JPH1022517A

JPH1022517A - 光起電力素子

Info

Publication number: JPH1022517A
Application number: JP8192731A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Sano; 政史佐野; Takaharu Kondo; 隆治近藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】光電変換効率が高く、更に耐久性、耐環境性
に優れた光起電力素子を提供する。【解決手段】反射層がアルミマグネシウム合金または
アルミチタン合金を主成分として形成された光起電力素
子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアモルファスシリコ
ン、微結晶シリコン、アモルファスシリコンゲルマニウ
ム合金、多結晶シリコン等の非単結晶半導体を使用した
太陽電池、センサー等の光起電力素子に関するものであ
る。

【０００２】更に詳しくは、本発明は、シリコン原子を
含有する非単結晶ｎ型層（またはｐ型層）、非単結晶ｉ
型層及び非単結晶ｐ型層（またはｎ型層）を積層して成
るｐｉｎ構造を、少なくとも１構成以上積層して形成さ
れる太陽電池、センサー等の光起電力素子に関するもの
で、特に支持体上に形成する中間層と反射層と緩衝層に
関するものである。

【０００３】

【従来の技術】光起電力素子において、光起電力素子に
照射された光を有効に利用するため、反射層や緩衝層に
いろいろな工夫がなされている。

【０００４】例えば特開平４−２１８９７７号公報に
は、反射層を凹凸を有する半連続の金属層と該金属層上
に均一の層厚で連続な金属層を堆積して、金属層での反
射を向上する試みがなされている。しかし、光起電力素
子の光電変換効率を向上させるために、更なる反射率の
向上が望まれている。

【０００５】また、従来の支持体と反射層の間の密着性
には、長時間光起電力素子を高温高湿下、洋上や海辺等
の高塩素イオン下、または砂漠等の高熱下で使用した場
合に問題があった。同様に反射層と緩衝層の間の密着性
も、長時間光起電力素子を高温高湿下、洋上や海辺等の
高塩素イオン下、または砂漠等の高熱下で使用した場合
に問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決することにある。

【０００７】即ち、支持体上に堆積した反射層や緩衝層
による光の反射率を増加させ、光起電力素子の光電変換
効率を向上させることにある。また、光起電力素子を長
時間高温高湿下、洋上や海辺等の高塩素イオン下、また
は砂漠等の高熱下で使用した場合に、膜はがれを起こさ
ない耐久性、耐環境性に優れた光起電力素子を提供する
ことにある。

【０００８】更に本発明は、ステンレスのような金属支
持体上に光起電力素子を形成し、加工のために光起電力
素子モジュールを織り曲げた場合に、織り曲げ部から光
起電力素子が剥離することを起こしにくい光起電力素子
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の光起電力素子
は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、支持
体上に反射層を積層してなる基板上に、シリコン原子を
含有する非単結晶ｎ型層（またはｐ型層）、非単結晶ｉ
型層、及び非単結晶ｐ型層（またはｎ型層）を積層して
成るｐｉｎ構造を、少なくとも１構成以上積層して形成
される光起電力素子において、反射層がアルミマグネシ
ウム合金またはアルミチタン合金を主成分として形成さ
れることを特徴とする。

【００１０】また、支持体上に反射層を積層してなる基
板上に、シリコン原子を含有する非単結晶ｎ型層（また
はｐ型層）、非単結晶ｉ型層、及び非単結晶ｐ型層（ま
たはｎ型層）を積層して成るｐｉｎ構造を、少なくとも
１構成以上積層して形成される光起電力素子において、
支持体と反射層の間に中間層を設けたことを特徴とす
る。

【００１１】また、支持体上に反射層と緩衝層を積層し
てなる基板上に、シリコン原子を含有する非単結晶ｎ型
層（またはｐ型層）、非単結晶ｉ型層、及び非単結晶ｐ
型層（またはｎ型層）を積層して成るｐｉｎ構造を、少
なくとも１構成以上積層して形成される光起電力素子に
おいて、反射層がアルミマグネシウム合金またはアルミ
チタン合金を主成分として形成されることを特徴とす
る。

【００１２】更には、支持体上に反射層と緩衝層を積層
してなる基板上に、シリコン原子を含有する非単結晶ｎ
型層（またはｐ型層）、非単結晶ｉ型層、及び非単結晶
ｐ型層（またはｎ型層）を積層して成るｐｉｎ構造を、
少なくとも１構成以上積層して形成される光起電力素子
において、支持体と反射層の間に中間層を設け、中間層
上に反射層がアルミマグネシウム合金またはアルミチタ
ン合金を主成分として形成されることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の光起電力
素子の一例を示す模式的説明図である。

【００１４】図１はｐｉｎ構造を１つ持つ光起電力素子
の模式的説明図である。該光起電力素子は、基板と反対
側から光を照射する場合には、基板１９０（支持体１０
０、中間層１９９、反射層１０１、緩衝層１０２）、ｎ
型層（またはｐ型層）１０３、ｎ／ｉまたはｐ／ｉバッ
ファー層１５１、１６１、ｉ型層１０４、ｐ型層（また
はｎ型層）１０５、透明電極１１２、集電電極１１３か
ら構成されている。

【００１５】図２はｐｉｎ構造を３つ持つ光起電力素子
の模式的説明図である。該光起電力素子は、基板２９０
（支持体２００、中間層２９９、反射層２０１、緩衝層
２０２）、第１のｎ型層（またはｐ型層）２０３、第１
のｉ型層２０４、第１のｐ型層（またはｎ型層）２０
５、第２のｎ型層（またはｐ型層）２０６、第２のｉ型
層２０７、第２のｐ型層（またはｎ型層）２０８、第３
のｎ型層（またはｐ型層）２０９、第３のｉ型層２１
０、第３のｐ型層（またはｎ型層）２１１、ｎ／ｉまた
はｐ／ｉバッファー層２５１、２６１、２５２、２６
２、透明電極２１２、集電電極２１３から構成されてい
る。

【００１６】＜支持体＞本発明において好適に用いられ
る支持体の材質としては、堆積膜形成時に必要とされる
温度において変形、歪みが少なく、所望の強度を有し、
また導電性を有するものであることが好ましい。特に、
中間層を設けた場合には中間層との密着性に優れた材質
のものが好ましい。

【００１７】具体的には、ステンレススチール、アルミ
ニウム及びその合金、鉄及びその合金、銅及びその合金
等の金属の薄膜及びその複合体、及びそれらの表面に異
種材料の金属薄膜及び／またはＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ等の絶縁性薄膜をスパッタ法、蒸着法、
鍍金法等により表面コーティング処理を行なったもの等
が挙げられる。

【００１８】また、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチ
レンテレフタレート、エポキシ等の耐熱性樹脂性シート
またはこれらとガラスファイバー、カーボンファイバ
ー、ホウ素ファイバー、金属繊維等との複合体の表面に
金属単体または合金、及び透明導電性酸化物等を鍍金、
蒸着、スパッタ、塗布等の方法で導電性処理を行なった
ものがあげられる。

【００１９】また、支持体の厚さとしては、支持体の移
動時に形成される湾曲形状が維持される強度を発揮する
範囲内であれば、コスト、収納スペース等を考慮して可
能な限り薄いほうが望ましい。具体的には、好ましくは
０．０１ｍｍ乃至５ｍｍ、より好ましくは０．０２ｍｍ
乃至２ｍｍ、最適には０．０５ｍｍ乃至１ｍｍであるこ
とが望ましいが、金属等の薄膜を用いる場合、厚さを比
較的薄くしても所望の強度が得られやすい。

【００２０】支持体の幅については、特に制限されるこ
とはなく、真空容器のサイズ等によって決定される。

【００２１】支持体の長さについては、特に制限される
ことはなく、ロール状に巻き取られる程度の長さであっ
ても、長尺のものを溶接等によってさらに長尺化したも
のであってもよい。

【００２２】また、支持体の温度分布が長尺方向に広が
るのは好ましくないため、支持体の移動方向の熱伝導は
少ないほうが望ましく、支持体表面温度が、加熱／冷却
に追従するためには厚さ方向に熱伝導が大きい方が好ま
しい。

【００２３】支持体の熱伝導を、移動方向に少なく、厚
さ方向に大きくするには、厚さを薄くすればよく、支持
体が均一の場合、（熱伝導）×（厚さ）は好ましくは１
×１０^-1Ｗ／Ｋ以下であることが望ましい。

【００２４】＜反射層＞反射層としては、特に限定され
ないが、例えばアルミマグネシウム合金、アルミチタン
合金等が挙げられる。アルミマグネシウム合金またはア
ルミチタン合金の反射層は、特に支持体としてステンレ
ススチールを用い、中間層を設ける際に、後述するＣ，
Ｏ，Ｎから選ばれる少なくとも一種類以上の元素を含有
したニッケル、クロムまたはチタンからなる金属または
これらの合金を用いた場合、中間層と反射層の密着性が
非常に向上し好ましい。

【００２５】反射層の層厚としては、０．０１５μｍ〜
１．５μｍの範囲が好ましい。反射層の層厚が、０．０
１５μｍより薄い場合には、光の反射率が低下してしま
い、また反射層に膜歪みが生じ剥離し易く、１．５μｍ
より厚い場合にも膜剥れし易くなる。

【００２６】反射層としてアルミマグネシウム合金を用
いる場合、合金中のマグネシウム原子の含有率として
は、０．５ｗｔ％〜４０ｗｔ％が好適な範囲として挙げ
られる。マグネシウム原子の含有率が０．５ｗｔ％より
少ないと、塩素イオンの多い環境での耐孔食性を向上さ
せる効果が低下してしまい、マグネシウム原子の含有率
が４０ｗｔ％より多いと、応力腐食や粒界腐食が起こり
易くなり、耐食性が低下してしまう。

【００２７】反射層としてアルミチタン合金を用いる場
合、合金中のチタン原子の含有率としては、０．２ｗｔ
％〜４０ｗｔ％が好適な範囲として挙げられる。チタン
原子の含有率が０．２ｗｔ％より少ないと、特に高熱下
におけるアルミの粒界拡散が起こりやすく、チタン原子
の含有率が４０ｗｔ％より多いと、光の反射率が低下し
てしまう。

【００２８】反射層は、真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス
パッタリングなどで形成する。

【００２９】また、形成された金属薄膜が光起電力素子
の出力に対して抵抗成分とならぬように配慮されねばな
らず、反射層のシート抵抗値は、好ましくは５０Ω以
下、より好ましくは１０Ω以下であることが望ましい。

【００３０】＜中間層＞中間層としては特に限定されな
いが、例えばニッケル、クロム、チタンからなる金属、
またはこれらの合金等が挙げられる。中間層は、これら
の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリ
ングなどで形成する。

【００３１】特に支持体としてステンレススチールを用
い、反射層としてアルミマグネシウム合金またはアルミ
チタン合金を用いた場合には、中間層にＣ，Ｏ，Ｎから
選ばれる少なくとも一種類以上の元素を含有させること
が好ましく、これらを含有したニッケル、クロムまたは
チタンからなる金属またはこれらの合金は密着性を非常
に向上させる。また、支持体と反射層の歪み、更に緩衝
層を設けた場合には緩衝層の歪みを減少させる事がで
き、応力を減少させることができる。

【００３２】中間層の層厚としては、０．０３μｍ〜２
μｍの範囲が好ましい。中間層の層厚が、０．０３μｍ
より薄い場合には、中間層に膜歪みが生じ剥離し易く、
２μｍより厚い場合にも、膜剥れし易くなる。

【００３３】また中間層中に含有されるＣ，Ｏ，Ｎから
選ばれる少なくとも一種類以上元素の濃度としては、１
０〜１０，０００ｐｐｍの範囲が好ましい。中間層中に
添加される濃度が、１０ｐｐｍより少なくなると、支持
体との密着力が少し低下する傾向となり、反射層との密
着力も少し低下する傾向となる。中間層中に添加される
濃度が、１０，０００ｐｐｍより多くなると、中間層と
しての靭性が低下してしまい、支持体及び反射層との密
着力が低下してしまう。また、反射層の反射率も低下さ
せてしまう。

【００３４】＜緩衝層＞緩衝層は、太陽や白色蛍光灯な
どからの光を各半導体層内に効率よく吸収させるため
に、光の透過率が８５％以上であることが望ましく、さ
らに、電気的には光起電力素子の出力に対して抵抗成分
とならぬようシート抵抗値は１００Ω以下であることが
望ましい。

【００３５】このような特性を備えた材料として、例え
ばＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ₂Ｓｎ
Ｏ₄、ＩＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂）などの金属酸化物が
挙げられる。これらのうちでも、ＺｎＯが好ましい。

【００３６】緩衝層は、光起電力素子においてはｐ型層
またはｎ型層の上に積層され、透光性支持体上に光起電
力素子を形成し、透光性支持体側から光照射をする場合
には、支持体上に積層されるため、相互の密着性の良い
ものを選ぶことが必要である。また緩衝層は反射増加の
条件に合う様な層厚に堆積するのが好ましい。

【００３７】緩衝層の作製方法としては、抵抗加熱蒸着
法、電子ビーム加熱蒸着法、スパッタリング法、スプレ
ー法などを用いることができ、所望に応じて適宜選択さ
れる。

【００３８】また、前記酸化物を構成している金属をタ
ーゲットとした反応性スパッター法により形成するのも
好ましい方法である。

【００３９】＜ｉ型層＞特にＩＶ族もしくはＩＶ族系合
金非晶質半導体材料を用いた光起電力素子に於いて、ｐ
ｉｎ接合に用いるｉ型層は照射光に対してキャリアを発
生輸送する重要な層である。

【００４０】ｉ型層としては、僅かｐ型、僅かｎ型の層
も使用できる。

【００４１】非晶質半導体材料には、水素原子（Ｈ，
Ｄ）またはハロゲン原子（Ｘ）が含有され、これが重要
な働きを持つ。

【００４２】ｉ型層に含有される水素原子（Ｈ，Ｄ）ま
たはハロゲン原子（Ｘ）は、ｉ型層の未結合手（ダング
リングボンド）を補償する働きをし、ｉ型層でのキァリ
アの移動度と寿命の積を向上させる。またｐ型層／ｉ型
層、ｎ型層／ｉ型層の各界面の界面準位を補償する働き
をし、光起電力素子の光起電力、光電流そして光応答性
を向上させる効果もある。

【００４３】ｉ型層に含有される水素原子または／及び
ハロゲン原子は１〜４０ａｔ％が最適な含有量として挙
げられる。特に、ｐ型層／ｉ型層、ｎ型層／ｉ型層の各
界面側で水素原子または／及びハロゲン原子の含有量が
多く分布しているものが好ましい分布形態として挙げら
れ、該界面近傍での水素原子または／及びハロゲン原子
の含有量はバルク内の含有量の１．１〜２倍が好ましい
範囲として挙げられる。更にシリコン原子の含有量に対
応して水素原子または／及びハロゲン原子の含有量が変
化していることが好ましい。

【００４４】本発明の光起電力素子において、ｐｉｎ構
造を複数有する場合、光の入射側から順にｉ型層のバン
ドギャップが小さくなる様に積層するのが好ましい。比
較的バンドギャップの広いｉ型層としては非晶質シリコ
ンや非晶質炭化シリコンが用いられ、比較的バンドギャ
ップの狭いｉ型半導体層としては、非晶質シリコンゲル
マニウムが用いられる。

【００４５】非晶質シリコン、非晶質シリコンゲルマニ
ウムは、ダングリングボンドを補償する元素によって、
ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｆ、ａ−Ｓｉ：Ｈ：Ｆ、ａ−
ＳｉＧｅ：Ｈ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｆ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ：
Ｆ等と表記される。

【００４６】非晶質シリコンゲルマニウムをｉ型層とし
て用いる場合には、ゲルマニウムの含有量をｉ型層の層
厚方向に変化させるのが好ましい。特にｎ型層または／
及びｐ型層方向でゲルマニウム含有量が連続的に減少し
ているのが好ましい分布形態である。

【００４７】ゲルマニウム原子の層厚中での分布の状態
は、原料ガスに含有させるゲルマニウム含有ガスの流量
比を変化させる事によって行うことができる。またＭＷ
プラズマＣＶＤ法でゲルマニウム原子のｉ型層中の含有
量を変化させる方法としては、ゲルマニウム含有ガスの
流量比を変化させる方法の他に、原料ガスの希釈ガスで
ある水素ガスの流量を変化させる事によって同様に行う
ことができる。水素希釈量を多くする事によって堆積膜
（ｉ型層）中のゲルマニウム含有量を増加させる事がで
きる。

【００４８】本発明の水素プラズマ処理は、前記の様に
ゲルマニウム原子を連続的に変えた所謂グレーデットバ
ンドギャップ層と該層と接するバッファー層との間の電
気的な接続を特に向上させる。

【００４９】さらに具体的には、例えば、本発明の光起
電力素子に好適なｐｉｎ接合のｉ型半導体層としては、
ｉ型の水素化非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）が挙げら
れ、その特性としては、光学的バンドギャップ（Ｅｇ）
が１．６０ｅＶ〜１．８５ｅＶ、水素原子の含有量（Ｃ
_H）が１．０〜２５．０％、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／
ｃｍ²の疑似太陽光照射下の光電導度（σｐ）が１．０
×１０^-5Ｓ／ｃｍ以上、暗電導度（σｄ）が１．０×１
０^-9Ｓ／ｃｍ以下、コンスタントフォトカレントメソッ
ド（ＣＰＭ）によるアーバックテイルの傾きが５５ｍｅ
Ｖ以下、局在準位密度は１０¹⁷／ｃｍ³以下のものが好
ましい。

【００５０】また、本発明の光起電力素子のバンドギャ
ップが比較的狭いｉ型半導体層を構成する半導体材料で
ある非晶質シリコンゲルマニウムは、その特性として光
学的バンドギャップ（Ｅｇ）が１．２０ｅＶ〜１．６０
ｅＶ、水素原子の含有量（Ｃ_H）が１．０〜２５．０％
であり、コンスタントフォトカレントメソッド（ＣＰ
Ｍ）によるアーバックテイルの傾きが５５ｍｅＶ以下、
局在準位密度は１０¹⁷／ｃｍ³以下のものが好のまし
い。

【００５１】本発明に適したｉ型層は、以下の様な条件
で堆積するのが好ましい。非晶質半導体層は、ＲＦ、Ｖ
ＨＦまたはＭＷプラズマＣＶＤ法で堆積するのが好まし
い。

【００５２】ＲＦプラズマＣＶＤ法で堆積する場合に
は、基板温度は１００から３５０℃、堆積室内の真空度
は０．０５から１０Ｔｏｒｒ、ＲＦの周波数は１から５
０ＭＨｚが適した範囲である。特にＲＦの周波数は１
３．５６ＭＨｚが適している。また堆積室内に投入され
るＲＦパワーは０．０１から５Ｗ／ｃｍ²が好適な範囲
である。またＲＦパワーによって基板に印加されるセル
フバイアスは０から３００Ｖが好適な範囲である。

【００５３】ＶＨＦプラズマＣＶＤ法で堆積する場合に
は、基板温度は１００から４５０℃、堆積室内の真空度
は０．０００１から１Ｔｏｒｒ、ＶＨＦの周波数は６０
から９９ＭＨｚが適した範囲である。特にＶＨＦの周波
数は１００ＭＨｚが適している。また堆積室内に投入さ
れるＶＨＦパワーは０．０１から１Ｗ／ｃｍ³が好適な
範囲である。またＶＨＦパワーによって基板に印加され
るセルフバイアスは１０から１，０００Ｖが好適な範囲
である。

【００５４】またＶＨＦに重畳してまたは別にバイアス
棒を設けて、ＤＣやＲＦを堆積チャンバーに導入する事
によって堆積した非晶質膜の特性が向上する。ＤＣバイ
アスをバイアス棒を使って導入する場合、バイアス棒が
正極になる様にするのが好ましい。またＤＣバイアスを
基板側に導入する場合には、基板側が負極になる様に導
入するのが好ましい。ＲＦバイアスを導入する場合、基
板面積よりもＲＦを導入する電極の画積を狭くするのが
好ましい。

【００５５】ＭＷプラズマＣＶＤ法で堆積する場合に
は、基板温度は１００から４５０℃、堆積室内の真空度
は０．０００１から０．０５Ｔｏｒｒ、ＭＷの周波数は
０．１ＧＨｚから１０ＧＨｚが適した範囲である。特に
ＭＷの周波数は２．４５ＧＨｚが適している。また堆積
室内に投入されるＭＷパワーは０．０１から１Ｗ／ｃｍ
³が好適な範囲である。ＭＷパワーは、導波管で堆積チ
ャンバーに導入するのが最適である。

【００５６】またＭＷに加えて、別にバイアス棒を設け
て、ＤＣやＲＦを堆積チャンバーに導入する事によって
堆積した非晶質膜の特性が向上する。ＤＣバイアスをバ
イアス棒を使って導入する場合、バイアス棒が正極にな
る様にするのが好ましい。またＤＣバイアスを基板側に
導入する場合には、基板狽側が負極になる様に導入する
のが好ましい。ＲＦバイアスを導入する場合、基板面積
よりもＲＦを導入する電極の面積を狭くするのが好まし
い。

【００５７】本発明のプラズマ処理に適したｉ型層の堆
積には、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、ＳｉＦ₄、ＳｉＦ₂Ｈ₂等の
シラン系原料ガスが適している。またバンドギャップを
広げるためには炭素、チッ素または酸素含有ガスを添加
するのが好ましい。炭素、チッ素または酸素含有ガス
は、ｉ型層の中に均一に含有させるよりは、ｐ型層また
は／及びｎ型層近傍で多く含有させる事が好ましい。こ
の様にする事によってｉ型層中での電荷の走行性を疎外
することなく、開放電圧を向上させることができる。

【００５８】炭素含有ガスとしては、ＣｎＨ_2n+2、Ｃ_n
Ｈ_2nやＣ₂Ｈ₂等が適している。チッ素含有ガスとして
は、Ｎ₂、ＮＯ、Ｎ₂Ｏ、ＮＯ₂、ＮＨ₃等が適している。
酸素含有ガスとしては、Ｏ₂、ＣＯ₂、Ｏ₃等が適してい
る。

【００５９】またこれらのガスを複数組みあわせて導入
しても良い。これらバンドギャップを大きくする原料ガ
スの添加量としては、０．１から５０％が適した量であ
る。

【００６０】更にｉ型層には周期律表第ＩＩＩ族または
／及び第Ｖ族の元素を添加することにより特性が向上す
る。周期律表第ＩＩＩ族元素としては、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ
等が適したものである。特にＢを添加する場合にはＢ₂
Ｈ₆、ＢＦ₃等のガスを用いて添加するのが好ましい。ま
た周期律表第Ｖ族元素としては、Ｎ、Ｐ、Ａｓ等が適し
たものである。特にＰを添加する場合にはＰＨ₃が適し
たものとして挙げられる。周期律表第ＩＩＩ族または／
及び第Ｖ族元素のｉ型層への添加量としては、０．１か
ら１，０００ｐｐｍが適した範囲である。

【００６１】ｉ型層に対して、ｎ／ｉバッファー層やｐ
／ｉバッファー層を設ける事によって、光起電力素子の
特性が向上する。該バッファー層としては、前記ｉ型層
と同様な半導体層が使用可能であり、特にｉ型層よりは
堆積速度を遅くして堆積するのが好ましい。該バッファ
ー層は、ｉ型層よりもバンドギャップが広い半導体が適
している。該バンドギャップは、ｉ型層からバッファー
層に滑らかに連続的であるのが好ましい。

【００６２】該バッファー層でバンドギャップを連続的
に変えるための方法としては、シリコン系の非単結晶半
導体に含有させるゲルマニウム原子の含有量を増加させ
る事によって、バンドギャップを狭くすることができ
る。一方、シリコン系の非単結晶半導体中に含有される
炭素原子、酸素原子または／及びチッ素原子の含有量を
増加させる事によってバンドギャップは連続的に広くす
ることができる。バンドギャップの一番狭い所と一番広
い所の比は１．０１から１．５であるのが好ましい範囲
である。

【００６３】また該バッファー層に周期律表第ＩＩＩ族
または／及び第Ｖ族の元素を添加する場合には、ｎ／ｉ
バッファー層には周期律表第ＩＩＩ族元素を添加し、ｐ
／ｉバッファー層には周期律表第Ｖ族元素を添加するの
が好ましい。この様にする事によって、ｎ型層または／
及びｐ型層からの不純物のｉ型層への拡散による特性の
低下を防止する事ができる。

【００６４】＜ｎ型層、ｐ型層＞ｐ型層またはｎ型層
も、本発明の光起電力素子の特性を左右する重要な層で
ある。

【００６５】ｐ型層またはｎ型層の非晶質材料（ａ−と
表示する）（微結晶材料（μｃ−と表示する）も非晶質
材料の範ちゅうに入ることは言うまでもない。）として
は、例えばａ−Ｓｉ：Ｈ，ａ−Ｓｉ：ＨＸ，ａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，ａ−ＳｉＣ：ＨＸ，ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ，ａ−Ｓ
ｉＧｅＣ：Ｈ，ａ−ＳｉＯ：Ｈ，ａ−ＳｉＮ：Ｈ，ａ−
ＳｉＯＮ：ＨＸ，ａ−ＳｉＯＣＮ：ＨＸ，μｃ−Ｓｉ：
Ｈ，μｃ−ＳｉＣ：Ｈ，μｃ−Ｓｉ：ＨＸ，μｃ−Ｓｉ
Ｃ：ＨＸ，μｃ−ＳｉＧｅ：Ｈ，μｃ−ＳｉＯ：Ｈ，μ
ｃ−ＳｉＧｅＣ：Ｈ，μｃ−ＳｉＮ：Ｈ，μｃ−ＳｉＯ
Ｎ：ＨＸ，μｃ−ＳｉＯＣＮ：ＨＸ等にｐ型の価電子制
御剤（周期率表第ＩＩＩ族原子Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，
Ｔｌ）やｎ型の価電子制御剤（周期率表第Ｖ族原子Ｐ，
Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ）を高濃度に添加した材料が挙げられ
る。

【００６６】また、多結晶材料（ｐｏｌｙ−と表示す
る）としては、例えばｐｏｌｙ−Ｓｉ：Ｈ，ｐｏｌｙ−
Ｓｉ：ＨＸ，ｐｏｌｙ−ＳｉＣ：Ｈ，ｐｏｌｙ−Ｓｉ
Ｃ：ＨＸ，ｐｏｌｙ−ＳｉＧｅ：Ｈ，ｐｏｌｙ−Ｓｉ，
ｐｏｌｙ−ＳｉＣ，ｐｏｌｙ−ＳｉＧｅ等にｐ型の価電
子制御剤（周期率表第ＩＩＩ族原子Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉ
ｎ，Ｔｌ）やｎ型の価電子制御剤（周期率表第Ｖ族原子
Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ）を高濃度に添加した材料が挙げ
られる。

【００６７】特に光入射側のｐ型層またはｎ型層には、
光吸収の少ない結晶性の半導体層かバンドギャップの広
い非晶質半導体層が適している。

【００６８】ｐ型層への周期率表第ＩＩＩ族原子の添加
量およびｎ型層への周期率表第Ｖ族原子の添加量は０．
１〜５０ａｔ％が最適量として挙げられる。

【００６９】また、ｐ型層またはｎ型層に含有される水
素原子（Ｈ，Ｄ）またはハロゲン原子は、ｐ型層または
ｎ型層の未結合手を補償する働きをし、ｐ型層またはｎ
型層のドーピング効率を向上させる。

【００７０】ｐ型層またはｎ型層へ添加される水素原子
またはハロゲン原子は、０．１〜４０ａｔ％が最適量と
して挙げられる。特に、ｐ型層またはｎ型層が結晶性の
場合には、水素原子またはハロゲン原子は０．１〜８ａ
ｔ％が最適量として挙げられる。

【００７１】更にｐ型層／ｉ型層、ｎ型層／ｉ型層の各
界面側で水素原子または／及びハロゲン原子の含有重が
多く分布しているものが好ましい分布形態として挙げら
れ、該界面近傍での水素原子または／及びハロゲン原子
の含有量は、バルク内の含有量の１．１〜２倍の範囲が
好ましい範囲として挙げられる。このようにｐ型層／ｉ
型層、ｎ型層／ｉ型層の各界面近傍で水素原子またはハ
ロゲン原子の含有量を多くすることによって該界面近傍
の欠陥準位や機械的歪を減少させることができ、本発明
の光起電力素子の光起電力や光電流を増加させることが
できる。

【００７２】光起電力素子のｐ型層及びｎ型層の電気特
性としては、活性化エネルギーが０．２ｅＶ以下のもの
が好ましく、０．１ｅＶ以下のものが最適である。また
被抵抗としては１００Ωｃｍ以下が好ましく、１Ωｃｍ
以下が最適である。さらにｐ型層及びｎ型層の層厚は１
〜５０ｎｍが好ましく、３〜１０ｎｍが最適である。

【００７３】本発明の光起電力素子の半導体層として、
好適なＩＶ族及びＩＶ族合金系非晶質半導体層を形成す
るために、最も好適な製造方法は、マイクロ波プラズマ
ＣＶＤ法であり、次に好適な製造方法は、ＲＦプラズマ
ＣＶＤ法である。

【００７４】マイクロ波プラズマＣＶＤ法は、堆積チャ
ンバーに原料ガス、希釈ガスなどの材料ガスを導入し、
真空ポンプによって排気しつつ、堆積室の内圧を一定に
して、マイクロ波電源によって発振されたマイクロ波
を、導波管によって導き、誘電体窓（アルミナセラミッ
クス等）を介して前記堆積チャンバーに導入して、材料
ガスのプラズマを生起させて分解し、堆積室内に配置さ
れた基板上に、所望の堆積膜を形成する方法であり、広
い堆積条件で光起電力素子に適用可能な堆積膜を形成す
ることができる。

【００７５】本発明の光起電力素子に好適な第ＩＶ族及
び第ＩＶ族合金系非晶質半導体層の堆積に適した原料ガ
スとしては、シリコン原子を含有したガス化し得る化合
物、ゲルマニウム原子を含有したガス化し得る化合物、
炭素原子を含有したガス化し得る化合物、窒素原子を含
有したガス化し得る化合物、酸素原子を含有したガス化
し得る化合物等、及び該化合物の混合ガスを挙げること
ができる。

【００７６】具体的にシリコン原子を含有するガス化し
得る化合物としては、鎖状または環状シラン化合物が用
いられ、具体的には例えば、ＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ
Ｆ₄，ＳｉＦＨ₃，ＳｉＦ₂Ｈ₂，ＳｉＦ₃Ｈ，Ｓｉ₃Ｈ₈，
ＳｉＤ₄，ＳｉＨＤ₃，ＳｉＨ₂Ｄ₂，ＳｉＨ₃Ｄ，ＳｉＦ
Ｄ₃，ＳｉＦ₂Ｄ₂，ＳｉＤ₃Ｈ，Ｓｉ₂Ｄ₃Ｈ₃，（Ｓｉ
Ｆ₂）₅，（ＳｉＦ₂）₆，（ＳｉＦ₂）₄，Ｓｉ₂Ｆ₆，Ｓｉ
₃Ｆ₈，Ｓｉ₂Ｈ₂Ｆ₄，Ｓｉ₂Ｈ₃Ｆ₃，ＳｉＣｌ₄，（Ｓｉ
Ｃｌ₂）₅，ＳｉＢｒ₄，（ＳｉＢｒ₂）₅，Ｓｉ₂Ｃｌ₆，
ＳｉＨＣｌ₃，ＳｉＨ₂Ｂｒ₂，ＳｉＨ₂Ｃｌ₂，Ｓｉ₂Ｃｌ
₃Ｆ₃などのガス状態のまたは容易にガス化し得るものが
挙げられる。

【００７７】具体的にゲルマニウム原子を含有するガス
化し得る化合物としてはＧｅＨ₄，ＧｅＤ₄，ＧｅＦ₄，
ＧｅＦＨ₃，ＧｅＦ₂Ｈ₂，ＧｅＦ₃Ｈ，ＧｅＨＤ₃，Ｇｅ
Ｈ₂Ｄ₂，ＧｅＨ₃Ｄ，ＧｅＨ₆，Ｇｅ₂Ｄ₆等が挙げられ
る。

【００７８】具体的に炭素原子を含有するガス化し得る
化合物としてはＣＨ₄，ＣＤ₄，Ｃ_nＨ_2n+2（ｎは整数）
Ｃ_nＨ_2n（ｎは整数），Ｃ₂Ｈ₂，Ｃ₆Ｈ₆，ＣＯ₂，ＣＯ等
が挙げられる。

【００７９】窒素含有ガスとしてはＮ₂，ＮＨ₃，Ｎ
Ｄ₃，ＮＯ，ＮＯ₂，Ｎ₂Ｏが挙げられる。

【００８０】酸素含有ガスとしてはＯ₂，ＣＯ，ＣＯ₂，
ＮＯ，ＮＯ₂，Ｎ₂Ｏ，ＣＨ₃ＣＨ₂ＯＨ，ＣＨ₃ＯＨ等が
挙げられる。

【００８１】また、価電子制御するためにｐ型層または
ｎ型層に導入される物質としては周期率表第ＩＩＩ族原
子及び第Ｖ族原子が挙げられる。

【００８２】第ＩＩＩ族原子導入用の出発物質として有
効に使用されるものとしては、具体的にはホウ素原子導
入用としては、Ｂ₂Ｈ₆，Ｂ₄Ｈ₁₀，Ｂ₅Ｈ₉，Ｂ₅Ｈ₁₁，Ｂ
₆Ｈ₁₀，Ｂ₆Ｈ₁₂，Ｂ₆Ｈ₁₄等の水素化ホウ素、ＢＦ₃，Ｂ
Ｃｌ₃等のハロゲン化ホウ素等を挙げることができる。
このほかにＡｌＣｌ₃，ＧａＣｌ₃，ＩｎＣｌ₃，ＴｌＣ
ｌ₃等も挙げることができる。特にＢ₂Ｈ₆，ＢＦ₃が適し
ている第Ｖ族原子導入用の出発物質として有効に使用さ
れるのは、具体的には燐原子導入用としてはＰＨ₃，Ｐ₂
Ｈ₄等の水素化燐、ＰＨ₄Ｉ，ＰＦ₃，ＰＦ₅，ＰＣｌ₃，
ＰＣｌ₅，ＰＢｒ₃，ＰＢｒ₅，ＰＩ₃等のハロゲン化燐が
挙げられる。このほかＡｓＨ₃，ＡｓＦ₃，ＡｓＣｌ₃，
ＡｓＢｒ₃，ＡｓＦ₅，ＳｂＨ₃，ＳｂＦ₃，ＳｂＦ₅，Ｓ
ｂＣｌ₃，ＳｂＣｌ₅，ＢｉＨ₃，ＢｉＣｌ₃，ＢｉＢｒ₃
等も挙げることができる。特にＰＨ₃，ＰＦ₃が適してい
る。

【００８３】また前記ガス化し得る化合物をＨ₂，Ｈ
ｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｘｅ，Ｋｒ等のガスで適宜希釈して堆
積室に導入しても良い。

【００８４】特に微結晶半導体やａ−ＳｉＣ：Ｈ等の光
吸収の少ないかバンドギャップの広い層を堆積する場合
は水素ガスで２〜１００倍に原料ガスを希釈し、マイク
ロ波パワー、あるいはＲＦパワーは比較的高いパワーを
導入するのが好ましい。

【００８５】＜透明電極＞透明電極は、太陽や白色蛍光
灯などからの光を各半導体層内に効率よく吸収させるた
めに、光の透過率が８５％以上であることが望ましく、
さらに、電気的には光起電力素子の出力に対して抵抗成
分とならぬようシート抵抗値は１００Ω以下であること
が望ましい。

【００８６】このような特性を備えた材料として、Ｓｎ
Ｏ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ₂ＳｎＯ₄、ＩＴ
Ｏ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂）などの金属酸化物や、Ａｕ、
Ａｌ、Ｃｕなどの金属を極めて薄く半透明状に成膜した
金属薄膜などが挙げられる。

【００８７】透明電極は、光起電力素子においてはｐ型
層またはｎ型層の上に積層され、透光性支持体上に光起
電力素子を形成し、透光性支持体側から光照射をする場
合には、支持体上に積層されるものであるため、相互の
密着性の良いものを選ぶことが必要である。

【００８８】また透明電極は反射防止の条件に合う様な
層厚に堆積するのが好ましい。透明電極の作製方法とし
ては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム加熱蒸着法、スパッ
タリング法、スプレー法などを用いることができ、所望
に応じて適宜選択される。

【００８９】＜集電電極＞本発明の光起電力素子の集電
電極としては、銀ペーストをスクリーン印刷して形成す
る事や、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌ等
をマスクをして真空蒸着で形成しても良い。またＣｕ、
Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属線に炭素やＡｇ粉を樹脂とと
もに付けて光起電力素子の表面に張りつけて集電電極と
しても良い。

【００９０】なお、本発明の光起電力素子を用いて、所
望の出力電圧、出力電流の光起電力装置を製造する場合
には、本発明の光起電力素子を直列あるいは並列に接続
し、表面と裏面に保護層を形成し、出力の取り出し電極
等が取り付けられる。また、本発明の光起電力素子を直
列接続する場合、逆流防止用のダイオードを組み込むこ
とがある。

【００９１】＜中間層、反射層及び緩衝層堆積装置＞図
３は本発明の中間層、反射層及び緩衝層の形成に適した
多室分離型堆積装置の一例の模式的説明図である。

【００９２】該堆積装置は、ロードチャンバー３０１、
搬送チャンバー３０２〜３０４、アンロードチャンバー
３０５、ゲートバルブ３０６〜３０９、支持体加熱用ヒ
ーター３１０〜３１２、支持体搬送用レール３１３、中
間層堆積チャンバー３２０、反射層堆積チャンバー３３
０、緩衝層堆積チャンバー３４０、ターゲット３２１、
３３１、３４１、ターゲット電極３２２、３３２、３４
２、トロイダルコイル３２３、３３３、３４３、ガス導
入管３２４、３３４、３４４、スパッタ電源３２５、３
３５、３４５、ターゲットシャッター３２６、３３６、
３４６、支持体３９０等から構成されている。

【００９３】本発明による中間層、反射層及び緩衝層の
形成は以下の様にして行われる。

【００９４】図３に示す堆積装置には不図示の原料ガス
供給装置がガス導入管３２４、３３４、３４４を通して
接続されている。原料ガス供給装置には何れも、例えば
超高純度の窒素ガスボンベ、酸素ガスボンベ、メタンガ
スボンベ、ＮＯガスボンベ、ＣＯ₂ガスボンベとこれら
のアルゴン希釈ボンベ、アルゴンガスボンベ、ヘリウム
ガスボンベ等が接続されている。

【００９５】ターゲット３２１には中間層形成材料が、
ターゲット３３１は反射層形成材料が、ターゲット３４
１は緩衝層形成材料が置かれている。

【００９６】まず支持体を洗浄、乾燥し、洗浄済の支持
体３９０をロードチャンバー３０１内の支持体搬送用レ
ール３１３上に配置し、不図示の真空排気ポンプにより
ロードチャンバー３０１内を圧力が約１×１０^-5Ｔｏｒ
ｒになるまで真空排気する。次に不図示の真空排気ポン
プにより真空引きしておいた搬送チャンバー３０２へ支
持体３９０を搬送する。

【００９７】支持体３９０の裏面を支持体加熱用ヒータ
ー３１０に密着させ加熱し、支持体温度を３０〜５００
℃にし、中間層堆積チャンバー３２０内を不図示の真空
排気ポンプにより圧力が約２×１０^-6Ｔｏｒｒになるま
で真空排気する。次にガス導入管３２４よりＡｒガス及
び窒素ガス、酸素ガス、メタンガス、ＮＯガス、ＣＯ₂
ガス等を、所望の流量導入し、圧力が１〜３０ｍＴｏｒ
ｒになるように不図示のコンダクタンスバルブで調節
し、トロイダルコイル３２３に電流を流し、スパッタ電
源３２５から１００〜１，０００ＶのＤＣ電力を印加
し、Ａｒプラズマを生起した。次にターゲットシャッタ
ー３２６を開けて支持体３９０表面上に中間層を形成し
たところでターゲットシャッター３２６を閉じ、プラズ
マを消滅させる。

【００９８】続いて反射層堆積チャンバー３３０内へゲ
ートバルブ３０７を開けて支持体３９０を搬送する。支
持体３９０の裏面を支持体加熱用ヒーター３１１に密着
させ加熱し、支持体温度を３０〜４００℃にし、反射層
堆積チャンバー３３０内を不図示の真空排気ポンプによ
り圧力が約３×１０^-6Ｔｏｒｒになるまで真空排気す
る。次にガス導入管３３４よりＡｒガスを所望の流量導
入し、圧力が１〜３０ｍＴｏｒｒになるように不図示の
コンダクタンスバルブで調節し、トロイダルコイル３３
３に電流を流し、スパッタ電源３３５から１００〜１，
０００ＶのＤＣ電力を印加し、Ａｒプラズマを生起し
た。次にターゲットシャッター３３６を開けて中間層表
面上に反射層を形成したところでターゲットシャッター
３３６を閉じ、プラズマを消滅させる。

【００９９】次に支持体加熱用ヒーター３１１を上げ、
支持体３９０冷却用ガス雰囲気中で支持体温度を下げた
後、不図示の真空排気ポンプによりあらかじめ真空引き
しておいた搬送チャンバー３０４及び緩衝層堆積チャン
バー３４０内へゲートバルブ３０８を開けて搬送する。
支持体３９０の裏面を支持体加熱用ヒーター３１２に密
着させ加熱し、支持体温度を１５０〜４００℃にし、緩
衝層堆積チャンバー３４０内を不図示の真空排気ポンプ
により圧力が約２×１０^-6Ｔｏｒｒになるまで真空排気
する。次にガス導入管３４４よりＡｒガスを所望の流量
導入し、圧力が１〜３０ｍＴｏｒｒになるように不図示
のコンダクタンスバルブで調節し、トロイダルコイル３
４３に電流を流し、スパッタ電源３４５から１００〜
１，０００ＶのＤＣ電力を印加し、Ａｒプラズマを生起
した。次にターゲットシャッター３４６を開けて反射層
表面上に緩衝層を形成したところでターゲットシャッタ
ー３４６を閉じ、プラズマを消滅させる。

【０１００】次に支持体加熱用ヒーター３１２を上げ、
支持体冷却用ガス雰囲気中で支持体温度を下げた後、不
図示の真空排気ポンプによりあらかじめ真空引きしてお
いたアンロードチャンバー３０５内へゲートバルブ３０
９を開けて搬送する。

【０１０１】このようにして本発明の中間層、反射層及
び緩衝層の形成をおこなう。

【０１０２】図６は、本発明の中間層、反射層及び緩衝
層の形成に適した連続形成装置の一例を示す模式的説明
図である。

【０１０３】支持体送り出し室６１０と、複数の堆積室
６１１〜６１４と、支持体巻き取り室６８４を順次配置
し、それらの間を分離通路６１５〜６１９で接続してな
り、各堆積室には排気口があり、内部を真空にすること
ができる。シート状支持体６２１はこれらの堆積室６１
１〜６１４、分離通路６１５〜６１９を通って、支持体
送り出し室６１０から支持体巻き取り室６８４に巻き取
られていく。同時に各堆積室６１１〜６１４、分離通路
６１５〜６１９のガス導入管６３０〜６３７からガスを
導入し、それぞれの排気口からガスを排気し、それぞれ
の層を形成することができるようになっている。

【０１０４】中間層堆積室６１２では中間層を、反射層
堆積室６１３では反射層を、緩衝層堆積室６１４では緩
衝層を形成する。各堆積室６１１〜６１３にはシート状
支持体６２１を裏から加熱する支持体加熱用ヒーター６
４０〜６４３が内部に設置され、各堆積室６１１〜６１
３で所定の温度に加熱される。また分離通路６１７〜６
１９は降温機能を有している。

【０１０５】中間層堆積室６１２ではＤＣマグネトロン
スパッタリング法を行い、ガス導入管６３２からＡｒガ
ス及び例えば窒素ガス、酸素ガス、メタンガス、ＮＯガ
ス、ＣＯ₂ガス等を導入し、ターゲット６５０には中間
層形成材料を用いる。

【０１０６】反射層堆積室６１３ではＤＣマグネトロン
スパッタリング法又はＲＦマグネトロンスパッタリング
法を行い、ガス導入管６３４からＡｒガスを導入し、タ
ーゲット６６０には反射層形成材料を用いる。

【０１０７】緩衝層堆積室６１４ではＤＣマグネトロン
スパッタリング法を行い、ガス導入管６３６からＡｒガ
スを導入し、ターゲット６７０には緩衝層形成材料を用
いる。

【０１０８】所定の条件により本発明の中間層、反射層
及び緩衝層を形成後、支持体巻き取り室６８４に巻き取
られる。

【０１０９】＜半導体層堆積装置＞図４は、本発明の光
起電力素子の形成に適した形成装置の１例の模式的説明
図である。

【０１１０】該形成装置４００は、ロードチャンバー４
０１、搬送チャンバー４０２〜４０４、アンロードチャ
ンバー４０５、ゲートバルブ４０６〜４０９、基板加熱
用ヒーター４１０〜４１２、基板搬送用レール４１３、
ｎ型層（またはｐ型層）堆積チャンバー４１７、ｉ型層
堆積チャンバー４１８、ｐ型層（またはｎ型層）堆積チ
ャンバー４１９、プラズマ形成用カップ４２０、４２
１、電源４２２〜４２４、マイクロ波導入用窓４２５、
導波管４２６等から構成されている。

【０１１１】また、ガス導入管４２９、バルブ４３０〜
４３４、４４１〜４４４、マスフローコントローラー４
３６〜４３９よりなるｎ型層（またはｐ型層）堆積用ガ
ス供給装置、ガス導入管４４９、バルブ４５０〜４５
５、４６１〜４６５、マスフローコントローラー４５６
〜４６０よりなるｉ型層堆積用ガス供給装置、ガス導入
管４６９、バルブ４７０〜４７４、４８１〜４８４、マ
スフローコントローラー４７６〜４７９よりなるｐ型層
（またはｎ型層）堆積用ガス供給装置を有する。また、
ｉ型層堆積チャンバー４１８は、拡大図に示す様に、シ
ャッター４２７、バイアス棒４２８、基板ホルダー４９
０等から構成されている。

【０１１２】更に、不図示の排気装置、不図示のマイク
ロ波電源、不図示の真空計、不図示の制御装置等から構
成されている。

【０１１３】図５は、本発明の光起電力素子を形成する
のに適したロールツーロール方式堆積装置の１例の模式
的説明図である。

【０１１４】５０１０はシート状基板導入用のロード
室、５０１１は排気管、５０１２は排気ポンプ、５２０
１はガスゲート、５３０１はガスゲートへのガス供給管
である。

【０１１５】５０２０は第１のｎ型層堆積室、５０２１
は排気管、５０２２は排気ポンプ、５０２３はＲＦ供給
用同軸ケーブル、５０２４はＲＦ電源、５０２５は原料
ガス供給管、５０２６はミキシング装置、５２０２はガ
スゲート、５３０２はガスゲートへのガス供給管であ
る。

【０１１６】５０３０は第１のＲＦ−ｉ層（ｎ／ｉ）堆
積室、５０３１は排気管、５０３２は排気ポンプ、５０
３３はＲＦ供給用同軸ケーブル、５０３４はＲＦ電源、
５０３５は原料ガス供給管、５０３６はミキシング装
置、５２０３はガスゲート、５３０３はガスゲートへの
ガス供給管である。

【０１１７】５０４０は第１のＭＷ−ｉ層堆積室、５０
４１は排気管、５０４２は排気ポンプ（拡散ポンプ付
き）、５０４３はＭＷ導入用導波管、５０４４はＭＷ電
源、５０４５は原料ガス供給管、５０４６はミキシング
装置、５２０４はガスゲート、５３０４はガスゲートへ
のガス供給管である。

【０１１８】５０５０は第１のＲＦ−ｉ層（ｐ／ｉ）堆
積室、５０５１は排気管、５０５２は排気ポンプ、５０
５３はＲＦ供給用同軸ケーブル、５０５４はＲＦ電源、
５０５５は原料ガス供給管、５０５６はミキシング装
置、５２０５はガスゲート、５３０５はガスゲートへの
ガス供給管である。

【０１１９】５０６０は第１のｐ型層堆積室、５０６１
は排気管、５０６２は排気ポンプ、５０６３はＲＦ供給
用同軸ケーブル、５０６４はＲＦ電源、５０６５は原料
ガス供給管、５０６６はミキシング装置、５２０６はガ
スゲート、５３０６はガスゲートへのガス供給管であ
る。

【０１２０】５０７０は第２のｎ型層堆積室、５０７１
は排気管、５０７２は排気ポンプ、５０７３はＲＦ供給
用同軸ケーブル、５０７４はＲＦ電源、５０７５は原料
ガス供給管、５０７６はミキシング装置、５２０７はガ
スゲート、５３０７はガスゲートへのガス供給管であ
る。

【０１２１】５０８０は第２のＲＦ−ｉ層（ｎ／ｉ）堆
積室、５０８１は排気管、５０８２は排気ポンプ、５０
８３はＲＦ供給用同軸ケーブル、５０８４はＲＦ電源、
５０８５は原料ガス供給管、５０８６はミキシング装
置、５２０８はガスゲート、５３０８はガスゲートへの
ガス供給管である。

【０１２２】５０９０は第２のＭＷ−ｉ層堆積室、５０
９１は排気管、５０９２は排気ポンプ（拡散ポンプ付
き）、５０９３はＭＷ導入用導波管、５０９４はＭＷ電
源、５０９５は原料ガス供給管、５０９６はミキシング
装置、５２０９はガスゲート、５３０９はガスゲートへ
のガス供給管である。

【０１２３】５１００は第２のＲＦ−ｉ層（ｐ／ｉ）堆
積室、５１０１は排気管、５１０２は排気ポンプ、５１
０３はＲＦ供給用同軸ケーブル、５１０４はＲＦ電源、
５１０５は原料ガス供給管、５１０６はミキシング装
置、５２１０はガスゲート、５３１０はガスゲートへの
ガス供給管である。

【０１２４】５１１０は第２のｐ型層堆積室、５１１１
は排気管、５１１２は排気ポンプ、５１１３はＲＦ供給
用同軸ケーブル、５１１４はＲＦ電源、５１１５は原料
ガス供給管、５１１６はミキシング装置、５２１１はガ
スゲート、５３１１はガスゲートへのガス供給管であ
る。

【０１２５】５１２０は第３のｎ型層堆積室、５１２１
は排気管、５１２２は排気ポンプ、５１２３はＲＦ供給
用同軸ケーブル、５１２４はＲＦ電源、５１２５は原料
ガス供給管、５１２６はミキシング装置、５２１２はガ
スゲート、５３１２はガスゲートへのガス供給管であ
る。

【０１２６】５１３０は第３のＲＦ−ｉ層堆積室、５１
３１は排気管、５１３２は排気ポンプ、５１３３はＲＦ
供給用同軸ケーブル、５１３４はＲＦ電源、５１３５は
原料ガス供給管、５１３６はミキシング装置、５２１３
はガスゲート、５３１３はガスゲートへのガス供給管で
ある。

【０１２７】５１４０は第３のｐ型層堆積室、５１４１
は排気管、５１４２は排気ポンプ、５１４３はＲＦ供給
用同軸ケーブル、５１４４はＲＦ電源、５１４５は原料
ガス供給管、５１４６はミキシング装置、５２１４はガ
スゲート、５３１４はガスゲートへのガス供給管であ
る。

【０１２８】５１５０はアンロード室、５１５１は排気
管、５１５２は排気ポンプである。

【０１２９】ロールツーロール方式の堆積装置は、これ
らから構成され、そのほかに不図示のＭＷ−ｉ層堆積室
にはバイアス印加用の同軸ケーブル及び電源、排ガス処
理装置等に接続されている。

【０１３０】

【実施例】以下、本発明の光起電力素子用基板の形成方
法及び、非単結晶シリコン系半導体材料からなる光起電
力素子の作製によって本発明の光起電力素子用基板を詳
細に説明するが、本発明はこれに何ら限定されるもので
はない。

【０１３１】（１）中間層中に含まれるＮ、Ｏ、Ｃ量光電力素子用基板の一部を用いて二次イオン質量分析
（ＳＩＭＳ）により測定した。

【０１３２】（２）耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験光起電力素子用基板の耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験は、
２５℃の海水中に基板を浸して１００時間放置し、その
後折り曲げ試験を３０回くり返し、更にその折り曲げ部
に重さ１０ｋｇのおもりを高さ５０ｃｍから１２回落と
し基板の剥離状況を日立社製ＳＥＭで行なった。

【０１３３】（３）高温耐久剥離試験光起電力素子の高温耐久剥離試験は、環境試験箱の中に
素子を投入したあと、環境試験箱内の環境を雰囲気温度
１４０℃、湿度４０％にし、その環境下に５，０００時
間おいたあと、環境試験箱から素子を取り出した。その
後折り曲げ試験を３０回くり返し、更にその折り曲げ部
に重さ１０ｋｇのおもりを高さ５０ｃｍから１２回落と
し基板の剥離状況を日立社製ＳＥＭで行なった。

【０１３４】（４）高温高湿度逆バイアス印加試験光起電力素子の高温高湿度逆バイアス印加試験は、環境
試験箱の中に素子を投入したあと、環境試験箱内の環境
を雰囲気温度８５℃、湿度８５％に安定させたあとに、
素子に逆バイアス０．８５Ｖを印加しながら素子のＲｓ
ｈＤｋを測定し、その経時変化を調べる方法で行なっ
た。

【０１３５】（５）耐環境折り曲げ剥離試験光起電力素子の耐環境折り曲げ剥離試験は、環境試験箱
の中に素子を投入したあと、環境試験箱内の環境を雰囲
気温度８５℃、湿度８５％にし、その環境下に１００時
間おいたあと、環境試験箱から素子を取り出した。その
後折り曲げ試験を３０回くり返し、更にその折り曲げ部
に重さ１０ｋｇのおもりを高さ５０ｃｍから１２回落と
し基板の剥離状況を日立社製ＳＥＭで行なった。

【０１３６】（６）反射率光起電力素子用基板の反射率は、積分球を備えつけた分
光光度計を用いて行なった。

【０１３７】（実施例１）図３に示す堆積装置を用いて
図２の光起電力素子用基板２９０を作製した。

【０１３８】図３の堆積装置には、原料ガス供給装置
（不図示）がガス導入管３２４、３３４、３４４を通し
て接続されている。原料ガスボンベはいずれも超高純度
に精製されたもので、Ｈ₂ガスボンベ、Ｎ₂ガスボンベ、
Ｏ₂ガスボンベ、ＣＨ₄ガスボンベ、Ａｒガスボンベ、Ｈ
ｅガスボンベ、Ａｒガスで１％に希釈されたＮ₂／Ａｒ
ガスボンベ、Ａｒガスで１％に希釈されたＣＨ₄／Ａｒ
ガスボンベ、Ａｒガスで１％に希釈されたＯ₂／Ａｒガ
スボンベを接続した。ターゲット３２１はＮｉ、ターゲ
ット３３１はＡｌＭｇ（Ｍｇ１０Ｗｔ％）、ターゲット
３４１はＺｎＯであり、それぞれ真空中でスパッタリン
グを行うことができる。

【０１３９】まず、支持体３９０として厚さ０．５ｍ
ｍ、５０×５０ｍｍ²のステンレス板をアセトンとイソ
プロパノールで超音波洗浄し、温風乾燥させた。スパッ
タ電源３２５としてＤＣ電源を接続し、ＤＣマグネトロ
ンスパッタリング法を用いてＮｉ中間層２９９を形成し
た。

【０１４０】初めに、洗浄ずみ支持体３９０をロードチ
ャンバー３０１内の支持体搬送用レール３１３上に配置
し、不図示の真空排気ポンプによりロードチャンバー３
０１内を圧力が約１×１０^-5Ｔｏｒｒになるまで真空排
気した。

【０１４１】次に、不図示の真空排気ポンプによりあら
かじめ真空引きしておいた搬送チャンバー３０２及び中
間層堆積チャンバー３２０内ヘゲートバルブ３０６を開
けて搬送した。支持体３９０の裏面を支持体加熱用ヒー
ター３１０に密着させ加熱し、支持体温度を３００℃に
し、中間層堆積チャンバー３２０内を不図示の真空排気
ポンプにより圧力が約３×１０^-6Ｔｏｒｒになるまで真
空排気した。

【０１４２】次に、ガス導入管３２４よりＡｒガスを３
６ｓｃｃｍ、Ｎ₂／Ａｒガスを４ｓｃｃｍそれぞれ導入
し圧力が４ｍＴｏｒｒになるように不図示のコンダクタ
ンスバルブで調節し、トロイダルコイル３２３に電流を
流し、スパッタ電源３２５から３８０ＶのＤＣ電力を印
加し、Ａｒプラズマを生起した。次にターゲットシャッ
ター３２６を開けて支持体３９０表面上に層厚０．０５
μｍのＮｉの中間層２９９を形成したところでターゲッ
トシャッター３２６を閉じ、プラズマを消滅させた。

【０１４３】次に、支持体加熱用ヒーター３１０を上
げ、支持体冷却用ガスとしてＨｅガス雰囲気中で１００
℃以下まで支持体温度を下げた後、不図示の真空排気ポ
ンプによりあらかじめ真空引きしておいた搬送チャンバ
ー３０３及び反射層堆積チャンバー３３０内ヘゲートバ
ルブ３０７を開けて搬送した。支持体３９０の裏面を支
持体加熱用ヒーター３１１に密着させ、支持体温度を２
００℃にし反射層堆積チャンバー３３０内を不図示の真
空排気ポンプにより圧力が約２×１０^-6Ｔｏｒｒになる
まで真空排気した。

【０１４４】次に、ガス導入管３３４よりＡｒガスを４
５ｓｃｃｍ導入し、圧力が４ｍＴｏｒｒになるように不
図示のコンダクタンスバルブで調節し、トロイダルコイ
ル３３３に電流を流し、スパッタ電源３３５から３８０
ＶのＤＣ電力を印加し、Ａｒプラズマを生起した。次に
ターゲットシャッター３３６を開けてＮｉの中間層２９
９表面上に層厚０．５μｍのＡｌ−Ｍｇ（９０：１０）
の反射層２０１を形成したところでターゲットシャッタ
ー３３６を閉じ、プラズマを消滅させた。

【０１４５】次に、支持体加熱用ヒーター３１１を上
げ、支持体冷却用ガスとしてＨｅガス雰囲気中で１００
℃以下まで支持体温度を下げた後、再び、不図示の真空
排気ポンプによりあらかじめ真空引きしておいた搬送チ
ャンバー３０４及び緩衝層堆積チャンバー３４０内ヘゲ
ートバルブ３０８を開けて搬送した。支持体３９０の裏
面を支持体加熱用ヒーター３１２に密着させ、支持体温
度を２９０℃にし緩衝層堆積チャンバー３４０内を不図
示の真空排気ポンプにより圧力が約３×１０^-6Ｔｏｒｒ
になるまで真空排気した。

【０１４６】次に、ガス導入管３４４よりＡｒガスを４
５ｓｃｃｍ導入し、圧力が４ｍＴｏｒｒになるように不
図示のコンダクタンスバルブで調節し、トロイダルコイ
ル３４３に電流を流し、スパッタ電源３４５から３８５
ＶのＤＣ電力を印加し、Ａｒプラズマを生起した。次に
ターゲットシャッター３４６を開けてＡｌ−Ｍｇ（９
０：１０）の反射層２０１表面上に層厚１．２μｍのＺ
ｎＯの緩衝層２０２を形成したところでターゲットシャ
ッター３４６を閉じ、プラズマを消滅させた。

【０１４７】次に、支持体加熱用ヒーター３１２を上
げ、支持体冷却用ガスとしてＨｅガス雰囲気中で１００
℃以下まで支持体温度を下げた後、不図示の真空排気ポ
ンプによりあらかじめ真空引きしておいたアンロードチ
ャンバー３０５内ヘゲートバルブ３０９を開けて搬送し
た。

【０１４８】以上で本発明の光起電力素子用基板の作成
を終えた。この光起電力素子用基板を（Ｓ実１）と呼ぶ
ことにする。光電力素子用基板（Ｓ実１）のＮｉ中間層
２９９中に含まれるＮ量は５００ｐｐｍであった。

【０１４９】さらに、（Ｓ実１）を用いて図４に示す堆
積装置で図２に示すトリプル型の光起電力素子を作製し
た。堆積装置４００はＭＷＰＣＶＤ法とＲＦＰＣＶＤ法
の両方を実施することができる。これを用いて、緩衝層
２０２上に各半導体層を形成した。

【０１５０】堆積装置には不図示の原料ガスボンベがガ
ス導入管を通して接続されている。原料ガスボンベはい
ずれも超高純度に精製されたもので、ＳｉＨ₄ガスボン
ベ、ＣＨ₄ガスボンベ、ＧｅＨ₄ガスボンベ、Ｓｉ₂Ｈ₆ガ
スボンベ、ＰＨ₃／Ｈ₂（希釈度：０．１％）ガスボン
ベ、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂（希釈度：０．２％）ガスボンベ、Ｈ
ｅガスボンベ、ＳｉＣｌ₂Ｈ₂ガスボンベ、ＳｉＨ₄／Ｈ₂
（希釈度：１％）ガスを接続した。

【０１５１】次に、上記基板４９０をロードチャンバー
４０１内の基板搬送用レール４１３上に配置し、不図示
の真空排気ポンプによりロードチャンバー４０１内を圧
力が約１×１０^-5Ｔｏｒｒになるまで真空排気した。

【０１５２】次に、不図示の真空排気ポンプによりあら
かじめ真空引きしておいた搬送チャンバー４０２及び堆
積チャンバー４１７内ヘゲートバルブ４０６を開けて搬
送した。基板４９０の裏面を基板加熱用ヒーター４１０
に密着させ加熱し、ｎ型層堆積チャンバー４１７内を不
図示の真空排気ポンプにより圧力が約１×１０^-5Ｔｏｒ
ｒになるまで真空排気した。

【０１５３】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、Ｈ₂ガスをｎ型層堆積チャンバー４１７内にガス導
入管４２９を通して導入し、Ｈ₂ガス流量が３００ｓｃ
ｃｍになるようにバルブ４４１、４３１、４３０を開
け、マスフローコントローラー４３６で調整した。堆積
チャンバー４１７内の圧力が１．１Ｔｏｒｒになるよう
に不図示のコンダクタンスバルブで調整した。基板４９
０の温度が３５０℃になるように基板加熱用ヒーター４
１０を設定し、基板温度が安定したところで、μｃ−Ｓ
ｉからなるＲＦｎ型層２０３を形成した。

【０１５４】μｃ−ＳｉからなるＲＦｎ型層を形成する
には、ＳｉＨ₄ガス、ＰＨ₃／Ｈ₂ガスを堆積チャンバー
４１７内にバルブ４４３、４３３、４４４、４３４を操
作してガス導入管４２９を通して導入した。この時、Ｓ
ｉＨ₄ガス流量が２ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が１２０ｓｃ
ｃｍ、ＰＨ₃／Ｈ₂ガス流量が２００ｓｃｃｍとなるよう
にマスフローコントローラー４３８、４３６、４３９で
調整し、ｎ型層堆積チャンバー４１７内の圧力が１．１
Ｔｏｒｒとなるように調整した。高周波（以下「ＲＦ」
と略記する）電源４２２の電力を０．０５Ｗ／ｃｍ³に
設定し、プラズマ形成用カップ４２０にＲＦ電力を導入
し、グロー放電を生起させ、基板上にＲＦｎ型層の形成
を開始し、層厚１８ｎｍのＲＦｎ型層を形成したところ
でＲＦ電源を切って、グロー放電を止め、ＲＦｎ型層２
０３の形成を終えた。ｎ型層堆積チャンバー４１７内へ
のＳｉＨ₄ガス、ＰＨ₃／Ｈ₂ガス、Ｈ₂ガスの流入を止
め、ｎ型層堆積チャンバー４１７内およびガス配管内を
１×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１５５】次にｎ／ｉバッファー層２５１としてのａ
−ＳｉからなるＲＦｉ型層、ａ−ＳｉＧｅからなるＭＷ
ｉ型層２０４、ｐ／ｉバッファー層２６１としてのａ−
ＳｉからなるＲＦｉ型層、ａ−ＳｉＣからなるＲＦｐ型
層２０５を順次形成した。

【０１５６】まず、不図示の真空排気ポンプによりあら
かじめ真空引きしておいた搬送チャンバー４０３及びｉ
型層堆積チャンバー４１８内ヘゲートバルブ４０７を開
けて基板４９０を搬送した。基板４９０の裏面を基板加
熱用ヒーター４１１に密着させ加熱し、ｉ型層堆積チャ
ンバー４１８内を不図示の真空排気ポンプにより圧カが
約１×１０^-5Ｔｏｒｒになるまで真空排気した。

【０１５７】ＲＦｉ型層を作製するには、基板４９０の
温度が２８０℃になるように基板加熱用ヒーター４１１
を設定し、基板が十分加熱されたところでバルブ４６
４、４５４、４５０、４６３、４５３、を徐々に開い
て、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス、Ｈ₂ガスをガス導入管４４９を通じ
てｉ型層堆積チャンバー４１８内に流入させた。この
時、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が４ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が１
１０ｓｃｃｍとなるように各々のマスフローコントロー
ラー４５９、４５８、で調整した。ｉ型層堆積チャンバ
ー４１８内の圧力は、０．６Ｔｏｒｒとなるように不図
示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。次に、Ｒ
Ｆ電源４２４を０．００８Ｗ／ｃｍ³に設定し、バイア
ス棒４２８に印加し、グロー放電を生起させ、シャッタ
ー４２７を開けることでＲＦｎ型層上にｉ型層の作製を
開始し、層厚１０ｎｍのｉ型層を作製したところでＲＦ
グロー放電を止め、ＲＦ電源４２４の出力を切り、ＲＦ
ｉ型層の作製を終えた。

【０１５８】バルブ４６４、４５４、４５３、４５０を
閉じて、ｉ型層堆積チャンバー４１８内へのＳｉ₂Ｈ₆ガ
ス、Ｈ₂ガスの流入を止めｉ型層堆積チャンバー４１８
内およびガス配管内を１×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気
した。

【０１５９】ＭＷｉ型層を作製するには、基板４９０の
温度が３８０℃になるように基板加熱用ヒーター４１１
を設定し、基板が十分加熱されたところでバルブ４６
１、４５１、４５０、４６２、４５２、４６３、４５
３、を徐々に開いて、ＳｉＨ₄ガス、ＧｅＨ₄ガス、Ｈ₂
ガスをガス導入管４４９を通じてｉ型層堆積チャンバー
４１８内に流入させた。

【０１６０】この時、ＳｉＨ₄ガス流量が４５ｓｃｃ
ｍ、ＧｅＨ₄ガス流量が３９ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が１
６０ｓｃｃｍとなるように各々のマスフローコントロー
ラー４５６、４５７、４５８、で調整した。ｉ型層堆積
チャンバー４１８内の圧力は、５ｍＴｏｒｒとなるよう
に不図示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。

【０１６１】次に、ＲＦ電源４２４を０．３０Ｗ／ｃｍ
³に設定し、バイアス棒４２８に印加した。その後、不
図示のμＷ電源（２．４５ＧＨｚ）の電力を０．０８Ｗ
／ｃｍ³に設定し、導波管４２６、及びマイクロ波導入
用窓４２５を通じてｉ型層堆積チャンバー４１８内にμ
Ｗ電力導入し、グロー放電を生起させ、シャッター４２
７を開けることでＲＦｉ型層上にＭＷｉ型層の作製を開
始し、層厚０．１７μｍのｉ型層を作製したところでμ
Ｗグロー放電を止め、バイアス電源４２４の出力を切
り、ＭＷｉ型層１０４の作製を終えた。バルブ４５１、
４５２、４５３を閉じて、ｉ型層堆積チャンバー４１８
内へのＳｉＨ₄ガス、ＧｅＨ₄ガス、Ｈ₂ガスの流入を止
め、ｉ型層堆積チャンバー４１８内およびガス配管内を
１×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１６２】ＲＦｉ型層を作製するには、基板４９０の
温度が２５０℃になるように基板加熱用ヒーター４１１
を設定し、基板が十分加熱されたところでバルブ４６
４、４５４、４５０、４６３、４５３、を徐々に開い
て、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス、Ｈ₂ガスをガス導入管４４９を通じ
てｉ型層堆積チャンバー４１８内に流入させた。この
時、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が３ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が９
０ｓｃｃｍとなるように各々のマスフローコントローラ
ー４５９、４５８、で調整した。ｉ型層堆積チャンバー
４１８内の圧力は、０．７Ｔｏｒｒとなるように不図示
のコンダクタンスバルブの開口を調整した。次に、ＲＦ
電源４２４を０．００７Ｗ／ｃｍ³に設定し、バイアス
棒４２８に印加し、グロー放電を生起させ、シャッター
４２７を開けることでＭＷｉ型層上にＲＦｉ型層の作製
を開始し、層厚２０ｎｍのｉ型層を作製したところでＲ
Ｆグロー放電を止め、ＲＦ電源４２４の出力を切り、Ｒ
Ｆｉ型層の作製を終えた。バルブ４６４、４５４、４５
３、４５０を閉じて、ｉ型層堆積チャンバー４１８内へ
のＳｉ₂Ｈ₆ガスＨ₂ガスの流入を止め、ｉ型層堆積チャ
ンバー４１８内およびガス配管内を１×１０^-5Ｔｏｒｒ
まで真空排気した。

【０１６３】次にａ−ＳｉＣからなるＲＦｐ型層１０５
を形成するには、あらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー４０４及びｐ型
層堆積チャンバー４１９内ヘゲートバルブ４０８を開け
て基板４９０を搬送した。基板４９０の裏面を基板加熱
用ヒーター４１２に密着させ加熱し、ｐ型層堆積チャン
バー４１９内を不図示の真空排気ポンプにより圧力が約
１×１０^-5Ｔｏｒｒになるまで真空排気した。

【０１６４】基板４９０の温度が２３０℃になるように
基板加熱用ヒーター４１２を設定し、基板温度が安定し
たところで、Ｈ₂ガス、ＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂
ガス、ＣＨ₄ガス、を堆積チャンバー４１９内にバルブ
４８１、４７１、４７０、４８２、４７２、４８３、４
７３、４８４、４７４を操作してガス導入管４６９を通
して導入した。この時、Ｈ₂ガス流量が６０ｓｃｃｍ、
ＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス流量が２ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガス
流量が１５ｓｃｃｍ、ＣＨ₄ガス流が０．３ｓｃｃｍと
なるようにマスフローコントローラー４７６、４７７、
４７８、４７９で調整しｐ型層堆積チャンバー４１９内
の圧力は１．８Ｔｏｒｒとなるように不図示のコンダク
タンスバルブの開口を調整した。ＲＦ電源４２３の電力
を０．０７Ｗ／ｃｍ³に設定し、プラズマ形成用カップ
４２１にＲＦ電力を導入し、グロー放電を生起させ、ｉ
型層上にＲＦｐ型層の形成を開始し、層厚１０ｎｍのＲ
Ｆｐ型層を形成したところでＲＦ電源を切って、グロー
放電を止め、ＲＦｐ型層１０５の形成を終えた。バルブ
４７２、４８２、４７３、４８３、４７４、４８４、４
７１、４８１、４７０を閉じてｐ型層堆積チャンバー４
１９内へのＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガス、ＣＨ₄
ガス、Ｈ₂ガスの流入を止め、ｐ型層堆積チャンバ４１
９内およびガス配管内を１×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排
気した。

【０１６５】以上の方法で、トリプルセルのボトムセル
を作成した後、基板４９０をｎ型層堆積チャンバー４１
７まで搬送し、ボトムセルと同様な方法で所望のガスを
用いて、ミドルセルおよびトップセルを作成した。

【０１６６】トップセルのｐ型層２１１の形成が終了
し、ｐ型層堆積チャンバ４１９内およびガス配管内を１
×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した後、あらかじめ不図
示の真空排気ポンプにより真空引きしておいたアンロー
ドチャンバー４０５内ヘゲートバルブ４０９を開けて基
板４９０を搬送し不図示のリークバルブを開けて、アン
ロードチャンバー４０５をリークした。

【０１６７】次に、トップセルのＲＦｐ型層２１１上
に、透明電極２１２として、層厚７０ｎｍのＩＴＯを真
空蒸着法で真空蒸着した。

【０１６８】次に透明電極２１２上に櫛型の穴が開いた
マスクを乗せ、Ｃｒ（４０ｎｍ）／Ａｇ（１０００ｎ
ｍ）／Ｃｒ（４０ｎｍ）からなる櫛形の集電電極２１３
を真空蒸着法で真空蒸着した。

【０１６９】以上で光起電力素子の作製を終えた。この
光起電力素子を（ＳＣ実１）と呼ぶこととする。

【０１７０】（比較例１）Ｎｉの中間層２９９を形成せ
ず、またターゲット３３１をＡｇに交換して反射層２０
１をＡｇで０．５μｍ作成する以外は実施例１と同じ条
件で光起電力素子用基板（Ｓ比１）及び光起電力素子
（ＳＣ比１）を作成した。

【０１７１】耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験の結果、本発
明の光起電力素子用基板（Ｓ実１）では全く剥離が見ら
れなかったのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ
比１）では一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子
用基板（Ｓ実１）の方が耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験に
おいて優れた特性を有することがわかった。

【０１７２】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比１）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実１）
が示した最も低いＲｓｈＤｋは２倍の値を示し、本発明
の光起電力素子（ＳＣ実１）の方が高温高湿度逆バイア
ス印加試験において優れた特性を有することがわかっ
た。

【０１７３】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実１）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比１）では一
部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実１）
の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有
することがわかった。

【０１７４】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実１）及
び（ＳＣ比１）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置してＩ
−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での特
性の変化を評価した。測定結果を表１に示す。

【０１７５】

【表１】

【０１７６】光起電力素子（ＳＣ比１）では、耐環境折
り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ
抵抗の値が劣化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実
１）では耐環境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲
線因子、シリーズ抵抗の値に変化がなかった。この結果
より、本発明の光起電力素子（ＳＣ実１）の方が耐環境
折り曲げ剥離試験において優れた特性を有することがわ
かった。

【０１７７】以上のことから、本発明の光起電力素子
（ＳＣ実１）の方が、長時間高温高湿下または高塩素イ
オン下での膜はがれを起こさない耐久性、耐環境性に優
れていることがわかった。

【０１７８】（実施例２）ターゲットとしてＣｒとＡｌ
Ｍｇ（Ｍｇ２０ｗｔ％）とＺｎＯを用いたこと、ガス導
入管３２４よりＡｒガスを１００ｓｃｃｍ、Ｏ₂／Ａｒ
ガスを１ｓｃｃｍそれぞれ導入し、圧力が８ｍＴｏｒｒ
になるように不図示のコンダクタンスバルブで調節し、
層厚０．１μｍのＣｒの中間層２９９を形成したこと、
及びＣｒの中間層２９９表面上に層厚１．０μｍのＡｌ
−Ｍｇ（８０：２０）の反射層２０１を形成した以外は
実施例１と同様にして光起電力素子用基板を（Ｓ実２）
を作製した。光電力素子用基板（Ｓ実２）のＣｒ中間層
２９９中に含まれるＯ量は８０ｐｐｍであった。

【０１７９】さらに、（Ｓ実２）を用いて、実施例１と
同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実２）を作製した。

【０１８０】（比較例２）Ｃｒの中間層２９９を形成せ
ず、またターゲット３３１をＡｇに交換して反射層２０
１をＡｇで１．０μｍ作成する以外は実施例２と同じ条
件で光起電力素子用基板（Ｓ比２）及び光起電力素子
（ＳＣ比２）を作成した。

【０１８１】耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験の結果、本発
明の光起電力素子用基板（Ｓ実２）では全く剥離が見ら
れなかったのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ
比２）では一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子
用基板（Ｓ実２）の方が耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験に
おいて優れた特性を有することがわかった。

【０１８２】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比２）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２）
が示した最も低いＲｓｈＤｋは１．８倍の値を示し、本
発明の光起電力素子（ＳＣ実２）の方が高温高湿度逆バ
イアス印加試験において優れた特性を有することがわか
った。

【０１８３】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実２）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比２）では一
部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２）
の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有
することがわかった。

【０１８４】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実２）及
び（ＳＣ比２）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置してＩ
−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での特
性の変化を評価した。測定結果を表２に示す。

【０１８５】

【表２】

【０１８６】光起電力素子（ＳＣ比２）では、耐環境折
り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ
抵抗の値が劣化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実
２）では耐環境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲
線因子、シリーズ抵抗の値に変化がなかった。この結果
より、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２）の方が耐環境
折り曲げ剥離試験において優れた特性を有することがわ
かった。

【０１８７】以上のことから、本発明の光起電力素子
（ＳＣ実２）の方が、長時間高温高湿下または高塩素イ
オン下での膜はがれを起こさない耐久性、耐環境性に優
れていることがわかった。

【０１８８】（実施例３）ターゲットとしてＴｉとＡｌ
Ｍｇ（Ｍｇ３０ｗｔ％）とＺｎＯを用いたこと、ガス導
入管３２４よりＡｒガスを２４ｓｃｃｍ、ＣＨ₄／Ａｒ
ガスを６ｓｃｃｍそれぞれ導入し、圧力が４ｍＴｏｒｒ
になるように不図示のコンダクタンスバルブで調節し、
層厚１．５μｍのＴｉの中間層２９９を形成したこと、
及びＴｉの中間層２９９表面上に層厚０．７μｍのＡｌ
−Ｍｇ（７０：３０）の反射層２０１を形成した以外は
実施例１と同様にして光起電力素子用基板を（Ｓ実３）
を作製した。光電力素子用基板（Ｓ実３）のＴｉ中間層
２９９中に含まれるＣ量は１，０００ｐｐｍであった。

【０１８９】さらに、（Ｓ実３）を用いて、実施例１と
同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実３）を作製した。

【０１９０】（比較例３）Ｔｉの中間層２９９を形成せ
ず、またターゲット３３１をＡｇに交換して反射層２０
１をＡｇで０．７μｍ作成する以外は実施例３と同じ条
件で光起電力素子用基板（Ｓ比３）及び光起電力素子
（ＳＣ比３）を作成した。

【０１９１】耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験の結果、本発
明の光起電力素子用基板（Ｓ実３）では全く剥離が見ら
れなかったのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ
比３）では一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子
用基板（Ｓ実３）の方が耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験に
おいて優れた特性を有することがわかった。

【０１９２】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比３）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実３）
が示した最も低いＲｓｈＤｋは１．９倍の値を示し、本
発明の光起電力素子（ＳＣ実３）の方が高温高湿度逆バ
イアス印加試験において優れた特性を有することがわか
った。

【０１９３】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実３）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比３）では一
部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実３）
の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有
することがわかった。

【０１９４】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実３）及
び（ＳＣ比３）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置してＩ
−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での特
性の変化を評価した。測定結果を表３に示す。

【０１９５】

【表３】光起電力素子（ＳＣ比３）では、耐環境折り曲げ剥離試
験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ抵抗の値が劣
化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実３）では耐環
境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シリ
ーズ抵抗の値に変化がなかった。この結果より、本発明
の光起電力素子（ＳＣ実３）の方が耐環境折り曲げ剥離
試験において優れた特性を有することがわかった。

【０１９６】以上のことから、本発明の光起電力素子
（ＳＣ実３）の方が、長時間高温高湿下または高塩素イ
オン下での膜はがれを起こさない耐久性、耐環境性に優
れていることがわかった。

【０１９７】（実施例４）ターゲットとしてＮｉ−Ｃｒ
合金（Ｃｒ１０ｗｔ％）とＡｌＭｇ（Ｍｇ１５ｗｔ％）
とＺｎＯを用いたこと、ガス導入管３２４よりＡｒガス
を１００ｓｃｃｍ、Ｎ₂／Ａｒガスを１ｓｃｃｍ、Ｏ₂／
Ａｒガスを１ｓｃｃｍそれぞれ導入し、圧力が８ｍＴｏ
ｒｒになるように不図示のコンダクタンスバルブで調節
し、層厚０．３μｍのＮｉ−Ｃｒ（９０：１０）の中間
層２９９を形成したこと、及びＮｉ−Ｃｒ（９０：１
０）の中間層２９９表面上に層厚０．３μｍのＡｌ−Ｍ
ｇ（８５：１５）の反射層２０１を形成した以外は実施
例１と同様にして光起電力素子用基板を（Ｓ実４）を作
製した。光電力素子用基板（Ｓ実４）のＮｉ−Ｃｒ（９
０：１０）中間層２９９中に含まれるＮ、Ｏ量はＮが８
０ｐｐｍ、Ｏが８０ｐｐｍであった。

【０１９８】さらに、（Ｓ実４）を用いて、実施例１と
同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実４）を作製した。

【０１９９】（比較例４）Ｎｉ−Ｃｒ（９０：１０）の
中間層２９９を形成せず、またターゲット３３１をＡｇ
に交換して反射層２０１をＡｇで０．３μｍ作成する以
外は実施例４と同じ条件で光起電力素子用基板（Ｓ比
４）及び光起電力素子（ＳＣ比４）を作成した。

【０２００】耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験の結果、本発
明の光起電力素子用基板（Ｓ実４）では全く剥離が見ら
れなかったのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ
比４）では一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子
用基板（Ｓ実４）の方が耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験に
おいて優れた特性を有することがわかった。

【０２０１】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比４）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実４）
が示した最も低いＲｓｈＤｋは１．８倍の値を示し、本
発明の光起電力素子（ＳＣ実４）の方が高温高湿度逆バ
イアス印加試験において優れた特性を有することがわか
った。

【０２０２】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実４）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比４）では一
部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実４）
の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有
することがわかった。

【０２０３】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実４）及
び（ＳＣ比４）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置してＩ
−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での特
性の変化を評価した。測定結果を表４に示す。

【０２０４】

【表４】光起電力素子（ＳＣ比４）では、耐環境折り曲げ剥離試
験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ抵抗の値が劣
化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実４）では耐環
境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シリ
ーズ抵抗の値に変化がなかった。この結果より、本発明
の光起電力素子（ＳＣ実４）の方が耐環境折り曲げ剥離
試験において優れた特性を有することがわかった。

【０２０５】以上のことから、本発明の光起電力素子
（ＳＣ実４）の方が、長時間高温高湿下または高塩素イ
オン下での膜はがれを起こさない耐久性、耐環境性に優
れていることがわかった。

【０２０６】（実施例５）Ｎｉ中間層２９９形成時のＮ
₂ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２
０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例１と同様
にして、Ｎ原子含有量の異なるＮｉ中間層２９９を有す
る光起電力素子用基板（Ｓ実５−１〜８）を作成した。
それぞれのＮｉ中間層２９９の膜厚は０．０５μｍとし
た。Ｎｉ中間層２９９中に含まれるＮは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実５−１〜
８）を用いて、実施例１と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実５−１〜８）を作製した。

【０２０７】反射率を（Ｓ実５−１）に規格化した値を
表５に示す。

【０２０８】

【表５】

【０２０９】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表６に示す。

【０２１０】

【表６】

【０２１１】（実施例６）Ｎｉ中間層２９９形成時のＯ
₂ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２
０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例１と同様
にして、Ｏ原子含有量の異なるＮｉ中間層２９９を有す
る光起電力素子用基板（Ｓ実６−１〜８）を作成した。
それぞれのＮｉ中間層２９９の膜厚は０．０５μｍとし
た。Ｎｉ中間層２９９中に含まれるＯは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実６−１〜
８）を用いて、実施例１と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実６−１〜８）を作製した。

【０２１２】反射率を（Ｓ実６−１）に規格化した値を
表７に示す。

【０２１３】

【表７】

【０２１４】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表８に示す。

【０２１５】

【表８】

【０２１６】（実施例７）Ｎｉ中間層２９９形成時のＣ
Ｈ₄ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２
０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例１と同様
にして、Ｃ原子含有量の異なるＮｉ中間層２９９を有す
る光起電力素子用基板（Ｓ実７−１〜８）を作成した。
それぞれのＮｉ中間層２９９の膜厚は０．０５μｍとし
た。Ｎｉ中間層２９９中に含まれるＣは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実７−１〜
８）を用いて、実施例１と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実７−１〜８）を作製した。

【０２１７】反射率を（Ｓ実７−１）に規格化した値を
表９に示す。

【０２１８】

【表９】

【０２１９】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表１０に示す。

【０２２０】

【表１０】

【０２２１】（実施例８）Ｃｒ中間層２９９形成時のＮ
₂ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２
０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例２と同様
にして、Ｎ原子含有量の異なるＣｒ中間層２９９を有す
る光起電力素子用基板（Ｓ実８−１〜８）を作成した。
それぞれのＣｒ中間層２９９の膜厚は０．１μｍとし
た。Ｃｒ中間層２９９中に含まれるＮは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実８−１〜
８）を用いて、実施例２と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実８−１〜８）を作製した。

【０２２２】反射率を（Ｓ実８−１）に規格化した値を
表１１に示す。

【０２２３】

【表１１】

【０２２４】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表１２に示す。

【０２２５】

【表１２】

【０２２６】（実施例９）Ｃｒ中間層２９９形成時のＯ
₂ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２
０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例２と同様
にして、Ｏ原子含有量の異なるＣｒ中間層２９９を有す
る光起電力素子用基板（Ｓ実９−１〜８）を作成した。
それぞれのＣｒ中間層２９９の膜厚は０．１μｍとし
た。Ｃｒ中間層２９９中に含まれるＯは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実９−１〜
８）を用いて、実施例２と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実９−１〜８）を作製した。

【０２２７】反射率を（Ｓ実９−１）に規格化した値を
表１３に示す。

【０２２８】

【表１３】

【０２２９】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表１４に示す。

【０２３０】

【表１４】

【０２３１】（実施例１０）Ｃｒ中間層２９９形成時の
ＣＨ₄ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜
２０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例２と同
様にして、Ｃ原子含有量の異なるＣｒ中間層２９９を有
する光起電力素子用基板（Ｓ実１０−１〜８）を作成し
た。それぞれのＣｒ中間層２９９の膜厚は０．１μｍと
した。Ｃｒ中間層２９９中に含まれるＣは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実１０−１〜
８）を用いて、実施例２と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実１０−１〜８）を作製した。

【０２３２】反射率を（Ｓ実１０−１）に規格化した値
を表１５に示す。

【０２３３】

【表１５】

【０２３４】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表１６に示す。

【０２３５】

【表１６】

【０２３６】（実施例１１）Ｔｉ中間層２９９形成時の
Ｎ₂ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２
０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例３と同様
にして、Ｎ原子含有量の異なるＴｉ中間層２９９を有す
る光起電力素子用基板（Ｓ実１１−１〜８）を作成し
た。それぞれのＴｉ中間層２９９の膜厚は１．５μｍと
した。Ｔｉ中間層２９９中に含まれるＮは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実１１−１〜
８）を用いて、実施例３と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実１１−１〜８）を作製した。

【０２３７】反射率を（Ｓ実１１−１）に規格化した値
を表１７に示す。

【０２３８】

【表１７】

【０２３９】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表１８に示す。

【０２４０】

【表１８】

【０２４１】（実施例１２）Ｔｉ中間層２９９形成時の
Ｏ₂ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２
０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例３と同様
にして、Ｏ原子含有量の異なるＴｉ中間層２９９を有す
る光起電力素子用基板（Ｓ実１２−１〜８）を作成し
た。それぞれのＴｉ中間層２９９の膜厚は１．５μｍと
した。Ｔｉ中間層２９９中に含まれるＯは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実１２−１〜
８）を用いて、実施例３と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実１２−１〜８）を作製した。

【０２４２】反射率を（Ｓ実１２−１）に規格化した値
を表１９に示す。

【０２４３】

【表１９】

【０２４４】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表２０に示す。

【０２４５】

【表２０】

【０２４６】（実施例１３）Ｔｉ中間層２９９形成時の
ＣＨ₄ガス流量を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜
２０，０００ｐｐｍまで変化させる以外は実施例３と同
様にして、Ｃ原子含有量の異なるＴｉ中間層２９９を有
する光起電力素子用基板（Ｓ実１３−１〜８）を作成し
た。それぞれのＴｉ中間層２９９の膜厚は１．５μｍと
した。Ｔｉ中間層２９９中に含まれるＣは１ｐｐｍ〜１
５，０００ｐｐｍであった。さらに、（Ｓ実１３−１〜
８）を用いて、実施例３と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実１３−１〜８）を作製した。

【０２４７】反射率を（Ｓ実１３−１）に規格化した値
を表２１に示す。

【０２４８】

【表２１】

【０２４９】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表２２に示す。

【０２５０】

【表２２】

【０２５１】（実施例１４）Ｎｉ中間層２９９形成時の
Ｎ₂ガス流量、Ｏ₂ガス流量及びＣＨ₄ガス流量の総和
を、Ａｒガス流量に対して１０ｐｐｍ〜２０，０００ｐ
ｐｍまで変化させる以外は実施例１と同様にして、Ｎ原
子、Ｏ原子及びＣ原子の総和含有量の異なるＮｉ中間層
２９９を有する光起電力素子用基板（Ｓ実１４−１〜
８）を作成した。それぞれのＮｉ中間層２９９の膜厚は
０．０５μｍとした。Ｎｉ中間層２９９中に含まれる
Ｎ、Ｏ、Ｃの総和量は１ｐｐｍ〜１５，０００ｐｐｍで
あった。さらに、（Ｓ実１４−１〜８）を用いて、実施
例１と同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実１４−１〜８）
を作製した。

【０２５２】反射率を（Ｓ実１４−１）に規格化した値
を表２３に示す。

【０２５３】

【表２３】

【０２５４】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表２４に示す。

【０２５５】

【表２４】

【０２５６】（実施例１５）Ｎｉ中間層２９９の膜厚を
０．０１μｍ〜３μｍまで変化させる以外は実施例１と
同様にして、膜厚の異なるＮｉ中間層２９９を有する光
起電力素子用基板（Ｓ実１５−１〜８）を作成した。Ｎ
ｉ中間層２９９中に含まれるＮは５００ｐｐｍであっ
た。さらに、（Ｓ実１５−１〜８）を用いて、実施例１
と同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実１５−１〜８）を作
製した。

【０２５７】耐環境折り曲げ剥離試験における剥離の有
無を表２５に示す。

【０２５８】

【表２５】

【０２５９】（実施例１６）Ｃｒ中間層２９９の膜厚を
０．０１μｍ〜３μｍまで変化させる以外は実施例２と
同様にして、膜厚の異なるＣｒ中間層２９９を有する光
起電力素子用基板（Ｓ実１６−１〜８）を作成した。Ｃ
ｒ中間層２９９中に含まれるＯは８０ｐｐｍであった。
さらに、（Ｓ実１６−１〜８）を用いて、実施例２と同
じ条件で光起電力素子（ＳＣ実１６−１〜８）を作製し
た。

【０２６０】耐環境折り曲げ剥離試験における剥離の有
無を表２６に示す。

【０２６１】

【表２６】

【０２６２】（実施例１７）Ｔｉ中間層２９９の膜厚を
０．０１μｍ〜３μｍまで変化させる以外は実施例３と
同様にして、膜厚の異なるＴｉ中間層２９９を有する光
起電力素子用基板（Ｓ実１７−１〜８）を作成した。Ｔ
ｉ中間層２９９中に含まれるＣは１，０００ｐｐｍであ
った。さらに、（Ｓ実１７−１〜８）を用いて、実施例
３と同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実１７−１〜８）を
作製した。

【０２６３】耐環境折り曲げ剥離試験における剥離の有
無を表２７に示す。

【０２６４】

【表２７】

【０２６５】（実施例１８）Ａｌ−Ｍｇの反射層２０１
のＭｇ含有量を０．１ｗｔ％〜５０ｗｔ％まで変化させ
る以外は実施例１と同様にして、Ｍｇ含有量の異なるＡ
ｌ−Ｍｇ反射層２０１を有する光起電力素子用基板（Ｓ
実１８−１〜８）を作成した。さらに、（Ｓ実１８−１
〜８）を用いて、実施例１と同じ条件で光起電力素子
（ＳＣ実１８−１〜８）を作製した。

【０２６６】耐ＮａＣｌ折り曲げ剥離試験における剥離
の有無を表２８に示す。

【０２６７】

【表２８】

【０２６８】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表２９に示す。

【０２６９】

【表２９】

【０２７０】（実施例１９）Ａｌ−Ｍｇの反射層２０１
の膜厚を０．０１μｍ〜２μｍまで変化させる以外は実
施例１と同様にして、膜厚の異なるＡｌ−Ｍｇ反射層２
０１を有する光起電力素子用基板（Ｓ実１９−１〜８）
を作成した。さらに、（Ｓ実１９−１〜８）を用いて、
実施例１と同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実１９−１〜
８）を作製した。

【０２７１】反射率を（Ｓ実１９−１）に規格化した値
を表３０に示す。

【０２７２】

【表３０】

【０２７３】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表３１に示す。

【０２７４】

【表３１】

【０２７５】（実施例２０）図５、図６のロール・ツー
・ロール法を用いた堆積装置を使用して、図２のトリプ
ル型の光起電力素子を作製した。支持体は長さ３００
ｍ、幅３０ｃｍ、厚さ０．２ｍｍの帯状ステンレスシー
トを用いた。

【０２７６】図６の本発明の光起電力素子用基板連続形
成装置は支持体送り出し室６１０と、複数の堆積室６１
１〜６１４と、支持体巻き取り室６１４を順次配置し、
それらの間を分離通路６１５〜６１９で接続してなり、
各堆積室６１１〜６１４には排気口があり、内部を真空
にすることができる。シート状支持体６２１はこれらの
堆積室６１１〜６１４、分離通路６１５〜６１９を通っ
て、支持体送り出し室６１０から支持体巻き取り室６１
４に巻き取られていく。同時に各堆積室６１１〜６１
４、分離通路６１５〜６１９のガス導入管６３０〜６３
２、６３４、６３６からガスを導入し、それぞれの排気
口からガスを排気し、それぞれの層を形成することがで
きるようになっている。

【０２７７】中間層堆積室６１２ではＮｉからなる中間
層を、反射層堆積室６１３ではＡｌＭｇ（９０：１０）
からなる反射層を、緩衝層堆積室６１４ではＺｎＯから
なる緩衝層を形成する。各堆積室にはシート状支持体６
２１を裏から加熱する支持体加熱用ヒーター６４０〜６
４３としてのハロゲンランプヒーターが内部に設置さ
れ、各堆積室で所定の温度に昇温または加熱される。ま
た分離通路６１７〜６１９は降温機能を有している。

【０２７８】中間層堆積室６１２ではＤＣマグネトロン
スパッタリング法を行い、ガス導入管６３２からＡｒガ
ス及びＡｒ／Ｎ₂ガスを導入し、ターゲット６５０には
Ｎｉを用いる。

【０２７９】反射層堆積室６１３ではＤＣマグネトロン
スパッタリング法を行い、ガス導入管６３４からＡｒガ
スを導入し、ターゲット６６０にはＡｌＭｇ（９０：１
０）を用いる。

【０２８０】緩衝層堆積室６１４ではＤＣマグネトロン
スパッタリング法又はＲＦマグネトロンスパッタリング
法を行い、ガス導入管６３６からＡｒガスを導入し、タ
ーゲット６７０にはＺｎＯを用いる。

【０２８１】表３２に示す条件により本発明の光起電力
素子用基板を形成後、支持体巻き取り室６１４に巻き取
られる。

【０２８２】

【表３２】

【０２８３】次に、図５に示すロールツーロール方式の
光起電力素子形成装置で表３３に示す条件で光起電力素
子を形成した。

【０２８４】前記本発明の光起電力素子用基板を有する
シート状基板をシート状基板導入用のロード室５０１０
にセットした。シート状基板を全堆積室内と全ガスゲー
トを通してアンロード室５１５０のシート巻き取り治具
に接続した。

【０２８５】各堆積室を不図示の排気装置で１０^-3Ｔｏ
ｒｒ以下に排気した。各堆積膜形成用のミキシング装置
５０２４、５０３４、５０４４、５０５４、５０６４、
５０７４、５０８４、５０９４、５１０４、５１１４、
５１２４、５１３４、５１４４から所望の原料ガスを各
堆積室に供給した。各ガスゲート５２０１〜５２１４に
各ゲートガス供給装置からガスを供給した。

【０２８６】各堆積装置の基板加熱用ヒーターで基板を
加熱し、各排気装置の排気バルブの開閉度を調節して真
空度を調節し、基板温度及び真空度が安定した後、シー
ト状基板の搬送を始め、各堆積室にプラズマ発生用のＲ
Ｆ電力やＭＷ（周波数：２．４５ＧＨ）電力を供給し
た。

【０２８７】以上の様にしてシート状基板１００ｍ上に
トリプル型光起電力素子を形成した。

【０２８８】

【表３３】

【０２８９】次に、ＲＦｐ型層２１１上に、透明電極２
１２として、層厚７０ｎｍのＩＴＯを真空蒸着法で真空
蒸着した。

【０２９０】次に透明電極２１２上に櫛型の穴が開いた
マスクを乗せ、Ｃｒ（４０ｎｍ）／Ａｇ（１０００ｎ
ｍ）／Ｃｒ（４０ｎｍ）からなる櫛形の集電電極２１３
を真空蒸着法で真空蒸着した。

【０２９１】以上で光起電力素子の作製を終えた。長さ
３００ｍ幅３０ｃｍの光起電力素子を１００ｍ毎に幅方
向に２個ずつ全部で８個抜き出した（ＳＣ実２０−１〜
８）。

【０２９２】（比較例５）Ｎｉによる中間層を作成せ
ず、Ａｇの反射層作製した以外は実施例２０と同様の方
法で光起電力素子を形成し、実施例２０と同様に８個の
光起電力素子（ＳＣ比２０−１〜８）を抜き出した。

【０２９３】光起電力素子（ＳＣ実２０−１〜８）及び
（ＳＣ比５−１〜８）をＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ
²）光照射下に設置してＩ−Ｖ特性を測定し、特性のば
らつきを評価した。表３４に最も変換効率の低かった素
子に規格化した値を示す。

【０２９４】

【表３４】

【０２９５】光起電力素子（ＳＣ比５）では、最も変換
効率の低かった光起電力素子に対して最も変換効率の高
かった光起電力素子の変換効率は１．０８倍であったの
に対して、光起電力素子（ＳＣ実２０）では最も変換効
率の低かった光起電力素子に対して最も変換効率の高か
った光起電力素子の変換効率は１．０３倍であった。

【０２９６】この結果より、本発明の光起電力素子（Ｓ
Ｃ実２０）の方が特性むらの少ない均一性に優れている
ことがわかった。

【０２９７】（実施例２１）ターゲットとしてＡｌＴｉ
（Ｔｉ１０ｗｔ％）を用い、層厚０．３μｍのＡｌ−Ｔ
ｉ（９０：１０）の反射層２０１を形成した以外は実施
例１と同様にして光起電力素子用基板を（Ｓ実２１）を
作製した。さらに、（Ｓ実２１）を用いて、実施例１と
同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実２１）を作製した。

【０２９８】（比較例６）Ｎｉの中間層２９９を形成せ
ず、またターゲット３３１をＡｇに交換して反射層２０
１をＡｇで０．３μｍ作成する以外は実施例２１と同じ
条件で光起電力素子用基板（Ｓ比６）及び光起電力素子
（ＳＣ比６）を作成した。

【０２９９】高温耐久剥離試験の結果、本発明の光起電
力素子用基板（Ｓ実２１）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ比６）で
は一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子用基板
（Ｓ実２１）の方が高温耐久剥離試験において優れた特
性を有することがわかった。

【０３００】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比６）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２
１）が示した最も低いＲｓｈＤｋは２倍の値を示し、本
発明の光起電力素子（ＳＣ実２１）の方が高温高湿度逆
バイアス印加試験において優れた特性を有することがわ
かった。

【０３０１】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実２）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比２）では一
部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２）
の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有
することがわかった。

【０３０２】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実２１）
及び（ＳＣ比６）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、
ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置して
Ｉ−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での
特性の変化を評価した。測定結果を表３５に示す。

【０３０３】

【表３５】

【０３０４】光起電力素子（ＳＣ比６）では、耐環境折
り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ
抵抗の値が劣化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実
２１）では耐環境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、
曲線因子、シリーズ抵抗の値に変化がなかった。この結
果より、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２１）の方が耐
環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有すること
がわかった。

【０３０５】（実施例２２）Ｃｒの中間層２９９の層厚
を０．０５μｍとしたこと、ターゲットとしてＡｌＴｉ
（Ｔｉ２０ｗｔ％）を用い、層厚１．０μｍのＡｌ−Ｔ
ｉ（８０：２０）の反射層２０１を形成したこと以外は
実施例２と同様にして光起電力素子用基板を（Ｓ実２
２）を作製した。さらに、（Ｓ実２２）を用いて、実施
例２と同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実２１）を作製し
た。

【０３０６】（比較例７）Ｃｒの中間層２９９を形成せ
ず、またターゲット３３１をＡｇに交換して反射層２０
１をＡｇで１．０μｍ作成する以外は実施例２２と同じ
条件で光起電力素子用基板（Ｓ比７）及び光起電力素子
（ＳＣ比７）を作成した。

【０３０７】高温耐久剥離試験の結果、本発明の光起電
力素子用基板（Ｓ実２２）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ比７）で
は一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子用基板
（Ｓ実２２）の方が高温耐久剥離試験において優れた特
性を有することがわかった。

【０３０８】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比７）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２
２）が示した最も低いＲｓｈＤｋは１．８倍の値を示
し、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２２）の方が高温高
湿度逆バイアス印加試験において優れた特性を有するこ
とがわかった。

【０３０９】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実２２）では全く剥離が見られなか
ったのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比７）では
一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２
２）の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性
を有することがわかった。

【０３１０】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実２２）
及び（ＳＣ比７）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、
ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置して
Ｉ−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での
特性の変化を評価した。測定結果を表３６に示す。

【０３１１】

【表３６】光起電力素子（ＳＣ比７）では、耐環境折り曲げ剥離試
験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ抵抗の値が劣
化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実２２）では耐
環境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シ
リーズ抵抗の値に変化がなかった。この結果より、本発
明の光起電力素子（ＳＣ実２２）の方が耐環境折り曲げ
剥離試験において優れた特性を有することがわかった。

【０３１２】（実施例２３）Ｔｉの中間層２９９の層厚
を０．５μｍとしたこと、ターゲットとしてＡｌＴｉ
（Ｔｉ３０ｗｔ％）を用い、層厚０．７μｍのＡｌ−Ｔ
ｉ（７０：３０）の反射層２０１を形成したこと以外は
実施例３と同様にして光起電力素子用基板を（Ｓ実２
３）を作製した。さらに、（Ｓ実２３）を用いて、実施
例３と同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実２３）を作製し
た。

【０３１３】（比較例８）Ｔｉの中間層２９９を形成せ
ず、またターゲット３３１をＡｇに交換して反射層２０
１をＡｇで０．７μｍ作成する以外は実施例２３と同じ
条件で光起電力素子用基板（Ｓ比８）及び光起電力素子
（ＳＣ比８）を作成した。

【０３１４】高温耐久剥離試験の結果、本発明の光起電
力素子用基板（Ｓ実２３）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ比８）で
は一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子用基板
（Ｓ実２３）の方が高温耐久剥離試験において優れた特
性を有することがわかった。

【０３１５】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比８）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２
３）が示した最も低いＲｓｈＤｋは１．９倍の値を示
し、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２３）の方が高温高
湿度逆バイアス印加試験において優れた特性を有するこ
とがわかった。

【０３１６】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実２３）では全く剥離が見られなか
ったのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比８）では
一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２
３）の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性
を有することがわかった。

【０３１７】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実２３）
及び（ＳＣ比８）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、
ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置して
Ｉ−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での
特性の変化を評価した。測定結果を表３７に示す。

【０３１８】

【表３７】

【０３１９】光起電力素子（ＳＣ比８）では、耐環境折
り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ
抵抗の値が劣化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実
２３）では耐環境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、
曲線因子、シリーズ抵抗の値に変化がなかった。この結
果より、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２３）の方が耐
環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有すること
がわかった。

【０３２０】（実施例２４）Ｎｉ−Ｃｒ（９０：１０）
の中間層２９９の層厚を０．１μｍとしたこと、ターゲ
ットとしてＡｌＴｉ（Ｔｉ１５ｗｔ％）を用い、層厚
０．３μｍのＡｌ−Ｔｉ（８５：１５）の反射層２０１
を形成したこと以外は実施例４と同様にして光起電力素
子用基板を（Ｓ実２４）を作製した。さらに、（Ｓ実２
４）を用いて、実施例３と同じ条件で光起電力素子（Ｓ
Ｃ実２４）を作製した。

【０３２１】（比較例９）Ｎｉ−Ｃｒ（９０：１０）の
中間層２９９を形成せず、またターゲット３３１をＡｇ
に交換して反射層２０１をＡｇで０．３μｍ作成する以
外は実施例２４と同じ条件で光起電力素子用基板（Ｓ比
９）及び光起電力素子（ＳＣ比９）を作成した。

【０３２２】高温耐久剥離試験の結果、本発明の光起電
力素子用基板（Ｓ実２４）では全く剥離が見られなかっ
たのに対して、従来の光起電力素子用基板（Ｓ比９）で
は一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子用基板
（Ｓ実２４）の方が高温耐久剥離試験において優れた特
性を有することがわかった。

【０３２３】高温高湿度逆バイアス印加試験の結果、従
来の光起電力素子（ＳＣ比９）が示した最も低いＲｓｈ
Ｄｋの値に対して、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２
４）が示した最も低いＲｓｈＤｋは１．８倍の値を示
し、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２４）の方が高温高
湿度逆バイアス印加試験において優れた特性を有するこ
とがわかった。

【０３２４】耐環境折り曲げ剥離試験の結果、本発明の
光起電力素子（ＳＣ実２４）では全く剥離が見られなか
ったのに対して、従来の光起電力素子（ＳＣ比９）では
一部に剥離が見られ、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２
４）の方が耐環境折り曲げ剥離試験において優れた特性
を有することがわかった。

【０３２５】またこれらの光起電力素子（ＳＣ実２４）
及び（ＳＣ比９）を耐環境折り曲げ剥離試験の前後で、
ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設置して
Ｉ−Ｖ特性を測定し耐環境折り曲げ剥離試験の前後での
特性の変化を評価した。測定結果を表３８に示す。

【０３２６】

【表３８】

【０３２７】光起電力素子（ＳＣ比９）では、耐環境折
り曲げ剥離試験の前後で変換効率、曲線因子、シリーズ
抵抗の値が劣化したのに対して、光起電力素子（ＳＣ実
２４）では耐環境折り曲げ剥離試験の前後で変換効率、
曲線因子、シリーズ抵抗の値に変化がなかった。この結
果より、本発明の光起電力素子（ＳＣ実２４）の方が耐
環境折り曲げ剥離試験において優れた特性を有すること
がわかった。

【０３２８】（実施例２５）Ａｌ−Ｔｉの反射層２０１
のＴｉ含有量を０．１ｗｔ％〜５０ｗｔ％まで変化させ
る以外は実施例２１と同様にして、Ｔｉ含有量の異なる
Ａｌ−Ｔｉ反射層２０１を有する光起電力素子用基板
（Ｓ実２５−１〜８）を作成した。さらに、（Ｓ実２５
−１〜８）を用いて、実施例２１と同じ条件で光起電力
素子（ＳＣ実２５−１〜８）を作製した。

【０３２９】高温耐久剥離試験における剥離の有無を表
３９に示す。

【０３３０】

【表３９】

【０３３１】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表４０に示す。

【０３３２】

【表４０】

【０３３３】（実施例２６）Ａｌ−Ｔｉの反射層２０１
の膜厚を０．０１μｍ〜２μｍまで変化させる以外は実
施例２１と同様にして、膜厚の異なるＡｌ−Ｔｉ反射層
２０１を有する光起電力素子用基板（Ｓ実２６−１〜
８）を作成した。さらに、（Ｓ実２６−１〜８）を用い
て、実施例２１と同じ条件で光起電力素子（ＳＣ実２６
−１〜８）を作製した。

【０３３４】反射率を（Ｓ実２６−１）に規格化した値
を表４１に示す。

【０３３５】

【表４１】

【０３３６】また、耐環境折り曲げ剥離試験における剥
離の有無を表４２に示す。

【０３３７】

【表４２】

【０３３８】

【０３３９】

【発明の効果】本発明によれば、反射層、特にアルミマ
グネシウム合金よりなる反射層を設けることにより、高
温高湿下、高塩素イオン下での支持体との密着性に優
れ、またアルミチタン合金よりなる反射層を設けること
により、高温高湿下、高熱下での支持体との密着性に優
れ長時間の使用に耐え得る。

【０３４０】また、支持体と反射層の間に中間層、特に
Ｃ，Ｏ，Ｎから選ばれる少なくとも一種類以上の元素を
含有したニッケルまたはクロムまたはチタンからなる金
属またはこれらの合金よりなる中間層を設けることによ
って、支持体と中間層との密着性が向上し、更に反射層
と中間層との密着性が一層向上する。

【０３４１】更に、中間層、特にＣ，Ｏ，Ｎから選ばれ
る少なくとも一種類以上の元素を含有したニッケルまた
はクロムまたはチタンからなる金属またはこれらの合金
よりなる中間層を設けることによって、支持体と反射
層、更には緩衝層を設けた場合には緩衝層の歪みを減少
させる事ができ、応力を減少させることができる。

【０３４２】その結果、高温高湿下及び海水に浸した後
の、織り曲げ剥離試験を行なっても、膜剥れがほとんど
無く、高温の熱劣化試験においてもエレクトロマイグレ
ーションもなく、安定した高い変換効率を維持し、光起
電力素子として耐久性、耐環境性に優れたものが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光起電力素子の一例を示す模式的説明
図である。

【図２】本発明の光起電力素子の他の例を示す模式的説
明図である。

【図３】本発明の光起電力素子用基板の形成に適した多
室分離型の堆積装置の一例を示す模式的説明図である。

【図４】本発明の光起電力素子の形成に適した多室分離
型の堆積装置の一例を示す模式的説明図である。

【図５】本発明の光起電力素子の形成に適したロールツ
ーロール方式の堆積装置の一例を示す模式的説明図であ
る。

【図６】本発明の光起電力素子用基板の形成に適したロ
ールツーロール方式の堆積装置の一例を示す模式的説明
図である。

【符号の説明】

１００支持体１９９中間層１０１反射層１０２緩衝層１０３ｎ型層（またはｐ型層）１５１ｎ／ｉまたはｐ／ｉバッファー層１０４ｉ型層１６１ｐ／ｉまたはｎ／ｉバッファー層１０５ｐ型層（またはｎ型層）１１２透明電極１１３集電電極２００支持体２９９中間層２０１反射層２０２緩衝層２０３第１のｎ型層（またはｐ型層）２０４第１のｉ型層２０５第１のｐ型層（またはｎ型層）２０６第２のｎ型層（またはｐ型層）２０７第２のｉ型層２０８第２のｐ型層（またはｎ型層）２０９第３のｎ型層（またはｐ型層）２１０第３のｉ型層２１１第３のｐ型層（またはｎ型層）２５１、２５２、２６１、２６２ｎ／ｉまたはｐ／ｉ
バッファー層２１２透明電極２１３集電電極３０１ロードチャンバー３０２〜３０４搬送チャンバー３０５アンロードチャンバー３０６〜３０９ゲートバルブ３１０〜３１２支持体加熱用ヒーター３１３支持体搬送用レール３２０中間層堆積チャンバー３３０反射層堆積チャンバー３４０緩衝層堆積チャンバー３２１、３３１、３４１ターゲット３２２、３３２、３４２ターゲット電極３２３、３３３、３４３トロイダルコイル３２４、３３４、３４４ガス導入管３２５、３３５、３４５スパツタ電源３２６、３３６、３４６ターゲットシャッター３９０支持体４００多室分離型の堆積装置４０１ロードチャンバー４０２〜４０４搬送チャンバー４０５アンロードチャンバー４０６〜４０９ゲートバルブ４１０〜４１２基板加熱用ヒーター４１３基板搬送用レール４１７ｎ型層（またはｐ型層）堆積チャンバー４１８ｉ型層堆積チャンバー４１９ｐ型層（またはｎ型層）堆積チャンバー４２０、４２１プラズマ形成用カップ４２２〜４２４電源４２５マイクロ波導入用窓４２６導波管４２７シャッター４２８バイアス棒４２９、４４９、４６９ガス導入管４３０〜４３４、４４１〜４４４、４５０〜４５５、４
６１〜４６５、４７０〜４７４、４８１〜４８４バル
ブ４３６〜４３９、４５６〜４６０、４７６〜４７９マ
スフローコントローラー５０１０シート状基板導入用のロード室５０１１排気管５０１２排気ポンプ５２０１ガスゲート５３０１ガスゲートへのガス供給管５０２０第１のｎ型層堆積室５０２１排気管５０２２排気ポンプ５０２３ＲＦ供給用同軸ケーブル５０２４ＲＦ電源５０２５原料ガス供給管５０２６ミキシング装置５２０２ガスゲート５３０２ガスゲートへのガス供給管５０３０第１のＲＦ−ｉ層（ｎ／ｉ）堆積室５０３１排気管５０３２排気ポンプ５０３３ＲＦ供給用同軸ケーブル５０３４ＲＦ電源５０３５原料ガス供給管５０３６ミキシング装置５２０３ガスゲート５３０３ガスゲートへのガス供給管５０４０第１のＭＷ−ｉ層堆積室５０４１排気管５０４２排気ポンプ（拡散ポンプ付き）５０４３ＭＷ導入用導波管５０４４ＭＷ電源５０４５原料ガス供給管５０４６ミキシング装置５２０４ガスゲート５３０４ガスゲートへのガス供給管５０５０第１のＲＦ−ｉ層（ｐ／ｉ）堆積室５０５１排気管５０５２排気ポンプ５０５３ＲＦ供給用同軸ケーブル５０５４ＲＦ電源５０５５原料ガス供給管５０５６ミキシング装置５２０５ガスゲート５３０５ガスゲートへのガス供給管５０６０第１のｐ型層堆積室５０６１排気管５０６２排気ポンプ５０６３ＲＦ供給用同軸ケーブル５０６４ＲＦ電源５０６５原料ガス供給管５０６６ミキシング装置５２０６ガスゲート５３０６ガスゲートへのガス供給管５０７０第２のｎ型層堆積室５０７１排気管５０７２排気ポンプ５０７３ＲＦ供給用同軸ケーブル５０７４ＲＦ電源５０７５原料ガス供給管５０７６ミキシング装置５２０７ガスゲート５３０７ガスゲートへのガス供給管５０８０第２のＲＦ−ｉ層（ｎ／ｉ）堆積室５０８１排気管５０８２排気ポンプ５０８３ＲＦ供給用同軸ケーブル５０８４ＲＦ電源５０８５原料ガス供給管５０８６ミキシング装置５２０８ガスゲート５３０８ガスゲートへのガス供給管５０９０第２のＭＷ−ｉ層堆積室５０９１排気管５０９２排気ポンプ（拡散ポンプ付き）５０９３ＭＷ導入用導波管５０９４ＭＷ電源５０９５原料ガス供給管５０９６ミキシング装置５２０９ガスゲート５３０９ガスゲートへのガス供給管５１００第２のＲＦ−ｉ層（ｐ／ｉ）堆積室５１０１排気管５１０２排気ポンプ５１０３ＲＦ供給用同軸ケーブル５１０４ＲＦ電源５１０５原料ガス供給管５１０６ミキシング装置５２１０ガスゲート５３１０ガスゲートへのガス供給管５１１０第２のｐ型層堆積室５１１１排気管５１１２排気ポンプ５１１３ＲＦ供給用同軸ケーブル５１１４ＲＦ電源５１１５原料ガス供給管５１１６ミキシング装置５２１１ガスゲート５３１１ガスゲートへのガス供給管５１２０第３のｎ型層堆積室５１２１排気管５１２２排気ポンプ５１２３ＲＦ供給用同軸ケーブル５１２４ＲＦ電源５１２５原料ガス供給管５１２６ミキシング装置５２１２ガスゲート５３１２ガスゲートへのガス供給管５１３０第３のＲＦ−ｉ層堆積室５１３１排気管５１３２排気ポンプ５１３３ＲＦ供給用同軸ケーブル５１３４ＲＦ電源５１３５原料ガス供給管５１３６ミキシング装置５２１３ガスゲート５３１３ガスゲートへのガス供給管５１４０第３のｐ型層堆積室５１４１排気管５１４２排気ポンプ５１４３ＲＦ供給用同軸ケーブル５１４４ＲＦ電源５１４５原料ガス供給管５１４６ミキシング装置５２１４ガスゲート５３１４ガスゲートへのガス供給管５１５０アンロード室５１５１排気管５１５２排気ポンプ６１０支持体送り出し室６１４支持体巻き取り室６２０送り出しロール６２２巻き取りロール６２１シート状支持体６１５〜６１９分離通路６１２中間層堆積室６１３反射層堆積室６１４緩衝層堆積室６４０〜６４３支持体加熱用ヒーター６３０〜６３２、６３４、６３６ガス導入管６３３、６３５、６３７支持体冷却用ガス導入管６５０、６６０、６７０ターゲット６５１、６６１、６７１ターゲット電極６５２、６６２、６７２トロイダルコイル６５３、６６３、６７３スパッタ電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に反射層を積層してなる基板上
に、シリコン原子を含有する非単結晶ｎ型層（またはｐ
型層）、非単結晶ｉ型層、及び非単結晶ｐ型層（または
ｎ型層）を積層して成るｐｉｎ構造を、少なくとも１構
成以上積層して形成される光起電力素子において、反射
層がアルミマグネシウム合金またはアルミチタン合金を
主成分として形成されることを特徴とする光起電力素
子。
【請求項２】反射層の膜厚が０．０１５〜１．５μｍ
であることを特徴とする請求項１に記載の光起電力素
子。
【請求項３】アルミマグネシウム合金中のマグネシウ
ム原子の含有率が０．５〜４０ｗｔ％であることを特徴
とする請求項１または２に記載の光起電力素子。
【請求項４】アルミチタン合金中のチタン原子の含有
率が０．２〜４０ｗｔ％であることを特徴とする請求項
１または２に記載の光起電力素子。
【請求項５】支持体上に反射層を積層してなる基板上
に、シリコン原子を含有する非単結晶ｎ型層（またはｐ
型層）、非単結晶ｉ型層、及び非単結晶ｐ型層（または
ｎ型層）を積層して成るｐｉｎ構造を、少なくとも１構
成以上積層して形成される光起電力素子において、支持
体と反射層の間に中間層を設けたことを特徴とする光起
電力素子。
【請求項６】中間層が、ニッケル、クロムまたはチタ
ンからなることを特徴とする請求項５に記載の光起電力
素子。
【請求項７】中間層が、Ｃ、Ｏ、Ｎから選ばれる少な
くとも一種類以上の元素を含有することを特徴とする請
求項５または６に記載の光起電力素子。
【請求項８】Ｃ、Ｏ、Ｎから選ばれる少なくとも一種
類以上の元素の含有量が１０〜１０，０００ｐｐｍであ
ることを特徴とする請求項７に記載の光起電力素子。
【請求項９】中間層の膜厚が０．０３〜２．０μｍで
あることを特徴とする請求項５〜８に記載の光起電力素
子。
【請求項１０】支持体上に反射層と緩衝層を積層して
なる基板上に、シリコン原子を含有する非単結晶ｎ型層
（またはｐ型層）、非単結晶ｉ型層、及び非単結晶ｐ型
層（またはｎ型層）を積層して成るｐｉｎ構造を、少な
くとも１構成以上積層して形成される光起電力素子にお
いて、反射層がアルミマグネシウム合金またはアルミチ
タン合金を主成分として形成されることを特徴とする光
起電力素子。
【請求項１１】緩衝層が酸化亜鉛を主成分として形成
されることを特徴とする請求項１０に記載の光起電力素
子。
【請求項１２】反射層の膜厚が０．０１５〜１．５μ
ｍであることを特徴とする請求項１０または１１に記載
の光起電力素子。
【請求項１３】アルミマグネシウム合金中のマグネシ
ウム原子の含有率が０．５〜４０ｗｔ％であることを特
徴とする請求項１０〜１２に記載の光起電力素子。
【請求項１４】アルミチタン合金中のチタン原子の含
有率が０．２〜４０ｗｔ％であることを特徴とする請求
項１０〜１２に記載の光起電力素子。
【請求項１５】支持体上に反射層と緩衝層を積層して
なる基板上に、シリコン原子を含有する非単結晶ｎ型層
（またはｐ型層）、非単結晶ｉ型層、及び非単結晶ｐ型
層（またはｎ型層）を積層して成るｐｉｎ構造を、少な
くとも１構成以上積層して形成される光起電力素子にお
いて、支持体と反射層の間に中間層を設け、中間層上に
反射層がアルミマグネシウム合金またはアルミチタン合
金を主成分として形成されることを特徴とする光起電力
素子。
【請求項１６】緩衝層が酸化亜鉛を主成分として形成
されることを特徴とする請求項１５に記載の光起電力素
子。
【請求項１７】反射層の膜厚が０．０１５〜１．５μ
ｍであることを特徴とする請求項１５または１６に記載
の光起電力素子。
【請求項１８】アルミマグネシウム合金中のマグネシ
ウム原子の含有率が０．５〜４０ｗｔ％であることを特
徴とする請求項１５〜１７に記載の光起電力素子。
【請求項１９】アルミチタン合金中のチタン原子の含
有率が０．２〜４０ｗｔ％であることを特徴とする請求
項１５〜１７に記載の光起電力素子。
【請求項２０】中間層が、ニッケル、クロムまたはチ
タンからなることを特徴とする請求項１５〜１９に記載
の光起電力素子。
【請求項２１】中間層が、Ｃ、Ｏ、Ｎから選ばれる少
なくとも一種類以上の元素を含有することを特徴とする
請求項１５〜２０に記載の光起電力素子。
【請求項２２】Ｃ、Ｏ、Ｎから選ばれる少なくとも一
種類以上の元素の含有量が１０〜１０，０００ｐｐｍで
あることを特徴とする請求項２１に記載の光起電力素
子。
【請求項２３】中間層の膜厚が０．０３〜２．０μｍ
であることを特徴とする請求項１５〜２２に記載の光起
電力素子。