JP3697199B2 - 太陽電池の製造方法および太陽電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池の製造方法および太陽電池に関し、特にｐｉｎ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を改良した太陽電池の製造方法および太陽電池に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
ｐｉｎ構造の薄膜結晶シリコン層（微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層）を有する太陽電池においては、発電層であるｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を高品質化（主に（１１０）優先配向、低欠陥密度等）することが光電変換効率を向上に有用であることが知られている。（１１０）優先配向とは、一般にＸ線回折パターンにおいて（２２０）面からの回折強度と他の面からの回折強度を比較して判断するが、ここではプラズマＣＶＤにより製膜した薄膜シリコン結晶における主なピークである（２２０）面と（１１１）面との回折強度の比を（１１０）配向比として定義する。
【０００３】
ところで、電子技術総合研究所彙報６３巻第１号、第２号にはｉ型の微結晶Ｓｉ層（ｉ層）をＳｉＨ₄ガスを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ装置のチャンバ内に導入して、チャンバ内にプラズマを発生するとともに、雰囲気温度（製膜される被処理基板の温度）を３５０℃を超える高温にして製膜することにより、そのｉ層が（１１０）優先配向を顕著に示すことが開示されている。しかしながら、例えば透明絶縁性基板面から光を入射し、ｐｉｎ構造の薄膜結晶シリコン（微結晶Ｓｉまたは多結晶Ｓｉ）を有するタイプの太陽電池の製造において、前記ｉ層を３００℃を超える高温で製膜すると、次のような問題を生じる。
【０００４】
すなわち、最も単純な構造の太陽電池は図１２に示すように透明絶縁性基板１０１上に第１透明電極１０２、ｐ型の微結晶Ｓｉ層（ｐ層）１０３、ｉ型微結晶Ｓｉ層（ｉ層）１０４、ｎ型微結晶Ｓｉ層（ｎ層）１０５、第２透明電極１０６、さらに裏面電極１０７を順次形成することにより製造される。前記第１、第２の透明電極１０２，１０６は、通常、酸化錫のような金属酸化物が使用されるが、前記ｉ層１０４を製膜するときに原料ガスであるＨ₂またはＳｉＨ₄ガスに由来する水素ラジカルがプラズマ中で発生する。この水素ラジカルは、図１３に示すように前記ｐ層１０３を拡散し、さらに下側の第１透明電極１０２に達すると、還元反応によりその電極材料である金属酸化物の酸素の引き抜きが生じる。前記還元反応は、高温でｉ層１０４を製膜した場合に顕著に促進されるため、前記第１透明電極１０２は透明度が下がり、光の透過性が低下して、光電変換効率の低下が起きる。
【０００５】
また、前記透明絶縁性基板１０１を高温に加熱することにより図１４に示すようにｐ層１０３からｉ層１０４へのｐ型不純物（例えばボロン等）の拡散が促進されてｐｉ接合界面のｉ層１０４側にｐ型拡散層１０８が形成されるため、接合界面の電気特性が劣化して漏れ電流が増加し、光電変換効率の低下が起きる。
【０００６】
したがって、従来のように（１１０）優先配向を有するｉ型微結晶Ｓｉ層１０４を製膜するために基板温度を高温にすると、透明電極１０２の光学的特性の劣化やｐｉ接合界面へのｐ型拡散層１０８の生成による電気特性の劣化が生じ、光電変換効率の低下を招く問題を生じる。
【０００７】
また、透明絶縁性基板上に裏面電極、第１透明電極、ｎ型の微結晶Ｓｉ層（ｎ層）、ｉ型微結晶Ｓｉ層（ｉ層）、ｐ型微結晶Ｓｉ層（ｐ層）および第２透明電極を順次形成した構造を有し、第２透明電極側から光を入射させる太陽電池においても、ｉ層を前述したように３００℃を超える高温で製膜すると、第１透明電極の光透過性の低下、ｎｉ接合界面のｉ層側へのｎ型不純物層の形成による光電変換効率の低下を招く。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、透明絶縁性基板上に第１透明電極、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層、第２透明電極および裏面電極を順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる構造の太陽電池の製造において、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を従来技術に比べてより低温で、かつ低コストで製膜することによって前記第１透明電極の光透過性の低下、ｐｉ接合界面またはｎｉ接合界面での電気特性の劣化を招くことなく、前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を（１１０）優先配向させることを可能にした太陽電池の製造方法を提供しようとするものである。
【０００９】
本発明は、透明絶縁性基板上に裏面電極、第１透明電極、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層および第２透明電極を順次形成し、前記第２透明電極側から光を入射させる構造の太陽電池の製造において、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を従来技術に比べてより低温で、かつ低コストで製膜することによって前記第１透明電極の光透過性の低下、ｐｉ接合界面またはｎｉ接合界面での電気特性の劣化を招くことなく、前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を（１１０）優先配向させることを可能にした太陽電池の製造方法を提供しようとするものである。
【００１０】
本発明は、（１１０）優先配向性を示すｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を含むｐｉｎ構造の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有する太陽電池を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、透明絶縁性基板上に第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極と、裏面電極とを順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる太陽電池を製造するに際し、
反応容器と、この反応容器に原料ガスを供給するためのガス供給手段と、前記反応容器内のガス排出するための排出手段と、前記反応容器内に配置された放電用はしご型電極と、この放電用はしご型電極にグロー放電発生用電力を供給するための電源と、前記反応容器内に前記放電用はしご型電極と離間して平行に配置され、加熱用ヒーターを内蔵した支持電極とを備えるＣＶＤ装置を用い、
前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、前記ＣＶＤ装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物を支持させて加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスを前記原料ガスとして前記塩素化ケイ素系化合物ガスが前記ＳｉＨ ₄ と前記塩素化ケイ素系化合物ガスとの合計流量に対して１〜８０％の範囲になるように前記ガス供給手段から前記反応容器内に供給し、前記電源からはしご型電極に周波数６０ＭＨｚ以上のグロー放電発生用高周波電力を供給して前記反応容器内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させることにより製膜され、かつ塩素を１×１０ ¹⁸ ｃｍ ^-3 〜８×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、透明絶縁性基板上に裏面電極と、第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極とを順次形成し、前記第２透明電極側から光を入射させる太陽電池を製造するに際し、
反応容器と、この反応容器に原料ガスを供給するためのガス供給手段と、前記反応容器内のガス排出するための排出手段と、前記反応容器内に配置された放電用はしご型電極と、この放電用はしご型電極にグロー放電発生用高周波電力を供給するための電源と、前記反応容器内に前記放電用はしご型電極と離間して平行に配置され、加熱用ヒーターを内蔵した支持電極とを備えるＣＶＤ装置を用い、
前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、前記ＣＶＤ装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物を支持させて加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスを前記原料ガスとして前記塩素化ケイ素系化合物ガスが前記ＳｉＨ ₄ と前記塩素化ケイ素系化合物ガスとの合計流量に対して１〜８０％の範囲になるように前記ガス供給手段から前記反応容器内に供給し、前記電源からはしご型電極に周波数６０ＭＨｚ以上のグロー放電発生用電力を供給して前記反応容器内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させることにより製膜され、かつ塩素を１×１０ ¹⁸ ｃｍ ^-3 〜８×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る太陽電池は、透明絶縁性基板上に第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極と、裏面電極とが順次形成され、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる太陽電池において、
前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を１×１０¹⁸ｃｍ^-3〜８×１０²⁰ｃｍ^-3含有することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明に係る別の太陽電池は、透明絶縁性基板上に裏面電極と、第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極とが順次形成され、前記第２透明電極側から光を入射させる太陽電池において、
前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を１×１０¹⁸ｃｍ^-3〜８×１０²⁰ｃｍ^-3含有することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、以下に説明する実施形態の太陽電池の製造におけるｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層などの形成に用いられるプラズマＣＶＤ装置を示す概略図、図２は図１のＣＶＤ装置に組み込まれる放電用はしご型電極を示す斜視図である。
【００１７】
接地された反応容器１内には、図２に示す構造の放電用はしご型２が起立して配置されている。図示しない加熱ヒーターを内蔵した陽極３は、前記反応容器１内に前記はしご型電極２と所望距離離間して平行に配置されている。このようなはしご型電極２および陽極３の配置において、それらの対向面を前面、反対側の面を後面と称する。前記陽極３は、被処理基板を保持する機能を有する。
【００１８】
高周波電源４は、インピーダンス整合器５を通して前記はしご型電極２に接続されている。原料ガスを供給するためのガス供給管６は、その先端が前記はしご型電極２の背面に位置するように前記反応容器１内に挿入されている。排気管７は、前記陽極３の背面に位置する前記反応容器１の側面に連結され、かつ他端が図示しない真空ポンプのような排気部材に連結されている。
【００１９】
（第１実施形態）
本発明に係る透明絶縁性基板側から光を入射するタイプの太陽電池の製造方法を前述した図１および図２に示すプラズマＣＶＤ装置を参照して説明する。
【００２０】
（第１工程）
透明絶縁性基板上に第１透明電極を形成する。
【００２１】
前記透明絶縁性基板は、例えば光透過を示す青板ガラスから作られる。
【００２２】
前記第１透明電極は、例えば酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のような金属酸化物から作られる。ここでは、水素による第１透明電極の還元を抑制するため数十ｎｍの厚さの酸化亜鉛膜（図示せず）を第１透明電極上へ形成する。
【００２３】
（第２工程）
前述した図１に示すプラズマＣＶＤ装置の陽極３に前記第１透明電極が形成された透明絶縁性基板を被処理物８として保持させ、被処理物８をリードを通して接地された反応容器１に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排気管７を通して前記反応容器１内を真空排気する。つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を所望温度に加熱する。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびｐ型不純物ガスをガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を所定の圧力に制御する。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８の第１透明電極上にｐ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜する。
【００２４】
前記ｐ型不純物としては、例えばＢ₂Ｈ₆等を用いることができる。
【００２５】
（第３工程）
ｐ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気する。つづいて、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスをガス供給管６を通して導入し、反応容器１内の所定の圧力に制御する。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から周波数が６０ＭＨｚ以上の高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｐ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層上にｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜する。
【００２６】
前記塩素化ケイ素系化合物ガスを原料ガスに添加することによって、前記陽極３の加熱ヒーターによる被処理物の透明絶縁性基板を１２０〜３００℃の比較的低温の加熱条件の下で（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜することが可能になる。なお、この透明絶縁性基板の加熱温度を１２０℃未満にすると、（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜が困難になる虞がある。一方、透明絶縁性基板の加熱温度が３００℃を超える高温にすると、製膜時にＳｉＨ₄ガスに由来するプラズマ中の水素ラジカルが前記ｐ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を拡散し、さらに下側の金属酸化物からなる第１透明電極に達して還元し、金属酸化物の酸素の引き抜きが生じて光の透過性が低下して、光電変換効率の低下が起こったり、ｐ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層のｐ型不純物がｐｉ接合界面に拡散して電気特性の劣化が生じ、光電変換効率の低下を招いたりする虞がある。
【００２７】
前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記ＳｉＨ₄と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に対して流量比で１〜８０％の範囲にて前記反応容器１に供給することが好ましい。前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比を１％未満にすると、１２０〜３００℃の比較的低温の加熱条件の下では膜質が良好なｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜することが困難になる。一方、前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比が８０％を超えると、ｉ型微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層がＣｌ、Ｃｌ₂等にエッチングされ製膜速度が低下する、またｉ型Ｓｉ層がアモルファス化する虞がある。より好ましい前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比は、１０％〜４０％である。
【００２８】
前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比を１〜８０％に設定することにより塩素を１×１０¹⁸ｃｍ^-3〜８×１０²⁰ｃｍ^-3含有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を形成することが可能になる。前記ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素含有量を１×１０¹⁸ｃｍ^-3未満にすると、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層における（１１０）優先配向を向上することが困難になる。一方、前記ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素含有量が８×１０²⁰ｃｍ^-3を超えると、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の膜質を劣化させる虞がある。より好ましいｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素含有量は２×１０¹⁹ｃｍ^-3〜４×１０²⁰ｃｍ^{-3 である。}
なお、前記塩素化ケイ素系化合物ガスをＳｉＨ₄とＨ₂とに混合するにあたり、Ｈ₂で希釈したガスを使用することを許容する。
【００２９】
前記反応容器内にプラズマを発生させる際の圧力は、０．５〜１０Ｔｏｒｒの範囲、より好ましくは０．５〜３．０Ｔｏｒｒの範囲に設定することが望ましい。
【００３０】
（第４工程）
ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気する。つづいて、この反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびｎ型不純物ガス（ＰＨ₃等）をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内の所定の圧力に制御する。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層上にｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜する。この後、前記被処理物をプラズマＣＶＤ層の反応容器１から取り出し、前記ｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層上に第２透明電極および裏面電極を順次形成して太陽電池を製造する。この太陽電池は、透明絶縁性基板側から太陽光のような光を入射させて前記ｐｉｎ構造の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層で光電変換させることにより起電される。
【００３１】
前記ｎ型不純物ガスとしては、例えばＰＨ₃等を用いることができる。
【００３２】
前記第２透明電極は、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫から作られる。
【００３３】
前記裏面電極は、例えばＡｌから作られる。
【００３４】
なお、前記太陽電池の製造において第１透明電極側からｐ型、ｉ型、ｎ型の微結晶Ｓｉ層を順次製膜してｐｉｎ構造としたが、ｎ型、ｉ型、ｐ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を順次製膜してｎｉｐ構造としてもよい。
【００３５】
また、前記第１透明電極と前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層との間に、ｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と同様なｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つアモルファスシリコン層を配置することを許容する。
【００３６】
以上、第１実施形態によれば透明絶縁性基板上に第１透明電極、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層、第２透明電極および裏面電極を順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる構造の太陽電池の製造において、プラズマＣＶＤ装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物を支持させて加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスを原料ガスとしてガス供給手段から前記反応容器内に供給し、前記電源からはしご型電極に周波数６０ＭＨｚ以上のグロー放電発生用電力を供給して前記反応容器内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させることによって、ｐ型（またはｎ型）の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を１２０〜３００℃の比較的低温の加熱条件の下で（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜することが可能になる。
【００３７】
すなわち、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂のような塩素化ケイ素系ガスを原料ガスの一成分として用いることによって、プラズマ中で塩素化ケイ素系ガスが分解して塩素を発生するため、シリコンの成長表面を水素の代わりに塩素で覆うことが可能になる。塩素は、水素に比べて原子寸法が大きいためにＳｉ層中に取り込まれ難く、（１１０）配向性を妨げる二次核の発生を抑制することができる。その結果、（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜することが可能になる。
【００３８】
したがって、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜時にＳｉＨ₄ガスに由来するプラズマ中の水素ラジカルが前記ｐ型（またはｎ型）の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を拡散し、さらに下側の酸化錫のような金属酸化物からなる第１透明電極に達して還元する反応を抑制することができる。その結果、金属酸化物の酸素の引き抜きを抑制して前記第１透明電極の光の透過性を維持できる。
【００３９】
また、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜時にｐ型（またはｎ型）の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層とのｐｉ接合界面（またはｎｉ接合界面）にｐ型（またはｎ型）の不純物が拡散するのを抑制できるため、前記接合界面での電気特性を良好な状態に維持することができる。
【００４０】
このように第１実施形態によれば、比較的低温で（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜でき、かつ前記第１透明電極の光の透過性を維持できるとともに、ｐｉ接合界面（またはｎｉ接合界面）での電気特性を良好な状態に維持することができるため、透明絶縁性基板側から太陽光のような光を入射した際、高い光電変換効率を示す太陽電池を製造することができる。
【００４１】
また、第１透明電極、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層、第２透明電極および裏面電極を順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる構造の太陽電池において、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素量を１×１０¹⁸〜８×１０²⁰ｃｍ^-3に規定することによって、（１１０）優先配向性を向上できるため、透明絶縁性基板側から太陽光のような光を入射した際、高い光電変換効率を示す太陽電池を得ることができる。
【００４２】
さらに、前記第１透明電極と前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層との間に、ｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層と同様なｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つアモルファスシリコン層を配置することによって、より一層光電変換効率の高い太陽電池を得ることができる。
【００４３】
（第２実施形態）
本発明に係る第２透明電極側から光を入射するタイプの太陽電池の製造方法を前述した図１および図２に示すプラズマＣＶＤ装置を参照して説明する。
【００４４】
（第１工程）
例えば光透過を示す青板ガラスから作られる透明絶縁性基板上に例えばＡｌからなる裏面電極を形成した後、この裏面電極上に例えば酸化錫、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のような金属酸化物から作られる第１透明電極を形成する。
【００４５】
（第２工程）
前述した図１に示すプラズマＣＶＤ装置の陽極３に前記第１透明電極が形成された透明絶縁性基板を被処理物８として保持させ、被処理物８をリードを通して接地された反応容器１に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排気管７を通して前記反応容器１内のガスを真空排気する。つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を所望温度に加熱する。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂および例えばＰＨ₃のようなｎ型不純物ガスをガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を所定の圧力に制御する。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８の第１透明電極上にｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜する。
【００４６】
（第３工程）
ｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気する。つづいて、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスをガス供給管６を通して導入し、反応容器１内の所定の圧力に制御する。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から周波数が６０ＭＨｚ以上の高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層上にｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜する。
【００４７】
前記塩素化ケイ素系化合物ガスを原料ガスに添加することによって、前記陽極３の加熱ヒーターによる被処理物の透明絶縁性基板を１２０〜３００℃の比較的低温の加熱条件の下で（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜することが可能になる。なお、この透明絶縁性基板の加熱温度を１２０℃未満にすると、（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜が困難になる虞がある。一方、透明絶縁性基板の加熱温度が３００℃を超える高温にすると、製膜時にＳｉＨ₄ガスに由来するプラズマ中の水素ラジカルが前記ｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を拡散し、さらに下側の金属酸化物からなる第１透明電極に達して還元し、金属酸化物の酸素の引き抜きが生じて光の透過性が低下して、光電変換効率の低下が起こったり、ｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層のｎ型不純物がｎｉ接合界面に拡散して電気特性の劣化が生じ、光電変換効率の低下を招いたりする虞がある。
【００４８】
前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記ＳｉＨ₄と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に対して流量比で１〜８０％の範囲にて前記反応容器１に供給することが好ましい。前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比を１％未満にすると、１２０〜３００℃の比較的低温の加熱条件の下で膜質が良好なｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜することが困難になる。一方、前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比が８０％を超えると、ｉ型微結晶Ｓｉまたは多結晶Ｓｉ層がＣｌ、Ｃｌ₂等にエッチングされ製膜速度が低下する、またｉ型Ｓｉ層がアモルファス化する虞がある。より好ましい前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比は、１０％〜４０％である。
【００４９】
前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比を１〜８０％に設定することにより塩素を１×１０¹⁸ｃｍ^-3〜８×１０²⁰ｃｍ^-3含有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を形成することが可能になる。前記ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素含有量を１×１０¹⁸ｃｍ^-3未満にすると、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層における（１１０）優先配向を向上することが困難になる。一方、前記ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素含有量が８×１０²⁰ｃｍ^-3を超えると、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の膜質を劣化させる虞がある。より好ましいｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素含有量は２×１０¹⁹ｃｍ^-3〜４×１０²⁰ｃｍ^{-3 である。}
なお、前記塩素化ケイ素系化合物ガスをＳｉＨ₄とＨ₂とに混合するにあたり、Ｈ₂で希釈することを許容する。
【００５０】
前記反応容器内にプラズマを発生させる際の圧力は、０．５〜１０Ｔｏｒｒの範囲、より好ましくは０．５〜３．０Ｔｏｒｒの範囲に設定することが望ましい。
【００５１】
前記高周波電源から放電用はしご型電極に供給する高周波電力は、６０ＭＨｚ以上の周波数を有することが好ましい。
【００５２】
（第４工程）
ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜した後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気する。つづいて、この反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ、Ｈおよび例えばＢ₂Ｈ₆のようなｐ型不純物ガスをガス供給管６を通して導入し、反応容器１内の所定の圧力に制御する。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層上にｐ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜する。この後、前記被処理物をプラズマＣＶＤ層の反応容器１から取り出し、前記ｐ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層上に例えば酸化錫、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のよう金属酸化物からなる第２透明電極を形成して太陽電池を製造する。この太陽電池は、第２透明電極側から太陽光のような光を入射させて前記ｐｉｎ構造の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層で光電変換させることにより起電される。
【００５３】
なお、前記太陽電池の製造において第１透明電極側からｎ型、ｉ型、ｐ型の微結晶Ｓｉ層を順次製膜してｎｉｐ構造としたが、ｐ型、ｉ型、ｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を順次製膜してｐｉｎ構造としてもよい。
【００５４】
また、前記ｎｉｐ構造またはｐｉｎ構造を持つ微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層と前記第２透明電極との間に、ｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層と同様なｎｉｐ構造またはｐｉｎ構造を持つアモルファスシリコン層を配置することを許容する。
【００５５】
以上、第２実施形態によれば透明絶縁性基板上に裏面電極、第１透明電極、ｎｉｐ構造またはｐｉｎ構造を持つ微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層、第２透明電極を順次形成し、前記第２透明電極側から光を入射させる構造の太陽電池の製造において、プラズマＣＶＤ装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物を支持させて加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスを原料ガスとしてガス供給手段から前記反応容器内に供給し、前記電源からはしご型電極に周波数６０ＭＨｚ以上のグロー放電発生用電力を供給して前記反応容器内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させることによって、ｎ型（またはｐ型）の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層上に１２０〜３００℃の比較的低温の加熱条件の下で前述した第１実施形態と同様な作用により（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜することができる。
【００５６】
したがって、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜時にＳｉＨ₄ガスに由来するプラズマ中の水素ラジカルが前記ｎ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を拡散し、さらに下側の酸化錫のような金属酸化物からなる第１透明電極に達して還元する反応を抑制することができる。その結果、金属酸化物の酸素の引き抜きを抑制して前記第１透明電極の光の透過性を維持できる。
【００５７】
また、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層の製膜時にｎ型（またはｐ型）の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層とのｎｉ接合界面（またはｐｉ接合界面）にｎ型（またはｐ型）の不純物が拡散するのを抑制できるため、前記接合界面での電気特性を良好な状態に維持することができる。
【００５８】
このように第２実施形態によれば、比較的低温で（１１０）優先配向性を有するｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層を製膜でき、かつ前記第１透明電極の光の透過性を維持できるとともに、ｎｉ接合界面（またはｐｉ接合界面）での電気特性を良好な状態に維持することができるため、第２透明電極側から太陽光のような光を入射した際、高い光電変換効率を示す太陽電池を製造することができる。
【００５９】
また、透明絶縁性基板上に裏面電極、第１透明電極、ｎｉｐ構造またはｐｉｎ構造を持つ微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層および第２透明電極を順次形成し、前記第２透明電極側から光を入射させる構造の太陽電池において、ｉ型の微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層中の塩素量を１×１０¹⁸〜８×１０²⁰ｃｍ^-3に規定することによって、（１１０）優先配向性を向上できるため、第２透明電極側から太陽光のような光を入射した際、高い光電変換効率を示す太陽電池を得ることができる。
【００６０】
さらに、前記ｎｉｐ構造またはｐｉｎ構造を持つ微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層と前記第２透明電極との間に、ｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶Ｓｉ層または多結晶Ｓｉ層と同様なｎｉｐ構造またはｐｉｎ構造を持つアモルファスシリコン層を配置することによって、より一層光電変換効率の高い太陽電池を得ることができる。
【００６１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００６２】
（実施例１）
この実施例１では、透明絶縁性基板側から光を入射するタイプでｐｉｎ構造が微結晶Ｓｉからなる太陽電池の製造工程を図３を参照して説明する。
【００６３】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板１１上に酸化錫（ＳｎＯ₂）からなる第１透明電極１２を形成した。
【００６４】
次いで、前述した図１に示すプラズマＣＶＤ装置におけるｐ層製膜用の反応容器１内の陽極３に前記透明電極１２が形成された透明絶縁性基板１１を被処理物８として保持し、被処理物８をリードを通して接地された反応容器１に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排気管７を通して前記反応容器１内を１×１０^{− 8}Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１６０℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＢ₂Ｈ₆をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を５００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から周波数１００ＭＨｚの高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８の第１透明電極１２上に厚さ３０ｎｍのｐ型微結晶Ｓｉ層１３を製膜した。
【００６５】
次いで、ｐ型微結晶Ｓｉ層１３を製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｉ層製膜用の反応容器１内に被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１９０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器内１に原料ガスであるＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＨ₂との混合ガスをガス供給管６を通して導入した後、反応容器１内の圧力を２Ｔｏｒｒに制御した。このとき、前記各ガスの量はＳｉＨ₄：３〜７ｓｃｃｍ、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂（１％水素希釈）：５０〜２００ｓｃｃｍ、Ｈ₂：１００〜２５０ｓｃｃｍとした。また、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂は全Ｓｉガスの流量に対して流量比で１０〜４０％の範囲であった。原料ガスを導入した後、反応容器１内の温度及び圧力を十分安定させた後、高周波電源４からインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に周波数１００ＭＨｚ、７０ｍＷ/ｃｍ²の高周波電力を供給することによりプラズマを発生させ、前記ｐ型微結晶Ｓｉ層１３上に厚さ１５００ｎｍのｉ型微結晶Ｓｉ層１４の製膜した。このｉ型微結晶Ｓｉ層１４は、塩素を６×１０¹⁹ｃｍ^-3含有されていた。
【００６６】
次いで、ｉ型微結晶Ｓｉ層１４の製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｎ層製膜用の反応容器１内へ被処理物８を移動し同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１６０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、この反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＰＨ₃をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を７００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｉ型微結晶Ｓｉ層１４上に厚さ３０ｎｍのｎ型微結晶Ｓｉ層１５を製膜した。この後、前記被処理物をプラズマＣＶＤ層の反応容器１から取り出し、前記ｎ型微結晶Ｓｉ層１５に酸化インジウム（ＩＴＯ）からなる第２透明電極１６およびＡｌからなる裏面電極１７を順次形成して図３に示す太陽電池を製造した。
【００６７】
（比較例１）
反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄（流量：４〜８ｓｃｃｍ）およびＨ₂（流量：２５０〜３５０ｓｃｃｍ）をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内の圧力を２Ｔｏｒｒに制御し、反応容器１内の温度及び圧力を十分安定させた後、高周波電源４からインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に周波数１００ＭＨｚ、７０ｍＷ/ｃｍ²の高周波電力を供給することによりプラズマを発生させ、前記ｐ型微結晶Ｓｉ層上に厚さ１５００ｎｍのｉ型微結晶Ｓｉ層１４を製膜した以外、実施例１と同様な方法により太陽電池を製造した。
【００６８】
実施例１および比較例１で製膜したｉ型微結晶Ｓｉ層の（１１０）配向比を調べた。その結果を下記表１に示す。
【００６９】
【表１】

【００７０】
前記表１から明らかなようにＳｉＨ₂Ｃｌ₂を全Ｓｉガスの流量に対して流量比で１０〜４０％の範囲で添加した原料ガスを用いて製膜した実施例１のｉ型微結晶Ｓｉ層は、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂を添加せずＳｉＨ₄およびＨ₂からなる原料ガスを用いて製膜した比較例１のｉ型微結晶Ｓｉ層に比べて（１１０）配向比が5倍以上の２９の値を示すことがわかる。
【００７１】
また、実施例１および比較例１の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、試料温度：室温）をそれらの透明絶縁性基板側から入射し、発電特性を評価した。その結果を図４に示す。
【００７２】
図４から明らかなように実施例１の太陽電池は、比較例１の太陽電池に比べて短絡電流が向上されることがわかる。これは、実施例１の太陽電池を構成するｉ型微結晶Ｓｉ層の（１１０）配向比が向上されたためである。
【００７３】
（実施例２）
この実施例２では、透明絶縁性基板側から光を入射するタイプでｐｉｎ構造が多結晶Ｓｉからなる太陽電池の製造工程を図５を参照して説明する。
【００７４】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板１１上に酸化錫からなる第１透明電極１２を形成した。
【００７５】
次いで、前述した図１に示すプラズマＣＶＤ装置におけるｐ層製膜用反応容器１内の陽極３に前記透明電極１２が形成された透明絶縁性基板１１を被処理物８として保持し、被処理物８をリードを通して接地された反応容器１に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排気管７を通して前記反応容器１内を１×１０^-8Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１８０℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＢ₂Ｈ₆をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を５００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から周波数１００ＭＨｚの高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８の第１透明電極１２上に厚さ３００ｎｍのｐ型多結晶Ｓｉ層１８を製膜した。
【００７６】
次いで、ｐ型多結晶Ｓｉ層１８を製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｉ層製膜用の反応容器１内に被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を２１０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器内１に原料ガスであるＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＨ₂との混合ガスをガス供給管６を通して導入した後、反応容器１内の圧力を１.０Ｔｏｒｒに制御した。このとき、前記各ガスの量はＳｉＨ₄：５〜１０ｓｃｃｍ、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂（１％水素希釈）：１００〜２００ｓｃｃｍ、Ｈ₂：１００〜２００ｓｃｃｍとした。また、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂は全Ｓｉガスの流量に対して流量比で１０〜３０％の範囲であった。原料ガスを導入した後、反応容器１内の温度及び圧力を十分安定させた後、高周波電源４からインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に周波数１００ＭＨｚ、１００ｍＷ／ｃｍ²の高周波電力を供給することによりプラズマを発生させ、前記ｐ型多結晶Ｓｉ層１８上に厚さ１５００ｎｍのｉ型多結晶Ｓｉ層１９を製膜した。このｉ型多結晶Ｓｉ層１８は、塩素を４×１０¹⁹ｃｍ^-3含有されていた。
【００７７】
次いで、ｉ型多結晶Ｓｉ層１９の製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｎ層製膜用の反応容器１内へ被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１８０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、この反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＰＨ₃をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を７００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｉ型多結晶Ｓｉ層１９上に厚さ３０ｎｍのｎ型多結晶Ｓｉ層２０を製膜した。この後、前記被処理物をプラズマＣＶＤ層の反応容器１から取り出し、前記ｎ型多結晶Ｓｉ層２０に酸化インジウムからなる第２透明電極１６およびＡｌからなる裏面電極１７を順次形成して図５に示す太陽電池を製造した。
【００７８】
実施例２で製膜したｉ型多結晶Ｓｉ層の（１１０）配向比を調べた結果、実施例１と同様な２９の値を示した。
【００７９】
また、実施例２の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、照射温度：室温）をその透明絶縁性基板側から入射し、発電特性を評価した。その結果は、実施例１と同様な大きな短絡電流が得られた。
【００８０】
（実施例３）
この実施例３では、透明絶縁性基板側から光を入射するタイプでｐｉｎ構造が微結晶Ｓｉからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製造工程を図６を参照して説明する。
【００８１】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板１１上に酸化錫からなる第１透明電極１２を形成した。
【００８２】
次いで、前述した図１に示すプラズマＣＶＤ装置における反応容器１内の陽極３に前記透明電極１２が形成された透明絶縁性基板１１を被処理物８として保持し、被処理物８をリードを通して接地された反応容器１に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排気管７を通して前記反応容器１内を１×１０^-8Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１３０℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＢ₂Ｈ₆をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を１００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から周波数１３.５６ＭＨｚの高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８の第１透明電極１２上に厚さ３０ｎｍのｐ型アモルファスＳｉ層３１を製膜した。
【００８３】
次いで、ｐ型アモルファスＳｉ層３１を製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｉ層製膜用の反応容器１内に被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１６０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄（流量：５０ｓｃｃｍ）およびＨ₂（流量：５０ｓｃｃｍ）をガス供給管６を通して導入した後、反応容器１内の圧力を１００ｍＴｏｒｒに制御した。原料ガスを導入した後、反応容器１内の温度及び圧力を十分安定させた後、高周波電源４からインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に周波数６０ＭＨｚ、２００ｍＷ／ｃｍ²の高周波電力を供給することによりプラズマを発生させ、前記ｐ型アモルファスＳｉ層３１上に厚さ３００ｎｍのｉ型アモルファスＳｉ層３２の製膜した。
【００８４】
次いで、ｉ型アモルファスＳｉ層３２の製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｎ層製膜用の反応容器１内へ被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１３０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、この反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＰＨ₃をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を１００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｉ型アモルファスＳｉ層３２上に厚さ４０ｎｍのｎ型アモルファスＳｉ層３３を製膜した。
【００８５】
次いで、ｎ型アモルファスＳｉ層３３上に前述した実施例１と同様な方法によりｐ型微結晶Ｓｉ層１３、ｉ型微結晶Ｓｉ層１４、ｎ型微結晶Ｓｉ層１５、酸化インジウムからなる第２透明電極１６およびＡｌからなる裏面電極１７を順次形成して図６に示すタンデム構造の太陽電池を製造した。
【００８６】
実施例３の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、照射温度：室温）をその透明絶縁性基板側から入射し、発電特性を評価した。その結果、比較例１を上記タンデムに適用した場合に比べて大きな短絡電流値１.１０（相対値）が得られた。
【００８７】
（実施例４）
この実施例４では、透明絶縁性基板側から光を入射するタイプでｐｉｎ構造が多結晶Ｓｉからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製造工程を図７を参照して説明する。
【００８８】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板１１上に酸化錫からなる第１透明電極１２を形成した。つづいて、この透明電極１２上に実施例３と同様な方法によりｐ型アモルファスＳｉ層３１、ｉ型アモルファスＳｉ層３２およびｎ型アモルファスＳｉ層３３を順次製膜した。ひきつづき、ｎ型アモルファスＳｉ層３３上に前述した実施例２と同様な方法によりｐ型多結晶Ｓｉ層１８、ｉ型多結晶Ｓｉ層１９、ｎ型多結晶Ｓｉ層２０、酸化インジウムからなる第２透明電極１６およびＡｌからなる裏面電極１７を順次形成して図７に示すタンデム構造の太陽電池を製造した。
【００８９】
実施例４の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、照射温度：室温）をその透明絶縁性基板側から入射し、発電特性を評価した。その結果、実施例３と同様に大きな短絡電流値が得られた。
【００９０】
（実施例５）
この実施例５では、第２透明電極側から光を入射するタイプでｎｉｐ構造が微結晶Ｓｉからなる太陽電池の製造工程を図８を参照して説明する。
【００９１】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板４１上にＡｌからなる裏面電極４２および酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる第１透明電極４３を形成した。
【００９２】
次いで、前述した図１に示すプラズマＣＶＤ装置におけるｎ層製膜用の反応容器１内の陽極３に前記透明電極４３が形成された透明絶縁性基板４１を被処理物８として保持し、被処理物８をリードを通して接地された反応容器１に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排気管７を通して前記反応容器１内を１×１０^-8Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１６０℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＰＨ₃をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を７００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から周波数１００ＭＨｚの高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８の第１透明電極４３上に厚さ３０ｎｍのｎ型微結晶Ｓｉ層４４を製膜した。
【００９３】
次いで、ｎ型微結晶Ｓｉ層４４を製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｉ層製膜用の反応容器１内に被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１９０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器内１に反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＨ₂との混合ガスをガス供給管６を通して導入した後、反応容器１内の圧力を２.０Ｔｏｒｒに制御した。このとき、前記各ガスの量はＳｉＨ₄：３〜７ｓｃｃｍ、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂（１％水素希釈）：５０〜２５０ｓｃｃｍ、Ｈ₂：１００〜２５０ｓｃｃｍとした。また、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂は全Ｓｉガスの流量に対して流量比で１０〜４０％の範囲であった。原料ガスを導入した後、反応容器１内の温度及び圧力を十分安定させた後、高周波電源４からインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に周波数１００ＭＨｚ、１０Ｗの高周波電力を供給することによりプラズマを発生させ、前記ｎ型微結晶Ｓｉ層４４上に厚さ１５００ｎｍのｉ型微結晶Ｓｉ層４５の製膜した。このｉ型微結晶Ｓｉ層４５は、塩素を６×１０¹⁹ｃｍ^-3含有されていた。
【００９４】
次いで、ｉ型微結晶Ｓｉ層４５の製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｐ層製膜用の反応容器１内へ被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１６０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、この反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＢ₂Ｈ₆をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を５００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｉ型微結晶Ｓｉ層４５上に厚さ３０ｎｍのｐ型微結晶Ｓｉ層４６を製膜した。この後、前記被処理物をプラズマＣＶＤ層の反応容器１から取り出し、前記ｐ型微結晶Ｓｉ層４６に酸化インジウムからなる第２透明電極４７を形成して図８に示す太陽電池を製造した。
【００９５】
実施例５で製膜したｉ型微結晶Ｓｉ層の（１１０）配向比を調べた結果、実施例１と同様な２９の値を示した。
【００９６】
また、実施例５の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、照射温度：室温）をその第２透明電極側から入射し、発電特性を評価した。その結果は、実施例１と同様な大きな短絡電流が得られた。
【００９７】
（実施例６）
この実施例６では、第２透明電極側から光を入射するタイプでｎｉｐ構造が多結晶Ｓｉからなる太陽電池の製造工程を図９を参照して説明する。
【００９８】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板４１上にＡｌからなる裏面電極４２および酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる第１透明電極４３を形成した。
【００９９】
次いで、前述した図１に示すプラズマＣＶＤ装置におけるｎ層製膜用の反応容器１内の陽極３に前記透明電極４３が形成された透明絶縁性基板４１を被処理物８として保持し、被処理物８をリードを通して接地された反応容器１に接続した後、図示しない真空ポンプを作動して排気管７を通して前記反応容器１内を１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１８０℃の温度に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＰＨ₃をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を７００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から周波数１００ＭＨｚの高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８の第１透明電極４３上に厚さ３００ｎｍのｎ型多結晶Ｓｉ層４８を製膜した。
【０１００】
次いで、ｎ型多結晶Ｓｉ層４８を製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｉ層製膜用の反応容器１内へ被処理物８を移動し上記ｎ型微結晶Ｓｉ層１３の製膜と同様にセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を２１０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＨ₂との混合ガスをガス供給管６を通して導入した後、反応容器１内の圧力を１.０Ｔｏｒｒに制御した。このとき、前記各ガスの量はＳｉＨ₄：５〜１０ｓｃｃｍ、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂（１％水素希釈）：１００〜２００ｓｃｃｍ、Ｈ₂：１００〜２００ｓｃｃｍとした。また、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂は全Ｓｉガスの流量に対して流量比で１０〜３０％の範囲であった。原料ガスを導入した後、反応容器１内の温度及び圧力を十分安定させた後、高周波電源４からインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に周波数１００ＭＨｚ、７０ｍＷ/ｃｍ²の高周波電力を供給することによりプラズマを発生させ、前記ｎ型多結晶Ｓｉ層４８上に厚さ１５００ｎｍのｉ型多結晶Ｓｉ層４９の製膜した。このｉ型多結晶Ｓｉ層４９は、塩素を４×１０¹⁹ｃｍ^-3含有されていた。
【０１０１】
次いで、ｉ型多結晶Ｓｉ層４９の製膜後、原料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、ｐ層製膜用の反応容器１内へ被処理物８を移動し上記製膜と同様の手順でセットした。１×１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、つづいて、陽極３に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物８の基板を１８０℃に加熱した。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、この反応容器１内に原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＢ₂Ｈ₆をガス供給管６を通して導入し、反応容器１内を７００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。反応容器１内の温度および圧力が十分安定した後、高周波電源４から高周波電力をインピーダンス整合器５を通して放電用はしご型電極２に供給することにより前記放電用はしご型電極２と前記被処理物８の間にプラズマ９を発生させ、前記被処理物８のｉ型多結晶Ｓｉ層４９上に厚さ３０ｎｍのｐ型多結晶Ｓｉ層５０を製膜した。この後、前記被処理物をプラズマＣＶＤ層の反応容器１から取り出し、前記ｐ型多結晶Ｓｉ層５０に酸化インジウムからなる第２透明電極４７を形成して図９に示す太陽電池を製造した。
【０１０２】
実施例６で製膜したｉ型多結晶Ｓｉ層の（１１０）配向比を調べた結果、実施例１と同様な２９の値を示した。
【０１０３】
また、実施例６の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、照射温度：室温）をその第２透明電極側から入射し、発電特性を評価した。その結果は、実施例１と同様な大きな短絡電流が得られた。
【０１０４】
（実施例７）
この実施例７では、第２透明電極側から光を入射するタイプでｎｉｐ構造が微結晶Ｓｉからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製造工程を図１０を参照して説明する。
【０１０５】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板４１上にＡｌからなる裏面電極４２および酸化錫からなる第１透明電極４３を形成した。つづいて、この第２透明電極４３上に実施例５と同様な方法によりｎ型微結晶Ｓｉ層４３、ｉ型微結晶Ｓｉ層４４、ｐ型微結晶Ｓｉ層４５を順次形成した。ひきつづき、ｐ型微結晶Ｓｉ層４５上に実施例３と同様な方法によりｎ型アモルファスＳｉ層５１、ｉ型アモルファスＳｉ層５２およびｐ型アモルファスＳｉ層５３を順次製膜し、さらに酸化インジウムからなる第２透明電極４７を形成して図１０に示すタンデム構造の太陽電池を製造した。
【０１０６】
実施例７の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、照射温度：室温）をその第２透明電極側から入射し、発電特性を評価した。その結果、比較例１を上記タンデムに適用した場合に比べて大きな短絡電流値１.１０（相対値）が得られた。
【０１０７】
（実施例８）
この実施例８では、透明絶縁性基板側から光を入射するタイプでｎｉｐ構造が多結晶Ｓｉからなり、かつタンデム構造を有する太陽電池の製造工程を図１１を参照して説明する。
【０１０８】
まず、光透過を有する青板ガラスからなる透明絶縁性基板４１上にＡｌからなる裏面電極４２および酸化錫からなる第１透明電極４３を形成した。つづいて、この第２透明電極４３上に実施例６と同様な方法によりｎ型多結晶Ｓｉ層４８、ｉ型多結晶Ｓｉ層４９、ｐ型多結晶Ｓｉ層５０を順次形成した。ひきつづき、ｐ型多結晶Ｓｉ層５０上に実施例３と同様な方法によりｎ型アモルファスＳｉ層５１、ｉ型アモルファスＳｉ層５２およびｐ型アモルファスＳｉ層５３を順次製膜し、さらに酸化インジウムからなる第２透明電極４７を形成して図１１に示すタンデム構造の太陽電池を製造した。
【０１０９】
実施例８の太陽電池に模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ²、照射温度：室温）をその第２透明電極側から入射し、発電特性を評価した。その結果、実施例７と同様に大きな短絡電流値が得られた。
【０１１０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、透明絶縁性基板上に第１透明電極、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層、第２透明電極および裏面電極を順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる構造の太陽電池の製造において、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を従来技術に比べてより低温で、かつ低コストで製膜することによって前記第１透明電極の光透過性の低下、ｐｉ接合界面またはｎｉ接合界面での電気特性の劣化を招くことなく、前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を（１１０）優先配向させることを可能にし、ひいては短絡電流のような発電特性が向上された太陽電池の製造方法を提供することができる。
【０１１１】
また、本発明によれば透明絶縁性基板上に裏面電極、第１透明電極、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層および第２透明電極を順次形成し、前記第２透明電極側から光を入射させる構造の太陽電池の製造において、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を従来技術に比べてより低温で、かつ低コストで製膜することによって前記第１透明電極の光透過性の低下、ｐｉ接合界面またはｎｉ接合界面での電気特性の劣化を招くことなく、前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を（１１０）優先配向させることを可能にし、ひいては短絡電流のような発電特性が向上された太陽電池の製造方法を提供することができる。
【０１１２】
さらに、本発明によれば（１１０）優先配向性を示すｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を含むｐｉｎ構造の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有し、短絡電流のような発電特性が向上された太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池を製造したプラズマＣＶＤ装置の断面図。
【図２】放電用はしご型電極の平面図。
【図３】本発明の実施例１におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図４】本発明の実施例１および比較例１における太陽電池の短絡電流を示す特性図。
【図５】本発明の実施例２におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図６】本発明の実施例３におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図７】本発明の実施例４におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図８】本発明の実施例５におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図９】本発明の実施例６におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図１０】本発明の実施例７におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図１１】本発明の実施例８におけるの太陽電池の構造を示す断面図。
【図１２】従来の太陽電池の構造を示す断面図。
【図１３】従来の太陽電池の製造工程での問題点を説明するための断面図。
【図１４】従来の太陽電池の製造工程での他の問題点を説明するための断面図。
【符号の説明】
１…反応容器、
２…放電用はしご型電極、
３…陽極、
４…高周波電源、
５…整合器、
６…ガス供給管、
７…排気管、
８…被処理物、
９…プラズマ、
１１，４１…透明絶縁性基板、
１２，４２…第１透明電極、
１３，４６…ｐ型微結晶Ｓｉ層、
１４，４５…ｉ型微結晶Ｓｉ層、
１５，４４…ｎ型微結晶Ｓｉ層、
１６，４７…第２透明電極、
１７，４２…裏面電極、
１８，５０…ｐ型多結晶Ｓｉ層、
１９，４９…ｉ型多結晶Ｓｉ層、
２０，４８…ｎ型多微結晶Ｓｉ層、
３１，５３…ｐ型アモルファスＳｉ層、
３２，５２…ｉ型アモルファスＳｉ層、
３３，５１…ｎ型アモルファスＳｉ層。

Claims (15)

1. 透明絶縁性基板上に第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極と、裏面電極とを順次形成し、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる太陽電池を製造するに際し、
   反応容器と、この反応容器に原料ガスを供給するためのガス供給手段と、前記反応容器内のガス排出するための排出手段と、前記反応容器内に配置された放電用はしご型電極と、この放電用はしご型電極にグロー放電発生用電力を供給するための電源と、前記反応容器内に前記放電用はしご型電極と離間して平行に配置され、加熱用ヒーターを内蔵した支持電極とを備えるＣＶＤ装置を用い、
   前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、前記ＣＶＤ装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物を支持させて加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスを前記原料ガスとして前記塩素化ケイ素系化合物ガスが前記ＳｉＨ ₄ と前記塩素化ケイ素系化合物ガスとの合計流量に対して１〜８０％の範囲になるように前記ガス供給手段から前記反応容器内に供給し、前記電源からはしご型電極に周波数６０ＭＨｚ以上のグロー放電発生用高周波電力を供給して前記反応容器内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させることにより製膜され、かつ塩素を１×１０ ¹⁸ ｃｍ ^-3 〜８×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
2. さらに前記第１透明電極と前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層との間にｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と同様なｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つアモルファスシリコン層を配置したことを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
3. 透明絶縁性基板上に裏面電極と、第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極とを順次形成し、前記第２透明電極側から光を入射させる太陽電池を製造するに際し、
   反応容器と、この反応容器に原料ガスを供給するためのガス供給手段と、前記反応容器内のガス排出するための排出手段と、前記反応容器内に配置された放電用はしご型電極と、この放電用はしご型電極にグロー放電発生用高周波電力を供給するための電源と、前記反応容器内に前記放電用はしご型電極と離間して平行に配置され、加熱用ヒーターを内蔵した支持電極とを備えるＣＶＤ装置を用い、
   前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、前記ＣＶＤ装置の支持電極に前記透明絶縁性基板を有する被処理物を支持させて加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスを前記原料ガスとして前記塩素化ケイ素系化合物ガスが前記ＳｉＨ ₄ と前記塩素化ケイ素系化合物ガスとの合計流量に対して１〜８０％の範囲になるように前記ガス供給手段から前記反応容器内に供給し、前記電源からはしご型電極に周波数６０ＭＨｚ以上のグロー放電発生用電力を供給して前記反応容器内にグロー放電を起こしてプラズマを発生させることにより製膜され、かつ塩素を１×１０ ¹⁸ ｃｍ ^-3 〜８×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
4. さらに前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と前記第２透明電極との間にｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と同様なｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つアモルファスシリコン層を配置したことを特徴とする請求項３記載の太陽電池の製造方法。
5. 少なくとも前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層の製膜において、前記支持電極の加熱ヒーターにより１２０〜３００℃の温度に加熱することを特徴とする請求項１または３記載の太陽電池の製造方法。
6. 少なくとも前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層の製膜において、前記支持電極の加熱ヒーターにより１６０〜２１０℃の温度に加熱することを特徴とする請求項１または３記載の太陽電池の製造方法。
7. 前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記ＳｉＨ ₄ と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に対して流量比で１０〜４０％の範囲にて前記反応容器に供給されることを特徴とする請求項１または３記載の太陽電池の製造方法。
8. 少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層の製膜において、前記反応容器の圧力を０．５〜１０Ｔｏｒｒの範囲に設定することを特徴とする請求項１または３記載の太陽電池の製造方法。
9. 少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層の製膜において、前記反応容器の圧力を０．５〜３Ｔｏｒｒの範囲に設定することを特徴とする請求項１または３記載の太陽電池の製造方法。
10. 透明絶縁性基板上に第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極と、裏面電極とが順次形成され、前記透明絶縁性基板側から光を入射させる太陽電池において、
    前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を１×１０ ¹⁸ ｃｍ ^-3 〜８×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とする太陽電池。
11. 少なくとも前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を２×１０ ¹⁹ ｃｍ ^-3 〜４×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とする請求項１０記載の太陽電池。
12. さらに前記第１透明電極と前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層との間にｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と同様なｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つアモルファスシリコン層を配置したことを特徴とする請求項１０記載の太陽電池。
13. 透明絶縁性基板上に裏面電極と、第１透明電極と、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と、第２透明電極とが順次形成され、前記第２透明電極側から光を入射させる太陽電池において、
    前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少なくともｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を１×１０ ¹⁸ ｃｍ ^-3 〜８×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とする太陽電池。
14. 少なくとも前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層は、塩素を２×１０ ¹⁹ ｃｍ ^-3 〜４×１０ ²⁰ ｃｍ ^-3 含有することを特徴とする請求項１３記載の太陽電池。
15. さらに前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と前記第２透明電極との間にｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と同様なｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つアモルファスシリコン層を配置したことを特徴とする請求項１３記載の太陽電池。

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