×この技術を簡単クリック査定この機能をご利用いただくには、会員登録(無料)が必要です。出願した特許の牽制数、引用された数などを知る事ができます。気になる技術や特許をブックマークしておけば、いつでも後から読むことができます。後で印刷するために、公報をPDFでダウンロードできます。会員登録してastamuseを使えば、もっと簡単に便利にお使いいただけます。会員登録(無料)「astamuse」は世界中の挑戦したい社会課題に挑戦し、未来を創る人のプラットフォームです。この項目の情報は公開日時点(2009年4月9日)のものです。10は、下地層3、p層4、i層5、n層6および電極7を基板1の透明導電膜2上に順次積層した構造からなる。下地層3は、p型poly−Siからなり、p層4は、p型a−Si:Hからなり、i層5は、i型a−Si:Hからなり、n層6は、n型a−Si:Hからなり、電極7は、Alからなる。下地層3およびp層4は、10nmの膜厚を有し、i層5は、300〜1000nmの膜厚を有し、n層6は、20nmの膜厚を有する。アモルファスシリコン(a−Si:H)からなる太陽電池が知られている(特許文献1)。この太陽電池は、基板上に形成されたpin構造からなる。p層は、p型a−Si:Hからなり、i層は、i型a−Si:Hからなり、n層は、n型a−Si:Hかなる。概要p層および/またはn層におけるドーピング効率を向上可能な光起電力素子を提供する。光起電力素子10は、下地層3、p層4、i層5、n層6および電極7を基板1の透明導電膜2上に順次積層した構造からなる。下地層3は、p型poly−Siからなり、p層4は、p型a−Si:Hからなり、i層5は、i型a−Si:Hからなり、n層6は、n型a−Si:Hからなり、電極7は、Alからなる。下地層3およびp層4は、10nmの膜厚を有し、i層5は、300〜1000nmの膜厚を有し、n層6は、20nmの膜厚を有する。7第1の導電型を有する非晶質半導体からなる第1の半導体層を第1の電極上に形成する第1のステップと、光を電気に変換する非晶質半導体からなる第2の半導体層を前記第1の半導体層上に形成する第2のステップと、前記第1の導電型と異なる第2の導電型を有する非晶質半導体からなる第3の半導体層を前記第2の半導体層上に形成する第3のステップと、第2の電極を前記第3の半導体層上に形成する第4のステップと、前記第1の電極と前記第1の半導体層との間および前記第3の半導体層と前記第2の電極との間の少なくとも一方に前記第1の導電型または前記第2の導電型を有する結晶半導体からなる第4の半導体層を前記第1の半導体層または前記第3の半導体層に接して形成する第5のステップとを備える光起電力素子の製造方法。請求項8前記第5のステップにおいて、前記第4の半導体層は、前記第1の電極と前記第1の半導体層との間に前記第1の半導体層に接して形成される、請求項7に記載の光起電力素子の製造方法。請求項9前記第1のステップにおいて、p型の導電型を有する前記第1の半導体層が透明導電膜からなる前記第1の電極上に形成され、前記第3のステップにおいて、n型の導電型を有する前記第3の半導体層が前記第2の半導体層上に形成され、前記第5のステップにおいて、前記p型の導電型を有する前記第4の半導体層が前記第1の電極と前記第1の半導体層との間に前記第1の半導体層に接して形成される、請求項8に記載の光起電力素子の製造方法。請求項10前記第5のステップにおいて、前記第4の半導体層は、前記第3の半導体層と前記第2の電極との間に前記第3の半導体層に接して形成される、請求項7に記載の光起電力素子の製造方法。請求項11前記第1のステップにおいて、n型の導電型を有する前記第1の半導体層が金属基板からなる前記第1の電極上に形成され、前記第3のステップにおいて、p型の導電型を有する前記第3の半導体層が前記第2の半導体層上に形成され、前記第5のステップにおいて、前記n型の導電型を有する前記第4の半導体層が前記第1の電極と前記第1の半導体層との間に前記第1の半導体層に接して形成される、請求項10に記載の光起電力素子の製造方法。請求項12前記第5のステップは、前記第1の導電型を有する結晶半導体からなる第5の半導体層を前記第1の電極と前記第1の半導体層との間に前記第1の半導体層に接して形成する第1のサブステップと、前記第2の導電型を有する結晶半導体からなる第6の半導体層を前記第3の半導体層と前記第2の電極との間に前記第3の半導体層に接して形成する第2のサブステップとを含む、請求項7に記載の光起電力素子の製造方法。請求項13前記第1のステップにおいて、p型の導電型を有する前記第1の半導体層が透明導電膜からなる前記第1の電極上に形成され、前記第3のステップにおいて、n型の導電型を有する前記第3の半導体層が前記第2の半導体層上に形成され、前記第1のサブステップにおいて、前記p型の導電型を有する前記第5の半導体層が前記第1の電極と前記第1の半導体層との間に前記第1の半導体層に接して形成され、前記第2のサブステップにおいて、前記n型の導電型を有する前記第6の半導体層が前記第3の半導体層と前記第2の電極との間に前記第3の半導体層に接して形成される、請求項12に記載の光起電力素子の製造方法。技術分野0001この発明は、光起電力素子およびその製造方法に関するものである。背景技術0002従来、水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)からなる太陽電池が知られている(特許文献1)。この太陽電池は、基板上に形成されたpin構造からなる。p層は、p型a−Si:Hからなり、i層は、i型a−Si:Hからなり、n層は、n型a−Si:Hかなる。発明が解決しようとする課題0003しかし、a−Si:Hからなる太陽電池においては、p層およびn層におけるドーパントのドーピング効率が低いという問題がある。0004そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、p層および/またはn層におけるドーピング効率を向上可能な光起電力素子を提供することである。0005また、この発明の別の目的は、p層および/またはn層におけるドーピング効率を向上可能な光起電力素子の製造方法を提供することである。課題を解決するための手段0006この発明によれば、光起電力素子は、第1の電極と、第1の半導体層と、第2の半導体層と、第3の半導体層と、第4の半導体層と、第2の電極とを備える。第1の半導体層は、第1の電極上に形成され、第1の導電型を有する非晶質半導体からなる。第2の半導体層は、第1の半導体層上に形成され、光を電気に変換する非晶質半導体からなる。第3の半導体層は、第2の半導体層上に形成され、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する非晶質半導体からなる。第2の電極は、第3の半導体層上に形成される。第4の半導体層は、第1の電極と第1の半導体層との間および第3の半導体層と第2の電極との間の少なくとも一方に第1の半導体層または第3の半導体層に接して形成され、第1の導電型または第2の導電型を有する結晶半導体からなる。0007好ましくは、第4の半導体層は、第1の導電型を有し、第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成される。0008好ましくは、第4の半導体層は、第2の導電型を有し、第3の半導体層と第2の電極との間に第3の半導体層に接して形成される。0009好ましくは、第4の半導体層は、第5および第6の半導体層を含む。第5の半導体層は、第1の導電型を有し、第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成される。第6の半導体層は、第2の導電型を有し、第3の半導体層と第2の電極との間に第3の半導体層に接して形成される。0010好ましくは、第1の電極は、透明導電膜であり、第1の導電型は、p型であり、第2の導電型は、n型であり、第2の電極は、金属電極である。0011好ましくは、第1の電極は、金属基板であり、第1の導電型は、n型であり、第2の導電型は、p型であり、第2の電極は、透明導電膜である。0012また、この発明によれば、光起電力素子の製造方法は、第1の導電型を有する非晶質半導体からなる第1の半導体層を第1の電極上に形成する第1のステップと、光を電気に変換する非晶質半導体からなる第2の半導体層を第1の半導体層上に形成する第2のステップと、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する非晶質半導体からなる第3の半導体層を第2の半導体層上に形成する第3のステップと、第2の電極を第3の半導体層上に形成する第4のステップと、第1の電極と第1の半導体層との間および第3の半導体層と第2の電極との間の少なくとも一方に第1の導電型または第2の導電型を有する結晶半導体からなる第4の半導体層を第1の半導体層または第3の半導体層に接して形成する第5のステップとを備える。0013好ましくは、第5のステップにおいて、第4の半導体層は、第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成される。0014好ましくは、第1のステップにおいて、p型の導電型を有する第1の半導体層が透明導電膜からなる第1の電極上に形成される。第3のステップにおいて、n型の導電型を有する第3の半導体層が第2の半導体層上に形成される。第5のステップにおいて、p型の導電型を有する第4の半導体層が第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成される。0015好ましくは、第5のステップにおいて、第4の半導体層は、第3の半導体層と第2の電極との間に第3の半導体層に接して形成される。0016好ましくは、第1のステップにおいて、n型の導電型を有する第1の半導体層が金属基板からなる第1の電極上に形成される。第3のステップにおいて、p型の導電型を有する第3の半導体層が第2の半導体層上に形成される。第5のステップにおいて、n型の導電型を有する第4の半導体層が第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成される。0017好ましくは、第5のステップは、第1の導電型を有する結晶半導体からなる第5の半導体層を第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成する第1のサブステップと、第2の導電型を有する結晶半導体からなる第6の半導体層を第3の半導体層と第2の電極との間に第3の半導体層に接して形成する第2のサブステップとを含む。0018好ましくは、第1のステップにおいて、p型の導電型を有する第1の半導体層が透明導電膜からなる第1の電極上に形成される。第3のステップにおいて、n型の導電型を有する第3の半導体層が第2の半導体層上に形成される。第1のサブステップにおいて、p型の導電型を有する第5の半導体層が第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成される。第2のサブステップにおいて、n型の導電型を有する第6の半導体層が第3の半導体層と第2の電極との間に第3の半導体層に接して形成される。0019好ましくは、第1のステップにおいて、n型の導電型を有する第1の半導体層が金属基板からなる第1の電極上に形成される。第3のステップにおいて、p型の導電型を有する第3の半導体層が第2の半導体層上に形成される。第1のサブステップにおいて、n型の導電型を有する第5の半導体層が第1の電極と第1の半導体層との間に第1の半導体層に接して形成される。第2のサブステップにおいて、p型の導電型を有する第6の半導体層が第3の半導体層と第2の電極との間に第3の半導体層に接して形成される。発明の効果0020この発明においては、第1の電極と第1の半導体層との間および第3の半導体層と第2の電極との間の少なくとも一方に第1の半導体層または第3の半導体層と同じ導電型を有する結晶半導体からなる第4の半導体層が第1の半導体層または第3の半導体層に接して形成される。第1の電極と一方のドーピング層との間、および第2の電極と他方のドーピング層との間の少なくとも一方に、一方のドーピング層または他方のドーピング層よりもドーピング効率が高い第4の半導体層が形成される。その結果、第4の半導体層は、一方のドーピング層および/または他方のドーピング層として機能し、光起電力素子の内部電位が大きくなる。0021したがって、この発明によれば、光起電力素子におけるドーピング効率を高くできる。発明を実施するための最良の形態0022本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。0023[実施の形態1]図1は、この発明の実施の形態1による光起電力素子の概略断面図である。図1を参照して、この発明の実施の形態1による光起電力素子10は、基板1と、透明導電膜2と、下地層3と、p層4と、i層5と、n層6と、電極7とを備える。図10024透明導電膜2は、基板1の一主面に形成される。下地層3は、透明導電膜2に接して形成される。p層4は、下地層3に接して形成される。i層5は、p層4に接して形成される。n層6は、i層5に接して形成される。電極7は、n層6に接して形成される。0025基板1は、ガラス等の入射光Lgtを透過する透明基板からなる。Oxide)からなり、500nm〜1000nmの範囲の膜厚を有する。下地層3は、たとえば、p型多結晶シリコン(p型poly−Si)からなり、10nmの膜厚を有する。p層4は、たとえば、p型a−Si:Hからなり、10nmの膜厚を有する。0026i層5は、i型a−Si:Hからなり、300nm〜1000nmの範囲の膜厚を有する。n層6は、n型a−Si:Hからなり、20nmの膜厚を有する。電極7は、たとえば、アルミニウム(Al)からなる。0027光起電力素子10は、p層4側から光Lgtを受け、その受けた光Lgtを電気に変換する。Deposition)装置の概略断面図である。図2を参照して、プラズマCVD装置100は、反応室110と、搬送室120と、アンテナ130,140と、ガス供給管150,160と、支持台170と、アーム180と、ヒーター190と、高周波電源200とを備える。図20029反応室110は、中空の円筒形状を有し、内直径が450mmφである。反応室110は、側壁110Aに排気管111を有する。反応室110は、支持台170が通過可能な孔(図示せず)を底面110Bに有する。排気管111は、一方端が反応室110に接続され、他方端が排気装置(図示せず)に接続されている。排気装置は、ターボ分子ポンプおよびロータリーポンプ等からなる。0030搬送室120は、中空の円筒形状を有し、反応室110の底面110Bに接して配置されている。搬送室120は、開閉扉121を側壁120Aに有する。0031アンテナ130,140は、反応室110の上面110Cを貫通し、一方端が反応室110の上面110Cに接するように反応室110に固定されている。反応室110内に配置されたアンテナ130,140の一部分は、略円弧状に湾曲されている。0032ガス供給管150,160は、直径が50mmφの配管からなり、一方端が反応室110の上面110Cに接続され、他方端がガスボンベ(図示せず)に接続されている。0033支持台170は、略円盤形状を有し、アーム180の一方端に固定されている。支持台170の底面が反応室110の底面110Bに接している場合、反応室110の上面110Cと支持台170との間隔は、400mmである。0034アーム180は、搬送室120内に配置されている。ヒーター190は、支持台170の内部に配置されている。高周波電源200は、アンテナ130,140に接続されている。0035排気管111は、反応室110内のガスを排気する。開閉扉121は、プラズマCVD装置100の操作者によって開閉される。0036ガス供給管150,160は、ガスボンベから原料ガスを反応室110内に供給する。具体的には、ガス供給管150,160は、p層3が形成される場合、シラン(SiH4)ガス、水素(H2)ガスおよびH2ガスによって希釈された5%ジボラン(B2H6)ガスをガスボンベから反応室110内へ供給する。ガス供給管150,160は、i層4が形成される場合、SiH4ガスおよびH2ガスをガスボンベから反応室110内へ供給する。ガス供給管150,160は、n層5が形成される場合、SiH4ガス、H2ガスおよびH2ガスによって希釈された5%ホスフィン(PH3)ガスをガスボンベから反応室110内へ供給する。0037支持台170は、試料300を支持する。アーム180は、反応室110の底面110Bと搬送室120の底面120との間で支持台170を上下方向DR1に移動させる。ヒーター190は、試料300を加熱する。高周波電源200は、13.56MHzの高周波電力をアンテナ130,140に印加する。0038図3は、図2に示すA方向から見たプラズマCVD装置100の平面図である。図3を参照して、アンテナ130,140およびガス供給管150,160は、アンテナ130,140間を結ぶ線分がガス供給管150,160間を結ぶ線分と直交するように配置される。アンテナ130,140およびガス供給管150,160は、反応室110の側壁110Aから距離L1の位置に配置される。この場合、距離L1は、100mmに設定される。図2図30039また、アンテナ130,140とガス供給管150,160との間隔L2は、100mm以上に設定される。0040アンテナ130,140は、図3に示す平面図において、100mmの長さを有する。したがって、アンテナ130,140は、反応室110内においては、直径100mmの円に沿って湾曲されている。図30041プラズマCVD装置100においては、高周波電源200が高周波電力をアンテナ130,140に印加することによって高周波電流がアンテナ130,140に流れ、その流れた高周波電流によってアンテナ130,140の軸の周囲に高周波磁場が発生し、さらに、その発生した高周波磁場によって高周波電場が発生する。すると、高周波磁場および高周波電場によってプラズマがアンテナ130,140の周囲で発生する。Plasma)CVD装置である。0043プラズマCVD装置100を用いて薄膜を形成する動作について説明する。薄膜を形成する動作が開始されると、支持台170の底面が搬送室120の底面120Bに接するようにアーム180が下方向へ移動し、開閉扉121が開けられる。試料300が開閉扉121を介して支持台170上に設置され、開閉扉121が閉じられる。0044その後、支持台170の底面が反応室110の底面110Bに接するようにアーム180が上方向へ移動する。排気管111を介して反応室110内の真空引が行なわれる。ヒーター190は、試料300を所定の温度に加熱する。0045そうすると、ガス供給管150,160は、SiH4ガス等をガスボンベから反応室110内に供給する。これによって、反応室110内の圧力は、所定の圧力に設定される。高周波電源200は、所定の高周波電力をアンテナ130,140に印加する。これによって、プラズマがアンテナ130,140の周囲で発生し、薄膜が試料300上に堆積される。0046図4および図5は、それぞれ、図1に示す光起電力素子10の製造工程を示す第1および第2の工程図である。光起電力素子10の製造が開始されると、透明導電膜2が形成された基板1は、洗浄され、プラズマCVD装置100の支持台170上に設置される(図4の(a)参照)。図1図4図50047そして、反応室110の真空引が行なわれ、反応室110内の圧力が所定の到達圧力に達すると、表1に示す形成条件を用いて下地層3、p層4、i層5およびn層6が透明導電膜2上に順次形成される。00480049以下、下地層3、p層4、i層5およびn層6の形成を具体的に説明する。0050下地層3が形成される場合、ガス供給管150,160は、3.6sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび0.5sccmの5%B2H6ガスをガスボンベから反応室110内に供給する。0051その後、ヒーター190は、基板1の温度を200°Cに加熱し、高周波電源200は、3.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加する。高周波電源200は、高周波電力をアンテナ130,140に印加し始めてから10分が経過すると、高周波電力のアンテナ130,140への印加を停止する。これによって、下地層3が透明導電膜2上に形成される(図4の(b)参照)。図40052引き続いて、p層3が形成される場合、ガス供給管150,160は、5〜10sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび0.5sccmの5%B2H6ガスをガスボンベから反応室110内に供給する。0053その後、高周波電源200は、0.5〜1.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加する。高周波電源200は、高周波電力をアンテナ130,140に印加し始めてから1分が経過すると、高周波電力のアンテナ130,140への印加を停止する。これによって、p層4が下地層3上に形成される(図4の(c)参照)。図40054p層4が形成された後、ガス供給管150,160は、5%B2H6ガスの供給を停止し、5〜10sccmのSiH4ガスおよび27sccmのH2ガスを反応室110内に供給する。高周波電源200は、0.5〜1.0kWの高周波電力を、30〜100分間、アンテナ130,140に印加する。これによって、i層5がp層4上に形成される(図4の(d)参照)。図40055i層5の形成が終了すると、ガス供給管150,160は、5〜10sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび1sccmの5%PH3ガスを反応室110内に供給し、高周波電源200は、0.5〜1.0kWの高周波電力を、1分間、アンテナ130,140に印加する。これによって、n層6がi層5上に形成される(図5の(e)参照)。図50056その後、試料は、プラズマCVD装置100から取り出され、蒸着装置を用いてAlがn層6上に形成される。これによって、光起電力素子10が完成する(図5の(f)参照)。図50057光起電力素子10は、透明導電膜2とp層4との間にp型poly−Siからなる下地層3を備えるので、下地層3もp層として機能し、p層におけるドーピング効率を高くできる。potential)が高くなり、光起電力素子の開放電圧が高くなり、変換効率を向上できる。0058図6は、実施の形態1による他の光起電力素子の概略断面図である。実施の形態1による光起電力素子は、図6に示す光起電力素子10Aであってもよい。図6を参照して、光起電力素子10Aは、図1に示す光起電力素子10の下地層3を界面層8に代えたものであり、その他は、光起電力素子10と同じである。図1図60059界面層8は、n層6と電極7との間に配置される。界面層8は、n型poly−Siからなり、10nmの膜厚を有する。0060光起電力素子10Aは、表2に示す形成条件に従って作製される。00610062この場合、図4に示す工程(b)は、削除され、図4に示す工程(c),(d)および図5に示す(e)に従ってp層4、i層5およびn層6が透明導電膜2上に順次積層される。その後、プラズマCVD装置100のガス供給管150,160は、3.6sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび1sccmの5%PH3ガスを反応室110へ供給し、高周波電源200は、3.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加して界面層8がn層6上に形成される(表2に示す界面層の形成条件参照)。図5に示す工程(f)が実行され、光起電力素子10Aが完成する。図4図50063光起電力素子10Aは、n層6と電極7との間にn型poly−Siからなる界面層8を備えるので、界面層8もn層6として機能し、n層におけるドーピング効率を高くできる。potential)が高くなり、光起電力素子の開放電圧が高くなり、変換効率を向上できる。0064図7は、実施の形態1によるさらに他の光起電力素子の概略断面図である。実施の形態1による光起電力素子は、図7に示す光起電力素子10Bであってもよい。図7を参照して、光起電力素子10Bは、図1に示す光起電力素子10に界面層8を追加したものであり、その他は、光起電力素子10と同じである。図1図70065界面層8については、図6において説明したとおりである。光起電力素子10Bは、表3に示す形成条件に従って作製される。図600660067この場合、図4および図5に示す工程(a)〜(e)に従って下地層3、p層4、i層5およびn層6が基板1の透明導電膜2上に順次形成された後、プラズマCVD装置100のガス供給管150,160は、3.6sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび1sccmの5%PH3ガスを反応室110へ供給し、高周波電源200は、3.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加して界面層8がn層6上に形成され、その後、図5に示す工程(f)が実行されて光起電力素子10Bが作製される。光起電力素子10Bは、図4および図5に示す工程(a)〜(f)の工程(e)と工程(f)との間に界面層8を形成する工程を挿入した工程に従って作製される。図4図50068光起電力素子10Bは、透明導電膜2とp層4との間にp型poly−Siからなる下地層3を備え、n層6と電極7との間にn型poly−Siからなる界面層8を備えるので、下地層3がp層として機能し、界面層8がn層6として機能し、p層およびn層におけるドーピング効率を高くできる。potential)が高くなり、光起電力素子の開放電圧が高くなり、変換効率を向上できる。0069なお、実施の形態1においては、透明導電膜2は、「第1の電極」を構成し、電極7は、「第2の電極」を構成する。0070また、p層4は、「第1の半導体層」を構成し、i層5は、「第2の半導体層」を構成し、n層6は、「第3の半導体層」を構成し、下地層3および/または界面層8は、「第4の半導体層」を構成する。0071さらに、下地層3は、「第5の半導体層」を構成し、界面層8は、「第6の半導体層」を構成する。0072[実施の形態2]図8は、実施の形態2による光起電力素子の概略断面図である。図8を参照して、実施の形態2による光起電力素子10Cは、図1に示す光起電力素子10の基板1を基板11に代え、下地層3を下地層12に代え、透明導電膜2を透明導電膜13に代えたものであり、その他は、光起電力素子10と同じである。図1図80073基板11は、金属基板からなる。下地層12は、基板11とn層6との間に基板11およびn層6に接して形成される。下地層12は、n型poly−Siからなり、10nmの膜厚を有する。0074透明導電膜13は、ITOからなり、p層4上に形成される。透明導電膜13は、500〜1000nmの膜厚を有する。0075図9および図10は、それぞれ、図8に示す光起電力素子10Cの製造工程を示す第1および第2の工程図である。光起電力素子10Cの製造が開始されると、基板11は、洗浄され、プラズマCVD装置100の支持台170上に設置される(図9の(a1)参照)。図10図8図90076そして、反応室110の真空引が行なわれ、反応室110内の圧力が所定の到達圧力に達すると、表4に示す形成条件を用いて下地層12、n層6、i層5およびp層4が基板11上に順次形成される。00770078以下、下地層12、n層6、i層5およびp層4の形成を具体的に説明する。0079下地層12が形成される場合、ガス供給管150,160は、3.6sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび1sccmの5%PH3ガスをガスボンベから反応室110内に供給する。0080その後、ヒーター190は、基板11の温度を200°Cに加熱し、高周波電源200は、3.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加する。高周波電源200は、高周波電力をアンテナ130,140に印加し始めてから10分が経過すると、高周波電力のアンテナ130,140への以下を停止する。これによって、下地層12が基板11上に形成される(図9の(b1)参照)。図90081引き続いて、n層6が形成される場合、ガス供給管150,160は、5〜10sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび1sccmの5%PH3ガスをガスボンベから反応室110内に供給する。0082その後、高周波電源200は、0.5〜1.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加する。高周波電源200は、高周波電力をアンテナ130,140に印加し始めてから1分が経過すると、高周波電力のアンテナ130,140への印加を停止する。これによって、n層6が下地層12上に形成される(図9の(c1)参照)。図90083n層6が形成された後、ガス供給管150,160は、5%PH3ガスの供給を停止し、5〜10sccmのSiH4ガスおよび27sccmのH2ガスを反応室110内に供給する。高周波電源200は、0.5〜1.0kWの高周波電力を、30〜100分間、アンテナ130,140に印加する。これによって、i層5がn層6上に形成される(図9の(d1)参照)。図90084i層5の形成が終了すると、ガス供給管150,160は、5〜10sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび0.5sccmの5%B2H6ガスを反応室110内に供給し、高周波電源200は、0.5〜1.0kWの高周波電力を、1分間、アンテナ130,140に印加する。これによって、p層4がi層5上に形成される(図10の(e1)参照)。図100085その後、試料は、プラズマCVD装置100から取り出され、スパッタ装置を用いてITOからなる透明導電膜13がp層4上に形成される。これによって、光起電力素子10Bが完成する(図10の(f1)参照)。図100086光起電力素子10Cは、基板11とn層6との間にn型poly−Siからなる下地層12を備えるので、下地層12もn層として機能し、n層におけるドーピング効率を高くできる。potential)が高くなり、光起電力素子の開放電圧が高くなり、変換効率を向上できる。0087図11は、実施の形態2による他の光起電力素子の概略断面図である。実施の形態2による光起電力素子は、図11に示す光起電力素子10Dであってもよい。図11を参照して、光起電力素子10Dは、図8に示す光起電力素子10Cの下地層12を界面層14に代えたものであり、その他は、光起電力素子10Cと同じである。図11図80088界面層14は、p層4と透明導電膜13との間に配置される。界面層14は、p型poly−Siからなり、10nmの膜厚を有する。光起電力素子10Dにおいては、n層6は、基板11上に直接形成される。0089光起電力素子10Dは、表5に示す形成条件に従って作製される。00900091この場合、図9に示す工程(b1)は、削除され、図9に示す工程(c1),(d1)および図10に示す(e1)に従ってn層6、i層5およびp層4が基板11上に順次積層される。その後、プラズマCVD装置100のガス供給管150,160は、3.6sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび0.5sccmの5%B2H6ガスを反応室110へ供給し、高周波電源200は、3.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加して界面層14がp層4上に形成される(表5に示す界面層の形成条件参照)。図10に示す工程(f1)が実行され、光起電力素子10Dが完成する。図10図90092光起電力素子10Dは、p層4と透明導電膜13との間にp型poly−Siからなる界面層14を備えるので、界面層14がp層として機能し、p層におけるドーピング効率を高くできる。potential)が高くなり、光起電力素子の開放電圧が高くなり、変換効率を向上できる。0093図12は、実施の形態2によるさらに他の光起電力素子の概略断面図である。実施の形態2による光起電力素子は、図12に示す光起電力素子10Eであってもよい。図12を参照して、光起電力素子10Eは、図8に示す光起電力素子10Cに界面層14を追加したものであり、その他は、光起電力素子10Cと同じである。図12図80094界面層14については、図11において説明したとおりである。光起電力素子10Eは、表6に示す形成条件に従って作製される。図1100950096この場合、図9および図10に示す工程(a1)〜(e1)に従って下地層12、n層6、i層5およびp層4が基板11上に順次形成された後、プラズマCVD装置100のガス供給管150,160は、3.6sccmのSiH4ガス、27sccmのH2ガスおよび0.5sccmの5%B2H6ガスを反応室110へ供給し、高周波電源200は、3.0kWの高周波電力をアンテナ130,140に印加して界面層14がp層4上に形成され、その後、図10に示す工程(f1)が実行されて光起電力素子10Eが作製される。光起電力素子10Eは、図9および図10に示す工程(a1)〜(f1)の工程(e1)と工程(f1)との間に界面層14を形成する工程を挿入した工程に従って作製される。図10図90097光起電力素子10Eは、基板11とn層6との間にn型poly−Siからなる下地層12を備え、p層4と透明導電膜13との間にp型poly−Siからなる界面層14を備えるので、下地層12がn層として機能し、界面層14がp層として機能し、p層およびn層におけるドーピング効率を高くできる。potential)が高くなり、光起電力素子の開放電圧が高くなり、変換効率を向上できる。0098なお、実施の形態2においては、基板11は、「第1の電極」を構成し、透明導電膜13は、「第2の電極」を構成する。0099また、p層4は、「第1の半導体層」を構成し、i層5は、「第2の半導体層」を構成し、n層6は、「第3の半導体層」を構成し、下地層12および/または界面層14は、「第4の半導体層」を構成する。0100さらに、下地層12は、「第5の半導体層」を構成し、界面層14は、「第6の半導体層」を構成する。0101その他は、実施の形態1と同じである。0102上述したように、実施の形態1においては、透明導電膜2とp層4との間およびn層6と電極7との間の少なくとも一方にpoly−Siからなる層(下地層3または界面層8)を設けた光起電力素子10,10A,10Bについて説明した。0103また、実施の形態2においては、基板11とn層6との間およびp層4と透明導電膜13との間の少なくとも一方にpoly−Siからなる層(下地層12または界面層14)を設けた光起電力素子10C,10D,10Eについて説明した。0104したがって、この発明による光起電力素子は、p層と透明導電膜との間およびn層と電極(または基板)との間の少なくとも一方にa−Si:Hよりもドーピング効率が高い半導体層を設けたものであればよい。potential)が高くなり、光起電力素子の開放電圧が高くなり、変換効率を向上できるからである。0106また、上記においては、p層4、i層5およびn層6は、a−Si:Hからなると説明したが、この発明においては、これに限らず、p層4、i層5およびn層6は、水素化アモルファスゲルマニウム(a−Ge:H)、水素化アモルファスシリコンゲルマニウム(a−SiGe:H)、水素化アモルファスシリコンカーバイド(a−SiC:H)および水素化アモルファスシリコンナイトライド(a−SiN:H)のいずれかからなっていてもよい。Oxide)のいずれかからなっていてもよい。0108さらに、透明導電膜2,13および基板11は、テクスチャ化されていてもよい。0109今回開示された実施の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。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。0110この発明は、p層および/またはn層におけるドーピング効率を向上可能な光起電力素子に適用される。この発明は、p層および/またはn層におけるドーピング効率を向上可能な光起電力素子の製造方法に適用される。図面の簡単な説明0111この発明の実施の形態1による光起電力素子の概略断面図である。Deposition)装置の概略断面図である。図2に示すA方向から見たプラズマCVD装置の平面図である。図1に示す光起電力素子の製造工程を示す第1の工程図である。図1に示す光起電力素子の製造工程を示す第2の工程図である。実施の形態1による他の光起電力素子の概略断面図である。実施の形態1によるさらに他の光起電力素子の概略断面図である。実施の形態2による光起電力素子の概略断面図である。図8に示す光起電力素子の製造工程を示す第1の工程図である。図8に示す光起電力素子の製造工程を示す第2の工程図である。実施の形態2による他の光起電力素子の概略断面図である。実施の形態2によるさらに他の光起電力素子の概略断面図である。上面、111排気管、120搬送室、121開閉扉、130,140アンテナ、150,160ガス供給管、170支持台、180アーム、190ヒーター、200高周波電源、300試料。ページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn交通渋滞のない社会を実現する交通渋滞のない社会を実現すると、移動時のストレスがなくなり、廃棄ガス量の減少など環境問題の解決にも大きく貢献します。交通渋滞によって生じる経済的な損失は非常に大きく、2017年には国内だけで年...最終更新日:2018/06/18貧困・格差のない社会を実現する貧困・格差のない社会実現には、単純な物資・金銭的支援に留まらない取り組みが必要となります。