TWI500172B - 光電轉換裝置和其製造方法 - Google Patents

Description

光電轉換裝置和其製造方法

本發明係關於一種能夠利用光來產生電能的光電轉換裝置及該光電轉換裝置的製造方法。

利用光伏效應將所受到的光直接轉換成電力而輸出的光電轉換裝置的一種的太陽電池沒需要像現有的發電方式那樣中途進行能量轉換為熱能或動能。因此，太陽電池具有如下優點：即使預料當生產或設置太陽電池時耗費燃料的事實，也以二氧化碳為典型的溫室效應氣體、包含有害物質的排出氣體的每發電量的排出量比基於化石燃料的能源少得多。此外，從太陽射入地球上的一個小時的光能相當於人類在一年間所耗費的能量。當生產太陽電池時必要的原料也基本上豐富，例如，矽的資源量近乎無限。太陽光發電具有能夠滿足世界上的能量需求的很大可能性，並且它作為對儲藏量有限度的化石燃料的代替能量而肩負期待。

利用pn接面或pin接面等半導體接面的光電轉換裝置可以被分類為利用一個半導體接面的單接面類型以及利用多個半導體接面的多接面類型。其中將帶隙不同的多個半導體接面在光前進的方向上配置為彼此重疊的多接面類型的太陽電池可以將包括從紫外線到紅外線的廣泛波長的光的太陽光以更高轉換效率並且沒有浪費的方式轉換成電能。

作為光電轉換裝置的製造方法，例如提案如下方法：藉由將形成有pin接面(或者pn接面)的兩個基板以彼此相對的方式貼合在一起以使該兩個基板位於外側，形成所謂的機械疊層(mechanical stack)結構的方法(例如，參照專利文獻1)。藉由採用這種結構，可以消除起因於疊層結構的製造製程的限制，而實現轉換效率更高的光電轉換裝置。

[專利文獻1]　日本專利申請公開第2004-111557號公報

然而，因為在專利文獻1所示的光電轉換裝置中，利用絕緣樹脂將pin接面和pin接面貼合在一起，所以採用將半導體接面串聯連接的多接面類型的疊層結構是很困難的。因此，當要求更大的電動勢時，很難採用上述結構。此外，也很難藉由以串聯連接的方式層疊三層以上的半導體接面來形成進一步的多層結構。

鑒於上述課題而所公開的發明的一種實施例的目的之一在於提供一種可以簡單的方法製造的多接面類型的光電轉換裝置。

所公開的發明的一種實施例是一種光電轉換裝置，包括：具備光電轉換功能的第一單元；具備光電轉換功能的第二單元；具備將第一單元及第二單元固定並電連接的功能的結構體。

所公開的發明的另一種實施例是一種光電轉換裝置，包括：形成在第一基板上的具備光電轉換功能的第一單元；形成在第二基板上的具備光電轉換功能的第二單元；具備將第一單元及第二單元固定並電連接的功能的結構體。

在上述結構中，較佳的是，藉由使第一單元及第二單元中間夾著結構體而相對，將第一基板及第二基板配置在外側。

此外，較佳的採用如下結構：第一單元包括由第一導電膜和第二導電膜夾持的第一光電轉換層，並且，第二單元包括由第三導電膜和第四導電膜夾持的第二光電轉換層。在此，可以採用如下結構：第一光電轉換層包括第一p型半導體層及第一n型半導體層，並且，第二光電轉換層包括第二p型半導體層及第二n型半導體層。此外，也可以採用如下結構：在第一p型半導體層和第一n型半導體層之間具有第一i型半導體層，並且，在第二p型半導體層和第二n型半導體層之間具有第二i型半導體層。

較佳在上述結構中，第一單元或第二單元包括非晶矽、結晶矽、單晶矽中的任一種。

所公開的發明的另一種實施例是一種光電轉換裝置的製造方法，包括如下步驟：形成具備光電轉換功能的第一單元；形成具備光電轉換功能的第二單元；利用包括導電體的樹脂將第一單元和第二單元固定並電連接。

此外，所公開的發明的另一種實施例是一種光電轉換裝置的製造方法，包括如下步驟：在第一基板上形成具備光電轉換功能的第一單元；在第二基板上形成具備光電轉換功能的第二單元；利用包括導電的樹脂將第一單元和第二單元固定並電連接。

在上述結構中，較佳的是，藉由使第一單元及第二單元中間夾著結構體而相對，將第一基板及第二基板配置在外側。

此外，較佳的是，作為第一單元而形成由第一導電膜、第一光電轉換層、第二導電膜構成的疊層結構，並且，作為第二單元而形成由第三導電膜、第二光電轉換層、第四導電膜構成的疊層結構。在此，第一光電轉換層可以藉由層疊第一p型半導體層和第一n型半導體層來形成，並且，第二光電轉換層可以藉由層疊第二p型半導體層和第二n型半導體層來形成。此外，也可以在在第一p型半導體層和第一n型半導體層之間形成第一i型半導體層，並且，在第二p型半導體層和第二n型半導體層之間形成第二i型半導體層。

在上述結構中，較佳的是，第一單元或第二單元包括非晶矽、結晶矽、單晶矽中的任一種。

在所公開的發明的一種實施例中，可以利用簡單的方法，提供一種多接面類型的光電轉換裝置，其中，確保pin接面和pin接面之間的足夠的導電性，並且將半導體接面串聯連接。根據該結構，可以確保足夠的電動勢。

以下，參照附圖對實施例模式進行詳細說明。但是，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是，發明不侷限於以下的說明，而其方式及詳細內容在不脫離發明的宗旨及其範圍內的情況下可以被變化為各種各樣的形式。因此，發明不應當被解釋為僅限定在以下所示的實施例模式所記載的內容中。

注意，將一個或多個太陽電池(單元)連接到用來將電力取出到外部的端子而成的相當於太陽電池模組或者太陽電池面板。為了保護單元避免濕氣、污垢、紫外線、物理應力等，也可以利用樹脂、強化玻璃、金屬框等的保護材料對太陽電池模組進行加強。此外，為了得到所希望的電力而使多個太陽電池模組串聯連接而成的相當於太陽電池串(solar cell strings)。此外，將多個太陽電池串排列為並列而成的相當於太陽電池陣列。本發明的光電轉換裝置將單元、太陽電池模組、太陽電池串、太陽電池陣列都包括在其範疇內。

此外，本實施例模式中的光電轉換層是指包括利用光照射而得到光電動勢的半導體層的層。就是說，光電轉換層是指利用以pn接面、pin接面等為典型例的半導體接面等而顯現光電轉換功能的半導體層。

注意，在各實施例模式的附圖等中，有時為了清楚起見而誇大記載各結構的尺寸、層的厚度、區域。因此，不侷限於該尺度。

注意，本說明書所使用的“第一”、“第二”、“第三”等序數詞是為了避免結構要素的混同而附上的，而不是為了在數目方面上進行限定而附上的。此外，在本說明書中，它不表示用來特定發明的事項的固有名稱。

實施例模式1

根據發明的一種實施例的光電轉換裝置至少具備兩個單元。該單元由具有光電轉換功能的最小單位的光電轉換層的單層結構或疊層結構構成。再者，光電轉換裝置至少具有一個包括由以導電粒子為首的導電體的樹脂形成的結構體，並且，該結構體被夾在兩個單元之間。參照圖1而說明根據發明的一種實施例的光電轉換裝置的結構。

圖1所示的光電轉換裝置包括由基板101(也稱為第一基板)支撐的單元102(也稱為第一單元)、結構體103、由基板104(也稱為第二基板)支撐的單元105(也稱為第二單元)。在單元102和單元105之間夾有結構體103。單元102和單元105分別具有一個光電轉換層或者所層疊的多個光電轉換層。單元102所具有的光電轉換層、結構體103以及單元105所具有的光電轉換層被依次配置以將它們在箭頭所示的光前進的方向上重疊。

光電轉換層具有一個半導體接面。注意，在所公開的發明的光電轉換裝置中可以使用的光電轉換層並不需要具有半導體接面。例如，也可以採用利用吸收光的有機色素而得到光電動勢的色素敏化類型(dye-sensitized)的光電轉換層。

結構體103可以利用包括以導電粒子為首的導電體106的有機樹脂107來形成。藉由將結構體103夾在由基板101支撐的單元102和由基板104支撐的單元105之間，進行加熱壓合，可以將單元102、結構體103以及單元105固定。注意，因為藉由中間夾著結構體103而將基板101和基板104彼此相對地配置以使基板101及基板104位於外側(與存在有結構體103的一側相反的各一側)，可以得到利用基板101及基板104保護單元102和單元105的結構，所以是較佳的。

導電體106是其粒徑為幾μm至幾十μm左右的導電粒子，並且，它可以藉由利用金、銀、銅、鈀、鉑、鉬、鉻、鉭、鈦、鎳中的一個或多個元素來形成。此外，例如可以使用對聚苯乙烯等有機樹脂的表面塗敷使用上述元素的導電膜而成的導電粒子而作為導電體106。此外，也可以藉由使用具有透光性的導電材料例如氧化銦錫(ITO)、包含氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、包含氧化鋅(ZnO)的氧化銦鋅(IZO：Indium Zinc Oxide)、摻雜有鎵(Ga)的ZnO、氧化錫(SnO₂ )、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫等來形成導電粒子。或者，上述導電粒子的表面也可以由絕緣膜覆蓋。此外，作為有機樹脂107，可以使用熱可塑性樹脂或熱固化性樹脂。

注意，雖然在圖1中例示使用在有機樹脂107中分散有導電體106的結構的結構體103的情況，但是所公開的發明的光電轉換裝置不侷限於該結構。也可以採用僅在結構體103的一部分中存在導電體106的結構的結構體103。

結構體103的厚度較佳為5μm以上且100μm以下，更較佳為5μm以上且30μm以下。當將撓性基板用於基板101及基板104時，藉由採用上述厚度的結構體103，可以製造薄型並且能夠彎曲的光電轉換裝置。

此外，當單元102和單元105所具有的光電轉換層具有半導體接面時，該半導體接面既可以是pin接面，又可以是pn接面。圖2A和2B示出單元102和單元105具有pin接面的光電轉換裝置的截面圖作為一例。

在圖2A所示的光電轉換裝置中，單元102(第一單元)具有用作電極的導電膜110(也稱為第一導電膜)、光電轉換層111(也稱為第一光電轉換層)、用作電極的導電膜112(也稱為第二導電膜)。導電膜110、光電轉換層111以及導電膜112從基板101一側依次被層疊。再者，光電轉換層111具有p層113(也稱為第一p型半導體層)、i層114(也稱為第一i型半導體層)以及n層115(也稱為第一n型半導體層)。p層113、i層114以及n層115藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pin接面。此外，單元105(第二單元)具有用作電極的導電膜120(也稱為第三導電膜)、光電轉換層121a(也稱為第二光電轉換層)、用作電極的導電膜122(也稱為第四導電膜)。導電膜120、光電轉換層121a以及導電膜122從基板104一側依次被層疊。再者，光電轉換層121a具有p層125(也稱為第二p型半導體層)、i層124(也稱為第二i型半導體層)以及n層123(也稱為第二n型半導體層)。n層123、i層124以及p層125藉由從導電膜120一側依次被層疊而形成pin接面。

注意，p層是指p型半導體層，i層是指i型半導體層，並且n層是指n型半導體層。

因此，當僅注目到光電轉換層111和光電轉換層121a時，圖2A所示的光電轉換裝置具有從基板101一側依次層疊有p層113、i層114、n層115、p層125、i層124以及n層123的結構。從而，藉由利用結構體103的導電體106確保pin接面和pin接面之間的足夠的導電性，可以得到使半導體接面串聯連接的多接面類型的光電轉換裝置。由此，可以在抑制製造成本的同時確保足夠的性能。

另一方面，在圖2B所示的光電轉換裝置中，以與圖2A所示的光電轉換層121a相反的順序層疊有光電轉換層121b所具有的p層125、i層124以及n層123。

明確而言，在圖2B所示的光電轉換裝置中，單元102具有用作電極的導電膜110、光電轉換層111、用作電極的導電膜112。導電膜110、光電轉換層111以及導電膜112從基板101一側依次被層疊。再者，光電轉換層111具有p層113、i層114以及n層115。p層113、i層114以及n層115藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pin接面。此外，單元105具有用作電極的導電膜120、光電轉換層121b、用作電極的導電膜122。導電膜120、光電轉換層121b以及導電膜122從基板104一側依次被層疊。再者，光電轉換層121b具有p層125、i層124以及n層123。p層125、i層124以及n層123藉由從導電膜120一側依次被層疊而形成pin接面。

因此，當僅注目到光電轉換層111和光電轉換層121b時，圖2B所示的光電轉換裝置具有從基板101一側依次層疊有p層113、i層114以及n層115、n層123、i層124以及p層125的結構。在此情況下，藉由採用將單元102及單元105的各pin接面配置為電並列的光電轉換裝置，可以減少端子數。

注意，在圖2B中，p層113被形成在比n層115更近於基板101一側，並且，p層125被形成在比n層123更近於基板104一側，但是，所公開的發明的結構不侷限於此。在根據所公開的發明的一種方式的光電轉換裝置中，也可以採用如下結構：n層115被形成在比p層113更近於基板101一側，並且，n層123被形成在比p層125更近於基板104一側。

此外，在圖2A和2B所示的光電轉換裝置中，既可以從基板101一側入射光，又可以從基板104一側入射光。但是，較佳的是，將p層113配置在比n層115更近於入射光一側。電洞的作為載子的使用壽命很短，即電子的作為載子的使用壽命的大約一半。當對具有pin接面的光電轉換層111照射光時，在i層114內形成大量的電子和電洞，電子移動到n層115一側，電洞移動到p層113一側，從而可以得到電動勢。當從p層113一側進行光的照射時，電子和電洞的形成與在i層114內的近於n層115一側相比在i層114內的近於p層113一側更多進行。因此，可以縮短其使用壽命短的電洞移動到p層113的距離，其結果，可以得到高電動勢。較佳的將p層125配置在比n層123近於入射光一側的理由也與此同樣。

此外，雖然在圖2A和2B所示的光電轉換裝置中，例示如下情況：單元102及單元105分別具有一個光電轉換層，但是所公開的發明不侷限於此。單元102及單元105所具有的光電轉換層可以為多個或一個。例如，當單元102具有多個光電轉換層時，上述多個光電轉換層從基板101一側依次被層疊。各光電轉換層所具有的p層、i層、n層在多個光電轉換層中從基板101一側按p層、i層、n層的順序被層疊。

接著，圖3A和3B示出單元102及單元105具有pn接面的光電轉換裝置的截面圖作為一例。

在圖3A所示的光電轉換裝置中，單元102具有用作電極的導電膜110、光電轉換層131、用作電極的導電膜112。導電膜110、光電轉換層131以及導電膜112從基板101一側依次被層疊。再者，光電轉換層131具有p層133以及n層135。p層133以及n層135藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pn接面。此外，單元105具有用作電極的導電膜120、光電轉換層141a、用作電極的導電膜122。導電膜120、光電轉換層141a以及導電膜122從基板104一側依次被層疊。再者，光電轉換層141a具有p層143以及n層145。n層145以及p層143藉由從導電膜120一側依次被層疊而形成pn接面。

因此，當僅注目到光電轉換層131和光電轉換層141a時，圖3A所示的光電轉換裝置具有從基板101一側依次層疊有p層133、n層135、p層143以及n層145的結構。從而，藉由利用結構體103的導電體106確保pn接面和pn接面之間的足夠的導電性，可以得到使半導體接面串聯連接的多接面類型的光電轉換裝置。由此，可以在抑制製造成本的同時確保足夠的性能。

另一方面，在圖3B所示的光電轉換裝置中，以與圖3A所示的光電轉換層141a相反的順序層疊有光電轉換層141b所具有的p層143以及n層145。

明確而言，在圖3B所示的光電轉換裝置中，單元102具有用作電極的導電膜110、光電轉換層131、用作電極的導電膜112。導電膜110、光電轉換層131以及導電膜112從基板101一側依次被層疊。再者，光電轉換層131具有p層133以及n層135。p層133以及n層135藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pn接面。此外，單元105具有用作電極的導電膜120、光電轉換層141b、用作電極的導電膜122。導電膜120、光電轉換層141b以及導電膜122從基板104一側依次被層疊。再者，光電轉換層141b具有p層143以及n層145。p層143以及n層145藉由從導電膜120一側依次被層疊而形成pn接面。

因此，當僅注目到光電轉換層131和光電轉換層141b時，圖3B所示的光電轉換裝置具有從基板101一側依次層疊有p層133、n層135、n層145以及p層143的結構。在此情況下，藉由採用將單元102及單元105的各pin接面配置為電並列的光電轉換裝置，可以減少端子數。

注意，在圖3B中，p層133被形成在比n層135更近於基板101一側，並且，p層143被形成在比n層145更近於基板104一側，但是，所公開的發明的結構不侷限於此。在根據所公開的發明的一種實施例的光電轉換裝置中，也可以採用如下結構：n層135被形成在比p層133更近於基板101一側，並且，n層145被形成在比p層143更近於基板104一側。

此外，在圖3A和3B所示的光電轉換裝置中，既可以從基板101一側入射光，又可以從基板104一側入射光。

此外，雖然在圖3A和3B所示的光電轉換裝置中，例示如下情況：單元102及單元105分別具有一個光電轉換層，但是所公開的發明不侷限於此。單元102及單元105所具有的光電轉換層可以為多個或一個。例如，當單元102具有多個光電轉換層時，上述多個光電轉換層從基板101一側依次被層疊。各光電轉換層所具有的p層、n層在多個光電轉換層中從基板101一側按p層、n層的順序被層疊。

接著，圖4A和4B示出單元102具有多個pin接面的光電轉換裝置的截面圖作為一例。

在圖4A所示的光電轉換裝置中，單元102具有用作電極的導電膜110、光電轉換層151(也稱為第一光電轉換層)、光電轉換層152(也稱為第二光電轉換層)、用作電極的導電膜112。導電膜110、光電轉換層151、光電轉換層152以及導電膜112從基板101一側依次被層疊。再者，光電轉換層151具有p層153(也稱為第一p型半導體層)、i層154(也稱為第一i型半導體層)以及n層155(也稱為第一n型半導體層)。p層153、i層154以及n層155藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pin接面。此外，光電轉換層152具有p層156(也稱為第二p型半導體層)、i層157(也稱為第二i型半導體層)以及n層158(也稱為第二n型半導體層)。p層156、i層157以及n層158藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pin接面。

因此，圖4A所示的光電轉換裝置作為單元102而使用具有所層疊的兩個光電轉換層即光電轉換層151和光電轉換層152的多接面類型的單元。

此外，單元105具有用作電極的導電膜120、光電轉換層159(也稱為第三光電轉換層)、用作電極的導電膜122。導電膜120、光電轉換層159以及導電膜122從基板104一側依次被層疊。再者，光電轉換層159具有p層160(也稱為第三p型半導體層)、i層161(也稱為第三i型半導體層)以及n層162(也稱為第三n型半導體層)。n層162、i層161以及p層160藉由從導電膜120一側依次被層疊而形成pin接面。

注意，在圖4A所示的光電轉換裝置中，光電轉換層151和光電轉換層152被直接層疊，但是所公開的發明不侷限於該結構。在單元具有多個光電轉換層的情況下，也可以在光電轉換層和光電轉換層之間設置具有導電性的中間層。

圖4B示出在光電轉換層151和光電轉換層152之間具有中間層的光電轉換裝置的截面圖的一例。明確而言，在圖4B所示的光電轉換裝置中，單元102具有用作電極的導電膜110、光電轉換層151、中間層163、光電轉換層152以及用作電極的導電膜112。導電膜110、光電轉換層151、中間層163、光電轉換層152以及導電膜112從基板101一側依次被層疊。再者，光電轉換層151具有p層153、i層154以及n層155。p層153、i層154以及n層155藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pin接面。此外，光電轉換層152具有p層156、i層157以及n層158。p層156、i層157以及n層158藉由從導電膜110一側依次被層疊而形成pin接面。

中間層163可以藉由利用具有透光性的導電膜來形成。明確而言，作為中間層163，可以使用氧化鋅、氧化鈦、氧化鎂鋅、氧化鎘鋅、氧化鎘、InGaO₃ ZnO₅ 以及In-Ga-Zn-O類的非晶氧化物半導體等。此外，也可以使用包含氧化鋅和氮化鋁的混合材料的導電材料(稱為Zn-O-Al-N類導電材料。注意，對各元素的構成比率沒有特別的限制。)注意，因為中間層163具有導電性，所以圖4B所示的光電轉換裝置所具有的單元102也與圖4A同樣地相當於具有所層疊的兩個光電轉換層即光電轉換層151和光電轉換層152的多接面類型的單元。

注意，當僅注目到光電轉換層151和光電轉換層152以及光電轉換層159時，圖4A和4B所示的光電轉換裝置具有從基板101一側依次層疊有p層153、i層154、n層155、p層156、i層157、n層158、p層160、i層161以及n層162的結構。但是，所公開的發明不侷限於該結構，而也可以與圖2B或圖3B所示的光電轉換裝置同樣，光電轉換裝置159所具有的p層160、i層161、n層162以與圖4A、4B所示的光電轉換層159相反的順序被層疊。或者，光電轉換裝置151所具有的p層153、i層154、n層155以及光電轉換裝置152所具有的p層156、i層157、n層158以與圖4A、4B相反的順序被層疊。

注意，在圖4A和4B所示的光電轉換裝置中，既可以從基板101一側入射光，又可以從基板104一側入射光。但是，較佳的是，將p層153配置在比n層155更近於入射光一側。電洞的作為載子的使用壽命很短，即電子的作為載子的使用壽命的大約一半。當對具有pin接面的光電轉換層151照射光時，在i層154內形成大量的電子和電洞，電子移動到n層155一側，電洞移動到p層153一側，從而可以得到電動勢。因此，當從p層153一側進行光的照射時，電子和電洞的形成與在i層154內的近於n層155一側相比在i層154內的近於p層153一側更多進行。因此，可以縮短其使用壽命短的電洞移動到p層153的距離，其結果，可以得到高電動勢。較佳的將p層156配置在比n層158近於入射光一側，並且將p層160配置在比n層162近於入射光一側的理由也與此同樣。

此外，雖然在圖4A和4B中例示單元102具有兩個光電轉換層的情況，但是，單元102所具有的光電轉換層的數目也可以為三個以上。此外，雖然圖4A和4B示出單元105所具有的光電轉換層的數目為一個的情況，但是，單元105所具有的光電轉換層的數目也可以與單元102同樣為多個。例如，在單元102具有多個光電轉換層的情況下，上述多個光電轉換層從基板101一側依次被層疊。各光電轉換層p層、i層、n層在多個光電轉換層中從基板101一側按p層、i層、n層的順序被層疊。如此，在多個光電轉換層被串聯連接的情況下，可以得到更高的電動勢。

注意，短波長的光具有比長波長的光高的能量。因此，在圖1至4B所示的光電轉換裝置中，藉由將單元102所具有的光電轉換層和單元105所具有的光電轉換層中的利用短波長區域光進行光電轉換的光電轉換層配置在更近於入射光一側，可以抑制在光電轉換裝置內產生的短波長區域的光的損失，而可以進一步提高轉換效率。

此外，在圖1至4B所示的光電轉換裝置中，作為基板101、基板104，可以使用諸如藍板玻璃、白板玻璃、鉛玻璃、強化玻璃、陶瓷玻璃等玻璃基板。此外，可以使用鋁矽酸鹽玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等無鹼玻璃基板；石英基板；陶瓷基板；不鏽鋼等金屬基板。由塑膠等具有撓性的合成樹脂構成的基板，與上述基板相比，其耐熱溫度普通低，但是只要能夠承受製造製程中的處理溫度就可以使用。

作為塑膠基板，可以舉出包括以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為典型的聚酯、聚醚碸(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醯胺類合成纖維、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醯亞胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯、丙烯酸樹脂等的材料的基板。注意，也可以在基板的光入射面上設置有抗反射膜。例如，藉由設置氧化鈦膜或者添加有選自銅、錳、鎳、鈷、鐵、鋅中的至少一種金屬元素的氧化鈦膜，可以得到抗反射膜。至於該抗反射膜，藉由將包含氧化鈦或上述金屬元素及氧化鈦的有機溶劑塗敷到玻璃基板，並且根據基板的耐熱性而以60℃至300℃的溫度進行焙燒，可以形成其表面有10nm至20nm的凹凸結構的薄膜。較佳的是，採用像纖毛那樣細微的凹凸結構。設置在基板的光入射面上的這種抗反射膜減少入射光的反射，並減少2μm至10μm左右的浮動微粒(沙塵等)的附著，以提高光電轉換裝置的轉換效率。

此外，光電轉換層所具有的p層、i層以及n層既可以使用單晶半導體、多晶半導體、微晶半導體等具有結晶性的半導體，又可以使用非晶半導體。此外，作為光電轉換層，可以使用矽、矽鍺、鍺、碳化矽、添加有氮的矽等。

注意，微晶半導體是包括非晶和結晶(包括單晶、多晶)的中間結構的半導體。微晶半導體是具有在自由能上穩定的第三狀態的半導體。舉例說明，微晶半導體是其晶體粒徑為2nm以上且200nm以下，較佳的為10nm以上且80nm以下，更佳的為20nm以上且50nm以下的半導體。作為微晶半導體的典型例子的微晶矽的拉曼光譜偏移到低於顯示單晶矽的520cm^-1 的波數一側。即，在顯示單晶矽的520cm^-1 和顯示非晶矽的480cm^-1 之間有微晶矽的拉曼光譜的峰值。此外，使該微晶矽包含至少1原子%或更多的氫或鹵素，以便終止懸空鍵。進而，藉由使該微晶矽還包含氦、氬、氪或氖等的稀有氣體元素來進一步促進其晶格畸變，可以得到穩定性提高並且良好的微晶半導體。這種微晶半導體具有晶格畸變，並且由於該晶格畸變，而光學特性從單晶矽的間接遷移型變成直接遷移型。如果至少有10%的晶格畸變，則光學特性變成直接遷移型。注意，由於局部性地存在晶格畸變，因此也可以呈現直接遷移和間接遷移混在一起的光學特性。

此外，在用於i層的半導體中，例如，賦予p型或n型的雜質元素的濃度為1×10²⁰ /cm³ 以下，氧及氮的濃度為9_× 10¹⁹ /cm³ 以下，並且相對於暗傳導率的光傳導率為100倍以上。也可以對i層添加有1ppm至1000ppm的硼。i層在不意圖性地添加用於價電子控制的雜質元素時，有時呈現弱n型的導電性。該現象在利用非晶半導體形成i層時顯著地出現。因此，在形成具有pin接面的光電轉換層的情況下，在成膜的同時或成膜後對i層添加賦予p型的雜質元素，即可。作為賦予p型的雜質元素，可以典型地使用硼，並且以1ppm至1000ppm的比例對半導體材料氣體混入B₂ H₆ 、BF₃ 等的雜質氣體，即可。並且，將硼的濃度例如設定為1×10¹⁴ /cm³ 至6×10¹⁶ /cm³ ，即可。

或者，藉由在形成p層後形成i層，可以將包含在p層中的賦予p型的雜質元素擴散到i層中。根據上述結構，而即使不意圖性地對i層添加賦予p型的雜質元素，也可以進行i層的價電子控制。

此外，入射光一側的層較佳使用光的吸收係數小的材料。例如，碳化矽的光的吸收係數比矽單質小。因此，藉由將碳化矽用於p層和n層中的更近於光的入射一側的層，可以提高到達i層的光的入射光量，結果，可以提高太陽電池的電動勢。

注意，可以將矽或鍺等材料用於單元102及單元105的光電轉換層，但是，所公開的發明不侷限於該結構。例如，作為單元102及單元105，也可以使用將Cu、In、Ga、Al、Se、S等用於光電轉換層的CIS類、CIGS類或者黃銅礦(chalcopyrite)類單元。或者，也可以將將Cd化合物用於光電轉換層的CdTe-CdS類單元用作單元102或單元105。也可以將像色素敏化單元、有機半導體單元那樣的將有機類材料用於光電轉換層的有機類單元用作單元102或單元105。

此外，如果假定從基板101一側對光電轉換裝置入射光，則由基板101支撐的單元102將具有透光性的透明導電材料，明確地說，氧化銦、氧化銦‧錫合金(ITO)、氧化鋅等用於導電膜110及導電膜112。此外，也可以使用Zn-O-Al-N類導電材料。此外，由基板104支撐的單元105將與導電膜110及導電膜112同樣的具有透光性的透明導電材料用於配置在更近於光源一側的導電膜122。並且，由基板104支撐的單元105將容易反射光的導電材料，明確地說，鋁、銀、鈦、鉭等用於配置在更遠於光源一側的導電膜120。注意，也可以將上述透明導電材料用於導電膜120。在此情況下，較佳的在基板104上形成像能夠將穿過單元105的光在單元105一側反射那樣的膜(反射膜)。作為反射膜，較佳使用鋁、銀、鈦、鉭等容易反射光的材料。

在使用容易反射光的導電材料來形成導電膜120的情況下，當在接觸於光電轉換層一側的表面上形成凹凸時，在導電膜120的表面上發生光的漫反射，所以可以在光電轉換層中提高光的吸收率，並且提高轉換效率。同樣地，在形成反射膜的情況下，藉由在反射膜的入射光一側的表面上形成凹凸，可以提高轉換效率。

注意，作為透明導電材料，可以使用導電聚合物材料(也稱為導電聚合物)而代替氧化銦等的氧化物金屬。作為導電聚合物材料，可以使用π電子共軛類導電聚合物。例如，可以舉出聚苯胺及/或其衍生物、聚吡咯及/或其衍生物、聚噻吩及/或其衍生物、它們中的兩種以上的共聚物等。

此外，作為結構體103所具有的有機樹脂107，可以使用具有透光性並且能夠確保單元102和單元105之間的光的穿過的材料。例如，作為有機樹脂107，可以使用環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、雙馬來醯胺三嗪樹脂(bismaleimide-triazine resin)、氰酸酯樹脂等的熱固化性樹脂。或者，作為有機樹脂107，可以使用聚苯醚(polyphenylene oxide)樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、氟樹脂等的熱可塑性樹脂。此外，作為有機樹脂107，也可以使用多個上述熱可塑性樹脂及上述熱固化性樹脂。注意，有機樹脂107的玻璃轉變溫度越高，可以使單元102及單元105的對局部性的推壓的機械強度越提高，所以是較佳的。

也可以將高導熱性填料分散在有機樹脂107中。作為高導熱性填料，可以舉出氮化鋁、氮化硼、氮化矽、礬土等。此外，作為高導熱性填料，有銀、銅等的金屬粒子。藉由在有機樹脂或纖維線把中含有高導熱性填料(highly thermally conductive filler)，容易將在單元102及單元105中產生的熱釋放到外部，所以可以抑制光電轉換裝置的蓄熱，而可以抑制光電轉換效率的降低以及光電轉換裝置的破壞。

導電體106是其粒徑為幾μm至幾十μm左右的導電粒子，並且，它可以藉由利用金、銀、銅、鈀、鉑、鉬、鉻、鎳中的一個或多個元素來形成。此外，例如可以使用對聚苯乙烯等有機樹脂的表面塗敷使用上述元素的導電膜而成的導電粒子而作為導電體106。此外，也可以藉由使用具有透光性的導電材料例如氧化銦錫(ITO)、包含氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、包含氧化鋅(ZnO)的氧化銦(IZO：Indium Zinc Oxide)、摻雜有鎵(Ga)的ZnO、氧化錫(SnO₂ )、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫等來形成導電粒子。或者，上述導電粒子的表面也可以由絕緣膜覆蓋。

根據所公開的發明的一種實施例的光電轉換裝置藉由對多個單元之間插入由包括以導電粒子為首的導電體的樹脂形成的結構體，可以在確保對單元的光入射的同時，可以將多個單元串聯連接。因此，與使用一個單元的情況相比，可以形成具有更高電動勢的光電轉換裝置。此外，藉由使用吸收不同波長的光的多個單元，可以以更簡單的製程形成能夠將包括從紫外線到紅外線的廣泛波長的光的太陽光以更高轉換效率並且沒有浪費的方式轉換成電能的光電轉換裝置。

此外，可以以更簡單的製程將在製程上很難連續形成於一個基板上的不同種類的單元在光前進的方向上彼此重疊。因此，可以以更簡單的製程形成如下光電轉換裝置，其中可以將吸收不同波長的光的多個單元彼此重疊，並且可以將包括從紫外線到紅外線的廣泛波長的光的太陽光以更高轉換效率並且沒有浪費的方式轉換成電能。因此，可以抑制用來製造光電轉換裝置的製造成本。

實施例模式2

在本實施例模式中，以圖2A所示的光電轉換裝置為例而說明所公開的發明的光電轉換裝置的製造方法。

首先，說明在基板101上的單元102的形成。如圖5A所示，在基板101上形成受到構圖(加工為所預定的形狀)的導電膜110。在本實施例模式中，以假想從基板101一側入射光的光電轉換裝置為例而說明，所以基板101較佳的具有對可見光的透光性。例如，作為基板101，可以使用諸如藍板玻璃、白板玻璃、鉛玻璃、強化玻璃、陶瓷玻璃等在市場出售的各種玻璃板。此外，可以使用鋁矽酸鹽玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等無鹼玻璃基板；石英基板；陶瓷基板。由塑膠等具有撓性的合成樹脂構成的基板(塑膠基板)，與上述基板相比，其耐熱溫度普通低，但是只要能夠承受製造製程中的處理溫度就可以使用。

作為塑膠基板，可以舉出以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為典型的聚酯、聚醚碸(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醯胺類合成纖維、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醯亞胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯、丙烯酸樹脂等。

此外，在本實施例模式中，以假想從基板101一側入射光的光電轉換裝置為例而說明，所以導電膜110可以藉由使用具有對可見光的透光性的導電材料諸如氧化銦錫(ITO)、包含氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、包含氧化鋅(ZnO)的氧化銦(IZO：Indium Zinc Oxide)、摻雜有鎵(Ga)的ZnO、氧化錫(SnO₂ )、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫等來形成。此外，作為具有透光性的導電材料，可以使用導電聚合物材料(也稱為導電聚合物)。作為導電聚合物材料，可以使用π電子共軛類導電聚合物。例如，可以舉出聚苯胺及/或其衍生物、聚吡咯及/或其衍生物、聚噻吩及/或其衍生物、它們中的兩種以上的共聚物等。

形成導電膜110，以使其厚度成為40nm至800nm，較佳成為400nm至700nm。此外，將導電膜110的薄層電阻設定為20Ω/□至200Ω/□左右，即可。

在本實施例模式中，使用如下日本旭硝子株式會社製造的基板(產品名：Asahi-U)，其中，在厚度為1.1mm的鈉鈣玻璃(soda-lime glass)的基板101上依次層疊有厚度為150nm的氧化矽膜以及其表面有凹凸的厚度大約為600nm的使用氧化錫的導電膜。並且，藉由對上述導電膜進行構圖，可以形成使後面形成的多個光電轉換層電連接的導電膜110。注意，導電膜110除了藉由利用蝕刻或雷射等對導電膜進行構圖的方法以外，還可以藉由利用金屬光罩的蒸鍍法、液滴噴射法等來形成。注意，液滴噴射法是指藉由從細孔噴射或噴出包括預定組成物的液滴來形成預定圖案的方法，並且噴墨法等被包括在其範疇內。

此外，藉由在導電膜110的光電轉換層111一側的表面形成有凹凸，使光在導電膜110上折射或漫反射，所以可以在光電轉換層111中提高光的吸收率，並且提高轉換效率。

接著，在導電膜110上形成依次層疊有p層113、i層114、_n 層115的光電轉換層111。注意，也可以在形成光電轉換層111之前，進行用來提高導電膜110的表面上的清潔度的刷式清洗、利用PVA(聚乙烯醇)類的多孔體等的清洗，來去掉異物。此外，也可以利用包括氟酸等的藥液對表面進行清洗。在本實施例模式中，在利用上述PVA(聚乙烯醇)類的多孔體對導電膜110的表面進行洗滌後，利用0.5%的氟化氫水溶液對導電膜110的表面進行洗滌。

p層113、i層114、n層115可以藉由利用濺射法、LPCVD法或者電漿CVD法等並使用非晶半導體、多晶半導體、微晶半導體等來形成。此外，p層113、i層114、n層115較佳的以不暴露於大氣的方式連續形成，以防止塵土等附著到其介面。

或者，也可以將藉由SOI法形成的單晶半導體薄膜用作p層113、i層114、n層115。在採用單晶半導體薄膜的情況下，在光電轉換層111內，成為障礙載子的移動的主要原因的結晶缺陷少，所以可以提高轉換效率。

在本實施例模式中，將包括碳化矽的非晶半導體用於p層113，將包括矽的非晶半導體用於i層114，並且將包括矽的微晶半導體用於n層115。

包括碳化矽的非晶半導體可以藉由對包含碳的氣體和包含矽的氣體進行輝光放電分解來得到。作為包含碳的氣體，可以舉出CH₄ 、C₂ H₆ 等。作為包含矽的氣體，可以舉出SiH₄ 、Si₂ H₆ 等。也可以利用氫、氫及氦稀釋包含矽的氣體而使用。此外，在例如使用硼作為賦予p型的雜質元素的情況下，藉由對包含碳的氣體和包含矽的氣體添加硼烷、乙硼烷、三氟化硼等，可以對非晶半導體賦予p型導電型。明確而言，在本實施例模式中，藉由將甲烷、甲矽烷、氫、乙硼烷的流量分別設定為18sccm、6sccm、150sccm、40sccm，將反應壓力設定為67Pa，將基板溫度設定為250℃，採用高頻(13.56MHz)，藉由電漿CVD法使用包含碳化矽的p型非晶半導體，來形成厚度為10nm的p層113。

此外，包含矽的非晶半導體藉由對上述包含矽的氣體進行輝光放電分解來得到。明確而言，在本實施例模式中，將甲矽烷、氫的流量分別設定為25sccm、25sccm，將反應壓力設定為40Pa，將基板溫度設定為250℃，採用高頻(60MHz)，藉由電漿CVD法使用包含矽的非晶半導體，來形成厚度為60nm的i層114。

注意，藉由在形成i層114之前，對p層113的表面進行利用氫的電漿處理，可以減少p層113和i層114的介面上的結晶缺陷的數目，而可以提高轉換效率。明確而言，在本實施例模式中，將氫的流量設定為175sccm，將反應壓力設定為67Pa，將基板溫度設定為250℃，採用高頻(13.56MHz)，以對p層113的表面進行電漿處理。在上述電漿處理中，也可以對氫添加氬。在添加氬的情況下，可以將其流量例如設定為60sccm。

此外，包含矽的微晶半導體可以藉由利用其頻率為幾十MHz至幾百MHz的高頻電漿CVD法、或者其頻率為1GHz以上的微波電漿CVD設備來形成。典型地說，可以藉由利用氫稀釋矽烷或乙矽烷等的氫化矽、氟化矽、氯化矽而使用，來形成微晶半導體膜。此外，也可以利用除氫以外的選自氦、氬、氪、氖中的一種或多種稀有氣體進行稀釋。將相對於矽化氫等包含矽的化合物的氫的流量比設定為5倍以上且200倍以下，較佳的為50倍以上且150倍以下，更佳的為100倍。此外，在作為賦予n型的雜質元素而例如使用磷的情況下，藉由對包含矽的氣體添加磷化氫等，可以對微晶半導體賦予n型導電型。明確而言，在本實施例模式中，將甲矽烷、氫、磷化氫的流量分別設定為5sccm、950sccm、40sccm，將反應壓力設定為133Pa，將基板溫度設定為250℃，採用高頻(13.56MHz)，藉由電漿CVD法使用包含矽的非晶半導體，來形成厚度為10nm的n層115。

注意，在將氧化銦錫用於導電膜110的情況下，當在導電膜110上直接形成作為非晶半導體的p層113時，在形成p層113之際氫使導電膜110中的氧化銦錫還原，所以有時導電膜110的膜質退化。在將氧化銦錫用於導電膜110的情況下，較佳的使用為防止氧化銦錫被還原而在使用氧化銦錫的導電膜上以幾十nm的厚度層疊使用氧化錫的導電膜或使用包括氧化鋅和氮化鋁的混合材料的導電材料的導電膜而成的導電膜作為導電膜110。

此外，作為用於光電轉換層111的半導體的材料，除了矽、碳化矽以外，還可以使用諸如鍺、鎵砷、磷化銦、硒化鋅、氮化鎵、矽鍺等的化合物半導體。

此外，在使用多晶半導體形成光電轉換層111的情況下，藉由單獨或組合利用雷射晶化法、熱晶化法、使用鎳等的促進晶化的催化劑元素的熱晶化法等來使非晶半導體膜或微晶半導體膜晶化，可以進行形成。此外，也可以藉由利用濺射法、電漿CVD法、熱CVD法等直接形成多晶半導體。

並且，如圖5B所示，利用蝕刻、雷射等對依次層疊有p層113、i層114、n層115的光電轉換層111進行構圖。藉由構圖而分開的多個光電轉換層111在p層113一側分別與至少一個導電膜110電連接。

接著，如圖5C所示，在光電轉換層111上形成受到構圖的導電膜112。在本實施例模式中，以假想從基板101一側入射光的光電轉換裝置為例而說明，所以作為導電膜112而較佳與導電膜110同樣地使用具有對可見光的透光性的上述導電材料。形成導電膜112，以使其厚度成為40nm至800nm，較佳的成為400nm至700nm。此外，將導電膜112的薄層電阻設定為20Ω/□至200Ω/□左右，即可。在本實施例模式中，使用氧化錫來形成厚度大約為600nm的導電膜112。

注意，受到構圖的導電膜112可以藉由在光電轉換層111上形成導電膜後對該導電膜進行構圖來形成。注意，導電膜112除了藉由利用蝕刻或雷射等對導電膜進行構圖的方法以外，還可以藉由利用金屬光罩的蒸鍍法、液滴噴射法等來形成。導電膜112在n層115一側與至少一個藉由構圖而分開的多個光電轉換層111電連接。並且，一個光電轉換層111的在p層113一側電連接的導電膜110與不同於上述一個光電轉換層111的光電轉換層111的在n層115一側電連接的導電膜112電連接。

注意，也可以在導電膜112的與光電轉換層111相反一側的表面上形成凹凸。根據上述結構，而使光在導電膜112上折射或漫反射，所以可以在光電轉換層111中以及在後面形成的光電轉換層121a中提高光的吸收率，並且提高轉換效率。

接著，說明在基板104上的單元105的形成。如圖5D所示，在基板104上形成受到構圖的導電膜120。在本實施例模式中，以假想從基板101一側入射光的光電轉換裝置為例而說明，所以基板104除了可用於基板101的上述基板以外，還可以使用具有絕緣表面的金屬基板等的透光性低的基板。

作為導電膜120，使用容易反射光的導電材料，明確地說，鋁、銀、鈦、鉭等。注意，也可以將上述具有透光性的導電材料用於導電膜120。在此情況下，較佳將容易反射光的材料用於基板104，或者在基板104上形成像能夠將穿過單元105的光在單元105一側反射那樣的膜(反射膜)。反射膜較佳的使用鋁、銀、鈦、鉭等來形成。

在使用容易反射光的導電材料來形成導電膜120的情況下，當在接觸於光電轉換層121a一側的表面上形成凹凸時，在導電膜120的表面上發生光的漫反射，所以可以在光電轉換層111中以及在光電轉換層121a中提高光的吸收率，並且提高轉換效率。同樣地，在形成反射膜的情況下，藉由在反射膜的入射光一側的表面上形成凹凸，可以提高轉換效率。

形成導電膜120，以使其厚度成為40nm至800nm，較佳的成為400nm至700nm。此外，將導電膜120的薄層電阻設定為20Ω/□至200Ω/□左右，即可。明確而言，在本實施例模式中，藉由濺射法層疊使用鋁的厚度為300nm的導電膜、使用銀的厚度為100nm的導電膜、使用包含鋁的氧化鋅的厚度為60nm的導電膜，來得到導電膜120。

受到構圖的導電膜120可以藉由在基板104上形成導電膜後對該導電膜進行構圖來形成。注意，導電膜120除了藉由利用蝕刻或雷射等對導電膜進行構圖的方法以外，還可以藉由利用金屬光罩的蒸鍍法、液滴噴射法等來形成。藉由上述構圖，可以形成使後面形成的多個光電轉換層電連接的導電膜120。

接著，在導電膜120上形成依次層疊有n層123、i層124、p層125的光電轉換層121a。注意，也可以在形成光電轉換層121a之前，進行用來提高導電膜120的表面上的清潔度的刷式清洗、利用PVA(聚乙烯醇)類的多孔體等的清洗，來去掉異物。此外，也可以利用包括氟酸等的藥液對表面進行清洗。在本實施例模式中，在利用上述PVA(聚乙烯醇)類的多孔體對導電膜120的表面進行洗滌後，利用0.5%的氟化氫水溶液對導電膜120的表面進行洗滌。

n層123、i層124、p層125的層疊順序與n層115、i層114、p層113的層疊順序相反，但是，n層123可以與n層115同樣地形成，i層124可以與i層114同樣地形成，並且p層125可以與p層113同樣地形成。就是說，可以藉由利用濺射法、LPCVD法或者電漿CVD法等並使用非晶半導體、多晶半導體、微晶半導體等來形成。此外，n層123、i層124、p層125較佳的以不暴露於大氣的方式連續形成，以防止塵土等附著到其介面。

或者，也可以將藉由SOI法形成的單晶半導體薄膜用作n層123、i層124、p層125。在採用單晶半導體薄膜的情況下，在光電轉換層121a內，成為障礙載子的移動的主要原因的結晶缺陷少，所以可以提高轉換效率。在本實施例模式中，將包括碳化矽的非晶半導體用於p層125，將包括矽的非晶半導體用於i層124，並且將包括矽的微晶半導體用於n層123。

此外，雖然在光電轉換層111的製造中，在形成i層114之前，對p層113的表面進行利用氫的電漿處理，但是，在光電轉換層121a的製造中，在形成i層124之後，對i層124的表面進行利用氫的電漿處理，然後形成p層125。根據上述結構而可以減少p層125和i層124的介面上的結晶缺陷的數目，而可以提高轉換效率。明確而言，在本實施例模式中，將氫的流量設定為175sccm，將反應壓力設定為67Pa，將基板溫度設定為250℃，採用高頻(13.56MHz)，以對i層124的表面進行電漿處理。在上述電漿處理中，也可以對氫添加氬。在添加氬的情況下，可以將其流量例如設定為60sccm。

此外，因為在本實施例模式中，假想從基板101一側入射光，所以將近於光源的光電轉換層121a所具有的i層114形成為其厚度比遠於光源的光電轉換層111所具有的i層124小。在本實施例模式中，在導電膜120上依次層疊形成使用包含矽的非晶半導體的厚度為10nm的n層123、使用包含矽的非晶半導體的厚度為300nm的i層124、使用包含碳化矽的p型非晶半導體的厚度為10nm的p層125。

注意，在i層114是使用矽的非晶半導體的情況下，較佳的將其厚度設定為20nm至100nm左右，更佳的為50nm至70nm。在i層114是使用矽的微晶半導體的情況下，較佳的將其厚度設定為100nm至400nm左右，更佳的為150nm至250nm。在i層114是使用矽的單晶半導體的情況下，較佳的將其厚度設定為200nm至500nm左右，更佳的為250nm至350nm。

此外，在i層124是使用矽的非晶半導體的情況下，較佳的將其厚度設定為200nm至500nm左右，更佳的為250nm至350nm。在i層124是使用矽的微晶半導體的情況下，較佳將其厚度設定為0.7μm至3μm左右，更較佳為1μm至2μm。在i層124是使用矽的單晶半導體的情況下，較佳的將其厚度設定為1μm至100μm左右，更佳的為8μm至12μm。

並且，如圖5D所示，利用蝕刻、雷射等對依次層疊有n層123、i層124、p層125的光電轉換層121a進行構圖。藉由構圖而分開的多個光電轉換層121a在n層123一側分別與至少一個導電膜120電連接。

接著，在光電轉換層121a上形成受到構圖的導電膜122。在本實施例模式中，以假想從基板101一側入射光的光電轉換裝置為例而說明，所以導電膜122較佳與導電膜110、導電膜112同樣地使用具有對可見光的透光性的上述導電材料來形成。形成導電膜122，以使其厚度成為40nm至800nm，較佳的成為400nm至700nm。此外，將導電膜122的薄層電阻設定為20Ω/□至200Ω/□左右，即可。在本實施例模式中，使用氧化錫來形成厚度大約為600nm的導電膜122。

注意，受到構圖的導電膜122可以藉由在光電轉換層121a上形成導電膜後對該導電膜進行構圖來形成。注意，導電膜122除了藉由利用蝕刻或雷射等對導電膜進行構圖的方法以外，還可以藉由利用金屬光罩的蒸鍍法、液滴噴射法等來形成。導電膜112在p層125一側與至少一個藉由構圖而分開的多個光電轉換層121a電連接。並且，一個光電轉換層121a的在n層123一側電連接的導電膜120與不同於上述一個光電轉換層121a的光電轉換層121a的在p層125一側電連接的導電膜122電連接。

接著，以由包括以導電粒子為首的導電體106的有機樹脂107構成的結構體103為中心且單元102和單元105相對的方式重疊基板101、結構體103和基板104。結構體103的厚度較佳的為5μm以上且100μm以下，更可選為5μm以上且30μm以下。當基板101及基板104具有撓性時，藉由採用上述厚度的結構體，可以製造薄型並且能夠彎曲的光電轉換裝置。

注意，雖然在本實施例模式中，使用在有機樹脂107中均勻分散導電體106的結構的結構體103，但是所公開的發明不侷限於該結構。也可以採用僅在結構體103內的一部分存在導電體106的結構的結構體103。

並且，如圖5E所示，對結構體103進行加熱且壓合，來使結構體103的有機樹脂107可塑化或固化。注意，在有機樹脂107是可塑性有機樹脂的情況下，此後，藉由進行冷卻到室溫來使可塑化的有機樹脂固化。有機樹脂107由於加熱及壓合而以貼近於單元102及單元105的方式均勻擴大而固化。並且，由於上述壓合而導電體106壓壞，因此單元102及單元105電連接。此外，對結構體103進行壓合的製程在大氣壓或減壓下進行。

藉由採用上述製造方法，可以製造圖2A所示的光電轉換裝置。

注意，雖然在本實施例模式中說明將預先準備的結構體103固定到單元102及單元105的例子，但是所公開的發明不侷限於該結構。也可以採用將其中均勻分散有導電體106的有機樹脂107塗敷到單元102及單元105上的方法等。

雖然在本實施例模式中以圖2A所示的光電轉換裝置的製造方法為例而說明，但是本發明不侷限於該結構。圖2B、圖3A和3B、圖4A和4B所示的光電轉換裝置也可以參照本實施例模式所示的製造方法來製造。

實施例模式3

在本實施例模式中，說明將具有光電轉換層的單元黏合到塑膠基板(具有撓性的基板)上來製造的結構。明確而言，舉出一例而說明在玻璃或陶瓷等耐熱性高的基底基板上中間夾著分離層及絕緣層而形成包括光電轉換層的被分離層後，從分離層分開基底基板和被分離層，將分開的被分離層黏合到塑膠基板上，以在塑膠基板上製造單元的結構。注意，在本實施例模式中，對配置於與光入射面相反一側的表面上的單元(底部單元)的製造進行說明。當作為配置於光入射面上的單元(頂部單元)而製造根據本實施例模式所說明的製造方法來製造的單元時，適當地改變電極及構成光電轉換層的層的疊層順序，即可。

此外，本實施例模式中的光電轉換層是指包括利用光照射而得到光電動勢的半導體層的層。就是說，光電轉換層是指形成有以pn接面、pin接面等為典型例的半導體接面的半導體層。

在形成於基底基板上的被分離層中形成光電轉換層，在該光電轉換層中，在一個電極(背面電極)的導電膜上層疊第一半導體層(一例是p型半導體層)、第二半導體層(一例是i型半導體層)以及第三半導體層(一例是n型半導體層)。注意，光電轉換層也可以採用層疊有第一半導體層(一例是p型半導體層)以及第三半導體層(一例是n型半導體層)的結構。作為用於光電轉換層的半導體層，可以採用利用非晶矽、微晶矽等並不需要高熱而可以製造的半導體層。並且，還可以採用如下半導體層，即利用耐熱性高的基底基板並使用諸如結晶矽等需要一定程度的加熱或雷射處理的結晶半導體層。因此，可以在塑膠基板上形成分光感度特性不同的半導體層，所以可以謀求實現轉換效率的提高以及基板的輕量化所導致的可攜性的提高。

作為得到n型半導體層而對半導體層引入的雜質元素，典型地可以舉出屬於元素週期表中第15族的磷、砷或銻等。此外，作為得到p型半導體層而對半導體層引入的雜質元素，典型地可以舉出屬於元素週期表中第13族的硼或鋁等。

注意，雖然在本實施例模式中作為一例而示出的光電轉換層的截面圖中，第一半導體層、第二半導體層、第三半導體層的數目及形狀相同，但是，在第二半導體層的導電型是p型或n型的情況下，形成pn接面的區域是第一半導體層和第二半導體層之間或者第二半導體層和第三半導體層之間。為了不使受到光感應的載子重新結合而移動到pn接面，而較佳使pn接面面積為大。從而，沒需要第一半導體層、第三半導體層的數目及形狀相同。此外，也在第二半導體層的導電型為i型的情況下，電洞的使用壽命比電子短，所以較佳使pi接面面積為大，並且，與上述pn接面的情況同樣，沒需要第一半導體層、第三半導體層的數目及形狀相同。

圖6A至6E示出具備光電轉換層的單元的製造製程的一例。

首先，在具有絕緣表面的基底基板1201上中間夾著分離層1202而形成絕緣層1203、導電膜1204以及包括第一半導體層1205(一例是p型半導體層)、第二半導體層1206(一例是i型半導體層)以及第三半導體層1207(一例是n型半導體層)等的光電轉換層1221(參照圖6A)。

作為基底基板1201，可以使用玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、陶瓷基板、其表面形成有絕緣層的金屬基板等的耐熱性高的基板。

分離層1202藉由利用濺射法、電漿CVD法、塗布法、印刷法等以單層或多層的方式使用由選自鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、矽(Si)中的元素、以元素為主要成分的合金材料、以元素為主要成分的化合物材料構成的層來形成。包括矽的層的結晶結構可以是非晶、微晶以及多晶中的任一種。注意，在此，塗布法包括旋塗法、液滴噴射法、分配器方法、噴嘴印製法(nozzle-printing method)、槽縫染料旋塗法(slot die coating method)。

在分離層1202具有單層結構的情況下，較佳形成鎢層、鉬層、包括鎢和鉬的混合物的層。或者，形成包括鎢的氧化物或氧氮化物的層、包括鉬的氧化物或氧氮化物的層、包括鎢和鉬的混合物的氧化物或氧氮化物的層。注意，鎢和鉬的混合物例如相當於鎢和鉬的合金。

在分離層1202具有多層結構的情況下，較佳的是，作為第一層而形成鎢層、鉬層、包括鎢和鉬的混合物的層，並且，作為第二層而形成鎢、鉬或鎢和鉬的混合物的氧化物、氮化物、氧氮化物或氮氧化物。

在作為分離層1202而形成由包括鎢的層和包括鎢的氧化物的層構成的疊層結構的情況下，也可以有效地利用如下情況：藉由形成包括鎢的層並且在其上層形成由氧化物形成的絕緣層，在鎢層和絕緣層的介面形成包括鎢的氧化物的層。再者，也可以藉由對包括鎢的層的表面進行熱氧化處理、氧電漿處理、利用臭氧水等氧化力強的溶液的處理等，來形成包括鎢的氧化物的層。此外，電漿處理或加熱處理也可以在氧、一氧化二氮等氣體的氣圍或者該氣體和其他氣體的混合氣體的氣圍下進行。這在形成包括鎢的氮化物、氧氮化物以及氮氧化物的層的情況下也是同樣，而在形成包括鎢的層後在其上層形成氮化矽層、氧氮化矽層、氮氧化矽層，即可。

另外，可以使用氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等的無機絕緣膜的單層或疊層來形成成為基底的絕緣層1203。

這裏，氧氮化矽是指在其組成上氧含量多於氮含量的物質，例如，是指包含50原子%以上且70原子%以下的氧、0.5原子%以上且15原子%以下的氮、25原子%以上且35原子%以下的矽以及0.1原子%以上且10原子%以下的氫的物質。另外，氮氧化矽是指在其組成上氮含量多於氧含量的物質，例如，是指包含5原子%以上且30原子%以下的氧、20原子%以上且55原子%以下的氮、25原子%以上且35原子%以下的矽以及10原子%以上且25原子%以下的氫的物質。注意，上述範圍是使用盧瑟福背散射光譜學法(RBS，即Rutherford Backscattering Spectrometry)、氫前方散射法(HFS，即Hydrogen Forward Scattering)來測定時的範圍。此外，構成元素的含有比率的總計不超過100原子%。

另外，導電膜1204較佳使用光反射率高的金屬膜。例如，可以使用鋁、銀、鈦、鉭等。此外，導電膜1204可以利用蒸鍍法或濺射法來形成。另外，導電膜1204也可以使用多個層構成，作為一個例子，可以採用層疊設置金屬膜、金屬的氧化膜或金屬的氮化膜等而形成的用來提高與第一半導體層1205的緊密性的緩衝層等的結構。另外，還可以藉由對導電膜1204的表面進行蝕刻處理等的加工而實現紋理結構(凹凸結構)。由於藉由將導電膜1204的表面成為紋理結構可以進行光的亂反射，所以可以有效地將入射光轉換為電能。另外，紋理結構是指以不使入射的光反射的方式形成的凹凸結構，並且，藉由該凹凸結構進行光的亂反射來提高入射到光電轉換層的光量從而提高轉換效率。

另外，第一半導體層1205、第二半導體層1206和第三半導體層1207可以使用藉由氣相成長法或濺射法使用以矽烷、鍺烷為代表的半導體材料氣體來製造的非晶半導體、利用光能或熱能使該非晶半導體晶化而得到的多晶半導體或者微晶(也稱為半非晶或微結晶)半導體等。可以藉由濺射法、LPCVD法或電漿CVD法等形成半導體層。

在考慮到吉布斯自由能時，微晶半導體膜屬於非晶和單晶的中間的准穩定狀態。也就是說，微晶半導體膜是具有在自由能方面上穩定的第三狀態的半導體並具有短程序列及晶格應變。柱狀或針狀結晶在相對於基板表面的法線方向上生長。微晶半導體的典型例子的微晶矽的拉曼光譜轉移到比表示單晶矽的520cm^-1 低的波數一側。即，微晶矽的拉曼光譜的峰值位於表示單晶矽的520cm^-1 和表示非晶矽的480cm^-1 之間。此外，包含至少1原子%或其以上的氫或鹵素，以飽和懸空鍵(dangling bond)。再者，藉由使微晶半導體膜包含氦、氬、氪、氖等的稀有氣體元素而進一步促進晶格應變，可以得到穩定性提高的優質的微晶半導體膜。

作為非晶半導體，可以典型地舉出氫化非晶矽等。作為結晶半導體，可以典型地舉出多晶矽等。多晶矽包括如下多晶矽：以藉由800℃以上的處理溫度形成的多晶矽為主要材料的所謂的高溫多晶矽；以藉由600℃以下的處理溫度形成的多晶矽為主要材料的所謂的低溫多晶矽；使用促進晶化的元素等使非晶矽晶化的多晶矽等。當然，如上所述，也可以使用微晶半導體或在半導體層的一部分中包括結晶相的半導體。

另外，作為第一半導體層1205、第二半導體層1206及第三半導體層1207的材料，除了矽、碳化矽之外，還可以使用諸如鍺、砷化鎵、磷化銦、硒化鋅、氮化鎵、矽鍺等的化合物半導體。

當將結晶半導體層用於半導體層時，作為該結晶半導體層的製造方法，可以使用各種方法(雷射晶化法、熱晶化法等)。另外，作為非晶半導體層的晶化，既可以組合利用熱處理和雷射照射的晶化，又可以分別進行多次的熱處理或雷射照射。

此外，可以藉由電漿法在基板上直接形成結晶半導體層。另外，也可以藉由電漿法在基板上選擇性地形成結晶半導體層。另外，結晶半導體層較佳在基底基板1201上以具有結晶生長為柱狀的柱狀結構的方式形成。

另外，將第一半導體層1205和第三半導體層1207形成為其中一方是引入有賦予第一導電型(例如p型導電型)的雜質元素的層，另一方是引入有賦予第二導電型(例如n型導電型)的雜質元素的層。另外，第二半導體層1206較佳為本徵半導體層或引入有賦予第一導電型或第二導電型的雜質元素的層。在本實施例模式中，雖然示出作為光電轉換層而層疊三個半導體層以使半導體層成為pin接面的例子，但是也可以層疊多個半導體層以形成如pn接面等的其他的結合。

藉由上述製程，可以在分離層1202及絕緣層1203上形成導電膜1204、包括第一半導體層1205、第二半導體層1206以及第三半導體層1207等的光電轉換層1221。

接著，使用剝離用黏合劑1209黏合由絕緣層1203上的導電膜1204、第一半導體層1205、第二半導體層1206及第三半導體層1207構成的被分離層和臨時基底基板1208，並使用分離層1202將被分離層從基底基板1201剝離。藉由上述步驟，被分離層被設置在臨時基底基板1208一側(參照圖6B)。

臨時基底基板1208可以使用玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、陶瓷基板、金屬基板等。另外，還可以使用具有能夠承受本實施例模式的處理溫度的耐熱性的塑膠基板或者薄膜之類的撓性基板。

另外，作為這裏所使用的剝離用黏合劑1209，採用如可溶於水或溶劑的黏合劑或能夠藉由紫外線等的照射而可塑化的黏合劑等，該種黏合劑可以在需要時對臨時基底基板1208和被分離層進行化學或物理上的分離。

另外，上述作為一例而示出的轉置到臨時基底基板的製程還可以採用其他的方法。例如，可以適當地使用如下 方法：在基板與被分離層之間形成分離層，並在分離層與被分離層之間設置金屬氧化膜，藉由使該金屬氧化膜晶化而使它脆弱化，來剝離該半導體元件層的方法；在耐熱性高的基底基板與被分離層之間設置含有氫的非晶矽膜，藉由雷射照射或蝕刻去除該非晶矽膜，來剝離該被分離層的方法；在基底基板與被分離層之間形成分離層，並在分離層與被分離層之間設置金屬氧化膜，藉由使該金屬氧化膜晶化而使它脆弱化，並且在利用溶液或NF₃ 、BrF₃ 、ClF₃ 等的氟化鹵素氣體並利用蝕刻去除分離層的一部分之後，利用脆弱化的金屬氧化膜進行剝離的方法；機械地削除或利用溶液或NF₃ 、BrF₃ 、ClF₃ 等的氟化鹵素氣體並利用蝕刻去除形成有被分離層的基底基板的方法等。另外，還可以使用如下方法：使用包含氮、氧、氫等的膜(例如，包含氫的非晶矽膜、含氫的合金膜、含氧的合金膜等)作為分離層，對分離層照射雷射使分離層內含有的氮、氧或氫作為氣體而釋放以促進被分離層和基板之間的剝離。

此外，藉由組合多種上述剝離方法，可以更容易地進行轉置製程。也就是說，也可以進行雷射的照射、使用氣體或溶液等的對分離層的蝕刻、使用鋒利的刀子或手術刀等的機械削除，使分離層和半導體元件層成為容易剝離的狀態，然後藉由物理力(利用機械等)進行剝離。

此外，也可以使液體滲透到分離層和被分離層的介面以從基底基板剝離被分離層，或者也可以在進行剝離時邊澆水、乙醇等液體邊進行剝離。

作為其他的剝離方法，當使用鎢形成分離層1202時，可以邊使用氨水和過氧化氫水的混合溶液對分離層進行蝕刻邊進行剝離。

接著，使用黏合劑層1210將塑膠基板1211黏合在從基底基板1201剝離的露出有分離層1202或絕緣層1203的被分離層上(參照圖6C)。

作為黏合劑層1210的材料，可以使用各種固化型黏合劑諸如反應固化型黏合劑、熱固化型黏合劑、紫外線固化型黏合劑等光固化型黏合劑、或者厭氧型黏合劑等。

作為塑膠基板1211，可以使用具有撓性並能夠透過可見光的各種基板，較佳使用有機樹脂的薄膜等。作為有機樹脂，例如可以使用丙烯酸樹脂、如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC)、聚醚碸樹脂(PES)、聚醯胺樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氯乙烯樹脂等。

也可以預先在塑膠基板1211上形成如氮化矽或氧氮化矽等包含氮和矽的膜、如氮化鋁等包含氮和鋁的膜等的透水性低的保護層。

然後，將剝離用黏合劑1209溶解或可塑化，去除臨時基底基板1208(參照圖6D)。接著，在對光電轉換層1221進行的形狀加工等之後，在第三半導體層1207上形成成為另一方電極(表面電極)的導電膜1212(參照圖6E)。

藉由上述步驟，可以將具備光電轉換層的單元轉載到塑膠基板等的其他基板上製造。在本實施例模式中，藉由將具備光電轉換層的單元如上述實施例模式所示那樣夾著導電樹脂貼合到其他的具備光電轉換層的單元，可以製造光電轉換裝置。

另外，可以使用光濺射法或真空蒸鍍法形成導電膜1212。另外，導電膜1212較佳使用能夠充分透光的材料來形成。作為上述材料，例如可以使用氧化銦錫(ITO)、含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、含有氧化鋅(ZnO)的氧化銦鋅(IZO)、摻雜有鎵(Ga)的ZnO、氧化錫(SnO₂ )、含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫等來形成。另外，作為具有透光性的導電材料，可以使用導電聚合物材料(也稱為導電聚合物)。作為導電聚合物材料，可以使用π電子共軛類導電聚合物。例如，可以舉出聚苯胺及/或其衍生物、聚吡咯及/或其衍生物、聚噻吩及/或其衍生物、以及它們中的兩種以上的共聚物等。

另外，本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合。

實施例模式4

在本實施例模式中，舉出一個例子對將單晶半導體基板貼合到如玻璃或陶瓷等基底基板上而製造的具備光電轉換層的單元的製造方法進行說明。注意，在本實施例模式中，對配置於與光入射面相反一側的表面上的單元(底部單元)的製造進行說明。當作為配置於光入射面上的單元(頂部單元)而製造根據本實施例模式所說明的製造方法來製造的單元時，適當地改變構成電極及光電轉換層的層的疊層順序，即可。

在貼合到基底基板的單晶半導體基板的內部形成脆弱層，並且，在單晶半導體基板上預先形成成為一方的電極(背面電極)的導電膜、層疊有第一半導體層、第二半導體層、第三半導體層的光電轉換層、用來接合到基底基板的絕緣層。並且，將基底基板和絕緣層貼緊後在脆弱層附近進行分割，從而可以在基底基板上製造其中將單晶矽半導體層用作用於光電轉換層的半導體層的光電轉換裝置。因此，可以製造具備成為阻礙載子的移動的主要原因的結晶缺陷少的光電轉換層的單元，並且，可以實現優越於轉換效率的光電轉換裝置。

注意，雖然在本實施例模式中作為一例而示出的光電轉換層的截面圖中，第一半導體層、第二半導體層、第三半導體層的數目及形狀相同，但是，在第二半導體層的導電型是p型或n型的情況下，形成pn接面的區域是第一半導體層和第二半導體層之間或者第二半導體層和第三半導體層之間。為了不使受到光感應的載子重新結合而移動到pn接面，而較佳使pn接面面積大。從而，第一半導體層、第三半導體層的數目及形狀不需要相同。此外，在第二半導體層的導電型是i型的情況下，電洞的使用壽命也比電子短，所以較佳使pi接面面積大，並且，與上述pn接面的情況同樣，第一半導體層、第三半導體層的數目及形狀不需要相同。

另外，將第一半導體層和第三半導體層形成為其中一方是引入有賦予第一導電型(例如p型導電型)的雜質元素的層，另一方是引入有賦予第二導電型(例如n型導電型)的雜質元素的層。另外，第二半導體層較佳為本徵半導體層或引入有賦予第一導電型或第二導電型的雜質元素的層。在本實施例模式中，雖然示出作為光電轉換層而層疊三個半導體層的例子，但是也可以層疊多個半導體層以形成如pn接面等的其他的結合。

另外，這裏所說的脆弱層是指在分割製程中單晶半導體基板被分割為單晶半導體層和剝離基板(單晶半導體基板)的區域及其附近。脆弱層的狀態根據形成脆弱層的方法而不同。例如，脆弱層是指藉由局部性地使結晶結構錯亂而脆弱化的層。注意，雖然有時從單晶半導體基板的一個表面到脆弱層的區域也多少脆弱化，但是脆弱層是指在後面進行分割的區域及其附近的層。

注意，這裏所說的單晶半導體是指晶面和晶軸對準，並且構成該結晶的原子或分子在空間有規律地排列的半導體。另外，在單晶半導體中，不排除具有不規則性的半導體，例如包括一部分具有排列無序的晶格缺陷的半導體或有意地或無意地具有晶格畸變的半導體等。

圖7A至7F示出本實施例模式的具備光電轉換層的單元的製造製程的一個例子。

首先，在賦予第一導電型的單晶半導體基板1101的一個表面上形成保護層1102(參照圖7A)。並且，從保護層1102的表面引入賦予第一導電型的雜質元素，形成引入有雜質的第一半導體層1103(參照圖7B)。

另外，雖然對單晶半導體基板1101賦予第一導電型，但是其導電型不侷限於此。較佳的是，對單晶半導體基板1101引入的雜質元素的濃度低於對後面形成的第一半導體層及第三半導體層引入的賦予導電型的雜質元素的濃度。

作為單晶半導體基板1101，可以使用矽或鍺等的半導體薄片、砷化鎵或磷化銦等化合物半導體薄片等。其中，較佳使用單晶矽晶圓。雖然對單晶半導體基板1101的平面形狀沒有特別的限制，但是當之後固定的基底基板為矩形時，較佳單晶半導體基板1101也是矩形。另外，較佳對單晶半導體基板1101的表面進行鏡面拋光。

另外，在市場上流通的單晶矽晶圓的多半是圓形，當使用這種圓形薄片時，將它加工為矩形或多角形即可。例如，如圖8A至8C所示，可以從圓形的單晶半導體基板1101(參照圖8A)切割出矩形的單晶半導體基板1101a(參照圖8B)、多角形的單晶半導體基板1101b(參照圖8C)。

注意，圖8B表示切割出內接於圓形的單晶半導體基板1101且其面積成為最大的矩形的單晶半導體基板1101a的情況。在此，單晶半導體基板1101a的角部(頂點)的角度大約為90度。此外，圖8C表示切割出其對邊的間隔長於上述單晶半導體基板1101a的對邊的間隔的單晶半導體基板1101b的情況。在此情況下，單晶半導體基板1101b的角部(頂點)的角度不是90度，並且該單晶半導體基板1101b是多角形，而不是矩形。

作為保護層1102，較佳使用氧化矽或氮化矽。作為製造方法，例如可以使用電漿CVD法或濺射法等。另外，也可以藉由使用氧化性的藥液或氧基對單晶半導體基板1101進行氧化處理，形成保護層1102。再者，還可以藉由利用熱氧化法使單晶半導體基板1101的表面氧化來形成保護層1102。藉由形成保護層1102，當在單晶半導體基板1101中形成脆弱層時，或者當對單晶半導體基板1101添加賦予一種導電型的雜質元素時，可以防止基板表面受到損壞。

藉由對單晶半導體基板1101引入賦予第一導電型的雜質元素來形成第一半導體層1103。另外，由於在單晶半導體基板1101上形成有保護層1102，所以賦予第一導電型的雜質元素藉由保護層1102引入單晶半導體基板1101。

作為上述賦予第一導電型的雜質元素，使用屬於週期表第13族的元素，例如硼。由此，可以形成p型的第一半導體層1103。另外，第一半導體層1103還可以使用熱擴散法來形成。但是，因為在熱擴散法中進行900℃左右或其以上的高溫處理，所以需要在形成脆弱層之前進行。

藉由上述方法來形成的第一半導體層1103被配置在與光入射面相反一側的面上。在此，當使用p型基板作為單晶半導體基板1101時，第一半導體層1103為高濃度p型區域。由此，從與光入射面相反一側按順序配置高濃度p型區域和低濃度p型區域，以形成背面電場(BSF；Back Surface Field)。就是說，電子不能進入高濃度p型區域，因此可以降低由於光激發而發生的載子的重新結合。

接著，對保護層1102的表面照射離子，在單晶半導體基板1101中形成脆弱層1104(參照圖7C)。在此，作為上述離子，較佳使用利用包含氫的原料氣體而生成的離子(特別為H⁺ 、H₂ ⁺ 、H₃ ⁺ 等)。注意，形成脆弱層1104的深度根據照射離子時的加速電壓控制。此外，根據形成脆弱層1104的深度，決定從單晶半導體基板1101分離的單晶半導體層的厚度。

在離單晶半導體基板1101的表面(準確的是第一半導體層1103的表面)500nm以下的深度，較佳的為400nm以下的深度，更佳的為50nm以上且300nm以下的深度的區域中形成脆弱層1104。藉由在較淺的區域中形成脆弱層1104，較厚地殘留分離後的單晶半導體基板，所以可以增加單晶半導體基板的重複利用次數。

上述離子的照射可以藉由利用離子摻雜裝置、離子植入裝置來進行。因為離子摻雜裝置通常不伴隨質量分離，所以即使將單晶半導體基板1101大型化，也可以對單晶半導體基板1101的整個表面均勻地照射離子。另外，當利用離子照射來在單晶半導體基板1101中形成脆弱層1104時，可以提高離子摻雜裝置、離子植入裝置的加速電壓，以便使分離的單晶半導體層較厚。

另外，離子植入裝置是指對由原料氣體生成的離子進行質量分離並將它照射到物件物，來添加構成該離子的元素的裝置。另外，離子摻雜裝置是指不對由原料氣體生成的離子進行質量分離地將它照射到物件物，來添加構成該離子的元素的裝置。

在形成上述脆弱層1104之後，去除保護層1102並在第一半導體層1103上形成成為一方的電極的導電膜1105。

這裏，導電膜1105較佳的採用能夠承受之後的製程中的熱處理的膜。作為導電膜1105，例如可以使用鈦、鉬、鎢、鉭、鉻、鎳等。另外，還可以採用上述金屬材料和金屬材料的氮化物的疊層結構。例如，可以採用氮化鈦層和鈦層的疊層結構、氮化鉭層和鉭層的疊層結構、氮化鎢層和鎢層的疊層結構等。當採用上述那樣的利用氮化物的疊層結構時，可以接觸第一半導體層1103地形成氮化物。藉由這樣形成氮化物，可以提高導電膜1105和第一半導體層1103的緊密性。注意，導電膜1105可以藉由利用蒸鍍法、濺射法來形成。

接著，在導電膜1105上形成絕緣層1106(參照圖7D)。絕緣層1106既可以採用單層結構又可以採用兩層以上的疊層結構，但是較佳其表面具有高平坦性。另外，還較佳的其最外的表面具有親水性。作為上述絕緣層1106，例如可以形成氧化矽層、氮化矽層、氧氮化矽層、氮氧化矽層等。作為絕緣層1106的形成方法，可以舉出電漿CVD法、光CVD法、熱CVD法等的CVD法。尤其是，藉由應用電漿CVD法，可以形成其平均面粗糙度(Ra)為0.5nm以下(較佳為0.3nm以下)的平坦的絕緣層1106。

另外，作為上述絕緣層1106，尤其較佳採用使用有機矽烷並利用化學氣相成長法形成的氧化矽層。作為有機矽烷，可以使用四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane)(TEOS：Si(OC₂ H₅ )₄ )、三甲基矽烷(TMS：(CH₃ )₃ SiH)、四甲基環四矽氧烷(TMCTS)、八甲基環四矽氧烷(OMCTS)、六甲基二矽氮烷(HMDS)、三乙氧基矽烷(SiH(OC₂ H₅ )₃ )、三二甲氨基矽烷(SiH(N(CH₃ )₂ )₃ )等。當然，也可以藉由利用甲矽烷、乙矽烷或丙矽烷等無機矽烷來形成氧化矽、氧氮化矽、氮化矽、氮氧化矽等。

另外，當絕緣層1106為疊層結構時，較佳採用包括氮化矽層、氮氧化矽層等的含有氮的矽絕緣層的疊層結構。由此，可以防止來自基底基板的鹼金屬、鹼土金屬等所弓起的半導體的污染。

另外，當導電膜1105的表面具有一定的平坦性時，明確地說，當其平均面粗糙度(Ra)為0.5nm以下(較佳為0.3nm以下)時，有時不形成絕緣層1106也能夠進行貼合。此時，也可以採用不形成絕緣層1106的結構。

接著，藉由使上述絕緣層1106的一個表面和基底基板1107的一個表面密接並進行加壓，將單晶半導體基板1101上的疊層結構和基底基板1107貼在一起(參照圖7E)。

此時，對關於貼合的表面(在此，絕緣層1106的一個表面和基底基板1107的一個表面)進行足夠的清潔化。這是因為如下緣故：當在關於貼合的表面上存在有微小的塵埃等時，貼合不良的發生幾率增高。注意，也可以使關於貼合的表面活化，以降低貼合不良。例如，藉由對關於貼合的表面的一方或兩者照射原子束或離子束，可以使其表面活化。此外，也可以藉由利用電漿處理、藥液處理等來進行活化。如此，藉由使關於貼合的表面活化，即使在400℃以下的溫度下也可以實現良好的貼合。

注意，也可以採用如下結構：在基底基板1107上形成氮化矽層、氮氧化矽層等含有氮的矽絕緣層，並且將它與絕緣層1106密接。在此情況下，也可以防止來自基底基板1107的鹼金屬、鹼土金屬等所引起的半導體的污染。

接著，藉由進行熱處理，來加強貼合。此時的溫度必須為在脆弱層1104中不進行分離的條件。例如，可以將它設定為不足400℃、較佳為300℃以下。對熱處理時間沒有特別的限制，而根據處理速度和貼合強度的關係而適當地設定最適的條件即可。作為一例，可以採用200℃、兩個小時程度的熱處理條件。在此，也可以僅對關於貼合的區域照射微波，進行局部性的熱處理。注意，在對貼合強度沒有問題的情況下，也可以省略上述加熱處理。

接著，在脆弱層1104中，將單晶半導體基板1101分離為分離基板1108和由單晶半導體構成的第二半導體層1109(參照圖7F)。單晶半導體基板1101的分離藉由熱處理來進行。至於該熱處理的溫度，可以將基底基板1107的耐熱溫度作為基準。例如，在使用玻璃基板作為基底基板1107的情況下，熱處理溫度較佳為400℃以上且650℃以下。但是，若是短時間，則也可以進行400℃以上且700℃以下的熱處理。當然，在玻璃基板的耐熱溫度高於700℃的情況下，也可以將熱處理溫度設定得高於700℃。

藉由進行上述那樣的熱處理，形成於脆弱層1104中的微小的空孔發生體積變化，而在脆弱層1104中發生裂縫。其結果，沿著脆弱層1104，單晶半導體基板1101分離。因為絕緣層1106與基底基板1107貼在一起，所以在基底基板1107上殘留從單晶半導體基板1101分離的由單晶半導體構成的第二半導體層1109。此外，藉由該熱處理，基底基板1107和絕緣層1106的關於貼合的介面被加熱，所以在關於貼合的介面形成共價鍵，而進一步提高基底基板1107和絕緣層1106的結合力。

注意，第二半導體層1109和第一半導體層1103的厚度的合計大體上對應於形成脆弱層1104的深度。

另外，當以脆弱層1104為邊界對單晶半導體基板1101進行分割時，有時在第二半導體層1109的分割面(分離面)上產生凹凸。另外，該凹凸面有時由於離子損傷而結晶性、平坦性受到損傷，所以較佳在後面將第二半導體層1109用作當進行磊晶生長時的種子層時，對其表面的結晶性及平坦性進行恢復。作為一個例子，可以在利用雷射處理恢復結晶性或利用蝕刻去除損傷層的同時，進行恢復正常地平坦化的表面的製程。另外，此時藉由與雷射處理一起進行熱處理，可以謀求實現結晶性或損傷的恢復。作為熱處理，較佳利用加熱爐、RTA等進行比以脆弱層1104為邊界的用來單晶半導體基板1101的分割的熱處理更高溫及/或更長時間的熱處理。當然，以不超過基底基板1107的應變點左右的溫度進行熱處理。

藉由上述製程，可以形成由固定在基底基板1107上的單晶半導體構成的第二半導體層1109。另外，分離基板1108在進行了再生處理之後可以進行再利用。再生處理之後的分離基板1108既可以用於為了得到單晶半導體層的基板(在本實施例模式中，對應於單晶半導體基板1101)，又可以用於其他用途。當將它用作為了得到單晶半導體層的基板時，可以利用一個單晶半導體基板製造多個光電轉換裝置。

接著，第二半導體層1109上形成第三半導體層1110，並形成由第一半導體層1103、第二半導體層1109、第三半導體層1110構成的光電轉換層1111。接著，在光電轉換層1111的形狀加工等之後，在第三半導體層1110上形成成為另一方的電極(表面電極)的導電膜1112(參照圖7G)。

藉由上述步驟，可以製造具備由單晶半導體層形成的光電轉換層的單元。在本實施例模式中，藉由將具備光電轉換層的單元如上述實施例模式所示那樣夾著導電樹脂貼合到其他的具備光電轉換層的單元，可以製造光電轉換裝置。

另外，由於作為單晶半導體的典型例子的單晶矽為間接遷移型的半導體，所以其光吸收係數低於直接遷移型的非晶矽的光吸收係數。因此，為了充分地吸收太陽光，較佳它具有至少為使用非晶矽的光電轉換層的幾倍以上的膜厚度。

至於由單晶半導體構成的第二半導體層1109的厚膜化，作為一個例子，可以在第二半導體層1109上以填充間隙的方式覆蓋地形成非單晶半導體層後進行加熱處理，並將第二半導體層1109作為種子層進行固相磊晶生長來形成，即可。另外，還可以使用電漿CVD法等利用氣相磊晶生長來形成。作為進行固相磊晶生長的熱處理，可以使用RTA、爐、高頻發生裝置等的熱處理裝置。

另外，可以使用光濺射法或真空蒸鍍法形成導電膜1112。另外，導電膜1112較佳使用能夠充分透光的材料來形成。作為上述材料，例如可以使用氧化銦錫(ITO)、含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、含有氧化鋅(ZnO)的氧化銦(IZO)、摻雜有鎵(Ga)的ZnO、氧化錫(SnO₂ )、含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫等來形成。另外，作為具有透光性的導電材料，可以使用導電聚合物材料(也稱為導電聚合物)。作為導電聚合物材料，可以使用π電子共軛類導電聚合物。例如，可以舉出聚苯胺及/或其衍生物、聚吡咯及/或其衍生物、聚噻吩及/或其衍生物、以及它們中的兩種以上的共聚物等。

另外，本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合。

實施例模式5

在本實施例模式中，舉出一個例子對使用單晶半導體基板製造的具備光電轉換層的單元的製造方法進行說明。另外，在本實施例模式中，對配置於與光入射面相反一側的表面上的單元(底部單元)的製造進行說明。當作為配置於光入射面上的單元(頂部單元)而製造根據本實施例模式所說明的製造方法來製造的單元時，適當地改變構成電極及光電轉換層的層的疊層順序，即可。

作為使用單晶半導體基板製造的光電轉換層的一個例子，在單晶半導體基板內有半導體接面，並且形成在成為一方的電極(背面電極)的導電膜上層疊了第一半導體層、第二半導體層、第三半導體層的光電轉換層。並且，將光電轉換層的表面成為紋理結構(凹凸結構)並在光電轉換層上形成電極，從而可以得到使用單晶半導體基板製造的單元。

另外，將第一半導體層和第三半導體層形成為其中一方是引入有賦予第一導電型(例如n型導電型)的雜質元素的層，另一方是引入有賦予第二導電型(例如p型導電型)的雜質元素的層。另外，第二半導體層較佳為本徵半導體層或引入有賦予第一導電型或第二導電型的雜質元素的層。在本實施例模式中，雖然示出作為光電轉換層而層疊三個半導體層的例子，但是也可以層疊多個半導體層以形成如pn接面等的其他的結合。

注意，雖然在本實施例模式中作為一例而示出的光電轉換層的截面圖中，第一半導體層、第二半導體層、第三半導體層的數目及形狀相同，但是，在第二半導體層的導電型是p型或n型的情況下，形成pn接面的區域是第一半導體層和第二半導體層之間或者第二半導體層和第三半導體層之間。為了不使受到光感應的載子重新結合而移動到pn接面，而較佳使pn接面面積大。從而，第一半導體層、第三半導體層的數目及形狀不需要相同。此外，在第二半導體層的導電型是i型的情況下，電洞的使用壽命也比電子短，所以較佳使pi接面面積大，並且，與上述pn接面的情況同樣，第一半導體層、第三半導體層的數目及形狀不需要相同。

注意，這裏所說的單晶半導體是指晶面和晶軸對準，並且構成該結晶的原子或分子在空間有規律地排列的半導體。另外，在單晶半導體中，不排除具有不規則性的半導體，例如包括一部分具有排列無序的晶格缺陷的半導體或有意地或無意地具有晶格畸變的半導體等。

圖9A至9C示出本實施例模式的具備光電轉換層的單元的製造製程的一個例子。

首先，藉由對賦予第一導電型的單晶半導體基板1301的一個表面進行蝕刻處理等的加工，以形成紋理結構1302(凹凸結構)(參照圖9A)。由於藉由將單晶半導體基板1301的表面成為紋理結構而可以進行光的亂反射，所以可以有效地將入射到後面形成的半導體接面的光轉換為電能。

另外，雖然對單晶半導體基板1301賦予第一導電型(例如p型)，但是其導電型不侷限於此。較佳對單晶半導體基板1301引入的雜質元素的濃度低於對後面形成的第一半導體層及第三半導體層引入的賦予導電型的雜質元素的濃度。

作為單晶半導體基板1301，可以使用矽或鍺等的半導體薄片、砷化鎵或磷化銦等化合物半導體薄片等。其中，較佳使用單晶矽晶圓。

另外，在市場上流通的單晶矽晶圓的多半是圓形，當使用這種圓形薄片時，可以如上述實施例模式的圖8A至8C所示那樣將它加工為矩形或多角形即可。

接著，在單晶半導體基板1301的紋理結構1302上形成第一半導體層1303。作為第一半導體層1303，既可以利用熱擴散法等對單晶半導體基板1301引入賦予第二導電型的雜質元素來形成，又可以在形成有紋理結構1302的單晶半導體基板1301上進行成膜來形成。另外，作為賦予第二導電型的雜質元素，使用屬於週期表第15族的元素，例如磷。

接著，在第一半導體層1303上形成成為表面電極的導電膜1304(參照圖9B)。另外，還可以在第一半導體層1303上與導電膜1304之間形成抗反射膜等的其他的膜。

另外，導電膜1304可以利用光濺射法或真空蒸鍍法來形成。另外，導電膜1304較佳使用能夠充分透光的材料來形成。作為上述材料，例如可以使用氧化銦錫(ITO)、含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、含有氧化鋅(ZnO)的氧化銦(IZO)、摻雜有鎵(Ga)的ZnO、氧化錫(SnO₂ )、含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫等來形成。另外，作為具有透光性的導電材料，可以使用導電聚合物材料(也稱為導電聚合物)。作為導電聚合物材料，可以使用π電子共軛類導電聚合物。例如，可以舉出聚苯胺及/或其衍生物、聚吡咯及/或其衍生物、聚噻吩及/或其衍生物、以及它們中的兩種以上的共聚物等。

另外，導電膜1304也可以利用絲網印刷等的印刷法，塗敷含有銀膏等的金屬的溶劑並藉由進行印刷來形成。另外，由於設置有導電膜1304的面成為受光面，所以為了使光能夠充分地透過而不將導電膜形成在整個表面上，以將它形成為網眼形狀。

接下來，在單晶半導體基板1301的與設置有紋理結構1302及導電膜1304一側相反一側的表面上形成第三半導體層1305以及成為背面電極的導電膜1306(參照圖9C)。作為第三半導體層1305，既可以利用熱擴散法等對單晶半導體基板1301引入賦予第一導電型的雜質元素來形成，又可以接觸單晶半導體基板1301地進行成膜來形成。另外，作為賦予第一導電型的雜質元素，使用屬於週期表第13族的元素，例如硼，即可。

另外，導電膜1306較佳使用光反射率高的金屬膜。例如，可以使用鋁、銀、鈦、鉭等。此外，導電膜1306可以使用蒸鍍法或濺射法來形成。另外，導電膜1306也可以由多個層構成，作為一個例子，可以採用層疊使用金屬膜、金屬的氧化膜或金屬的氮化膜等而形成的用來提高與第三半導體層1305的緊密性的緩衝層等的結構。另外，還可以層疊光反射率高的金屬膜和光反射率低的金屬膜來形成。

藉由上述製程，可以得到被導電膜1304及導電膜1306夾持並由第一半導體層1303、成為第二半導體層的單晶半導體基板1301以及第三半導體層1305構成的光電轉換層1307，可以製造由單晶半導體基板形成的具備光電轉換層的單元。在本實施例模式中，藉由將具備光電轉換層的單元如上述實施例模式所示那樣夾持導電樹脂而貼合到其他的具備光電轉換層的單元，可以製造光電轉換裝置。

注意，本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合。

實施例模式6

在本實施例模式中，對將單元串聯連接的光電轉換裝置的例子進行說明(參照圖10A和10B)。

圖10A所示的光電轉換裝置具有以下結構：由基板101支撐的單元102和由基板104支撐的單元105藉由結構體103中的導電體600電連接。

具體地，在光電轉換區域602中，使光電轉換層在縱向(垂直於基板的方向)上電連接而構成串聯連接。另外，在端子區域604中，藉由連接端子606及連接端子608相鄰區域的導電層彼此電連接，從而實現與相鄰區域的光電轉換層的串聯連接。

雖然對製造方法沒有特別的限定，但是例如可以採用以下方法。在基板101上形成所預定的圖案的第一導電層並形成光電轉換層，對光電轉換層進行構圖形成到達上述第一導電層的接觸孔，覆蓋光電轉換層地形成第二導電層，至少對光電轉換層和第二導電層進行構圖，以在基板101上形成單元102。使用同樣的方法在基板104上形成單元105，並利用具有導電體600的結構體103貼合單元102和單元105來完成光電轉換裝置。注意，關於各製程的詳細，參照之前的實施例模式即可。

藉由採用上述那樣的結構，可以將大部分的光電轉換層串聯連接。也就是說，可以提供如下光電轉換裝置：當需要較大的電壓的用途時，也能夠提供足夠的電壓。

圖10B所示的光電轉換裝置具有以下結構：在基板101上具有其中光電轉換層串聯連接的單元102，並且，在基板104上具有其中光電轉換層串聯連接的單元105。

具體地，藉由設置在光電轉換層的一部分中的導通部612使第一導電層和第二導電層電連接，來使光電轉換區域610中的光電轉換層和相鄰的光電轉換區域中的光電轉換層串聯連接。此外，藉由設置在光電轉換層的一部分中的導通部616使第一導電層和第二導電層電連接，來使光電轉換區域614中的光電轉換層和相鄰的光電轉換區域中的光電轉換層串聯連接。

雖然對製造方法沒有特別的限定，但是例如可以採用以下方法。在基板101上形成所預定的圖案的第一導電層並形成光電轉換層，對光電轉換層進行構圖形成到達上述第一導電層的接觸孔，覆蓋光電轉換層地形成第二導電層，至少對第二導電層進行構圖，以在基板101上形成單元102。使用同樣的方法在基板104上形成單元105，並利用結構體103貼合單元102和單元105來完成光電轉換裝置。注意，關於各製程的詳細，參照之前的實施例模式即可。

藉由採用上述那樣的結構，可以將大部分的光電轉換層串聯連接。也就是說，可以提供如下光電轉換裝置：當需要較大的電壓的用途時，也能夠提供足夠的電壓。

注意，本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合。

實施例模式7

在本實施例模式中，參照附圖對可以用於光電轉換裝置的製造的裝置的例子進行說明。

圖11示出光電轉換裝置，尤其是能夠用於光電轉換層的製造的裝置的一個例子。圖11所示的裝置具備傳輸室(transfer chamber)1000、裝載‧卸載室1002、第一成膜室1004、第二成膜室1006、第三成膜室1008、第四成膜室1010、第五成膜室1012以及搬運機械1020。

利用傳輸室1000所具備的搬運機械1020，進行裝載‧卸載室1002及各成膜室之間的基板的搬運。另外，在各成膜室中形成構成光電轉換層的半導體層。下面，對使用該裝置的光電轉換層的成膜製程的一個例子進行說明。

首先，利用搬運機械1020將導入裝載‧卸載室1002的基板搬運到第一成膜室1004。較佳預先在該基板上形成有用作電極或佈線的導電膜。至於導電膜的材質或形狀(圖案)等，可以根據所要求的光學特性或電特性進行適當的改變。另外，這裏，舉出當將玻璃基板用作基板並形成具有透光性的導電膜作為導電膜，並且，光從該導電膜入射到光電轉換層時的例子進行說明。

在第一成膜室1004中，形成接觸於導電膜的第一半導體層。這裏，雖然對形成添加有賦予p型雜質元素的半導體層(p層)作為第一半導體層的情況進行說明，但是所公開的發明的一個實施例不侷限於此。也可以形成添加有賦予n型雜質元素的半導體層(n層)。作為成膜方法，典型地可以舉出CVD法等，但是不侷限於此。例如，也可以利用濺射法等形成第一半導體層。另外，當利用CVD法進行膜形成期間，也可以將成膜室稱為CVD室。

接著，將形成有上述第一半導體層的基板搬運到第二成膜室1006、第三成膜室1008或第四成膜室1010。在第二成膜室1006、第三成膜室1008或第四成膜室1010中，形成接觸於第一半導體層的不添加有賦予導電型的雜質元素的第二半導體層(i層)。

這裏，為了形成第二半導體層而準備第二成膜室1006、第三成膜室1008及第四成膜室1010這三個成膜室是因為如下緣故：與第一半導體層相比需要將第二半導體層形成得較厚。當將第二半導體層形成得厚於第一半導體層時，考慮到第一半導體層和第二半導體層的沈積速度，而第二半導體層的形成製程需要比第一半導體層的形成製程更多的時間。因此，當僅在一個成膜室中進行第二半導體層的形成時，第二半導體層的成膜製程成為速度控制要因。由於上述原因，而圖11所示的裝置採用準備三個第二半導體層的成膜室的結構。另外，可以用於光電轉換層的形成的裝置的結構不侷限於此。另外，作為成膜方法還可以與第一半導體層同樣地利用CVD法等，但是並不侷限於此。

接著，形成有上述第二半導體層的基板被搬運到第五成膜室1012。在第五成膜室1012中，形成有接觸於第二半導體層的添加有賦予與第一半導體層不同的導電型的雜質元素的第三半導體層。這裏，雖然對形成添加有賦予n型雜質元素的半導體層(n層)作為第三半導體層的情況進行說明，但是所公開的發明的一個實施例不侷限於此。此外，作為成膜方法，可以與第一半導體層同樣地利用CVD法等，但是不侷限於此。

藉由上述步驟，可以在導電膜上形成具有層疊有第一半導體層、第二半導體層及第三半導體層的結構的光電轉換層。

另外，在圖11中，雖然對具備裝載‧卸載室1002、用來形成第一半導體層的第一成膜室1004、用來形成第二半導體層的第二成膜室1006、用來形成第二半導體層的第三成膜室1008、用來形成第二半導體層的第四成膜室1010以及用來形成第三半導體層的第五成膜室1012的裝置進行說明，但是可以用於根據所公開的發明的光電轉換裝置的製造的裝置不侷限於該結構。例如，也可以將第四成膜室1010用於第三半導體層的形成。

另外，在圖11中舉出具備六個反應室的裝置的例子進行了說明，但是可以用於根據所公開的發明的光電轉換裝置的製造的裝置不侷限於該結構。例如，還可以具備用來形成導電膜的成膜室、進行各種表面處理的表面處理室、用來測定膜質等的分析室等。

圖12示出可以用於當製造多個光電轉換層的疊層結構時的裝置的一個例子。圖12所示的裝置具備傳輸室2100、分析室2102、表面處理室2104、第一成膜室2106、裝載室2108、第二成膜室2110、第三成膜室2112、第四成膜室2114、搬運機械2120、傳輸室2140、第一成膜室2142、第二成膜室2144、第三成膜室2146、卸載室2148、第四成膜室2150、第五成膜室2152、第六成膜室2154以及搬運機械2160，其中傳輸室2100與傳輸室2140藉由聯結室2180聯結。

利用傳輸室2100所具備的搬運機械2120進行裝載室2108、分析室2102、表面處理室2104以及各成膜室之間的基板的搬運。另外，利用傳輸室2140所具備的搬運機械2160進行卸載室2148以及各成膜室之間的基板的搬運。另外，在各成膜室中形成構成光電轉換層的半導體層或光電轉換裝置的導電膜等。下面，對使用該裝置的光電轉換層的成膜製程的一個例子進行說明。

首先，利用搬運機械2120將導入裝載室2108的基板搬運到第一成膜室2106。在第一成膜室2106中，在基板上形成用作電極或佈線的導電膜。至於導電膜的材質或形狀(圖案)等，可以根據所要求的光學特性或電特性而進行適當的改變。另外，作為導電膜的成膜方法，典型地可以利用濺射法，但是並不侷限於此。例如，也可以利用蒸鍍法等。當利用濺射法進行膜形成期間，也可以將上述成膜室稱為濺射室。另外，這裏，舉出當將玻璃基板用作基板並形成具有透光性的導電膜作為導電膜，並且，光從該導電膜入射到光電轉換層時的例子進行說明。

接著，形成有上述導電膜的基板被搬運到表面處理室2104。在表面處理室2104中進行在導電膜的表面上形成凹凸形狀(紋理結構)的處理。由此，可以將光封閉在光電轉換層中，所以可以提高光電轉換裝置的光電轉換效率。作為凹凸形狀的形成方法，例如可以舉出蝕刻處理，但是不侷限於此。

接著，上述基板被搬運到第二成膜室2110。在第二成膜室2110中，形成接觸於導電膜的第一光電轉換層的第一半導體層。這裏，雖然對形成添加有賦予p型雜質元素的半導體層(p層)作為第一半導體層的情況進行了說明，但是所公開的發明的一個實施例不侷限於此。也可以形成添加有賦予n型雜質元素的半導體層(n層)。作為成膜方法，典型地可以舉出CVD法等，但是不侷限於此。例如，也可以利用濺射法等形成第一半導體層。

接著，形成有上述第一半導體層的基板被搬運到第三成膜室2112。在第三成膜室2112中，接觸第一半導體層地形成不添加有賦予導電型的雜質元素的第二半導體層(i層)。作為成膜方法，與第一半導體層同樣，可以舉出CVD法等，但是不侷限於此。

接著，形成有上述第二半導體層的基板被搬運到第四成膜室2114。在第四成膜室2114中，接觸第二半導體層地形成添加有賦予與第一半導體層不同的導電型的雜質元素的第三半導體層。這裏，雖然對形成添加有賦予n型的雜質元素的半導體層(n層)作為第三半導體層的情況進行了說明，但是所公開的發明的一個實施例不侷限於此。此外，作為成膜方法，可以與第一半導體層同樣地利用CVD法等，但是不侷限於此。

藉由上述步驟，可以在導電膜上形成具有層疊有第一半導體層、第二半導體層及第三半導體層的結構的第一光電轉換層。

接著，形成有上述第一光電轉換層的基板再次被搬運到第一成膜室2106。在第一成膜室2106中，在第一光電轉換層上形成具有導電性的中間層。導電膜的材質或形狀(圖案)等可以根據所要求的光學特性或電特性而進行適當的改變，但是在製造製程上來說較佳採用與導電膜同樣的結構。

接著，藉由聯結室2180將形成有導電膜的基板送達到搬運機械2160。搬運機械2160將該基板搬運到第一成膜室2142。在第一成膜室2142中，形成接觸於導電膜的第二光電轉換層的第一半導體層。這裏，雖然對形成添加有賦予p型雜質元素的半導體層(p層)作為第一半導體層的情況進行了說明，但是所公開的發明的一個實施例不侷限於此。作為成膜方法，典型地可以舉出CVD法等，但是不侷限於此。

接著，形成有上述第一半導體層的基板被搬運到第四成膜室2150、第五成膜室2152或第六成膜室2154。在第四成膜室2150、第五成膜室2152或第六成膜室2154中，形成接觸於第一半導體層的不添加有賦予導電型的雜質元素的第二半導體層(i層)。作為成膜方法，與第一半導體層同樣地，可以舉出CVD法等，但是不侷限於此。

這裏，為了形成第二半導體層而準備第四成膜室2150、第五成膜室2152、第六成膜室2154這三個成膜室的理由與根據圖11的裝置的情況相同。也就是說，將第二光電轉換層的第二半導體層(i層)形成得厚於第一光電轉換層的第二半導體層(i層)。此外，可以用於光電轉換層的形成的裝置的結構不侷限於此。另外，作為成膜方法，可以與第一半導體層同樣地利用CVD法等，但是並不侷限於此。

接著，形成有上述第二半導體層的基板被搬運到第二成膜室2144。在第二成膜室2144中，形成接觸於第二半導體層的添加有賦予與第一半導體層不同的導電型的雜質元素的第三半導體層。這裏，雖然對形成添加有賦予n型的雜質元素的半導體層(n層)作為第三半導體層的情況進行了說明，但是所公開的發明的一個實施例不侷限於此。此外，作為成膜方法，可以與第一半導體層同樣地利用CVD法等，但是不侷限於此。

藉由上述步驟，可以在中間層上形成具有層疊有第一半導體層、第二半導體層及第三半導體層的結構的第二光電轉換層。

接著，形成有上述第二光電轉換層的基板被搬運到第三成膜室2146。在第三成膜室2146中，在第二光電轉換層上形成用作電極或佈線的導電膜。至於導電膜的材質或形狀(圖案)等，可以根據所要求的光學特性或電特性而進行適當的改變。另外，作為導電膜的成膜方法，典型地可以利用濺射法，但是並不侷限於此。例如，也可以利用蒸鍍法等。當利用濺射法進行膜形成期間，也可以將上述成膜室稱為濺射室。另外，這裏，對形成具有光反射性的導電膜作為導電膜的情況進行了說明，但是不侷限於此。例如，也可以採用具有透光性的導電膜和具有光反射性導電膜的疊層結構。

然後，將上述基板從卸載室2148取出到外部。

藉由上述步驟，可以製造具有以下結構的光電轉換裝置：在基板上依次層疊有導電膜、第一光電轉換層、中間層、第二光電轉換層以及導電膜。

另外，與傳輸室2100以及傳輸室2140連接的反應室的結構不侷限於圖12所示的結構。此外，可以增加或減少反應室的數目。

另外，各導電膜等的表面處理的時序或次數也不侷限於上述結構。例如，也可以在導電膜的形成後等進行表面處理。另外，還可以在形成各層之前或之後進行形成圖案的蝕刻處理等。

注意，本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合來使用。

實施例模式8

可以使用根據實施例模式1至7等得到的光電轉換裝置來製造太陽光發電模組。在本實施例模式中，圖13A示出使用實施例模式所示的光電轉換裝置的太陽光發電模組的實例。太陽光發電模組5028由設置在基底基板4002上的光電轉換層4020構成。在基底基板4002與光電轉換層4020之間，從基底基板4002一側設置有絕緣層4004、第一電極4006。另外，第一電極4006連接到輔助電極4016。

輔助電極4016及第二電極4018形成在基底基板4002的一個表面一側(形成有光電轉換層4020的一側)，並且在基底基板4002的端部分別與外部端子連接用的背面電極5026及背面電極5027連接。圖13B是對應於圖13A的C-D的截面圖，它示出藉由基底基板4002的貫通口而輔助電極4016連接到背面電極5026，並且第二電極4018連接到背面電極5027的狀態。

注意，本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合來使用。

實施例模式9

圖14示出使用實施例模式8所示的大陽光發電模組5028的大陽光發電系統的例子。具備DC-DC轉換器等的充電控制電路5029控制一個或多個太陽光發電模組5028所供應的電力並對蓄電池5030進行充電。另外，當蓄電池5030受到足夠的充電時，充電控制電路5029控制將一個或多個太陽光發電模組5028所供應的電力，以該電力直接輸出到負載5031。

當使用雙電層電容器作為蓄電池5030時，充電不需要化學反應，所以可以進行迅速的充電。此外，與利用化學反應的鉛蓄電池等相比，可以將使用壽命提高為8倍左右並且將充放電效率提高為1.5倍左右。本實施例模式所示的太陽光發電系統可以用於照明、電子設備等使用電力的各種各樣的負載5031。

注意，本實施例模式可以與其他實施例模式適當地組合來使用。

實施例模式10

圖15A及圖15B示出將實施例模式8所示的太陽光發電模組5028用於頂板部分的車6000(汽車)的例子。太陽光發電模組5028藉由轉換器6002連接到電池或電容器6004。也就是說，電池或電容器6004使用太陽光電模組5028所供應的電力受到充電。另外，也可以採用如下結構：使用監視器6008對引擎6006的工作狀況進行監視，並根據引擎的狀況而選擇充電‧放電。

太陽光發電模組5028有受熱的影響而光電轉換效率下降的傾向。為了抑制這種光電轉換效率的下降，也可以採用在太陽光發電模組5028內迴圈冷卻用的液體等的結構。例如，可以採用利用迴圈泵6012使散熱器6010的冷卻水迴圈的結構。當然，不侷限於與散熱器6010共同使用冷卻用的液體的結構。另外，當光電轉換效率的降低不是十分明顯時，不需要採用迴圈液體的結構。

注意，本實施例模式可以與其他的實施例模式適當地組合來使用。

實施例模式11

圖16示出可以從根據一個實施例模式的光電轉換裝置的輸出穩定地提取交流電力而不使用外部電源的反相器的一個實施例。

由於光電轉換裝置的輸出根據入射光量而變動，所以當直接使用輸出電壓時有時不能得到穩定的輸出。圖16所例示的反相器設置有穩定化用的電容器7004、開關調節器7006，以便以產生穩定的直流電壓的方式進行工作。例如，當光電轉換裝置7002的輸出電壓為10V至15V時，可以利用開關調節器7006來產生30V的穩定的直流電壓。

圖17示出開關調節器7006的方塊圖。開關調節器7006包括衰減器7012、三角波發生電路7014、比較器7016、開關電晶體7020及平滑電容7021而構成。

當三角波發生電路7014的信號被輸入到比較器7016時，開關電晶體7020導通，在電感器7022中儲存能量。由此，當開關調節器7006的輸出中發生光電轉換裝置7002的輸出電壓V1以上的電壓V2。該電壓藉由衰減器7012回饋到比較器7016，並將所發生的電壓控制為與參考電壓7018相等。例如，當將參考電壓設定為5V並將衰減器設定為1/6時，V2被控制為30V。二極體7024用來防止逆流，並且，藉由平滑電容7021使開關調節器7006的輸出電壓平滑化。

在圖16中，利用開關調節器7006的輸出電壓V2來使脈衝寬度調變電路7008工作。在脈衝寬度調變電路7008中，脈衝寬度調變波既可以利用微機以數位生成，又可以以模擬方式生成。

脈衝寬度調變波V3、V4是藉由將脈衝寬度調變電路7008的輸出輸入到開關電晶體7026至7029而生成的。脈衝寬度調變波V3、V4經過帶通濾波器7010被轉換為正弦波。也就是說，如圖18所示，脈衝寬度調變波7030是以特定的週期其占空比變化的矩形波，並且，藉由將它經過帶通濾波器7010，可以得到正弦波7032。

像這樣，利用光電轉換裝置7002的輸出，可以不使用外部電源地生成交流電力V5、V6。

注意，本實施例模式可以與其他的實施例模式適當地組合來使用。

實施例模式12

在本實施例模式中，參照圖19而示出光發電系統的一個例子。該光發電系統示出在將它設置於住宅等時的結構。

該光發電系統可以將光電轉換裝置7050所產生的電力充電到蓄電裝置7056，或者將所產生的電力在反相器7058中作為交流電力而消耗。另外，光電轉換裝置7050所產生的剩餘電力由電力公司等買下。另一方面，在夜間或下雨天等電力不足時，使用配電線路7068向住宅等提供電力。

利用連接到光電轉換裝置7050一側的直流開關器7052和連接到配電線路7068一側的交流開關器7062來進行當消耗光電轉換裝置7050所產生的電力時以及當接受來自配電線路7068的電力時的轉換[0]。

充電控制電路7054控制向蓄電裝置7056的充電，並且控制從蓄電裝置7056向反相器7058的電力供給。蓄電裝置7056由鋰離子電池等的二次電池或者鋰離子電容器等的電容器等構成。在這些蓄電單元中，作為電極材料還可以適當地使用利用鈉來替代鋰的二次電池或電容器。從反相器7058輸出的交流電力用作使各種電器7070工作的電力。注意，反相器7058也可以應用與實施例模式11所說明的反相器相同的結構。

也可以藉由將光電轉換裝置7050所產生的剩餘電力連接到配電線路7068而將它賣給電力公司。設置交流開關器7062是用來藉由變壓器7064選擇配電線路7068與配電盤7060的連接或切斷。

如上所述，本實施例模式的光發電系統可以藉由利用根據一個實施例模式的光電轉換裝置製造環境負荷少的住宅等。

注意，本實施例模式可以與其他的實施例模式適當地組合來使用。

實施例模式13

如圖20所示，為了使形成有單元7096的第一表面朝向內側，以中間夾著分散有導電體7100的有機樹脂7102的方式彼此疊合的一對基板7098的周邊部分具有機械強度而設置有框體7088。

較佳的、在框體7088的內側密封密封樹脂7084，以防止水的浸入。在各單元7096的端子部的與佈線構件7082接觸的部分上設置焊料或導電膏等的導電構件7080以提高黏接強度。佈線構件7082在框體7088的內部從基板7098的第一表面引至第二表面。

像這樣，藉由以作為單元7096的支撐構件的基板7098為外側的方式貼合一對單元7096，可以將該基板7098用作正面與背面的密封構件，並且，藉由將光電轉換裝置的發電量提高到1.5倍，較理想為2倍，而可以實現薄型化。

圖21示出在光電轉換裝置的框體7088的內側設置蓄電裝置7090的結構。將蓄電裝置7090的端子7092設置為至少接觸於一個佈線構件7082。此時，較佳的、將使用形成單元7096的半導體層及導電膜而形成的逆流防止二極體7094形成在單元7096與蓄電裝置7090之間。

另外，作為蓄電裝置7090，可以使用如鎳氫電池、鋰離子電池等的二次電池或者如鋰離子電容器等的電容器等。在這些蓄電單元中，作為電極材料而還可以適當地使用利用鈉來替代鋰的二次電池或電容器。另外，藉由將蓄電裝置7090設定為薄膜狀，可以實現薄型化及輕量化，並可以將框體7088用作蓄電裝置7090的加強構件。

注意，本實施例模式可以與其他的實施例模式適當地組合來使用。

實施例模式14

在本實施例模式中，確認了藉由具有多個光電轉換層來實現的光電轉換效率的提高的情況。明確而言，根據電腦模擬實驗求出使用非晶矽的光電轉換層和使用單晶矽的光電轉換層的光電轉換效率(量子效率)的波長相依性。作為算術軟體使用裝置模擬(Silvaco公司製造的Atlas)。

用於算術的光電轉換層的接面構採用pin接面型。在使用非晶矽的光電轉換層中，將p層的厚度設定為10nm，將i層的厚度設定為200nm，將n層的厚度設定為10nm。在使用單晶矽的光電轉換層中，將p層的厚度設定為10nm，將i層的厚度設定為30μm，將n層的厚度設定為10nm。注意，將p層及n層中的雜質元素的濃度都設定為1×10¹⁹ (cm^-3 )，並且在它為100%活化的狀態下進行算術。另外，不考慮到用作電極或中間層的導電層及其介面上的光的反射、散亂或吸收等。

此外，在本實施例模式中，為了簡便，而在以下條件下對各光電轉換層的量子效率進行個別的算術，該條件是：向使用非晶矽的光電轉換層的入射光的光量與向使用單晶矽的光電轉換層的入射光的光量相等。

圖22示出用於算術的前提的非晶矽(a-Si)和單晶矽(c-Si)的吸收係數。在圖中，橫軸表示波長(μm)，縱軸表示所對應的波長的吸收係數(cm^-1 )。

圖23示出根據上述資料而算術出的使用非晶矽(a-Si)的光電轉換層的量子效率。這裏，橫軸表示波長(μm)，縱軸表示所對應的波長的量子效率。量子效率是指藉由以入射光的全部被轉換為電流時的電流為分母，並以負極的電流為分子而求出的值。

從圖23可知：在使用非晶矽的光電轉換層中，短波長一側(0.4μm至0.6μm)的光電轉換效率高。在使用非晶矽的光電轉換層中，既使其厚度為100nm左右也能夠進行足夠的光電轉換。另外，根據上述厚度，而能夠使長波長一側的光充分地透過，所以適用於頂部單元。

圖24示出使用單晶矽(c-Si)的光電轉換層的量子效率。與圖23同樣，橫軸表示波長(μm)，縱軸表示所對應的波長的量子效率。

從圖24可知：在使用單晶矽的光電轉換層中，在寬波長帶(0.4μm至0.9μm)中光電轉換效率高。使用單晶矽的光電轉換層適合的厚度為幾十μm，所以適用於底部單元。

圖25示出使用圖23和圖24所示的結果求出的在使用非晶矽的光電轉換層和使用單晶矽的光電轉換層的疊層結構中的量子效率。另外，在圖25中示出當將使用非晶矽的光電轉換層用作頂部單元，將使用單晶矽的光電轉換層用作底部單元時的量子效率。這裏，為了方便，無視上述光電轉換層以外的要素地進行算術。也就是說，不考慮連接頂部單元和底部單元的中間層等的影響。

以上，從本實施例模式的算術結果可知：適用於使用非晶矽的光電轉換層和使用單晶矽的光電轉換層的光電轉換的波長不同。也就是說，可以認為：藉由層疊這些光電轉換層，可以提高光電轉換效率。

注意，本實施例模式所示的結構可以與其他的實施例模式所示的結構適當地組合來使用。

101．．．基板

102．．．元件

103．．．結構體

104．．．基板

105．．．元件

106．．．導電體

107．．．有機樹脂

110．．．導電膜

111．．．光電轉換層

112．．．導電膜

113．．．p層

114．．．i層

115．．．n層

120．．．導電膜

121．．．光電轉換層

121a．．．光電轉換層

121b．．．光電轉換層

122．．．導電膜

123．．．n層

124．．．i層

125．．．p層

131．．．光電轉換層

133．．．p層

135．．．n層

141a．．．光電轉換層

141b．．．光電轉換層

143．．．p層

145．．．n層

151．．．光電轉換層

152．．．光電轉換層

153．．．p層

154．．．i層

155．．．n層

156．．．p層

157．．．i層

158．．．n層

159．．．光電轉換層

160．．．p層

161．．．i層

162．．．n層

163．．．中間層

600．．．導電體

602．．．光電轉換區域

604．．．端子區域

606．．．連接端子

608．．．連接端子

610．．．光電轉換區域

612．．．導通部

614．．．光電轉換區域

616．．．導通部

1000．．．傳輸室

1002．．．裝載‧卸載室

1004．．．成膜室

1006．．．成膜室

1008．．．成膜室

1010．．．成膜室

1012．．．成膜室

1020．．．搬運機械

1101．．．單晶半導體基板

1101a．．．單晶半導體基板

1101b．．．單晶半導體基板

1102．．．保護層

1103．．．半導體層

1104．．．脆弱層

1105．．．導電膜

1106．．．絕緣層

1107．．．基底基板

1108．．．分離基板

1109．．．半導體層

1110．．．半導體層

1111．．．光電轉換層

1112．．．導電膜

1201．．．基底基板

1202．．．分離層

1203．．．絕緣層

1204．．．導電膜

1205．．．半導體層

1206．．．半導體層

1207．．．半導體層

1208．．．臨時基底基板

1209．．．剝離用黏合劑

1210．．．黏合劑層

1211．．．塑膠基板

1212．．．導電膜

1221．．．光電轉換層

1301．．．單晶半導體基板

1302．．．紋理結構

1303．．．半導體層

1304．．．導電膜

1305．．．半導體層

1306．．．導電膜

1307．．．光電轉換層

2100．．．傳輸室

2102．．．分析室

2104．．．表面處理室

2106．．．成膜室

2108．．．裝載室

2110．．．成膜室

2112．．．成膜室

2114．．．成膜室

2120．．．搬運機械

2140．．．傳輸室

2142．．．成膜室

2144．．．成膜室

2146．．．成膜室

2148．．．卸載室

2150．．．成膜室

2152．．．成膜室

2154．．．成膜室

2160．．．搬運機械

2180．．．聯結室

4002．．．基底基板

4004．．．絕緣層

4006．．．電極

4016．．．輔助電極

4018．．．電極

4020．．．光電轉換層

5026．．．背面電極

5027．．．背面電極

5028．．．太陽光發電模組

5029．．．充電控制電路

5030．．．蓄電池

5031．．．負載

6000．．．車

6002．．．轉換器

6004．．．電容器

6006．．．引擎

6008．．．監視器

6010．．．散熱器

6012．．．迴圈泵

7002．．．光電轉換裝置

7004．．．電容器

7006．．．開關調節器

7008．．．脈衝寬度調變電路

7010．．．帶通濾波器

7012．．．衰減器

7014．．．三角波發生電路

7016．．．比較器

7020．．．開關電晶體

7021．．．平滑電容

7022．．．電感器

7024．．．二極體

7026．．．開關電晶體

7027．．．開關電晶體

7028．．．開關電晶體

7029．．．開關電晶體

7030．．．脈衝寬度調變波

7032．．．正弦波

7050．．．光電轉換裝置

7052．．．直流開關器

7054．．．充電控制電路

7056．．．蓄電裝置

7058．．．反相器

7060．．．配電盤

7062．．．交流開關器

7064．．．變壓器

7068．．．配電線路

7070．．．電器

7080．．．導電構件

7082．．．佈線構件

7084．．．密封樹脂

7088．．．框體

7090．．．蓄電裝置

7092．．．端子

7094．．．逆流防止二極體

7096．．．單元

7098．．．基板

7100．．．導電體

7102．．．有機樹脂

在附圖中：

圖1是光電轉換裝置的截面圖；

圖2A和2B是光電轉換裝置的截面圖；

圖3A和3B是光電轉換裝置的截面圖；

圖4A和4B是光電轉換裝置的截面圖；

圖5A至5E是示出光電轉換裝置的製造方法的圖；

圖6A至6E是示出光電轉換裝置的製造方法的圖；

圖7A至7G是示出光電轉換裝置的製造方法的圖；

圖8A至8C是示出單晶矽晶圓的加工方法的圖；

圖9A至9C是示出光電轉換裝置的製造方法的圖；

圖10A和10B是光電轉換裝置的截面圖；

圖11是示出用於光電轉換層的製造的裝置的結構的圖；

圖12是示出用於光電轉換層的製造的裝置的結構的圖；

圖13A和13B是示出太陽光發電模組的結構的圖；

圖14是示出太陽光發電系統的結構的圖；

圖15A和15B是示出使用太陽光發電模組的車輛的結構的圖；

圖16是示出反相器的一種實施例的圖；

圖17是開關調整器的方塊圖；

圖18是示出從光電轉換裝置的輸出電壓的圖；

圖19是示出光發電系統的一例的圖；

圖20是示出光電轉換模組的周邊部分的圖；

圖21是示出光電轉換模組的周邊部分的圖；

圖22是示出非晶矽(a-Si)和單晶矽(c-Si)的吸收係數的波長相依性的圖；

圖23是示出使用非晶矽(a-Si)的光電轉換層的量子效率的波長相依性的圖；

圖24是示出使用單晶矽(c-Si)的光電轉換層的量子效率的波長相依性的圖；以及

圖25是示出層疊光電轉換層的結構中的量子效率的波長相依性的圖。

101．．．基板

102．．．元件

103．．．結構體

104．．．基板

105．．．元件

106．．．導電體

107．．．有機樹脂

Claims (15)

1. 一種光電轉換裝置，包含：具備光電轉換功能的第一單元；具備光電轉換功能的第二單元；以及該第一單元和該第二單元之間的包括樹脂和導電體的結構體，其中，該結構體具有將該第一單元及該第二單元固定並電連接該第一單元和該第二單元的結構。
2. 如申請專利範圍第1項的光電轉換裝置，其中，該第一單元包含夾在第一導電膜和第二導電膜之間的第一光電轉換層，以及其中，該第二單元包含夾在第三導電膜和第四導電膜之間的第二光電轉換層。
3. 如申請專利範圍第2項的光電轉換裝置，其中，該第一光電轉換層包含第一p型半導體層及第一n型半導體層，以及其中，該第二光電轉換層包含第二p型半導體層及第二n型半導體層。
4. 如申請專利範圍第3項的光電轉換裝置，其中，在該第一p型半導體層和該第一n型半導體層之間設置有第一i型半導體層，以及其中，在該第二p型半導體層和該第二n型半導體層之間設置有第二i型半導體層。
5. 如申請專利範圍第1項的光電轉換裝置，其中，該第一單元和該第二單元中的至少一個包括非晶矽、結晶 矽、單晶矽中的至少一個。
6. 一種光電轉換裝置，包含：第一基板及第二基板；在該第一基板和該第二基板之間的具備光電轉換功能的第一單元；在該第一單元和該第二基板之間的具備光電轉換功能的第二單元；以及該第一單元和該第二單元之間的包括樹脂和導電體的結構體，其中，該結構體具有將該第一單元及該第二單元固定並電連接該第一單元和該第二單元的結構。
7. 如申請專利範圍第6項的光電轉換裝置，其中，該第一單元包含夾在第一導電膜和第二導電膜之間的第一光電轉換層，以及其中，該第二單元包含夾在第三導電膜和第四導電膜之間的第二光電轉換層。
8. 如申請專利範圍第7項的光電轉換裝置，其中，該第一光電轉換層包含第一p型半導體層及第一n型半導體層，以及其中，該第二光電轉換層包括第二p型半導體層及第二n型半導體層。
9. 如申請專利範圍第8項的光電轉換裝置，其中，在該第一p型半導體層和該第一n型半導體層之間設置有第一i型半導體層，以及其中，在該第二p型半導體層和該第二n型半導體層之 間設置有第二i型半導體層。
10. 如申請專利範圍第6項的光電轉換裝置，其中，該第一單元和該第二單元中的至少一個包括非晶矽、結晶矽、單晶矽中的至少一個。
11. 一種光電轉換裝置的製造方法，包含如下步驟：形成具備光電轉換功能的第一單元；形成具備光電轉換功能的第二單元；以及在該第一單元和該第二單元之間利用包括導電體的樹脂形成結構體，以將該第一單元和該第二單元固定並電連接。
12. 如申請專利範圍第11項的光電轉換裝置的製造方法，其中，該第一單元包括第一導電膜、第一光電轉換層、第二導電膜的第一疊層結構，以及其中，該第二單元包括第三導電膜、第二光電轉換層、第四導電膜的第二疊層結構。
13. 如申請專利範圍第12項的光電轉換裝置的製造方法，其中，該第一光電轉換層利用所層疊的第一p型半導體層及第一n型半導體層來形成，以及其中，該第二光電轉換層利用所層疊的第二p型半導體層和第二n型半導體層來形成。
14. 如申請專利範圍第13項的光電轉換裝置的製造方法， 其中，在該第一p型半導體層和該第一n型半導體層之間形成第一i型半導體層，以及其中，在該第二p型半導體層和該第二n型半導體層之間形成第二i型半導體層。
15. 如申請專利範圍第11項的光電轉換裝置的製造方法，其中，該第一單元和該第二單元中的至少一個形成包括非晶矽、結晶矽、單晶矽中的至少一個。