WO2017033768A1

WO2017033768A1 - 光電変換素子及び光電変換モジュール

Info

Publication number: WO2017033768A1
Application number: PCT/JP2016/073731
Authority: WO
Inventors: 親扶岡本; 伊坂　隆行; 真人石井; 正道小林
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2017-03-02

Abstract

光電変換素子（１）は、第１の表面（１１ａ）と第１の表面（１１ａ）と反対側の第２の表面（１１ｂ）とを有する半導体基板（１１）と、半導体基板（１１）の第１の表面（１１ａ）上に設けられる複合誘電体層（１６）とを備える。複合誘電体層（１６）は、各々が窒化シリコンで形成された３層以上の誘電体層（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）を含む。複合誘電体層（１６）中の互いに隣接する一組の誘電体層の各々において、半導体基板（１１）側に位置する一方の誘電体層は、半導体基板（１１）側とは反対側に位置する他方の誘電体層よりも小さな、窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。そのため、光電変換素子（１）は、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する。

Description

光電変換素子及び光電変換モジュール

　本出願は、２０１５年８月２１日に出願された特願２０１５－１６３６７７号及び特願２０１５－１６３６７８号に対して、優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容のすべてを本書に含める。

　本発明の一態様は、光電変換素子及び光電変換モジュールに関する。

　太陽光などの光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子は、近年、地球環境問題の観点から、次世代のエネルギー源としての期待が高まっている。光の入射面に、第１の窒化シリコン層と第２の窒化シリコン層とからなる反射防止膜が設けられた光電変換素子が知られている（たとえば特許文献１参照）。

特開２００２－２７０８７９号公報

　しかし、特許文献１に記載された光電変換素子は、入射光に対して十分に低い反射率を有しておらず、十分なパッシベーション特性を有していなかった。

　本発明の一態様は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子を提供することである。

　本発明の一態様の別の目的は、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子を備える光電変換モジュールを提供することである。

　本発明の第１の態様の光電変換素子は、第１の表面と第１の表面と反対側の第２の表面とを有する半導体基板と、半導体基板の第１の表面上に設けられる複合誘電体層とを備える。複合誘電体層は、各々が窒化シリコンで形成された３層以上の誘電体層を含む。複合誘電体層中の互いに隣接する一組の誘電体層の各々において、半導体基板側に位置する一方の誘電体層は、半導体基板側とは反対側に位置する他方の誘電体層よりも小さな、窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。

　本発明の第１の態様の光電変換モジュールは、以上述べた第１の態様の光電変換素子と、複合誘電体層上に設けられた封止層と、封止層上に設けられた透明部材とを備える。

　本発明の第２の態様の光電変換素子は、第１の表面と第１の表面と反対側の第２の表面とを有する半導体基板と、半導体基板の第１の表面上に設けられるとともに、窒化シリコンで形成された誘電体層とを備える。誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の部分は、誘電体層において最も小さな窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。誘電体層のうち半導体基板から最も遠い第２の部分は、誘電体層において最も大きな窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。誘電体層は、第１の部分と第２の部分との間に第１の領域を含む。第１の領域のうち半導体基板に最も近い第３の部分から第１の領域のうち半導体基板から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加する。

　本発明の第２の態様の光電変換モジュールは、以上述べた第２の態様の光電変換素子と、誘電体層上に設けられた封止層と、封止層上に設けられた透明部材とを備える。

　本発明の第１及び第２の態様の光電変換素子によれば、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本発明の第１及び第２の態様の光電変換モジュールによれば、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子を備える光電変換モジュールが提供され得る。

実施の形態１に係る光電変換素子の概略断面図である。実施の形態１に係る光電変換素子の複合誘電体層における、窒素のモル分率の変化を示す図である。窒化シリコン中の窒素のモル分率に対する窒化シリコンの屈折率を示す図である。実施の形態１に係る光電変換素子の複合誘電体層における、屈折率の変化を示す図である。実施の形態１及び実施の形態３から実施の形態９に係る光電変換素子の製造方法における一工程を示す概略断面図である。実施の形態１及び実施の形態３から実施の形態９に係る光電変換素子の製造方法における、図５に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１及び実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換素子の製造方法における、図６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１及び実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換素子の製造方法における、図７に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１及び実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換素子の製造方法における、図８に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１及び実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換素子の製造方法における、図９に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１及び実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換素子の製造方法における、図１０に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１及び実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換素子の製造方法における、図１１に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１に係る光電変換素子の製造方法における、図１２に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態１に係る光電変換モジュールの概略断面図である。実施の形態２に係る光電変換素子の概略断面図である。実施の形態２に係る光電変換素子の複合誘電体層における、窒素のモル分率の変化を示す図である。実施の形態２に係る光電変換素子の複合誘電体層における、屈折率の変化を示す図である。実施の形態２に係る光電変換モジュールの概略断面図である。実施の形態３に係る光電変換素子の概略断面図である。実施の形態３及び実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３及び実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図２０に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３及び実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図２１に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３及び実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図２２に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３及び実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図２３に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３及び実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図２４に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３及び実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図２５に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３に係る光電変換素子の製造方法における、図２６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３に係る光電変換素子の製造方法における、図２７に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態３に係る光電変換モジュールの概略断面図である。実施の形態４に係る光電変換素子の概略断面図である。実施の形態４及び実施の形態９に係る光電変換素子の製造方法における、図６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態４及び実施の形態９に係る光電変換素子の製造方法における、図３１に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態４に係る光電変換素子の製造方法における、図３２に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態４に係る光電変換素子の製造方法における、図３３に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態４に係る光電変換モジュールの概略断面図である。実施の形態５に係る光電変換素子の概略断面図である。実施の形態５に係る光電変換素子の誘電体層における、窒化シリコン中の窒素のモル分率の変化を示す図である。実施の形態５に係る光電変換素子の誘電体層における、屈折率の変化を示す図である。実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換素子の製造方法における、図１２に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態５から実施の形態７に係る光電変換モジュールの概略断面図である。実施の形態６に係る光電変換素子の誘電体層における、窒化シリコン中の窒素のモル分率の変化を示す図である。実施の形態６に係る光電変換素子の誘電体層における、屈折率の変化を示す図である。実施の形態７に係る光電変換素子の誘電体層における、窒化シリコン中の窒素のモル分率の変化を示す図である。実施の形態７に係る光電変換素子の誘電体層における、屈折率の変化を示す図である。実施の形態８に係る光電変換素子の概略断面図である。実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図２６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態８に係る光電変換素子の製造方法における、図４６に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態８に係る光電変換モジュールの概略断面図である。実施の形態９に係る光電変換素子の概略断面図である。実施の形態９に係る光電変換素子の製造方法における、図３２に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態９に係る光電変換素子の製造方法における、図５０に示す工程の次工程を示す概略断面図である。実施の形態９に係る光電変換モジュールの概略断面図である。

　（実施の形態１）
　図１を参照して、実施の形態１に係る光電変換素子１を説明する。本実施の形態の光電変換素子１は、ヘテロ接合型バックコンタクト光電変換素子である。本実施の形態の光電変換素子１は、半導体基板１１と、第１の非晶質半導体層１３と、第２の非晶質半導体層１５と、複合誘電体層１６と、第１の電極１７と、第２の電極１８とを主に備える。

　半導体基板１１は、ｎ型またはｐ型の半導体基板であってもよい。本実施の形態では、半導体基板１１として、ｎ型単結晶シリコン基板が用いられている。半導体基板１１は、第１の表面１１ａと、第１の表面１１ａと反対側の第２の表面１１ｂとを有する。半導体基板１１の第１の表面１１ａは、光の入射面である。半導体基板１１の第２の表面１１ｂは、光の入射面である第１の表面１１ａと反対側の裏面である。

　半導体基板１１は、第１の表面１１ａに凹凸構造を有してもよい。光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に凹凸構造を設けることによって、半導体基板１１の第１の表面１１ａにおいて入射光が反射されることが抑制され得て、より多くの光が光電変換素子１内に入射され得る。光電変換素子１において光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　半導体基板１１の第１の表面１１ａの上に、複合誘電体層１６が設けられる。複合誘電体層１６は、各々が窒化シリコンで形成された３層以上の誘電体層を含む。本実施の形態の光電変換素子１では、複合誘電体層１６は、ｙ₁の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y1Ｎ_y1）で形成された第１の誘電体層１６ａと、ｙ₂の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y2Ｎ_y2）で形成された第２の誘電体層１６ｂと、ｙ₃の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y3Ｎ_y3）で形成された第３の誘電体層１６ｃとを含む。第１の誘電体層１６ａと、第２の誘電体層１６ｂと、第３の誘電体層１６ｃとは、複合誘電体層１６の厚さ方向に積層されている。

　複合誘電体層１６中の互いに隣接する一組の誘電体層の各々において、半導体基板１１側に位置する一方の誘電体層は、半導体基板１１側とは反対側に位置する他方の誘電体層よりも小さな、窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。特定的には、第１の誘電体層１６ａと第３の誘電体層１６ｃとは、互いに隣接する一組の誘電体層である。第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも半導体基板１１側に位置する。図２を参照して、第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも小さな窒素のモル分率を有する。第２の誘電体層１６ｂと第３の誘電体層１６ｃとは、互いに隣接する一組の誘電体層である。第３の誘電体層１６ｃは、第２の誘電体層１６ｂよりも半導体基板１１側に位置する。図２を参照して、第３の誘電体層１６ｃは、第２の誘電体層１６ｂよりも小さな窒素のモル分率を有する。複合誘電体層１６中の窒素のモル分率は、半導体基板１１に近づくにつれて階段状に減少する。

　複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａにおける窒素のモル分率ｙ₁は、０．０３より大きく０．２０以下、好ましくは、０．０５以上０．１７以下、より好ましくは０．０７５以上０．１以下であってもよい。複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂにおける窒素のモル分率ｙ₂は、０．３８以上、好ましくは０．３８以上０．４４以下、より好ましくは０．３８以上０．４２以下、さらにより好ましくは０．３８以上０．４０以下であってもよい。第３の誘電体層１６ｃにおける窒素のモル分率ｙ₃は、０．２０よりも大きく０．３８よりも小さくてもよい。複合誘電体層１６中の窒素のモル分率は、ラザフォード後方散乱分光法（ＲＢＳ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法または二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）によって測定され得る。

　図３を参照して、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が減少するにつれて、窒化シリコンの屈折率は増加する。本実施の形態では、第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも小さな窒素のモル分率を有するため、第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも大きな屈折率を有する（図４を参照）。第３の誘電体層１６ｃは、第２の誘電体層１６ｂよりも小さな窒素のモル分率を有するため、第３の誘電体層１６ｃは、第２の誘電体層１６ｂよりも大きな屈折率を有する（図４を参照）。複合誘電体層１６中の屈折率は、半導体基板１１に近づくにつれて階段状に増加する（図４を参照）。

　複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁は、半導体基板１１の屈折率よりも小さくてもよい。複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁を最も大きくすることによって、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁が、半導体基板１１の屈折率に近づき得る。複合誘電体層１６の第１の誘電体層１６ａと半導体基板１１の第１の表面１１ａとの界面において、光電変換素子１に入射する光が反射することが抑制され得る。

　第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁は、３．０以上４．０以下、より好ましくは、３．２以上３．９以下、さらに好ましくは３．６以上３．７以下であってもよい。複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂は、第２の誘電体層１６ｂに接する、光電変換素子１の周囲に存在する物質の屈折率よりも大きくてもよい。複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂を最も小さくすることによって、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率が、光電変換素子１の周囲に存在する物質の屈折率に近づき得る。複合誘電体層１６の第２の誘電体層１６ｂと光電変換素子１の周囲に存在する物質との界面において、光電変換素子１に入射する光が反射することが抑制され得る。

　第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂は、２．０以下、好ましくは１．７以上２．０以下、より好ましくは１．８以上２．０以下、さらにより好ましくは１．９以上２．０以下であってもよい。第３の誘電体層１６ｃの屈折率ｎ₃は、２．０よりも大きく３．０よりも小さくてもよい。

　複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの厚さは、複合誘電体層１６に含まれる他の各誘電体層（第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ）の厚さよりも薄くてもよい。第１の誘電体層１６ａは、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。第２の誘電体層１６ｂは、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の厚さを有してもよい。第３の誘電体層１６ｃは、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の厚さを有してもよい。

　半導体基板１１の裏面である第２の表面１１ｂ上に、第１の非晶質半導体層１３が設けられている。第１の非晶質半導体層１３は、第１の導電型を有する。第１の非晶質半導体層１３は、ｎ型またはｐ型の非晶質半導体層であり得る。本実施の形態では、第１の非晶質半導体層１３として、ｐ型の非晶質シリコン層が用いられている。第１の非晶質半導体層１３は、図１の紙面垂直方向に延在してもよい。本明細書において「非晶質半導体」は、半導体を構成する原子の未結合手（ダングリングボンド）が水素で終端されていない非晶質半導体だけでなく、水素化非晶質シリコンなどの半導体を構成する原子の未結合手が水素で終端された非晶質半導体も含む。第１の非晶質半導体層１３は、図１の紙面垂直方向に延在してもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の電極１７が設けられる。特定的には、第１の非晶質半導体層１３上に、第１の電極１７が設けられる。第１の電極１７は、図１の紙面垂直方向に延在してもよい。第１の電極１７は、第１の非晶質半導体層１３と電気的に接続されている。第１の電極１７として、金属電極が例示され得る。本実施の形態では、第１の電極１７として、銀（Ａｇ）が用いられている。本実施の形態では、第１の電極１７は、ｐ型電極であってもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第２の非晶質半導体層１５が設けられている。第２の非晶質半導体層１５は、第１の非晶質半導体層１３が有する第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する。第２の非晶質半導体層１５は、ｎ型またはｐ型の非晶質半導体層であり得る。本実施の形態では、第２の非晶質半導体層１５として、ｎ型の非晶質シリコン層が用いられている。第２の非晶質半導体層１５は、図１の紙面垂直方向に延在してもよい。第２の非晶質半導体層１５の縁部は、第１の非晶質半導体層１３の縁部を覆い、第１の非晶質半導体層１３の縁部上に積層されてもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第２の電極１８が設けられる。特定的には、第２の非晶質半導体層１５上に、第２の電極１８が設けられる。第２の電極１８は、図１の紙面垂直方向に延在してもよい。第２の電極１８は、第２の非晶質半導体層１５と電気的に接続されている。第２の電極１８として、金属電極が例示され得る。本実施の形態では、第２の電極１８として、銀（Ａｇ）が用いられている。本実施の形態では、第２の電極１８は、ｎ型電極であってもよい。

　半導体基板１１と第１の非晶質半導体層１３との間に、第１のｉ型非晶質半導体層１２が設けられてもよい。半導体基板１１と第２の非晶質半導体層１５との間に、第２のｉ型非晶質半導体層１４が設けられてもよい。第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４は、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが抑制され得る。本明細書において「ｉ型半導体」は、完全な真性の半導体だけでなく、十分に低濃度（ｎ型不純物濃度が１×１０¹⁵個／ｃｍ³未満、かつｐ型不純物濃度が１×１０¹⁵個／ｃｍ³未満）のｎ型またはｐ型の不純物が混入された半導体も含む。本実施の形態では、第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４として、ｉ型の非晶質シリコン層が用いられている。

　本実施の形態の光電変換素子１では、第２のｉ型非晶質半導体層１４の縁部と第２の非晶質半導体層１５の縁部とは、第１のｉ型非晶質半導体層１２の縁部と第１の非晶質半導体層１３の縁部を覆い、第１のｉ型非晶質半導体層１２の縁部及び第１の非晶質半導体層１３の縁部上に積層されてもよい。第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層１３と第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層１５とは、第２のｉ型非晶質半導体層１４によって分離されており、互いに接していない。そのため、本実施の形態の光電変換素子１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４が形成されない場合には、半導体基板１１は、第１の非晶質半導体層１３及び第２の非晶質半導体層１５と接してもよい。第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４が形成される場合には、半導体基板１１は、第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４と接してもよい。本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１と非晶質半導体層（第１の非晶質半導体層１３及び第２の非晶質半導体層１５、または、第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４）とがヘテロ接合する。そのため、本実施の形態の光電変換素子１は、向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する。

　図５から図１３を参照して、本実施の形態の光電変換素子１の製造方法の一例について以下説明する。

　図５を参照して、第１の表面１１ａと第１の表面１１ａと反対側の第２の表面１１ｂとを有する半導体基板１１が用意される。図６を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａに凹凸構造が形成される。例えば、ｎ型単結晶シリコン基板である半導体基板１１の第１の表面１１ａを水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いて異方性的にエッチングすることによって、半導体基板１１の第１の表面１１ａに凹凸構造が形成されてもよい。

　図７を参照して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層１３が形成される。半導体基板１１と第１の非晶質半導体層１３との間に第１のｉ型非晶質半導体層１２を備える光電変換素子１を製造する場合には、第１の非晶質半導体層１３を形成する前に、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に第１のｉ型非晶質半導体層１２が形成され、それから、第１のｉ型非晶質半導体層１２上に第１の非晶質半導体層１３が形成されてもよい。第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層１３の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。

　図８を参照して、第１の非晶質半導体層１３の一部の上に、第１の非晶質半導体層１３をエッチングすることができる成分を含有するエッチングペースト２１が形成される。第１のｉ型非晶質半導体層１２を備える光電変換素子１を製造する場合には、エッチングペースト２１は、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２をエッチングすることができる成分を含有する。エッチングペースト２１は、スクリーン印刷法などによって、第１の非晶質半導体層１３上に形成されてもよい。エッチングペースト２１に含まれる、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２をエッチングすることができる成分として、リン酸が例示され得る。エッチングペースト２１は、さらに、水、有機溶媒および増粘剤を含んでもよい。

　図９を参照して、エッチングペースト２１を用いて、第１の非晶質半導体層１３の一部が除去される。第１のｉ型非晶質半導体層１２を備える光電変換素子１を製造する場合には、エッチングペースト２１を用いて、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２の一部が除去される。より特定的には、エッチングペースト２１が形成された半導体基板１１に加熱処理を施して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上の第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２のうちエッチングペースト２１が形成された部分が除去されてもよい。加熱処理の温度は２００℃以上４００℃以下であることが好ましい。

　加熱処理の温度が２００℃未満である場合には、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２が不十分にエッチングされて、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２が残ってしまう可能性がある。加熱処理の温度が４００℃を超える場合には、エッチングペースト２１が半導体基板１１の第２の表面１１ｂに焦げ付いて、加熱処理の後の工程において、エッチングペースト２１を半導体基板１１の第２の表面１１ｂから完全に除去することが困難になるおそれがある。

　本実施の形態の光電変換素子１の製造方法では、エッチングペースト２１に含まれる、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２をエッチングする成分として、リン酸が用いられている。リン酸は、常温及び加熱処理の温度においても、気化しにくい。そのため、エッチングペースト２１が形成された部分以外の第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２がエッチングされることを防ぐことができる。エッチングペースト２１を用いることによって、フォトリソグラフィ工程と同程度に高い精度で、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２がパターニングされ得る。エッチングペースト２１は印刷等の方法によって第１の非晶質半導体層１３上に形成され得るため、フォトリソグラフィ工程よりも安価に光電変換素子１が製造され得る。加熱処理の後、半導体基板１１の第２の表面１１ｂを洗浄することによって、エッチングペースト２１が除去される。このようにして、第１の非晶質半導体層１３及び第１のｉ型非晶質半導体層１２の一部が除去されて、半導体基板１１の第２の表面１１ｂの一部が露出する。

　図１０を参照して、第１の非晶質半導体層１３上と、第１の非晶質半導体層１３が除去された半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上とに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層１５が形成される。半導体基板１１と第２の非晶質半導体層１５との間に第２のｉ型非晶質半導体層１４を備える光電変換素子１を製造する場合には、第２の非晶質半導体層１５を形成する前に、第１の非晶質半導体層１３上と、第１の非晶質半導体層１３が除去された半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上とに、第２のｉ型非晶質半導体層１４が形成され、それから、第２のｉ型非晶質半導体層１４上に第２の非晶質半導体層１５が形成されてもよい。第２のｉ型非晶質半導体層１４及び第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層１５の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。

　図１１及び図１２を参照して、第２の非晶質半導体層１５の一部を除去する。第２のｉ型非晶質半導体層１４を備える光電変換素子１を製造する場合には、第２の非晶質半導体層１５及び第２のｉ型非晶質半導体層１４の一部が除去される。具体的には、図１１を参照して、第２の非晶質半導体層１５の一部の上に、エッチングマスク２３が形成される。エッチングマスク２３は、図９に示される半導体基板１１が露出した部分上と、第１の非晶質半導体層１３の縁部上とに設けられる。エッチングマスク２３は、マスキングペーストを塗布する方法などによって、第２の非晶質半導体層１５の一部の上に形成されてもよい。図１２を参照して、エッチングマスク２３によって覆われていない領域にある、第２の非晶質半導体層１５及び第２のｉ型非晶質半導体層１４は、ドライエッチングまたはウエットエッチングなどの方法によって除去される。エッチングマスク２３が除去されて、第２の非晶質半導体層１５の表面が露出する。

　図１３を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、各々が窒化シリコンで形成された３層以上の誘電体層（第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ）を含む複合誘電体層１６が形成される。具体的には、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、第１の誘電体層１６ａ、第３の誘電体層１６ｃ及び第２の誘電体層１６ｂをこの順に形成する。複合誘電体層１６の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも小さな窒素のモル分率を有し、第３の誘電体層１６ｃは、第２の誘電体層１６ｂよりも小さな窒素のモル分率を有する（図２を参照）。例えば、プラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法において、シランガスの流量と、アンモニアまたは窒素のガスの流量との比率を変化させることによって、第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ及び第３の誘電体層１６ｃの間で窒素のモル分率を異ならせることができる。

　それから、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の非晶質半導体層１３と電気的に接続される第１の電極１７が設けられる。より特定的には、第１の非晶質半導体層１３上に第１の電極１７が設けられる。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第２の非晶質半導体層１５と電気的に接続される第２の電極１８が設けられる。より特定的には、第２の非晶質半導体層１５上に第２の電極１８が設けられる。こうして、図１に示される本実施の形態の光電変換素子１が製造され得る。

　図１４を参照して、実施の形態１に係る光電変換モジュール２を説明する。
　本実施の形態の光電変換モジュール２は、光電変換素子１と、封止層２６と、透明部材２８とを主に備える。

　封止層２６は、光電変換素子１を封止するために、複合誘電体層１６上に設けられる。光電変換素子１にできるだけ多くの光を入射させるために、封止層２６は高い光透過率を有することが好ましい。封止層２６に用いられる材料として、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）が例示され得る。封止層２６の屈折率は、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂よりも小さくてもよい。

　光電変換素子１側とは反対側の封止層２６の表面に、透明部材２８が設けられる。光電変換素子１にできるだけ多くの光を入射させるために、透明部材２８は高い光透過率を有することが好ましい。透明部材２８は、周囲の環境や衝撃などから光電変換素子１を保護してもよい。透明部材２８は、板状であってもよいし、シート状であってもよい。透明部材２８として、ガラス板が例示され得る。透明部材２８の屈折率は、封止層２６の屈折率よりも小さくてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子１及び光電変換モジュール２の効果を説明する。
　本実施の形態の光電変換素子１は、第１の表面１１ａと第１の表面１１ａと反対側の第２の表面１１ｂとを有する半導体基板１１と、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられる複合誘電体層１６とを備える。複合誘電体層１６は、各々が窒化シリコンで形成された３層以上の誘電体層（第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ）を含む。本実施の形態の光電変換素子１は、さらに、第１の電極１７と、第２の電極１８とを備える。複合誘電体層１６中の互いに隣接する一組の誘電体層の各々において、半導体基板１１側に位置する一方の誘電体層は、半導体基板１１側とは反対側に位置する他方の誘電体層よりも小さな、窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。

　本実施の形態の光電変換素子１は、３層以上の誘電体層（第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ）を含む複合誘電体層１６を備えている。本実施の形態の光電変換素子１は、２層以下の誘電体層を備える比較例の光電変換素子よりも多くの層数の誘電体層を、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に備える。本実施の形態の光電変換素子１では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができる。本実施の形態の光電変換素子１は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光電変換素子１において光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１は、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、２層以下の誘電体層を備える比較例の光電変換素子よりも多くの層数の窒化シリコンで形成された誘電体層を備える。

　表１に、３．０以上の屈折率を有する窒化シリコンの単層膜が有するキャリアの捕獲断面積と、３．０以上の屈折率を有する窒化シリコン層と２．０以下の屈折率を有する窒化シリコン層とからなる二層膜が有するキャリアの捕獲断面積とを示す。キャリアの捕獲断面積は、深準位過渡分光（ＤＬＴＳ）法により測定される。二層膜の総厚さは、単層膜の厚さと同じである。表１を参照して、シリコン基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、キャリアの捕獲断面積が減少する。そのため、シリコン基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上することが分かる。本実施の形態の光電変換素子１によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１は、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、２層以下の誘電体層を備える比較例の光電変換素子よりも多くの層数の、小さな窒素のモル分率を有する窒化シリコンで形成された誘電体層を備え得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１は、２層以下の誘電体層を備える比較例の光電変換素子よりも、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができる。第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁を高くして、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁と、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂との差が大きくなっても、入射光に対する光電変換素子１の反射率が低くなり得る。

　複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができるため、入射光に対する光電変換素子１の反射率を大きく増加させることなく、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁が低くなり得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１では、複合誘電体層１６中の窒素のモル分率は、半導体基板１１に近づくにつれて、階段状に減少してもよい。本実施の形態の光電変換素子１では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができる。本実施の形態の光電変換素子１は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光電変換素子１において光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１は、多くの層数の窒化シリコンで形成された誘電体層を備える。基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上する。本実施の形態の光電変換素子１によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができるため、入射光に対する光電変換素子１の反射率を大きく増加させることなく、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁が低くなり得る。本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１では、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａにおける窒素のモル分率ｙ₁は、０．２０以下であってもよい。第１の誘電体層１６ａにおける、窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁を０．２０以下とすることによって、第１の誘電体層１６ａの屈折率が、半導体基板１１の屈折率に近づき得る。第１の誘電体層１６ａと半導体基板１１との界面において、光電変換素子１に入射する光が反射することが抑制され得る。本実施の形態の光電変換素子１は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　また、窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａにおける窒素のモル分率ｙ₁を０．２０以下とすることによって、光電変換素子１のパッシベーション特性がさらに向上され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１では、第１の誘電体層１６ａの厚さは、複合誘電体層１６に含まれる他の各誘電体層（第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ）の厚さよりも薄くてもよい。窒化シリコンは、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が減少するにつれて、窒化シリコンのエネルギーギャップが小さくなるという性質を有する。複合誘電体層１６のうち、最も低い窒素のモル分率を有する第１の誘電体層１６ａが、光電変換素子１への入射光を最も吸収しやすい。第１の誘電体層１６ａの厚さを、複合誘電体層１６に含まれる他の各誘電体層（第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ）の厚さよりも薄くすることによって、光電変換素子１への入射光が複合誘電体層１６で吸収されることが抑制され得て、より多くの光が光電変換素子１内に入射され得る。本実施の形態の光電変換素子１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａは、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。複合誘電体層１６の第１の誘電体層１６ａが１ｎｍ以上の厚さを有するため、本実施の形態の光電変換素子１のパッシベーション特性がさらに向上され得る。また、窒化シリコンは、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が減少するにつれて、窒化シリコンのエネルギーギャップが小さくなるという性質を有する。複合誘電体層１６のうち、最も低い窒素のモル分率を有する第１の誘電体層１６ａが、光電変換素子１への入射光を最も吸収しやすい。複合誘電体層１６の第１の誘電体層１６ａの厚さを１５ｎｍ以下とすることによって、光電変換素子１への入射光が複合誘電体層１６で吸収されることが抑制され得て、より多くの光が光電変換素子１内に入射され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１では、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂにおける窒素のモル分率ｙ₃は、０．３８以上であってもよい。第２の誘電体層１６ｂにおける窒素のモル分率ｙ₁を０．３８以上とすることによって、第２の誘電体層１６ｂの屈折率が、光電変換素子１の周囲に存在する物質の屈折率に近づき得る。第２の誘電体層１６ｂと光電変換素子１の周囲に存在する物質との界面において、光電変換素子１に入射する光が反射することが抑制され得る。本実施の形態の光電変換素子１は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　本実施の形態の光電変換素子１は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層１３と、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層１５とをさらに備えてもよい。第１の電極１７は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられてもよく、第１の非晶質半導体層１３と電気的に接続されてもよい。第２の電極１８は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられてもよく、第２の非晶質半導体層１５と電気的に接続されてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子１では、第１の電極１７及び第２の電極１８は、光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ側に設けられていない。光電変換素子１に入射する光が第１の電極１７及び第２の電極１８によって遮られない。本実施の形態の光電変換素子１によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　また、本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１は、非晶質半導体層（第１の非晶質半導体層１３及び第２の非晶質半導体層１５）と接してもよい。そのため、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１は、半導体基板１１と第１の非晶質半導体層１３との間に第１のｉ型非晶質半導体層１２をさらに備えてもよい。本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１は、非晶質半導体層（第１のｉ型非晶質半導体層１２）と接してもよい。そのため、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１は、半導体基板１１と第２の非晶質半導体層１５との間に第２のｉ型非晶質半導体層１４をさらに備えてもよい。本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１は、非晶質半導体層（第２のｉ型非晶質半導体層１４）と接してもよい。そのため、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　また、本実施の形態の光電変換素子１では、第１の非晶質半導体層１３と第２の非晶質半導体層１５とは、第２のｉ型非晶質半導体層１４によって分離されてもよく、第１の非晶質半導体層１３は第２の非晶質半導体層１５に接しなくてもよい。そのため、本実施の形態の光電変換素子１によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１では、半導体基板１１の第１の表面１１ａに、第１の表面１１ａにおける光反射率を低下させる凹凸構造が設けられてもよい。光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に凹凸構造を設けることによって、より多くの光が光電変換素子１内に入射され得る。本実施の形態の光電変換素子１によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　本実施の形態の光電変換モジュール２は、光電変換素子１と、光電変換素子１の複合誘電体層１６上に設けられた封止層２６と、封止層２６上に設けられた透明部材２８とを備える。本実施の形態の光電変換モジュール２によれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができるとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子１を備える光電変換モジュールが提供され得る。

　封止層２６の屈折率は、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率よりも小さくてもよい。封止層２６の屈折率を、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率よりも小さくすることによって、半導体基板１１と封止層２６との間の屈折率の変化が緩やかになり得る。本実施の形態の光電変換モジュール２によれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　透明部材２８の屈折率は、封止層２６の屈折率よりも小さくてもよい。透明部材２８の屈折率を封止層２６の屈折率よりも小さくすることによって、半導体基板１１と透明部材２８との間の屈折率の変化が緩やかになり得る。本実施の形態の光電変換モジュール２によれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（実施の形態２）
　図１５から図１８を参照して、実施の形態２の光電変換素子１ａ及び光電変換モジュール２ａについて説明する。図１５に示す本実施の形態の光電変換素子１ａは、基本的に、図１に示す実施の形態１の光電変換素子１と同様の構成を備え、図１８に示す光電変換モジュール２ａは、基本的に、図１４に示す光電変換モジュール２と同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子１ａの複合誘電体層１６は、各々が窒化シリコンで形成された４層以上の誘電体層を含む。特定的には、本実施の形態の光電変換素子１ａでは、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられた複合誘電体層１６は、ｙ₁の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y1Ｎ_y1）で形成された第１の誘電体層１６ａと、ｙ₂の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y2Ｎ_y2）で形成された第２の誘電体層１６ｂと、ｙ₃の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y3Ｎ_y3）で形成された第３の誘電体層１６ｃと、ｙ₄の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y4Ｎ_y4）で形成された第４の誘電体層１６ｄとを含む。

　複合誘電体層１６中の互いに隣接する一組の誘電体層の各々において、半導体基板１１側に位置する一方の誘電体層は、半導体基板１１側とは反対側に位置する他方の誘電体層よりも小さな、窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。本実施の形態では、第１の誘電体層１６ａと第３の誘電体層１６ｃとは、互いに隣接する一組の誘電体層である。第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも半導体基板１１側に位置する。図１６を参照して、第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも小さな窒素のモル分率を有する。

　第３の誘電体層１６ｃと第４の誘電体層１６ｄとは、互いに隣接する一組の誘電体層である。第３の誘電体層１６ｃは、第４の誘電体層１６ｄよりも半導体基板１１側に位置する。図１６を参照して、第３の誘電体層１６ｃは、第４の誘電体層１６ｄよりも小さな窒素のモル分率を有する。第２の誘電体層１６ｂと第４の誘電体層１６ｄとは、互いに隣接する一組の誘電体層である。第４の誘電体層１６ｄは、第２の誘電体層１６ｂよりも半導体基板１１側に位置する。図１６を参照して、第４の誘電体層１６ｄは、第２の誘電体層１６ｂよりも小さな窒素のモル分率を有する。複合誘電体層１６中の窒素のモル分率は、半導体基板１１に近づくにつれて階段状に減少する。

　複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの窒素のモル分率ｙ₁は、０．０３より大きく０．２０以下、好ましくは、０．０５以上０．１７以下、より好ましくは０．０７５以上０．１以下であってもよい。複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂにおける窒素のモル分率ｙ₂は、０．３８以上、好ましくは０．３８以上０．４４以下、より好ましくは０．３８以上０．４２以下、さらにより好ましくは０．３８以上０．４０以下であってもよい。第３の誘電体層１６ｃにおける窒素のモル分率ｙ₃は、０．２０よりも大きく、０．２８以下であってもよい。第４の誘電体層１６ｄにおける窒素のモル分率ｙ₄は、０．２８よりも大きく、０．３８より小さくてもよい。

　図３を参照して、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が減少するにつれて、窒化シリコンの屈折率は増加する。本実施の形態では、第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも小さな窒素のモル分率を有するため、第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも大きな屈折率を有する（図１７を参照）。第３の誘電体層１６ｃは、第４の誘電体層１６ｄよりも小さな窒素のモル分率を有するため、第３の誘電体層１６ｃは、第４の誘電体層１６ｄよりも大きな屈折率を有する（図１７を参照）。第４の誘電体層１６ｄは、第２の誘電体層１６ｂよりも小さな窒素のモル分率を有するため、第４の誘電体層１６ｄは、第２の誘電体層１６ｂよりも大きな屈折率を有する（図１７を参照）。複合誘電体層１６中の屈折率は、半導体基板１１に近づくにつれて階段状に増加する（図１７を参照）。

　複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁は、半導体基板１１の屈折率よりも小さくてもよい。第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁は、３．０より大きく４．０以下、より好ましくは、３．２以上３．９以下、さらに好ましくは３．６以上３．７以下であってもよい。複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂は、第２の誘電体層１６ｂに接する、光電変換素子１の周囲に存在する物質の屈折率よりも大きくてもよい。第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂は、２．０以下、好ましくは１．７以上２．０以下、より好ましくは１．８以上２．０以下、さらにより好ましくは１．９以上２．０以下であってもよい。第３の誘電体層１６ｃの屈折率ｎ₃は、２．５以上３．０未満であってもよい。第４の誘電体層１６ｄの屈折率ｎ₄は、２．０より大きく２．５未満であってもよい。

　本実施の形態の光電変換素子１ａ及び光電変換モジュール２ａの効果について説明する。本実施の形態の光電変換素子１ａ及び光電変換モジュール２ａは、実施の形態１の光電変換素子１及び光電変換モジュール２と同様の効果を有するが、以下の点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子１ａにおける複合誘電体層１６は、各々が窒化シリコンで形成された４層以上の誘電体層（第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ、第４の誘電体層１６ｄ）である。本実施の形態の光電変換素子１ａにおける複合誘電体層１６は、実施の形態１の光電変換素子１における複合誘電体層１６よりも多くの層数の誘電体層を有する。そのため、本実施の形態の光電変換素子１ａでは、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差をさらに小さくすることができる。本実施の形態の光電変換素子１ａは、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光電変換素子１ａにおいて光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　本実施の形態の光電変換素子１ａにおける複合誘電体層１６は、実施の形態１の光電変換素子１における複合誘電体層１６よりも多くの層数の窒化シリコンで形成された誘電体層を有する。表１を参照して、シリコン基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、深準位過渡分光（ＤＬＴＳ）法により測定される、キャリアの捕獲断面積が減少する。そのため、シリコン基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上することが分かる。本実施の形態の光電変換素子１ａによれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１ａにおける複合誘電体層１６は、実施の形態１の光電変換素子１における複合誘電体層１６よりも多くの層数の、小さな窒素のモル分率を有する窒化シリコンで形成された誘電体層を含み得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。本実施の形態の光電変換素子１ａでは、実施の形態１の光電変換素子１よりも、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がさらに大きな厚さで形成され得る。本実施の形態の光電変換素子１ａによれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１ａは、実施の形態１の光電変換素子１よりも、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差をさらに小さくすることができる。第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁を高くして、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの屈折率ｎ₁と、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の誘電体層１６ｂの屈折率ｎ₂との差が大きくなっても、入射光に対する光電変換素子１ａの反射率が低くなり得る。

　複合誘電体層１６を備える本実施の形態の光電変換素子１ａでは、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができる。入射光に対する光電変換素子１ａの反射率を大きく増加させることなく、複合誘電体層１６のうち半導体基板１１に最も近い第１の誘電体層１６ａの窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁が低くなり得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。本実施の形態の光電変換素子１ａでは、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。本実施の形態の光電変換素子１ａによれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換モジュール２ａによれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができるとともに、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子１ａを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　（実施の形態３）
　図１９を参照して、実施の形態３の光電変換素子１ｂについて説明する。本実施の形態の光電変換素子１ｂは、基本的に、実施の形態２の光電変換素子１ａと同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。

　図１９を参照して、本実施の形態の光電変換素子１ｂは、裏面電極型光電変換素子である。本実施の形態の光電変換素子１ｂは、実施の形態２の光電変換素子１ａにおける、第１の非晶質半導体層１３と、第２の非晶質半導体層１５と、第１のｉ型非晶質半導体層１２と、第２のｉ型非晶質半導体層１４とに代えて、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５と、第５の誘電体層３２とが設けられている。

　半導体基板１１は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５とを含む。第１の不純物含有領域３３は、ｐ型を有してもよいし、ｎ型を有してもよい。本実施の形態では、第１の不純物含有領域３３は、ｐ型を有する。第２の不純物含有領域３５は、ｐ型を有してもよいし、ｎ型を有してもよい。本実施の形態では、第２の不純物含有領域３５は、ｎ型を有する。第１の電極１７は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第１の不純物含有領域３３と電気的に接続される。第１の電極１７はｐ型電極であってもよい。第２の電極１８は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域３５と電気的に接続される。第２の電極１８はｎ型電極であってもよい。

　半導体基板１１の裏面となる第２の表面１１ｂ上に、第５の誘電体層３２が設けられてもよい。第５の誘電体層３２は、例えば、酸化シリコンまたは窒化シリコン層等で形成されてもよい。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に第５の誘電体層３２を形成することによって、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子１ｂによれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態では、実施の形態２と同様に、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられた複合誘電体層１６は、ｙ₁の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y1Ｎ_y1）で形成された第１の誘電体層１６ａと、ｙ₂の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y2Ｎ_y2）で形成された第２の誘電体層１６ｂと、ｙ₃の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y3Ｎ_y3）で形成された第３の誘電体層１６ｃと、ｙ₄の窒素のモル分率を有する窒化シリコン（Ｓｉ_1-y4Ｎ_y4）で形成された第４の誘電体層１６ｄとを含む。

　図５、図６、図２０から図２８を参照して、本実施の形態の光電変換素子１ｂの製造方法について説明する。

　図５及び図６に示す工程によって、半導体基板１１の第１の表面１１ａに凹凸構造が形成される。図２０を参照して、第１の表面１１ａ及び第２の表面１１ｂを含む半導体基板１１の全表面に、第１の拡散防止マスク３６が形成される。第１の拡散防止マスク３６は、第１の導電型（例えばｐ型）を有する不純物が半導体基板１１に拡散することを防止するためのマスクである。第１の拡散防止マスク３６として、酸化シリコン層が例示され得る。第１の拡散防止マスク３６は、スチーム酸化法などによって、半導体基板１１の全表面を熱酸化することによって形成されてもよい。

　図２１を参照して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上の第１の拡散防止マスク３６の一部の上に、第１の拡散防止マスク３６をエッチングすることができる成分を含有する第１のエッチングペースト３７が印刷される。第１のエッチングペースト３７は、たとえばスクリーン印刷法などによって、第１の不純物含有領域３３が形成される箇所に相当する第１の拡散防止マスク３６の部分の上に形成される。第１のエッチングペースト３７に含まれる、第１の拡散防止マスク３６をエッチングする成分として、リン酸が例示され得る。第１のエッチングペースト３７は、さらに、水、有機溶媒および増粘剤を含んでもよい。

　図２２を参照して、第１のエッチングペースト３７が形成された半導体基板１１に第１の加熱処理を施して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上の第１の拡散防止マスク３６のうち第１のエッチングペースト３７が形成された部分が除去される。第１の加熱処理の後、半導体基板１１の第２の表面１１ｂを水等で洗浄することによって、第１のエッチングペースト３７が除去される。このようにして、図２２に示すように、第１の拡散防止マスク３６の一部が除去されて、第１の拡散防止マスク３６の一部に開口部３６ａが形成される。第１の拡散防止マスク３６の開口部３６ａにおいて、半導体基板１１の第２の表面１１ｂの一部が露出する。

　図２３を参照して、第１の拡散防止マスク３６から露出した半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３が形成される。第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３は、第１の導電型を有する不純物を半導体基板１１の第２の表面１１ｂに拡散させることによって形成されてもよい。例えば、ＢＢｒ₃を用いた気相拡散によって、第１の拡散防止マスク３６から露出した半導体基板１１の第２の表面１１ｂにｐ型不純物であるボロンを、９５０℃の温度で３０分間拡散させて、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３が形成されてもよい。第１の不純物含有領域３３は、第１の拡散防止マスク３６から露出した半導体基板１１の第２の表面１１ｂにボロンを含む溶剤を塗布し、ボロンを含む溶剤が塗布された半導体基板１１を加熱することによって形成されてもよい。その後、フッ化水素水溶液などを用いて、第１の拡散防止マスク３６が除去される。

　図２４を参照して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂの一部を除く半導体基板１１の全表面上に、第２の拡散防止マスク３８が形成される。第２の拡散防止マスク３８は、第２の導電型（例えばｎ型）を有する不純物が半導体基板１１に拡散することを防止するためのマスクである。第２の拡散防止マスク３８は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上において、第１の不純物含有領域３３を覆う。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上において、第２の拡散防止マスク３８は開口部３８ａを有する。半導体基板１１の第２の表面１１ｂのうち、第２の拡散防止マスク３８の開口部３８ａに対応する領域は、第２の拡散防止マスク３８から露出している。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ側から平面視したときに、第２の拡散防止マスク３８の開口部３８ａは、第１の不純物含有領域３３と重ならない位置に形成される。第２の拡散防止マスク３８は、マスキングペーストを用いて形成されてもよい。例えば、半導体基板１１の第２の表面１１ｂの一部を除く半導体基板１１の全表面上に、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）前駆体を含有するマスキングペーストを施し、マスキングペーストを焼結することによって、開口部３８ａを有する第２の拡散防止マスク３８が形成されてもよい。マスキングペーストを用いることによって、安価に光電変換素子１ｂが製造され得る。

　図２５を参照して、第２の拡散防止マスク３８から露出した半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５が形成される。第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに第２の導電型を有する不純物を拡散させることによって形成されてもよい。例えば、ＰＯＣｌ₃を用いた気相拡散によって、第２の拡散防止マスク３８から露出した半導体基板１１の第２の表面１１ｂにｎ型不純物である燐を、８００℃の温度で３０分間拡散させて、第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５が形成されてもよい。第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５は、第２の拡散防止マスク３８から露出した半導体基板１１の第２の表面１１ｂに燐を含む溶剤を塗布し、燐を含む溶剤が塗布された半導体基板１１を加熱することによって形成されてもよい。その後、フッ化水素水溶液などを用いて、第２の拡散防止マスク３８が除去される。

　図２６を参照して、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３及び第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５が形成された半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第５の誘電体層３２が形成される。第５の誘電体層３２は、酸化珪素または窒化珪素で形成されてもよい。第５の誘電体層３２の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法またはスパッタ法であり得る。

　図２７を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、各々が窒化シリコンで形成された４層以上の誘電体層（第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ、第４の誘電体層１６ｄ）を含む複合誘電体層１６が形成される。具体的には、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、第１の誘電体層１６ａ、第３の誘電体層１６ｃ、第４の誘電体層１６ｄ及び第２の誘電体層１６ｂがこの順に形成される。複合誘電体層１６の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。

　第１の誘電体層１６ａは、第３の誘電体層１６ｃよりも小さな窒素のモル分率を有し、第３の誘電体層１６ｃは、第４の誘電体層１６ｄよりも小さな窒素のモル分率を有し、第４の誘電体層１６ｄは、第２の誘電体層１６ｂよりも小さな窒素のモル分率を有する（図１６を参照）。例えば、プラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法において、シランガスの流量と、アンモニアまたは窒素のガスの流量との比率を変化させることによって、第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ及び第４の誘電体層１６ｄの間で窒素のモル分率を異ならせることができる。

　図２８を参照して、第５の誘電体層３２に貫通孔３２ａが形成される。それから、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の電極１７及び第２の電極１８が形成される。第１の電極１７は、貫通孔３２ａ内に形成されて、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３と電気的に接続される。第２の電極１８は、貫通孔３２ａ内に形成されて、第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５と電気的に接続される。こうして、図１９に示される本実施の形態の光電変換素子１ｂが製造され得る。

　図２９を参照して、本実施の形態の光電変換モジュール２ｂについて説明する。本実施の形態の光電変換モジュール２ｂは、実施の形態２の光電変換モジュール２ａと同様の構成を有するが、封止層２６と、透明部材２８とに加えて、本実施の形態の光電変換素子１ｂを備える点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子１ｂ及び光電変換モジュール２ｂの効果について説明する。

　本実施の形態の光電変換素子１ｂでは、半導体基板１１は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５とを含んでもよい。第１の電極１７は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第１の不純物含有領域３３と電気的に接続されてもよい。第２の電極１８は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域３５と電気的に接続されてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子１ｂ及び光電変換モジュール２ｂは、実施の形態２の光電変換素子１ａ及び光電変換モジュール２ａと同様の効果を有する。例えば、本実施の形態の光電変換素子１ｂでは、第１の電極１７及び第２の電極１８は、光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ側に設けられていない。光電変換素子１に入射する光が第１の電極１７及び第２の電極１８によって遮られない。本実施の形態の光電変換素子１によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。本実施の形態の光電変換モジュール２ｂによれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上された光電変換素子１ｂを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　（実施の形態４）
　図３０を参照して、実施の形態４の光電変換素子１ｃについて説明する。本実施の形態の光電変換素子１ｃは、基本的に、実施の形態２の光電変換素子１ａと同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。

　図３０を参照して、本実施の形態の光電変換素子１ｃは、両面電極型光電変換素子である。本実施の形態では、半導体基板１１は、第１の導電型を有する。第１の導電型はｐ型であってもよい。半導体基板１１は、ｐ型の多結晶シリコン基板またはｐ型の単結晶シリコン基板であってもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２の少なくとも１つが設けられてもよい。本実施の形態では、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２が設けられ、第６の誘電体層４１上に、第７の誘電体層４２が設けられている。第６の誘電体層４１は、酸化シリコンであってもよい。第７の誘電体層４２は、窒化シリコンであってもよい。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２の少なくとも１つを形成することによって、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子１ｃは、さらに向上されたパッシベーション特性を有する。

　半導体基板１１は、半導体基板１１の第１の表面１１ａに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５を含んでもよい。第２の導電型はｎ型であってもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の電極１７が設けられてもよい。第１の電極１７は、第１の導電型を有する半導体基板１１と電気的に接続される。第１の電極１７は、アルミニウム（Ａｌ）で形成されてもよい。半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、第２の電極１８が設けられてもよい。第２の電極１８は、第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５と電気的に接続される。第２の電極１８は、銀（Ａｇ）で形成されてもよい。

　半導体基板１１は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する不純物を半導体基板１１よりも多く含む第１の不純物含有領域４３をさらに含んでもよい。第１の不純物含有領域４３は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂのうち第１の電極１７に対応する領域に形成されてもよい。第１の不純物含有領域４３はｐ型を有してもよい。

　第１の不純物含有領域４３は第１の導電型を有する不純物を半導体基板１１よりも多く含むため、第１の不純物含有領域４３は、裏面電界層として機能してもよい。半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面において第１のエネルギーバンド（例えば伝導帯）に形成された障壁と電界とによって、半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面に近づく半導体基板１１中の少数キャリア（例えば電子）は、半導体基板１１の内部に押し戻される。半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて、半導体基板１１中の少数キャリアと多数キャリア（例えば正孔）とが再結合することが抑制され得る。半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面において第２のエネルギーバンド（例えば価電子帯）に形成される電界によって、半導体基板１１中の多数キャリアを高い効率で第１の電極１７に導くことができる。

　図５、図６、図３１から図３４を参照して、本実施の形態の光電変換素子１ｃの製造方法について説明する。

　図５及び図６に示す工程によって、第１の導電型を有する半導体基板１１の第１の表面１１ａに凹凸構造が形成される。図３１を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５が形成される。第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５は、半導体基板１１の第１の表面１１ａに第２の導電型を有する不純物を拡散させることによって形成されてもよい。例えば、ＰＯＣｌ₃を用いた気相拡散によって、半導体基板１１の第１の表面１１ａにｎ型不純物である燐を、８００℃の温度で３０分間拡散させて、第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５が形成されてもよい。第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５は、半導体基板１１の第１の表面１１ａに燐を含む溶剤を塗布し、燐を含む溶剤が塗布された半導体基板１１を加熱することによって形成されてもよい。

　図３２を参照して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２の少なくとも１つが形成される。本実施の形態では、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２が形成される。第６の誘電体層４１と第７の誘電体層４２とは、化学気相堆積（ＣＶＤ）法、スパッタ法などを用いて形成されてもよい。

　図３３を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、各々が窒化シリコンで形成された４層以上の誘電体層（第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ、第４の誘電体層１６ｄ）を含む複合誘電体層１６が形成される。具体的には、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、第１の誘電体層１６ａ、第３の誘電体層１６ｃ及び第４の誘電体層１６ｄ、第２の誘電体層１６ｂがこの順に形成される。複合誘電体層１６の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。

　図３４を参照して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の電極前駆体１７ａが形成されるとともに、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、第２の電極前駆体１８ａが形成される。特定的には、第７の誘電体層４２上に、第１の電極前駆体１７ａが形成されるとともに、複合誘電体層１６上に、第２の電極前駆体１８ａが形成される。

　第１の電極前駆体１７ａは、半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属を含むペーストを塗布することによって形成されてもよい。半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属として、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）およびチタン（Ｔｉ）が例示され得る。本実施の形態では、第１の電極前駆体１７ａは、第１の金属として、アルミニウム（Ａｌ）を含む。

　第２の電極前駆体１８ａは、第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５に対してオーミックコンタクトをとることができる第２の金属を含むペーストを塗布することによって形成されてもよい。第２の不純物含有領域４５に対してオーミックコンタクトをとることができる第２の金属として、銀（Ａｇ）およびチタン（Ｔｉ）が例示され得る。本実施の形態では、第２の電極前駆体１８ａは、第２の金属として、銀（Ａｇ）を含む。

　第１の電極前駆体１７ａ及び第２の電極前駆体１８ａが形成された半導体基板１１を、例えば、５００～８００℃の温度で熱処理することによって、第１の電極前駆体１７ａ及び第２の電極前駆体１８ａが焼成されて、第１の電極１７及び第２の電極１８が形成される。この熱処理によって、半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属が第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２を貫通して（ファイアスルー）、第１の電極１７は、半導体基板１１と電気的に接続される。また、この熱処理によって、半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第２の金属が複合誘電体層１６を貫通して（ファイアスルー）、第２の電極１８は、第２の不純物含有領域４５と電気的に接続される。

　半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属が第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２を貫通する際、半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属が半導体基板１１に拡散されて、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域４３が形成されてもよい。第１の不純物含有領域４３は、半導体基板１１よりも、多くの第１の導電型を有する不純物を含む。第１の不純物含有領域４３は、裏面電界層として機能してもよい。こうして、図３０に示される本実施の形態の光電変換素子１ｃが製造され得る。

　図３５を参照して、本実施の形態の光電変換モジュール２ｃについて説明する。本実施の形態の光電変換モジュール２ｃは、実施の形態２の光電変換モジュール２ａと同様の構成を有するが、封止層２６と、透明部材２８とに加えて、本実施の形態の光電変換素子１ｃを備える点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子１ｃ及び光電変換モジュール２ｃの効果について説明する。

　本実施の形態の光電変換素子１ｃでは、第１の電極１７は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第１の導電型を有する半導体基板１１と電気的に接続されてもよい。半導体基板１１は、半導体基板１１の第１の表面１１ａに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５を含んでもよい。第２の電極１８は、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域４５と電気的に接続されてもよい。本実施の形態の光電変換素子１ｃ及び光電変換モジュール２ｃは、実施の形態２の光電変換素子１ａ及び光電変換モジュール２ａと同様に、４層以上の誘電体層（第１の誘電体層１６ａ、第２の誘電体層１６ｂ、第３の誘電体層１６ｃ、第４の誘電体層１６ｄ）を含む複合誘電体層１６を半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に備える。本実施の形態の光電変換素子１ｃによれば、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。本実施の形態の光電変換モジュール２ｃによれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子１ｃを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子１ｃでは、半導体基板１１は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域４３をさらに含んでもよい。第１の不純物含有領域４３は第１の導電型を有する不純物を半導体基板１１よりも多く含むため、第１の不純物含有領域４３は、裏面電界層として機能することができる。半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面において第１のエネルギーバンドに形成された障壁と電界とによって、半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面に近づく半導体基板１１中の少数キャリア（例えば電子）は、半導体基板１１の内部に押し戻される。半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて、半導体基板１１中の少数キャリアと多数キャリア（例えば正孔）とが再結合することが抑制され得る。半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面において第２のエネルギーバンドに形成される電界によって、半導体基板１１中の多数キャリアを第１の電極１７へ高い効率で導くことができる。本実施の形態の光電変換素子１ｃは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。本実施の形態の光電変換モジュール２ｃによれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上された光電変換素子１ｃを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　（実施の形態５）
　図３６を参照して、実施の形態５に係る光電変換素子３を説明する。本実施の形態の光電変換素子３は、ヘテロ接合型バックコンタクト光電変換素子である。本実施の形態の光電変換素子３は、半導体基板１１と、第１の非晶質半導体層１３と、第２の非晶質半導体層１５と、第１の誘電体層６６と、第１の電極１７と、第２の電極１８とを主に備える。

　半導体基板１１は、第１の表面１１ａに凹凸構造を有してもよい。光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に凹凸構造を設けることによって、半導体基板１１の第１の表面１１ａにおいて入射光が反射されることが抑制され得て、より多くの光が光電変換素子３内に入射され得る。光電変換素子３において光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　半導体基板１１の第１の表面１１ａの上に、第１の誘電体層６６が設けられる。第１の誘電体層６６は、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａと、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂとを有する。第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａから第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂに向かう方向は、第１の誘電体層６６の厚さ方向である。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａは、第１の誘電体層６６において最も小さな窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁を有する。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂは、第１の誘電体層６６において最も大きな窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₂を有する。

　第１の誘電体層６６は、第１の部分６６ａと第２の部分６６ｂとの間に、第１の領域６６ｆを含む。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分から第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率は連続的に増加する（図３７を参照）。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａは、第１の誘電体層６６において最も小さな窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁を有してもよい。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂは、第１の誘電体層６６において最も大きな窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₂を有してもよい。窒化シリコンで形成された第１の誘電体層６６の、第１の部分から第２の部分に向かう方向の任意の２つの部分のうち、半導体基板１１側に位置する一方の部分の窒化シリコン中の窒素のモル分率は、半導体基板１１と反対側に位置する他方の部分の窒化シリコン中の窒素のモル分率以下であってもよい。

　第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分は、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａであってもよい。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分は、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂであってもよい。窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆは、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａと、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂとの間にわたる領域であってもよい。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａから第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂに向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加してもよい（図３７を参照）。第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆにおける、窒化シリコン中の窒素のモル分率の連続的な変化は、特に限定されないが、線形的な変化であってもよい。

　第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａにおける、窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁は、０．０３より大きく０．２０以下、好ましくは、０．０５以上０．１７以下、より好ましくは０．０７５以上０．１以下であってもよい。第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂにおける窒素のモル分率ｙ₂は、０．３８以上、好ましくは０．３８以上０．４４以下、より好ましくは０．３８以上０．４２以下、さらにより好ましくは０．３８以上０．４０以下であってもよい。第１の誘電体層６６中の窒素のモル分率は、ラザフォード後方散乱分光法（ＲＢＳ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法または二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）によって測定され得る。

　図３を参照して、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が増加するにつれて、窒化シリコンの屈折率は減少する。第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａは、第１の誘電体層６６において最も小さな窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁を有するため、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａは、第１の誘電体層６６において最も大きな屈折率ｎ₁を有する。第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂは、第１の誘電体層６６において最も大きな窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₂を有するため、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂは、第１の誘電体層６６において最も小さな屈折率ｎ₂を有する。

　第１の誘電体層６６は、第１の部分６６ａと第２の部分６６ｂとの間に、第１の領域６６ｆを含む。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分から第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加する。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分から第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆの屈折率は連続的に減少する（図３８を参照）。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａは、第１の誘電体層６６において最も大きな屈折率ｎ₁を有してもよい。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂは、第１の誘電体層６６において最も小さな屈折率ｎ₂を有してもよい。窒化シリコンで形成された第１の誘電体層６６の、第１の部分から第２の部分に向かう方向の任意の２つの部分のうち、半導体基板１１側に位置する一方の部分の屈折率は、半導体基板１１と反対側に位置する他方の部分の窒化シリコン中の屈折率以上であってもよい。

　第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分は、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａであってもよい。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分は、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂであってもよい。窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆは、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａと、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂとの間にわたる領域であってもよい。第１の誘電体層６６の屈折率は、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａから第１の誘電体層６６のうちうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂに向かうにつれて連続的に減少してもよい（図３８を参照）。第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆにおける屈折率の連続的な変化は、線形的な変化であってもよいが、それに限られない。

　第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの屈折率ｎ₁は、半導体基板１１の屈折率よりも小さくてもよい。第１の誘電体層６６において、半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの屈折率を最も大きくすることによって、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの屈折率が、半導体基板１１の屈折率に近づき得る。第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａと半導体基板１１の第１の表面１１ａとの界面において、光電変換素子３に入射する光が反射することが抑制され得る。第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａの屈折率ｎ₁は、３．０以上４．０以下、より好ましくは、３．２以上３．９以下、さらに好ましくは３．６以上３．７以下であってもよい。

　第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１の最も遠い第２の部分６６ｂの屈折率ｎ₂は、第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂに接する、光電変換素子３の周囲に存在する物質の屈折率よりも大きくてもよい。第１の誘電体層６６において、半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂの屈折率を最も小さくすることによって、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂの屈折率が、光電変換素子３の周囲に存在する物質の屈折率に近づき得る。第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂと光電変換素子３の周囲に存在する物質との界面において、光電変換素子３に入射する光が反射することが抑制され得る。第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂの屈折率ｎ₂は、２．０以下、好ましくは１．７以上２．０以下、より好ましくは１．８以上２．０以下、さらにより好ましくは１．９以上２．０以下であってもよい。

　本実施の形態の光電変換素子３の第１の誘電体層６６は、半導体基板１１と光電変換素子３の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができる（図３８を参照）。本実施の形態の光電変換素子３は、入射光に対してさらに低減された反射率を有する。さらに、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの屈折率ｎ₁を高くして、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの屈折率と、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂの屈折率との差が大きくなっても、入射光に対する光電変換素子３の反射率が低くなり得る。

　本実施の形態の光電変換素子３の第１の誘電体層６６は、半導体基板１１と光電変換素子３の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができる。入射光に対する光電変換素子３の反射率を大きく増加させることなく、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁が低くなり得る。本実施の形態では、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁が低くなり得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。本実施の形態の光電変換素子３では、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。本実施の形態の光電変換素子３は、向上されたパッシベーション特性を有する。

　窒化シリコンは、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が減少するにつれて、窒化シリコンのエネルギーギャップが小さくなるという性質を有する。第１の誘電体層６６のうち、最も低い窒素のモル分率ｙ₁を有する第１の部分６６ａが、光電変換素子３への入射光を最も吸収しやすい。本実施の形態の光電変換素子３では、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａから第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂに向かうにつれて、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が増加するため、第１の誘電体層６６における、光電変換素子３への入射光の吸収量が減少し得る。本実施の形態の光電変換素子３によれば、より多くの光が光電変換素子３内に入射され得て、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　半導体基板１１の裏面である第２の表面１１ｂ上に、第１の非晶質半導体層１３が設けられている。第１の非晶質半導体層１３は、第１の導電型を有する。第１の非晶質半導体層１３は、ｎ型またはｐ型の非晶質半導体層であり得る。本実施の形態では、第１の非晶質半導体層１３として、ｐ型の非晶質シリコン層が用いられている。第１の非晶質半導体層１３は、図３６の紙面垂直方向に延在してもよい。本明細書において「非晶質半導体」は、半導体を構成する原子の未結合手（ダングリングボンド）が水素で終端されていない非晶質半導体だけでなく、水素化非晶質シリコンなどの半導体を構成する原子の未結合手が水素で終端された非晶質半導体も含む。第１の非晶質半導体層１３は、図３６の紙面垂直方向に延在するストライプ状に設けられてもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の電極１７が設けられる。特定的には、第１の非晶質半導体層１３上に、第１の電極１７が設けられる。第１の電極１７は、図３６の紙面垂直方向に延在してもよい。第１の電極１７は、第１の非晶質半導体層１３と電気的に接続されている。第１の電極１７として、金属電極が例示され得る。本実施の形態では、第１の電極１７として、銀（Ａｇ）が用いられている。本実施の形態では、第１の電極１７は、ｐ型電極であってもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第２の非晶質半導体層１５が設けられている。第２の非晶質半導体層１５は、第１の非晶質半導体層１３が有する第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する。第２の非晶質半導体層１５は、ｎ型またはｐ型の非晶質半導体層であり得る。本実施の形態では、第２の非晶質半導体層１５として、ｎ型の非晶質シリコン層が用いられている。第２の非晶質半導体層１５は、図３６の紙面垂直方向に延在してもよい。第２の非晶質半導体層１５の縁部は、第１の非晶質半導体層１３の縁部を覆い、第１の非晶質半導体層１３の縁部上に積層されてもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第２の電極１８が設けられる。特定的には、第２の非晶質半導体層１５上に、第２の電極１８が設けられる。第２の電極１８は、図３６の紙面垂直方向に延在してもよい。第２の電極１８は、第２の非晶質半導体層１５と電気的に接続されている。第２の電極１８として、金属電極が例示され得る。本実施の形態では、第２の電極１８として、銀（Ａｇ）が用いられている。本実施の形態では、第２の電極１８は、ｎ型電極であってもよい。

　本実施の形態の光電変換素子３では、第２のｉ型非晶質半導体層１４の縁部と第２の非晶質半導体層１５の縁部とは、第１のｉ型非晶質半導体層１２の縁部と第１の非晶質半導体層１３の縁部を覆い、第１のｉ型非晶質半導体層１２の縁部及び第１の非晶質半導体層１３の縁部上に積層されてもよい。第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層１３と第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層１５とは、第２のｉ型非晶質半導体層１４によって分離されており、互いに接していない。そのため、本実施の形態の光電変換素子３は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４が形成されない場合には、半導体基板１１は、第１の非晶質半導体層１３及び第２の非晶質半導体層１５と接してもよい。第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４が形成される場合には、半導体基板１１は、第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４と接してもよい。本実施の形態の光電変換素子３では、半導体基板１１と非晶質半導体層（第１の非晶質半導体層１３及び第２の非晶質半導体層１５、または、第１のｉ型非晶質半導体層１２及び第２のｉ型非晶質半導体層１４）とがヘテロ接合する。そのため、本実施の形態の光電変換素子３は、向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する。

　図５から図１２及び図３９を参照して、本実施の形態の光電変換素子３の製造方法の一例について以下説明する。図５から図１２に示される本実施の形態の光電変換素子３の製造工程は、図５から図１２に示される実施の形態１の光電変換素子１の製造工程と同様である。

　それから、図３９を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、窒化シリコンで形成された第１の誘電体層６６が形成される。第１の誘電体層６６の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。第１の誘電体層６６は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む（図３７を参照）。例えば、プラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法において、シランガスの流量と、アンモニアまたは窒素のガスの流量との比率を連続的に変化させることによって、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む第１の誘電体層６６が形成され得る。

　それから、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の非晶質半導体層１３と電気的に接続される第１の電極１７が設けられる。より特定的には、第１の非晶質半導体層１３上に第１の電極１７が設けられる。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第２の非晶質半導体層１５と電気的に接続される第２の電極１８が設けられる。より特定的には、第２の非晶質半導体層１５上に第２の電極１８が設けられる。こうして、図３６に示される本実施の形態の光電変換素子３が製造され得る。

　図４０を参照して、実施の形態５に係る光電変換モジュール４を説明する。
　本実施の形態の光電変換モジュール４は、光電変換素子３と、封止層２６と、透明部材２８とを主に備える。

　封止層２６は、光電変換素子３を封止するために、第１の誘電体層６６上に設けられる。光電変換素子３にできるだけ多くの光を入射させるために、封止層２６は高い光透過率を有することが好ましい。封止層２６に用いられる材料として、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）が例示され得る。封止層２６の屈折率は、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂの屈折率ｎ₂よりも小さくてもよい。

　光電変換素子３側とは反対側の封止層２６の表面に、透明部材２８が設けられる。光電変換素子３にできるだけ多くの光を入射させるために、透明部材２８は高い光透過率を有することが好ましい。透明部材２８は、周囲の環境や衝撃などから光電変換素子３を保護してもよい。透明部材２８は、板状であってもよいし、シート状であってもよい。透明部材２８として、ガラス板が例示され得る。透明部材２８の屈折率は、封止層２６の屈折率よりも小さくてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子３及び光電変換モジュール４の効果を説明する。
　本実施の形態の光電変換素子３は、第１の表面１１ａと第１の表面１１ａと反対側の第２の表面１１ｂとを有する半導体基板１１と、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられるとともに、窒化シリコンで形成された第１の誘電体層６６と、第１の電極１７と、第２の電極１８とを備える。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａは、第１の誘電体層６６において最も小さな窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂは、誘電体層において最も大きな窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。第１の誘電体層６６は、第１の部分６６ａと第２の部分６６ｂとの間に第１の領域６６ｆを含む。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分から第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加する。

　第１の誘電体層６６は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含むため、第１の誘電体層６６は、半導体基板１１と光電変換素子３の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができる（図３８を参照）。本実施の形態の光電変換素子３は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　また、本実施の形態の光電変換素子３の第１の誘電体層６６は、半導体基板１１と光電変換素子３の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができるため、入射光に対する光電変換素子３の反射率を大きく増加させることなく、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁が低くなり得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。本実施の形態の光電変換素子３では、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。本実施の形態の光電変換素子３によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　実施の形態１の表１を参照して、シリコン基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、キャリアの捕獲断面積が減少する。そのため、シリコン基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上することが分かる。

　本実施の形態の光電変換素子３では、第１の誘電体層６６は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む。窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆは、各々が微小厚さを有するとともに、窒素のモル分率が互いに異なる、非常に多数の窒化シリコン層が積層された複合誘電体層であると近似的にみなすことができる。窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む第１の誘電体層６６は、向上されたパッシベーション特性を有する。本実施の形態の光電変換素子３によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子３では、第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａにおける窒素のモル分率ｙ₁は、０．２０以下であってもよい。第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａにおける、窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁を０．２０以下とすることによって、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａの屈折率が、半導体基板１１の屈折率に近づき得る。第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａと半導体基板１１の第１の表面１１ａとの界面において、光電変換素子３に入射する光が反射することが抑制され得る。本実施の形態の光電変換素子３は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　また、窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａにおける窒素のモル分率ｙ₁を０．２０以下とすることによって、光電変換素子３のパッシベーション特性がさらに向上され得る。本実施の形態の光電変換素子３によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子３では、第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂにおける窒素のモル分率ｙ₃は、０．３８以上であってもよい。第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂにおける窒素のモル分率ｙ₁を０．３８以上とすることによって、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂの屈折率が、光電変換素子３の周囲に存在する物質の屈折率に近づき得る。第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂと光電変換素子３の周囲に存在する物質との界面において、光電変換素子３に入射する光が反射することが抑制され得る。本実施の形態の光電変換素子３は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　本実施の形態の光電変換素子３は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層１３と、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層１５とをさらに備えてもよい。第１の電極１７は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられてもよく、第１の非晶質半導体層１３と電気的に接続されてもよい。第２の電極１８は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられてもよく、第２の非晶質半導体層１５と電気的に接続されてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子３では、第１の電極１７及び第２の電極１８は、光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ側に設けられていない。光電変換素子３に入射する光が第１の電極１７及び第２の電極１８によって遮られない。そのため、本実施の形態の光電変換素子３によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　また、本実施の形態の光電変換素子３では、半導体基板１１は、非晶質半導体層（第１の非晶質半導体層１３及び第２の非晶質半導体層１５）と接してもよい。そのため、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子３によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子３は、半導体基板１１と第１の非晶質半導体層１３との間に第１のｉ型非晶質半導体層１２をさらに備えてもよい。本実施の形態の光電変換素子３では、半導体基板１１は、非晶質半導体層（第１のｉ型非晶質半導体層１２）と接してもよい。そのため、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子３によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子３は、半導体基板１１と第２の非晶質半導体層１５との間に第２のｉ型非晶質半導体層１４をさらに備えてもよい。本実施の形態の光電変換素子３では、半導体基板１１は、非晶質半導体層（第２のｉ型非晶質半導体層１４）と接してもよい。そのため、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子３によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　また、本実施の形態の光電変換素子３では、第１の非晶質半導体層１３と第２の非晶質半導体層１５とは、第２のｉ型非晶質半導体層１４によって分離されてもよく、第１の非晶質半導体層１３は第２の非晶質半導体層１５に接しなくてもよい。そのため、本実施の形態の光電変換素子３によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　本実施の形態の光電変換素子３では、半導体基板１１の第１の表面１１ａに、第１の表面１１ａにおける光反射率を低下させる凹凸構造が設けられてもよい。光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に凹凸構造を設けることによって、より多くの光が光電変換素子３内に入射され得る。本実施の形態の光電変換素子３によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　本実施の形態の光電変換モジュール４は、光電変換素子３と、光電変換素子３の第１の誘電体層６６上に設けられた封止層２６と、封止層２６上に設けられた透明部材２８とを備える。本実施の形態の光電変換モジュール４によれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができるとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子３を備える光電変換モジュールが提供され得る。

　封止層２６の屈折率は、第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂの屈折率よりも小さくてもよい。封止層２６の屈折率を、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂの屈折率よりも小さくすることによって、半導体基板１１と封止層２６との間の屈折率の変化が緩やかになり得る。本実施の形態の光電変換モジュール４によれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　透明部材２８の屈折率は、封止層２６の屈折率よりも小さくてもよい。透明部材２８の屈折率を封止層２６の屈折率よりも小さくすることによって、半導体基板１１と透明部材２８との間の屈折率の変化が緩やかになり得る。本実施の形態の光電変換モジュール４によれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（実施の形態６）
　図３６及び図４０から図４２を参照して、実施の形態６の光電変換素子３ａ及び光電変換モジュール４ａについて説明する。本実施の形態の光電変換素子３ａ及び光電変換モジュール４ａは、基本的に、実施の形態５の光電変換素子３及び光電変換モジュール４と同様の構成を備えるが、第１の誘電体層６６における窒素のモル分率の変化の態様が異なる。

　図３６及び図４１を参照して、本実施の形態の光電変換素子３ａでは、第１の誘電体層６６は、第１の誘電体層６６の厚さ方向に沿って窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆに加えて、第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａから第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂに向かう方向、すなわち第１の誘電体層６６の厚さ方向に沿って窒化シリコン中の窒素のモル分率が一定である第２の領域６６ｓをさらに含む。第２の領域６６ｓは、第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａと第２の部分６６ｂとの間のいずれの場所に位置してもよい。第２の領域６６ｓは、第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａと第２の部分６６ｂとの間に、１つ以上存在してもよい。第２の領域６６ｓは、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａを含んでもよい。第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓは、第１の誘電体層６６において最も小さな窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁を有してもよい。第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓにおける、窒化シリコン中の窒素のモル分率ｙ₁は、０．０３より大きく０．２０以下、好ましくは、０．０５以上０．１７以下、より好ましくは０．０７５以上０．１以下であってもよい。

　図４２を参照して、第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓは、第１の誘電体層６６において最も大きな屈折率ｎ₁を有してもよい。第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓの屈折率ｎ₁は、半導体基板１１の屈折率よりも小さくてもよい。半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａを含む第２の領域６６ｓの屈折率を第１の誘電体層６６の中で最も大きくすることによって、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第２の領域６６ｓの屈折率が、半導体基板１１の屈折率に近づき得る。第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓと半導体基板１１の第１の表面１１ａとの界面において、光電変換素子３に入射する光が反射することが抑制され得る。第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓの屈折率ｎ₁は、３．０より大きく４．０以下、より好ましくは、３．２以上３．９以下、さらに好ましくは３．６以上３．７以下であってもよい。

　第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓは、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓが１ｎｍ以上の厚さを有するため、本実施の形態の光電変換素子３ａのパッシベーション特性がさらに向上され得る。また、窒化シリコンは、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が減少するにつれて、窒化シリコンのエネルギーギャップが小さくなるという性質を有する。第１の誘電体層６６のうち、最も低い窒素のモル分率を有する第２の領域６６ｓが、光電変換素子３ａへの入射光を最も吸収しやすい。第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓの厚さを１５ｎｍ以下とすることによって、第１の誘電体層６６における、光電変換素子３ａへの入射光の吸収量が少し得て、より多くの光が光電変換素子３ａ内に入射され得る。

　図５から図１２、図３９、図４１及び図４２を参照して、実施の形態６の光電変換素子３ａの製造方法は、基本的に、実施の形態５の光電変換素子３の製造方法と同様の工程を備えるが、第１の誘電体層６６における窒素のモル分率の変化の態様が異なる。第１の誘電体層６６における窒素のモル分率を図４１に示されるように変化させるために、例えば、プラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法において、シランガスの流量と、アンモニアまたは窒素のガスの流量との比率を連続的に変化させてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子３ａ及び光電変換モジュール４ａの効果について説明する。本実施の形態の光電変換素子３ａ及び光電変換モジュール４ａは、実施の形態５の光電変換素子３及び光電変換モジュール４と同様の効果を有するが、以下の点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子３ａにおける第１の誘電体層６６は、第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａから第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂに向かう方向、すなわち第１の誘電体層６６の厚さ方向に沿って窒化シリコン中の窒素のモル分率が一定である第２の領域６６ｓをさらに含む。第２の領域６６ｓは、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａを含む。

　本実施の形態の光電変換素子３ａによれば、第１の誘電体層６６のうち第１の部分６６ａを含む領域（第２の領域６６ｓ）に、最も小さな窒素のモル分率ｙ₁を有する窒化シリコンが厚く形成され得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。本実施の形態の光電変換素子３ａでは、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成される。本実施の形態の光電変換素子３ａによれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子をが提供され得る。本実施の形態の光電変換モジュール４ａによれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子３ａを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子３ａにおいて、第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａを含む第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓは、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａを含む第１の誘電体層６６の第２の領域６６ｓが１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有するため、光電変換素子３ａのパッシベーション特性がさらに向上され得るとともに、多くの光が光電変換素子３ａ内に入射され得る。本実施の形態の光電変換素子３ａによれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有するとともに、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上された光電変換素子が提供され得る。

　（実施の形態７）
　図３６、図４０、図４３及び図４４を参照して、実施の形態７の光電変換素子３ｂ及び光電変換モジュール４ｂについて説明する。本実施の形態の光電変換素子３ｂ及び光電変換モジュール４ｂは、基本的に、実施の形態５の光電変換素子３及び光電変換モジュール４と同様の構成を備えるが、第１の誘電体層６６における窒素のモル分率の変化の態様が異なる。

　図３６及び図４３を参照して、本実施の形態の光電変換素子３ｂでは、第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分から、第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分に向かうにつれて、窒素のモル分率の増加率が減少する。窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆは、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａと、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂとの間にわたる領域であってもよい。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂから第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａに向かうにつれて、窒素のモル分率の増加率が減少してもよい（図４３を参照）。

　図４４を参照して、第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆの第４の部分から第１の領域６６ｆの第３の部分に向かうにつれて、第１の誘電体層６６の屈折率の減少率が減少する。窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆは、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａと、第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂとの間にわたる領域であってもよい。第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂから第１の誘電体層６６のうち半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａに向かうにつれて、第１の誘電体層６６の屈折率の減少率が減少してもよい。

　図５から図１２、図３９、図４３及び図４４を参照して、本実施の形態の光電変換素子３ｂの製造方法は、基本的に、実施の形態５の光電変換素子３の製造方法と同様の工程を備えるが、第１の誘電体層６６における窒素のモル分率の変化の態様が異なる。第１の誘電体層６６における窒素のモル分率を図４３に示されるように変化させるために、例えば、プラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法において、シランガスの流量と、アンモニアまたは窒素のガスの流量との比率を連続的に変化させてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子３ｂ及び光電変換モジュール４ｂの効果について説明する。本実施の形態の光電変換素子３ｂ及び光電変換モジュール４ｂは、実施の形態５の光電変換素子３及び光電変換モジュール４と同様の効果を有するが、以下の点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子３ｂでは、第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分（第１の誘電体層６６の第２の部分６６ｂ）から、第１の誘電体層６６の第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分（第１の誘電体層６６の第１の部分６６ａ）に向かうにつれて、窒素のモル分率の増加率は減少する。そのため、本実施の形態の光電変換素子３ｂによれば、第１の誘電体層６６のうち第１の部分６６ａを含む領域に、比較的小さな窒素のモル分率を有する窒化シリコンが厚く形成され得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。本実施の形態の光電変換素子３ｂでは、半導体基板１１の第１の表面１１ａの近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成される。本実施の形態の光電変換素子３ｂによれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。本実施の形態の光電変換モジュール４ｂによれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子３ｂを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　（実施の形態８）
　図４５を参照して、実施の形態８の光電変換素子３ｃについて説明する。本実施の形態の光電変換素子３ｃは、基本的に、実施の形態５の光電変換素子３と同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。

　図４５を参照して、本実施の形態の光電変換素子３ｃは、裏面電極型光電変換素子である。本実施の形態の光電変換素子３ｃは、実施の形態５の光電変換素子３における、第１の非晶質半導体層１３と、第２の非晶質半導体層１５と、第１のｉ型非晶質半導体層１２と、第２のｉ型非晶質半導体層１４とに代えて、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５と、第５の誘電体層３２とが設けられている。

　半導体基板１１の裏面となる第２の表面１１ｂ上に、第５の誘電体層３２が設けられてもよい。第５の誘電体層３２は、例えば、酸化シリコンまたは窒化シリコン層等で形成されてもよい。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に第５の誘電体層３２を形成することによって、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子３ｃは、さらに向上されたパッシベーション特性を有する。

　本実施の形態の光電変換素子３ｃでは、実施の形態５の光電変換素子３と同様に、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられた第１の誘電体層６６は、半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａと、半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂと、第１の部分６６ａと第２の部分６６ｂとの間に第１の領域６６ｆを含む。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分から第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加する。第１の誘電体層６６は、半導体基板１１と光電変換素子３の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができる。本実施の形態の第１の誘電体層６６は、実施の形態６または実施の形態７の第１の誘電体層６６と同様の構成を備えてもよい。

　図５、図６、図２０から図２６、図４６及び図４７を参照して、本実施の形態の光電変換素子３ｃの製造方法について説明する。図５、図６及び図２０から図２６に示される本実施の形態の光電変換素子３ｃの製造工程は、図５、図６及び図２０から図２６に示される実施の形態３の光電変換素子１ｂの製造工程と同様である。図２４に示される本実施の形態の光電変換素子３ｃの製造工程では、例えば、半導体基板１１の第２の表面１１ｂの一部を除く半導体基板１１の全表面上に、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）前駆体を含有するマスキングペーストをスクリーン印刷などの方法によって施し、マスキングペーストを焼結することによって、開口部３８ａを有する第２の拡散防止マスク３８が形成されてもよい。

　それから、図４６を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、窒化シリコンで形成された第１の誘電体層６６が形成される。第１の誘電体層６６の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。第１の誘電体層６６は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む（図３７を参照）。例えば、プラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法において、シランガスの流量と、アンモニアまたは窒素のガスの流量との比率を連続的に変化させることによって、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む第１の誘電体層６６が形成され得る。

　図４７を参照して、第５の誘電体層３２に貫通孔３２ａが形成される。それから、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の電極１７及び第２の電極１８が形成される。第１の電極１７は、貫通孔３２ａ内に形成されて、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３と電気的に接続される。第２の電極１８は、貫通孔３２ａ内に形成されて、第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５と電気的に接続される。こうして、図４５に示される本実施の形態の光電変換素子３ｃが製造され得る。

　図４８を参照して、本実施の形態の光電変換モジュール４ｃについて説明する。本実施の形態の光電変換モジュール４ｃは、実施の形態５の光電変換モジュール４と同様の構成を有するが、封止層２６と、透明部材２８とに加えて、本実施の形態の光電変換素子３ｃを備える点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子３ｃ及び光電変換モジュール４ｃの効果について説明する。

　本実施の形態の光電変換素子３ｃでは、半導体基板１１は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域３３と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域３５とを含んでもよい。第１の電極１７は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第１の不純物含有領域３３と電気的に接続されてもよい。第２の電極１８は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域３５と電気的に接続されてもよい。

　本実施の形態の光電変換素子３ｃ及び光電変換モジュール４ｃは、実施の形態５の光電変換素子３及び光電変換モジュール４と同様の効果を有する。例えば、本実施の形態の光電変換素子３ｃでは、第１の電極１７及び第２の電極１８は、光の入射面である半導体基板１１の第１の表面１１ａ側に設けられていない。光電変換素子３に入射する光が第１の電極１７及び第２の電極１８によって遮られない。本実施の形態の光電変換素子３によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。本実施の形態の光電変換モジュール４ｃによれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上された光電変換素子３ｃを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　（実施の形態９）
　図４９を参照して、実施の形態９の光電変換素子３ｄについて説明する。本実施の形態の光電変換素子３ｄは、基本的に、実施の形態５の光電変換素子３と同様の構成を備えるが、以下の点で異なる。

　図４９を参照して、本実施の形態の光電変換素子３ｄは、両面電極型光電変換素子である。本実施の形態では、半導体基板１１は、第１の導電型を有する。第１の導電型はｐ型であってもよい。半導体基板１１は、ｐ型の多結晶シリコン基板またはｐ型の単結晶シリコン基板であってもよい。

　半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２の少なくとも１つが設けられてもよい。本実施の形態では、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２が設けられ、第６の誘電体層４１上に、第７の誘電体層４２が設けられている。第６の誘電体層４１は、酸化シリコンであってもよい。第７の誘電体層４２は、窒化シリコンであってもよい。半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２の少なくとも１つを形成することによって、半導体基板１１の第１の表面１１ａ側から入射する光によって半導体基板１１内に生成されたキャリアが半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて再結合することが低減され得る。本実施の形態の光電変換素子３ｄは、さらに向上されたパッシベーション特性を有する。

　本実施の形態では、実施の形態５と同様に、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられた第１の誘電体層６６は、半導体基板１１に最も近い第１の部分６６ａと、半導体基板１１から最も遠い第２の部分６６ｂと、第１の部分６６ａと第２の部分６６ｂとの間に第１の領域６６ｆを含む。第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１に最も近い第３の部分から第１の領域６６ｆのうち半導体基板１１から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加する。第１の誘電体層６６は、半導体基板１１と光電変換素子３の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができる。本実施の形態の第１の誘電体層６６は、実施の形態６または実施の形態７の第１の誘電体層６６と同様の構成を備えてもよい。

　図５、図６、図３１、図３２、図５０及び図５１を参照して、本実施の形態の光電変換素子３ｄの製造方法について説明する。図５、図６、図３１及び図３２に示される本実施の形態の光電変換素子３ｄの製造工程は、図５、図６、図３１及び図３２に示される実施の形態４の光電変換素子１ｃの製造工程と同様である。

　それから、図５０を参照して、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、窒化シリコンで形成された第１の誘電体層６６が形成される。第１の誘電体層６６の形成方法は、特に限定されないが、たとえばプラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法であり得る。第１の誘電体層６６は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む（図３７を参照）。例えば、プラズマ化学的気相堆積（ＣＶＤ）法において、シランガスの流量と、アンモニアまたは窒素のガスの流量との比率を連続的に変化させることによって、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む第１の誘電体層６６が形成され得る。

　図５１を参照して、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に、第１の電極前駆体１７ａが形成されるとともに、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に、第２の電極前駆体１８ａが形成される。特定的には、第７の誘電体層４２上に、第１の電極前駆体１７ａが形成されるとともに、第１の誘電体層６６上に、第２の電極前駆体１８ａが形成される。

　第１の電極前駆体１７ａ及び第２の電極前駆体１８ａが形成された半導体基板１１を、例えば、５００～８００℃の温度で熱処理することによって、第１の電極前駆体１７ａ及び第２の電極前駆体１８ａが焼成されて、第１の電極１７及び第２の電極１８が形成される。この熱処理によって、半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属が第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２を貫通して（ファイアスルー）、第１の電極１７は、半導体基板１１と電気的に接続される。また、この熱処理によって、半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第２の金属が第１の誘電体層６６を貫通して（ファイアスルー）、第２の電極１８は、第２の不純物含有領域４５と電気的に接続される。

　半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属が第６の誘電体層４１及び第７の誘電体層４２を貫通する際、半導体基板１１に対してオーミックコンタクトをとることができる第１の金属が半導体基板１１に拡散されて、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域４３が形成されてもよい。第１の不純物含有領域４３は、半導体基板１１よりも、多くの第１の導電型を有する不純物を含む。第１の不純物含有領域４３は、裏面電界層として機能してもよい。こうして、図４９に示される本実施の形態の光電変換素子３ｄが製造され得る。

　図５２を参照して、本実施の形態の光電変換モジュール４ｄについて説明する。本実施の形態の光電変換モジュール４ｄは、実施の形態５の光電変換モジュール４と同様の構成を有するが、封止層２６と、透明部材２８とに加えて、本実施の形態の光電変換素子３ｄを備える点で異なる。

　本実施の形態の光電変換素子３ｄ及び光電変換モジュール４ｄの効果について説明する。

　本実施の形態の光電変換素子３ｄでは、第１の電極１７は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂ上に設けられるとともに、第１の導電型を有する半導体基板１１と電気的に接続されてもよい。半導体基板１１は、半導体基板１１の第１の表面１１ａに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域４５を含んでもよい。第２の電極１８は、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域４５と電気的に接続されてもよい。本実施の形態の光電変換素子３ｄ及び光電変換モジュール４ｄでは、実施の形態５の光電変換素子３及び光電変換モジュール４と同様に、半導体基板１１の第１の表面１１ａ上に設けられた第１の誘電体層６６は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域６６ｆを含む。本実施の形態の光電変換素子３ｄによれば、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。本実施の形態の光電変換モジュール４ｄによれば、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子３ｄを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　本実施の形態の光電変換素子３ｄでは、半導体基板１１は、半導体基板１１の第２の表面１１ｂに、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域４３をさらに含んでもよい。第１の不純物含有領域４３は第１の導電型を有する不純物を半導体基板１１よりも多く含むため、第１の不純物含有領域４３は、裏面電界層として機能することができる。半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面において第１のエネルギーバンド（例えば伝導帯）に形成された障壁と電界とによって、半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面に近づく半導体基板１１中の少数キャリア（例えば電子）は、半導体基板１１の内部に押し戻される。半導体基板１１の第２の表面１１ｂにおいて、半導体基板１１中の少数キャリアと多数キャリア（例えば正孔）とが再結合することが抑制され得る。半導体基板１１と第１の不純物含有領域４３との界面において第２のエネルギーバンド（例えば価電子帯）に形成される電界によって、半導体基板１１中の多数キャリアを第１の電極１７へ高い効率で導くことができる。本実施の形態の光電変換素子３ｄは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。本実施の形態の光電変換モジュール４ｄによれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上された光電変換素子３ｄを備える光電変換モジュールが提供され得る。

　［付記］
　（１）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、第１の表面と第１の表面と反対側の第２の表面とを有する半導体基板と、半導体基板の第１の表面上に設けられる複合誘電体層とを備える。複合誘電体層は、各々が窒化シリコンで形成された３層以上の誘電体層を含む。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、さらに、第１の電極と、第２の電極とを備える。複合誘電体層中の互いに隣接する一組の誘電体層の各々において、半導体基板側に位置する一方の誘電体層は、半導体基板側とは反対側に位置する他方の誘電体層よりも小さな、窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板の第１の表面上に、より多くの層数の誘電体層を備える。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができる。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板の第１の表面上に、より多くの層数の窒化シリコンで形成された誘電体層を備える。基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上する。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板の第１の表面の近くに、より多くの層数の、小さな窒素のモル分率を有する窒化シリコンで形成された誘電体層を備え得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成される。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子は、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができる。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子では、入射光に対する光電変換素子の反射率を大きく増加させることなく、複合誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の誘電体層の窒化シリコン中の窒素のモル分率が低くなり得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。ここで開示された実施の形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（２）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、複合誘電体層中の窒素のモル分率は、半導体基板に近づくにつれて、階段状に減少してもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができる。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光電変換素子において光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　複合誘電体層を備えるここで開示された実施形態の光電変換素子は、多くの層数の窒化シリコンで形成された誘電体層を備える。基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上する。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差を小さくすることができるため、入射光に対する光電変換素子の反射率を大きく増加させることなく、複合誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の誘電体層の窒化シリコン中の窒素のモル分率が低くなり得る。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（３）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、複合誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の誘電体層における窒素のモル分率は、０．２０以下であってもよい。第１の誘電体層における窒素のモル分率を０．２０以下とすることによって、第１の誘電体層の屈折率が、半導体基板の屈折率に近づき得る。第１の誘電体層と半導体基板との界面において、光電変換素子に入射する光が反射することが抑制され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。複合誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の誘電体層における窒素のモル分率を０．２０以下とすることによって、光電変換素子のパッシベーション特性がさらに向上され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（４）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、第１の誘電体層の厚さは、複合誘電体層に含まれる他の各誘電体層の厚さよりも薄くてもよい。窒化シリコンは、窒化シリコンにおける窒素のモル分率が減少するにつれて、窒化シリコンのエネルギーギャップが小さくなるという性質を有する。複合誘電体層のうち、最も低い窒素のモル分率を有する第１の誘電体層が、光電変換素子への入射光を最も吸収しやすい。第１の誘電体層の厚さを、複合誘電体層に含まれる他の各誘電体層の厚さよりも薄くすることによって、光電変換素子への入射光が複合誘電体層で吸収されることが抑制され得て、より多くの光が光電変換素子内に入射され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（５）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、複合誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の誘電体層は、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。第１の誘電体層が１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有するため、光電変換素子のパッシベーション特性がさらに向上され得るとともに、多くの光が光電変換素子内に入射され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有するとともに、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上された光電変換素子が提供され得る。

　（６）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、複合誘電体層のうち半導体基板から最も遠い第２の誘電体層における窒素のモル分率は、０．３８以上であってもよい。第２の誘電体層における窒素のモル分率を０．３８以上とすることによって、第２の誘電体層の屈折率が、光電変換素子の周囲に存在する物質の屈折率に近づき得る。第２の誘電体層と光電変換素子の周囲に存在する物質との界面において、光電変換素子に入射する光が反射することが抑制され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　（７）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、複合誘電体層は、各々が窒化シリコンで形成された４層以上の誘電体層であってもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子における複合誘電体層は、より多くの層数の誘電体層を有する。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子では、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差をさらに小さくすることができる。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光電変換素子において光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子は、さらに多くの層数の窒化シリコンで形成された誘電体層を有する。基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上する。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子における複合誘電体層は、より多くの層数の、小さな窒素のモル分率を有する窒化シリコンで形成された誘電体層を含み得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がさらに大きな厚さで形成され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子は、互いに隣接する２つの誘電体層の間の屈折率差をさらに小さくすることができる。そのため、入射光に対する光電変換素子の反射率を大きく増加させることなく、複合誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の誘電体層の窒化シリコン中の窒素のモル分率が低くなり得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（８）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層と、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層とをさらに備えてもよい。第１の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の非晶質半導体層と電気的に接続されてもよい。第２の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第２の非晶質半導体層と電気的に接続されてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の電極及び第２の電極は、光の入射面である半導体基板の第１の表面側に設けられていない。光電変換素子に入射する光が第１の電極及び第２の電極によって遮られない。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　また、ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板は、非晶質半導体層（第１の非晶質半導体層及び第２の非晶質半導体層）と接してもよい。そのため、半導体基板の第１の表面側から入射する光によって半導体基板内に生成されたキャリアが半導体基板の第２の表面において再結合することが低減され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　（９）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板と第１の非晶質半導体層との間に第１のｉ型非晶質半導体層をさらに備えてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子１では、半導体基板は、非晶質半導体層（第１のｉ型非晶質半導体層）と接してもよい。そのため、半導体基板の第１の表面側から入射する光によって半導体基板内に生成されたキャリアが半導体基板の第２の表面において再結合することが低減され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　（１０）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板と第２の非晶質半導体層との間に第２のｉ型非晶質半導体層をさらに備えてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板は、非晶質半導体層（第２のｉ型非晶質半導体層）と接してもよい。そのため、半導体基板の第１の表面側から入射する光によって半導体基板内に生成されたキャリアが半導体基板の第２の表面において再結合することが低減され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。また、ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の非晶質半導体層と第２の非晶質半導体層とは、第２のｉ型非晶質半導体層によって分離されてもよく、第１の非晶質半導体層は第２の非晶質半導体層に接しなくてもよい。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（１１）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板は、半導体基板の第２の表面に、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域とを含んでもよい。第１の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の不純物含有領域と電気的に接続されてもよい。第２の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域と電気的に接続されてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の電極及び第２の電極は、光の入射面である半導体基板の第１の表面側に設けられていない。光電変換素子に入射する光が第１の電極及び第２の電極によって遮られない。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（１２）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の導電型を有する半導体基板と電気的に接続されてもよい。半導体基板は、半導体基板の第１の表面に、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域を含んでもよい。第２の電極は、半導体基板の第１の表面上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域と電気的に接続されてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、３層以上の誘電体層を含む複合誘電体層を半導体基板の第１の表面上に備える。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（１３）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板は、半導体基板の第２の表面に、第１の導電型を有する不純物を半導体基板よりも多く含む第１の不純物含有領域をさらに含んでもよい。第１の不純物含有領域は第１の導電型を有する不純物を半導体基板よりも多く含むため、第１の不純物含有領域は、裏面電界層として機能することができる。半導体基板と第１の不純物含有領域との界面において第１のエネルギーバンドに形成された障壁と電界とによって、半導体基板と第１の不純物含有領域との界面に近づく半導体基板中の少数キャリアは、半導体基板の内部に押し戻される。半導体基板の第２の表面において、半導体基板中の少数キャリアと多数キャリアとが再結合することが抑制され得る。半導体基板と第１の不純物含有領域との界面において第２のエネルギーバンドに形成される電界によって、半導体基板中の多数キャリアを第１の電極へ高い効率で導くことができる。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（１４）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面に、第１の表面における光反射率を低下させる凹凸構造が設けられてもよい。光の入射面である半導体基板の第１の表面上に凹凸構造を設けることによって、より多くの光が光電変換素子内に入射され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（１５）ここで開示された実施形態の光電変換モジュールは、以上に述べた光電変換素子と、複合誘電体層上に設けられた封止層と、封止層上に設けられた透明部材とを備える。ここで開示された実施形態の光電変換モジュールが備える光電変換素子は、３層以上の誘電体層を含む複合誘電体層を半導体基板の第１の表面上に備える。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換モジュールによれば、向上されたパッシベーション特性を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子を備える光電変換モジュールが提供され得る。

　（１６）ここで開示された実施形態の光電変換モジュールでは、封止層の屈折率は、複合誘電体層のうち半導体基板から最も遠い第２の誘電体層の屈折率よりも小さくてもよい。封止層の屈折率を、複合誘電体層のうち半導体基板から最も遠い第２の誘電体層の屈折率よりも小さくすることによって、半導体基板と封止層との間の屈折率の変化が緩やかになり得る。ここで開示された実施形態の光電変換モジュールによれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（１７）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、第１の表面と第１の表面と反対側の第２の表面とを有する半導体基板と、半導体基板の第１の表面上に設けられるとともに、窒化シリコンで形成された誘電体層とを備える。誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の部分は、誘電体層において最も小さな窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。誘電体層のうち半導体基板から最も遠い第２の部分は、誘電体層において最も大きな窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する。誘電体層は、第１の部分と第２の部分との間に第１の領域を含む。第１の領域のうち半導体基板に最も近い第３の部分から第１の領域のうち半導体基板から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加する。

　誘電体層は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域を含むため、誘電体層は、半導体基板と光電変換素子の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができる。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　また、ここで開示された実施形態の光電変換素子の誘電体層は、半導体基板と光電変換素子の周囲に存在する物質との間の屈折率の変化を緩やかにすることができるため、入射光に対する光電変換素子の反射率を大きく増加させることなく、誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の部分の窒化シリコン中の窒素のモル分率が低くなり得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層が形成され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子では、誘電体層は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域を含む。第１の領域は、各々が微小厚さを有するとともに、窒素のモル分率が互いに異なる、非常に多数の窒化シリコン層が積層された複合誘電体層であると近似的にみなすことができる。基板上に積層される窒化シリコン層の層数を増やすと、窒化シリコン層のパッシベーション特性が向上する。そのため、第１の領域を含む誘電体層は、向上されたパッシベーション特性を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（１８）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、誘電体層の第１の部分における窒素のモル分率は、０．２０以下であってもよい。誘電体層の第１の部分における窒素のモル分率を０．２０以下とすることによって、誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の部分の屈折率が、半導体基板の屈折率に近づき得る。誘電体層の第１の部分と半導体基板の第１の表面との界面において、光電変換素子に入射する光が反射することが抑制され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　また、窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。誘電体層のうち半導体基板に最も近い第１の部分における窒素のモル分率を０．２０以下とすることによって、光電変換素子のパッシベーション特性がさらに向上され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（１９）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、誘電体層の第２の部分における窒素のモル分率は、０．３８以上であってもよい。誘電体層の第２の部分における窒素のモル分率を０．３８以上とすることによって、誘電体層のうち半導体基板から最も遠い第２の部分の屈折率が、光電変換素子の周囲に存在する物質の屈折率に近づき得る。誘電体層の第２の部分と光電変換素子の周囲に存在する物質との界面において、光電変換素子に入射する光が反射することが抑制され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、入射光に対してさらに低減された反射率を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率をさらに向上させることができる。

　（２０）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、誘電体層は、誘電体層の第１の部分から誘電体層の第２の部分に向かう方向、すなわち誘電体層の厚さ方向に沿って窒化シリコン中の窒素のモル分率が一定である第２の領域をさらに含んでもよい。第２の領域は誘電体層の第１の部分を含んでもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、誘電体層のうち第１の部分を含む領域に、最も小さな窒素のモル分率を有する窒化シリコンが厚く形成され得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成される。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（２１）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、誘電体層の第２の領域は、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有してもよい。誘電体層の第２の領域が１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有するため、光電変換素子のパッシベーション特性がさらに向上され得るとともに、多くの光が光電変換素子内に入射され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性を有するとともに、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上された光電変換素子が提供され得る。

　（２２）ここで開示された実施形態の光電変換素子において、第１の領域の第４の部分から第１の領域の第３の部分に向かうにつれて、窒素のモル分率の増加率が減少してもよい。誘電体層の第１の領域のうち半導体基板から最も遠い第４の部分から誘電体層の第１の領域のうち半導体基板に最も近い第３の部分に向かうにつれて、窒素のモル分率の増加率が減少するため、誘電体層のうち第１の部分を含む領域に、比較的小さな窒素のモル分率を有する窒化シリコンが厚く形成され得る。窒化シリコンは、窒素のモル分率が減少するとパッシベーション特性が向上するという性質を有する。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面の近くに、高いパッシベーション特性を有する窒化シリコン層がより大きな厚さで形成され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（２３）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の導電型を有する第１の非晶質半導体層と、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の非晶質半導体層とをさらに備えてもよい。第１の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の非晶質半導体層と電気的に接続されてもよい。第２の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第２の非晶質半導体層と電気的に接続されてもよい。

　ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の電極及び第２の電極は、光の入射面である半導体基板の第１の表面側に設けられていない。光電変換素子に入射する光が第１の電極及び第２の電極によって遮られない。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（２４）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板と第１の非晶質半導体層との間に第１のｉ型非晶質半導体層をさらに備えてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子３では、半導体基板は、非晶質半導体層（第１のｉ型非晶質半導体層）と接してもよい。そのため、半導体基板の第１の表面側から入射する光によって半導体基板内に生成されたキャリアが半導体基板の第２の表面において再結合することが低減され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　（２５）ここで開示された実施形態の光電変換素子は、半導体基板と第２の非晶質半導体層との間に第２のｉ型非晶質半導体層をさらに備えてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板は、非晶質半導体層（第２のｉ型非晶質半導体層）と接してもよい。そのため、半導体基板の第１の表面側から入射する光によって半導体基板内に生成されたキャリアが半導体基板の第２の表面において再結合することが低減され得る。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、さらに向上されたパッシベーション特性と高い開放電圧Ｖ_OCとを有する光電変換素子が提供され得る。

　また、ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の非晶質半導体層と第２の非晶質半導体層とは、第２のｉ型非晶質半導体層によって分離されてもよく、第１の非晶質半導体層は第２の非晶質半導体層に接しなくてもよい。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（２６）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板は、半導体基板の第２の表面に、第１の導電型を有する第１の不純物含有領域と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域とを含んでもよい。第１の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の不純物含有領域と電気的に接続されてもよい。第２の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域と電気的に接続されてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の電極及び第２の電極は、光の入射面である半導体基板の第１の表面側に設けられていない。光電変換素子に入射する光が第１の電極及び第２の電極によって遮られない。ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、高い短絡電流Ｊ_SCが得られ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（２７）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、第１の電極は、半導体基板の第２の表面上に設けられるとともに、第１の導電型を有する半導体基板と電気的に接続されてもよい。半導体基板は、半導体基板の第１の表面に、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の不純物含有領域を含んでもよい。第２の電極は、半導体基板の第１の表面上に設けられるとともに、第２の不純物含有領域と電気的に接続されてもよい。ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面上に設けられた誘電体層は、窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に変化する第１の領域を含む。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換素子によれば、入射光に対してさらに低減された反射率を有するとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子が提供され得る。

　（２８）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板は、半導体基板の第２の表面に、第１の導電型を有する不純物を半導体基板よりも多く含む第１の不純物含有領域をさらに含んでもよい。第１の不純物含有領域は第１の導電型を有する不純物を半導体基板よりも多く含むため、第１の不純物含有領域は、裏面電界層として機能することができる。半導体基板と第１の不純物含有領域との界面において第１のエネルギーバンドに形成された障壁と電界とによって、半導体基板と第１の不純物含有領域との界面に近づく半導体基板中の少数キャリアは、半導体基板の内部に押し戻される。半導体基板の第２の表面において、半導体基板中の少数キャリアと多数キャリアとが再結合することが抑制され得る。半導体基板と第１の不純物含有領域との界面において第２のエネルギーバンドに形成される電界によって、半導体基板中の多数キャリアを第１の電極へ高い効率で導くことができる。ここで開示された実施形態の光電変換素子は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（２９）ここで開示された実施形態の光電変換素子では、半導体基板の第１の表面に、第１の表面における光反射率を低下させる凹凸構造が設けられてもよい。光の入射面である半導体基板の第１の表面上に凹凸構造を設けることによって、より多くの光が光電変換素子内に入射され得る。ここで開示された実施形態実施の形態の光電変換素子によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（３０）ここで開示された実施形態の光電変換モジュールは、以上に述べた光電変換素子と、誘電体層上に設けられた封止層と、封止層上に設けられた透明部材とを備える。そのため、ここで開示された実施形態の光電変換モジュールによれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができるとともに、向上されたパッシベーション特性を有する光電変換素子を備える光電変換モジュールが提供され得る。

　（３１）ここで開示された実施形態の光電変換モジュールでは、封止層の屈折率は、誘電体層の第２の部分の屈折率よりも小さくてもよい。封止層の屈折率を、誘電体層の第２の部分の屈折率よりも小さくすることによって、半導体基板と封止層との間の屈折率の変化が緩やかになり得る。ここで開示された実施形態の光電変換モジュールによれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　（３２）ここで開示された実施形態の光電変換モジュールでは、透明部材の屈折率は、封止層の屈折率よりも小さくてもよい。透明部材の屈折率を封止層の屈折率よりも小さくすることによって、半導体基板と透明部材の変化が緩やかになり得る。ここで開示された実施形態の光電変換モジュールによれば、入射光に対する反射率をさらに低減することができ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が向上され得る。

　今回開示された実施形態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。例えば、実施の形態１及び実施の形態２の１つの変形例では、半導体基板１１、第１の非晶質半導体層１３、第２の非晶質半導体層１５は、それぞれ、ｐ型半導体基板、ｎ型非晶質半導体層、ｐ型非晶質半導体層であってもよい。実施の形態３の１つの変形例では、半導体基板１１、第１の不純物含有領域３３、第２の不純物含有領域３５は、それぞれ、ｐ型半導体基板、ｎ型の不純物含有領域、ｐ型の不純物含有領域であってもよい。実施の形態４の１つの変形例では、半導体基板１１、第１の不純物含有領域４３、第２の不純物含有領域４５は、それぞれ、ｎ型半導体基板、ｎ型の不純物含有領域、ｐ型の不純物含有領域であってもよい。実施の形態３及び４の別の変形例では、複合誘電体層１６は、３層以上の誘電体層であってもよい。実施の形態５から実施の形態７の１つの変形例では、半導体基板１１、第１の非晶質半導体層１３、第２の非晶質半導体層１５は、それぞれ、ｐ型半導体基板、ｎ型非晶質半導体層、ｐ型非晶質半導体層であってもよい。実施の形態８の１つの変形例では、半導体基板１１、第１の不純物含有領域３３、第２の不純物含有領域３５は、それぞれ、ｐ型半導体基板、ｎ型の不純物含有領域、ｐ型の不純物含有領域であってもよい。実施の形態９の１つの変形例では、半導体基板１１、第１の不純物含有領域４３、第２の不純物含有領域４５は、それぞれ、ｎ型半導体基板、ｎ型の不純物含有領域、ｐ型の不純物含有領域であってもよい。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。

　１，１ａ，１ｂ，１ｃ，３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ　光電変換素子、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ　光電変換モジュール、１１　半導体基板、１１ａ　第１の表面、１１ｂ　第２の表面、１２　第１のｉ型非晶質半導体層、１３　第１の非晶質半導体層、１４　第２のｉ型非晶質半導体層、１５　第２の非晶質半導体層、１６　複合誘電体層、１６ａ　第１の誘電体層、１６ｂ　第２の誘電体層、１６ｃ　第３の誘電体層、１６ｄ　第４の誘電体層、１７　第１の電極、１７ａ　第１の電極前駆体、１８　第２の電極、１８ａ　第２の電極前駆体、２１　エッチングペースト、２３　エッチングマスク、２６　封止層、２８　透明部材、３２　第５の誘電体層、３２ａ　貫通孔、３３，４３　第１の不純物含有領域、３５，４５　第２の不純物含有領域、３６　第１の拡散防止マスク、３６ａ　開口部、３７　第１のエッチングペースト、３８　第２の拡散防止マスク、３８ａ　開口部、４１　第６の誘電体層、４２　第７の誘電体層、６６　第１の誘電体層、６６ａ　第１の部分、６６ｂ　第２の部分、６６ｆ　第１の領域、６６ｓ　第２の領域。

Claims

　第１の表面と前記第１の表面と反対側の第２の表面とを有する半導体基板と、
　前記半導体基板の前記第１の表面上に設けられる複合誘電体層とを備え、前記複合誘電体層は、各々が窒化シリコンで形成された３層以上の誘電体層を含み、さらに、
　第１の電極と、
　第２の電極とを備え、
　前記複合誘電体層中の互いに隣接する一組の前記誘電体層の各々において、前記半導体基板側に位置する一方の前記誘電体層は、前記半導体基板側とは反対側に位置する他方の前記誘電体層よりも小さな、前記窒化シリコン中の窒素のモル分率を有する、光電変換素子。
　前記複合誘電体層中の窒素のモル分率は、前記半導体基板に近づくにつれて、階段状に減少する、請求項１に記載の光電変換素子。
　前記複合誘電体層のうち前記半導体基板に最も近い第１の誘電体層における前記窒素のモル分率は、０．２０以下である、請求項１または請求項２に記載の光電変換素子。
　前記第１の誘電体層の厚さは、前記複合誘電体層に含まれる他の各誘電体層の厚さよりも薄い、請求項３に記載の光電変換素子。
　前記複合誘電体層のうち前記半導体基板に最も近い前記第１の誘電体層は、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有する、請求項３または請求項４に記載の光電変換素子。
　前記複合誘電体層のうち前記半導体基板から最も遠い第２の誘電体層における前記窒素のモル分率は、０．３８以上である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光電変換素子。
　前記複合誘電体層は、各々が窒化シリコンで形成された４層以上の誘電体層である、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光電変換素子。
　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光電変換素子と、
　前記複合誘電体層上に設けられた封止層と、
　前記封止層上に設けられた透明部材とを備える、光電変換モジュール。
　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光電変換素子と、
　前記複合誘電体層上に設けられた封止層と、
　前記封止層上に設けられた透明部材とを備え、
　前記封止層の屈折率は、前記複合誘電体層のうち前記半導体基板から最も遠い第２の誘電体層の屈折率よりも小さい、光電変換モジュール。
　第１の表面と前記第１の表面と反対側の第２の表面とを有する半導体基板と、
　前記半導体基板の前記第１の表面上に設けられるとともに、窒化シリコンで形成された誘電体層と、
　第１の電極と、
　第２の電極とを備え、
　前記誘電体層のうち前記半導体基板に最も近い第１の部分は、前記誘電体層において最も小さな前記窒化シリコン中の窒素のモル分率を有し、
　前記誘電体層のうち前記半導体基板から最も遠い第２の部分は、前記誘電体層において最も大きな前記窒化シリコン中の窒素のモル分率を有し、
　前記誘電体層は、前記第１の部分と前記第２の部分との間に第１の領域を含み、前記第１の領域のうち前記半導体基板に最も近い第３の部分から前記第１の領域のうち前記半導体基板から最も遠い第４の部分に向かうにつれて、前記窒化シリコン中の窒素のモル分率が連続的に増加する、光電変換素子。
　前記誘電体層の前記第１の部分における前記窒素のモル分率は、０．２０以下である、請求項１０に記載の光電変換素子。
　前記誘電体層の前記第２の部分における前記窒素のモル分率は、０．３８以上である、請求項１０または請求項１１に記載の光電変換素子。
　前記誘電体層は、前記誘電体層の前記第１の部分から前記誘電体層の前記第２の部分に向かう方向に沿って前記窒化シリコン中の窒素のモル分率が一定である第２の領域をさらに含み、前記第２の領域は前記第１の部分を含む、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の光電変換素子。
　前記誘電体層の前記第２の領域は、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚さを有する、請求項１３に記載の光電変換素子。
　前記第１の領域の前記第４の部分から前記第１の領域の前記第３の部分に向かうにつれて、前記窒素のモル分率の増加率が減少する、請求項１０から請求項１４のいずれか一項に記載の光電変換素子。
　請求項１０から請求項１５のいずれか一項に記載の光電変換素子と、
　前記誘電体層上に設けられた封止層と、
　前記封止層上に設けられた透明部材とを備える、光電変換モジュール。
　前記封止層の屈折率は、前記誘電体層の前記第２の部分の屈折率よりも小さい、請求項１６に記載の光電変換モジュール。
　前記透明部材の屈折率は、前記封止層の屈折率よりも小さい、請求項８または請求項１６に記載の光電変換モジュール。