TW201032335A - Photoelectric conversion device - Google Patents

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TW201032335A
TW201032335A TW098128097A TW98128097A TW201032335A TW 201032335 A TW201032335 A TW 201032335A TW 098128097 A TW098128097 A TW 098128097A TW 98128097 A TW98128097 A TW 98128097A TW 201032335 A TW201032335 A TW 201032335A
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photoelectric conversion
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film
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Yasuyuki Kobayashi
Satoshi Sakai
Saneyuki Goya
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Ind Ltd
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201032335 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光電轉換裝置，特別係關於以製膜形 成發電層之薄膜系太陽電池。 【先前技術】
作為將太陽光之能量轉換成電能之太陽電池所使用之光 電轉換裝置，已知有薄膜矽系光電轉換裝置，其具備將p 型矽系半導體（P層）、i型矽系半導體（i層型矽系半導體 (η層）之薄膜以電漿CVD法等製膜形成之光電轉換層。 作為提高薄膜矽系太陽電池之轉換效率之方法，可例舉 藉由於太陽光入射側之透明電極層或裏面側之金屬層表面 設置紋路構造（凹凸表面），而使薄膜矽系太陽電池之光電 轉換層之光電轉換效枝高之方法。因#於透明電極層或 金屬層存在紋路構造，則入射光散射而光路長變長，被光 電轉換層吸收之光之光量增加，故光電轉換效率提高。 專利文獻1中，⑨玻璃基板上具有不連續之複數山部所 構成之大紋路，肖埋於該山冑間之複數之平坦部，山部及 平坦部之該表面揭示具有多數小紋路構造之附透明導電性 氧化物膜之基體。特別係記載山部間之間距宜為OH·〗 叫1 ’山部之高度宜為0.2〜2.0 μιη。 入 , ⑽除使㈣料料（非晶質⑪、非晶質鍺化石夕， 微、”曰矽等)之膜之品質提高外，採用複數積層能帶隙? :之光電轉換層之多接合型光電轉換裝置，特別係積層 光電轉換層之三層型光電轉換裳置。藉由組合能帶隙? 142575.doc 201032335 同之光電轉換層，可謀求波長範圍廣之太陽光能量之有效 利用之同時，可使各轉換元件之光子能量之轉換效率提高 係主要理由。 專利文獻2中，揭示具有光電轉換層之光電轉換裝置， 该光電轉換層係從光入射側起依次積層作為第丨層之非晶 矽層、作為第2層之微結晶矽層及作為第3層之微結晶鍺化 矽層。其中記載，結晶質鍺化矽i層之鍺含有率在4〇扣％以 上時，微結晶鍺化矽i層成為吸收長波長之光之適當的能 帶隙長，於第3層可獲得充足電流’故可見到整體之效率 〇 改善。 [專利文獻1]日本特開2005-347490號公報（請求項2、 請求項 5、[0044]、[0045]) [專利文獻2]曰本專利第3684041號公報（請求項u、請 求項 16、[0198]~[0199]、表 1、表 2) 【發明内容】 專利文獻1中，揭示有將具有前述表面紋路構造之附透 明導電性氧化物膜之基體適用於單接合型太陽電池之實施 Ο 例。但，對適用於多接合型太陽電池之情形，或形成包含 鍺化矽i層之光電轉換層之情形之電流並無任何研究。 專利文獻2中所記載之太陽電池，並非一面將各針腳構 造所產生之電流整合，一面使輸出電流增加而最佳化之構 造。又，鍺化矽i層之鍺濃度雖較好地為4〇at %以上，但因 大量使用比Si南價之Ge材料，而有原料成本大幅增大之問 題。 142575.doc 201032335 本發明係提供—種藉由將基板側之透明電極層、中間層 及裏面側之電極層之構造最佳化，而增大輸出電流之光電 轉換裝置，及具備用於使光電轉換裳置之輸出電流增大之 較好之透明電極層構造之基板。 本發明之光電轉換裝置，其特徵在於：基板上至少具備 透明電極層、光電轉換層及裏面電極層；前述透明電極層 之設有前述光電轉換層之側之表面，具備包含山部與設於 該：部之表面之微小凹占部之凹凸構造；前述透明電極層 之前述凹凸構造之間距為12 μηι以上、i 6 μιη以下。 别述發明中，前述 .，、叫,〜间/又儿啊Κ μΓη以上、〇 8 μιη 以下。前述微小凹凸部中之凸部之 1 τ <凸0丨之間距宜為0.05 μιη以 上、0.14 μηι以下。前述凸部之高度宜為〇〇2 以上、〇 μηι以下。 透明電極層之光電轉換層側之表面成為具備山部與設於 山部之表面之微小凹凸部之凹凸構造，且山部及微小凹凸
部之形狀設定於前述^圍之光電轉換裝置，由於藉由光散 射而光路長增加，故輸出電流增加。根據本發明，可一面 整合電流，一面即使因光路長增加之效果而減薄光電轉換 層之膜厚’亦可謀求輸出電流之增大。此外，本發明之光 電轉換裝置’因可減薄光電轉換層之膜厚，故可降低製造 時之原料成本。 别述發明中，前述光電轉換層宜至少具備最接近於前述 基板之第1單元層、與形成於該第丨單元層上之第2單元 層，前述第1單元層與前述第2單元層之間宜具備其設有前 142575.doc 201032335 述第2單元層之側之表面成為以正弦曲線表示之凹凸構造 之第1中間接觸層’該第！中間接觸層之平均膜厚宜為〇 μ μπι以上、0.09 μιη以下，前述第1中間接觸層之前述凹凸構 造之高度宜為〇 μιη以上、〇 42 μιη以下。 又，别述光電轉換層宜進而具備形成於前述第2單元層 上之第3單元層，於前述第2單元層與前述第3單元層之間 且具備其设有前述第3單元層之侧之表面成為以正弦曲線 表不之凹凸構造之第2中間接觸層，該第2中間接觸層之平 均膜厚且為〇.〇3 μιη以上、〇.〇9 μιη以下，前述第2中間接觸 層之前述凹凸構造之高度宜為〇 22 μηι以上、〇 7 pm以下。 如此，藉由將第間接觸層之第2單元層側之表面形 狀或第2中間接觸層之第3單元層側之表面形狀設定於前 述之範圍，可-面減薄各單元層之膜厚，—面使輸出電流 進一步增大。 前述發明中，前述光電轉換層宜具備結晶質鍺化矽i 層，該結晶質鍺化矽i層中之鍺濃度較好地為1〇原子％以 上、35原子％以下。 已判明具備結晶質鍺化矽i層之光電轉換裝置中，因藉 由形成前述構造之透明電極層而增大光路長，故即使結晶 質錯化梦i層中之㈣度為10原子％至35原何。而比先前低 又’已知整合電流之 其結果特別係可使結 因此’可大幅削減原 之情形，亦可確保充足之輸出電流。 同時可使光電轉換層之膜厚適當化， 晶質鍺化矽i層比先前之膜厚更薄。 料成本，故為有利。 142575.doc -6 - 201032335 又’本發明之光電轉換裝置，其特徵在於：於基板上至 少具備透明電極層、光電轉換層及裏面電極層，前述透明 電極層之-又有别述光電轉換層之側之表面具有v字型之凹 凸構造’前述透明電極層之前述凹凸構造之間距為〇3 _ 以上、5 μιη以下，相對於平行於基板之面之前述透明電極 層之前述凹凸構造之凸部之傾斜為15。以上、6〇。以下，前 述光電轉換層具備結晶質鍺化發丨層，該結晶質鍺化碎i層 φ 中之鍺濃度為10原子％以上、35原子〇/〇以下。 將透明電極層之光電轉換層側之表面設定為前述形狀之 光電轉換裝置，因藉由光散射而光路長增大，故即使結晶 質鍺切i層中之鍺濃度為1()原子％至35原子％而比先前低 之It形’亦可確保充足之輸出電流。已判明整合電流之同 時使光電轉換層之膜厚適當化，其結果相比先前之膜厚可 將光電轉換層之膜厚，特別係將結晶質鍺化矽i層之膜厚 減薄。因此，可大幅削減原料成本，且成為表示高輸出之 Φ 光電轉換裝置。 又，本發明係提供一種光電轉換裝置用基板，其特徵在 於.於基板上設有包含透明氧化物之透明電極層，該透明 電極層之與前述基板成相反側之表面，具備包含山部及設 於該山部之表面之微小凹凸部之凹凸構造，前述透明電極 層之前述凹凸構造之間距為1>2 μη1以上、16 μη1以下，前 述山部之高度為0.2 μιη以上、0.8 μιη以下，前述微小凹凸 中之凸部之間距為〇 · 〇 5 μιη以上、0 · 14 μιη以下，前述凸 之咼度為0.02 μιη以上、〇. 1 μηι以下。 142575.d〇c 201032335 若使用透明電極層之與基板成相反側之表面設定為前述 形狀之基板’即使光電轉換層之膜厚減薄亦可製作輸出電 流大之光電轉換裝置。特別係於光電轉換層包含結晶質鍺 化矽i層之光電轉換裝置之情形，可減薄膜厚，且可使鍺 濃度比先前低。 藉由形成具有前述表面構造之透明電極層，可減薄光電 轉換層之膜厚且謀求輸出電流之增大。特別係於光電轉換 層包含結晶質鍺化矽丨層之光電轉換裝置中，因可減薄結 晶質鍺化矽i層之膜厚，且可使丨層中之鍺濃度比先前低，⑮ 故可實現原料成本之大幅削減。 【實施方式】 <第1實施形態> 第1實施形態之光電轉換裝置，以三層型太陽電池為例 進行說明。 圖1係顯示第1實施形態之三層型太陽電池之構成之概略 圖。光電轉換裝i100具備基W、透明電極層2、作為光 電轉換層3之第1單元層91(非晶質矽系）、第2單元層9以結參 晶質石夕系）及第3單元層9 3 (結晶質錄化石夕系）、及裏面電極 層4。透明電極層2與第i單元層91之間，設有基板側反射 抑制層7。第1單元層91與第2單元層92之間，設有第！中間 接觸層5a»第2單元層92與第3單元層93之間，設有第之中 間接觸層5b。第3單元層93與裏面電極層4之間設有襄面 側透明層8。 又’結晶詩系係指非晶質石夕系以外之以，微結晶石夕 142575.doc 201032335 或多結晶矽亦包含在内。 對第1實施形態之光電轉換裝置之製造方法，以製造太 陽電池面板之步驟為例進行說明。圖2至圖5係顯示本實施 形態之太陽電池面板之製造方法之概略圖。 (1) 圖 2(a) 使用洋法納玻璃基板（例如1.4 mxl.l mx板厚.35 mm〜4·5 mm)作為基板1 ^基板端面為防止熱應力或衝擊等 所造成之破損而宜進行角倒角或R倒角加工。 (2) 圖 2(b) 透明電極層2係摻雜氟之氧化錫（Sn〇2)等，以氧化锡為 主要成分’膜厚約400 nm以上、800 nm以下之透明導電 膜。透明電極層2係於光電轉換層3側之表面，具有包含山 部2a與設於山部2a之表面之微小凹凸部2b之凹凸構造。 凹凸構造之間距以圖1所示構造之橫寬表示，相當於透 月電極層表面之重覆单位。本實施形態中，凹凸構造之間 距為1.2 μιη以上、1·6 μηι以下。 山部2a之高度（圖1中作為「h」表示）為〇 2 μηι以上、〇 8 μιη以下。 微小凹凸部2b之間距相當於！個波之寬度。本實施形態 中為0.05 μηι以上、0.14 μιη以下。微小凹凸部汕之高度為 〇·〇2 μηι以上、0.1 μη!以下。 透明電極層2可藉由常壓CVD法、蒸鍍法、濺鍍法等形 成。使用常壓CVD法形成氧化錫膜之情形，藉由四氯化錫 刀麗水蒸氧分麼、製膜溫度等製膜條件，可控制透明電 142575.doc 201032335 極層之表面形狀。x ’以濺鍵法形成氧化錫膜之情形藉 由改變賤鍍氣體壓力、製膜溫度，可以任意密度形成結晶 粒。因此，即使以濺鍍法形成氧化錫膜，亦可藉由製膜條 件之調整’控制表面形狀。 具有前述凹凸構造之透明電極層之形成上，亦可使用奈 米壓印法於基板上形成具有特定形狀之山部之圖案後藉 由濺鍍法於圖案表面製膜氧化錫膜。如此，藉由適當設定 濺鍍條件，可於山部製膜具有特定形狀之微小凹凸部之氧 化錫膜。或者，於形成藉由奈米壓印法而形成圖案之抗蝕 膜之基板上，藉由濺鍍法製膜氧化錫膜後，蝕刻抗蝕膜， 藉此除去抗蝕膜上所附之氧化錫膜。藉此，製作局部性形 成氧化錫膜之圖案構造。之後，再濺鍍製膜氧化錫膜，以 具有特定形狀之凹凸構造之氧化錫膜被覆基板。 本實施形態中，透明電極層2與基板i之間，亦可形成鹼 隔離膜（未圖示）^鹼隔離膜係將5〇 nm〜15〇 nm氧化石夕膜 (Si〇2) ’以熱CVD裝置在約5〇(rc下進行製膜處理。 第1實施形態中，透明電極層2與第1單元層91之間設有 基板侧反射抑制層7。藉由基板側反射抑制層7可抑制透明 電極層2與第1單元層91之間之光反射，增加對第丨單元層 91之透過光。基板側反射抑制層7係以例如Ti〇2膜等具有 接近於第1單元層91之折射率之材料構成，膜厚〇〇〇2 至〇_〇6 μιη。基板側反射抑制層7之膜厚雖從光學性上而兮 以厚為佳，但若過厚則導電性將劣化。基板侧反射抑制層 7之膜厚係由太陽電池之短路電流、開放電壓、形狀因子 142575.doc -10· 201032335 及特別係效率為最大之條件而適當決定。 ::侧反射抑制層7之光電轉換層侧表面之形狀，係具 有與透明電極層2大致相同形狀之山部與設於山部之表面 之微小凹凸部。基板側反射抑制 衣面之微小凹凸部之 間距為0.05 μιη以上、014 μιη以下。 & η ^ ^ ^ /AL 又基板側反射抑制 層7表面之微小凹凸部之高度為〇 μιη以上、0.1 μιη以 下。
(3) 圖 2(c) 之後’將基板i設置於Χ_Υ工作台，如圖之箭頭所示， 從透明電極膜之膜面側照射YAG f射之第ι諧》皮（顯 ⑽）。以使加卫速度成為適當之方式調整雷射功率，朝垂 直於發電單元之串聯連接方向之方向，使基板碘雷射光 相對移動，將透明電極膜以形成槽1〇之方式雷射蝕刻成寬 約6 mm至15 mm之特定寬之長條狀。 (4) 圖 2(d) 參 作為第1單元層91 ’係將非晶質矽薄膜所構成之P層、i 層及η層，藉由電漿CVD裝置製膜。以SiH4氣體及h2氣體 為主要原料，以減壓氣氛：3〇 Pa以上、1〇〇〇 pa以下基 板溫度：約200°C，於透明電極層2上從太陽光之入射側起 依照非晶質矽p層、非晶質矽i層、非晶質矽n層之順序製 膜。非晶質矽ρ層係以非晶質之Β摻雜矽為主，膜厚為1〇 nm 以上、30 nm以下。非晶質矽丨層係膜厚15〇 nm以上、350 nm 以下。非晶質矽η層係以於非晶質矽含有微結晶矽之p摻雜 矽為主’膜厚為30 nm以上、50 nm以下。非晶質矽ρ層與 142575.doc •11· 201032335 非晶質石夕i層之間，亦可設置用於界面特性之提高之緩衝 層。 如前所述形成之第1單元層91之第i中間接觸層^側之表 面’係成為於具有比透明電極層之山部更低之山部之凹凸 構造之表面形成有微小凹凸部之表面形狀。第丨單元層w 之微小凹凸部之形狀係間距為〇.〇5 υ.丄8 μηι 以 下’高度為0 μπι以上、〇. 1 以下。 第1單元層與第2單元層92之間，為改善接觸性且取得 電流整合性而設置作為半反射膜之第丨中間接觸層&。第1 中間接觸層5a完全地被覆第i單元層91。平均膜厚為〇 μηι以上、0.09 μιη以下。 第1接觸層5a之第2單元層92側表面係以例如正弦曲線表 不，具有比透明電極層之山部更高之山部之凹凸構造。第 1實施形態中，將第1中間接觸層5a之第2單元層92側之最 大高度定義為：以凹凸構造之山-谷間之距離、即距離正 弦曲線之波之中心之最大偏差（振幅）之2倍減去作為基底之 透明電極層之山部之高度而得之差量。又，正弦曲線之波 之中心係位於從正下方之第丨單元層表面高出第丨接觸層h 之平均膜厚之位置。又’正弦曲線於比第1單元層表面低 之位置之情形，於其部分露出第1單元層。 第1實施形態之第1中間接觸層5a之最大高度係〇 μπια 上、0.42 μηι以下。於第1中間接觸層5a之第2單元層92側 表面’形成微小凹凸部。該微小凹凸部之間距係〇 〇5 μιη 以上、0.2 μιη以下，高度係〇 μιη以上、0.08 μιη以下。 142575.doc •12· 201032335 作為第1中間接觸層5a之GZO(Ga摻雜ZnO)膜，係使用靶 材：Ga摻雜ZnO燒結體藉由濺鍍裝置製膜。第1接觸層5a 之第2單元層側表面形狀可藉由設定改變濺鍍氣體壓力或 製膜溫度等製膜條件而進行控制。 藉由使用將基板從與乾材平行之位置傾斜而製膜之斜向 濺鍍’可只於第1單元層表面之山部形成GZO膜作為第1中 間接觸層。 又’藉由奈米壓印法’於第1單元層上將抗蝕膜圖案化 塗佈，並製膜GZO膜後，只餘刻抗餘膜。藉此，只將抗钮 膜上所製膜之GZO膜除去，製作只於第丨單元層之山部製 膜GZO膜之圖案構造。之後，於圖案構造上全面地均一製 膜GZ〇膜。藉此，可將特定形狀之第1中間接觸層完全被 覆第1單元層91地形成。
於第1中間接觸層5a之上，藉由電漿CVD裝置，以減壓 氣氛：3000 Pa以下，基板溫度：約2〇〇t：，電漿產生頻 率：40 MHz以上、1〇〇 MHz以下，按照作為第2單元層％ 之結晶質矽p層、結晶質矽i層及結晶質矽n層之順序製 膜。結晶質矽ρ層係以Β摻雜之微結晶矽為主，膜厚為1〇 nm Μ上、nm以下 .......外、•《如巧工，联# 1.0 μιη以上、3.〇 μιη以下。結晶質矽η層係以ρ摻雜之微 為 結晶矽為主，膜厚為20 nm以上、5〇 nm以下。第2單元層 92之第2中間接觸層5b側表面係成為比第1中間接觸層5&之 表面形狀平緩傾斜之凹凸形狀。 以電漿CVD法形成以微結晶矽為主之i層膜時，電漿放 142575.doc 13- 201032335 電電極與基板1之表面之距離d宜為3 mm以上、1〇爪爪以 下。比3 mm小之情形，因對應於大型基板之製膜室内之 各構成機器精度而難以將距離d保持一定，且過近則存在 放電變得不穩定之虞。比1〇爪瓜大之情形，難以獲得充分 之製膜速度（1 nm/s以上）’且電漿之均一性下降、因離子 衝擊造成膜質下降。 第2單元層92與第3單元層93之 作為第2中間接觸層 5b ’藉由濺鍍法設有gz〇膜 如圖1所示，第2中間接觸層5b局部性被覆第2單元層 92 〇第2中間接觸層5b之第3單元層93側表面，係成為以例 如正弦曲線表示之帽子狀形狀。第2中間接觸層％之正弦 曲線比第2單元層92表面更靠近上側存在時，第2單元層藉 由第2中間接觸層被局部性被覆，局部露出。若規定該露 出部分之基板面内之面積作為開口率，則開口率為約 4〇%。如此將第2單元層局部性被覆之第2中間層，可藉由 例如斜向濺鍍法形成。 將第2中間接觸層5b之第3單元層93側表面之凹凸構造以 正弦函數表示，凹凸構造之高度（山·谷間之距離，即正 弦曲線之振幅之2倍）為0.22 μιη以上、〇·7 以下。至第2 層製膜後，因第2單元層之表面未受到透明電極層之 :二形狀之影響’故第1實施形態中之第2中間接觸層外之 高产早J層93側之凹凸構造之高度與第2中間接觸層之最大 _ ^致又，具有開口部之第2中間接觸層5b之平均膜 糸假疋於開π部亦存在第2中間接觸層時之平均膜厚。 142575.doc 201032335 本實施形態中，第2中間接觸層5b之平均膜厚係〇〇3 μιηα 上、0.09 μιη以下。 又，正弦曲線之波之中心係位於從正下方之第2單元層 表面高出第2接觸層5b之平均膜厚之位置。又，正弦曲線 於比第2單元層表面低之位置之情形，於其部分露出第2單 元層。 於第2中間接觸層5b上，將作為第3電池層93之結晶質矽 Φ 薄膜所構成之P層、結晶質鍺化矽薄膜所構成之i層及結晶 質矽薄膜所構成之η層，藉由電漿CVD裝置製膜。wSiH4 氣體、GeH4氣體及Η?氣體為主要原料，以減壓氣氛：3〇〇〇 Pa以下，基板溫度：約2〇〇ec，電漿產生頻率：4〇 ΜΗζ& 上、100 MHz以下，按照ρ層、i層、η層之順序製膜。又， Ρ層、η層製膜時不使用GeH4氣體。結晶質鍺化石夕丨層中之 鍺原子相對於鍺原子與矽原子之和之比例（以下稱為〇6組 成比），藉由調整原料氣體之流量比進行控制。本實施形 ❿ 態中’ Ge組成比宜為10原子％以上、3 5原子％以下。結晶 質矽P層係硼摻雜之結晶質矽膜，膜厚為1〇 nm以上、5〇 nm以下。結晶質鍺化矽i層之膜厚係丨〇 μιη以上、4〇 μιη 以下。結晶質矽η層係磷摻雜之結晶質矽膜，膜厚為1〇 nm '以上、50 nm以下。 第3單元層93之裏面側透明層8側表面相比於第2中間接 觸層表面而言傾斜更平緩。 (5)圖 2(e) 將基板1設置於Χ-Υ工作台，如圖之箭頭所示，從光電 142575.doc •15· 201032335 轉換層3之膜面侧照射雷射二極體激發yag雷射之第2諧波 (532 nm)。以脈衝振盪：1〇 kHz至20 kHz’以加工速度成 為適當之方式調整雷射功率，對透明電極層2之雷射蝕刻 線之約100 μιη至150 μιη之橫侧進行雷射蝕刻，以形成槽 11。又該雷射亦可從基板1側照射，因該情形可利用光電 轉換層3之非晶質矽系之第1單元層所吸收之能量而產生之 面蒸氣壓對光電轉換層3進行钱刻，故可更穩定地進行雷 射餘刻加工。雷射姓刻線之位置應以不與前步驟之蝕刻線 交又之方式，考慮定位公差後選定。 於第3單元層93上，以接觸電阻降低與光反射提高為目 的，藉由濺鍍法設有GZO膜作為裏面側透明層8。裏面側 透明層8之平均膜厚係0.23 μιη以上、0.36 μιη以下。裏面側 透明層8之裏面電極層4側表面係平坦。此係因較厚地形成 裏面側透明層而基底層之凹凸形狀之影響減小。又，亦可 藉由化學機械研磨（CMp)法，藉由蝕刻裏面側透明層表面 而使表面平坦化。 又，作為裏面側透明層8，繼GZO膜之製膜後，亦可製 膜比GZO膜低折射率之透明層（例如Si〇2膜）。藉此，可進 一步提高裏面側之反射率，增大反射至光電轉換層之光之 光量。 (6)圖 3(a) 作為裏面電極層4將Ag膜/Ti膜藉由濺鍍裝置，在減壓氣 氛下，以製膜溫度：15(TC至200°C進行製膜。本實施形態 中’依序積層Ag膜：150 nm以上、500 nm以下，作為保護 142575.doc •16- 201032335
Ag膜之抗蝕效果高之Ti膜：i〇 nm以上、20 nm以下。或， 裏面電極層4亦可為具有25 nm至100 nm之膜厚之Ag膜與具 有15 nm至500 nrn之膜厚之A1膜之積層構造。 ⑺圖3(b) 將基板1設置於X-Y工作台’如圖之箭頭所示，從基板】 侧照射雷射二極體激發YAG雷射之第2諧波（532 nm)。雷射 光被光電轉換層3吸收，利用此時產生之高氣體蒸氣壓將 φ 裏面電極層4爆裂除去。脈衝振盪：1 kHz以上、1〇 kHz以 下’以使加工速度成為適當之方式調整雷射功率，對透明 電極層2之雷射姓刻線之250 μηι至4〇〇 μηι之橫側進行雷射 蝕刻，以形成槽12。 (8)圖 3(c)與圖 3(a) 為防止基板端部之雷射蝕刻加工部之短路，進行周圍膜 除去處理。將基板1設置於χ_γ工作台，從基板丨側照射雷 射二極體激發YAG雷射之第2諧波（532 nm)。以透明電極層 # 2與光電轉換層3吸收雷射光，利用此時產生之高氣體蒸氣 壓將裏面電極層4爆裂，除去裏面電極層4/光電轉換層3/透 明電極層2。脈衝振盪：i kHz以上、1〇 kHz以下，以使加 工速度成為適當之方式調整雷射功率，對距離基板丨之端 部5 mm至20 mm之位置，如圖3(c)所示，進行雷射蝕刻以 形成X方向絕緣槽15。又，圖3(c)中，因係光電轉換層3於 串聯連接方向切斷之X方向剖面圖，故本來應於絕緣槽U 位置表示存在研磨除去裏面電極層4/光電轉換層3/透明電 極層2之膜之周圍膜除去區域14之狀態（參照圖3(a))，但為 142575.doc •17· 201032335 便於對基板1之端部之加工進行說明，將於該位置表示γ方 向剖面而形成之絕緣槽作為Χ方向絕緣槽15進行說明。此 時，因γ方向絕緣槽於後續步驟進行基板丨周圍膜除去區域 之膜面研磨除去處理，故無設置必要。 因絕緣槽15藉由於距離基板丨之端5 111111至15 mm之位置 結束蝕刻，對於從太陽電池面板端部朝太陽電池模組6内 部之外部濕分浸入之抑制呈現有效效果，故而較好。 又，雖然前述為止之步驟中之雷射光係YAG雷射，但亦 存在可同樣地使用YV04雷射或光纖雷射等者。 (9) 圖4(a :從太陽電池膜面側所見之圖，b :從受光面之 基板側所見之圖） 為確保經由後續步驟之EVA等與背板24之健全之接著、 密封面，基板1周邊（周圍膜除去區域14)之積層膜因存在階 差且易剝離’故除去該膜形成周圍膜除去區域14。距離基 板1之端5〜20 mm遍及基板1之全周圍除去膜時，χ方向比 前述之圖3(c)步驟所設之絕緣槽15更靠近基板端側，γ方 向比基板端侧部附近之槽10更靠近基板端側，將裏面電極 層4/光電轉換層3/透明電極層2使用砥石研磨或喷砂研磨等 進行除去。 研磨屑或砥粒於洗淨處理基板1時除去。 (10) 圖 5(a)(b) 端子箱23之安裝部分係於背板24設置開口貫通窗取出集 電板。於該開口貫通窗部分複數層設置絕緣材而抑制來自 外部之濕分等之浸入。 142575.doc -18 - 201032335 由串聯排列之一方端之太陽電池發電單元，與另一方端 部之太陽電池發電單元使用銅箔集電，而以從太陽電池面 板裏侧之端子箱23之部分輸出電力之方式進行處理。為防 止銅箔與各部之短路而配置比銅箔寬更大之絕緣片。 將集電用銅箔等配置於特定位置後，以包覆太陽電池模 組0之整體且不從基板1露出之方式，配置eva(乙烯-醋酸 乙烯醋共聚物）等所構成之接著充填材片。 φ 於EVA之上，設置防水效果高之背板24。背板24於本實 施形態中係包含PET片/A1箱/PET片之3層構造，以使防水 防濕效果高。 將包括背板24配置於特定位置者，藉由層壓機於減壓氣 氛下進行内部之脫氣，一面以約l5〇〜16〇〇c下層壓，一面 使EVA交聯密著。 (11)圖 5(a) 於太陽電池模組6之裏側以接著劑安裝端子箱23。 參 （12)圖 5(b) 將銅箔與端子箱23之輸出電纜以焊料等連接，將端子箱 23之内部以封止劑（灌封劑）充填後密閉。以此完成太陽電 池面板5 0。 (13) 圖 5(c) 對至圖5(b)之步驟所形成之太陽電池面板5〇進行發電檢 查及特疋之性能試驗。發電檢查係使用AM〗· 5，全天日照 基準太陽光（1000 W/m2)之太陽光模擬器進行。 (14) 圖 5(d) 142575.doc -19- 201032335 於發電檢查（圖5(c))前後，以外觀檢查為始進行特定之 性能檢查。 對圖1所示之構造模型之三層型太陽電池，進行藉由從 玻璃基板側入射光之情形之FDTD(Finite Difference Time Domain)法之光學解析計算。圖1之各層之構成及膜厚按以 下所示設定。 透明電極層（F摻雜Sn〇2膜）：460 nm 基板側反射抑制層（Ti〇2膜）：〇·〇4 μιη 第1單元層 非晶質矽ρ層：10nm 非晶質石夕i層：200 nm 結晶質石夕η層：40 nm 第2單元層 結晶質矽ρ層：30 nm 結晶質矽i層：1.7 μιη 結晶質石夕η層：30 nm 第3單元層 結晶質矽ρ層：30 nm 結晶質鍺化矽i層：1.5 μιη、Ge濃度：20% 結晶質矽η層：30 nm 第2中間接觸層開口率：40% 裏面側透明層（GZO膜/Si02膜） Si02膜：0·02 μιη 裏面電極層（Ag膜）：160nm 解析時，將變動之數值以外之各表面形狀及膜厚設定為 下述之代表值後進行計算。 透明電極層之凹凸構造間距：1.5 μπι 透明電極層之山部 高度：0.8 μπι 142575.doc -20- 201032335 透明電極層之山部於凹凸構造之1間距所占之比例：35〇/〇 透明電極層之微小凹凸部間距：0.1 μπ1，高度：μιη 基板側反射抑制層之第1單元層側表面之微小凹凸部間 距：0.1叫，高度：0.1 μπι 第1單元層之第1中間接觸層侧表面之微小凹凸部間距： Ο·1 μιη ’ 高度：（Μ μιη 第1中間接觸層（GZ◦膜）平均膜厚：0.08 μη!
第1中間接觸層最大高度：0.42 μηι 第1中間接觸層之第2單元層側表面之微小凹凸部間距： 0.05 μηι，高度：〇·08 μπι 第2中間接觸層（GZ〇膜）平均膜厚：〇.03 μπι，凹凸構 造之高度：0.7 μηι 裏面側透明層GZO膜：0.23 μηι 又，第1中間接觸層之第2單元層側表面之凹凸構造之高 度，係前述GZO膜之最大高度與透明電極層之山部之高度 之和。 圖6至圖20係顯示三層型太陽電池單元之各層之表面形 狀及膜厚對單元短路電流所給予之影響之圖。各圖中，縱 軸係第1單元層至第3單元層所產生之短路電流之和。若藉 由光學解析計算可得到〇33%以上之電流值差則即使實 際製作之太陽電池單元中亦可存在優越之差值。 如圖6所示，凹凸構造之間距為12 A 〇 μηυ^ 下，特別係1.3 μηι以上、h5 μιη以下之範圍中，可看見短 路電流之增加。 142575.doc •21· 201032335 之尚度為0·2 μιη以上、 0.8 μηι以下之範圍，可 如圖7所示，透明電極層之山部 0.8 μηι以下，特別於0.3 μηι以上、 確認短路電流增加。 藉由使透明電極層之微小凹凸部之間距為〇〇5叫以 上、0.14 μιη以下，如圖8所示短路電流增加。又如圖9 所示，透明電極層之微小凹凸部之高度為〇 〇2叫以上、 Ο·1 μΠ1以下之範圍，短路電流增加。特別係0.03 μηι以上、 0·1 μηι以下之範圍，可使短路電流進一步增大。 如此，藉由將透明電極層表面之光電轉換層側表面之形 狀最佳化於前述範圍内，可使三層型太陽電池單元之短路 電流增大。其結果，可使太陽電池單元之輸出增大。 如圖10及圖11所示，藉由將基板側反射抑制層之第1單 兀層側之表面形狀最佳化，可使三層型太陽電池單元之短 路電流增大。若使基板側反射抑制層之第i單元層側表面 之微小凹凸部之間距為0.05 μιη以上、〇 14 μηι&下特別 係若為0.09 μηι以上、〇.u μιη以下，則短路電流將增加。 基板側反射抑制層之第i單元層側表面之微小凹凸部之高 度對單元短路電流之影響很大。藉由使基板側反射抑制層 之第1單元層側表面之微小凹凸部之高度為0 02 μηι以上、 0.1 μιη以.下，較好地為〇·03 μιη以上、〇丨μϊη以下，特別好 地為0·05 μηι以上、0J μιη以下，可使單元短路電流大幅增 大0 如圖12及圖13所示’藉由將第1單元層之第1中間接觸層 側之表面形狀最佳化’可使三層型太陽電池單元之短路電 142575.doc -22- 201032335 流增大。藉由使第1單元層之第丨中間接觸層表面之微小凹 凸部，其間距為0·05 μΓΠ以上、0.18 μηι以下，較好地為 0.07 μηι以上、0.15 μιη以下，其高度為〇 μιη以上、〇丄从瓜 以下，較好地為0.07 μιη以上、〇_l 以下，可使單元短路 電流增大。 如圖14及圖15所示，藉由使第丨中間接觸層之第2單元層 表面之微小凹凸部’其間距為〇.05 μιη以上、〇2 μιη以下， φ 高度為〇 μΠ1以上、〇.〇8 μπι以下，較好地為0.03 μιη以上、 0.08 μιη以下之範圍，可使單元短路電流增大。但，第【中 間接觸層表面之微小凹凸對單元短路電流所給予之影響， 與其他因子相比略小。 如圖16所示，藉由使第丨中間接觸層之平均膜厚為〇〇3 μηι以上、0·09 μιη以下，較好地為〇 〇5 μιη以上、〇 〇9叫 以下，可使短路電流增大。又，如圖17所示，藉由使第i 中間接觸層之最大高度為〇 μηι以上、〇 42 μηι以下’較好 • 地為〇_〇8 μιη以上、〇.42 μηι以下，可使短路電流增大。 第2中間接觸層之平均膜厚較好地為〇 〇3 μιη以上、〇 〇9 μπι以下之範圍。但’從圖18可知，對第凊施形態之太陽 電池單元之短路電流所給予之影響很小。 如圖19所示，藉由使第2中間接觸層之凹凸構造之高度 為〇·22 μΓΏ以上、〇.7 μιη以下，較好地為〇.3 μιη以上、〇.7 μηι以下，可使短路電流增大。 如圖20所示，裏面側透明層之GZO膜厚，有助於太陽電 池單元之短路電流提高。藉由使襄面側透明層之GZO膜厚 142575.doc -23· 201032335 為0.23 μιη以上、0.36 μηι以下，可使短路電流增大。 〈第2實施形態〉 第2實施形態之光電轉換裝置以三層型太陽電池為例進 行說明。 圖21係顯示第2實施形態之三層型太陽電池之構成之概 略圖。層構成及各層之組成與第1實施形態之太陽電池相 同。 第2實施形態之太陽電池中，透明電極層2之基板侧反射 抑制層7側表面係具有V字型之凹凸構造。凹凸構造之間距 以圖21所示之構造之橫寬表示，相當於ν字型形狀之重覆 單位。本實施形態中，凹凸構造之間距為〇3 μηι以上、5 pm 以下。V字型形狀表面相對於基板面之角度為仰角9時，仰 角Θ為15°以上、60。以下。 具有前述表面形狀之透明電極層（氧化錫膜）藉由常壓 CVD法等形成。使用常壓CVD法之情形，表面形狀可藉由 適當設定四氯化錫分壓、水蒸氣分壓、製膜溫度等製膜條 件而進行控制。 第2實施形態之基板側反射抑制層7(例如Ti〇2膜）係膜厚 0.002 μιη至0.06 μιη。基板側反射抑制層7之第i單元層91側 表面具有於模仿透明電極層2之大凹凸構造之表面形成微 小凹凸部之表面形狀。又，亦存在無微小凹凸部之情形。 該微小凹凸部之形狀與第1實施形態相同。 第2實施形態之第1單元層91之第！中間接觸層側之表 面，係成為於比基板侧反射抑制層7平緩傾斜之大凹凸構 142575.doc •24- 201032335 造之表面，形成微小凹凸部之表面形狀。第1單元層91之 微小凹凸部之形狀與第1實施形態相同。 第2實施形態之第1中間接觸層5a之第2單元層92側之表 面，係成為於例如以正弦曲線表示之大凹凸構造之表面， 形成微小凹凸部之表面形狀。 將第1中間接觸層5a之第2單元層92侧表面以正弦曲線表 示時之凹凸構造之高度係0 22 μιη以上、〇,64 μηι以下。 0 又，第1中間接觸層5a之平均膜厚係0.03 μηι以上、〇.〇9 μπι 以下。第2實施形態之第i中間接觸層5a之微小凹凸部之形 狀與第1實施形態相同。此處，第2實施形態之第丨中間接 觸層5a之第2單元層92側表面之凹凸構造之高度與第i中間 接觸層5a之最大高度一致。 第2實施形態之第2中間接觸層5b之第3單元層93側之表 面具有例如以正弦曲線表示之大凹凸構造。第2實施形態 中’第2中間接觸層5b係開口率40%。 φ 將第2中間接觸層5b以正弦曲線表示時之凹凸構造之高 度係0·22 μιη以上、0.64 μηι以下。又，第2中間接觸層5b之 平均膜厚係0.03 μιη以上、〇.〇9 μιη以下。此處，第2實施形 態之第2中間接觸層5b之第3單元層93側表面之凹凸構造之 高度與第2中間接觸層5b之最大高度一致。 第2實施形態之裏面側透明層8之GZO膜之裏面電極側表 面為平坦。裏面侧透明層8之平均膜厚為0.23 μιη以上、0.4 μηι以下。 對圖21所示構造模型之三層型太陽電池，進行光從玻璃 142575.doc -25- 201032335 基板側入射之情形之構造解析計算。對於圖21之各層除 透明電極層之膜厚：700 nm，基板側反射抑制層之膜厚： 0.06 μιη，第1單元層之非晶質矽丨層：200 nm，第2單元層 之結晶質矽i層：1.6 μιη，第3單元層之結晶質鍺化矽i層： 1.6 μιη，Ge濃度：20%，第2中間接觸層：開口率4〇%以 外’與第1實施形態為相同之構造及膜厚。 解析中，進行數值變動之表面形狀以外之各表面形狀及 膜厚’設定為下述之代表值進行計算。 透明電極層之間距：1 μιη 透明電極層之仰角：30。 基板側反射抑制層之第丨單元層側表面之微小凹凸間距： 0.1 μιη ’ 高度：0.1 μηι 第1單元層之第1中間接觸層側表面之微小凹凸間距： 0·1 μιη ’ 高度：〇」μηι 第1中間接觸層（GZO膜）平均膜厚：〇.〇3 μιη，凹凸構 造尚度：0.7 μιη 間距： 凹凸構 第1中間接觸層之第2單元層側表面之微小凹凸 0.05 μιη，高度：〇.〇8 μηι 第2中間接觸層（GZO膜）平均膜厚：〇.06 μηι 造南度0.64 μιη 裏面側透明層 GZO膜：0.4 μιη 圖22至圖26係顯示三層型太陽電池單元之各層之表面形 狀及膜厚對單元短路電流所給予之影響之圖。各圖中，縱 轴係第i單元層至第3單元層所產生之短路電流之和。又， 142575.doc -26 - 201032335 對於第1單元層之第i中間接觸層側表面之微小凹凸、第1 中間接觸層之第2單元層侧表面之微小凹凸及第2中間接觸 層之第3單元層側表面之微小凹凸，可得到與第！實施形態 相同之傾向。 圖22係顯示第1中間接觸層之平均膜厚對單元短路電流 所給予之影響。伴隨第1中間接觸層之平均膜厚增加，短 路電流減少。藉由第1中間接觸層之平均膜厚為〇.〇3 μιη以 上、0.09 μπι以下，較好地為〇.〇3 μηι以上、〇.〇8 μιη以下， 可成為高短路電流之太陽電池。 如圖23所示’第1中間接觸層之凹凸構造高度大大有助 於第2實施形態之太陽電池單元之短路電流提高。藉由使 第1中間接觸層之凹凸構造高度為0.22 μιη以上、0.64 μιη以 下’較好地為0.25 μιη以上、0.64 μηι以下，可使短路電流 大幅增大* 如圖24所示，藉由使第2中間接觸層之平均膜厚為〇.〇3 μηι以上、0·09 μηι以下，較好地為〇.〇3 μηι以上、〇.〇8 μπι 以下，可成為ifj短路電流之太陽電池。 如圖25所示，第2中間接觸層之凹凸構造高度有助於第2 實施形態之太陽電池單元之短路電流提高。藉由使第2中 間接觸層之凹凸構造商度為0.22 μιη以上、0.64 μπι以下， 較好地為0.25 μιη以上、0.64 μηι以下，可使短路電流大幅 增大。 圖26係顯示裏面側透明層之GZO膜厚對單元短路電流所 給予之影響。藉由使裏面側透明層之GZO膜厚為0.23 μιη 142575.doc -27- 201032335 以上、0.4 μιη以下，較好地為〇.38 μιη以上、〇 4 μιη以下， 可使短路電流增大。 前述實施形態中，雖已對三層型太陽電池進行了說明， 但本發明並非局限於該例者。例如具備結晶質鍺化矽^層 之單層型太陽電池、雙層型太陽電池亦可同樣地適用。 <實施例> (實施例1) 對於圖1所示構造模型之三層型太陽電池，將各層之構 成及膜厚按如下所示進行設定。 透明電極層（F摻雜Sn02膜）：460 nm 基板側反射抑制層（丁丨02膜）：0.04 μιη 第1單元層 非晶質矽ρ層： 10 nm 結晶質梦η層：40 nm 第2單元層 結晶質梦ρ層：30 nm 結晶質梦η層：30 nm 第3單元層 結晶質梦ρ層：30 nm 結晶質矽η層：30 nm 第1中間接觸層（GZO膜）：0.08 μιη(平均膜厚） 第2中間接觸層（GZO膜）：0_03 μιη(平均膜厚），開口 率：40% 裏面側透明層 GZO膜：0.23 μιη
Si〇2膜：0.02 μιη 裏面電極層（Ag膜）：160 nm 各層之表面形狀係設定為前述第1實施形態之表面形狀 142575.doc -28 - 201032335 之代表值。 將第3單元層之鍺化矽i層之Ge濃度為10%至35%之範圍 内之值時可得到單元短路電流11 mA/cm2之各單元層之i層 膜厚藉由FDTD法之光學解析進行計算。 (實施例2) 對於圖21所示構造模型之三層型太陽電池，將各層之構 成及膜厚按如下所示進行設定。
透明電極層（F摻雜Sn02膜）：700 nm 基板側反射抑制層（Ti〇2膜）：0.06 μπι 第1單元層 非晶質矽ρ層：10nm 結晶質石夕η層：40 nm 第2單元層 結晶質矽ρ層：30 nm 結晶質石夕η層：30 nm 第3單元層 結晶質矽ρ層：30 nm 結晶質石夕η層：30 nm 第1中間接觸層（GZO膜）：0·03 μιη(平均膜厚） 第2中間接觸層（GZO膜）：0.06 μπι(平均膜厚） 裏面側透明層 GZO膜：0.23 μιη
Si〇2膜：0.02 μιη 裏面電極層（Ag膜）：160nm 各層之表面形狀係設定為前述第2實施形態之表面形狀 之代表值。 將第3單元層之鍺化矽i層之Ge濃度為10%至35%之範圍 内之值時可得到單元短路電流11 mA/cm2之各單元層之i層 142575.doc -29- 201032335 膜厚藉由FDTD法之光學解析進行計算。 (比較例） 對於具有與圖21相同構造模型之三層型太陽電池單元， 除第1中間接觸層與第2中間接觸層分別為〇 nm(即，未設 第1及第2中間接觸層），裏面側透明層為GZ〇膜：8〇 nm， 透明電極層之凹凸構造之間距：0.3 μιη以外，各層之構成 及膜厚與實施例2相同。又，比較例中，未設定實施例2所 適用之各層之表面形狀，而成為平行於各層正下方之表面 之表面形狀。又，第3單元層之鍺化矽丨層之&濃度為 40%。 關於比較例之三層型太陽電池單元，將可獲得單元短路 電流11 mA/cm2之各單元層之i層膜厚藉由FDTC^^之光學 解析進行計算。 圖2 7顯示關於實施例1及比較例之三層型太陽電池單 元’於各Ge濃度可實現短路電流η mA/cm2之各單元層之i 層膜厚。圖28顯示關於實施例2及比較例之三層型太陽電 池單元，於各Ge濃度可實現短路電流u mA/cm2之各單元 層之i層膜厚。同圖中’橫轴係Ge濃度，縱軸係i層膜厚。 無論哪種構造’第1單元層i層之膜厚均大致相同。 實施例1及實施例2之太陽電池單元中，相對於比較例， 可大幅降低第2單元層i層之膜厚。實施例之第2單元層w 根據Ge濃度的不同幾乎無變化。 實施例1中’相對於比較例，可降低第3單元層丨層之膜 厚。特別係Ge濃度10%至3 5%之範圍中，第3單元層丨層之 I42575.doc -30- 201032335 膜厚可大幅降低至2000 nm以下《又，各單元層i層之媒厚 之和’即使最大Ge濃度10%之情形亦為3120 nm，可比比 較例之各單元層i層之膜厚之和（6230 nm)低。 實施例2中’以Ge濃度為15%至35%之範圍，可將第3翠 元層1層之膜厚降低至比較例之膜厚以下。又，各單元層i 層之膜厚之和，即使最大Ge濃度1 〇%及15%之情形亦為 4200 nm，可比比較例之各單元層丨層之膜厚之和低。 φ 如此，實施例之太陽電池單元，因與比較例之太陽電池 單元為同一電流輸出，但可降低各單元層丨層之膜厚，故 可實現低成本化。特別係因可降低第3單元層之鍺化矽W 之膜厚，故可大幅降低成本。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示第1實施形態之光電轉換裝置之構成之概略 園， 圖2(a)〜(e)係說明使用第i實施形態之光電轉換裝置之製 9 造方法製造太陽電池面板之一實施形態之概略圖； 圖3(a)〜(c)係說明使用第！實施形態之光電轉換裝置之製 造方法製造太陽電池面板之一實施形態之概略圖； 圖4(a)、（b)係說明使用第丨實施形態之光電轉換裝置之 製造方法製造太陽電池面板之一實施形態之概略圖； 圖5(a)〜(d)係說明使用第丨實施形態之光電轉換裝置之製 造方法製造太陽電池面板之一實施形態之概略圖； 圖6係顯示透明電極層之凹凸構造之間距與第α施形態 之三層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； •31 · 142575.doc 201032335 圖7係顯示透明電極層之山部之高度與第】實施形態之三 層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖8係顯示透明電極層之微小凹凸部之間距與第！實施形 態之二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖9係顯不透明電極層之微小凹凸部之高度與第丨實施形 態之三層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； / 圖10係顯不基板側反射抑制層之第i單元層側表面之凹 凸形狀之間距與第〗實施形態之三層型太陽電池單元之短 路電流之關係圖； 圖π係顯示基板側反射抑制層之第】單元層側表面之凹 凸形狀之高度與第丨實施形態之三層型太陽電池單元之短 路電流之關係圖； 圖12係顯示第丨單元層之第1中間接觸層側表面之凹凸形 狀之間距與第丨實施形態之三層型太陽電池單元之短路電 流之關係圖； 圖13係顯示第丨單元層之第i中間接觸層側表面之凹凸形 狀之高度與第i實施形態之三層型太陽電池單元之短路電 流之關係圖； 圖Μ係顯示第1中間接觸層之第2單元層側表面之凹凸形 狀之間距與第i實施形態之三層型太陽電池單元之短路電 流之關係圖； 圖15係顯示第1中間接觸層之第2單元層側表面之凹凸形 狀之高度與第1實施形態之三層型太陽電池單元之短路電 流之關係圖； 142575.doc •32· 201032335 圖16係顯不第1中間接觸層之平均膜厚與第1實施形態之 三層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖17係顯不第1中間接觸層之凹凸構造之最大高度與第1 貫施之—層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖18係顯不第2中間接觸層之平均臈厚與第1實施形態之 三層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖19係顯不第2中間接觸層之凹凸構造之高度與第1實施 ❷形態之二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖20係顯示襄面側透明層之平均膜厚與第！實施形態之 二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖21係顯不第2實施形態之光電轉換裝置之構成之概略 圖； 圖22係顯不第1中間接觸層之平均膜厚與第2實施形態之 二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖23係顯不第1中間接觸層之凹凸構造之高度與第2實施 ❿ 之二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖24係顯示第2中間接觸層之平均膜厚與第2實施形態之 二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖25係顯示第2中間接觸層之凹&構造之高度與第2實施 形心 、之二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 圖26係顯不裏面側透明層之平均膜厚與第2實施形態之 二層型太陽電池單元之短路電流之關係圖； 係顯示對於實施例1及比較例之三層型太陽電池單 凡結晶質錯化矽i層中之Ge濃度與可實現短路電流i i 142575.doc -33- 201032335 mA/cm2之各單元層之i層膜厚之關係圖；及 圖28係顯示對於實施例2及比較例之三層型太陽電池單 元，結晶質鍺化矽i層中之Ge濃度與可實現短路電流i i mA/cm2之各單元層之〖層膜厚之關係圖。 【主要元件符號說明】 1 基板 2 透明電極層 2a 山部 2b 微小凹凸部 3 光電轉換層 4 裏面電極層 5a 第1中間接觸層 5b 第2中間接觸層 6 太陽電池模組 7 基板側反射抑制層 8 裏面側透明層 91 第1單元層 92 第2單元層 93 第3單元層 100 光電轉換裝置
142575.doc -34-

Claims (1)

  1. 201032335 七、申請專利範圍： 1· 一種光電轉換裝置，其特徵在於： 於基板上至少具備透明電極層、光電轉換層及襄面電 極層； 前述透明電極層之設有前述光電轉換層之侧之表面， 具備包含山部與設於該山部之表面之微小凹凸部之凹凸 構造；
    前述透明電極層之前述凹凸構造之間距為i · 2 上、1·6 μιη以下。 μιη以 2. 如請求項1之光電轉換裝置， μιη以上、〇.8 μιη以下。 其中前述山部之高度為〇.2 3·如請求項!之光電轉換裝置’其中前述微小凹凸部中之 凸部之間距為0.05 μιη以上、〇14 μιη以下。 4.如請求们之光電轉換裝置，其中前述微小凹凸部中之 凸部之高度為0.02 μιη以上、01 μιη以下。 粵5.如請求項⑴中任一項之光電轉換裝置其中前述光電 轉換層至少具備最接近於前述基板之第i單元層、與形 成於該第1單元層上之第2單元層； 於前述第1單元層與前述第2單元層之間，具備其設有 前述第2單元層之側之表面成為以正弦曲線表示之凹凸 構造之第1中間接觸層； 該第1中間接觸層之平均膜厚為003 以下； μιη以上、〇.〇9 μιη μιη以 前述第1中間接觸層之前述凹凸構造之高度為〇 142575.doc 201032335 上、0.42 μιη以下。 6. ---- /U 电 其中前述光電轉換層進& 具備形成於前述第2單元層上之第3單元層；、層進而 於前述第2單元層料以3單 前述第3單元層之側 /、備其δ又有 ^ ^ ^ 側之表面成為以正弦曲線表示之凹凸 構造之第2中間接觸層； I凹凸 該第2中間接觸層之平 以下； 十勺膜厚為〇·〇3 μπι以上、〇.〇9帅 前述第2中間接觸層 以上、〇·7 μηι以下。 之前述凹凸構造之高度為〇22 μιη
    7.如叫求項1至4中任—項之光電轉換裝置，其中前述光電 轉換層具備結晶質鍺化碎W，該結晶質錯化石夕i層中之 錯淡度為10原子％以上、35原子。/。以下。 8·如請求項5之光電轉換裝置，其中前述光電轉換層具備 。阳產鍺化矽i層，s亥結晶質鍺化矽丨層中之鍺濃度為1〇 原子％以上、35原子％以下。 9.如請求項6之光電轉換裝置，其中前述光電轉換層具備❹ 結晶質鍺化矽i層，該結晶質鍺化矽丨層中之鍺濃度為ι〇 原子％以上、35原子％以下。 1〇, 一種光電轉換裝置，其特徵在於： 於基板上至少具備透明電極層、光電轉換層及裏面電 極層； 前述透明電極層之設有前述光電轉換層之側之表面具 有V字型之凹凸構造； 142575.doc -2 - 201032335 前述透明電極層之前述凹凸構造之間距為 11 上、5 μπι以下’相對於平行於基板之面之前述透明電極 層之别述凹凸構造之凸部傾斜為1 5。以上、6 0。以下； 别述光電轉換層具備結晶質鍺化矽i層，該結晶質鍺化 夕1層中之鍺濃度為10原子〇/〇以上、35原子％以下。 —種光電轉換裝置用基板，其特徵在於： 於基板上設有包含透明氧化物之透明電極層； A ”亥^明電極層之與前述基板成相反側之表面，具備包 及叹於該山部之表面之微小凹凸部之凹凸構造； 則述透明電極層之前述凹凸構造之間距為1.2 _以 、U师以下，前述山部之高度為〇 〇8 μπι以下； 卜山从丄 微小凹凸部中之凸部之間距為〇.05㈣以上、〇.14 下。，前述凸部之高度為0.02 _以上、μ μΐη以 142575.doc
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