[发明专利]光电转换装置

说明书

本申请是申请号为200980148633.4(国际申请号：PCT/JP2009/069995)的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2009年11月27日，发明名称为“光电转换元件及太阳能电池”。

技术领域

本发明涉及一种光电转换组件及包含该光电转换组件的太阳能电池。

背景技术

通常，将太阳光能转换为电能的太阳能电池提案有硅系、化合物系、及有机物系电池等各种太阳能电池。另外，硅系太阳能电池因为以作为地球上的资源大量存在的硅作为原料，所以相比其它的化合物系及有机物系的太阳能电池，不用担心出现资源枯竭等问题。

另外，硅太阳能电池可以分类为单晶硅、多晶硅及非晶质(amorphous)型，这些硅太阳能电池中，单晶硅及多晶硅为整体型，另一方面，非晶质型太阳能电池为薄膜型。在此，整体型硅太阳能电池需要成膜具有100μm左右的厚度的膜，另一方面，薄膜型硅太阳能电池只要成膜0.5μm左右的厚度的膜即可。

最近，上述的各种太阳能电池中，因整体型硅太阳能电池的能量转换效率较高，制造费用也较低，所以趋向于被越来越多的使用。但已知的是，伴随整体型硅太阳能电池的需要急剧增加，需要大量的作为原料的单晶硅和多晶硅，导致成本大幅增加的同时，供应问题本身都会陷入困难状况。

另一方面，提倡使用太阳能作为火力或水利的代替能源。为了将太阳能作为火力或水力的代替能源使用，需要具备一平方千米单位的大面积的可以供给大功率的太阳能电池。

由于单晶型及多晶型硅太阳能电池需要成膜膜厚较厚的单晶硅或多晶硅膜，所以要构成具有大面积且大功率的太阳能电池，如上所述在成本方面乃至资源方面都是困难的。

与之相对，由于可将非晶质型硅太阳能电池的非晶质硅膜厚相比单晶型及多晶型硅太阳能电池设为1/100以下，所以适合现实情况下以低成本制造大功率及大面积太阳能电池。

但是，非晶质型硅太阳能电池的能量转换效率为6％～7％左右，与具有20％左右的能量转换效率的单晶型及多晶型硅太阳能电池相比显著低下，另外，需要指出的是，非晶质型硅太阳能电池存在面积越大，能量转换效率越是降低的缺点。

专利文献1中，公开了一种技术，其为提高薄膜型太阳能电池的性能，而在基板上形成具有倾斜截面的透明电极，及将ZnO、SnO₂、及ITO中的一种作为透明电极利用。

另外，专利文献2中，公开有具备SnO₂或ZnO作为透明电极层的非晶质型硅太阳能电池。

现有技术文献

专利文献1：日本特表2008-533737号公报

专利文献2：日本特开平5-175529号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中公开了通过使形成太阳能电池的单电池间的绝缘间隔最小化、加宽有效面积，由此可降低制造单价的透明电极的加工方法，但是，对于改善形成非晶质型硅太阳能电池的太阳能电池层的能量转换效率没有任何考虑。

专利文献2中公开有在由ZnO或SnO₂形成的透明电极上形成p型非晶质(无定形)硅层(以下称为a-Si层)，在该p型a-Si层上依次层叠有i型a-Si层、及n型a-Si层的构成的非晶质硅太阳能电池。该情况下，在n型a-Si层上设有背面金属电极。但是，专利文献2中表明上述构成的非晶质硅太阳能电池的能量转换效率止于5.5％。

本发明的目的在于，提供一种富于量产性的适合大面积太阳能电池的光电转换元件结构。

本发明的目的在于，提供一种使用能够有效利用资源的ZnO电极和非晶质硅系的适合于制造大面积的太阳能电池的光电转换元件结构。

另外，本发明的目的在于，得到具备超过6％(优选为10％)的能量转换效率的非晶质型硅太阳能电池。

解决课题的手段

根据本发明的第1方面，可得到一种光电转换元件，其特征在于，

包含第一电极层、第二电极层、设于所述第一及第二电极层之间的一个或多个发电层叠体，

所述发电层叠体包含p型半导体层、与该p型半导体层接触形成的i型半导体层、与所述i型半导体层接触而形成的n型半导体层，

所述一个发电层叠体或所述多个发电层叠体中的所述第一电极侧的发电层叠体的所述n型半导体层与所述第一电极层接触，所述一个发电层叠体或所述多个发电层叠体中的所述第二电极侧的发电层叠体的所述p型半导体层与所述第二电极层接触，

所述第一电极层中，至少所述n型半导体层所接触的部分含有ZnO。