WO2011148724A1 - 積層型光電変換装置用中間層、積層型光電変換装置および積層型光電変換装置の製造方法 - Google Patents

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photoelectric conversion
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silicon
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克史 岸本
成則 水田
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an interlayer for a stacked photoelectric conversion device, a stacked photoelectric conversion device, and a method for manufacturing the stacked photoelectric conversion device.
  • a photoelectric conversion device capable of converting light energy into electric energy has attracted attention, and a layered structure in which two or more photoelectric conversion units are stacked for the purpose of improving the conversion efficiency of the photoelectric conversion device.
  • a type photoelectric conversion device has attracted particular attention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional stacked photoelectric conversion device described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-319068).
  • the stacked photoelectric conversion device shown in FIG. 3 has an SnO 2 film 102, a boron-doped p-type SiC layer 1031, a non-doped i-type amorphous Si layer 1032 and a phosphorus-doped n-type ⁇ c ⁇ on a glass substrate 101.
  • an amorphous photoelectric conversion unit 103 is formed by a p-type SiC layer 1031, an i-type amorphous Si layer 1032, and an n-type ⁇ c-Si layer 1033.
  • the intermediate layer 104 is formed by the conductive SiO x layer 1041, the n-type ⁇ c-Si layer 1042, and the conductive SiO x layer 1043.
  • the crystalline silicon photoelectric conversion unit 105 is formed by the p-type ⁇ c-Si layer 1051, the i-type crystalline Si layer 1052, and the n-type ⁇ c-Si layer 1053.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional stacked photoelectric conversion device described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-45129).
  • the stacked photoelectric conversion device shown in FIG. 4 includes an SnO 2 film 202, a p-type amorphous SiC layer 2031, an i-type amorphous Si layer 2032, and an n-type ⁇ c-Si layer 2033 on a glass substrate 201.
  • An n-type silicon composite layer 204, a p-type ⁇ c-Si layer 2051, an i-type crystalline Si layer 2052, an n-type ⁇ c-Si layer 2053, and a stacked body 206 of a ZnO film and an Ag film are stacked in this order. It has a structure (paragraphs [0090] and [0095] of Patent Document 2).
  • the front photoelectric conversion unit 203 is formed by the p-type amorphous SiC layer 2031, the i-type amorphous Si layer 2032, and the n-type ⁇ c-Si layer 2033.
  • the p-type ⁇ c-Si layer 2051, the i-type crystalline Si layer 2052, and the n-type ⁇ c-Si layer 2053 form a rear photoelectric conversion unit 205.
  • the intermediate layer 104 and the n-type silicon composite layer 204 are provided as an intermediate layer between the photoelectric conversion units. Therefore, the intermediate layer 104 and the n-type silicon composite layer 204 each function as a reflective layer, whereby the light absorption amount of the photoelectric conversion unit located on the light incident side of the intermediate layer can be increased. It is said that the current value that can be generated can be increased (paragraph [0006] of Patent Document 1 and paragraph [0010] of Patent Document 2).
  • an object of the present invention is to provide an intermediate layer for a stacked photoelectric conversion device capable of manufacturing a stacked photoelectric conversion device having excellent characteristics, a stacked photoelectric conversion device including the same, and a stacked layer It is in providing the manufacturing method of a type photoelectric conversion apparatus.
  • the present invention relates to an n-type silicon-based stacked body including an n-type crystalline silicon-based semiconductor layer and an n-type silicon-based composite layer, and a p-type including a p-type crystalline silicon-based semiconductor layer and a p-type silicon-based composite layer.
  • a laminated photoelectric layer comprising an n-type crystalline silicon-based semiconductor layer of the n-type silicon-based laminated body and a p-type crystalline silicon-based semiconductor layer of the p-type silicon-based laminated body in contact with each other. It is an intermediate layer for a conversion device.
  • the n-type silicon-based stacked body is formed by alternately stacking n-type crystalline silicon-based semiconductor layers and n-type silicon-based composite layers
  • the p-type silicon-based stacked body is preferably formed by alternately stacking p-type crystalline silicon-based semiconductor layers and p-type silicon-based composite layers.
  • the n-type silicon composite layer preferably includes an n-type crystalline silicon-based semiconductor and an insulating silicon-based compound.
  • the n-type silicon stacked body has an n-type impurity concentration of 3.95 ⁇ 10 18 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 / cm 3 or less. Is preferred.
  • the p-type silicon-based composite layer preferably includes a p-type crystalline silicon-based semiconductor and an insulating silicon-based compound.
  • the p-type silicon stacked body has a p-type impurity concentration of 3.76 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3 or less. Is preferred.
  • the present invention also provides an intermediate layer for any one of the stacked photoelectric conversion devices described above, a first photoelectric conversion unit provided on one surface side of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device, and a stacked photoelectric conversion.
  • the second photoelectric conversion unit includes a p-type silicon-based semiconductor layer on the intermediate layer side for the stacked photoelectric conversion device, and the n-type silicon-based composite layer of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device and the first photoelectric conversion unit.
  • the n-type silicon-based semiconductor layer is in contact with each other, and the p-type silicon-based composite layer of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device and the p-type silicon-based semiconductor layer of the second photoelectric conversion unit are in contact with each other. It is a conversion device.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon-based semiconductor layer of the first photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3. The following is preferable.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon-based semiconductor layer of the second photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 18 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 / cm 3 or less. It is preferable that
  • the present invention includes a step of forming a first photoelectric conversion unit by stacking a p-type silicon-based semiconductor layer, an i-type silicon-based semiconductor layer, and an n-type silicon-based semiconductor layer in this order on a transparent substrate; A step of forming the intermediate layer for a stacked photoelectric conversion device according to any one of the above on one photoelectric conversion unit, and a p-type silicon-based semiconductor layer and an i-type silicon on the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device Forming a second photoelectric conversion unit by laminating a semiconductor layer and an n-type silicon semiconductor layer in this order, and forming the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device includes the first photoelectric conversion
  • the step of forming the second photoelectric conversion unit includes the step of stacking the n-type silicon composite layer of the intermediate layer for a stacked photoelectric conversion device so as to be in contact with the n-type silicon-based semiconductor layer of the unit.
  • a method for producing a stacked photoelectric conversion device comprising the step
  • an intermediate layer for a stacked photoelectric conversion device capable of manufacturing a stacked photoelectric conversion device having excellent characteristics, a stacked photoelectric conversion device including the same, and a method for manufacturing the stacked photoelectric conversion device can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stacked photoelectric conversion device according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a stacked photoelectric conversion device according to a second embodiment. It is a typical sectional view of the conventional lamination type photoelectric conversion device indicated in patent documents 1. It is a typical sectional view of the conventional lamination type photoelectric conversion device indicated in patent documents 2.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stacked photoelectric conversion device according to Embodiment 1 which is an example of the stacked photoelectric conversion device of the present invention.
  • the stacked photoelectric conversion device according to the first embodiment includes a transparent substrate 1, a transparent electrode layer 2, a first p-type silicon-based semiconductor layer 31, and a first i-type silicon stacked on the transparent substrate 1.
  • a semiconductor layer 32, a first n-type silicon semiconductor layer 33, an n-type silicon composite layer 41 b, an n-type crystalline silicon semiconductor layer 41 a, a p-type crystalline silicon semiconductor layer 42 a, and p Type silicon-based composite layer 42b, second p-type silicon-based semiconductor layer 51, second i-type silicon-based semiconductor layer 52, second n-type silicon-based semiconductor layer 53, and back electrode layer 6 Have.
  • the first photoelectric conversion unit 3 is formed from the first p-type silicon-based semiconductor layer 31, the first i-type silicon-based semiconductor layer 32, and the first n-type silicon-based semiconductor layer 33.
  • an n-type silicon-based stacked body 41 is formed from the n-type silicon-based composite layer 41b and the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a.
  • a p-type silicon-based stacked body 42 is formed from the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a and the p-type silicon-based composite layer 42b.
  • the intermediate layer 4 for a stacked photoelectric conversion device is formed from an n-type silicon-based stacked body 41 and a p-type silicon-based stacked body 42.
  • the second photoelectric conversion unit 5 is formed from the second p-type silicon-based semiconductor layer 51, the second i-type silicon-based semiconductor layer 52, and the second n-type silicon-based semiconductor layer 53. .
  • a transparent substrate that can transmit light such as a glass substrate, a resin substrate containing a transparent resin such as a polyimide resin, or a substrate in which a plurality of these substrates are stacked can be used.
  • the transparent electrode layer 2 for example, a tin oxide film, an ITO (Indium Tin Oxide) film, a zinc oxide film, a single layer of a film obtained by adding a trace amount of impurities to these films, or a plurality of layers obtained by superposing a plurality of these layers, etc. It is possible to use a film that is capable of transmitting the light and is conductive.
  • the transparent electrode layer 2 is composed of a plurality of layers, all the layers may be formed from the same material, or at least one layer may be formed from a material different from the others.
  • irregularities are preferably formed on the surface of the transparent electrode layer 2.
  • the incident light incident from the transparent substrate 1 side can be scattered and / or refracted to extend the optical path length, and the light in the first photoelectric conversion unit 3 can be extended. Since the confinement effect can be enhanced, the short-circuit current density tends to be increased.
  • a method for forming irregularities on the surface of the transparent electrode layer 2 for example, a method by machining such as an etching method or sand blasting, or a method using crystal growth of the transparent electrode layer 2 can be used.
  • Examples of the first p-type silicon-based semiconductor layer 31 include a p-type amorphous silicon layer, a p-type microcrystalline silicon layer, a p-type amorphous silicon carbide layer, and a p-type amorphous silicon nitride layer.
  • a single layer of a p-type silicon-based semiconductor layer or a plurality of stacked layers of these layers can be used.
  • the first p-type silicon-based semiconductor layer 31 includes a plurality of layers, all the layers may be formed of the same semiconductor material, and at least one layer is formed of a semiconductor material different from the other. May be.
  • the first i-type silicon-based semiconductor layer 32 for example, a single layer or a plurality of layers of amorphous silicon layers can be used.
  • the first i-type silicon-based semiconductor layer 32 is a non-doped layer in which neither p-type impurities nor n-type impurities are doped.
  • the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 for example, an n-type amorphous silicon layer, a single layer of an n-type layer such as an n-type microcrystalline silicon layer, or a plurality of stacked layers of these layers is used. be able to.
  • the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 is composed of a plurality of layers, all the layers may be formed from the same semiconductor material, and at least one layer is formed from a different semiconductor material. May be.
  • the n-type impurity doped in the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 for example, phosphorus or the like can be used.
  • the n-type impurity concentration of the first n-type silicon semiconductor layer 33 is preferably 1 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3 or less.
  • the n-type impurity concentration of the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 is 1 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device are further improved. Tend to.
  • the n-type impurity concentration of the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 is the total number of n-type impurities contained in the first n-type silicon-based semiconductor layer 33. Corresponds to the value divided by the volume.
  • the total number of n-type impurities is the total number of two or more types of n-type impurities.
  • the n-type impurity concentration of the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 can be set by, for example, the flow rate of the dopant gas introduced during vapor phase growth of the first n-type silicon-based semiconductor layer 33. After the formation of the first n-type silicon-based semiconductor layer 33, it can be measured by, for example, SIMS (Secondary Ion Mass Spectro-metry).
  • the first p-type silicon semiconductor layer 31 and the first n-type silicon semiconductor layer 33 may be made of the same semiconductor material as the first i-type silicon semiconductor layer 32, or different semiconductor materials. May be used.
  • a p-type amorphous silicon layer and an amorphous silicon layer are used for the first p-type silicon-based semiconductor layer 31 and the first i-type silicon-based semiconductor layer 32, respectively, and the first n-type silicon-based semiconductor is used.
  • An n-type microcrystalline silicon layer may be used for the layer 33.
  • a p-type amorphous silicon carbide layer is used for the first p-type silicon-based semiconductor layer 31
  • an amorphous silicon layer is used for the first i-type silicon-based semiconductor layer 32
  • the first n-type is used.
  • An n-type microcrystalline silicon layer may be used for the silicon-based semiconductor layer 33.
  • amorphous silicon is a concept including “hydrogenated amorphous silicon”
  • microcrystalline silicon is a concept including “hydrogenated microcrystalline silicon”.
  • the n-type silicon-based composite layer 41b is stacked so as to be in contact with the first n-type silicon-based semiconductor layer 33.
  • the n-type silicon-based composite layer 41b is a layer having an n-type conductivity type that includes a crystalline silicon-based semiconductor and an insulating silicon-based compound.
  • the n-type silicon-based composite layer 41b has a structure in which an insulating silicon-based compound surrounds the crystal grains of a plurality of crystalline silicon-based semiconductors that are continuous in the thickness direction of the n-type silicon-based composite layer 41b. Preferably it is.
  • the n-type silicon-based composite layer 41b tends to have both light transmissive and light reflective properties and conductivity. Therefore, in this case, a part of the light reaching the n-type silicon composite layer 41b can be reflected to the first photoelectric conversion unit 3 side, and closer to the light incident side than the n-type silicon composite layer 41b. Since the amount of light absorption in the first photoelectric conversion unit 3 positioned can be increased, the amount of current generated in the first photoelectric conversion unit 3 can be increased to improve the characteristics of the stacked photoelectric conversion device. There is a tendency.
  • n-type silicon-based composite layer 41b for example, a silicon-based oxide such as silicon oxide or a silicon-based nitride such as silicon nitride can be used as the insulating silicon-based compound.
  • examples of the n-type impurity doped in the n-type silicon-based composite layer 41b include phosphorus.
  • crystalline in the present specification is a concept including so-called “microcrystals”. The so-called “microcrystal” in the present specification includes a crystal phase and partially includes amorphous (amorphous).
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon composite layer 41b is preferably 3.95 ⁇ 10 18 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 / cm 3 or less, and 5 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ . More preferably, it is 10 22 pieces / cm 3 or less.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon composite layer 41b is 3.95 ⁇ 10 18 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 / cm 3 or less, in particular, 5 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 When it is 22 pieces / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device tend to be improved.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon composite layer 41b corresponds to a value obtained by dividing the total number of n-type impurities contained in the n-type silicon composite layer 41b by the volume of the n-type silicon composite layer 41b.
  • the total number of n-type impurities is the total number of two or more types of n-type impurities.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon composite layer 41b can be set by, for example, the flow rate of the dopant gas introduced during vapor phase growth of the n-type silicon composite layer 41b. After the formation of the layer 41b, it can be measured by SIMS, for example.
  • the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a is laminated so as to be in contact with the n-type silicon-based composite layer 41b.
  • Examples of the n-type impurity doped in the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a include phosphorus.
  • the n-type impurity concentration of the n-type crystalline silicon based semiconductor layer 41a is preferably 3.95 ⁇ 10 18 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 pieces / cm 3 or less, preferably 5 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more. More preferably, it is 2 ⁇ 10 22 pieces / cm 3 or less.
  • the n-type impurity concentration of the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a is 3.95 ⁇ 10 18 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 pieces / cm 3 or less, particularly 5 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more 2 In the case of ⁇ 10 22 / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device tend to be improved.
  • the n-type impurity concentration of the n-type crystalline silicon based semiconductor layer 41a is obtained by dividing the total number of n-type impurities contained in the n-type crystalline silicon based semiconductor layer 41a by the volume of the n-type crystalline silicon based semiconductor layer 41a. It corresponds to the value.
  • the total number of n-type impurities is the total number of two or more types of n-type impurities.
  • the n-type impurity concentration of the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a can be set by, for example, the flow rate of the dopant gas introduced during vapor phase growth of the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a. After the formation of the type crystalline silicon based semiconductor layer 41a, it can be measured by, for example, SIMS.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon-based stacked body 41 including the stacked body of the n-type silicon-based composite layer 41b and the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a is 3.95 ⁇ 10 18 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10.
  • the number is preferably 22 pieces / cm 3 or less, and more preferably 5 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 pieces / cm 3 or less.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon-based stacked body 41 is 3.95 ⁇ 10 18 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 pieces / cm 3 or less, in particular, 5 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10
  • the number is 22 / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device tend to be further improved.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon-based stacked body 41 corresponds to a value obtained by dividing the total number of n-type impurities contained in the n-type silicon-based stacked body 41 by the volume of the n-type silicon-based stacked body 41.
  • the total number of n-type impurities is the total number of two or more types of n-type impurities.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon-based stacked body 41 is, for example, the vapor phase of each of the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a and the n-type silicon-based composite layer 41b constituting the n-type silicon-based stacked body 41. Although it can be set by the flow rate of the dopant gas introduced during the growth, it can be measured by, for example, SIMS after the formation of the n-type silicon-based stacked body 41.
  • the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a is laminated so as to be in contact with the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a.
  • Examples of the p-type impurity doped into the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a include boron.
  • the p-type impurity concentration of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a is preferably 3.76 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3 or less, and 5 ⁇ 10 19 / cm 3 or more. More preferably, it is 2 ⁇ 10 21 pieces / cm 3 or less.
  • the p-type impurity concentration of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a is 3.76 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3 or less, in particular, 5 ⁇ 10 19 / cm 3 or more 2 In the case of ⁇ 10 21 / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device tend to be further improved.
  • the p-type impurity concentration of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a is obtained by dividing the total number of p-type impurities contained in the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a by the volume of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a. It corresponds to the value.
  • the total number of p-type impurities is the total number of two or more types of p-type impurities.
  • the p-type impurity concentration of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a can be set by, for example, the flow rate of the dopant gas introduced during vapor phase growth of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a. After the formation of the type crystalline silicon based semiconductor layer 42a, it can be measured by, for example, SIMS.
  • the p-type silicon-based composite layer 42b is laminated so as to be in contact with the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a.
  • the p-type silicon-based composite layer 42b is a layer having a p-type conductivity type that includes a crystalline silicon-based semiconductor layer and an insulating silicon-based compound.
  • the p-type silicon-based composite layer 42b has a structure in which an insulating silicon-based compound surrounds the crystal grains of a plurality of crystalline silicon-based semiconductors that are continuous in the thickness direction of the p-type silicon-based composite layer 42b. Preferably it is.
  • the p-type silicon-based composite layer 42b tends to have both light transmissive and light reflective properties and conductivity. Therefore, in this case, a part of the light reaching the p-type silicon composite layer 42b can be reflected to the second photoelectric conversion unit 5 side, and closer to the light incident side than the p-type silicon composite layer 42b. Since the amount of light absorption in the second photoelectric conversion unit 5 positioned can be increased, the amount of current generated in the second photoelectric conversion unit 5 can be increased to improve the characteristics of the stacked photoelectric conversion device. There is a tendency.
  • a silicon-based oxide such as silicon oxide or a silicon-based nitride such as silicon nitride can be used as the insulating silicon-based compound.
  • Examples of the p-type impurity doped in the p-type silicon-based composite layer 42b include boron.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon composite layer 42b is preferably 3.76 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3 or less, and 5 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ . More preferably, it is 10 21 pieces / cm 3 or less.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon-based composite layer 42b is 3.76 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 / cm 3 or less, in particular, 5 ⁇ 10 19 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 When it is 21 pieces / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device tend to be further improved.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon composite layer 42b corresponds to a value obtained by dividing the total number of p-type impurities contained in the p-type silicon composite layer 42b by the volume of the p-type silicon composite layer 42b.
  • the total number of p-type impurities is the total number of two or more types of p-type impurities.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon composite layer 42b can be set by, for example, the flow rate of the dopant gas introduced during the vapor phase growth of the p-type silicon composite layer 42b. After the formation of the layer 42b, it can be measured, for example, by SIMS.
  • the p-type silicon stacked body 42 formed of a stacked body of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a and the p-type silicon-based composite layer 42b has a p-type impurity concentration of 3.76 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10.
  • the number is preferably 21 pieces / cm 3 or less, more preferably 5 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 pieces / cm 3 or less.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon-based stacked body 42 is 3.76 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 21 pieces / cm 3 or less, it is particularly 5 ⁇ 10 19 pieces / cm 3 or more and 2 ⁇ 10.
  • it is 21 pieces / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device tend to be further improved.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon laminate 42 corresponds to a value obtained by dividing the total number of p-type impurities contained in the p-type silicon laminate 42 by the volume of the p-type silicon laminate 42.
  • the total number of p-type impurities is the total number of two or more types of p-type impurities.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon-based stacked body 42 is, for example, the gas phase of each of the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a and the p-type silicon-based composite layer 42b constituting the p-type silicon-based stacked body 42. Although it can be set by the flow rate of the dopant gas introduced during the growth, it can be measured by, for example, SIMS after the formation of the p-type silicon-based laminate 42.
  • the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 is laminated so as to be in contact with the p-type silicon-based composite layer 42b.
  • the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 for example, a single p-type layer such as a p-type microcrystalline silicon layer, a p-type microcrystalline silicon carbide layer, or a p-type microcrystalline silicon nitride layer, or a plurality of these layers. A plurality of stacked layers can be used.
  • the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 is composed of a plurality of layers, all the layers may be formed from the same semiconductor material, and at least one layer is formed from a semiconductor material different from the other. May be.
  • the p-type impurity doped into the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 for example, boron or the like can be used.
  • the p-type impurity concentration of the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 is preferably 1 ⁇ 10 18 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 / cm 3 or less.
  • the p-type impurity concentration of the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 is 1 ⁇ 10 18 / cm 3 or more and 2 ⁇ 10 22 / cm 3 or less, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device are further improved. Tend to.
  • the second i-type silicon-based semiconductor layer 52 for example, a single layer or a plurality of layers of crystalline silicon layers can be used.
  • the second i-type silicon-based semiconductor layer 52 is a non-doped layer in which neither p-type impurities nor n-type impurities are doped.
  • the second n-type silicon-based semiconductor layer 53 for example, an n-type amorphous silicon layer, a single layer of an n-type layer such as an n-type microcrystalline silicon layer, or a plurality of stacked layers of these layers is used. be able to.
  • the second n-type silicon-based semiconductor layer 53 is composed of a plurality of layers, all the layers may be formed of the same semiconductor material, and at least one layer is formed of a semiconductor material different from the other. May be.
  • the n-type impurity doped in the second n-type silicon-based semiconductor layer 53 for example, phosphorus can be used.
  • a conductor layer can be used, and for example, a laminate of a transparent conductive film and a reflective electrode can be used.
  • the transparent conductive film for example, a tin oxide film, an ITO film, a zinc oxide film, or a single layer of a film obtained by adding a trace amount of impurities to these films, or a plurality of layers in which a plurality of these layers are stacked may transmit light.
  • a conductive film can be used.
  • the transparent conductive film is composed of a plurality of layers, all the layers may be formed from the same material, or at least one layer may be formed from a material different from the others.
  • the reflective electrode for example, a conductive layer such as an Ag (silver) layer, an Al (aluminum) layer, or a laminate of these layers can be used.
  • the transparent conductive film has the effect of improving the light confinement and the light reflectivity with respect to the incident light.
  • the atoms constituting the reflective electrode diffuse into the second photoelectric conversion unit 5 due to the presence of the transparent conductive film. Can be suppressed. Therefore, the back electrode layer 6 preferably contains a transparent conductive film.
  • the reflective electrode can reflect the light that has not been absorbed by the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5 and return the light to the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5. Contributes to improved conversion efficiency.
  • the junction between the first photoelectric conversion unit 3 and the intermediate layer 4 for stacked photoelectric conversion devices is n-type. It can be performed by bonding silicon-based semiconductors, and the interlayer photoelectric conversion device intermediate layer 4 and the second photoelectric conversion unit 5 can be bonded by bonding p-type silicon-based semiconductors.
  • the conventional patent document 1 in which the intermediate layer and the photoelectric conversion unit are joined by joining the n-type silicon semiconductor and the p-type silicon semiconductor.
  • the contact between the stacked photoelectric conversion device intermediate layer 4 and the photoelectric conversion units 3 and 5 is likely to have ohmic properties, and the contact resistance is also reduced. Tend to be able to.
  • a junction between the n-type silicon semiconductor and the p-type silicon semiconductor is formed in the intermediate layer 4 for the stacked photoelectric conversion device. Since the junction is a junction between crystalline silicon-based semiconductors, the conventional patent document in which the junction between the n-type silicon-based semiconductor and the p-type silicon-based semiconductor in the stacked photoelectric conversion device is not a junction between the crystalline silicon-based semiconductors. Compared with the stacked photoelectric conversion device of No. 1 and Patent Document 2, it tends to have ohmic properties, and the contact resistance tends to be reduced.
  • the characteristics such as the reflectivity of the n-type silicon composite layer 41b and the p-type silicon composite layer 42b can be designed independently of the design. Thereby, the reflectivity of the n-type silicon composite layer 41b and the p-type silicon composite layer 42b, etc., so that more light is incident on each of the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5. Since the characteristics can be adjusted, the amount of current generated in each of the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5 can be increased.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon-based composite layer 41b of the intermediate layer 4 for stacked photoelectric conversion device is the first photoelectric conversion unit 3 of the first type.
  • the n-type impurity concentration of the n-type silicon-based semiconductor layer 33 is preferably equal to or higher. In this case, since the contact resistance between the n-type silicon composite layer 41b and the first n-type silicon semiconductor layer 33 tends to be further reduced, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device are further improved. Tend to be.
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon-based composite layer 42b of the intermediate layer 4 for the stacked photoelectric conversion device is equal to the second photoelectric conversion unit 5.
  • the p-type silicon semiconductor layer 51 preferably has a p-type impurity concentration or higher. In this case, since the contact resistance between the p-type silicon-based composite layer 42b and the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 tends to be further reduced, the characteristics of the stacked photoelectric conversion device are further improved. Tend to be.
  • the stacked photoelectric conversion device of Embodiment 1 can be manufactured, for example, as follows.
  • the transparent electrode layer 2 is formed on the transparent substrate 1.
  • the transparent electrode layer 2 can be formed by, for example, a sputtering method, a thermal CVD method, an electron beam evaporation method, a sol-gel method, a spray method, or an electrodeposition method.
  • the first p-type silicon-based semiconductor layer 31, the first i-type silicon-based semiconductor layer 32, and the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 are stacked in this order on the transparent electrode layer 2.
  • 1 photoelectric conversion unit 3 is formed.
  • the first p-type silicon-based semiconductor layer 31, the first i-type silicon-based semiconductor layer 32, and the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 can be formed by, for example, a plasma CVD method.
  • the transparent electrode layer 2 may be formed on the transparent substrate 1 in advance. In this case, the first p-type silicon-based semiconductor layer 31 is formed on the transparent electrode layer 2 provided in advance on the transparent substrate 1.
  • the first photoelectric conversion unit 3 is formed by stacking the first i-type silicon-based semiconductor layer 32 and the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 in this order.
  • the n-type silicon-based stacked body 41 is formed by stacking the n-type silicon-based composite layer 41b and the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a in this order on the first n-type silicon-based semiconductor layer 33. .
  • the n-type silicon-based composite layer 41b and the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a can be formed by, for example, a plasma CVD method.
  • the n-type silicon-based composite layer 41 b is laminated so as to be in contact with the first n-type silicon-based semiconductor layer 33 of the first photoelectric conversion unit 3.
  • the p-type silicon-based stacked body 42 is formed by stacking the p-type crystalline silicon-based semiconductor layer 42a and the p-type silicon-based composite layer 42b in this order on the n-type silicon-based stacked body 41.
  • the intermediate layer 4 for a stacked photoelectric conversion device formed of a stacked body of the n-type silicon-based stacked body 41 and the p-type silicon-based stacked body 42 is formed.
  • a second p-type silicon-based semiconductor layer 51, a second i-type silicon-based semiconductor layer 52, and a second n-type silicon-based layer are formed on the p-type silicon-based composite layer 42b of the p-type silicon-based stacked body 42.
  • the second photoelectric conversion unit 5 is formed by laminating the semiconductor layers 53 in this order.
  • the second p-type silicon-based semiconductor layer 51, the second i-type silicon-based semiconductor layer 52, and the second n-type silicon-based semiconductor layer 53 can be formed by, for example, a plasma CVD method or the like.
  • the second p-type silicon-based semiconductor layer 51 of the second photoelectric conversion unit 5 is stacked so as to be in contact with the p-type silicon-based composite layer 42b of the intermediate layer 4 for the stacked photoelectric conversion device.
  • the back electrode layer 6 is formed on the second n-type silicon semiconductor layer 53 by laminating a transparent conductive film and a reflective electrode in this order.
  • the transparent conductive film can be formed by a method such as a sputtering method, a CVD method, an electron beam evaporation method, a sol-gel method, a spray method, or an electrodeposition method.
  • the reflective electrode can be formed by a method such as a CVD method, a sputtering method, a vacuum evaporation method, an electron beam evaporation method, a spray method, a screen printing method, or an electrodeposition method.
  • the stacked photoelectric conversion device of Embodiment 1 can be manufactured.
  • the junction between the first photoelectric conversion unit 3 and the intermediate layer 4 for the stacked photoelectric conversion device, and the second photoelectric conversion unit 5 and the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device. 4 are joined by joints of the same conductivity type, and semiconductors of different conductivity types are joined by joining of crystalline silicon semiconductors in the intermediate layer 4 for the stacked photoelectric conversion device.
  • the internal electrical resistance of the stacked photoelectric conversion device can be reduced.
  • the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5 are maintained while keeping the electrical resistance inside the stacked photoelectric conversion device as described above.
  • the characteristics such as the reflectance of the n-type silicon composite layer 41b and the p-type silicon composite layer 42b of the intermediate layer 4 for stacked photoelectric conversion devices can be adjusted so that the amount of light incident on each of the layers is increased. .
  • the stacked photoelectric conversion device of the first embodiment it is possible to generate more current in each of the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5, and the generated current is internally generated. Therefore, it is possible to produce a stacked photoelectric conversion device having excellent characteristics.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a stacked photoelectric conversion device according to Embodiment 2, which is another example of the stacked photoelectric conversion device of the present invention.
  • the n-type silicon-based stacked body 41 of the intermediate layer 4 for the stacked photoelectric conversion device includes an n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a and an n-type silicon-based composite layer 41b.
  • the n-type crystalline silicon-based semiconductor layer 41a and the n-type silicon-based composite layer 41b are stacked in layers so as to include a plurality of layers, and the p-type silicon-based stacked body 42 is a p-type crystalline silicon-based semiconductor layer.
  • 42a and p-type silicon-based composite layers 42b are alternately stacked one by one to include a plurality of p-type crystalline silicon-based semiconductor layers 42a and p-type silicon-based composite layers 42b. It is said.
  • the stacked photoelectric conversion device includes the intermediate layer 4 for stacked photoelectric conversion devices having the above-described configuration.
  • the intermediate layer 4 for stacked photoelectric conversion devices By including a plurality of p-type crystalline silicon-based semiconductor layers 42a and p-type silicon-based composite layers 42b, the light reflectance of the intermediate layer 4 for stacked photoelectric conversion devices with respect to light of a specific wavelength can be adjusted. .
  • an SnO 2 film having a thickness of 800 nm was formed on a surface of a glass substrate having a width of 1100 mm, a length of 1400 mm, and a thickness of 4 mm by a thermal CVD method.
  • a p-type amorphous silicon carbide layer, an i-type amorphous silicon layer, and an n-type microcrystalline silicon layer are stacked in this order on the SnO 2 film by the plasma CVD method, and the first photoelectric conversion unit is formed. Formed.
  • the film was formed to a thickness of 300 nm under the conditions.
  • the film was formed to a thickness of 20 nm under the condition of the high frequency discharge power density.
  • an n-type silicon-based composite layer, an n-type microcrystalline silicon layer, a p-type microcrystalline silicon layer, and a p-type silicon-based composite layer are stacked in this order on the n-type microcrystalline silicon layer by the plasma CVD method.
  • An intermediate layer for a stacked photoelectric conversion device was formed.
  • the film was formed to a thickness of 30 nm under the conditions of high frequency discharge power density.
  • the film was formed to a thickness of 70 nm under the conditions of temperature and high frequency discharge power density of 0.015 W / cm 2 .
  • a p-type silicon composite layer containing p-type microcrystalline silicon and silicon oxide was formed.
  • a p-type microcrystalline silicon layer, an i-type crystalline silicon layer, and an n-type microcrystalline silicon layer are laminated in this order on the p-type silicon-based composite layer in this order by the second CVD unit. Formed.
  • the film was formed to a thickness of 20 nm under the condition of the high frequency discharge power density.
  • the p-type impurity concentration in the p-type amorphous silicon carbide layer of the first photoelectric conversion unit of the stacked photoelectric conversion device of Example 1 is 1 ⁇ 10 20 pieces / cm 3.
  • the n-type impurity concentration in the n-type microcrystalline silicon layer was 1 ⁇ 10 21 / cm 3 .
  • the n-type impurity concentration in the n-type silicon composite layer of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device of the stacked photoelectric conversion device of Example 1 is 1 ⁇ 10 21 / cm 3 .
  • the n-type impurity concentration in the n-type microcrystalline silicon layer is 1 ⁇ 10 21 / cm 3
  • the p-type impurity concentration in the p-type microcrystalline silicon layer is 1 ⁇ 10 20 / cm 3
  • the p-type impurity concentration in the p-type silicon-based composite layer was 1 ⁇ 10 20 / cm 3 .
  • the n-type impurity concentration in the n-type silicon-based stacked body composed of the stacked body of the n-type silicon-based composite layer and the n-type microcrystalline silicon layer of the stacked photoelectric conversion device of Example 1 Is 1 ⁇ 10 21 / cm 3
  • the p-type impurity concentration in the p-type silicon-based laminate composed of the p-type microcrystalline silicon layer and the p-type silicon-based composite layer is 1 ⁇ 10 20 / Cm 3 .
  • the p-type impurity concentration in the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit of the stacked photoelectric conversion device of Example 1 is 5 ⁇ 10 19 / cm 3.
  • the n-type impurity concentration in the n-type microcrystalline silicon layer was 1 ⁇ 10 21 / cm 3 .
  • n-type impurity concentration and the p-type impurity concentration of each of the above layers were determined by measuring each of the stacked photoelectric conversion devices separately manufactured under the same conditions as described above by SIMS. The same applies to the following examples and comparative examples.
  • the laminated photoelectric conversion device of Example 1 manufactured as described above is irradiated with AM 1.5 light at an energy density of 1 kW / m 2 at 25 ° C. using a solar simulator.
  • the open circuit voltage (Voc), the short circuit current density (Jsc), the fill factor (FF), and the conversion efficiency (Eff) of the stacked photoelectric conversion device of Example 1 were obtained.
  • the results are shown in Table 2.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 1 is 1.40 V
  • the short circuit current density is 12.3 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.71.
  • the conversion efficiency was 12.2%.
  • Example 2 As shown in Table 1, the n-type impurity concentration of the n-type microcrystalline silicon layer of the first photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 18 / cm 3, and the n-type silicon-based composite of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is used.
  • the laminated type of Example 2 is the same as Example 1 except that the n-type impurity concentration of the layer, the n-type microcrystalline silicon layer, and the n-type silicon-based laminate is 3 ⁇ 10 18 / cm 3 , respectively. A photoelectric conversion device was produced.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 2 is 1.43 V
  • the short circuit current density is 12.7 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.71.
  • the conversion efficiency was 12.9%.
  • Example 3 As shown in Table 1, the n-type impurity concentration of the n-type microcrystalline silicon layer of the first photoelectric conversion unit is 2 ⁇ 10 20 / cm 3, and the n-type silicon composite of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is used.
  • the laminated type of Example 3 is the same as Example 1 except that the n-type impurity concentration of the layer, the n-type microcrystalline silicon layer, and the n-type silicon-based laminate is 2 ⁇ 10 20 / cm 3 , respectively. A photoelectric conversion device was produced.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 3 is 1.45 V
  • the short circuit current density is 12.6 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.74.
  • the conversion efficiency was 13.5%.
  • Example 4 As shown in Table 1, the n-type impurity concentration of the n-type microcrystalline silicon layer of the first photoelectric conversion unit is set to 5 ⁇ 10 21 / cm 3, and the n-type silicon composite of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is used.
  • the laminated type of Example 4 is the same as Example 1 except that the n-type impurity concentration of the layer, the n-type microcrystalline silicon layer, and the n-type silicon-based laminate is 5 ⁇ 10 21 / cm 3 , respectively. A photoelectric conversion device was produced.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 4 is 1.35 V
  • the short-circuit current density is 12.3 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.69.
  • the conversion efficiency was 11.5%.
  • Example 5 As shown in Table 1, the p-type impurity concentration of the p-type microcrystalline silicon layer, the p-type silicon composite layer, and the p-type silicon laminate of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is 3 ⁇ 10 19 , respectively. / Cm 3, and the stacked type of Example 5 in the same manner as in Example 1 except that the p-type impurity concentration of the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 19 / cm 3. A photoelectric conversion device was produced.
  • the open-circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 5 is 1.41 V
  • the short-circuit current density is 13.2 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.71.
  • the conversion efficiency was 13.2%.
  • Example 6 As shown in Table 1, the p-type impurity concentration of each of the p-type microcrystalline silicon layer, the p-type silicon-based composite layer, and the p-type silicon-based stacked body of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is 7 ⁇ 10 19. / Cm 3 and the stacked type of Example 6 in the same manner as in Example 1 except that the p-type impurity concentration of the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 19 / cm 3. A photoelectric conversion device was produced.
  • the open-circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 6 is 1.43 V
  • the short-circuit current density is 13.0 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.73.
  • the conversion efficiency was 13.6%.
  • Example 7 As shown in Table 1, the p-type impurity concentration of the p-type microcrystalline silicon layer, the p-type silicon-based composite layer, and the p-type silicon-based stacked body of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is 2 ⁇ 10 20 , respectively. / Cm 3, and the stacked type of Example 7 in the same manner as in Example 1 except that the p-type impurity concentration of the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit is 2 ⁇ 10 21 / cm 3. A photoelectric conversion device was produced.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 7 is 1.44 V
  • the short-circuit current density is 13.0 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.74.
  • the conversion efficiency was 13.9%.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 8 is 1.40 V
  • the short circuit current density is 12.5 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.71.
  • the conversion efficiency was 12.5%.
  • the n-type impurity concentration of the n-type microcrystalline silicon layer of the first photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 18 / cm 3
  • the n-type silicon-based composite of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is used.
  • the n-type impurity concentration of each of the layer, the n-type microcrystalline silicon layer, and the n-type silicon-based stacked body is 3.95 ⁇ 10 18 / cm 3, and the p-type microcrystalline silicon of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device
  • the p-type impurity concentration of each of the layer, the p-type silicon composite layer, and the p-type silicon stack is 3.76 ⁇ 10 19 / cm 3
  • the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit A stacked photoelectric conversion device of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that the p-type impurity concentration was 1 ⁇ 10 19 / cm 3 .
  • the open-circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 9 is 1.41 V
  • the short-circuit current density is 12.9 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.71.
  • the conversion efficiency was 12.8%.
  • the n-type impurity concentration of the n-type microcrystalline silicon layer of the first photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 19 / cm 3
  • the n-type silicon-based composite of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is used.
  • the n-type impurity concentration of each of the layer, the n-type microcrystalline silicon layer, and the n-type silicon-based stacked body is 5 ⁇ 10 19 / cm 3, and the p-type microcrystalline silicon layer of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device,
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon-based composite layer and the p-type silicon-based stack is 5 ⁇ 10 19 / cm 3 , respectively, and the p-type impurity concentration of the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit
  • a laminated photoelectric conversion device of Example 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that 1 ⁇ 10 19 / cm 3 was used.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 10 is 1.44 V
  • the short circuit current density is 13.3 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.74.
  • the conversion efficiency was 14.2%.
  • the n-type impurity concentration of the n-type microcrystalline silicon layer of the first photoelectric conversion unit is 1 ⁇ 10 18 / cm 3
  • the n-type silicon-based composite of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is used.
  • the n-type impurity concentration of each of the layer, the n-type microcrystalline silicon layer, and the n-type silicon-based stacked body is 3.95 ⁇ 10 18 / cm 3, and the p-type microcrystalline silicon of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device
  • the p-type impurity concentration of each of the layers, the p-type silicon-based composite layer, and the p-type silicon-based stacked body is 2 ⁇ 10 21 / cm 3
  • the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit is p-type.
  • a stacked photoelectric conversion device of Example 11 was produced in the same manner as in Example 1 except that the impurity concentration was 2 ⁇ 10 21 atoms / cm 3 .
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 11 is 1.42 V
  • the short circuit current density is 12.8 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.73.
  • the conversion efficiency was 13.3%.
  • n-type impurity concentration of the n-type microcrystalline silicon layer of the first photoelectric conversion unit is 2 ⁇ 10 21 / cm 3
  • the n-type silicon composite of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device is used.
  • the n-type impurity concentration of each of the layer, the n-type microcrystalline silicon layer, and the n-type silicon-based stacked body is 2 ⁇ 10 21 / cm 3, and the p-type microcrystalline silicon layer of the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device,
  • the p-type impurity concentration of the p-type silicon composite layer and the p-type silicon stack is 3.76 ⁇ 10 19 / cm 3 , respectively, and the p-type microcrystalline silicon layer of the second photoelectric conversion unit is p-type.
  • a stacked photoelectric conversion device of Example 12 was produced in the same manner as in Example 1 except that the impurity concentration was 1 ⁇ 10 19 / cm 3 .
  • the open-circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Example 12 is 1.43 V
  • the short-circuit current density is 12.8 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.74.
  • the conversion efficiency was 13.5%.
  • an SnO 2 film, a p-type amorphous silicon carbide layer, an i-type amorphous silicon layer, and an n-type microcrystalline silicon layer are formed on the surface of the glass substrate using the same method and the same conditions as in Example 1.
  • the first photoelectric conversion unit was formed by stacking in this order by the plasma CVD method.
  • a p-type microcrystalline silicon layer, an i-type crystalline silicon layer, and an n-type microcrystalline silicon layer are formed on the intermediate n-type silicon composite layer using the same method and the same conditions as in Example 1.
  • a second photoelectric conversion unit was formed by stacking in this order by plasma CVD.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Comparative Example 1 is 1.25 V
  • the short circuit current density is 12.3 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.72.
  • the conversion efficiency was 11.1%.
  • Comparative Example 2 A stacked photoelectric conversion device of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Comparative Example 1 except that the intermediate layer was changed to a configuration composed of only one n-type silicon composite layer.
  • the open circuit voltage of the stacked photoelectric conversion device of Comparative Example 2 is 1.25 V
  • the short circuit current density is 12.5 mA / cm 2
  • the fill factor is 0.70.
  • the conversion efficiency was 10.9%.
  • the characteristics of the stacked photoelectric conversion devices of Examples 1 to 12 were superior to the characteristics of the stacked photoelectric conversion devices of Comparative Examples 1 and 2.
  • the intermediate layer is composed of a laminate of n-type silicon-based composite layer / n-type microcrystalline silicon layer / n-type silicon-based composite layer. This is because the effect of improving the characteristics of the stacked photoelectric conversion device is superior to that of the intermediate layer 2.
  • the present invention relates to an intermediate layer for a stacked photoelectric conversion device used in a stacked photoelectric conversion device for various uses such as a solar cell, an optical sensor, or a display, and a stacked photoelectric device using the intermediate layer for the stacked photoelectric conversion device. It can utilize for the manufacturing method of a converter and a laminated photoelectric conversion apparatus.

Abstract

　ｎ型結晶質シリコン系半導体層（４１ａ）とｎ型シリコン系複合層（４１ｂ）とを含むｎ型シリコン系積層体（４１）と、ｐ型結晶質シリコン系半導体層（４２ａ）とｐ型シリコン系複合層（４２ｂ）とを含むｐ型シリコン系積層体（４２）と、を含み、ｎ型シリコン系積層体（４１）のｎ型結晶質シリコン系半導体層（４１ａ）と、ｐ型シリコン系積層体（４２）のｐ型結晶質シリコン系半導体層（４２ａ）とが接してなる積層型光電変換装置用中間層（４）、およびそれを含む積層型光電変換装置ならびに積層型光電変換装置の製造方法である。

Description

積層型光電変換装置用中間層、積層型光電変換装置および積層型光電変換装置の製造方法
　本発明は、積層型光電変換装置用中間層、積層型光電変換装置および積層型光電変換装置の製造方法に関する。
　近年、光エネルギを電気エネルギに変換することが可能な光電変換装置が注目されており、光電変換装置の変換効率を向上させることを目的として、２つ以上の光電変換ユニットを積層した構造の積層型光電変換装置が特に注目されている。
　図３に、特許文献１（特開２００６－３１９０６８号公報）に記載されている従来の積層型光電変換装置の模式的な断面図を示す。ここで、図３に示す積層型光電変換装置は、ガラス基板１０１上に、ＳｎＯ2膜１０２、ボロンドープのｐ型ＳｉＣ層１０３１、ノンドープのｉ型非晶質Ｓｉ層１０３２、リンドープのｎ型μｃ－Ｓｉ層１０３３、ｎ型の導電型を示す導電性ＳｉＯx層１０４１、ｎ型μｃ－Ｓｉ層１０４２、ｎ型の導電型を示す導電性ＳｉＯx層１０４３、ボロンドープのｐ型μｃ－Ｓｉ層１０５１、ノンドープのｉ型結晶質Ｓｉ層１０５２、リンドープのｎ型μｃ－Ｓｉ層１０５３、および、ＺｎＯ膜とＡｇ膜との積層体１０６がこの順に積層された構造を有している（特許文献１の段落［００３１］～［００３５］）。
　図３に示す積層型光電変換装置においては、ｐ型ＳｉＣ層１０３１、ｉ型非晶質Ｓｉ層１０３２およびｎ型μｃ－Ｓｉ層１０３３により非晶質光電変換ユニット１０３が形成されている。また、導電性ＳｉＯx層１０４１、ｎ型μｃ－Ｓｉ層１０４２および導電性ＳｉＯx層１０４３により中間層１０４が形成されている。さらに、ｐ型μｃ－Ｓｉ層１０５１、ｉ型結晶質Ｓｉ層１０５２およびｎ型μｃ－Ｓｉ層１０５３により結晶質シリコン光電変換ユニット１０５が形成されている。
　図４に、特許文献２（特開２００５－４５１２９号公報）に記載されている従来の積層型光電変換装置の模式的な断面図を示す。ここで、図４に示す積層型光電変換装置は、ガラス基板２０１上に、ＳｎＯ2膜２０２、ｐ型非晶質ＳｉＣ層２０３１、ｉ型非晶質Ｓｉ層２０３２、ｎ型μｃ－Ｓｉ層２０３３、ｎ型シリコン複合層２０４、ｐ型μｃ－Ｓｉ層２０５１、ｉ型結晶質Ｓｉ層２０５２、ｎ型μｃ－Ｓｉ層２０５３、および、ＺｎＯ膜とＡｇ膜との積層体２０６がこの順に積層された構造を有している（特許文献２の段落［００９０］および［００９５］）。
　図４に示す積層型光電変換装置においては、ｐ型非晶質ＳｉＣ層２０３１、ｉ型非晶質Ｓｉ層２０３２およびｎ型μｃ－Ｓｉ層２０３３により前方光電変換ユニット２０３が形成されている。また、ｐ型μｃ－Ｓｉ層２０５１、ｉ型結晶質Ｓｉ層２０５２およびｎ型μｃ－Ｓｉ層２０５３により後方光電変換ユニット２０５が形成されている。
　図３および図４に示す積層型光電変換装置においては、中間層１０４およびｎ型シリコン複合層２０４が光電変換ユニットの間に中間層として設けられている。そのため、中間層１０４およびｎ型シリコン複合層２０４がそれぞれ反射層として機能することによって中間層よりも光入射側に位置する光電変換ユニットの光吸収量を増大させることができ、その光電変換ユニットで発生させることができる電流値を増大させることができるとされている（特許文献１の段落［０００６］および特許文献２の段落［００１０］）。
特開２００６－３１９０６８号公報 特開２００５－４５１２９号公報
　上述のように、光電変換ユニットの間に反射層として機能する中間層を設けることによって積層型光電変換装置の特性を優れたものとすることができるが、近年の光電変換装置への期待の高まりから、さらに特性に優れた積層型光電変換装置の開発が要望されている。
　上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、優れた特性を有する積層型光電変換装置を製造することが可能な積層型光電変換装置用中間層、およびそれを含む積層型光電変換装置ならびに積層型光電変換装置の製造方法を提供することにある。
　本発明は、ｎ型結晶質シリコン系半導体層とｎ型シリコン系複合層とを含むｎ型シリコン系積層体と、ｐ型結晶質シリコン系半導体層とｐ型シリコン系複合層とを含むｐ型シリコン系積層体と、を含み、ｎ型シリコン系積層体のｎ型結晶質シリコン系半導体層と、ｐ型シリコン系積層体のｐ型結晶質シリコン系半導体層とが接してなる、積層型光電変換装置用中間層である。
　ここで、本発明の積層型光電変換装置用中間層において、ｎ型シリコン系積層体は、ｎ型結晶質シリコン系半導体層と、ｎ型シリコン系複合層と、が交互に積層されてなり、ｐ型シリコン系積層体は、ｐ型結晶質シリコン系半導体層と、ｐ型シリコン系複合層と、が交互に積層されてなることが好ましい。
　また、本発明の積層型光電変換装置用中間層において、ｎ型シリコン系複合層は、ｎ型の結晶質シリコン系半導体と、絶縁性のシリコン系化合物と、を含むことが好ましい。
　また、本発明の積層型光電変換装置用中間層において、ｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度は３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることが好ましい。
　また、本発明の積層型光電変換装置用中間層において、ｐ型シリコン系複合層は、ｐ型の結晶質シリコン系半導体と、絶縁性のシリコン系化合物と、を含むことが好ましい。
　また、本発明の積層型光電変換装置用中間層において、ｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度は３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることが好ましい。
　また、本発明は、上記のいずれかの積層型光電変換装置用中間層と、積層型光電変換装置用中間層の一方の面側に設けられた第１の光電変換ユニットと、積層型光電変換装置用中間層の他方の面側に設けられた第２の光電変換ユニットと、を含み、第１の光電変換ユニットは積層型光電変換装置用中間層側にｎ型シリコン系半導体層を備え、第２の光電変換ユニットは積層型光電変換装置用中間層側にｐ型シリコン系半導体層を備えており、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層と第１の光電変換ユニットのｎ型シリコン系半導体層とが接しており、積層型光電変換装置用中間層のｐ型シリコン系複合層と第２の光電変換ユニットのｐ型シリコン系半導体層とが接してなる積層型光電変換装置である。
　ここで、本発明の積層型光電変換装置においては、第１の光電変換ユニットのｎ型シリコン系半導体層のｎ型不純物濃度が１×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることが好ましい。
　また、本発明の積層型光電変換装置においては、第２の光電変換ユニットのｐ型シリコン系半導体層のｐ型不純物濃度が１×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることが好ましい。
　さらに、本発明は、透明基板上に、ｐ型シリコン系半導体層、ｉ型シリコン系半導体層およびｎ型シリコン系半導体層をこの順に積層して第１の光電変換ユニットを形成する工程と、第１の光電変換ユニット上に、上記のいずれかに記載の積層型光電変換装置用中間層を形成する工程と、積層型光電変換装置用中間層上に、ｐ型シリコン系半導体層、ｉ型シリコン系半導体層およびｎ型シリコン系半導体層をこの順に積層して第２の光電変換ユニットを形成する工程と、を含み、積層型光電変換装置用中間層を形成する工程は、第１の光電変換ユニットのｎ型シリコン系半導体層に接するように積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層を積層する工程を含み、第２の光電変換ユニットを形成する工程は、積層型光電変換装置用中間層のｐ型シリコン系複合層に接するように第２の光電変換ユニットのｐ型シリコン系半導体層を積層する工程を含む積層型光電変換装置の製造方法である。
　本発明によれば、優れた特性を有する積層型光電変換装置を製造することが可能な積層型光電変換装置用中間層、およびそれを含む積層型光電変換装置ならびに積層型光電変換装置の製造方法を提供することができる。
実施の形態１の積層型光電変換装置の模式的な断面図である。 実施の形態２の積層型光電変換装置の模式的な断面図である。 特許文献１に記載されている従来の積層型光電変換装置の模式的な断面図である。 特許文献２に記載されている従来の積層型光電変換装置の模式的な断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
　＜実施の形態１＞
　図１に、本発明の積層型光電変換装置の一例である実施の形態１の積層型光電変換装置の模式的な断面図を示す。実施の形態１の積層型光電変換装置は、透明基板１と、透明基板１上に積層された、透明電極層２と、第１のｐ型シリコン系半導体層３１と、第１のｉ型シリコン系半導体層３２と、第１のｎ型シリコン系半導体層３３と、ｎ型シリコン系複合層４１ｂと、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａと、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａと、ｐ型シリコン系複合層４２ｂと、第２のｐ型シリコン系半導体層５１と、第２のｉ型シリコン系半導体層５２と、第２のｎ型シリコン系半導体層５３と、裏面電極層６とを有している。
　ここで、第１のｐ型シリコン系半導体層３１と、第１のｉ型シリコン系半導体層３２と、第１のｎ型シリコン系半導体層３３とから第１の光電変換ユニット３が形成されている。また、ｎ型シリコン系複合層４１ｂと、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａとからｎ型シリコン系積層体４１が形成されている。また、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａと、ｐ型シリコン系複合層４２ｂとからｐ型シリコン系積層体４２が形成されている。また、ｎ型シリコン系積層体４１と、ｐ型シリコン系積層体４２とから積層型光電変換装置用中間層４が形成されている。また、第２のｐ型シリコン系半導体層５１と、第２のｉ型シリコン系半導体層５２と、第２のｎ型シリコン系半導体層５３とから第２の光電変換ユニット５が形成されている。
　透明基板１としては、たとえば、ガラス基板、ポリイミド樹脂などの透明樹脂を含む樹脂基板、またはこれらの基板の複数を積層した基板などの光を透過させることができる透光性基板を用いることができる。
　透明電極層２としては、たとえば、酸化錫膜、ＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）膜、酸化亜鉛膜、若しくはこれらの膜に微量の不純物を添加した膜の単層またはこれらを複数重ね合わせた複数層などの光を透過させることができるとともに導電性である膜を用いることができる。透明電極層２が複数層から構成される場合には、すべての層が同一の材料から形成されていてもよく、少なくとも１層が他と異なる材料から形成されていてもよい。
　透明電極層２の表面にはたとえば凹凸が形成されていることが好ましい。透明電極層２の表面に凹凸が形成されていることによって、透明基板１側から入射した入射光を散乱および／または屈折させて光路長を伸ばすことができ、第１の光電変換ユニット３における光閉じ込め効果を高めることができるため短絡電流密度を増大させることができる傾向にある。透明電極層２の表面に凹凸を形成する方法としては、たとえば、エッチング法やサンドブラストのような機械加工による方法、または透明電極層２の結晶成長を利用する方法などを用いることができる。
　第１のｐ型シリコン系半導体層３１としては、たとえば、ｐ型非晶質シリコン層、ｐ型微結晶シリコン層、ｐ型非晶質炭化シリコン層、またはｐ型非晶質窒化シリコン層などのｐ型シリコン系半導体層の単層またはこれらを複数重ね合わせた複数層を用いることができる。第１のｐ型シリコン系半導体層３１が複数層から構成される場合には、すべての層が同一の半導体材料から形成されていてもよく、少なくとも１層が他と異なる半導体材料から形成されていてもよい。第１のｐ型シリコン系半導体層３１にドープされるｐ型不純物としては、たとえばボロンなどを用いることができる。
　第１のｉ型シリコン系半導体層３２としては、たとえば、非晶質シリコン層の単層または複数層などを用いることができる。第１のｉ型シリコン系半導体層３２は、ｐ型不純物およびｎ型不純物のいずれもドープされないノンドープ層である。
　第１のｎ型シリコン系半導体層３３としては、たとえば、ｎ型非晶質シリコン層、またはｎ型微結晶シリコン層などのｎ型層の単層またはこれらを複数重ね合わせた複数層などを用いることができる。第１のｎ型シリコン系半導体層３３が複数層から構成される場合には、すべての層が同一の半導体材料から形成されていてもよく、少なくとも１層が他と異なる半導体材料から形成されていてもよい。第１のｎ型シリコン系半導体層３３にドープされるｎ型不純物としては、たとえばリンなどを用いることができる。
　第１のｎ型シリコン系半導体層３３のｎ型不純物濃度は１×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることが好ましい。第１のｎ型シリコン系半導体層３３のｎ型不純物濃度が１×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性がさらに向上する傾向にある。
　第１のｎ型シリコン系半導体層３３のｎ型不純物濃度は、第１のｎ型シリコン系半導体層３３中に含まれているｎ型不純物の総数を第１のｎ型シリコン系半導体層３３の体積で割った値に相当する。ここで、第１のｎ型シリコン系半導体層３３中にｎ型不純物が２種類以上含まれている場合には、ｎ型不純物の総数は、２種類以上のｎ型不純物の総数となる。また、第１のｎ型シリコン系半導体層３３のｎ型不純物濃度は、たとえば、第１のｎ型シリコン系半導体層３３の気相成長時に導入されるドーパントガスの流量によって設定することができるが、第１のｎ型シリコン系半導体層３３の形成後はたとえばＳＩＭＳ（Secondary　Ion　Mass　Spectro-metry）などにより測定することができる。
　なお、第１のｐ型シリコン系半導体層３１および第１のｎ型シリコン系半導体層３３としては、第１のｉ型シリコン系半導体層３２と同一の半導体材料を用いてもよく、異なる半導体材料を用いてもよい。たとえば、第１のｐ型シリコン系半導体層３１および第１のｉ型シリコン系半導体層３２にそれぞれｐ型非晶質シリコン層および非晶質シリコン層を用いるとともに、第１のｎ型シリコン系半導体層３３にｎ型微結晶シリコン層を用いてもよい。また、たとえば、第１のｐ型シリコン系半導体層３１にｐ型非晶質炭化シリコン層を用い、第１のｉ型シリコン系半導体層３２に非晶質シリコン層を用い、第１のｎ型シリコン系半導体層３３にｎ型微結晶シリコン層を用いてもよい。
　なお、本明細書において、「非晶質シリコン」は「水素化非晶質シリコン」を含む概念であり、「微結晶シリコン」は「水素化微結晶シリコン」を含む概念である。
　ｎ型シリコン系複合層４１ｂは、第１のｎ型シリコン系半導体層３３に接するようにして積層される。ｎ型シリコン系複合層４１ｂは、結晶質のシリコン系半導体と、絶縁性のシリコン系化合物と、を含むｎ型の導電型を有する層である。ｎ型シリコン系複合層４１ｂは、ｎ型シリコン系複合層４１ｂの厚さ方向に連なっている複数の結晶質シリコン系半導体の結晶粒の周囲を絶縁性のシリコン系化合物が取り囲む構造を有していることが好ましい。ｎ型シリコン系複合層４１ｂがこの構造を有する場合には、ｎ型シリコン系複合層４１ｂは光透過性および光反射性の双方の特性を有するとともに導電性も有する傾向にある。そのため、この場合には、ｎ型シリコン系複合層４１ｂに到達した光の一部を第１の光電変換ユニット３側に反射させることができ、ｎ型シリコン系複合層４１ｂよりも光入射側に位置する第１の光電変換ユニット３における光吸収量を増加させることができるため、第１の光電変換ユニット３で発生する電流量を増大させて積層型光電変換装置の特性を向上させることができる傾向にある。また、ｎ型シリコン系複合層４１ｂにおいては、絶縁性のシリコン系化合物として、たとえば、酸化シリコンなどのシリコン系酸化物や、窒化シリコンなどのシリコン系窒化物などを用いることができる。また、ｎ型シリコン系複合層４１ｂにドープされるｎ型不純物としては、たとえばリンなどが挙げられる。なお、本明細書における「結晶質」は、いわゆる「微結晶」を含む概念である。本明細書における、いわゆる「微結晶」は、結晶相を含むとともに、部分的にアモルファス（非晶質）を含む。
　ｎ型シリコン系複合層４１ｂのｎ型不純物濃度は３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることが好ましく、５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることがより好ましい。ｎ型シリコン系複合層４１ｂのｎ型不純物濃度が３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である場合、特に５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性が向上する傾向にある。
　ｎ型シリコン系複合層４１ｂのｎ型不純物濃度は、ｎ型シリコン系複合層４１ｂ中に含まれているｎ型不純物の総数をｎ型シリコン系複合層４１ｂの体積で割った値に相当する。ここで、ｎ型シリコン系複合層４１ｂ中にｎ型不純物が２種類以上含まれている場合には、ｎ型不純物の総数は、２種類以上のｎ型不純物の総数となる。また、ｎ型シリコン系複合層４１ｂのｎ型不純物濃度は、たとえば、ｎ型シリコン系複合層４１ｂの気相成長時に導入されるドーパントガスの流量によって設定することができるが、ｎ型シリコン系複合層４１ｂの形成後はたとえばＳＩＭＳなどにより測定することができる。
　ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａは、ｎ型シリコン系複合層４１ｂに接するようにして積層される。ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａにドープされるｎ型不純物としては、たとえばリンなどが挙げられる。
　ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａのｎ型不純物濃度は３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることが好ましく、５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることがより好ましい。ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａのｎ型不純物濃度が３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である場合、特に５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性が向上する傾向にある。
　ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａのｎ型不純物濃度は、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａ中に含まれているｎ型不純物の総数をｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａの体積で割った値に相当する。ここで、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａ中にｎ型不純物が２種類以上含まれている場合には、ｎ型不純物の総数は、２種類以上のｎ型不純物の総数となる。また、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａのｎ型不純物濃度は、たとえば、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａの気相成長時に導入されるドーパントガスの流量によって設定することができるが、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａの形成後はたとえばＳＩＭＳなどにより測定することができる。
　ｎ型シリコン系複合層４１ｂとｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａとの積層体からなるｎ型シリコン系積層体４１のｎ型不純物濃度は３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることが好ましく、５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることがより好ましい。ｎ型シリコン系積層体４１のｎ型不純物濃度が３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である場合、特に５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性がさらに向上する傾向にある。
　ｎ型シリコン系積層体４１のｎ型不純物濃度は、ｎ型シリコン系積層体４１中に含まれているｎ型不純物の総数をｎ型シリコン系積層体４１の体積で割った値に相当する。ここで、ｎ型シリコン系積層体４１中にｎ型不純物が２種類以上含まれている場合には、ｎ型不純物の総数は、２種類以上のｎ型不純物の総数となる。また、ｎ型シリコン系積層体４１のｎ型不純物濃度は、たとえば、ｎ型シリコン系積層体４１を構成するｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａおよびｎ型シリコン系複合層４１ｂのそれぞれの気相成長時に導入されるドーパントガスの流量によって設定することができるが、ｎ型シリコン系積層体４１の形成後はたとえばＳＩＭＳなどにより測定することができる。
　ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａは、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａに接するようにして積層される。ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａにドープされるｐ型不純物としては、たとえばボロンなどが挙げられる。
　ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａのｐ型不純物濃度は３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることが好ましく、５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることがより好ましい。ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａのｐ型不純物濃度が３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である場合、特に５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性がさらに向上する傾向にある。
　ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａのｐ型不純物濃度は、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａ中に含まれているｐ型不純物の総数をｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａの体積で割った値に相当する。ここで、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａ中にｐ型不純物が２種類以上含まれている場合には、ｐ型不純物の総数は、２種類以上のｐ型不純物の総数となる。また、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａのｐ型不純物濃度は、たとえば、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａの気相成長時に導入されるドーパントガスの流量によって設定することができるが、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａの形成後はたとえばＳＩＭＳなどにより測定することができる。
　ｐ型シリコン系複合層４２ｂは、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａに接するようにして積層される。ｐ型シリコン系複合層４２ｂは、結晶質のシリコン系半導体層と、絶縁性のシリコン系化合物と、を含むｐ型の導電型を有する層である。ｐ型シリコン系複合層４２ｂは、ｐ型シリコン系複合層４２ｂの厚さ方向に連なっている複数の結晶質シリコン系半導体の結晶粒の周囲を絶縁性のシリコン系化合物が取り囲む構造を有していることが好ましい。ｐ型シリコン系複合層４２ｂがこの構造を有する場合には、ｐ型シリコン系複合層４２ｂは光透過性および光反射性の双方の特性を有するとともに導電性も有する傾向にある。そのため、この場合には、ｐ型シリコン系複合層４２ｂに到達した光の一部を第２の光電変換ユニット５側に反射させることができ、ｐ型シリコン系複合層４２ｂよりも光入射側に位置する第２の光電変換ユニット５における光吸収量を増加させることができるため、第２の光電変換ユニット５で発生する電流量を増大させて積層型光電変換装置の特性を向上させることができる傾向にある。また、ｐ型シリコン系複合層４２ｂにおいては、絶縁性のシリコン系化合物として、たとえば、酸化シリコンなどのシリコン系酸化物や、窒化シリコンなどのシリコン系窒化物などを用いることができる。また、ｐ型シリコン系複合層４２ｂにドープされるｐ型不純物としては、たとえばボロンなどが挙げられる。
　ｐ型シリコン系複合層４２ｂのｐ型不純物濃度は３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることが好ましく、５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることがより好ましい。ｐ型シリコン系複合層４２ｂのｐ型不純物濃度が３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である場合、特に５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性がさらに向上する傾向にある。
　ｐ型シリコン系複合層４２ｂのｐ型不純物濃度は、ｐ型シリコン系複合層４２ｂ中に含まれているｐ型不純物の総数をｐ型シリコン系複合層４２ｂの体積で割った値に相当する。ここで、ｐ型シリコン系複合層４２ｂ中にｐ型不純物が２種類以上含まれている場合には、ｐ型不純物の総数は、２種類以上のｐ型不純物の総数となる。また、ｐ型シリコン系複合層４２ｂのｐ型不純物濃度は、たとえば、ｐ型シリコン系複合層４２ｂの気相成長時に導入されるドーパントガスの流量によって設定することができるが、ｐ型シリコン系複合層４２ｂの形成後はたとえばＳＩＭＳなどにより測定することができる。
　ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａとｐ型シリコン系複合層４２ｂとの積層体からなるｐ型シリコン系積層体４２のｐ型不純物濃度は３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることが好ましく、５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下であることがより好ましい。ｐ型シリコン系積層体４２のｐ型不純物濃度が３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である場合、特に５×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性がさらに向上する傾向にある。
　ｐ型シリコン系積層体４２のｐ型不純物濃度は、ｐ型シリコン系積層体４２中に含まれているｐ型不純物の総数をｐ型シリコン系積層体４２の体積で割った値に相当する。ここで、ｐ型シリコン系積層体４２中にｐ型不純物が２種類以上含まれている場合には、ｐ型不純物の総数は、２種類以上のｐ型不純物の総数となる。また、ｐ型シリコン系積層体４２のｐ型不純物濃度は、たとえば、ｐ型シリコン系積層体４２を構成するｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａおよびｐ型シリコン系複合層４２ｂのそれぞれの気相成長時に導入されるドーパントガスの流量によって設定することができるが、ｐ型シリコン系積層体４２の形成後はたとえばＳＩＭＳなどにより測定することができる。
　第２のｐ型シリコン系半導体層５１は、ｐ型シリコン系複合層４２ｂに接するようにして積層される。第２のｐ型シリコン系半導体層５１としては、たとえば、ｐ型微結晶シリコン層、ｐ型微結晶炭化シリコン層、またはｐ型微結晶窒化シリコン層などのｐ型層の単層またはこれらを複数重ね合わせた複数層を用いることができる。第２のｐ型シリコン系半導体層５１が複数層から構成される場合には、すべての層が同一の半導体材料から形成されていてもよく、少なくとも１層が他と異なる半導体材料から形成されていてもよい。第２のｐ型シリコン系半導体層５１にドープされるｐ型不純物としては、たとえばボロンなどを用いることができる。
　第２のｐ型シリコン系半導体層５１のｐ型不純物濃度は１×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下であることが好ましい。第２のｐ型シリコン系半導体層５１のｐ型不純物濃度が１×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である場合には、積層型光電変換装置の特性がさらに向上する傾向にある。
　第２のｉ型シリコン系半導体層５２としては、たとえば、結晶質シリコン層の単層または複数層などを用いることができる。第２のｉ型シリコン系半導体層５２は、ｐ型不純物およびｎ型不純物のいずれもドープされないノンドープ層である。
　第２のｎ型シリコン系半導体層５３としては、たとえば、ｎ型非晶質シリコン層、またはｎ型微結晶シリコン層などのｎ型層の単層またはこれらを複数重ね合わせた複数層などを用いることができる。第２のｎ型シリコン系半導体層５３が複数層から構成される場合には、すべての層が同一の半導体材料から形成されていてもよく、少なくとも１層が他と異なる半導体材料から形成されていてもよい。第２のｎ型シリコン系半導体層５３にドープされるｎ型不純物としては、たとえばリンなどを用いることができる。
　裏面電極層６としては、導電体層を用いることができ、たとえば、透明導電膜と反射電極との積層体などを用いることができる。
　透明導電膜としては、たとえば酸化錫膜、ＩＴＯ膜、酸化亜鉛膜、若しくはこれらの膜に微量の不純物を添加した膜の単層またはこれらを複数重ね合わせた複数層などの光を透過させることができるとともに導電性である膜を用いることができる。透明導電膜が複数層から構成される場合には、すべての層が同一の材料から形成されていてもよく、少なくとも１層が他と異なる材料から形成されていてもよい。また、反射電極としては、たとえばＡｇ（銀）層、Ａｌ（アルミニウム）層またはこれらの層の積層体などの導電性を有する層を用いることができる。
　透明導電膜は、入射光に対する光閉じ込め向上効果および光反射率向上効果が得られることに加えて、透明導電膜の存在によって、反射電極を構成する原子が第２の光電変換ユニット５に拡散をするのを抑制することができる。そのため、裏面電極層６には透明導電膜が含まれていることが好ましい。
　反射電極は、第１の光電変換ユニット３および第２の光電変換ユニット５で吸収されなかった光を反射して第１の光電変換ユニット３および第２の光電変換ユニット５に戻すことができるため、変換効率の向上に寄与する。
　実施の形態１の積層型光電変換装置は、積層型光電変換装置用中間層４を用いているため、第１の光電変換ユニット３と積層型光電変換装置用中間層４との接合をｎ型シリコン系半導体同士の接合により行なうことができ、積層型光電変換装置用中間層４と第２の光電変換ユニット５との接合をｐ型シリコン系半導体同士の接合により行なうことができる。これにより、実施の形態１の積層型光電変換装置においては、中間層と光電変換ユニットとの接合がｎ型シリコン系半導体とｐ型シリコン系半導体との接合によって行なわれている従来の特許文献１および特許文献２に記載の積層型光電変換装置と比べて、積層型光電変換装置用中間層４と光電変換ユニット３，５との接触がオーミック性を有しやすくなり、その接触抵抗も低減することができる傾向にある。
　なお、実施の形態１の積層型光電変換装置においては、積層型光電変換装置用中間層４の内部において、ｎ型シリコン系半導体とｐ型シリコン系半導体との接合が形成されているが、この接合は結晶質シリコン系半導体同士の接合であるため、積層型光電変換装置内におけるｎ型シリコン系半導体とｐ型シリコン系半導体との接合が結晶質シリコン系半導体同士の接合ではない従来の特許文献１および特許文献２の積層型光電変換装置と比べて、オーミック性を有しやすくなり、その接触抵抗も低減することができる傾向にある。
　さらに、実施の形態１の積層型光電変換装置の積層型光電変換装置用中間層４の内部においては、ｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａとｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａとの接触抵抗が低くなるように設計する一方で、その設計とは独立して、ｎ型シリコン系複合層４１ｂおよびｐ型シリコン系複合層４２ｂの反射率などの特性を設計することができる。これにより、第１の光電変換ユニット３および第２の光電変換ユニット５のそれぞれにより多くの光が入射するように、ｎ型シリコン系複合層４１ｂおよびｐ型シリコン系複合層４２ｂの反射率などの特性を調整することができるため、第１の光電変換ユニット３および第２の光電変換ユニット５のそれぞれにおいて発生する電流量を増大させることができる。
　また、実施の形態１の積層型光電変換装置においては、積層型光電変換装置用中間層４のｎ型シリコン系複合層４１ｂのｎ型不純物濃度が、第１の光電変換ユニット３の第１のｎ型シリコン系半導体層３３のｎ型不純物濃度以上であることが好ましい。この場合には、ｎ型シリコン系複合層４１ｂと第１のｎ型シリコン系半導体層３３との接触抵抗をさらに低減することができる傾向にあるため、積層型光電変換装置の特性をさらに優れたものとすることができる傾向にある。
　また、実施の形態１の積層型光電変換装置においては、積層型光電変換装置用中間層４のｐ型シリコン系複合層４２ｂのｐ型不純物濃度が、第２の光電変換ユニット５の第２のｐ型シリコン系半導体層５１のｐ型不純物濃度以上であることが好ましい。この場合には、ｐ型シリコン系複合層４２ｂと第２のｐ型シリコン系半導体層５１との接触抵抗をさらに低減することができる傾向にあるため、積層型光電変換装置の特性をさらに優れたものとすることができる傾向にある。
　実施の形態１の積層型光電変換装置は、たとえば以下のようにして製造することができる。まず、透明基板１上に透明電極層２を形成する。透明電極層２は、たとえば、スパッタリング法、熱ＣＶＤ法、電子ビーム蒸着法、ゾルゲル法、スプレー法または電析法などにより形成することができる。
　次に、透明電極層２上に、第１のｐ型シリコン系半導体層３１、第１のｉ型シリコン系半導体層３２および第１のｎ型シリコン系半導体層３３をこの順序で積層して第１の光電変換ユニット３を形成する。第１のｐ型シリコン系半導体層３１、第１のｉ型シリコン系半導体層３２および第１のｎ型シリコン系半導体層３３は、それぞれ、たとえばプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。なお、予め透明基板１に透明電極層２が形成されていてもよく、この場合には、透明基板１上に予め設けられた透明電極層２上に、第１のｐ型シリコン系半導体層３１、第１のｉ型シリコン系半導体層３２および第１のｎ型シリコン系半導体層３３をこの順序で積層して第１の光電変換ユニット３を形成することになる。
　次に、第１のｎ型シリコン系半導体層３３上に、ｎ型シリコン系複合層４１ｂおよびｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａをこの順序で積層してｎ型シリコン系積層体４１を形成する。ｎ型シリコン系複合層４１ｂおよびｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａは、それぞれ、たとえばプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。ここで、ｎ型シリコン系複合層４１ｂは、第１の光電変換ユニット３の第１のｎ型シリコン系半導体層３３に接するようにして積層される。
　次に、ｎ型シリコン系積層体４１上に、ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａおよびｐ型シリコン系複合層４２ｂをこの順序で積層してｐ型シリコン系積層体４２を形成する。これにより、ｎ型シリコン系積層体４１と、ｐ型シリコン系積層体４２との積層体からなる積層型光電変換装置用中間層４が形成される。
　次に、ｐ型シリコン系積層体４２のｐ型シリコン系複合層４２ｂ上に、第２のｐ型シリコン系半導体層５１、第２のｉ型シリコン系半導体層５２および第２のｎ型シリコン系半導体層５３をこの順序で積層して第２の光電変換ユニット５を形成する。第２のｐ型シリコン系半導体層５１、第２のｉ型シリコン系半導体層５２および第２のｎ型シリコン系半導体層５３は、それぞれ、たとえばプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。ここで、第２の光電変換ユニット５の第２のｐ型シリコン系半導体層５１は、積層型光電変換装置用中間層４のｐ型シリコン系複合層４２ｂに接するようにして積層される。
　次に、第２のｎ型シリコン系半導体層５３上に、透明導電膜および反射電極をこの順に積層することによって裏面電極層６を形成する。ここで、透明導電膜は、たとえば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、電子ビーム蒸着法、ゾルゲル法、スプレー法または電析法などの方法によって形成することができる。また、反射電極は、たとえば、ＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スプレー法、スクリーン印刷法または電析法などの方法によって形成することができる。
　以上により、実施の形態１の積層型光電変換装置を製造することができる。実施の形態１の積層型光電変換装置においては、第１の光電変換ユニット３と積層型光電変換装置用中間層４との接合および第２の光電変換ユニット５と積層型光電変換装置用中間層４との接合をそれぞれ同じ導電型の接合により行なうとともに、積層型光電変換装置用中間層４の内部において異なる導電型の半導体の接合を結晶質シリコン系半導体同士の接合で行なっている。これにより、従来の特許文献１および特許文献２に記載の積層型光電変換装置と比較して、積層型光電変換装置の内部の電気抵抗を低減することができる。
　さらに、実施の形態１の積層型光電変換装置においては、上記のような積層型光電変換装置の内部の電気抵抗を低く保持しつつ、第１の光電変換ユニット３および第２の光電変換ユニット５のそれぞれに入射する光の量が多くなるように積層型光電変換装置用中間層４のｎ型シリコン系複合層４１ｂおよびｐ型シリコン系複合層４２ｂの反射率などの特性を調整することができる。
　したがって、実施の形態１の積層型光電変換装置においては、第１の光電変換ユニット３および第２の光電変換ユニット５のそれぞれにおいてより多くの電流を発生させることが可能となり、発生した電流を内部の電気抵抗の小さい積層型光電変換装置を通して外部に取り出すことができるため、特性の優れた積層型光電変換装置を製造することが可能となる。
　＜実施の形態２＞
　図２に、本発明の積層型光電変換装置の他の一例である実施の形態２の積層型光電変換装置の模式的な断面図を示す。実施の形態２の積層型光電変換装置においては、積層型光電変換装置用中間層４のｎ型シリコン系積層体４１がｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａとｎ型シリコン系複合層４１ｂとが交互に積層されてｎ型結晶質シリコン系半導体層４１ａおよびｎ型シリコン系複合層４１ｂをそれぞれ複数層含むことによって構成されており、ｐ型シリコン系積層体４２がｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａとｐ型シリコン系複合層４２ｂとが１層ずつ交互に積層されてｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａおよびｐ型シリコン系複合層４２ｂをそれぞれ複数層含むことによって構成されていることを特徴としている。
　実施の形態２の積層型光電変換装置は、上記の構成を有する積層型光電変換装置用中間層４を有している。ｐ型結晶質シリコン系半導体層４２ａおよびｐ型シリコン系複合層４２ｂをそれぞれ複数層含むことによって、積層型光電変換装置用中間層４の特定の波長の光に対する光反射率を調整することができる。具体的には、積層型光電変換装置用中間層４において、短波長の光を吸収しやすい第１の光電変換ユニット３および長波長の光を吸収しやすい第２の光電変換ユニット５の両方の発電特性を向上することができる。それにより、実施の形態１よりも優れた特性を有する積層型光電変換装置を製造することができる。
　実施の形態２における上記以外の説明は実施の形態１と同様であるため、その説明については省略する。
　＜実施例１＞
　まず、幅１１００ｍｍ×長さ１４００ｍｍ×厚さ４ｍｍのガラス基板の表面上にＳｎＯ2膜を８００ｎｍの厚さに熱ＣＶＤ法によって形成した。
　次に、ＳｎＯ2膜上に、ｐ型非晶質シリコンカーバイド層、ｉ型非晶質シリコン層およびｎ型微結晶シリコン層をこの順序にプラズマＣＶＤ法で積層して第１の光電変換ユニットを形成した。
　ｐ型非晶質シリコンカーバイド層は、ＳｉＨ4：Ｈ2：ＣＨ4：Ｂ2Ｈ6＝１：１２：２：０．００２の流量比の反応ガス、１５０Ｐａの反応ガス圧力、１８５℃の基板温度、および０．０３Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で１０ｎｍの厚さに形成した。
　ｉ型非晶質シリコン層は、ＳｉＨ4：Ｈ2＝１：０の流量比の反応ガス、４０Ｐａの反応ガス圧力、１８５℃の基板温度、および０．０３Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で３００ｎｍの厚さに形成した。
　ｎ型微結晶シリコン層は、ＳｉＨ4：Ｈ2：ＰＨ3＝１：２００：０．０２の流量比の反応ガス、４００Ｐａの反応ガス圧力、１８５℃の基板温度、および０．２Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で２０ｎｍの厚さに形成した。
　次に、ｎ型微結晶シリコン層上に、ｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層、ｐ型微結晶シリコン層およびｐ型シリコン系複合層をこの順序にプラズマＣＶＤ法で積層して積層型光電変換装置用中間層を形成した。
　ｎ型シリコン系複合層は、ＳｉＨ4：ＣＯ2：ＰＨ3：Ｈ2＝１：０．３：０．０１：１００の流量比の反応ガス、１５００Ｐａの反応ガス圧力、２００℃の基板温度、および０．２Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で７０ｎｍの厚さに形成した。これにより、ｎ型微結晶シリコンと、酸化シリコンと、を含むｎ型シリコン系複合層が形成された。
　ｎ型微結晶シリコン層は、ＳｉＨ4：Ｈ2：ＰＨ3＝１：２００：０．０２の流量比の反応ガス、４００Ｐａの反応ガス圧力、１８５℃の基板温度、および０．２Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で３０ｎｍの厚さに形成した。
　ｐ型微結晶シリコン層は、ＳｉＨ4：Ｈ2：Ｂ2Ｈ6＝１：２００：０．０１の流量比の反応ガス、３００Ｐａの反応ガス圧力、２００℃の基板温度、および０．２Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で３０ｎｍの厚さに形成した。
　ｐ型シリコン系複合層は、ＳｉＨ4：ＣＯ2：Ｂ2Ｈ6：Ｈ2＝１：０．２：０．０３：１０の流量比の反応ガス、２００Ｐａの反応ガス圧力、２００℃の基板温度、および０．０１５Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で７０ｎｍの厚さに形成した。これにより、ｐ型微結晶シリコンと、酸化シリコンと、を含むｐ型シリコン系複合層が形成された。
　次に、ｐ型シリコン系複合層上に、ｐ型微結晶シリコン層、ｉ型結晶質シリコン層、およびｎ型微結晶シリコン層をこの順序にプラズマＣＶＤ法で積層して第２の光電変換ユニットを形成した。
　ｐ型微結晶シリコン層は、ＳｉＨ4：Ｈ2：Ｂ2Ｈ6＝１：２００：０．０１の流量比の反応ガス、３００Ｐａの反応ガス圧力、２００℃の基板温度、および０．２Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で１５ｎｍの厚さに形成した。
　ｉ型結晶質シリコン層は、ＳｉＨ4：Ｈ2＝１：９０の流量比の反応ガス、９００Ｐａの反応ガス圧力、１７０℃の基板温度、および０．１５Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で１７００ｎｍの厚さに形成した。
　ｎ型微結晶シリコン層は、ＳｉＨ4：Ｈ2：ＰＨ3＝１：２００：０．０２の流量比の反応ガス、９００Ｐａの反応ガス圧力、１７０℃の基板温度、および０．１５Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下で２０ｎｍの厚さに形成した。
　その後、スパッタリング法によって、ｎ型微結晶シリコン層上に、８０ｎｍの厚さの酸化亜鉛膜を形成した後に、３００ｎｍの厚さの銀膜を形成することによって、実施例１の積層型光電変換装置を作製した。
　表１に示すように、実施例１の積層型光電変換装置の第１の光電変換ユニットのｐ型非晶質シリコンカーバイド層中のｐ型不純物濃度は１×１０20個／ｃｍ3であって、ｎ型微結晶シリコン層中のｎ型不純物濃度は１×１０21個／ｃｍ3であった。
　また、表１に示すように、実施例１の積層型光電変換装置の積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層中のｎ型不純物濃度は１×１０21個／ｃｍ3であって、ｎ型微結晶シリコン層中のｎ型不純物濃度は１×１０21個／ｃｍ3であって、ｐ型微結晶シリコン層中のｐ型不純物濃度は１×１０20個／ｃｍ3であって、ｐ型シリコン系複合層中のｐ型不純物濃度は１×１０20個／ｃｍ3であった。また、表１に示すように、実施例１の積層型光電変換装置のｎ型シリコン系複合層とｎ型微結晶シリコン層との積層体からなるｎ型シリコン系積層体中のｎ型不純物濃度は１×１０21個／ｃｍ3であって、ｐ型微結晶シリコン層とｐ型シリコン系複合層との積層体からなるｐ型シリコン系積層体中のｐ型不純物濃度は１×１０20個／ｃｍ3であった。
　さらに、表１に示すように、実施例１の積層型光電変換装置の第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層中のｐ型不純物濃度は５×１０19個／ｃｍ3であって、ｎ型微結晶シリコン層中のｎ型不純物濃度は１×１０21個／ｃｍ3であった。
　なお、上記の各層のｎ型不純物濃度およびｐ型不純物濃度は、それぞれ、上記と同じ条件で別途作製した積層型光電変換装置についてＳＩＭＳで測定することにより求めた。これは下記の実施例および比較例でも同様である。
　そして、上記のようにして作製した実施例１の積層型光電変換装置に対して、ソーラシミュレータを用いてＡＭ１．５の光を１ｋＷ／ｍ2のエネルギ密度で２５℃のもとで照射することによって、実施例１の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例１の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４０Ｖであって、短絡電流密度は１２．３ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７１であって、変換効率は１２．２％であった。
　＜実施例２＞
　表１に示すように、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層のｎ型不純物濃度を１×１０18個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層およびｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度を、それぞれ、３×１０18個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例２の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例２の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例２の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４３Ｖであって、短絡電流密度は１２．７ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７１であって、変換効率は１２．９％であった。
　＜実施例３＞
　表１に示すように、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層のｎ型不純物濃度を２×１０20個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層およびｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度を、それぞれ、２×１０20個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例３の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例３の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例３の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４５Ｖであって、短絡電流密度は１２．６ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７４であって、変換効率は１３．５％であった。
　＜実施例４＞
　表１に示すように、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層のｎ型不純物濃度を５×１０21個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層およびｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度を、それぞれ、５×１０21個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例４の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例４の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例４の積層型光電変換装置の開放電圧は１．３５Ｖであって、短絡電流密度は１２．３ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．６９であって、変換効率は１１．５％であった。
　＜実施例５＞
　表１に示すように、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、３×１０19個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を１×１０19個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例５の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例５の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例５の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４１Ｖであって、短絡電流密度は１３．２ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７１であって、変換効率は１３．２％であった。
　＜実施例６＞
　表１に示すように、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、７×１０19個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を１×１０19個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例６の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例６の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例６の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４３Ｖであって、短絡電流密度は１３．０ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７３であって、変換効率は１３．６％であった。
　＜実施例７＞
　表１に示すように、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、２×１０20個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を２×１０21個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例７の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例７の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例７の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４４Ｖであって、短絡電流密度は１３．０ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７４であって、変換効率は１３．９％であった。
　＜実施例８＞
　表１に示すように、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、２×１０21個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を２×１０21個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例８の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例８の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例８の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４０Ｖであって、短絡電流密度は１２．５ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７１であって、変換効率は１２．５％であった。
　＜実施例９＞
　表１に示すように、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層のｎ型不純物濃度を１×１０18個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層およびｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度を、それぞれ、３．９５×１０18個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、３．７６×１０19個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を１×１０19個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例９の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例９の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例９の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４１Ｖであって、短絡電流密度は１２．９ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７１であって、変換効率は１２．８％であった。
　＜実施例１０＞
　表１に示すように、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層のｎ型不純物濃度を１×１０19個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層およびｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度を、それぞれ、５×１０19個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、５×１０19個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を１×１０19個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例１０の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例１０の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例１０の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４４Ｖであって、短絡電流密度は１３．３ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７４であって、変換効率は１４．２％であった。
　＜実施例１１＞
　表１に示すように、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層のｎ型不純物濃度を１×１０18個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層およびｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度を、それぞれ、３．９５×１０18個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、２×１０21個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を２×１０21個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例１１の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例１１の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例１１の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４２Ｖであって、短絡電流密度は１２．８ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７３であって、変換効率は１３．３％であった。
　＜実施例１２＞
　表１に示すように、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層のｎ型不純物濃度を２×１０21個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｎ型シリコン系複合層、ｎ型微結晶シリコン層およびｎ型シリコン系積層体のｎ型不純物濃度を、それぞれ、２×１０21個／ｃｍ3とし、積層型光電変換装置用中間層のｐ型微結晶シリコン層、ｐ型シリコン系複合層およびｐ型シリコン系積層体のｐ型不純物濃度を、それぞれ、３．７６×１０19個／ｃｍ3とし、第２の光電変換ユニットのｐ型微結晶シリコン層のｐ型不純物濃度を１×１０19個／ｃｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして実施例１２の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、実施例１２の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、実施例１２の積層型光電変換装置の開放電圧は１．４３Ｖであって、短絡電流密度は１２．８ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７４であって、変換効率は１３．５％であった。
　＜比較例１＞
　まず、実施例１と同一の方法および同一の条件で、ガラス基板の表面上に、ＳｎＯ2膜、ｐ型非晶質シリコンカーバイド層、ｉ型非晶質シリコン層およびｎ型微結晶シリコン層をこの順序にプラズマＣＶＤ法で積層して第１の光電変換ユニットを形成した。
　次に、実施例１と同一の方法および同一の条件で、第１の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層上に、ｎ型シリコン系複合層およびｎ型微結晶シリコン層をこの順序にプラズマＣＶＤ法で積層した。そして、ｎ型微結晶シリコン層上に、ＳｉＨ4：ＣＯ2：ＰＨ3：Ｈ2＝１：０．３：０．０１：１００の流量比の反応ガス、１５００Ｐａの反応ガス圧力、２００℃の基板温度、および０．２Ｗ／ｃｍ2の高周波放電電力密度の条件下でｎ型シリコン系複合層を７０ｎｍの厚さに形成した。これにより、ｎ型シリコン系複合層と、ｎ型微結晶シリコン層と、ｎ型シリコン系複合層との積層体からなる中間層を形成した。
　次に、実施例１と同一の方法および同一の条件で、中間層のｎ型シリコン系複合層上に、ｐ型微結晶シリコン層、ｉ型結晶質シリコン層、およびｎ型微結晶シリコン層をこの順序にプラズマＣＶＤ法で積層して第２の光電変換ユニットを形成した。
　その後、実施例１と同一の方法および同一の条件で、第２の光電変換ユニットのｎ型微結晶シリコン層上に、酸化亜鉛膜および銀膜をこの順序に形成することによって、比較例１の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、比較例１の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、比較例１の積層型光電変換装置の開放電圧は１．２５Ｖであって、短絡電流密度は１２．３ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７２であって、変換効率は１１．１％であった。
　＜比較例２＞
　中間層を１層のｎ型シリコン系複合層のみからなる構成に変更したこと以外は比較例１と同様にして比較例２の積層型光電変換装置を作製した。
　そして、実施例１と同様にして、比較例２の積層型光電変換装置の開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）、および変換効率（Ｅｆｆ）をそれぞれ求めた。その結果を表２に示す。
　表２に示すように、比較例２の積層型光電変換装置の開放電圧は１．２５Ｖであって、短絡電流密度は１２．５ｍＡ／ｃｍ2であって、フィルファクタは０．７０であって、変換効率は１０．９％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示すように、実施例１～１２の積層型光電変換装置の特性は、比較例１～２の積層型光電変換装置の特性よりも優れていることが確認された。これは、ｎ型シリコン系複合層／ｎ型微結晶シリコン層／ｐ型微結晶シリコン層／ｐ型シリコン系複合層の積層体から構成されている実施例１～１２の積層型光電変換装置用中間層は、ｎ型シリコン系複合層／ｎ型微結晶シリコン層／ｎ型シリコン系複合層の積層体から構成されている比較例１の中間層およびｎ型シリコン系複合層のみからなる比較例２の中間層よりも、積層型光電変換装置の特性を向上させることができる効果に優れているためである。
　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　本発明は、たとえば太陽電池、光センサまたはディスプレイなどの様々な用途の積層型光電変換装置に用いられる積層型光電変換装置用中間層、その積層型光電変換装置用中間層を用いた積層型光電変換装置、および積層型光電変換装置の製造方法に利用することができる。
　１　透明基板、２　透明電極層、３　第１の光電変換ユニット、４　積層型光電変換装置用中間層、５　第２の光電変換ユニット、６　裏面電極層、３１　第１のｐ型シリコン系半導体層、３２　第１のｉ型シリコン系半導体層、３３　第１のｎ型シリコン系半導体層、４１　ｎ型シリコン系積層体、４１ａ　ｎ型結晶質シリコン系半導体層、４１ｂ　ｎ型シリコン系複合層、４２　ｐ型シリコン系積層体、４２ａ　ｐ型結晶質シリコン系半導体層、４２ｂ　ｐ型シリコン系複合層、５１　第２のｐ型シリコン系半導体層、５２　第２のｉ型シリコン系半導体層、５３　第２のｎ型シリコン系半導体層、１０１　ガラス基板、１０２　ＳｎＯ2膜、１０３　非晶質光電変換ユニット、１０４　中間層、１０５　結晶質シリコン光電変換ユニット、１０６　積層体、２０１　ガラス基板、２０２　ＳｎＯ2膜、２０３　前方光電変換ユニット、２０４　ｎ型シリコン複合層、２０５　後方光電変換ユニット、２０６　積層体、１０３１　ｐ型ＳｉＣ層、１０３２　ｉ型非晶質Ｓｉ層、１０３３　ｎ型μｃ－Ｓｉ層、１０４１　導電性ＳｉＯx層、１０４２　ｎ型μｃ－Ｓｉ層、１０４３　導電性ＳｉＯx層、１０５１　ｐ型μｃ－Ｓｉ層、１０５２　ｉ型結晶質Ｓｉ層、１０５３　ｎ型μｃ－Ｓｉ層、２０３１　ｐ型非晶質ＳｉＣ層、２０３２　ｉ型非晶質Ｓｉ層、２０３３　ｎ型μｃ－Ｓｉ層、２０５１　ｐ型μｃ－Ｓｉ層、２０５２　ｉ型結晶質Ｓｉ層、２０５３　ｎ型μｃ－Ｓｉ層。

Claims (10)

  1. 　ｎ型結晶質シリコン系半導体層（４１ａ）とｎ型シリコン系複合層（４１ｂ）とを含むｎ型シリコン系積層体（４１）と、
    　ｐ型結晶質シリコン系半導体層（４２ａ）とｐ型シリコン系複合層（４２ｂ）とを含むｐ型シリコン系積層体（４２）と、を含み、
    　前記ｎ型シリコン系積層体（４１）の前記ｎ型結晶質シリコン系半導体層（４１ａ）と、前記ｐ型シリコン系積層体（４２）の前記ｐ型結晶質シリコン系半導体層（４２ａ）とが接してなる、積層型光電変換装置用中間層（４）。
  2. 　前記ｎ型シリコン系積層体（４１）は、前記ｎ型結晶質シリコン系半導体層（４１ａ）と、前記ｎ型シリコン系複合層（４１ｂ）と、が交互に積層されてなり、
    　前記ｐ型シリコン系積層体（４２）は、前記ｐ型結晶質シリコン系半導体層（４２ａ）と、前記ｐ型シリコン系複合層（４２ｂ）と、が交互に積層されてなる、請求項１に記載の積層型光電変換装置用中間層（４）。
  3. 　前記ｎ型シリコン系複合層（４１ｂ）は、ｎ型の結晶質シリコン系半導体と、絶縁性のシリコン系化合物と、を含む、請求項１または２に記載の積層型光電変換装置用中間層（４）。
  4. 　前記ｎ型シリコン系積層体（４１）のｎ型不純物濃度が、３．９５×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である、請求項１から３のいずれかに記載の積層型光電変換装置用中間層（４）。
  5. 　前記ｐ型シリコン系複合層（４２ｂ）は、ｐ型の結晶質シリコン系半導体と、絶縁性のシリコン系化合物と、を含む、請求項１から４のいずれかに記載の積層型光電変換装置用中間層（４）。
  6. 　前記ｐ型シリコン系積層体（４２）のｐ型不純物濃度が、３．７６×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である、請求項１から５のいずれかに記載の積層型光電変換装置用中間層（４）。
  7. 　請求項１から６のいずれかに記載の積層型光電変換装置用中間層（４）と、
    　前記積層型光電変換装置用中間層（４）の一方の面側に設けられた第１の光電変換ユニット（３）と、
    　前記積層型光電変換装置用中間層（４）の他方の面側に設けられた第２の光電変換ユニット（５）と、を含み、
    　前記第１の光電変換ユニット（３）は、前記積層型光電変換装置用中間層（４）側にｎ型シリコン系半導体層（３３）を備え、
    　前記第２の光電変換ユニット（５）は、前記積層型光電変換装置用中間層（４）側にｐ型シリコン系半導体層（５１）を備えており、
    　前記積層型光電変換装置用中間層（４）の前記ｎ型シリコン系複合層（４１ｂ）と、前記第１の光電変換ユニット（３）の前記ｎ型シリコン系半導体層（３３）とが接しており、
    　前記積層型光電変換装置用中間層（４）の前記ｐ型シリコン系複合層（４２ｂ）と、前記第２の光電変換ユニット（５）の前記ｐ型シリコン系半導体層（５１）とが接してなる、積層型光電変換装置。
  8. 　前記第１の光電変換ユニット（３）の前記ｎ型シリコン系半導体層（３３）のｎ型不純物濃度が、１×１０19個／ｃｍ3以上２×１０21個／ｃｍ3以下である、請求項７に記載の積層型光電変換装置。
  9. 　前記第２の光電変換ユニット（５）の前記ｐ型シリコン系半導体層（５１）のｐ型不純物濃度が、１×１０18個／ｃｍ3以上２×１０22個／ｃｍ3以下である、請求項７または８に記載の積層型光電変換装置。
  10. 　透明基板（１）上に、ｐ型シリコン系半導体層（３１）、ｉ型シリコン系半導体層（３２）およびｎ型シリコン系半導体層（３３）をこの順に積層して第１の光電変換ユニット（３）を形成する工程と、
    　前記第１の光電変換ユニット（３）上に、請求項１から６のいずれかに記載の積層型光電変換装置用中間層（４）を形成する工程と、
    　前記積層型光電変換装置用中間層（４）上に、ｐ型シリコン系半導体層（５１）、ｉ型シリコン系半導体層（５２）およびｎ型シリコン系半導体層（５３）をこの順に積層して第２の光電変換ユニット（５）を形成する工程と、を含み、
    　前記積層型光電変換装置用中間層（４）を形成する工程は、前記第１の光電変換ユニット（３）の前記ｎ型シリコン系半導体層（３３）に接するように前記積層型光電変換装置用中間層（４）の前記ｎ型シリコン系複合層（４１ｂ）を積層する工程を含み、
    　前記第２の光電変換ユニット（５）を形成する工程は、前記積層型光電変換装置用中間層（４）の前記ｐ型シリコン系複合層（４２ｂ）に接するように前記第２の光電変換ユニット（５）の前記ｐ型シリコン系半導体層（５１）を積層する工程を含む、積層型光電変換装置の製造方法。
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