[发明专利]光电转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换装置。

背景技术

近年，从能源枯竭的问题和大气中的CO₂增加这样的地球环境问题等出发，期望清洁能源的开发，尤其使用了太阳能电池的太阳能发电作为新能源被开发、实用，并步入发展的道路。

当前最普及的太阳能电池是将光能转换成电能的光电转换层使用了单晶硅或多晶硅等的块状（バルク）晶体的块状晶体类太阳能电池，通过大块晶体类太阳能电池的产量扩大，太阳能电池模块的价格降低，太阳能发电系统的普及急剧扩大。

另外，光电转换层由薄膜形成，由此与上述大块晶体类太阳能电池相比，能够大幅削减材料的使用量并进一步降低制造成本，作为这样的下一代太阳能电池技术，薄膜类太阳能电池的开发正在进行。

作为这样的薄膜类太阳能电池可以列举例如薄膜硅太阳能电池（非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池及非晶硅/微晶硅串联太阳能电池等）、CIS（CuInSe2）薄膜太阳能电池、CIGS（Cu（In，Ga）Se2）薄膜太阳能电池、及CdTe太阳能电池等。

上述薄膜类太阳能电池一般是使用等离子体CVD装置、溅射装置或蒸镀装置等的真空成膜装置，将构成半导体层或电极层的薄膜层叠在玻璃或金属箔等的大面积的衬底上而制成的。

因此，在薄膜类太阳能电池中，由于衬底表面的大面积化及随之带来的制造装置的大型化，能够通过1次成膜得到大面积的太阳能电池，所以能够提高制造效率，从这点来看还能够降低制造成本。

例如专利文献1（日本特开2000-277773号公报）公开了一种薄膜类太阳能电池的一例即非晶硅太阳能电池。图10表示专利文献1公开的以往的非晶硅太阳能电池的示意性的剖视图。

这里，图10所示的以往的非晶硅太阳能电池是由氧化锡构成的透明电极112、由氢化非晶硅的p层113a、i层113b及n层113c的层叠体形成的发电膜113、以及背面电极114按照该顺序层叠在玻璃衬底111上而制成的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-277773号公报

发明内容

发明解决的问题

但是，例如图11所示，非晶硅太阳能电池具有随着光向非晶硅太阳能电池照射的时间即光照时间的经过而输出功率降低的光恶化特性。此外，在图11中，横轴表示光照时间，纵轴表示非晶硅太阳能电池的输出功率。

这里，考虑通过将表示光恶化特性的程度的光恶化率（输出功率从初期的输出功率到稳定化后的输出功率的降低量相对于初期的输出功率的比例）抑制得较低，能够高地维持光照时间充分地经过之后（稳定化后）的非晶硅太阳能电池的输出功率。

因此，在使用了非晶硅等的非晶半导体的薄膜类太阳能电池等的光电转换装置的技术领域中，对于开发能够将光恶化率抑制得较低的光电转换装置的期望非常高。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供能够将光恶化率抑制得较低的光电转换装置。

解决问题的技术方案

本发明的光电转换装置具有衬底和设置在衬底的表面上的pin型光电转换层，pin型光电转换层包括p型半导体层、非晶半导体层即i型半导体层、与n型半导体层层叠的第一pin型光电转换层，第一pin型光电转换层具有位于衬底的一部分的表面上的第一部分和位于衬底的另一部分的表面上的第二部分，第一部分的从氧、氮及碳中选择的至少一个杂质元素的浓度比第二部分的杂质元素的浓度高，第一部分的厚度比第二部分的厚度薄。

这里，在本发明的光电转换装置中，优选的是，第一部分位于衬底的表面的周缘区域上，第二部分位于比周缘区域更靠衬底的表面的内侧的区域即中心区域上。

另外，在本发明的光电转换装置中，优选的是，将衬底的表面的中心点作为A点，将衬底的表面的外周上的任意一点作为B点，将连结A点和B点得到的线段AB内分成0.115:0.655:0.23的点从A点一侧开始按顺序作为C点、D点时，固定A点使B点在衬底的表面的外周上围绕一周时，将B点的轨道和D点的轨道之间的区域作为周缘区域，将C点的轨道的内侧的区域作为中心区域，设第二部分的平均厚度为Da，设第一部分的平均厚度为Db时，满足下述式（I）：

0.76Da≤Db≤0.91Da…（I）。