外の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜する際（Ｓ２３−１）の不純物元素のドーピング率を、第２ｎ層３Ｎ−２を製膜する際（Ｓ２３−２）のそれよりも、高くする。尚、ドーピング率は、シラン含有ガスに対する不純物元素含有ガスの体積比で表される。すなわち、シラン含有ガスとしてＳｉＨ_４を、不純物元素含有ガスとしてＰＨ_３を用いた場合、ドーピング率は、体積比でＰＨ_３／ＳｉＨ_４として表される。

具体例を挙げると、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜時に製膜室内に導入されるガスのうち、ＳｉＨ_４の流量を５００（ｓｃｃｍ）とし、ＰＨ_３の流量を６（ｓｃｃｍ）とする。尚、ＰＨ_３は、実際にはＨ_２で１０００倍に希釈されたものが製膜室内に導入される。また、第２ｎ層３Ｎ−１の製膜時に製膜室内に導入されるガスのうち、ＳｉＨ_４の流量を４００（ｓｃｃｍ）とし、ＰＨ_３の流量を４（ｓｃｃｍ）とする。このとき、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜時におけるドーピング率は、６／５００＝１．２（％）であり、第２ｎ層３Ｎ−２の製膜時におけるドーピング率は、４／４００＝１．０（％）である。

図６は、ｎ層を単一の製膜条件で製膜した場合における、ドーピング率と、製膜速度、及び製膜される膜の導電率の関係を示したグラフである。図中、白抜きの四角のプロットは導電率を示しており、黒い菱形のプロットは製膜速度を示している。また、導電率及び製膜速度は、目標値を１以上とした場合の相対値として示してある。また、図７は、ｎ層の導電率と曲性因子（Ｆ．Ｆ）との関係を示したグラフである。図７に示されるように、効果は少ないながらも、ｎ層の導電率が高いと、電池の内部抵抗が低下するとともに、結晶化率が向上しているために光の透過率も向上して、Ｆ．Ｆが向上し、電池性能が向上することが示されている。図６に示されるように、ドーピング率を高めると、製膜速度が遅くなっていくが、導電率は向上していく。導電率が向上するのは、結晶化率が高くなるからであると考えられる。従って、図６、７のグラフから、ドーピング率を上げると導電率が向上し、電池性能が向上することが示される。

しかしながら、図６のグラフにおいて、導電率と製膜速度の双方について目標値を満足するようなドーピング率は存在しない。すなわち、ｎ層を単一の製膜条件で製膜した場合、ドーピング率を変更しても、性能（導電率）と生産性（製膜速度）の双方について目標値を満足することは難しい。

これに対して、本実施形態によれば、ｎ層を２層構造とし、一層目の第１ｎ層３Ｎ−１製膜時におけるドーピング率を高くすることによって、一層目の結晶化率を高めることができる。これにより、２層目である第２ｎ層３Ｎ−２の結晶化率を、i層上に直接製膜する場合と比較して、高く維持することができる。すなわち、第１ｎ層３Ｎ−１を、高い結晶化率を得るための下地膜とすることができる。その結果、第２ｎ層３Ｎ−２は良好な下地層の第１ｎ層３Ｎ−１の影響で、ドーピング率を低めて製膜速度を向上させた状態でも高い結晶化率を維持できるので、ｎ層３全体として、生産量を落とすことなく、導電率を高めることができ、製膜速度と導電率との双方の目標値を満足させ易くなる。

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態と比較して、ｎ層を形成する工程（ステップＳ２３）における製膜条件が更に工夫されている。これ以外の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜する際（Ｓ２３−１）に材料ガスの希釈率を、第２ｎ層３Ｎ−２を製膜する際（Ｓ２３−２）のそれよりも、高くする。尚、希釈率は、シラン含有ガス（ＳｉＨ_４）に対する希釈ガス（Ｈ_２）の体積比（Ｈ_２／ＳｉＨ_４）で表される。

具体例を挙げると、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜時に製膜室内に導入されるガスのうち、ＳｉＨ_４の流量を５００（ｓｃｃｍ）とし、Ｈ_２の流量を３７．５×１０^３（ｓｃｃｍ）とする。また、第２ｎ層３Ｎ−１の製膜時に製膜室内に導入されるガスのうち、ＳｉＨ_４の流量を４００（ｓｃｃｍ）とし、Ｈ_２の流量を２０×１０^３（ｓｃｃｍ）とする。このとき、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜時における希釈率は、３７．５×１０^３／５００＝７５であり、第２ｎ層３Ｎ−２の製膜時における希釈率は、２０×１０^３／４００＝５０である。

図８は、ｎ層を単一の製膜条件で製膜した場合における、希釈率と、製膜速度、及び製膜される膜の導電率の関係を示したグラフである。図中、白抜きの四角のプロットは導電率を示しており、黒い菱形のプロットは製膜速度を示している。また、希釈率及び製膜速度は、目標値を１以上とした場合の相対値として示してある。このグラフに示されるように、希釈率を高めると、製膜速度が遅くなっていくが、導電率は向上していく。第２の実施形態にて説明した様に、導電率が高いと、曲性因子が向上し、電池性能が向上する。すなわち、図８のグラフからは、希釈率を上げると、電池性能が向上することがわかる。希釈率を高めると導電率が向上するのは、結晶化率の高い膜が得られるからであると考えられる。このことから、図８の結果より、希釈率を高める事で、製膜速度が遅くなるものの、結晶化率が高い膜を得られる事がわかる。

しかしながら、図８のグラフにおいて、導電率と製膜速度の双方について目標値を満足するような希釈率は存在しない。すなわち、ｎ層を単一の製膜条件で製膜した場合、希釈率を変更しても、性能（導電率）と生産性（製膜速度）の双方について目標値を満足することは難しい。

これに対して、本実施形態によれば、ｎ層を２層構造とし、一層目の第１ｎ層３Ｎ−１製膜時における希釈率を高くすることによって、一層目の結晶化率を高めることができる。これにより、２層目である第２ｎ層３Ｎ−２の結晶化率を、i層上に直接製膜する場合と比較して、高めやすくすることができる。そのため、第２ｎ層３Ｎ−２を、製膜速度を落とすことなく、高い結晶率で製膜することができる。その結果、ｎ層３全体として、生産量を同等、もしくはほとんど低下すことなく、導電率を高めることができ、製膜速度と導電率との双方の目標値を満足させ易くなる。

（第４の実施形態）
続いて、第４の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態と比較して、ｎ層を形成する工程（ステップＳ２３）における製膜条件が更に工夫されている。これ以外の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜する際（Ｓ２３−１）に、第２ｎ層３Ｎ−２を製膜する際（Ｓ２３−２）よりも、高い圧力下で、製膜を行う。具体例を挙げると、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜時において、製膜室内の圧力を１７５（Ｐａ）とし、第２ｎ層３Ｎ−２の製膜時において、製膜室内の圧力を１２５（Ｐａ）とする。

第１ｎ層を高圧力下で製膜を行うことで、プラズマ中のＨ_２の衝突が促進され、膜中にＨ２が取り込まれやすくなる。そのため、高圧力下で製膜を行った場合には、結晶化が促進される。しかし圧力が高いと結晶化率が高い膜を得られるが、膜分布が悪化し易く逆に太陽電池の性能を低下させることがある。従って、第１ｎ層３Ｎ−１において、第２ｎ層３Ｎ−２よりも高圧力下で製膜することによって、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜条件を、結晶化率がより高くなるような条件とすることができる。その結果、第１の実施形態で述べたのと同様に、下地層である第１ｎ層の影響で、製膜速度を落とす事無く、第２ｎ層３Ｎ−２の結晶化率を高める事ができる。

（第５の実施形態）
続いて、第５の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態と比較して、ｎ層を形成する工程（ステップＳ２３）における製膜条件が更に工夫されている。これ以外の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、前記材料ガスを分解する高周波電力は、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜する際（Ｓ２３−１）に、第２ｎ層３Ｎ−２を製膜する際（Ｓ２３−２）より低い高周波電力（ＲＦパワー）を用いて製膜室内にプラズマを発生させ、製膜を行う。具体例を挙げると、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜時におけるＲＦパワーを２（ｋＷ）とし、第２ｎ層３Ｎ−２の製膜時におけるＲＦパワーを３（ｋＷ）とする。第１ｎ層形成工程よりも高いＲＦパワーでプラズマを発生させ、製膜を行うことが好ましい。第１ｎ層を低ＲＦパワーで製膜を行うと、膜へのダメージが低下し、結晶化が促進される。しかし一方では製膜速度が低下する。すなわち、第２n層形成工程を第１n層形成工程よりも高ＲＦパワーで行う（第１n層形成工程を低ＲＦパワーにする）ことにより、高い製膜速度においても高結晶化率の第２ｎ層を得ることができる。

低ＲＦパワーの高周波電力を用いて製膜を行うことで、製膜速度が遅くなるものの、結晶化率が高い膜を得られる。従って、第１ｎ層３Ｎ−１において、第２ｎ層３Ｎ−２よりも低ＲＦパワー下で製膜することによって、第１ｎ層３Ｎ−１の製膜条件を、結晶化率がより高くなるような条件とすることができる。第２ｎ層３Ｎ−２を製膜するにあたっては、高ＲＦパワーで製膜が行われるので、高速で製膜を行うことができる。また、第２ｎ層は製膜条件の観点からは微結晶化しにくいものの、第１ｎ層３Ｎ−１が良好な下地層であるために、結晶化率が低くなることもない。その結果、第１の実施形態で述べたのと同様に、製膜速度を落とす事無く、第２ｎ層３Ｎ−２の結晶化率を高める事ができる。

（第６の実施形態）
続いて、第６の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態と比較して、ｎ層を形成する工程（ステップＳ２３）における製膜条件が更に工夫されている。これ以外の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜する際（Ｓ２３−１）、及び、第２ｎ層３Ｎ−２を製膜する際（Ｓ２３−２）において、標準条件よりも周波数の高い高周波電力を印加して、製膜を行う。高周波周波数は、高い製膜速度と膜厚分布を良好にたもつことから略６０ＭＨｚから略１００ＭＨｚが好ましい。周波数の高い高周波電力を用いて製膜を行うことで、製膜速度を速めることができる上、高い結晶化率の膜を得ることができる。

（第７の実施形態）
続いて、第７の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態と比較して、ｎ層を形成する工程（ステップＳ２３）における製膜条件が更に工夫されている。これ以外の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、ｎ層を形成する工程において、第１ｎ層３Ｎ−１を製膜する工程（Ｓ２３−１）の前に、ガス曝露工程が実施される。

ガス曝露工程では、基板の配置された製膜室内に、Ｓ２３−１、Ｓ２３−２で用いられる材料ガスが導入され、高圧力下（例えば、１５０Ｐａ）とされる。すなわち、シラン含有ガス（ＳｉＨ_４）、希釈ガス（Ｈ_２）、及び不純物含有ガス（ＰＨ_３）を導入する。また、このガス曝露工程では、製膜室内にプラズマを発生させない。ガス曝露工程は、例えば、１５秒間、実施される。

このように、ガス曝露工程を実施する事で、製膜室内の材料ガスの濃度を安定させる事ができる。これにより、後の製膜工程（Ｓ２３−１、２３−２）において、均一に製膜を行うことができる。また、材料ガスに曝すことによって、基板温度を製膜温度に安定化し、ｉ型アモルファスシリコン層３Ｉの表面をプラズマ発生時のようなイオン衝撃で損傷させることなく、表面に吸着した不純物を除去でき、高結晶化率の膜を製膜するのに適した条件にすることができる。これにより、ｎ型アモルファスシリコン層３Ｎの結晶化率を高める事ができる。

（実施例）
以上の第１〜７の実施形態は必要に応じて組み合わせて用いることも可能である。例えば、以下に述べるような製膜条件で、第１ｎ層及び第２ｎ層を製膜することもできる。

第１ｎ層製膜時（ステップＳ２３−１）；
製膜室内に導入されるＳｉＨ_４（シラン含有ガス）流量を、５００（ｓｃｃｍ）とする。
製膜室内に導入されるＨ_２（希釈ガス）流量を、３７．５×１０^３（ｓｃｃｍ）とする。
製膜室内に導入されるＰＨ_３（不純物元素含有ガス）流量を、６（ｓｃｃｍ）とする。
製膜室内の圧力を１７５（Ｐａ）とする。
製膜時に印加される高周波電力のパワーを２（ｋＷ）とする。
尚、このとき、ドーピング率は、ＰＨ_３／ＳｉＨ_４＝６／５００＝１．２％である。
また、希釈率は、Ｈ_２／ＳｉＨ_４＝３７．５×１０^３／５００＝７５倍である。

第２ｎ層製膜時（ステップＳ２３−２）；
製膜室内に導入されるＳｉＨ_４（シラン含有ガス）流量を、４００（ｓｃｃｍ）とする。
製膜室内に導入されるＨ_２（希釈ガス）流量を、２０×１０^３（ｓｃｃｍ）とする。
製膜室内に導入されるＰＨ_３（不純物元素含有ガス）流量を、４（ｓｃｃｍ）とする。
製膜室内の圧力を１２５（Ｐａ）とする。
製膜時に印加される高周波電力のパワーを３（ｋＷ）とする。
尚、このとき、ドーピング率は、ＰＨ_３／ＳｉＨ_４＝４／４００＝１．０％である。
また、希釈率は、Ｈ_２／ＳｉＨ_４＝２０×１０^３／４００＝５０倍である。

以上のような条件で製膜を行った場合、第２ｎ層製膜時において、第１ｎ層製膜時よりも、低いドーピング率で製膜を行うことになる。また、第２ｎ層製膜時のほうが、より低い希釈率で製膜されることになる。また、第２ｎ層製膜時のほうが低い圧力下で製膜されることになる。また、第２ｎ層製膜時のほうが、高いパワーでプラズマを発生させて製膜されることになる。

このように、第１ｎ層製膜時と第２ｎ層製膜時において、ドーピング率、希釈率、圧力、パワーの各パラメータを変更することでも、第１ｎ層３Ｎ−１を高い結晶化率を得るための下時膜とすることができる。それにより、ｎ層３Ｎ全体の結晶化率を、生産性を落とすことなく、高めることができる。

薄膜系太陽電池の概略断面図である。 第１の実施形態の薄膜太陽電池の概略断面図である。 第１の実施形態の薄膜太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。 膜厚比、導電率、及び生産量との関係を示すグラフである。 薄膜系太陽電池パネルの製造方法を示す説明図である。 薄膜系太陽電池パネルの製造方法を示す説明図である。 薄膜系太陽電池パネルの製造方法を示す説明図である。 薄膜系太陽電池パネルの製造方法を示す説明図である。 ドーピング率、製膜速度、及び導電率の関係を示すグラフである。 導電率と曲性因子（Ｆ．Ｆ）との関係を示すグラフである。 希釈率、製膜速度、及び導電率の関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 基板
２ 透明電極層
３ 光電変換層
４ 裏面電極層
５ 溝
６ 溝
７ 溝
８ 絶縁溝
９ 太陽電池セル
１０ 周囲領域
１１ バックシート
１２ 導電箔
１３ 端子箱
２０ 太陽電池パネル

Claims (8)

1. ｐ型アモルファスシリコン層を製膜するｐ層形成工程と、
   前記ｐ型アモルファスシリコン層上に、ｉ型アモルファスシリコン層を製膜するｉ層形成工程と、
   前記ｉ型アモルファスシリコン層上に、ｎ型アモルファスシリコン層を製膜するｎ層形成工程と、を備え、
   前記ｎ層形成工程は、
   前記ｉ型アモルファスシリコン層上に、第１ｎ層を製膜する第１ｎ層形成工程と、
   前記第１ｎ層上に、第２ｎ層を製膜する第２ｎ層形成工程と、を備え、
   前記第１ｎ層形成工程の製膜条件は、前記第２ｎ層形成工程における製膜条件よりも、同じ下地基板上に製膜した場合に結晶化率が高くなるような条件である
   光電変換装置の製造方法。
2. 請求項１に記載された光電変換装置の製造方法であって、
   前記第１ｎ層形成工程の製膜速度は、前記第２ｎ層形成工程の製膜速度よりも遅い
   光電変換装置の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載された光電変換装置の製造方法であって、
   前記ｎ層形成工程において、前記材料ガスは、シラン含有ガス及び不純物元素含有ガスを含む原料ガスを含んでおり、
   前記第２ｎ層形成工程において、前記シラン含有ガスに対する前記不純物元素含有ガスの含有率を示すドーピング率は、前記第１ｎ層形成工程における前記不純物元素含有ガスのドーピング率よりも、少ない
   光電変換装置の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された光電変換装置の製造方法であって、
   前記ｎ層形成工程において、前記材料ガスは、更に、前記原料ガスを希釈するための水素ガスを含んでおり、
   前記第２ｎ層形成工程における前記水素ガスによる希釈率は、前記第１ｎ層形成工程における希釈率よりも、少ない
   光電変換装置の製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された光電変換装置の製造方法であって、
   前記第２ｎ層形成工程において、前記第１ｎ層形成工程よりも低い圧力下で、製膜を行う
   光電変換装置の製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された光電変換装置の製造方法であって、
   前記第２ｎ層形成工程において、前記材料ガスを分解する高周波電力は、前記第１ｎ層形成工程よりも高い高周波電力でプラズマを発生させ、製膜を行う
   光電変換装置の製造方法。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載された光電変換装置の製造方法であって、
   前記第２ｎ層形成工程において製膜される膜の厚みは、前記第１ｎ層形成工程において製膜される膜の厚みよりも、厚い
   光電変換装置の製造方法。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載された光電変換装置の製造方法であって、
   前記ｎ層形成工程は、更に、前記第１ｎ層形成工程の前に実施され、前記ｉ型アモルファスシリコン層の表面を、プラズマを発生させずに、前記材料ガスに曝すガス曝露工程、を備える
   光電変換装置の製造方法。

Images