TW201230372A - Photoelectric conversion device - Google Patents

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201230372 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種光電轉換裝置及光電轉換裝置之製造 方法。 本申請案係基於2〇10年10月28日於日本申請之日本專利 特願20^-2424^號而主張優先權，並將其内容引用於本 文中。 【先前技術】 近年來’ S電轉換裝置通常利用於太陽電池或光感測器 等十，尤其於太陽電池中，自能量之有效利用之觀點出發 開始廣泛地普及。尤其利用有單晶石夕之光電轉換裝置之每 單位面積之能量轉換效率優異。然而，另一方面，利用有 單晶石夕之光電轉換裝置係使用將單晶石夕晶鍵切片而成之石夕 晶圓:因此於晶錠之製造中耗費大量之能量，導致製造成 本變南。例如，於作為太陽電池而設置於屋外等之大面積 之光電轉換裝置利用單晶石夕而製造之情形時，現狀為相當 花費成本。因此，利用有可更廉價地製造之非晶態（非晶 質）石夕薄膜（以T，亦記為「a_Si薄膜」）之&電轉換裝置可 抑制成本而製造，故逐漸普及。 然而，利用有該非晶態（非晶質）石夕薄膜之光電轉換裝置 與利用有單晶石夕或多晶石夕等之結晶型之光電轉換裝置相 比，轉換效率較低。因此，作為提高光電轉換裝置之轉換 效率之方法，提出有將2個光電轉換單元積層而設為串聯 型之方法Μ列如，如圖6所示，使用配置有透明導電膜 159699.doc 201230372 之絕緣性之透明基板101，於該透明導電膜1〇2上，依序重 疊ax置pin型之第一光電轉換早元1〇3、及pin型之第二光電 轉換單元104，該pin型之第一光電轉換單元1〇3依序積層 有P型半導體層131、i型石夕層（非晶質石夕層）132、η型半導體 層133 ’該pin型之第二光電轉換單元ι〇4依序積層有ρ型半 導體層141 ' i型矽層（結晶質矽層）142、n型半導體層143。 進而，已知有於第二光電轉換單元1〇4上配置有背面電極 105之串聯型之光電轉換裝置1〇〇(例如，參照專利文獻丨）。 於此種串聯構造之光電轉換裝置中，背面電極105包含 Ag(銀）等導電性之光反射膜。藉此，背面電極1〇5使穿透 第一光電轉換單元103及第二光電轉換單元104之光反射， 並再次返回至第二光電轉換單元1〇4及第一光電轉換單元 103 ’而提南光之利用效率。 又’為避免Ag相對於構成光電轉換單元之81之内部擴 散’於第一光電轉換早元1〇4與背面電極ι〇5之間，插入有 包含 GZO(Gallium doped Zinc Oxide，氧化鋅鎵）(TCO (Transparent Conducting Oxide，透明導電氧化物））等之擴 散防止層。 然而’存在如下問題：穿透第一光電轉換單元1 03及第 二光電轉換單元104之光由上述擴散防止層吸收，有損基 於Ag之背面反射之效果，而無法效率良好地將太陽光利用 於光轉換。 [先前技術文獻] [專利文獻] 159699.doc 201230372 [專利文獻1]曰本專利第3589581號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 本發明係鑒於此種先前之情況而研發者，其第一目的在 於提供一種串聯構造之光電轉換裝置，該光電轉換裝置避 免於背面電極之光吸收，提高光之利用效率，而提高光電 轉換效率。 又，本發明之第二目的在於提供一種可藉由簡便之方法 製造提高光電轉換效率之争聯構造之光電轉換裝置的光電 轉換裝置之製造方法。 又本發明之第二目的在於提供一種光電轉換裝置，其 係包括包含結晶質之矽系薄膜之pin型之光電轉換單元之 f一構造的光電轉換裝置，避免於背面電極之光吸收，提 尚光之利用效率，而提高光電轉換效率。 又’本發明之第四目的在於提供一種可藉由簡便之方法 製造提高光電轉換效率之單一構造之光電轉換裝置的光電 轉換裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段] 本發明為解決上述課題以達成相關目的，而採用有以下 之手段， 即， ⑴本發明之-態樣之光電轉換裝置包括：透明導電膜，其 α置於基板上；pin型之第一光電轉換單元及第二光電轉 換單元，其積層有P型半導體層、實質上為本徵之i型半導 159699.doc 201230372 體層、及n型半導體層；於上述透明導電膜上，依序設置 有上述第-光電轉換單元、上述第二光電轉換單元、及背 面電極，構成上述第二光電轉換單元之上述p型半導體層 及j述1型半導體層包含結晶質之矽系薄膜；構成上述第 二光電轉換單元之上.型半導體層配置於構成上述第二 光電轉換單元之上述i型半導體層與上述背面電極之間， 且包含含氧之微晶之矽系薄膜；構成上述第二光電轉換單 元之上述η型半導體層之厚度為大於1〇〇人且8〇〇 A以下之 範圍。 (2) 上述（1)之光電轉換裝置中，較佳為於構成上述第二光 電轉換單it之上述i型半導體層與上述n型半導體層之間， 配置有包含非晶態之矽系薄膜之丨型半導體層作為障壁 層。 (3) 上述⑴或（2)之光電轉換裝置中，較佳為於構成上述第 二光電轉換單元之上述11型半導體層與上述背面電極之 ^進而配置有包含微晶之石夕系薄膜之p型半導體層。 (4) 本發明之一態樣之光電轉換裝置之製造方法中，該光電 轉換裝置包括設置於基板上之透明導電膜、以及積層有p 型半導體層、實質±為本徵以型半導體層及n型半導體層 之pin型之第-光電轉換單元及第二光電轉換單元；於上 述透明導電膜上，依序設置有上述第一光電轉換單元、上 述第一光電轉換單元、及背面電極；構成上述第二光電轉 換單元之上述P型半導體層及上述i型半導體層包含結晶質 之矽系薄m ’構成上述第二光電轉換單元之上述n型半導 I59699.doc 201230372 體層配置於構成上述第二光電轉換單元之上述丨型半導體 層與上述背面電極之間，且包含含氧之微晶之矽系薄膜· 構成上述第二光電轉換單元之上述n型半導體層之厚度為 大於100 Α且800 Α以下之範圍；該製造方法係至少依序成 膜上述第一光電轉換單元之上述p型半導體層、上述丨型半 導體層、上述η型半導體層，上述第二光電轉換單元之上 述Ρ型半導體層、上述i型半導體層、上述η型半導體層； 且於成膜上述第二光電轉換單元之上述半導體層時， 導入含氧氣體。 (5)本發明之一態樣之光電轉換裝置包括：透明導電膜，其 形成於基板上；及pin型之第三光電轉換單元，其積層有

型半導體層、實質上為本徵之i型半導體層、及_半導體P 層丄且於上述透明導電模上，依序設置有上述第三光電轉 換单7G、及背面電極；上述p型半導體層及上述i型半導體 層包含結晶質之石夕系薄膜；上述„型半導體層配置於上述i 型半導體層與上述背面電極之間，且包含含氧之微晶之石夕 系溥膜；上述η型半導體層之厚度為大於1〇〇入且_入以 下之範圍。 ⑹本發明之-態樣之光電轉換裝置之製造方法中， 轉換裝置包括設置於基板上之透明導電膜、以及積層有 型半導體層、實質上為本徵之i料導料^型半導體戶 之—型之第三光電轉換單元；於上述透明導電膜上^ 序設置有上述第三光電轉換單元及背面電極；上述p型斗 導體層及上述i型半導體層包含結晶質切㈣膜；上述】 159699.doc 201230372 型半導體層配置於上述；型丰遙 丄千等體層與上述背面電極之 間，且包含含氧之微晶之矽系薄膜；上述η型半導體層之 厚度為大於⑽AJ*_ Α以下之範圍；該製造方法係至少 依序成膜上述ρ型半導體層、上述丨型半導體層、上述η塑 何體層；且於成膜上述第三光電轉換單元之上述η型半 導體層時，導入含氧氣體。 [發明之效果] 於上述（1)之光電轉換裝置（裝置Α)中，藉由將構成第二 光電轉換單元之以設為含有氧之微晶之石夕系薄膜，而與 第二光電轉換單元之i型半導體層之折射率相比，η型半導 體層之折射率下降.藉此，可使未由第一光電轉換單元及 第二光電轉換單元之各i型半導體層完全吸收而穿透之 光’藉由構成第二光電轉換單元之η型半導體層與i型半導 體層之折射率之差而MnS半導體層反射，並再次返回至 各丨型半導體層。藉此，可延長光程長度，從而可提高光 之利用效率。又，構成第二光電轉換單元之η型半導體層 自光之行進方向觀察時配置於較背面電極更靠近前方，因 此可抑制於背面電極之擴散防止層之光吸收。其結果，根 ‘ 據本光電轉換裝置，可提供一種提高光電轉換效率之串聯 構造之光電轉換裝置。 又’於上述（4)之光電轉換裝置之製造方法（以下，亦稱 為「裝置Α之製法」）中，依序形成包含結晶質之矽系薄膜 之P型半導體層、i型半導體層，並於i型半導體層上，形成 含有氧之微晶之矽系薄膜之η型半導體層。藉此，所獲得 159699.doc 201230372 光電轉換裝置可藉由使穿透i型半導體層之光於構成第 一光電轉換單元之n型半導體層反射並再次返回至各i型半 導體層@延長光程長度，從而光之利用效率提高。其結 果，根據士光電轉換裝置之製造方法，可提供一種可簡^ 製^提间光電轉換效率之串聯構造之光電轉換裝置的 電轉換裝置之製造方法。 於上述（5)之光電轉換裝置（裝置B)中，藉由將構成第三 光電轉換單元之n型半導體層設為含有氧之微晶之石夕系薄 膜而導體層之折射率下降。藉此，可使未由第： 光電轉換單元之丨型半導體層完全吸收而穿透之光，藉： 構成第三光電轉換單元之n型半導體層與i型半導體層之折 射率之差而於n層反射，並再次返回至i層。藉此，可延長 光程長度’從而可提高光之利用效率。又，構成第三光電 轉換單元之η型半導體層自光之行進方向觀察時配置於較 背面電極更靠近前方，因此可抑制於背面電極之擴散防止 層之光吸收。其結果，根據本光電轉換裝置，可提供一種 提高光電轉換效率之單一構造之光電轉換裝置。 又，於上述（6)之光電轉換裝置之製造方法（以下，亦稱 為「裝置Β之製法」）中，依序形成包含結晶質之矽系薄膜 之Ρ型半導體層、i型半導體層，並於i型半導體層上形成八 有氧之微晶之矽系薄膜之n型半導體層。藉此，所獲得之 光電轉換裝置可藉由使穿透i型半導體層之光於〇型半導體 層反射並再次返回至i層’而延長光程長度，從而光之利 用效率提高。其結果，根據本光電轉換裝置之製造方法， 159699.doc 201230372 可提供帛可簡便地製造提高光電轉換效率之串聯構造之 光電轉換裝置的光電轉換裝置之製造方法。 【實施方式】 以下’基於圖式對本發明之光電轉換裝置及其製造方法 之一實施形態進行說明。 <第一實施形態> 於本實施形態中’對本發明之光電轉換裝置之第一實施 形態進行說明^光電轉換裝置為積層有作為第一光電轉換 單7G之非晶矽型之光電轉換裝置、及作為第二光電轉換單 元之微晶矽型之光電轉換裝置之串聯構造，列舉該光電轉 換裝置為例並基於圖式進行說明。 圖1係表示光電轉換裝置之層構成之構造剖面圖。 於本發明之光電轉換裝置10A(10)中，在基板丨之一面la 上設置有透明導電膜2，於該透明導電膜2上依序重疊有第 光電轉換單元3及第二光電轉換單元4。第一光電轉換單 元3及第二光電轉換單元4係均積層有p型半導體層⑶層）、 貫質上為本徵之i型半導體層（i層）、及η型半導體層（n層）， 而形成pin型之光電轉換單元。進而，於第二光電轉換單 元4上，重疊設置有背面電極5。此處，所謂實質上為本 徵’表示即便包含微量之雜質，費米能階亦處於禁帶之大 致中央，而作為pin型之i型半導體層發揮功能。 基板1由例如玻璃或透明樹脂等太陽光之穿透性優異且 具有耐久性之絕緣材料形成。於該基板！上，設置有透明 導電膜2。作為透明導電膜2，由例如ITO(Indium Tin 159699.doc • 11 - 201230372

Oxide，氧化銦錫）或Sn〇2、ZnO等具有透光性之金屬氧化 物形成，且藉由真空蒸鍍法或濺鍍法形成。 於δ亥光電轉換裝置1 〇A( 1 〇)中，如圖i中以中空箭頭所 示，自基板1之另一面1 b側入射太陽光s。 又，第一光電轉換單元3具有包括p型半導體層（p 層）31、實質上為本徵之丨型半導體層（i層）32、及n型半導體 層（η層）33之pin構造。即，藉由將ρ型半導體層&層）、 實質上為本徵之1型半導體層（丨層）32、及η型半導體層（η 層）33依序積層而構成第一光電轉換單元3。 該第一光電轉換單元3為由例如非晶態（非晶質）矽系材 料所形成之光電轉換單元。第一光電轉換單元3之口型半導 體層（Ρ層）31之厚度例如為8〇 Α，丨型半導體層（i層）32之厚 度例如為2_ A，η型半導體層（n層）33之厚度例如為2〇〇 A 〇 第-光電轉換單元3之P層31、i層32、4 33分別於不同 之電楽CVD(Ch_Cal Vapor Depositi〇n，化學氣相沈積）反 應室内形成。 第二光電轉換單元4具有包括？型半導體層（？層）41、實 質上為本徵之i型半導體層(i層)42、及n型半導體層(η層)43 之pin構造。即，藉由將ρ型半導體層&層）41、實質上為本 徵之i型半導體層（i層）42、及n型半導體層⑽）43依序積層 而構成第二光電轉換單元4。 該第二光電轉換單元4為由包含結晶f之㈣材料所形 成之光電轉換單元。 159699.doc δ -12- 201230372 而且，尤其於本實施形態之光電轉換裝置1〇八（1⑴中， 構成第二光電轉換單元4之p型半導體層（p層）41、及實質上 為本徵之i型半導體層（i層）42包含結晶質之石夕系薄膜。 又，構成第二光電轉換單元4之η型半導體層（11層）43配置於 構成第二光電轉換單元4之i型半導體層（i層）42與背面電極 5之間。又，n型半導體層（n層）43包含含有氧之微晶之矽系 薄膜，η型半導體層（η層）43之厚度為大於10〇 a且8〇〇 Α以 下之範圍。 通過第一光電轉換單元3及第二光電轉換單元*之各丨層 32、42之光中之一部分光未由各i層32、42吸收。此處， 由於構成第二光電轉換單元4之η層43包含含有氧之微晶之 矽系薄膜（例如SiO)，故而η層43之折射率低於丨層42之折射 率°藉此’可使未由第一光電轉換單元3及第二光電轉換 單元4之各1層32、42吸收而穿透之光，藉由η層43與i層42 之折射率之差而於η層43反射並再次返回至i層42。其結 果’可延長光程長度，從而光之利用效率提高。又，由於 折射率較i層42低之η層43自光之行進方向觀察時配置於較 背面電極5更靠近前方，故而可抑制於背面電極5之擴散防 止層之光吸收。藉此，於第一實施形態之光電轉換裝置 10Α(1〇)中，可提高光電轉換效率。 又’於本發明之光電轉換裝置10A(10)中，構成第二光 電轉換單元4之n層43之厚度大於100 A且為800 A以下。 於η層43之厚度大於100 A且為8〇〇 a以下時，與作為不 含氧之微晶矽之η層之厚度形成為3〇〇 A之情形相比，短路 159699.doc 13 201230372 電流（Jsc)增大。若η層43之厚度厚於800 A，則與作為微晶 石夕之n層43之厚度為300 A之情形相比，短路電流（Jsc)減 少。又’若η層43之厚度為1〇〇 A以下，則不會作為η層發 揮功能，從而轉換效率下降。 進而’若考慮轉換效率，則η層43之厚度較佳為300 Α以 上且700 A以下。由於在η層43之厚度為300 A以上且700 A 以下之範圍内開路端電壓（v〇c)具有峰值，故而轉換效率 亦於該範圍内獲得較高之值。 又’於將藉由雷射拉曼顯微鏡觀測到之因分散於11層43 中之非晶相而產生之拉曼散射光的強度設為13、因分散於 η層43中之微晶相而產生之拉曼散射光之強度設為卜之情 形時，η層43中之結晶化率[Ic除以1&所得之值，以下記為 (1〇/叫]為1.11。可知（1(^)為1〇以上時為微晶。1^層43之 (Ic/Ia)較佳為1.〇以上。 第二光電轉換單元4之p型半導體層（p層）41之厚度例如 為BO A，i型半導體層（丨層）42之厚度例如為丨5〇〇〇 半導體層（η層）43之厚度例如為3〇〇 A。 進而，於該光電轉換裝置10A(10)中，較佳為第二光^ 料單元4中’於i型半導體層（i層）42與η型 層M3之間’配置有包含非晶態之 作為障壁層45。 膜之1型+導㈣ 由於第二光電轉換單元4中，在包含社曰挤 * . » 日日質之矽系镇Η 之1層42與η層43之間，配置有包含非晶態之矽 、， 作為障壁層45，故而可藉由該障壁層之斗、膜之以 月b ’使向η層令 14 I59699.doc

201230372 逆流之電洞（Hole)向p層側反射’從而提高短路電流（Jsc)。 又’於該障壁層45之作用下可增大微晶單元之帶隙，從而 提高開路電壓（Voc)。 如上所述，於本發明之第1實施形態之光電轉換裝置10 中，可藉由插入障壁層45而提高Voc與Jsc，從而可提高第 二光電轉換單元4之發電效率。其結果，可提高裝置整體 之光電轉換效率。 障壁層45之厚度較佳為例如1 〇〜200 A之範圍。例如，可 設為50 A。於障壁層45之厚度為〇〜200 A之範圍内，認可 光電轉換效率增大之效果。於障壁層45之厚度為50 A以上 之祀圍内’雖Jsc下降’但另一方面，Voc、曲線因子（ρρ) 增大，藉此整體上光電轉換效率提高。 又’於將藉由雷射拉曼顯微鏡觀測到之因分散於障壁層 45中之非晶相而產生之拉曼散射光的強度設為ja、因分散 於障壁層45中之微晶相而產生之拉曼散射光之強度設為ic 的情形時，構成光電轉換裝置1〇Α(10)之障壁層45之結晶 化率[Ic除以la所得之值，以下記為（ic/ia)]未達丨〇。該障 壁層45可與微晶單元之i層42之結晶化率（Ic/Ia)無關地獨立 控制。即，藉由採用此種層構造’光電轉換裝置1〇可提高 Jsc。 藉由此種層構造而使長波長區域之發電效率提高，於微 晶串聯型薄膜太陽電池中，可將光電轉換效率提高1%左 右。 背面電極5只要包含Ag(銀）或A1(鋁）等導電性之光反射膜 159699.doc 15 201230372 P可4背面電極5可藉由例如濺鍍法或蒸鍍法 又，背面又 亦可设為於第二光電轉換置 導體層(，盘背…f先電轉換早…〇型半

SnO、… 之間，形成有包含IT0或 2 η導電性氧化物之層的積層構造。 其次’對用以製造上述構成 製造方法進行說明。冑成之先電轉換裳置1〇Α⑽之 _光電轉換裝置之製造方法可為依序形成第—光電轉換單 兀3之Ρ層31、1層32、η層33 ’於第-光電轉換單元3之η層 33上，依序形成構成第二光電轉換單元4之？層41、丨層 &且於構成第二光電轉換單以以㈣上，形成構成第 一光電轉換單元4之η層43。 又’於光電轉換裝置之製造方法中’較佳為依序形成包 含結晶質之矽系薄膜之？層41、丨層42，於丨層42.上，形成包 含結晶質之矽系薄膜之η層43。藉此，可使11層43中含有 氧，因此所獲得之光電轉換裝置〗〇可藉由使穿透i層42之 光於構成第二光電轉換單元4之〇層43反射並再次返回至i 層’而延長光程長度，從而光之利用效率提高。如上所 述’藉由使第二光電轉換單元4之η層43中含有氧，可簡便 地製造光電轉換效率提高之串聯構造之光電轉換裝置1〇。 以下’按照步驟順序，對本發明之第1實施形態之光電 轉換裝置之製造方法進行說明。 首先’如圖2Α所示，準備成膜有透明導電膜2之絕緣性 透明基板1。繼而，如圖2Β所示，於絕緣性透明基板1上所 成膜之透明導電膜2上，分別於不同之電漿CVD反應室内 159699.doc -16-

S 201230372 形成第一光電轉換單元3之p型半導體層31、i型矽層（非晶 質矽層）3 2、η型半導體層33、及第二光電轉換單元4之p型 半導體層41。即’形成第一光電轉換單元3之η型半導體層 33上設置有構成第二光電轉換單元4之ρ型半導體層41的光 . 電轉換裝置第一中間品10a。 對光電轉換裝置第一中間品l〇a之形成步驟進行說明。 p型半導體層3 1為例如非晶石夕（a-Si)之ρ層，且係於個別 之反應室内藉由電漿CVD法於如下之條件下成膜該p層： 基板溫度為 170~200°C，施加RF(Radio Frequency，射頻） 功率為40 W，反應室内壓力為70〜120 Pa，就反應氣體流 量而言，甲矽烷（SiH4)為150 seem，氫（H2)為470 seem，將 氫作為稀釋氣體之二硼烷（B2H6/H2)為45 seem，甲烷（CH4) 為 300 seem 〇 緩衝層為例如非晶矽（a-Si)之i層，且係於個別之反應室 内藉由電漿CVD法於如下之條件下成膜該i層：基板溫度 為170〜200°C，施加RF功率為40 W，反應室内壓力為 60〜120 Pa，就反應氣體流量而言，曱矽烷（SiH4)為150 seem，氫（H2)為 1500 seem ’ 甲院（CH4)為 200 seem。 * 又’ i型矽層（非晶質矽層）32為例如非晶矽（a-Si)之i層， - 且係於個別之反應室内藉由電漿CVD法於如下之條件下成 膜該i層：基板溫度為170〜200°C，施加RF功率為40 W，反 應室内壓力為40〜120 Pa，就反應氣體流量而言，曱矽烷 (SiKU)為 300 seem。 進而，η型半導體層33為例如非晶矽（a-Si)之η層，且係 159699.doc -17- 201230372 於個別之反應室内藉由電漿CVD法於如下之條件下成膜該 η層：基板溫度為170〜200°C，施加RF功率為1〇〇〜1〇〇〇 W’反應室内壓力為70-1000 Pa ’就反應氣體之流量而 言’甲矽烷（SiH4)為 20~150 seem，氫（H2)為 550 〜2000 seem，將氫作為稀釋氣體之膦（ph3/H2)為15〜60 seem。 P型半導體層41為例如微晶石夕（pc-Si)之p層，且係於個別 之反應室内藉由電漿CVD法於如下之條件下成膜該p層： 基板溫度為170〜200°C，施加RF功率為750 W,反應室内 壓力為500〜1200 Pa，就反應氣體流量而言，曱矽烷（SiH4) 為30 seem，氫（H2)為9000 seem，將氫作為稀釋氣體之二 硼烷（B2H6/H2；^ 12 seem ° 繼而，使第二光電轉換單元4之p型半導體層4丨暴露於大 氣中後，如圖2C所示，在暴露於大氣中之p型半導體層41 上，於同一電漿CVD反應室内形成構成第二光電轉換單元 4之i型石夕層（結晶質矽層）42，形成障壁層45，形成n型半導 體層43，且形成ρ型半導體層46。即，形成第一光電轉換 單元3上設置有第二光電轉換單元4之光電轉換裝置第二中 間品1 〇 b。 ，.廬而，於第二光電轉換單元4之P型半導體層46上形成背 面電極5’藉此成為如圖1所示之光電轉換裝置ι〇Α(ι〇)。 對光電轉換裝置S二中間品1Gb之形成步驟進行說明。 i型石夕層（結晶質石夕層）42為例如微晶石夕⑽-叫之⑽，且 係於與η型半導體層43同-反應室内藉由電漿cvd法於如 下之條件下成膜該巧：基板溫度為，施加功 159699.doc -】8_ 201230372 率為550 W，反應室内壓力為500〜1200 Pa，就反應氣體流 量而言，甲矽烷（8丨仏）為38%(^，氫（112)為2700 3(^„1。 障壁層45為例如非晶矽（a-Si)之i層，且係於與丨型半導體 層42同一反應室内藉由電漿CVD法於如下之條件下成膜該 i層.基板溫度為17〇〜200°C，施加RF功率為40 W，反應室 内壓力為40〜120 Pa，就反應氣體流量而言，甲矽烷（Μ%) 為 3 00 seem 〇 η型半導體層43為例如含有氧之微晶矽（gC_Si〇)之n層， 且係於與i型矽層（結晶質矽層）42同一反應室内藉由電漿 CVD法於如丁之條件下成膜該^層：基板溫度為 170〜200 C，施加RF功率為1〇〇〇 w，反應室内壓力為 500〜9〇〇 Pa，就反應氣體流量而言，曱矽烷（SiH4)為20 seem，氫（h2)為丨2000 sccm，將氫作為稀釋氣體之膦 (3 2)為 15 seem，一氧化碳（C〇2)為 20 seem。又，亦可 使用N〇2或〇2等代替c〇2。 P型半導體層46為例如微晶氧化矽（pc-Si)之p層，且係於 與η型氧化矽層（結晶質氧化矽層）43同一反應室内藉由電漿 CVD法於如下之條件下成膜該ρ層：基板溫度為 170〜200 C ’施加RF功率為75〇界，反應室内壓力為 5〇0〜1200 Pa，就反應氣體流量而言，甲矽烷（SiH4)為30 seem，氫(h2)為9〇〇〇 sccm ’將氫作為稀釋氣體之二硼烷 (B2H6/H2)為 12 seem。 八人基於圖式對該光電轉換裝置丨〇Α(ΐ 〇)之製造系統 進行說明》 159699.doc •19· 201230372 本發明之光電轉換裝置10之製造系統依序配置有第一成 膜裝置、暴露裝置、及第二成膜裝置。 第一成膜裝置為將複數個稱為⑯室之成膜反應室連結成 直線狀而配置之所謂的直線型：該成膜反應室分別單獨地 形成第一光電轉換單元3之p型半導體層31、丨型矽層（非晶 質石夕層）32、n型半導體層33、及第二光電轉換單元4之^ 半導體層41之各層。 暴露裝置使第二光電轉換單元4ip層暴露於大氣中。 第二成膜裝置係於同一成膜反應室内，同時處理複數個 基板而形成第二光電轉換單元4之i型矽層（結晶質矽 層）42、障壁層45、η型半導體層43、p型半導體層46之所 謂的批次型。 將該光電轉換裝置10之製造系統示於圖3。 如圖3所示，製造系統包括：第一成膜裝置6〇 ;第二成 膜裝置70 ;及暴露裝置80,其將第一成膜裝置6〇中所處理 之基板暴露於大氣中後’向第二成膜裝置7〇移動。 製造系統中之第一成膜裝置60係配置有最初搬入基板且 設為減壓環境下之裝入（L : Lord)室61。再者，於[室61之 後段’根據製程亦可設置將基板溫度加熱至一定溫度之加 熱腔室。接下來’形成第一光電轉換單元3之p型半導體層 31之p層成膜反應室62、形成該第一光電轉換單元3之丨型 矽層（非晶質矽層）32之i層成膜反應室63、形成該第一光電 轉換單元3之η型半導體層33之η層成膜反應室64、形成第 二光電轉換單元4之ρ型半導體層41之ρ層成膜反應室65連 159699.doc -20· 201230372 續地呈直線狀配置。而且’最後配置將減壓狀態恢復至大 氣環境且搬出基板之取出（UL : Unlord)室66而構成。 此時，於圖3中A地點，準備如圖2A所示般成膜有透明 導電膜2之絕緣性透明基板1。又，於圖3中b地點，形成光 電轉換裝置1 0之第一中間品1 〇a，其如圖2B所示般於絕緣 性透明基板1上所成膜之透明導電膜2上，設置有第一光電 轉換單元3之p型半導體層31、i型矽層（非晶質矽層）32、η 型半導體層33、及第二光電轉換單元4之？型半導體層41之 各層。 又’製造系統中之第二成膜裝置7〇配置有裝入、取出 (L/UL)室71，該裝入、取出室71係一開始搬入在第一成膜 裝置6 0中經處理之光電轉換裝置丨〇之第一令間品i 〇 a且設 為減壓環境下、或者將處於減壓下之基板設為大氣環境而 搬出基板。接下來，經由該裝入、取出（L/UL)室71配置有 pin層成膜反應室72而構成，該pin層成膜反應室72可於同 一反應至内，在第二光電轉換單元4之卩型半導體層41上依 序形成第二光電轉換單元4之i型矽層（結晶質矽層）42、障 壁層45、η型半導體層43、p型半導體層46，且可同時處理 複數個基板。 此時，於圖3中C地點，形成如圖2C所示般於第一光電 轉換單兀3上設置有第二光電轉換單元4之光電轉換裝置 之第二中間品1 〇b。 又’於圖3中’直線型之第一成膜裝置6〇表示為同時處 理2個基板，i層成膜反應室63表示為由4個反應室63&、 159699.doc -21 · 201230372 63b、63c、63d構成。又，於圖3中，批次型之第二成膜裝 置70表示為同時處理6個基板。 根據上述光電轉換裝置之製造方法，於作為非晶質光電 轉換裝置之第一光電轉換單元3之ρ層31、i層32、η層33上 預先形成作為結晶質光電轉換裝置之第二光電轉換單元4 之Ρ層41，且於其上形成第二光電轉換單元4之丨層42、障 壁層45、η層43、ρ層40，藉此可使第二光電轉換單元 層42之結晶化率分佈之控制變得容易。 尤其藉由在同一成膜室内，於第二光電轉換單元層 42與η層43之間形成障壁層45，可獲得具有良好特性之光 電轉換裝置10。 又’於暴露在大氣中之ρ型半導體層41上，形成構成第 二光電轉換單元4之i型矽層（結晶質矽層）42、障壁層45、η 型半導體層43、ρ層46時，較理想的是於形成該i層42之 前，對暴露於大氣中之第二光電轉換單元4之口層41實施含 OH自由基之電漿處理或者氩電漿處理。 含OH自由基之電漿處理係於個別之成膜室内，在附有 透明金屬氧化物電極（透明導電膜2)之玻璃基板丨之透明金 屬氧化物電極上，形成第一光電轉換單元3ip層、丨層、η 層及第二光電轉換單元4之ρ層41後，於含OH自由基之電 桌處理室内進行。其後，可於個別之成膜室内成膜構成第 二光電轉換單元4之i型矽層（結晶質矽層）42、障壁層45、η ^半導體層43' ρ型半導體層46，亦可於同一處理室内繼 含ΟΗ自由基之電漿處理之後接著積層第二光電轉換單元4 159699.doc •22· 201230372 之⑽42、障壁層45、n層43、p層46。 处於同一處理室内繼含〇H自由基之電漿處理之後 接著形成第二光電轉換單元4之i層42、障壁層45、n層 43、p層46之情形時，於每次處理時在成膜室内以含自 由基之電漿實施處理。藉此，可達到殘留雜質氣體pH3之 刀解去除。因此，即便於同一處理室内反覆進行第二光電 轉換單元4之疇42、障壁層45、η層43、p層46之成膜，亦 可獲得良好之雜質分佈，從而可獲得良好之發電效率之積 層薄膜光電轉換裝置1〇。 又，於對第二光電轉換單元4之ρ層W實施之含〇Η自由 基之電漿處理中，作為製程氣體，較理想的是使用包含 C〇2、CH2〇2或Η2〇與Η2之混合氣體。即，於含〇Η自由基 之電漿之生成時，可藉由在成膜室内通入有（c〇2+H2)、 (CH2〇2+H2)或者（H2〇+H2)之狀態下，對電極間施加例如 13.5 MHz、27 MHz、40 MHz等高頻而有效地生成。於該 含OH自由基之電漿之生成中，亦可使用（HC〇〇CH3+H2)、 (CH3〇H+H2)等醇類、甲酸酯類等含氧烴類。然而，於c雜 虞里之增加成為問題之系中，較佳為使用（c〇2 + H2)、 (CH202+H2)或（Η20+Η2)。 於該含OH自由基之電漿之生成中對電漿生成氣體使用 C02時，系中需要H2之存在，但於（CH2〇2+H2)、<H2〇+H2) 以外’使用（HCOOCH3+H2)、（CH3〇H+H2)等醇類、甲酸酯 類等含氧烴類時，系中不一定需要h2之存在。 如上所述’若實施含OH自由基之電漿處理，則與〇自由 159699.doc 23· 201230372 基相比，反應穩定且不會對下層造成損傷，從而對介隔形 成於第一光電轉換單元3之p層31、j層32上之微晶相分散 於非晶質結晶相中之η層33而形成的第二光電轉換單元4之 ρ層41之表面活性有效果。因此，可實現第二光電轉換單 元4之ρ層41之表面活化，有效地對積層於其上之第二光電 轉換單元4之i層42之結晶生成發揮作用，從而即便於大面 積之基板中，亦可獲得均勻之結晶化率分佈。 代替含OH自由基之電漿處理而進行氫電漿處理，亦可 獲得與含OH自由基之電漿處理相同之效果。 又，於個別之成膜室内形成於第一光電轉換單元3之非 晶質之P層31、i層32上的結晶質之〇層33及第二光電轉換 早TC4之ρ層41可為於非晶質之非晶矽（a_Si)層中分散有微 晶石夕⑽-叫之膜，Φ可為於非晶質之非晶氧切（a_si〇)層 中分散有微晶矽(，Si)之膜。然而，為獲得於基板之大面 積化時所需的基於結晶質光電轉換層之i層及η層之結晶成 長核之生成的均勻之結晶化分佈率’較佳為於非晶質之非 晶氧化矽（a-SiO)層中分散有微晶矽bc_Si)之膜。 如上所述’於非晶質之非晶氧切（a_SiQ)層巾分散有微 晶石夕W-Si)之膜可調整為較非晶外·叫半導體層低之折 射率/此成為波長選擇反射膜，藉由將短波長光封入至 頂部單元側’可實現轉換效率之提高。 又’不論該光封人效果之有無，於非日^之非晶氧化石夕 (a-SiO)層中分散有微晶矽（^c Si)之膜均可藉由含自由 基之電漿處理，有效地對第二光電轉換單元4之丨層似。 159699.doc 201230372 層4 3之結晶成長核之生成發揮作用’從而即便於大面積之 基板中’亦可獲得均勻之結晶化率分佈。 又’作為構成第一光電轉換單元3之n層33，亦可包含奸 晶質之矽系薄膜。即，於非晶質之第一光電轉換單元3之ρ 層31、i層32上，形成結晶質之η層33、及結晶質之第二光 電轉換單元4之ρ層41。 此時，較理想的是，形成於非晶質之第一光電轉換單元 3之ρ層31、i層32上之結晶質之η層33及第二光電轉換單元 4之ρ層41於在個別之成膜室内形成第一光電轉換單元3之卩 層31、i層3 2後’不進行大氣開放而連續地形成。 即’於在形成第一光電轉換單元3之ρ層31、i層32、及n 層33後’進行大氣開放，並於另一成膜室内形成第二光電 轉換單元4之ρ層41、i層42、η層43之方法中，根據對基板 進行大氣開放而放置之時間、溫度、環境等，伴隨因第一 光電轉換單元3之i層3 2之劣化引起之元件性能之劣化。 因此’於形成第一光電轉換單元3之ρ層31、i層32後， 不進行大氣開放而連續地形成結晶質之η層33、及第二光 電轉換單元4之ρ層41。 如上所述，將形成有結晶質之η層33、及第二光電轉換 單元4之ρ層41之基板於個別或同一成膜室内，藉由含〇Η 自由基之電漿處理將表面活化並進行結晶核生成，繼而積 層結晶質之第二光電轉換單元4之i層42，藉此可獲得大面 積地具有均勻之結晶化率分佈之良好之發電效率的積層薄 膜光電轉換裝置10Α(1〇) ^ 159699.doc •25- 201230372 〈第二實施形態> 其次，對本發明之第二實施形態進行說明。 再者，於以下之說明中，主要對與上述第一實施形態不 同之部分進行說明，對與第一實施形態相同之部分，省略 其說明。 圖4係表示本實施形態之光電轉換裝置1〇Β(ι〇)之層構成 之構造剖面圖。 /於上述第一實施形態中，對串聯構造之光電轉換裝置進 行了說明，但本發明並不限定於串聯構造，亦可應用單一 構造之光電轉換裝置。 於該光電轉換裝置10B(10)中，在基板丨之一面u上設置 有透明導電膜2’於該透明導電膜2上，依序積層p型半導 體層（P層）81、實質上為本徵之丨型半導體層（丨層）82、及n型 半導體層（η層）83，從而形成pin型之第三光電轉換單元8。 而且，第二實施形態之光電轉換裝置1〇Β(ι〇)中，構成 第三光電轉換單元8之p層81、丨層82包含結晶質之矽系薄 、:又，構成第二光電轉換單元8之η層83配置於構成第三 光電轉換單元之丨層82與背面電極5之間，且包含含有氧之 微晶之矽系薄膜，η層83之厚度為200〜400 Α之範圍。 於該光電轉換裝置10B⑽中，構成第三光電轉換單元8 之η層83亦包含含有氧之微晶之矽系薄膜，因此n層之折 射率低於1層82之折射率。藉此，可使未由i層82吸收而穿 透之光，藉由η層83與丨層82之折射率之差而於n層以反 射’並再次返回至i層82。藉此，可延長光程長度，從而 159699.doc -26- 201230372 提高光之利用效率。又，折射率較i層82低之n層83自光之 行進方向觀察時配置於較背面電極5更靠近前方，因此可 抑制於背面電極5之擴散防止層之光吸收。其結& H 轉換裝置10Β(1〇)之光電轉換效率提高。 又’於該光f轉換裝置⑽中’亦較佳為第三光電 轉換單元8中’於i型半導體層。層)—n型半導體層(n 層）83之間’配置有包含非晶態之♦系薄媒之i層作為障壁 層85。 進而’於光電轉換裝置10B⑽中，在構成第三光電轉 換單元8之η型半導體層（11層）83與背自電極$之間，亦可進 而配置有包含微晶之碎系薄膜之p型半導體層⑽你。 而且’本發明之第二實施形態之光電轉換裝置·。〇) 之製造方法係依序形成構成第三光電轉換單元8之口層Η、 1層82 ’於第三光電轉換單元…層以上，形成構成第三光 電轉換單元8之η層83。 構成第三光電轉換單元Sip層81、丨層82、11層83均可與 上述第一實施形態之構成第二光電轉換單元4之？層4i、i 層42、η層43相同地形成。 如上所述，藉由使η層43中含有氧，所獲得之光電轉換 裝置10Β(10)可使穿透i層82之光於11層83反射並再次返回至 i層82，藉此可延長光程長度，從而光之利用效率提高。 其結果，根據本發明，可提供一種可簡便地製造提高光電 轉換效率之争聯構造之光電轉換裝置的光電轉換裝置之製 造方法。 159699.doc -27- 201230372 [實施例] 其次’對光電轉換裝置，進行如下之實驗。藉由各實施 例及比較例製造之光電轉換裝置及其製造條件如下。 製作串聯構造之光電轉換裝置，並進行實驗。 再者，光電轉換裝置於任一實施例中均使用大小為丨〗〇〇 mmxl400 mm之基板而製造。 <實施例1> 實施例1係於基板上，分別在不同之成膜室内連續地形 成作為第一光電轉換單元之包含非晶質之非晶矽（a_si)系 薄膜之p層、緩衝層、包含非晶質之非晶矽（a_Si)系薄膜之； 層、该1層上之包含微晶矽（pC_Si)之n層，及構成第二光電 轉換單元之包含微晶矽hc_Si)之卩層。其後，將第二光電 轉換單7L之p層暴露於大氣中，並且使用氫作為製程 氣體對第二光電轉換單元之P層實施氫電漿處理後，於該p 層上形成構成第二光電轉換單元之包含微晶矽（^c_si)2 i 層、包含非晶質之非晶矽（a_Si)系薄膜之丨層（障壁層）、包 含含有氧之微晶矽（^^-8丨0)之11層、及包含微晶矽之 ρ層。 於實施例1中，第一光電轉換單元之？層、i層、11層、及 . 第二光電轉換單元之P層係於個別之反應室内藉由電漿 CVD法而成膜’第二光電轉換單元之i層、n層、及形成於 第二光電轉換單元之η層上之丨層係於同一成膜室内藉由電 聚CVD法而成膜。 將第一光電轉換單元之P型半導體層31於如下之條件下 159699.doc -28- 201230372 成膜為80 A之膜厚.基板溫度為17〇C ’施加RF功率為4 0 W，反應室内壓力為80 Pa，就反應氣體流量而言，曱石夕烧 (SiH4)為1 50 seem ’氫（H2)為470 seem，將氫作為稀釋氣體 之二硼烷（B2H6/H2)為 45 seem，甲烷（CH4)為 300 seem。此 時之成膜速度為132 A/分鐘。 又’將緩衝層於如下之條件下成膜為60 A之膜厚：基板 溫度為170。(：，施加RF功率為40 W，反應室内壓力為60 Pa，就反應氣體流量而言，曱矽烷（SiH〇為150 seem，氫 (H2)為1500 seem ’甲烷（CH4)為200 seem。此時之成膜速 度為55 A/分鐘。 又’將第一光電轉換單元之i詹於如下之條件下成膜為 2000 A之膜厚.基板溫度為170，施加RF功率為4 0 W， 反應室内壓力為40 Pa，就反應氣體流量而言，曱矽烧 (SiHU)為300 seem。此時之成膜速度為146 A/分鐘。 進而，將第一光電轉換單元之n層於如下條件下成膜為 5〇 Α之膜厚.基板溫度為17〇，施加RF功率為1〇〇 w， 反應室内壓力為80 Pa’就反應氣體之流量而言，甲矽院 (SiH4)為150 seem，氫（H2)為550 seem，將氫作為稀釋氣體 之膦（PHs/H2)為60 seem。此時之成膜速度為239 A/分鐘。 進而’將η層於如下之條件下成膜為15〇 a之膜厚：基板 溫度為170。(：，施加RF功率為1〇〇〇 w，反應室内壓力為 800 Pa，就反應氣體之流量而言，氫（h2)為2〇〇〇 sccm，將 鼠作為稀釋氣體之膦(ΡΗ3/^2)為15 seem。此時之成膜速度 為191 A/分鐘。 I59699.doc •29· 201230372 其次’將第二光電轉換單元之P層於如下之條件下成膜 為150 A之膜厚：基板溫度為17〇t，施加^功率為75〇 W，反應室内壓力為1200 Pa，就反應氣體流量而言，甲矽 烷（SiH4)為30 seem，氫（H2)為9000 seem，將氫作為稀釋氣 體之二硼烷（B2H6/H2)為12 seem。此時之成膜速度為197 分鐘。 又’此處使第二光電轉換單元之P層暴露於大氣中，於 如下之條件下對該p層實施電漿處理：基板溫度為丨卯艽’ 電源頻率為13.56 MHz ’反應室内壓力為7〇〇 pa，作為製 程氣體之H2為1000 seem » 繼而’將第二光電轉換單元之丨層於如下之條件下成膜 為15000 A之膜厚：基板溫度為17(rc，施加RF功率為55〇 W，反應室内壓力為1200 Pa，就反應氣體流量而言，曱矽 烧（SiH4)為38 seem，虱（H2)為2700 seem。此時之成膜速度 為247 A/分鐘。 又’將障壁層於如下之條件下成膜為10〇 A之膜厚：基 板溫度為170°c，施加RF功率為40 W，反應室内壓力為40 Pa，就反應氣體流量而言，甲矽烷（SiH4)為3〇〇 sccm。此 時之成膜速度為115 A/分鐘。 繼而’將第二光電轉換單元之η層於如下之條件下成膜 為300 Α之膜厚：基板溫度為i70°C ’施加RF功率為1〇〇〇 W，反應室内壓力為800 pa ’就反應氣體流量而言，曱石夕 烧（SiH4)為20 seem ’氫（H2)為12000 seem，將氫作為稀釋 氣體之膦（PH3/H2)為150 seem，二氧化碳（C〇2)為20 159699.doc •30- 201230372 seem ° 此時之成膜速度為94 A/分鐘。 進而，將P層於如下之條件下成膜為50 A之膜厚：基板 溫度為170°C，施加RF功率為750 W，反應室内壓力為 1200 Pa，就反應氣體流量而言，甲矽烷（SiH4)為3〇 seem ’氫（H2)為9000 seem ’將氫作為稀釋氣體之二蝴炫 (B2H6/H2)為12 seem。此時之成膜速度為197 A/分鐘。 <比較例1 > 除於第二光電轉換單元中，由微晶矽（pC-Si)構成n層以 外’與實施例1相同地製作串聯構造之光電轉換裝置。 即’將第二光電轉換單元之η層於如下之條件下成膜為 300 Α之膜厚.基板溫度為170C ’施加RF功率為1〇〇〇 W’反應室内壓力為800 Pa ’就反應氣體流量而言，曱石夕 烷（SiH4)為20 seem ’氫（H2)為12000 sccni，將氫作為稀釋 氣體之膦（PHa/H2)為15 seem。此時之成膜速度為174人/分 鐘。 將與串聯構造之光電轉換裝置相關之實驗結果示於表 1 ° 於實施例1及比較例1之光電轉換裝置中，以i 〇〇 • mW/cm2之光量照射AML5之光，於25t下測定短路電流 - (JSC)與開路電壓（Voc)作為輸出特性。將其結果示於表i ^ 又，將關於實施例1及比較例丨之光電轉換裝置之波長與 發電效率之關係示於圖5。 159699.doc •31· 201230372 [表i]

Jsc (mA/cm2) Voc (mV) Jsc(QE) a-Si μο-Si 總計 比較例1 11.04 1340 11.013 10.83 21.85 實施例1 11.17 1340 11.265 11.07 22.33 如表1及圖5所示，可知由含有氧之微晶矽（gC_Si〇)構成 第二光電轉換單元之n層之本光電轉換裝置（實施例〇與由 微晶矽（pc-Si)構成η層之先前之光電轉換裝置（比較例1}相 比，顯示出良好之特性。 又，如自圖5顯而易見，可知藉由利用含有氧之微晶矽 (pc-SiO)構成第二光電轉換單元之〇層，因光反射效果而於 第一光電轉換單元、第二光電轉換單元之任一者中光電轉 換效率均得以提高。 又，如表1所示，於第一光電轉換單元' 第二光電轉換 單元之任一者中均可提高短路電流（JSC)。 以上，對本發明之一實施形態之光電轉換裝置及光電轉 換裝置之製造方法進行了說明，但本發明並不限定於此， 可於不脫離發明之主旨之範圍内進行適當變更。 [產業上之可利用性] 本發明可廣泛地應用於光電轉換裝置及光電轉換裝置之 製造方法。 、 【圖式簡單說明】 圖1係表不本發明之第一實施形態之光電轉換裝置（裝置 Α)之層構成的一例之剖面圖。 159699.doc

S •32· 201230372 圖2A係表 例的說明圖 圖2B係表示圖1所 例的說明圖 • 圖2C係表示圖1所示之光電轉換裝 例的說明圖。 示圖1所示之光電轉換裝置之製造 方法之步驟 示之光電轉換裝置之製造 方法之步 置之製造方法之 步驟 略圖 圖3係表示製造該光電轉換裝置之製造系統之— 例之概 圖4係表示本發明之第二實施形態之光電轉換裝 B)之層構成的一例之剖面圖。 置（裝置 圖5係表示關於實施例之光電轉換裝 率之關係之圖。 置之波長與發電效 圖6係表示先前之光電轉換裝置之一例之剖面圖 【主要元件符號說明】

1 基板 2 透明導電膜 3 第一光電轉換單元 4 第二光電轉換單元 5 背面電極 8 第三光電轉換單元 1〇Α(1〇) 光電轉換裝置 l〇B(l〇) 光電轉換裝置 31 P型半導體層 32 1型矽層（非晶質矽層） 159699.doc -33- 201230372 裝入室 Ρ層成膜反應室 63d) i層成膜反應室 η層成膜反應室 ρ層成膜反應室 取出室 33 41 42 43 45 46 60 61 62 63(63a ' 63b、63c、 64 65 66 70 71 72 80 81 82 83 85 n型半導體層 P型半導體層 i型矽層（結晶質矽層） η型半導體層 障壁層 Ρ型半導體層 第一成膜裝置 第二成膜裝置 裝入、取出室 pin層成膜反應室 暴露裝置 P型半導體層 i型矽層（結晶質矽層） η型半導體層 障壁層 159699.doc • 34·

Claims (1)

1. 201230372 七、申請專利範圍： 1. 一種光電轉換裝置，其特徵在於包括： 透明導電膜’其設置於基板上；及 pin型之第一光電轉換單元及第二光電轉換單元，其積 . 層有P型半導體層、實質上為本徵之i型半導體層、及11型 半導體層； - 。於上述透明導電膜上，依序設置有上述第一光電轉換 單元、上述第一光電轉換單元、及背面電極； 構成上述第二光電轉換單元之上述p型半導體層及上 述丨型半導體層包含結晶質之矽系薄膜； 構成上述第二光電轉換單元之上述11型半導體層配置 於構成上述第二光電轉換單元之上述i型半導體層與上述 背面電極之間，且包含含氧之微晶之矽系薄膜； 構成上述第二光電轉換單元之上述㈣半導體層之厚 度為大於100 A且800 A以下之範圍。 2·如請求们之光電轉換裝置’其中於構成上述第二光電 轉換單元之上述i型半導體層與上述_半導體層之間， 配置有包含非晶態之㈣薄膜之丨型半導體層作為障壁 層0 3. 4. 如請求項⑷之光電轉換裝置，其中於構成上述第二光 電轉換單元之上述η型半導體層與上述背面電極之間， 進而配置有包含微晶之矽系薄膜之P型半導體層。 一種光電轉換裝置之製造 換裝置包括設置於基板上 方法’其特徵在於：該光電轉 之透明導電膜、以及積層有P 159699.doc 201230372 型半導體層、實質上為本微 勺不徵之丨型丰導體層及n型半導體 層之pin型之第一光電轉換單 … 科換早兀及第二光電轉換單元；於 上述透明導電膜上，依岸执番女L丄* , 依序5又置有上述第一光電轉換單 …述第二光電轉換單元、及背面電極，且 、構成上述第二光電轉換單元之上述㈣半導體層及上 述1型半導體層包含結晶質 曰貝^矽系潯膑，構成上述第二光 電轉換單元之上述η型半導許禺 土干等體層配置於構成上述第二光 電轉換單元之上述丨型本逡 4尘牛導體層與上述背面電極之間，且 包含含氧之微晶之碎系薄膜·错士、^够 导犋，構成上述第二光電轉換單 元之上述η型半導體層之厚度為大於1〇〇入且_入以下 之範圍；該製造方法係 至少依序成膜上述第一光電轉換單元之上述p型半導 體層、上述!型半導體層、上述n型半導體層，上述第二 光電轉換單it之上述ρ型半導體層、上述㈤半導體層、 上述η型半導體層；且 於成膜上述第二光電轉換單元之上述η型半導體層 時’導入含氧氣體。 5· 一種光電轉換裝置，其特徵在於包括： 透明導電膜，其設置於基板上；及 pin型之第二光電轉換單元，其積層有ρ型半導體層、 實質上為本徵之i型半導體層、及n型半導體層；且 於上述透明導電膜上’依序設置有上述第三光電轉換 單元、及背面電極； 上述ρ型半導體層及上述i型半導體層包含結晶質之矽 159699.doc 201230372 系薄膜； 上述η型半導體層配置於上述i型半導體層與上述背面 電極之間’且包含含氧之微晶之矽系薄膜； 上述η型半導體層之厚度為大於1〇〇人且8〇〇 A以下之 範圍》 — 6. 一種光電轉換裝置之製造方法，其特徵在於：該光電轉 換裝置包括設置於基板上之透明導電膜、以及積層有p 型半導體層、實質上為本徵之i型半導體層及nS半導體 層之Pin型之第三光電轉換單元；於上述透明導電膜上， 依序設置有上述第三光電轉換單元及背面電極；上述p 型半導體層及上述i型半導體層包含結晶質之石夕系薄膜. 上述η型半導體層配置於上述丨型半導體層與上述背面電 極之間，且包含含氧之微晶之矽系薄膜丨上述η型半導 體層之厚度為大於1〇〇 Α且800 Α以下之範圍；該製造方 法係 至>、依序成膜上述P型半導體層、上述i型半導體層、 上述η型半導體層；且 於成膜上述第三光電轉換單元之上述η型半導體層 時，導入含氧氣體。 159699.doc