WO2005093856A1 - 薄膜光電変換装置の製造方法 - Google Patents

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WO2005093856A1
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thin film
silicon
crystalline silicon
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PCT/JP2005/002756
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Takashi Suezaki
Susumu Fukuda
Kenji Yamamoto
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Kaneka Corporation
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion device, and particularly relates to a manufacturing method that can improve production cost and production efficiency.
  • crystalline silicon photoelectric conversion devices including crystalline silicon photoelectric conversion units are also available.
  • a multi-junction thin-film photoelectric conversion device in which these units are stacked has been put into practical use.
  • crystalline as used herein includes polycrystals and microcrystals.
  • crystalline and microcrystal are meant to include those that are partially amorphous.
  • a thin film photoelectric conversion device generally includes a transparent electrode film, one or more thin film photoelectric conversion units, and a back electrode film sequentially stacked on a transparent substrate.
  • One thin film photoelectric conversion unit includes an i-type layer that is a photoelectric conversion layer sandwiched between a P-type layer that is a conductive layer and an n-type layer.
  • the i-type layer which occupies most of the thickness of the thin-film photoelectric conversion unit, is a substantially intrinsic semiconductor layer, and the photoelectric conversion effect is mainly generated in this i-type layer, so it is called a photoelectric conversion layer.
  • the i-type layer is preferably thick in order to increase light absorption and increase photocurrent.
  • the p-type layer and the n-type layer are called conductive layers and play a role of generating a diffusion potential in the thin film photoelectric conversion unit.
  • the characteristics of the thin film photoelectric conversion device depend on the magnitude of the diffusion potential. The value of one open circuit voltage (Voc) is affected.
  • these conductive layers are inactive layers that do not directly contribute to photoelectric conversion, and the light absorbed by the impurities doped in the conductive layer is a loss that does not contribute to power generation.
  • the conductivity of the conductive layer is low, the series resistance increases and the photoelectric conversion characteristics of the thin film photoelectric conversion device are degraded.
  • the thin film photoelectric conversion unit or the thin film photoelectric conversion device is a material of the i-type layer that occupies the main part regardless of whether the material of the conductive type layer contained therein is amorphous or crystalline.
  • amorphous silicon photoelectric conversion units or amorphous silicon thin film photoelectric conversion devices are crystalline silicon photoelectric conversion units or crystals. It is called a quality silicon photoelectric conversion device.
  • a method for improving the conversion efficiency of the thin film photoelectric conversion device there is a method in which two or more thin film photoelectric conversion units are stacked to form a multi-junction type.
  • a front unit including a photoelectric conversion layer having a large band gap is disposed on the light incident side of the thin film photoelectric conversion device, and then a photoelectric conversion layer having a small band gap (for example, a Si—Ge alloy) in order.
  • a photoelectric conversion layer having a small band gap for example, a Si—Ge alloy
  • the wavelength of light that can be photoelectrically converted by i-type amorphous silicon is long.
  • the force i-type crystalline silicon which is up to about 800 nm on the wavelength side, can photoelectrically convert light having a longer wavelength of about 100 nm.
  • a thickness of 0.3 ⁇ or less is sufficient for light absorption sufficient for photoelectric conversion.
  • the crystalline silicon photoelectric conversion layer made of crystalline silicon having a small light absorption coefficient preferably has a thickness of about 2-3 / m or more in order to sufficiently absorb long-wavelength light. That is, the crystalline silicon photoelectric conversion layer usually needs to be about 10 times as thick as the amorphous silicon photoelectric conversion layer.
  • the amorphous silicon photoelectric conversion unit on the light incident side may be referred to as the top layer
  • the crystalline silicon photoelectric conversion unit on the rear side may be referred to as the bottom layer.
  • a plurality of the above thin film photoelectric conversion units are used.
  • a method of forming a thin film photoelectric conversion unit on a substrate having irregularities This method increases the photocurrent by confining light in the thin film photoelectric conversion unit by increasing the optical path length due to light scattering. This is particularly effective for a thin film photoelectric conversion device having a crystalline silicon photoelectric conversion unit whose light absorption coefficient is smaller than that of amorphous silicon.
  • a method of providing a reflective layer made of, for example, a transparent conductive material on the opposite side between the base and the thin film photoelectric conversion unit In order to further enhance the light confinement effect, there is a method of providing a reflective layer made of, for example, a transparent conductive material on the opposite side between the base and the thin film photoelectric conversion unit.
  • a reflective layer made of, for example, a transparent conductive material on the opposite side between the base and the thin film photoelectric conversion unit.
  • it is effective to provide the reflective layer at the interface between the thin film photoelectric conversion units.
  • the reflective layer between the thin film photoelectric conversion units is called an intermediate reflective layer.
  • Patent Document 1 describes that silicon oxide is used as a material for the reflective layer and the intermediate reflective layer. Specifically, in a multi-junction thin film solar cell, an upper cell and a microcrystal are described. There is a description of a configuration in which one of the two layers forming a boundary with the lower cell made of silicon, or a part of the layer, is a silicon oxide semiconductor layer having a lower refractive index than the semiconductor layer above the layer.
  • the use of the silicon oxide layer as a reflection layer or an intermediate reflection layer of a thin film photoelectric conversion device is effective in improving the conversion efficiency, but it is a layer containing oxygen, so that the photoelectric conversion layer It is thought that it is necessary to form it in a plasma CVD reaction chamber different from the i-type layer, which is generally considered that the film quality is greatly deteriorated due to the contamination of impurities, so the production equipment becomes complicated and includes the substrate transport system etc. There were concerns about increased costs and reduced production efficiency.
  • Patent Document 1 JP 2003-258279 A
  • the present invention reduces the film quality of a photoelectric conversion layer in a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion device including a crystalline silicon photoelectric conversion unit including a conductive type layer or a layer made of silicon oxide as an intermediate reflection layer.
  • the objective is to improve production costs and production efficiency.
  • a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion device of the present invention is a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion device including a silicon oxide layer and a crystalline silicon photoelectric conversion layer,
  • the silicon oxide layer and the crystalline silicon photoelectric conversion layer are formed by plasma CVD in the same reaction chamber, a relatively thick crystalline silicon photoelectric conversion layer is formed.
  • the silicon film deposited in the reaction chamber is prevented from peeling in the reaction chamber, and the film quality of the crystalline silicon photoelectric conversion layer is not deteriorated.
  • a stable and high performance thin film photoelectric conversion device is manufactured at low cost. can do.
  • the silicon oxide layer is formed as a part of the conductive type layer by including the conductive type determining impurity, and the crystalline photoelectric including the conductive type layer and the crystalline silicon photoelectric conversion layer is formed.
  • a new plasma CV D reaction chamber for the silicon oxide layer becomes unnecessary. Therefore, the reaction chamber can be reduced, the manufacturing process can be simplified, and the time for transporting the substrate and adjusting the pressure of the reaction gas can be shortened, thereby improving the production cost and production efficiency.
  • the thin film photoelectric conversion device is formed by stacking the crystalline silicon photoelectric conversion unit and the amorphous silicon photoelectric conversion unit, so that the thin film photoelectric conversion device with high photoelectric conversion efficiency is stable. Is particularly effective.
  • the crystalline silicon photoelectric conversion unit including the crystalline photoelectric conversion layer and the amorphous silicon photoelectric conversion unit are laminated, and the By applying to a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion device further comprising an intermediate reflective layer made of the silicon oxide between the crystalline silicon photoelectric conversion unit and the amorphous silicon photoelectric conversion unit,
  • the intermediate reflection layer is formed by a plasma CVD method in the same reaction chamber as that used for forming each layer of the crystalline silicon photoelectric conversion unit.
  • a new plasma CVD reaction chamber for the silicon oxide layer is not required, requiring fewer reaction chambers, simplifying the manufacturing process, and transporting the substrate and adjusting the pressure of the reaction gas. It is also possible to shorten the time such as the production cost and the production efficiency.
  • the intermediate reflective layer is formed by laminating a silicon oxide layer containing a conductivity determining impurity and a silicon oxide layer not containing a conductivity determining impurity,
  • the silicon oxide layer that does not contain the conductivity-determining impurity in contact with the crystalline silicon photoelectric conversion unit so that its thickness is 10 nm or less, it is a high-resistance thin layer. Therefore, the leakage current at the interface can be reduced and the conversion efficiency can be improved without affecting the series resistance.
  • the silicon film deposited by repeated film formation is prevented from peeling in the reaction chamber.
  • the maintenance cycle of the equipment without causing deterioration of the film quality of the layer can be extended, and a high-performance thin film photoelectric conversion device can be stably manufactured at low cost.
  • the entire crystalline silicon photoelectric conversion unit including a conductive type layer made of silicon oxide, or the entire crystalline silicon photoelectric conversion unit and the intermediate reflection layer made of silicon oxide are formed in the same reaction chamber. This eliminates the need for a new plasma CVD reaction chamber for the silicon oxide layer, which reduces the number of reaction chambers, simplifies the manufacturing process, and reduces the time required for substrate transport and reaction gas pressure adjustment. Production cost and production efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a thin film photoelectric conversion device having a crystalline silicon photoelectric conversion unit.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a thin film photoelectric conversion device having an amorphous silicon photoelectric conversion unit and a crystalline silicon photoelectric conversion unit.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a thin film photoelectric conversion device having an amorphous silicon photoelectric conversion unit, an intermediate reflection layer, and a crystalline silicon photoelectric conversion unit.
  • Conductive layer that is a silicon oxide layer that also functions as a reflective layer
  • the present inventors have found that the crystalline silicon photoelectric conversion layer has a lower deterioration in quality when impurities are mixed during film formation than the amorphous silicon photoelectric conversion layer. Attention was paid to the completion of the present invention. That is, it was found that the silicon oxide layer and the crystalline silicon photoelectric conversion layer can be formed by the plasma CVD method in the same reaction chamber.
  • the silicon oxide layer is formed by the plasma CVD method, the refractive index and the conductivity can be changed depending on the formation conditions, and crystalline silicon is used. Since it can be formed in the same plasma CVD reactor as each layer of the photoelectric conversion unit, it is efficient in terms of production equipment.
  • the silicon oxide layer is formed to have p-type or n-type conductivity, and functions as a conductive layer of the thin film photoelectric conversion unit, thereby including a reflective layer and an intermediate reflective layer. Therefore, it is possible to manufacture a thin film photoelectric conversion device having high characteristics with a relatively simple layer structure.
  • FIG. 1 shows a single-junction crystalline silicon photoelectric conversion device that includes only a crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 as a photoelectric conversion unit on a transparent electrode film 2.
  • FIG. 2 shows a multi-junction structure including an amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 between the transparent electrode film 2 and the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 in the single-junction crystalline silicon photoelectric conversion device shown in FIG. This is a junction type silicon photoelectric conversion device.
  • FIG. 3 shows an intermediate including an intermediate reflective layer 4b between the amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 and the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 in the multi-junction silicon photoelectric conversion device shown in FIG.
  • a glass plate or a transparent resin film can be used as the transparent substrate 1.
  • a soda-lime plate glass having a large surface area, which is available at low cost, has high transparency and insulation, and has a smooth main surface composed mainly of SiO 2, Na 0 and Ca 0 can be used.
  • the transparent electrode film 2 can be composed of a transparent conductive oxide layer such as an ITO film, a SnO film, or a ZnO film.
  • the transparent electrode film 2 may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • the transparent electrode film 2 can be formed using a vapor deposition method known per se, such as a vapor deposition method, a CVD method, or a sputtering method. It is preferable to form a surface texture structure including fine irregularities on the surface of the transparent electrode film 2. It is preferable that the depth of the unevenness is 0.1 ⁇ or more and 5.0 / im or less. Further, the distance between one mountain and the mountain is 0.1 ⁇ or more and 5.0 ⁇ m or less. Is preferred. By forming such a texture structure on the surface of the transparent electrode film 2, the light confinement effect can be increased.
  • the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 is formed on the transparent electrode film 2, and the p-type layer 3a and the crystalline silicon i-type layer 3b are both n-type conductive.
  • the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, the layer 4a made of silicon oxide, and the layer 3c made of silicon or a silicon alloy can all be formed by a plasma CVD method. And in one embodiment of the invention, these layers 3a, 3b, 4a, and 3c are the same. It is continuously formed in the reaction chamber by plasma CVD.
  • the silicon oxide layer 4a functions as both a conductive layer and a reflective layer, and the silicon oxide layer 4a serves both functions.
  • the silicon oxide layer 4a can be a part of the p-type conductive layer.
  • the thin-film photoelectric conversion device shown in FIG. 2 further includes an amorphous silicon photoelectric conversion unit 6, which includes a p-type layer 6 a, an amorphous silicon i-type layer 6 b and n
  • the mold layers 6c are formed in this order.
  • Each layer of the amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 can be formed by a plasma CVD method, and is preferably formed in different plasma CVD reaction chambers.
  • the p-type layers 3a and 6a and the n-type layers 3c and 6c are made of silicon, silicon carbide, or a silicon alloy such as silicon germanium.
  • p-type conductivity-determining impurity atoms such as boron or aluminum are used.
  • the n-type layer 3c can be formed by doping n-conductivity-determining impurity atoms such as phosphorus and nitrogen, respectively.
  • the crystalline silicon i-type layer 3b is an intrinsic semiconductor crystalline silicon-based semiconductor material including silicon (such as silicon hydride), silicon carbide, and silicon alloys such as silicon germanium. Can be fisted.
  • silicon such as silicon hydride
  • silicon carbide silicon alloys such as silicon germanium. Can be fisted.
  • a preferred material is thin film polycrystalline silicon. If the photoelectric conversion function is sufficiently provided, weak p-type or weak n-type silicon-based semiconductor materials containing a small amount of conductivity type determination impurities can also be used.
  • the amorphous silicon i-type layer 6b is an intrinsic semiconductor amorphous silicon-based semiconductor material, which includes silicon (such as silicon hydride), silicon carbide, and silicon such as silicon germanium. Can fist alloys. Preferably, the material is hydrogenated amorphous silicon. If the photoelectric conversion function is sufficiently provided, weak p-type or weak n-type silicon-based semiconductor materials containing a small amount of conductivity determining impurities can be used.
  • the layer 4a made of silicon oxide which is a part of the conductive type layer, is a mixed layer of amorphous or crystalline silicon and amorphous silicon oxide (particularly, Unless otherwise noted, this layer is referred to as a silicon oxide layer).
  • this layer is referred to as a silicon oxide layer.
  • n-conductivity-determining impurity atoms such as phosphorus and nitrogen
  • p-type When part of the conductivity type layer is doped with p conductivity type-determining impurity atoms such as boron and aluminum Can be formed.
  • the thin film photoelectric conversion device shown in FIG. 3 further includes an intermediate reflection layer 4b.
  • the intermediate reflection layer 4b is preferably a p-type or n-type conductivity-determining impurity capacitor so as to be p-type or n-type. It is a doped layer, more preferably an n-conductivity-determining impurity atomic force S-doped layer such as phosphorus or nitrogen.
  • the thickness of the intermediate reflection layer 4b is preferably in the range of 5 nm to 200 nm, more preferably in the range of l Onm l OOnm.
  • each of the intermediate reflection layers 4b has a structure in which an amorphous or crystalline silicon oxide layer containing a conductivity determining impurity and a silicon oxide layer not containing a conductivity determining impurity are stacked.
  • the thickness of the silicon oxide layer not containing the conductivity determining impurity is preferably less than l Onm and is formed on the side of the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 in contact with the p-type layer 3a. It is preferable.
  • the intermediate reflection layer 4b is composed of each layer of the crystalline silicon photoelectric conversion layer 3, that is, the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the n-type layer 3c.
  • the conductive type layer 4a which is a silicon oxide layer that also functions as a reflective layer, it is formed in the same plasma CVD reaction chamber as the reflective layer 4a.
  • an n-type interface layer (not shown) made of silicon alloy such as silicon, silicon carbide, or silicon germanium that is thin in the range of lnm-lOnm.
  • this thin n-type interface layer also functions as an intermediate reflective layer 4b, a p-type layer 3a, a crystalline silicon i-type layer 3b, an n-type layer 3c, and a reflective layer.
  • the conductive type layer 4a which is a silicon oxide layer is provided, it is preferably formed in the same plasma CVD reaction chamber as this layer 4a.
  • the thickness of the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 is preferably in the range of 0.1 ⁇ m ⁇ 10 zm, and more preferably in the range of 0.1 ⁇ m5 ⁇ m.
  • the thickness of the amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 is preferably within a range of 0.01 ⁇ m and 0.5 ⁇ m, and preferably within a range of 0.1 lzm ⁇ 0.3 zm. It is more preferable.
  • the amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 and the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 have different absorption wavelength ranges.
  • the i-type layer 6b of the amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 is made of amorphous silicon. Since the i-type layer 3b of the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 is made of crystalline silicon, the former absorbs the light component of about 550 nm most efficiently and the latter absorbs the light component of about 900 nm most efficiently. Can be absorbed.
  • the thin film photoelectric conversion device is completed by forming the back electrode film 5 on the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 formed as described above.
  • the back electrode film 5 not only functions as an electrode but also enters from the transparent substrate 1 side, passes through the photoelectric conversion unit such as the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3, and reflects the light reaching the back electrode film 5. Thus, it also has a function as a back surface reflecting layer that is incident again into the photoelectric conversion unit such as the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3.
  • a back electrode film 5 can be formed to a thickness of about 200 nm to about 400 nm, for example, by vapor deposition or sputtering using a material such as gallium alloy.
  • a transparent conductive thin film (not shown) having a nonmetallic material force such as ZnO is used in order to improve the adhesion between the two. ) Can be provided.
  • the thickness of each layer described above is determined as follows. In other words, after each single layer is formed on the glass substrate under the same conditions as the formation conditions of each layer, the single layer on the glass substrate is partially removed, and the difference between the removed portion and the non-removed portion is determined. Is measured using a laser microscope and the value is divided by the time required to form the monolayer to determine the formation speed of each layer under each condition. Next, the thickness of each layer is determined by multiplying the formation speed by the formation time of each layer required when manufacturing the actual thin film photoelectric conversion device.
  • Example 1 a single-junction crystalline silicon thin film photoelectric conversion device having the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 shown in FIG.
  • a transparent electrode film 2 having a thickness of 1 ⁇ m and an uneven film 2 was formed by a CVD method.
  • the average depth of the irregularities at this time is 0.3 / im,
  • the uniform spacing was 0.3 ⁇ m.
  • silane, hydrogen and diborane are introduced as reaction gases to form a p-type layer 3a of 15 nm, and then silane and hydrogen are introduced as reaction gases to form crystalline silicon i-type layer 3b at 2000 nm.
  • silane, hydrogen, phosphine, and carbon dioxide are introduced as reaction gases to form a conductive type layer 4a that is a silicon oxide layer that also functions as a reflection layer, and then silane, hydrogen, and phosphine are introduced as reaction gases.
  • a crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 was formed by forming an n-type layer with a thickness of 5 nm.
  • a parallel plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber, and the discharge electrode is located above the glass substrate 1 installed horizontally.
  • a ZnO film was formed to 90 nm by a sputtering method, and then an Ag film 5 was formed as the back electrode 5 by the sputtering method.
  • the thin film photoelectric conversion device (light-receiving area lcm 2 ) obtained as described above was irradiated with AMI. 5 light at a light intensity of 100 mW / cm 2 , the output characteristics were measured. As shown in Example 1, the open-circuit voltage (Voc) is 0.505V and the short-circuit current density isc) is 26. The curve factor .F.) 3 ⁇ 48.1%, and the conversion efficiency was 9.15%.
  • the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, the conductive type layer 4a that is a silicon oxide layer that also functions as a reflective layer, and the n-type are repeatedly formed in the same plasma CVD reaction chamber.
  • a film having an accumulated thickness of 86 ⁇ m and a size of 10 mm 2 or more peeled off from the discharge electrode and dropped onto the substrate are repeatedly formed in the same plasma CVD reaction chamber.
  • a thin film photoelectric conversion device was formed in the reaction chamber.
  • a parallel plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber of each layer as in Example 1, and the discharge electrode is located above the substrate 1 installed horizontally. .
  • the open circuit voltage (Voc) was 0.500 V
  • the short-circuit current density (Jsc) was 26.7 mA / cm 2 , as shown in Comparative Example 1 of Table 1.
  • the factor (FF) force was 3 ⁇ 48.5%, and the conversion efficiency was 9.14%. It can be said that the conversion efficiency of Example 1 and Comparative Example 1 is comparable.
  • the plasma CVD reaction was performed on each of the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the conductive-type layer 4a and the n-type layer 3c, which are silicon oxide layers that also function as a reflective layer.
  • the integrated thickness of the plasma CVD reaction chamber for the i-type layer 3b was 68 ⁇ m, and a film of 10 mm 2 or more was peeled from the discharge electrode and dropped above the substrate. From this, it can be said that the maintenance period of the plasma CVD reaction chamber is shorter in Comparative Example 1 than in Example 1.
  • Example 2 a multi-junction silicon thin film photoelectric conversion device having the amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 and the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 shown in FIG.
  • the transparent electrode film 2 On the glass substrate 1 having a thickness of 0.7 mm, the transparent electrode film 2 has an unevenness with a thickness of 1 ⁇ m. n ⁇ film 2 was formed by the CVD method. At this time, the average depth of the irregularities was 0.3 / im, and the average interval between the peaks was 0.3 ⁇ m.
  • silane, hydrogen, methane and diborane are introduced as reaction gases to form a p-type layer 6a having a thickness of 15 nm, and then silane is introduced as a reaction gas to form an amorphous silicon i-type layer 6b.
  • silane, hydrogen and phosphine were introduced as reaction gases to form an n-type layer 6c, and an amorphous silicon photoelectric conversion unit 6 was formed.
  • Each layer of the amorphous silicon photoelectric conversion unit 6, that is, the p-type layer 6a, the amorphous silicon i-type layer 6b, and the n-type layer 6c was formed in separate plasma CVD reaction chambers.
  • amorphous silicon photoelectric conversion unit 3 After the amorphous silicon photoelectric conversion unit 3 is formed, silane, hydrogen and diborane are introduced as reaction gases to form a p-type layer 3a of 15 nm, and then silane and hydrogen are introduced as reaction gases to form crystalline silicon i-type layer. 3b is formed to 1500 nm, and silane, hydrogen, phosphine, and carbon dioxide are introduced as reaction gases to form a conductive type layer 4a, which is a silicon oxide layer that also functions as a reflection layer, and then to silane, hydrogen as reaction gases.
  • the crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 was formed by introducing phosphine and forming an n-type layer with a thickness of 5 nm.
  • the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, the conductive type layer 4a that is a silicon oxide layer that also functions as a reflective layer, and the n-type layer 3c were formed in the same plasma CVD reaction chamber.
  • a flat plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber, and the discharge electrode is located above the glass substrate 1 installed horizontally.
  • the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, the conductive type layer 4a that is a silicon oxide layer that also functions as a reflective layer, and the n-type are repeatedly formed in the same plasma CVD reaction chamber.
  • a film having a total thickness of 92 am and a size of 10 mm 2 or more was peeled off from the discharge electrode and dropped onto the substrate.
  • Example 2 plasma CVD is performed on each of p-type layer 3a, crystalline silicon i-type layer 3b, and conductive oxide layer 4a and n-type layer 3c, which are also silicon oxide layers that function as a reflective layer, under exactly the same conditions as in Example 2.
  • a thin film photoelectric conversion device was formed in the reaction chamber.
  • a parallel plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber of each layer as in Example 2, and the discharge electrode is located above the substrate 1 installed horizontally. .
  • the open circuit voltage (Voc) was 1.40 V
  • the short-circuit current density (Jsc) was 12.4 mA / cm 2 , as shown in Comparative Example 2 in Table 1.
  • the factor (FF) was 71.3% and the conversion efficiency was 12.4%. It can be said that the conversion efficiency of Example 2 and Comparative Example 2 is comparable.
  • the plasma CVD reaction was performed on each of the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the conductive type layer 4a and the n-type layer 3c, which are silicon oxide layers that also function as a reflective layer.
  • the accumulated thickness of the plasma CVD reaction chamber for the i-type layer 3b was 70 ⁇ m, and a film of 10 mm 2 or more in size was peeled off from the discharge electrode and dropped above the substrate.
  • the maintenance period of the plasma CVD reaction chamber is shorter than that in Example 2.
  • Example 3 a multi-junction silicon thin film photoelectric conversion device having an intermediate reflection layer having an amorphous silicon photoelectric conversion unit 6, an intermediate reflection layer 4b, and a crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 shown in FIG. 3 was produced. .
  • a transparent electrode film 2 having a thickness of 1 ⁇ m and an uneven surface was formed by a CVD method. At this time, the average depth of the irregularities was 0.3 zm, and the average interval between the peaks was 0.3 ⁇ m.
  • silane, hydrogen, methane and diborane are introduced as reaction gases to form a p-type layer 6a having a thickness of 15 nm, and then silane is introduced as a reaction gas to form an amorphous silicon i-type layer 6b.
  • 3 OOnm was formed, and then silane, hydrogen, and phosphine were introduced as reaction gases to form an n-type layer 6c, and an amorphous silicon photoelectric conversion unit 3a was formed.
  • Amorphous silicon Photoelectric conversion unit 6 layers: p-type layer 6a, amorphous silicon i-type layer 6b, and n-type layer 6c Were formed in separate plasma CVD reaction chambers.
  • silane, hydrogen, phosphine and carbon dioxide are introduced as reaction gases to form an intermediate reflective layer 4b of 60 nm, and silane, hydrogen and diborane are introduced as reaction gases.
  • silane and hydrogen are introduced as reactive gases to form a crystalline silicon i-type layer 3b with a thickness of 3000 nm, and silane, hydrogen, phosphine and carbon dioxide are introduced as reactive gases to function as a reflective layer.
  • a crystalline silicon photoelectric conversion unit 3 was formed by forming a conductive layer 4a, which is a silicon oxide layer, at 60 nm, and then introducing silane, hydrogen, and phosphine as reaction gases to form an n-type layer at 5 nm.
  • the intermediate reflective layer 4b, the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the conductive type layer 4a and the n-type layer 3c, which are silicon oxide layers that also function as a reflective layer, were formed in the same plasma CVD reaction chamber.
  • a parallel plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber, and the discharge electrode is located above the substrate 1 installed horizontally.
  • an Ag film 5 was formed as the back electrode 5 by the same sputtering method.
  • the thin film photoelectric conversion device (light-receiving area lcm 2 ) obtained as described above was irradiated with AMI. 5 light at a light intensity of 100 mW / cm 2 , and the output characteristics were measured.
  • Uni I shown in example 2 an open-circuit voltage (Voc) is 1. 39V, the short-circuit current density isc) is 13. 7 mA / cm 2, a fill factor (FF) Ca 72.1%, and a conversion efficiency of 13 - 7% there were.
  • the intermediate reflection layer 4b, the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the conductivity type that is a silicon oxide layer that also functions as a reflection layer in the same plasma CVD reaction chamber As a result of continuing to form the layer 4a and the n-type layer 3c, a film having an integrated thickness of 106 ⁇ m and a size of 1 Omm 2 or more peeled off from the discharge electrode and dropped onto the substrate.
  • the conductive type layer 4a of the crystalline photoelectric conversion unit 3 consisting of a silicon oxide layer but also the intermediate reflection layer 4b is formed in the same CVD reaction chamber as the crystalline silicon photoelectric conversion layer 3b. From Example 1, the cumulative thickness that can be repeatedly formed increased until peeling occurred.
  • the intermediate reflective layer 4b, the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the conductive type layer 4a and the n-type layer 3c, which are silicon oxide layers that also function as a reflective layer, are formed under exactly the same conditions as in Example 3. separately
  • the thin film photoelectric conversion device was formed in the plasma CVD reaction chamber.
  • a parallel plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber of each layer as in Example 1, and the discharge electrode is located above the horizontally installed substrate 1. Located in.
  • the open circuit voltage (Voc) was 1.40 V and the short circuit current density (tisc) was 13.
  • the fill factor (FF) was 71.8% and the conversion efficiency was 13.7%.
  • the conversion efficiency of Example 3 and Comparative Example 3 can be comparable.
  • Example 4 the intermediate reflective layer in Example 3 was formed by introducing silane, hydrogen, phosphine, and carbon dioxide as reactive gases to form a silicon oxide layer containing n-type determining impurity phosphorus to 55 nm. Hydrogen and carbon dioxide were introduced, and a silicon oxide layer containing no conductivity type determining impurities was formed to a thickness of 5 nm to obtain a laminated structure.
  • the other layers had the same conditions as in Example 3 and were formed in the same plasma reaction chamber.
  • a parallel plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber, and the discharge electrode is located above the substrate 1 installed horizontally.
  • the thin film photoelectric conversion device (light-receiving area lcm 2 ) obtained as described above was irradiated with AMI. 5 light at a light intensity of 1 OOmWZ cm 2 , and the output characteristics were measured. I shown in 4 urchin, an open-circuit voltage (Voc) is 1. 40V, short-circuit current density (Jsc) is 13. 7 mA / cm 2, a fill factor (FF) are 72.5%, and a conversion efficiency at 9% 13. Yes, the conversion efficiency was higher than that of Example 3.
  • Voc open-circuit voltage
  • Jsc short-circuit current density
  • FF fill factor
  • the intermediate reflective layer 4b, the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the conductivity type that is a silicon oxide layer that also functions as a reflective layer in the same plasma CVD reaction chamber As a result of continuing to form the layer 4a and the n-type layer 3c, a film having an integrated thickness of 98 ⁇ m and a size of 10 mm 2 or more was peeled off from the discharge electrode and dropped onto the substrate.
  • the intermediate reflective layer 4b, the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, and the conductive type layer 4a and the n-type layer 3c, which are silicon oxide layers that also function as the reflective layer, are formed under exactly the same conditions as in Example 4. Formed in a separate plasma CVD reaction chamber, a thin film photoelectric conversion device was formed. In Comparative Example 4 as well, a parallel plate type discharge electrode is installed in the plasma CVD reaction chamber of each layer as in Example 4, and the discharge electrode is located above the horizontally installed substrate 1. Located in. When the output characteristics were measured in the same manner as in Example 4, the open circuit voltage (Voc) was 1.40V and the short circuit current density (tisc) was 13. The fill factor (FF) was 73.0% and the conversion efficiency was 13.9%. The conversion efficiency of Example 4 and Comparative Example 4 can be comparable.
  • the intermediate reflection layer 4b, the p-type layer 3a, the crystalline silicon i-type layer 3b, the conductive type layer 4a and the n-type layer 3c which are silicon oxide layers that also function as a reflective layer.
  • the accumulated thickness of the plasma CVD reaction chamber for the i-type layer 3b was 75 ⁇ m , and a film of 10 mm 2 or larger was peeled from the discharge electrode and dropped above the substrate. From this, it can be said that the maintenance period of the plasma CVD reaction chamber is shorter in Comparative Example 4 than in Example 4.

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Abstract

　導電型層、又は、中間反射層としてシリコン酸化物からなる層を含む結晶質シリコン光電変換ユニットを含む薄膜光電変換装置の製造方法において、光電変換層の膜質を低下させることなく、生産コスト及び生産効率を改善することことができる薄膜光電変換装置の製造方法を提供することを目的とする。本発明の薄膜光電変換装置の製造方法は、シリコン酸化物層、及び結晶質シリコン光電変換層を含む薄膜光電変換装置の製造方法であって、前記シリコン酸化物層、及び前記結晶質シリコン光電変換層を、同一の反応室内でプラズマＣＶＤ法にて形成することを特徴とする製造方法なので、比較的厚い結晶質シリコン光電変換層が製膜される前記反応室内で堆積されたシリコン膜の前記反応室内での剥離が抑制され、結晶質シリコン光電変換層の膜質低下を招くことなく、安定的に高性能の薄膜光電変換装置を低コストで製造することができる。                                                                               

Description

明 細 書
薄膜光電変換装置の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、薄膜光電変換装置の製造方法に関し、特に生産コスト及び生産効率を 改善しうる製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 今日、薄膜光電変換装置は多様化し、従来の非晶質シリコン光電変換ユニットを含 む非晶質シリコン光電変換装置の他に結晶質シリコン光電変換ユニットを含む結晶 質シリコン光電変換装置も開発され、これらのユニットを積層した多接合型薄膜光電 変換装置も実用化されている。なお、ここで使用する用語「結晶質」は、多結晶及び 微結晶を包含する。また、用語「結晶質」及び「微結晶」は、部分的に非晶質を含むも のをも意味するものとする。
[0003] 薄膜光電変換装置としては、透明基板上に順に積層された透明電極膜、 1以上の 薄膜光電変換ユニット、および裏面電極膜からなるものが一般的である。そして、 1つ の薄膜光電変換ユニットは導電型層である P型層と n型層とでサンドイッチされた光電 変換層である i型層を含んでいる。
[0004] 薄膜光電変換ユニットの厚さの大部分を占める i型層は実質的に真性の半導体層 であって、光電変換作用は主としてのこの i型層内で生じるので光電変換層と呼ばれ る。この i型層は光吸収を大きくし光電流を大きくするためには厚い方が好ましい。
[0005] 他方、 p型層や n型層は導電型層と呼ばれ、薄膜光電変換ユニット内に拡散電位を 生じさせる役目を果たしており、この拡散電位の大きさによって薄膜光電変換装置の 特性の 1つである開放電圧 (Voc)の値が左右される。しかし、これらの導電型層は光 電変換に直接寄与しない不活性な層であり、導電型層にドープされた不純物によつ て吸収される光は発電に寄与しない損失となる。さらに、導電型層の導電率が低いと 直列抵抗が大きくなり薄膜光電変換装置の光電変換特性を低下させる。したがって 、 p型層と n型層の導電型層は、十分な拡散電位を生じさせ得る範囲内であれば、で きるだけ小さな厚さを有し、かつ導電率が高レ、事が好ましレ、。 [0006] このようなことから、薄膜光電変換ユニットまたは薄膜光電変換装置は、それに含ま れる導電型層の材料が非晶質か結晶質かにかかわらず、その主要部を占める i型層 の材料が非晶質シリコンのものは非晶質シリコン光電変換ユニットまたは非晶質シリ コン薄膜光電変換装置と称され、 i型層の材料が結晶質シリコンのものは結晶質シリ コン光電変換ユニットまたは結晶質シリコン光電変換装置と称される。
[0007] ところで、薄膜光電変換装置の変換効率を向上させる方法として、 2以上の薄膜光 電変換ユニットを積層して多接合型にする方法がある。この方法において、薄膜光電 変換装置の光入射側に大きなバンドギャップを有する光電変換層を含む前方ュニッ トを配置し、その後に順に小さなバンドギャップを有する（たとえば Si— Ge合金などの )光電変換層を含む後方ユニットを配置することにより、入射光の広い波長範囲にわ たって光電変換を可能にし、これによつて薄膜光電変換装置全体としての変換効率 の向上を図ることができる。
[0008] たとえば非晶質シリコン光電変換ユニットと結晶質シリコン光電変換ユニットとを積 層した 2接合型薄膜光電変換装置の場合、 i型の非晶質シリコンが光電変換し得る光 の波長は長波長側において 800nm程度までである力 i型の結晶質シリコンはそれ より長い約 l lOOnm程度の波長の光までを光電変換することができる。ここで、光吸 収係数の大きな非晶質シリコンからなる非晶質シリコン光電変換層では光電変換に 充分な光吸収のためには 0. 3 μ ΐη以下の厚さでも十分である力 比較して光吸収係 数の小さな結晶質シリコンからなる結晶質シリコン光電変換層では長波長の光をも十 分に吸収するためには 2— 3 / m程度以上の厚さを有することが好ましい。すなわち 、結晶質シリコン光電変換層は、通常は、非晶質シリコン光電変換層に比べて 10倍 程度の大きな厚さが必要となる。なお、この 2接合型薄膜光電変換装置の場合、光入 射側にある非晶質シリコン光電変換ユニットをトップ層、後方にある結晶質シリコン光 電変換ユニットをボトム層と呼ぶ事もある。
[0009] そして、このように厚い結晶質シリコン光電変換層を繰り返し同一の反応室で製膜 すると、その反応室内の壁面に多量のシリコン膜が堆積し、それが製膜中に剥離す ることで、結晶質シリコン光電変換層の膜質が低下するという問題があった。
[0010] 薄膜光電変換装置の変換効率の向上には、上述した薄膜光電変換ユニットを複数 積層する方法のほかに、凹凸を有する基体上に薄膜光電変換ユニットを形成する方 法がある。この方法は光散乱による光路長の増加により、薄膜光電変換ユニット中に 光の閉じ込めを行い光電流を増加させるものである。これは光吸収係数が非晶質シ リコンより小さい結晶質シリコン力 なる結晶質シリコン光電変換ユニットを有する薄膜 光電変換装置には特に有効である。
[0011] 更に光閉じ込め効果を高めるために、基体と薄膜光電変換ユニットを挟んだ反対 側に、例えば透明導電材料等からなる反射層を設ける方法がある。多接合型薄膜光 電変換装置の場合、各薄膜光電変換ユニット間の界面に前記反射層を設ける事が 有効であり、このように薄膜光電変換ユニット間にある反射層は中間反射層と称され る。
[0012] 例えば、特許文献 1には、前記反射層や中間反射層の材料としてシリコン酸化物を 用いる事が記載されており、具体的には多接合型薄膜太陽電池において、上部セル と微結晶シリコンからなる下部セルとの境界をなす 2つの層のいずれかの層、または その一部の層をその層の上側の半導体層より低屈折率なシリコンオキサイド半導体 層とする構成の記載がある。
[0013] このように、シリコン酸化物層を薄膜光電変換装置の反射層あるいは中間反射層と して用いる事は変換効率の向上には有効であるが、酸素を含有する層なので、光電 変換層であり不純物の混入により膜質が大幅に低下すると一般に考えられる i型層と は異なるプラズマ CVD反応室で形成する必要があると考えられるため、生産設備が 基体の搬送系なども含め複雑化し、生産コストの増大及び生産効率の低下が懸念さ れた。
特許文献 1：特開 2003—258279
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] 本発明は導電型層、又は、中間反射層としてシリコン酸化物からなる層を含む結晶 質シリコン光電変換ユニットを含む薄膜光電変換装置の製造方法において、光電変 換層の膜質を低下させることなぐ生産コスト及び生産効率を改善することを目的とし ている。 課題を解決するための手段
[0015] 本発明の薄膜光電変換装置の製造方法は、シリコン酸化物層、及び結晶質シリコ ン光電変換層を含む薄膜光電変換装置の製造方法であって、
前記シリコン酸化物層、及び前記結晶質シリコン光電変換層を、同一の反応室内 でプラズマ CVD法にて形成することを特徴とする製造方法なので、比較的厚い結晶 質シリコン光電変換層が製膜される前記反応室内で堆積されたシリコン膜の前記反 応室内での剥離が抑制され、結晶質シリコン光電変換層の膜質低下を招くことなぐ 安定的に高性能の薄膜光電変換装置を低コストで製造することができる。
[0016] また、導電型決定不純物を含むように形成することで前記シリコン酸化物層を導電 型層の一部とし、この導電型層と前記結晶質シリコン光電変換層とを含む結晶質光 電変換ユニットを構成し、この結晶質光電変換ユニットの各層を、同一の前記反応室 内でプラズマ CVD法にて形成することで、シリコン酸化物層用の新たなプラズマ CV D反応室は不要となるので、反応室が少なくてすみ、また、製造工程が簡単になり、 さらに、基体の搬送や反応ガスの圧力調節などの時間も短縮可能となり、生産コスト 及び生産効率を改善することができる。
[0017] さらに、前記薄膜光電変換装置を前記結晶質シリコン光電変換ユニット、及び非晶 質シリコン光電変換ユニットが積層されてなるものとすることで、高い光電変換効率の 薄膜光電変換装置が安定的に得られ、特に効果的である。
[0018] また、本発明の薄膜光電変換装置の製造方法を、前記結晶質光電変換層を含む 結晶質シリコン光電変換ユニットと非晶質シリコン光電変換ユニットとが積層されてな り、かつ、前記結晶質シリコン光電変換ユニットと前記非晶質シリコン光電変換ュニッ トとの両ユニットの間に前記シリコン酸化物からなる中間反射層をさらに有する薄膜 光電変換装置の製造方法に適用することにより、
前記結晶質シリコン光電変換ユニットの各層の形成に用いるのと同一の前記反応室 内で前記中間反射層をプラズマ CVD法にて形成することを特徴とする製造方法とな り、
シリコン酸化物層用の新たなプラズマ CVD反応室は不要となるので、反応室が少な くてすみ、また、製造工程が簡単になり、さらに、基体の搬送や反応ガスの圧力調節 などの時間も短縮可能となり、生産コスト及び生産効率を改善することができる。
[0019] 特に、前記中間反射層は導電型決定不純物を含むシリコン酸化物層と導電型決 定不純物を含まないシリコン酸化物層とが積層されてなり、
前記導電型決定不純物を含まないシリコン酸化物層を、前記結晶質シリコン光電 変換ユニットに接して、かつ、その厚さが 10nm以下となるように形成することが好まし ぐ高抵抗な薄い層なので、直列抵抗への影響を及ぼさずに界面での漏れ電流を低 減し変換効率を改善することができる。
発明の効果
[0020] 比較的厚い結晶質シリコン光電変換層が製膜される反応室内で、繰り返し製膜に より堆積したシリコン膜が、前記反応室内で剥離することが抑制されるので、結晶質 シリコン光電変換層の膜質低下を招くことなぐ設備のメンテナンス周期が延長され、 安定的に高性能の薄膜光電変換装置を低コストで製造することができる。
[0021] また、シリコン酸化物からなる導電型層を含む結晶質シリコン光電変換ユニット全体 、又は、結晶質シリコン光電変換ユニット全体とシリコン酸化物からなる中間反射層と を同一の反応室で形成するので、シリコン酸化物層用の新たなプラズマ CVD反応室 は不要なので、反応室が少なくてすみ、また、製造工程が簡単になり、さらに、基体 の搬送や反応ガスの圧力調節などの時間も短縮可能となり、生産コスト及び生産効 率を改善することができる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]結晶質シリコン光電変換ユニットを有する薄膜光電変換装置を概略的に示す断 面図。
[図 2]非晶質シリコン光電変換ユニット及び結晶質シリコン光電変換ユニットを有する 薄膜光電変換装置を概略的に示す断面図。
[図 3]非晶質シリコン光電変換ユニット、中間反射層及び結晶質シリコン光電変換ュ ニットを有する薄膜光電変換装置を概略的に示す断面図。
符号の説明
[0023] 1 透明基板
2 透明電極膜 3 結晶質シリコン光電変換ユニット
3a 結晶質シリコン光電変換ユニットの p型層
3b 結晶質シリコン i型層
3c 結晶質シリコン光電変換ユニットの n型層
4 シリコン酸化物層
4a 反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層
4b シリコン酸化物層である中間反射層
5 裏面電極膜
6 非晶質シリコン光電変換ユニット
6a 非晶質シリコン光電変換ユニットの p型層
6b 非晶質シリコン i型層
6c 非晶質シリコン光電変換ユニットの n型層
発明を実施するための最良の形態
[0024] 本発明者らは、上述した課題に鑑み、製膜時に不純物が混入した場合の膜質の低 下が、結晶質シリコン光電変換層では非晶質シリコン光電変換層に比べて小さいこと に着目し、本発明を為すに到った。つまり、シリコン酸化物層、及び結晶質シリコン光 電変換層を、同一の反応室内でプラズマ CVD法にて形成することが可能であること を見出したのである。
[0025] また、本発明の製造方法によれば、シリコン酸化物層はプラズマ CVD法で形成さ れるので、形成条件によって屈折率や導電率を変化させる事が可能であり、また結 晶質シリコン光電変換ユニットの各層と同じプラズマ CVD反応装置内で形成できる ので、生産設備の面で効率的である。
[0026] さらに、このシリコン酸化物層を p型、または n型の導電性を有するように形成し、薄 膜光電変換ユニットの導電型層として機能させることで、反射層や中間反射層を含 む特性の高い薄膜光電変換装置を比較的簡単な層構成で製造可能となる。
[0027] 以下、本発明の実施の形態に係る薄膜光電変換装置の模式的な断面図を図 1一 図 3の図を用いて本発明を詳細に説明する力 本発明はこれらに限定されるもので はない。 [0028] 図 1は、透明電極膜 2上に光電変換ユニットとして結晶質シリコン光電変換ユニット 3のみを含む単接合型結晶質シリコン光電変換装置である。
[0029] 図 2は、図 1に示す単接合型結晶質シリコン光電変換装置における透明電極膜 2と 結晶質シリコン光電変換ユニット 3との間に、さらに非晶質シリコン光電変換ユニット 6 を含む多接合型シリコン光電変換装置である。
[0030] 図 3は、図 2に示す多接合型シリコン光電変換装置における非晶質シリコン光電変 換ユニット 6と結晶質シリコン光電変換ユニット 3との間に、さらに中間反射層 4bを含 む中間反射層を有する多接合型シリコン光電変換装置である。
[0031] 本発明に係る薄膜光電変換装置の各構成要素について説明する。
[0032] 透明基板 1としては、例えば、ガラス板や透明樹脂フィルムなどを用いることができ る。ガラス板としては、大面積な板が安価に入手可能で透明性、絶縁性が高い、 SiO 、 Na〇及び Ca〇を主成分とする両主面が平滑なソーダライム板ガラスを用いること ができる。
[0033] 透明電極膜 2は、 ITO膜、 Sn〇膜、或いは ZnO膜のような透明導電性酸化物層等 で構成することができる。透明電極膜 2は単層構造でも多層構造であっても良い。透 明電極膜 2は、蒸着法、 CVD法、或いはスパッタリング法等それ自体既知の気相堆 積法を用いて形成することができる。透明電極膜 2の表面には、微細な凹凸を含む 表面テクスチャ構造を形成することが好ましい。この凹凸の深さは 0. 1 μ πι以上 5. 0 /i m以下である事が好ましぐ更に一つの山と山の間隔は 0· 1 μ ΐη以上 5· 0 μ m以 下である事が好ましい。透明電極膜 2の表面にこのようなテクスチャ構造を形成するこ とにより、光閉じ込め効果を増大させる事が可能となる。
[0034] 図 1に示す薄膜光電変換装置は、透明電極膜 2上に結晶質シリコン光電変換ュニ ット 3が、 p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、いずれも n型の導電型層である、シリコ ン酸化物からなる層 4a、及びシリコン又はシリコン合金からなる層 3cの順に形成され るいる。
[0035] p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、シリコン酸化物からなる層 4a、及びシリコン又は シリコン合金からなる層 3cはいずれもプラズマ CVD法により形成することができる。そ して本発明の一つの実施形態において、これらの層 3a、 3b、 4a、及び 3cは、同一の 反応室内でプラズマ CVD法にて連続して形成される。
本発明の一つの実施形態において、シリコン酸化物からなる層 4aは、導電型層、及 び反射層の機能を両方果たしており、このシリコン酸化物からなる層 4aは前記両方 の機能を果たすのであれば、 p型の導電型層の一部とすることもできる。
[0036] 図 2に示す薄膜光電変換装置は、さらに非晶質シリコン光電変換ユニット 6を含み、 この非晶質シリコン光電変換ユニット 6は p型層 6a、非晶質シリコン i型層 6b及び n型 層 6cの順に形成されるいる。
[0037] これら非晶質シリコン光電変換ユニット 6の各層はいずれもプラズマ CVD法により 形成することができ、好ましくは各々異なるプラズマ CVD反応室で形成される。
[0038] p型層 3a、 6a及び n型層 3c、 6cは、シリコン、シリコンカーバイド、またはシリコンゲ ルマニウム等のシリコン合金に、 p型層 3aにおいてはボロンやアルミニウム等の p導電 型決定不純物原子を、 n型層 3cにおいては燐や窒素等の n導電型決定不純物原子 を、各々ドープすることにより形成すること力 Sできる。
[0039] 結晶質シリコン i型層 3bは、真性半導体の結晶質シリコン系半導体材料であって、 その材料としては、シリコン（水素化シリコン等）や、シリコンカーバイド、及びシリコン ゲルマニウム等のシリコン合金等を拳げることができる。好ましい材料は薄膜多結晶 シリコンである。また、光電変換機能を十分に備えていれば、微量の導電型決定不 純物を含む弱 p型もしくは弱 n型のシリコン系半導体材料も用いられ得る。
[0040] 非晶質シリコン i型層 6bは、真性半導体の非晶質シリコン系半導体材料であって、 その材料としては、シリコン（水素化シリコン等）や、シリコンカーバイド、及びシリコン ゲルマニウム等のシリコン合金等を拳げることができる。好ましレ、材料は水素化ァモ ルファスシリコンである。また、光電変換機能を十分に備えていれば、微量の導電型 決定不純物を含む弱 p型もしくは弱 n型のシリコン系半導体材料も用いられ得る。
[0041] 本発明の一つの実施形態において導電型層の一部とされるシリコン酸化物からな る層 4aは、非晶質または結晶質のシリコンと非晶質シリコン酸化物の混合物層（特に 断りの無い限りこの層をシリコン酸化物層と呼ぶ）であって、 n型の導電型層の一部と する場合には燐や窒素等の n導電型決定不純物原子をドープし、 p型の導電型層の 一部とする場合にはボロンやアルミニウム等の p導電型決定不純物原子をドープする ことにより形成することができる。
[0042] 図 3に示す薄膜光電変換装置は、さらに中間反射層 4bを含み、この中間反射層 4b は前述したシリコン酸化物層に好ましくは p型又は n型となるように導電型決定不純物 カ^ープされた層であって、さらに好ましくは燐や窒素等の n導電型決定不純物原子 力 Sドープされた層である。この中間反射層 4bの厚さは 5nm— 200nmの範囲にある 事が好ましぐ l Onm l OOnmの範囲内にある事がより好ましい。
[0043] また、中間反射層 4bは各々非晶質または結晶質の、導電型決定不純物を含むシリ コン酸化物層と導電型決定不純物を含まないシリコン酸化物層とを積層した構造を 有する事が好ましぐその場合には、導電型決定不純物を含まないシリコン酸化物層 の厚さは l Onm以下が好ましぐかつ結晶質シリコン光電変換ユニット 3の p型層 3aに 接する側に形成することが好ましい。
[0044] 本発明の一つの実施形態において、この中間反射層 4bは結晶質シリコン光電変 換層 3の各層、つまり p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、及び n型層 3c、また反射層 としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4aを有する場合にはこの反射層 4 aと同一のプラズマ CVD反応室で形成される。またォーミック接合を形成するために 、中間反射層 4bを形成する前に、 lnm— l Onmの範囲で薄いシリコン、シリコンカー バイド、またはシリコンゲルマニウム等のシリコン合金からなる n型界面層（図示せず） を形成することが好ましぐこの場合、この薄い n型界面層も中間反射層 4b、 p型層 3a 、結晶質シリコン i型層 3b、及び n型層 3c、また反射層としても機能するシリコン酸化 物層である導電型層 4aを有する場合にはこの層 4aと同一のプラズマ CVD反応室で 形成することが好ましい。
[0045] なお、結晶質シリコン光電変換ユニット 3の厚さは、 0. l x m— 10 z mの範囲内に あることが好ましぐ 0. l x m 5 x mの範囲内にあることがより好ましい。
[0046] また、非晶質シリコン光電変換ユニット 6の厚さは、 0. 01 μ m 0. 5 μ mの範囲内 にあること力好ましく、 0. l z m— 0. 3 z mの範囲内にあることがより好ましい。
[0047] 図 2、及び図 3に示す多接合型シリコン光電変換装置において、非晶質シリコン光 電変換ユニット 6と結晶質シリコン光電変換ユニット 3とでは互いに吸収波長域が異な つている。非晶質シリコン光電変換ユニット 6の i型層 6bは非晶質シリコンで構成され 、結晶質シリコン光電変換ユニット 3の i型層 3bは結晶質シリコンで構成されているの で、前者に 550nm程度の光成分を最も効率的に吸収させ、後者に 900nm程度の 光成分を最も効率的に吸収させることができる。
[0048] 図 1一 3においては、以上のように形成された結晶質シリコン光電変換ユニット 3上 に、裏面電極膜 5を形成することで、薄膜光電変換装置が完成されている。
[0049] 裏面電極膜 5は電極としての機能を有するだけでなぐ透明基板 1側から入射し結 晶質シリコン光電変換ユニット 3等の光電変換ユニットを透過し裏面電極膜 5に到達 した光を反射して再度結晶質シリコン光電変換ユニット 3等の光電変換ユニット内に 入射させる裏面反射層としての機能も有している。このような裏面電極膜 5は、銀ゃァ ノレミニゥム等を材料として用いて、蒸着法やスパッタリング法等により、例えば 200nm 一 400nm程度の厚さに形成することができる。また、裏面電極膜 5と結晶質シリコン 光電変換ユニット 3との間には、例えば両者の間の接着性を向上させるために、 ZnO のような非金属材料力 なる透明電導性薄膜 (図示せず)を設けることができる。
[0050] ところで、以上述べてきた各層の厚さは以下のようにして決定する。つまり、まずガラ ス基板上に各層の形成条件と同一の条件で各々の単層を形成した後、そのガラス基 板上の単層を部分的に除去し、その除去部分と非除去部分の段差をレーザー顕微 鏡を用いて測定し、その値をその単層を形成するのに要した時間で割ることで各層 の各条件での形成速度を決定する。次に、その形成速度に実際の薄膜光電変換装 置製造時に要した各層の形成時間を掛け合わせる事により、各層の厚さを決定する 実施例
[0051] 以下、本発明を比較例とともにいくつかの実施例に基づいて詳細に説明するが、本 発明はその趣旨を超えない限り以下の記載例に限定されるものではない。
[0052] (実施例 1)
実施例 1として、図 1に示される結晶質シリコン光電変換ユニット 3を有する単接合 型結晶質シリコン薄膜光電変換装置を作製した。
[0053] 厚み 0. 7mmのガラス基板 1上に、透明電極膜 2として厚さ 1 μ mで凹凸を有する Ζ n〇膜 2を CVD法にて形成した。この時の凹凸の平均深さは 0.3 /i mで、山と山の平 均間隔は 0.3 μ mであった。
[0054] この透明電極膜 2の上に、反応ガスとしてシラン、水素及びジボランを導入し p型層 3aを 15nm形成後、反応ガスとしてシラン及び水素を導入し結晶質シリコン i型層 3b を 2000nm形成し、反応ガスとしてシラン、水素、ホスフィン及び二酸化炭素を導入し 反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4aを 60nm形成し、その後 反応ガスとしてシラン、水素及びホスフィンを導入し n型層を 5nm形成することで結晶 質シリコン光電変換ユニット 3を形成した。 p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射 層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cは同一のブラ ズマ CVD反応室で形成した。なおプラズマ CVD反応室内には平行平板型の放電 用電極が設置されており、該放電用電極は水平に設置されたガラス基板 1の上方に 位置する。
[0055] その後、スパッタ法にて Zn〇膜を 90nm形成後、同じくスパッタ法にて裏面電極 5と して Ag膜 5を形成した。
[0056] 以上のようにして得られた薄膜光電変換装置 (受光面積 lcm2)に AMI . 5の光を 1 00mW/cm2の光量で照射して出力特性を測定したところ、表 1の実施例 1に示すよ うに、開放電圧 (Voc)が 0. 505V、短絡電流密度 isc)が 26.
Figure imgf000013_0001
曲線因 子 . F. )カ¾8. 1 %、そして変換効率が 9· 15%であった。
[0057] 前述の条件を用い、同一のプラズマ CVD反応室で繰返し p型層 3a、結晶質シリコ ン i型層 3b、反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cを形成しつづけた結果、積算厚さが 86 μ mで放電用電極から 10mm2以上のサイ ズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。
[0058] [表 1] Voc[V] Jsc[mA/cm2] FF[%] 変換効率 D4] 実施例 1 0.505 26.6 68.1 9.15 比較例 1 0.500 26.7 68.5 9.14 実施例 2 1.39 12.5 71.1 12.4 比較例 2 1.40 12.4 71.3 12.4 実施例 3 1.39 13.7 72.1 13.7 比較例 3 1.40 13.6 71.8 13.7 実施例 4 1.40 13.7 72.5 13.9 比較例 4 1.40 13.6 73.0 13.9
(比較例 1)
実施例 1と全く同条件で p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射層としても機能す るシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cの各層を別々のプラズマ CVD 反応室で形成し、薄膜光電変換装置を形成した。なお、比較例 1においても各層の プラズマ CVD反応室内には実施例 1と同様平行平板型の放電用電極が設置されて おり、該放電用電極は水平に設置された基体 1の上方に位置する。実施例 1と同様 に出力特性を測定したところ、表 1の比較例 1に示すように、開放電圧 (Voc)が 0. 5 00V、短絡電流密度 (Jsc)が 26. 7mA/cm2、曲線因子（FF)力 ¾8. 5%、そして変 換効率が 9. 14%であった。実施例 1と比較例 1の変換効率は同程度という事が出来 る。
[0059] 前述の条件を用い、繰返し p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射層としても機能 するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cをそれぞれのプラズマ CVD 反応室で形成しつづけた結果、 i型層 3b用プラズマ CVD反応室の積算厚さが 68 μ mで放電用電極から 10mm2以上のサイズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。こ れより比較例 1では実施例 1に比べてプラズマ CVD反応室のメンテナンス周期が短 レ、という事が出来る。
[0060] (実施例 2)
実施例 2として、図 2に示される非晶質シリコン光電変換ユニット 6及び結晶質シリコ ン光電変換ユニット 3を有する多接合型シリコン薄膜光電変換装置を作製した。
[0061] 厚み 0. 7mmのガラス基板 1上に、透明電極膜 2として厚さ 1 μ mで凹凸を有する Ζ n〇膜 2を CVD法にて形成した。この時の凹凸の平均深さは 0.3 /i mで、山と山の平 均間隔は 0.3 μ mであった。
[0062] この透明電極膜 2の上に、反応ガスとしてシラン、水素、メタン及びジボランを導入し p型層 6aを 15nm形成後、反応ガスとしてシランを導入し非晶質シリコン i型層 6bを 3 OOnm形成し、その後反応ガスとしてシラン、水素及びホスフィンを導入し n型層 6cを lOnm形成することで非晶質シリコン光電変換ユニット 6を形成した。非晶質シリコン 光電変換ユニット 6の各層、つまり p型層 6a、非晶質シリコン i型層 6b、及び n型層 6c は別々のプラズマ CVD反応室で形成した。
[0063] 非晶質シリコン光電変換ユニット 3形成後、反応ガスとしてシラン、水素及びジボラ ンを導入し p型層 3aを 15nm形成後、反応ガスとしてシラン及び水素を導入し結晶質 シリコン i型層 3bを 1500nm形成し、反応ガスとしてシラン、水素、ホスフィン及び二 酸化炭素を導入し反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4aを 60 nm形成し、その後反応ガスとしてシラン、水素及びホスフィンを導入し n型層を 5nm 形成することで結晶質シリコン光電変換ユニット 3を形成した。 p型層 3a、結晶質シリ コン i型層 3b、反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型 層 3cは同一のプラズマ CVD反応室で形成した。なおプラズマ CVD反応室内には平 行平板型の放電用電極が設置されており、該放電用電極は水平に設置されたガラス 基板 1の上方に位置する。
[0064] その後、スパッタ法にて Zn〇膜を 90nm形成後、同じくスパッタ法にて裏面電極 5と して Ag膜 5を形成した。
[0065] 以上のようにして得られた薄膜光電変換装置 (受光面積 lcm2)に AMI . 5の光を 1 OOmWZ cm2の光量で照射して出力特性を測定したところ、表 1の実施例 2に示すよ うに、開放電圧 (Voc)が 1. 39V、短絡電流密度 (Jsc)が 12. 5mA/cm2、曲線因子 (F. F. )が 71. 1 %、そして変換効率が 12. 4%であった。
[0066] 前述の条件を用い、同一のプラズマ CVD反応室で繰返し p型層 3a、結晶質シリコ ン i型層 3b、反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cを形成しつづけた結果、積算厚さが 92 a mで放電用電極から 10mm2以上のサイ ズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。 [0067] (比較例 2)
実施例 2と全く同条件で p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射層としても機能す るシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cの各層を別々のプラズマ CVD 反応室で形成し、薄膜光電変換装置を形成した。なお、比較例 2においても各層の プラズマ CVD反応室内には実施例 2と同様平行平板型の放電用電極が設置されて おり、該放電用電極は水平に設置された基体 1の上方に位置する。実施例 2と同様 に出力特性を測定したところ、表 1の比較例 2に示すように、開放電圧 (Voc)が 1. 4 0V、短絡電流密度 (Jsc)が 12. 4mA/cm2、曲線因子（FF)が 71. 3%、そして変 換効率が 12. 4%であった。実施例 2と比較例 2の変換効率は同程度という事が出来 る。
[0068] 前述の条件を用い、繰返し p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射層としても機能 するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cをそれぞれのプラズマ CVD 反応室で形成しつづけた結果、 i型層 3b用プラズマ CVD反応室の積算厚さが 70 μ mで放電用電極から 10mm2以上のサイズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。こ れより比較例 2では実施例 2に比べてプラズマ CVD反応室のメンテナンス周期が短 レ、という事が出来る。
[0069] (実施例 3)
実施例 3として、図 3に示される非晶質シリコン光電変換ユニット 6、中間反射層 4b 及び結晶質シリコン光電変換ユニット 3を有する中間反射層を有する多接合型シリコ ン薄膜光電変換装置を作製した。
[0070] 厚み 0. 7mmのガラス基板 1上に、透明電極膜 2として厚さ 1 μ mで凹凸を有する Ζ n〇膜 2を CVD法にて形成した。この時の凹凸の平均深さは 0.3 z mで、山と山の平 均間隔は 0.3 μ mであった。
[0071] この透明電極膜 2の上に、反応ガスとしてシラン、水素、メタン及びジボランを導入し p型層 6aを 15nm形成後、反応ガスとしてシランを導入し非晶質シリコン i型層 6bを 3 OOnm形成し、その後反応ガスとしてシラン、水素及びホスフィンを導入し n型層 6cを lOnm形成することで非晶質シリコン光電変換ユニット 3aを形成した。非晶質シリコン 光電変換ユニット 6の各層、つまり p型層 6a、非晶質シリコン i型層 6b、及び n型層 6c は別々のプラズマ CVD反応室で形成した。
[0072] 非晶質シリコン光電変換ユニット 3形成後、反応ガスとしてシラン、水素、ホスフィン 及び二酸化炭素を導入し中間反射層 4bを 60nm形成し、反応ガスとしてシラン、水 素及びジボランを導入し p型層 3aを 15nm形成後、反応ガスとしてシラン及び水素を 導入し結晶質シリコン i型層 3bを 3000nm形成し、反応ガスとしてシラン、水素、ホス フィン及び二酸化炭素を導入し反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電 型層 4aを 60nm形成し、その後反応ガスとしてシラン、水素及びホスフィンを導入し n 型層を 5nm形成することで結晶質シリコン光電変換ユニット 3を形成した。中間反射 層 4b、 p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射層としても機能するシリコン酸化物層 である導電型層 4a及び n型層 3cは同一のプラズマ CVD反応室で形成した。なおプ ラズマ CVD反応室内には平行平板型の放電用電極が設置されており、該放電用電 極は水平に設置された基体 1の上方に位置する。
[0073] その後、スパッタ法にて Zn〇膜を 90nm形成後、同じくスパッタ法にて裏面電極 5と して Ag膜 5を形成した。
[0074] 以上のようにして得られた薄膜光電変換装置 (受光面積 lcm2)に AMI . 5の光を 1 00mW/cm2の光量で照射して出力特性を測定したところ、表 1の実施例 2に示すよ うに、開放電圧 (Voc)が 1. 39V、短絡電流密度 isc)が 13. 7mA/cm2、曲線因子 (F. F. )カ 72. 1 %、そして変換効率が 13· 7%であった。
[0075] 前述の条件を用い、同一のプラズマ CVD反応室で繰返し中間反射層 4b、 p型層 3 a、結晶質シリコン i型層 3b、反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型 層 4a及び n型層 3cを形成しつづけた結果、積算厚さが 106 μ mで放電用電極から 1 Omm2以上のサイズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。シリコン酸化物層からな る結晶質光電変換ユニット 3の導電型層 4aだけでなく中間反射層 4bをも結晶質シリ コン光電変換層 3bと同じ CVD反応室で製膜することにより、そうでない実施例 1より さらに剥離が生じるまでに繰り返し製膜できる積算厚さが増大した。
[0076] (比較例 3)
実施例 3と全く同条件で中間反射層 4b、 p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射 層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cの各層を別々 のプラズマ CVD反応室で形成し、薄膜光電変換装置を形成した。なお、比較例 3に おいても各層のプラズマ CVD反応室内には実施例 1と同様平行平板型の放電用電 極が設置されており、該放電用電極は水平に設置された基体 1の上方に位置する。 実施例 3と同様に出力特性を測定したところ、表 1の比較例 3に示すように、開放電圧 (Voc)が 1. 40V、短絡電流密度 tisc)が 13.
Figure imgf000018_0001
曲線因子（FF)が 71. 8 %、そして変換効率が 13. 7%であった。実施例 3と比較例 3の変換効率は同程度と レ、う事が出来る。
[0077] 前述の条件を用い、繰返し中間反射層 4b、 p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反 射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cを形成しつ づけた結果、 i型層 3b用プラズマ CVD反応室の積算厚さが 68 μ mで放電用電極か ら 10mm2以上のサイズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。これより比較例 3では 実施例 3に比べてプラズマ CVD反応室のメンテナンス周期が短いという事が出来る
[0078] (実施例 4)
実施例 4として、実施例 3における中間反射層を、反応ガスとしてシラン、水素、ホス フィン及び二酸化炭素を導入し n型決定不純物燐を含むシリコン酸化物層を 55nm 形成後、反応ガスとしてシラン、水素及び二酸化炭素を導入し、導電型決定不純物 を含まないシリコン酸化物層を 5nm形成し、積層構造とした。その他の層は実施例 3 と同一条件であり、また同一のプラズマ反応室で形成した。なおプラズマ CVD反応 室内には平行平板型の放電用電極が設置されており、該放電用電極は水平に設置 された基体 1の上方に位置する。
[0079] 以上のようにして得られた薄膜光電変換装置 (受光面積 lcm2)に AMI . 5の光を 1 OOmWZ cm2の光量で照射して出力特性を測定したところ、表 1の実施例 4に示すよ うに、開放電圧 (Voc)が 1. 40V、短絡電流密度 (Jsc)が 13. 7mA/cm2、曲線因子 (F. F. )が 72. 5%,そして変換効率が 13. 9%であり、実施例 3より高い変換効率 であった。
[0080] 前述の条件を用い、同一のプラズマ CVD反応室で繰返し中間反射層 4b、 p型層 3 a、結晶質シリコン i型層 3b、反射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型 層 4a及び n型層 3cを形成しつづけた結果、積算厚さが 98 β mで放電用電極から 10 mm2以上のサイズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。
[0081] (比較例 4)
実施例 4と全く同条件で中間反射層 4b、 p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反射 層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cの各層を別々 のプラズマ CVD反応室で形成し、薄膜光電変換装置を形成した。なお、比較例 4に おいても各層のプラズマ CVD反応室内には実施例 4と同様平行平板型の放電用電 極が設置されており、該放電用電極は水平に設置された基体 1の上方に位置する。 実施例 4と同様に出力特性を測定したところ、表 1の比較例 4に示すように、開放電圧 (Voc)が 1. 40V、短絡電流密度 tisc)が 13.
Figure imgf000019_0001
曲線因子（FF)が 73. 0 %、そして変換効率が 13. 9%であった。実施例 4と比較例 4の変換効率は同程度と レ、う事が出来る。
[0082] 前述の条件を用い、繰返し中間反射層 4b、 p型層 3a、結晶質シリコン i型層 3b、反 射層としても機能するシリコン酸化物層である導電型層 4a及び n型層 3cを形成しつ づけた結果、 i型層 3b用プラズマ CVD反応室の積算厚さが 75 β mで放電用電極か ら 10mm2以上のサイズの膜が剥離し、基体の上方に落下した。これより比較例 4では 実施例 4に比べてプラズマ CVD反応室のメンテナンス周期が短いという事が出来る

Claims

請求の範囲
[1] シリコン酸化物層、及び結晶質シリコン光電変換層を含む薄膜光電変換装置の製 造方法であって、
該シリコン酸化物層、及び該結晶質シリコン光電変換層を、同一の反応室内でブラ ズマ CVD法にて形成することを特徴とする薄膜光電変換装置の製造方法。
[2] 請求項 1に記載の薄膜光電変換装置の製造方法であって、
前記シリコン酸化物層は、導電型決定不純物を含み、かつ、
導電型層として前記結晶質シリコン光電変換層とともに結晶質光電変換ユニットを構 成してなり、
該結晶質光電変換ユニットの各層を、同一の前記反応室内でプラズマ CVD法にて 形成することを特徴とする薄膜光電変換装置の製造方法。
[3] 請求項 2に記載の薄膜光電変換装置の製造方法であって、
前記薄膜光電変換装置は、前記結晶質シリコン光電変換ユニット、及び非晶質シリ コン光電変換ユニットが積層されてなることを特徴とする請求項 2に記載の薄膜光電 変換装置の製造方法。
[4] 請求項 1に記載の薄膜光電変換装置の製造方法であって、
前記薄膜光電変換装置は、前記結晶質光電変換層を含む結晶質シリコン光電変 換ユニットと非晶質シリコン光電変換ユニットとが積層されてなり、かつ、
前記両ユニットの間に前記シリコン酸化物層が中間反射層として含まれてなり、 該中間反射層を、該結晶質シリコン光電変換ユニットの各層の形成に用いられるの と同一の前記反応室内でプラズマ CVD法により形成することを特徴とする薄膜光電 変換装置の製造方法。
[5] 請求項 4に記載の薄膜光電変換装置の製造方法であって、
前記中間反射層は、導電型決定不純物を含むシリコン酸化物層と導電型決定不 純物を含まないシリコン酸化物層とが積層されてなり、
該導電型決定不純物を含まないシリコン酸化物層を、前記結晶質シリコン光電変 換ユニットに接して、かつ、その厚さが 10nm以下となるよう形成することを特徴とする 薄膜光電変換装置の製造方法。
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