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JP2001320067A - 光電変換装置 - Google Patents

光電変換装置

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Publication number
JP2001320067A
JP2001320067A JP2000116688A JP2000116688A JP2001320067A JP 2001320067 A JP2001320067 A JP 2001320067A JP 2000116688 A JP2000116688 A JP 2000116688A JP 2000116688 A JP2000116688 A JP 2000116688A JP 2001320067 A JP2001320067 A JP 2001320067A
Authority
JP
Japan
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photoelectric conversion
film
fine particles
thin film
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000116688A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Hirata
昌宏 平田
Tsutomu Otani
強 大谷
Hiroko Tawada
裕子 多和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd, Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2000116688A priority Critical patent/JP2001320067A/ja
Priority to PCT/JP2001/001604 priority patent/WO2001065612A1/ja
Priority to EP01908233A priority patent/EP1189288B1/en
Priority to AU36044/01A priority patent/AU3604401A/en
Priority to US09/980,512 priority patent/US6512170B1/en
Publication of JP2001320067A publication Critical patent/JP2001320067A/ja
Priority to US10/294,082 priority patent/US6734352B2/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明導電膜付き透明基板と、微粒子を用いた
反射抑制膜と、光電変換ユニットとの相互作用により、
光電変換装置の光電変換効率を改善する。 【解決手段】 ガラス板２上に、０．０１μｍ以上１．
０μｍ以下の平均粒径を有する微粒子を含み、この微粒
子が露出して表面に凹凸が形成された反射抑制膜１を形
成する。ガラス板２の反対側の表面には透明導電膜４を
形成し、透明導電膜付きガラス板の状態で、波長域８０
０ｎｍ〜９００ｎｍにおける光線透過率を７５％以上と
する。光電変換ユニットとしては、少なくとも、バンド
ギャップが１．８５ｅＶ以下の光電変換層を含む光電変
換ユニット、例えば膜厚が１０μｍ以下である結晶質シ
リコン系光電変換ユニット６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換装置、特
に、バンドギャップが比較的狭く、長波長域にも光感度
を有する半導体材料を光電変換層に用いた光電変換装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス板を基板として用いる薄膜光電変
換装置では、ガラス板上に透明電極となる透明導電膜が
成膜され、この透明導電膜上に、光電変換層を含む薄膜
光電変換ユニットが形成される。透明導電膜としては、
酸化錫膜が多用されている。結晶粒の成長に伴って透明
導電膜の表面に現れる凹凸形状は、入射光を光電変換層
近傍に閉じこめて光電変換効率を改善する効果（光閉じ
こめ効果）を発揮する。そこで、従来から、透明導電膜
については、光電変換効率を向上させる様々な表面形状
が提案されている。
【０００３】薄膜光電変換ユニットとしては、非晶質シ
リコン薄膜を光電変換層としたユニットとともに、非晶
質シリコンゲルマニウム薄膜を光電変換層としたユニッ
トや、微結晶シリコンなど結晶質シリコン系の薄膜を光
電変換層としたユニットが知られている。さらに、透明
導電膜上に、互いに異なる光電変換層を含む２つの薄膜
光電変換ユニットを積層したタンデム型の光電変換装置
は、広い波長域の光を活用できるため、精力的に開発が
進められている。
【０００４】光電変換装置では、光電変換効率を上げる
ために、用いる光電変換層に応じた工夫が必要となる。
例えば、結晶質シリコン系の薄膜を光電変換層とした薄
膜光電変換ユニット（結晶質シリコン系薄膜光電変換ユ
ニット）は、非晶質シリコン系のユニットよりも吸収係
数が小さい。しかし、光の吸収を増すために単に膜厚を
増やしたのでは、製造コストが増すことになる。このた
め、結晶質シリコン系薄膜光電変換ユニットを用いた光
電変換装置では、光閉じこめ効果を利用した光電変換効
率の改善が特に重要となる。
【０００５】また、一般に、非晶質シリコンゲルマニウ
ム薄膜や結晶質シリコン系薄膜を光電変換層としたユニ
ットでは、一般的な非晶質シリコン薄膜を光電変換層と
したユニットよりも、分光感度が高い領域が長波長側に
存在する。また、非晶質シリコン薄膜であっても、厚膜
化すれば、長波長側においても分光感度が高くなる。こ
のため、これらの薄膜を光電変換層として用いる場合に
は、例えば波長６５０ｎｍ以上の比較的波長が長い領域
における光電変換効率も重視する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光電変換装置は、必ずしも、光電変換層の特性に適した
構造を備えてはいなかった。例えば、結晶質シリコン系
薄膜光電変換ユニットを用いた光電変換装置では、大き
な光閉じこめ効果を得るために透明導電膜の表面凹凸の
傾斜を急峻にすると、この膜の上に形成する結晶質シリ
コン系薄膜の膜質が劣化するおそれがある。上記タンデ
ム構造のように、他の薄膜を介して形成する場合であっ
ても、傾斜が大きい表面凹凸は結晶質シリコンの結晶性
を劣化させる。したがって、結晶質シリコン系薄膜光電
変換ユニットでは、光電変換効率改善のために重要な光
閉じこめ効果を、透明導電膜の表面凹凸のみに頼ること
なく実現することが望まれる。
【０００７】また、比較的波長が長い領域における光電
変換効率も重視すべき光電変換層を用いる場合であって
も、従来の光電変換装置では、光電変換層とともに用い
る他の部材や薄膜については、当該領域における特性、
具体的には透過率や光閉じこめ効果への寄与が、必ずし
も適切に調整されてはいなかった。
【０００８】そこで、本発明は、比較的波長が長い領域
においても高い光電変換効率を有する光電変換層、換言
すればバンドギャップが相対的に狭い光電変換層を含
み、この光電変換層の光電変換効率を改善できる構造を
備えた光電変換装置を提供することを目的とする。特
に、本発明は、透明導電膜による光閉じこめ効果のみに
頼ることなく、結晶質シリコン系薄膜光電変換ユニット
の光電変換効率を改善した光電変換装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光電変換装置は、互いに平行な第１および
第２の主表面を備えた透明基板と、前記第１の主表面上
に形成された反射抑制膜と、前記第２の主表面上に形成
された透明導電膜と、前記透明導電膜上に形成された少
なくとも一つの光電変換ユニットと、前記光電変換ユニ
ット上に形成された裏面電極とを備えた光電変換装置で
あって、前記反射抑制膜が０．０１μｍ以上１．０μｍ
以下の粒径を有する微粒子を含み、前記微粒子が露出し
て前記反射抑制膜の表面に凹凸が形成され、前記透明導
電膜を形成した状態で測定した前記透明基板の波長域８
００ｎｍ〜９００ｎｍにおける光線透過率が７５％以上
であり、前記光電変換ユニットの少なくとも一つが、バ
ンドギャップが１．８５ｅＶ以下の半導体材料の薄膜を
光電変換層として含んでいることを特徴とする。
【００１０】上記光電変換装置は、波長７００ｎｍにお
ける外部量子効率が０．２以上となる程度に長波長域に
も光感度を有することが好ましい。同波長における外部
量子効率は０．３以上がさらに好ましい。また、上記光
電変換装置において、バンドギャップが１．８５ｅＶ以
下の半導体材料の薄膜が結晶質シリコン系薄膜である場
合には、前記結晶質シリコン系薄膜を光電変換層とする
結晶質シリコン系光電変換ユニットの膜厚は１０μｍ以
下が好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい形態につ
いて説明する。本発明の光電変換装置では、光電変換層
として、結晶質シリコン系薄膜に加え、非晶質シリコン
薄膜、非晶質シリコンゲルマニウム薄膜、非晶質シリコ
ン錫薄膜などの非晶質シリコン系薄膜を用いることがで
きる。非晶質シリコン薄膜は、通常、波長域５００〜６
００ｎｍに感度のピークがあり、長波長域での感度は高
くない。したがって、光電変換層として非晶質シリコン
薄膜を用いる場合には、厚膜化するか、またはゲルマニ
ウム、錫などを添加してバンドギャップを狭小化するこ
とにより、波長７００ｎｍにおける外部量子効率を０．
２以上とすることが好ましい。ただし、後述するよう
に、複数の光電変換層を含むタンデム型の構成とする場
合には、全体で上記程度の外部量子効率が得られるので
あれば、非晶質シリコン薄膜の外部量子効率を高くしな
くても本発明の効果は十分に得られる。本発明の光電変
換装置は、特に、バンドギャップが１．７５ｅＶ以下の
半導体材料の薄膜を光電変換層に用いる場合に適してい
る。
【００１２】結晶質シリコン薄膜のバンドギャップは、
非晶質シリコン薄膜よりも狭く、通常、１．１ｅＶ程度
である。結晶質シリコン薄膜を光電変換層とする場合に
は、薄膜光電変換ユニットの膜厚を１０μｍ以下、好ま
しくは５μｍ以下として製造コストが過度に上昇しない
ようにすることが好ましい。上記膜厚は、特に制限され
ないが、０．１μｍ以上が好ましい。
【００１３】光電変換ユニットの光電変換効率を向上さ
せるため、本発明では、透明基板の光入射側に、微粒子
を含む反射抑制膜を形成することとした。透明基板の反
射を抑制するためには、基板の屈折率に基づいて光学的
に算出される適切な屈折率を有する薄膜が利用されるこ
とが多い。例えば、最も典型的なガラス板の反射抑制膜
は、蒸着法などにより成膜された表面が平坦なフッ化マ
グネシウムの薄膜である。
【００１４】しかし、本発明者は、バンドギャップが相
対的に狭い材料を光電変換層に用いる場合、とりわけ吸
収が少ない結晶質シリコン薄膜を光電変換層とする場合
には、微粒子が露出して表面に凹凸が形成された反射抑
制膜がより適切であることを見出した。本発明の一形態
では、この反射抑制膜が光閉じ込め効果の増大に寄与す
る。また、本発明の別の一形態では、この反射抑制膜に
よる広い波長域における反射低減の効果、特に長波長域
における反射低減の効果が、光電変換装置の特性を向上
させる。
【００１５】また、上記のような光電変換層を用いた薄
膜光電変換ユニットと、表面に凹凸を有する反射抑制膜
とを併用する場合には、透明導電膜を形成した透明基板
の透過率がより大きな影響を与える。具体的には、透明
導電膜付き透明基板の波長域８００〜９００ｎｍにおけ
る光線透過率は７５％以上が好適である。この波長域に
おける高い光線透過率が、上記反射抑制膜による反射抑
制効果および光閉じ込め効果、特に光閉じこめ効果を、
光電変換効率の向上に結びつける。
【００１６】反射抑制膜の表面形状に起因する光閉じこ
め効果は、光電変換装置内の透明導電膜付き透明基板を
含む範囲（反射抑制膜の表面から裏面電極に至る範囲）
において生じるから、この光閉じこめ効果により透明導
電膜付き透明基板を透過する光量も増加する。したがっ
て、上記透明導電膜付き透明基板による透過光量の増大
は、上記反射抑制膜による光閉じこめ効果を補強するも
のとなる。
【００１７】上記のような薄膜光電変換ユニットと、反
射抑制膜と、透明導電膜付きガラス板とを組み合わせれ
ば、製造コストの不必要な増加を招くことなく、光電変
換効率を合理的に改善できる。
【００１８】図１は、本発明の光電変換装置の好ましい
一形態の断面図である。この光電変換装置は、光入射側
から順に、反射抑制膜１、ガラス板２、下地膜３、透明
導電膜４、非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニット５、
結晶質シリコン系薄膜光電変換ユニット６、裏面電極７
が積層されたタンデム構造を有する。この光電変換装置
では、反射抑制膜１の表面において露出した微粒子によ
り凹凸が形成されている。
【００１９】反射抑制膜１は、微粒子とバインダーとを
含むことが好ましい。微粒子としては、酸化物微粒子が
好ましく、屈折率が２．０以下、特に屈折率が１．６以
下の材料からなる微粒子が好適である。特に適した酸化
物微粒子は、シリカ微粒子である。ただし、ここでは、
酸化シリコンを主成分としていれば、他の成分を含んで
いてもシリカ微粒子と呼ぶこととする。シリカ微粒子と
しては、例えば、ゾルゲル法によりシリコンアルコキシ
ドをアンモニアなどの塩基性触媒の存在下で反応させて
合成したシリカ微粒子や、珪酸ソーダなどを原料とした
コロイダルシリカ、気相で合成されるヒュームドシリカ
などを用いることができる。
【００２０】このような微粒子を用いて形成した反射抑
制膜は、多くの場合、微粒子間に空隙を含む構造を有す
る。空隙を含むと、膜の実質的な屈折率が低下し、反射
抑制効果が向上する。実際には、反射抑制膜の構造は、
微粒子の粒径により変化する。微粒子の粒径が小さすぎ
ると、粒子間の空隙も小さくなって毛管力が増し、空気
中の水分や有機物が除々に空隙に入り込む。空隙が失わ
れると膜の屈折率は増すことになる。その一方、微粒子
の粒径が大きすぎると、ガラス板との密着性が低下す
る。このような観点から、微粒子の平均粒径は０．０１
μｍ以上１．０μｍ以下が好適である。
【００２１】微粒子の粒径により、反射抑制膜の光学的
特性を調整することもできる。反射抑制効果を高めるた
めに最適である微粒子の粒径は、０．０５μｍ以上０．
１５μｍ以下の範囲にある。例えば、この範囲の粒径を
有するシリカ微粒子でガラス板の表面を被覆すると、広
い波長域において、蒸着法で適切な膜厚に成膜したフッ
化マグネシウム膜を大きく上回る反射防止効果が得られ
る。
【００２２】さらに驚くべきことに、粒径が０．２μｍ
以上０．８μｍ以下の微粒子を用いると、光閉じ込め効
果が大きく向上することも見出された。例えば、この範
囲の粒径を有するシリカ微粒子でガラス板の表面の一部
を被覆すると、それだけで、結晶質シリコン薄膜など相
対的に分光感度のピークが長波長側にシフトした光電変
換層を用いたユニットの光電変換効率が向上することが
確認された。上記微粒子は、波長域６００〜１０００ｎ
ｍの光との相互作用が強く、結晶質シリコン系光電変換
層などの分光感度が高い波長域における光閉じこめへの
寄与が大きいと考えられる。
【００２３】以上より、微粒子の平均粒径は、概略、
０．０５μｍ以上０．８μｍ以下の範囲が好ましい。ま
た、ガラス板の主表面のすべての領域において微粒子が
露出している必要はないが、この主表面の６０％以上の
領域において微粒子が露出して凹凸が形成されているこ
とが好ましい。上記のような微粒子の粒径による光学的
影響を考慮すると、微粒子により凹凸が形成されている
領域の５０％以上において、０．０５μｍ以上０．１５
μｍ以下の粒径を有する微粒子が露出していると大きな
反射防止効果が得られる。また、微粒子により凹凸が形
成されている領域の３０％以上において、０．２μｍ以
上０．８μｍ以下の粒径を有する微粒子が露出している
と、結晶質シリコン系光電変換層の分光感度が高い波長
域における光閉じこめ効果が大きくなる。上記両微粒子
が上記割合で表面上にともに存在すると、特に好ましい
結果が得られる。
【００２４】ここで、微粒子の粒径は、走査型電子顕微
鏡により概略を評価できるが、厳密に測定する必要があ
る場合には、透過型電子顕微鏡を用いて測定すればよ
い。なお、微粒子が凝集している場合には、凝集した粒
子（例えば鎖状に連なった二次粒子）ではなく、個々の
粒子（一次粒子）の粒径を採用する。
【００２５】反射抑制膜は、微粒子とともにバインダー
を含むことが好ましい。バインダーは、微粒子同士、お
よび微粒子とガラス板との間の付着強度を向上させる。
バインダーとしては、シリコン酸化物、アルミニウム酸
化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物およびタンタ
ル酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属
酸化物が好ましい。バインダーの原料としては、Ｓｉ、
Ａｌ、Ｔｉ、ＺｒおよびＴａから選ばれる少なくとも１
種の金属のアルコキシドが、膜強度や化学的安定性の観
点から好適である。バインダー成分の含有量が比較的大
きい膜では、バインダー成分の屈折率が反射率に影響を
及ぼすため、屈折率の小さいシリコンアルコキシド、特
にシリコンテトラアルコキシドまたはそのオリゴマーが
好ましい。
【００２６】以下、シリカ微粒子およびバインダーを含
む反射抑制膜の製法についてさらに詳しく説明する。こ
の膜は、シリカ微粒子、金属アルコキシドなどの金属化
合物などから調製したコーティング液を用いて成膜でき
る。このコーティング液は、金属化合物の加水分解物を
シリカ微粒子と混合することによって調製してもよい
が、シリカ微粒子の存在下で、加水分解可能な金属化合
物を加水分解して調製することが好ましい。シリカ微粒
子の存在下で金属アルコキシドを加水分解すると、シリ
カ微粒子表面のシラノール基と金属アルコキシドとの間
の縮合反応がコーティング液中で促進される。この縮合
反応は、シリカ微粒子間の密着力を高めるだけでなく、
シリカ微粒子表面の反応性を上げて微粒子とガラス基板
との密着力も強化する。こうして調製されたコーティン
グ液をガラス板に塗布し、加熱することにより、ガラス
板上に反射抑制膜を形成できる。
【００２７】シリカ微粒子が露出している面積比率が高
い反射抑制膜は、シリカ微粒子の存在下でバインダーと
なる金属化合物の加水分解を進行させたり、バインダー
の含有量を適切な範囲（例えば重量比がシリカ微粒子以
下）とすることにより、形成できる。
【００２８】次に、ガラス板２について説明する。ガラ
ス板は、透明導電膜を形成した状態において、波長域８
００〜９００ｎｍにおける光線透過率が７５％以上とな
るものであれば、組成、厚さともに特に制限されない。
最も一般的なソーダライム石灰ガラスを用いる場合、重
量％により表示して、Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄量が
０．１％以下、好ましくは０．０８％以下である組成と
すると、上記光線透過率が得やすくなる。なお、非晶質
シリコン系薄膜光電変換ユニットを形成する場合には、
透明導電膜付きガラス板の波長域５００〜６００ｎｍに
おける光線透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００２９】ガラス板としてフロートガラスを用いる場
合には、ガラス板のボトム面（フロートバス内で錫浴に
接していた面）に反射抑制膜を形成することが好まし
い。ボトム面は、反対側のトップ面よりも平坦性に優れ
ているため、微小な微粒子を含むコーティング液を塗布
する面として適している。
【００３０】次に、下地膜３および透明導電膜４につい
て説明する。透明導電膜４としては、ＩＴＯ膜や酸化亜
鉛膜を用いてもよいが、酸化錫を主成分とする膜、具体
的には、フッ素などの不純物をドープして導電性を高め
た酸化錫膜が好ましい。透明導電膜の膜厚は、使用する
光電変換ユニットや、所望の光電変換効率に応じて必要
とされる導電性に基づいて適宜決定すればよい。ただ
し、透明導電膜付きガラス板の光電透過率を上記範囲と
する必要を考慮すると、透明導電膜の膜厚は、概略、４
００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が適している。
【００３１】透明導電膜の表面に結晶粒の成長などによ
る凹凸が形成されていれば、光閉じこめ効果がさらに大
きくなる。しかし、ここでは、透明導電膜の表面に凹凸
を形成することは必須ではない。この膜の凹凸を過度に
急峻とすると、結晶質シリコン系薄膜の膜質を劣化させ
るおそれがある。このため、特に結晶質シリコン系薄膜
を用いる場合には、透明導電膜は、膜のヘイズ率が２０
％以下にとどまる程度に凹凸を付与することが好まし
い。
【００３２】下地膜３は、ガラス板からのアルカリ成分
の拡散を防止したり、透明導電膜付きガラス板の光学特
性を調整するために形成されることが多い。下地膜を形
成する場合には、下地膜が介在した状態で、透明導電膜
付きガラス板の波長域８００〜９００ｎｍにおける光線
透過率が７５％以上であればよい。
【００３３】下地膜は、単層であっても２以上の層から
形成されていてもよい。好ましい下地膜の一例は、ガラ
ス板側から順に、高屈折率膜と低屈折率膜とをこの順に
積層した２層構成の膜である。高屈折率膜の材料として
は、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸
化ニオブ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、窒化珪
素、酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）およびこれらの混合物から
選ばれる少なくとも一つが好ましい。この膜の膜厚は５
ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、屈折率は１．７以
上２．７以下が好適である。
【００３４】一方、上記高屈折率膜よりも相対的に屈折
率が低い低屈折率膜の材料としては、酸化珪素、酸化ア
ルミニウム、炭素を含む酸化珪素（ＳｉＯＣ）およびこ
れらの混合物から選ばれる少なくとも一つが好ましい。
この膜の膜厚は１ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましく、屈
折率は１．４以上１．８以下が好適である。
【００３５】下地膜および透明導電膜は、特に制限され
ないが、ガラス板またはガラス板製造ラインにおけるガ
ラスリボン上において、被膜形成原料の熱分解を伴う方
法、特にＣＶＤ法により成膜することが好ましい。
【００３６】次に、光電変換ユニットについて説明す
る。光電変換ユニットは、単層としてもよいが、複数層
を積層することが好ましい。図１に示した光電変換装置
は、非晶質シリコン系薄膜を光電変換層としたユニット
（非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニット）５および結
晶質シリコン系薄膜を光電変換層としたユニット（結晶
質シリコン系薄膜光電変換ユニット）６がガラス板側か
ら順に積層された、いわゆるタンデム型の構造を有して
いる。
【００３７】図１に示した光電変換装置では、バンドギ
ャップが相対的に狭い（約１．１ｅＶ）結晶質シリコン
系薄膜からなる光電変換層と、バンドギャップが相対的
に広い非晶質シリコン薄膜からなる光電変換層とを併用
することにより、広い波長域における光の有効利用が図
られている。ただし、本発明の光電変換装置は、図１に
示した構造に限定されるものではない。例えば、この構
造では、バンドギャップが狭い（≦１．８５ｅＶ）材料
として結晶質シリコンが用いられているが、バンドギャ
ップが１．８５ｅＶ以下である半導体材料は結晶質シリ
コンに限られない。
【００３８】通常、非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニ
ットは、ｐｉｎ型の順にプラズマＣＶＤ法により各半導
体層を堆積して形成される。具体的には、例えば、導電
型決定不純物原子であるボロンが０．０１原子％以上ド
ープされたｐ型微結晶シリコン系層、光電変換部となる
真性非晶質シリコン層、および導電型決定不純物原子で
あるリンが０．０１原子％以上ドープされたｎ型微結晶
シリコン系層をこの順に堆積すればよい。しかし、これ
ら各層は上記に限定されるものではなく、例えばｐ型微
結晶シリコン系層において不純物原子をアルミニウムな
どとしてもよく、ｐ層として非晶質シリコン系層を用い
てもよい。また、ｐ層として、非晶質または微結晶のシ
リコンカーバイド、シリコンゲルマニウムなどの合金材
料を用いてもよい。非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニ
ットの膜厚は０．５μｍ以下が好適である。
【００３９】なお、導電型（ｐ型、ｎ型）微結晶シリコ
ン系層の膜厚は、３ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好まし
く、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００４０】真性非晶質シリコン層は、プラズマＣＶＤ
法によって下地温度を４５０℃以下として形成すること
が好ましい。この層は、導電型決定不純物原子の密度が
１×１０18ｃｍ-3以下である実質的に真性半導体である
薄膜として形成される。真性非晶質シリコン層の好まし
い膜厚の範囲は、光電変換装置の構成にもよるが、通
常、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下である。ただし、
非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニットでは、真性非晶
質シリコン層に代えて、合金材料である非晶質シリコン
カーバイド層（例えば１０原子％以下の炭素を含有する
非晶質シリコンからなる非晶質シリコンカーバイド層）
や非晶質シリコンゲルマニウム層（例えば３０原子％以
下のゲルマニウムを含有する非晶質シリコンからなる非
晶質シリコンゲルマニウム層）を形成してもよい。
【００４１】なお、次に説明する結晶質シリコン系薄膜
光電変換ユニットを形成しない場合（シングルセルとす
る場合）には、波長７００ｎｍにおける外部量子効率が
０．２以上となる程度にまで厚膜化した真性非晶質シリ
コン層を光電変換層に用いることが好ましい。上記程度
にまで外部量子効率が高くなるようにゲルマニウムなど
を添加した非晶質シリコンアロイ系材料を光電変換層と
してもよい。
【００４２】結晶質シリコン系薄膜光電変換ユニット
も、非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニットと同様の手
順でｐｉｎ型各半導体層をこの順にプラズマＣＶＤ法に
より堆積して形成される。例えば、結晶質シリコン系薄
膜光電変換ユニットに含まれる光電変換層（ｉ層）とな
る結晶質シリコン系光電変換層も、下地温度を４５０℃
以下としたプラズマＣＶＤ法によって形成することが好
ましい。
【００４３】この結晶質シリコン系光電変換層として
は、ノンドープの真性シリコン多結晶薄膜、体積結晶化
分率が８０％以上の微結晶シリコン薄膜、微量の不純物
を含む弱ｐ型または弱ｎ型で十分な光電変換機能を備え
ているシリコン系薄膜などを用いることができる。さら
に、合金材料であるシリコンカーバイドやシリコンゲル
マニウムを用いた層としてもよい。
【００４４】結晶質シリコン系光電変換層の膜厚は、
０．１μｍ以上１０μｍ以下、特に５μｍ以下が好まし
い。この光電変換層は４５０℃以下の低温で形成される
ため、結晶粒界や粒内における欠陥を終端または不活性
化させるための水素原子を比較的多く含んでいる。層中
の水素含有量は、０．５〜３０原子％、特に１〜２０原
子％の範囲が好ましい。
【００４５】結晶質シリコン系光電変換層に含まれる結
晶粒の多くは、下地層から厚さ方向に柱状に成長してい
る。また、多くの結晶粒は膜面に平行に（１１０）の優
先配向面を有していることが好ましい。
【００４６】結晶質シリコン系薄膜光電変換ユニット
は、非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニットと比較して
発生する開放端電圧が低く、発生する短絡電流密度が高
いため、ガラス板上の導電膜のシート抵抗値よりも光線
透過率が光電変換効率により大きく寄与する。このた
め、微粒子が表面に露出した反射抑制膜を形成し、かつ
透明導電膜付きガラス板の光線透過率を向上させると、
入射光が増加し、かつこの入射光が効果的に閉じ込めら
れるため、光電変換効率が大きく向上する。
【００４７】非晶質シリコン光電変換層の分光感度特性
は、概ね５００〜６００ｎｍの波長域において最大とな
る。一方、結晶質シリコン光電変換層の光電変換層は、
概ね７００〜９００ｎｍにおいて最大となる。０．０５
μｍ以上０．１５μｍ以下の粒径を有する微粒子と、
０．２μｍ以上０．８μｍ以下の粒径を有する微粒子と
がともに表面から露出している反射抑制膜は、上記両光
電変換層を用いたタンデム型の光電変換装置に特に適し
ている。
【００４８】なお、ここでは、「結晶質」の材料には、
多結晶体に加え、部分的に非晶質を含んでいても体積結
晶化分率５０％以上であれば「結晶質」に相当するもの
とする。また、「シリコン系」の材料には、非晶質また
は結晶質のシリコンに加え、非晶質シリコンゲルマニウ
ムなどシリコンを５０原子％以上含む半導体材料も該当
するものとする。
【００４９】上記ではシリコン系薄膜を用いた場合の例
を示したが、化合物半導体（例えば、ＣｄＴｅ、ＣｕＩ
ｎ(Ｓ，Ｓｅ)2、Ｃｕ(Ｉｎ，Ｇａ)(Ｓ，Ｓｅ)2）の薄膜
を光電変換層に用いた光電変換装置についても、本発明
は適用が可能である。
【００５０】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例により制限されるもの
ではない。
【００５１】［透明導電膜付きガラス板の製造］ （試料１）フロート法によるガラス板製造ライン上にお
いて、フロートバス内に配置した複数のコータを用い、
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄量が０．０１重量％である
厚さ４ｍｍのガラスリボン上に、酸化錫膜（ＳｎＯ
2膜）、酸化シリコン膜（ＳｉＯ2膜）、フッ素含有酸化
錫膜（ＳｎＯ2：Ｆ膜）をこの順に成膜した。
【００５２】具体的には、最上流側に配置されたコータ
直前でのガラスリボンの温度を約６５０℃として、この
コータから、ジメチル錫ジクロライド（蒸気）、酸素、
窒素からなる混合ガスを供給し、ガラスリボン上に、膜
厚が２５ｎｍのＳｎＯ2膜を成膜した。次いで、下流側
に配置されたコータから、モノシラン、エチレン、酸
素、窒素からなる混合ガスを供給し、ＳｎＯ2膜上に、
膜厚が２５ｎｍのＳｉＯ2膜を成膜した。続いて、さら
に下流側のコータから、ジメチル錫ジクロライド（蒸
気）、酸素、窒素、フッ化水素（蒸気）からなる混合ガ
スを供給し、ＳｉＯ2膜上に、膜厚が５００ｎｍのＳｎ
Ｏ2：Ｆ膜を成膜した。ガラスリボンを所定寸法に切断
して、透明導電膜付きガラス板（以下、「試料１」）を
得た。
【００５３】（試料２）連続式常圧ＣＶＤ装置を用い、
厚さ０．７ｍｍのホウ珪酸ガラス板上に、ＳｉＯ2膜、
ＳｎＯ2：Ｆ膜をこの順に成膜した。
【００５４】具体的には、予め所定寸法に切断した上記
ガラス板を約６００℃に加熱し、その表面に、モノシラ
ン、酸素、窒素からなる混合ガスを供給し、膜厚が２５
ｎｍのＳｉＯ2膜を成膜した。続いて、モノブチル錫ト
リクロライド（蒸気）、酸素、水蒸気、窒素、トリフル
オロ酢酸（蒸気）からなる混合ガスを供給し、ＳｉＯ 2
膜上に、膜厚が６００ｎｍのＳｎＯ2：Ｆ膜を成膜し
た。こうして、透明導電膜付きガラス板（以下、「試料
２」）を得た。
【００５５】（試料３）ガラスリボンに含まれるＦｅ2
Ｏ3換算全酸化鉄量を０．１１重量％とし、ＳｎＯ2：Ｆ
膜の膜厚を８００ｎｍとした点を除いては、試料１と同
様にして、透明導電膜付きガラス板（以下、「試料
３」）を得た。
【００５６】試料１〜３をそれぞれ洗浄、乾燥した後
に、積分球を備えた分光光度計により波長域４００〜１
０００ｎｍにおける分光透過特性を測定した。波長域５
００〜６００ｎｍおよび８００〜９００ｎｍにおける透
過率の平均値を、膜面のシート抵抗値とともに表１に示
す。
【００５７】 （表１） ――――――――――――――――――――――――――――――――― 試料１ 試料２ 試料３ ――――――――――――――――――――――――――――――――― 透過率（％） ５００〜６００ｎｍ ８７ ８６ ８０ ８００〜９００ｎｍ ８０ ８５ ７０ シート抵抗値（Ω／□） １９ １１ ８ ＳｎＯ2：Ｆ膜厚（ｎｍ） ５００ ６００ ８００ ―――――――――――――――――――――――――――――――――
【００５８】［反射抑制膜の形成］ （試料４〜１１）上記で得た透明導電膜付きガラス板を
洗浄、乾燥し、透明導電膜を形成していないガラス板の
表面に、反射抑制膜を形成した。
【００５９】具体的には、所定の平均一次粒径を有する
シリカ微粒子の分散液（日本触媒製）を攪拌しながら、
エタノール、テトラエトキシシラン、濃塩酸を順次添加
し、さらに攪拌しながら反応させた。この液を、ヘキシ
レングリコールにより希釈してコーティング液とした。
このコーティング液を、ガラス板の表面に、スピンコー
ティング法により塗布し、炉内温度７００℃の電気炉に
２分間投入して反射抑制膜を成膜した。
【００６０】なお、試料によっては、異なる平均粒径を
有するシリカ微粒子の分散液を固形分比が所定割合とな
るように混合して用いた。
【００６１】（試料１２）同じく上記で得た透明導電膜
付きガラス板を洗浄、乾燥し、透明導電膜を形成してい
ないガラス板の表面に、ＥＢ蒸着法により膜厚１００ｎ
ｍのフッ化マグネシウム膜を形成して反射抑制膜とし
た。なお、成膜温度は室温、成膜速度は１ｎｍ／秒とし
た。
【００６２】試料４〜１１の反射抑制膜の表面を走査型
電子顕微鏡で観察し、シリカ微粒子がガラス表面を被覆
している領域の比率（被覆率）を測定した。また、異な
る平均粒径を有するシリカ微粒子を用いた試料について
は、微粒子が被覆している領域において各微粒子が占め
る割合をさらに測定した。結果を表２に示す。
【００６３】 （表２） ――――――――――――――――――――――――――――――――― 試料４ 試料５ 試料６ 試料７ 試料８ ――――――――――――――――――――――――――――――――― 透明導電膜付き 試料２ 試料２ 試料２ 試料２ 試料１ ガラス板 微粒子被覆率（％） ９５ ７２ ６１ ９８ ９５ 微粒子Ａ 平均粒径（μｍ）０．１ ０．１ ０．１ ０．０７ ０．１ 被覆率（％） １００ ５２ ６１ １００ １００ 微粒子Ｂ 平均粒径（μｍ） − ０．３ ０．５ − − 被覆率（％） − ４８ ３９ − − ――――――――――――――――――――――――――――――――― ―――――――――――――――――――――――――――― 試料９ 試料10 試料11 試料12 ―――――――――――――――――――――――――――― 透明導電膜付き 試料３ 試料１ 試料２ 試料２ ガラス板 微粒子被覆率（％） ９５ ６７ ４５ （MgF2膜） 微粒子Ａ 平均粒径（μｍ）０．１ ０．２５ − − 被覆率（％） １００ ５８ − − 微粒子Ｂ 平均粒径（μｍ） − ０．９ ０．５ − 被覆率（％） − ４２ １００ − ――――――――――――――――――――――――――――
【００６４】なお、試料４〜試料６の走査型電子顕微鏡
による観察結果を、それぞれ図２〜図４として示す。反
射抑制膜を形成する微粒子が、略球状であり、粒径のバ
ラツキが極めて小さいことがわかる。各試料とも、微粒
子Ａの粒径は実質的にすべてが０．０５〜０．１５μｍ
の範囲にあり、微粒子Ｂの粒径は実質的にはすべてが
０．２〜０．８μｍの範囲にあった。
【００６５】［光電変換ユニットおよび裏面電極の形成
（タンデム型）］ （試料１３〜２４）反射抑制膜を形成した透明導電膜付
きガラス板（試料４〜１２）と、反射抑制膜がない透明
導電膜付きガラス板（試料１、２）について、透明導電
膜上に、プラズマＣＶＤ法により、非晶質シリコン薄膜
光電変換ユニット、結晶質シリコン薄膜光電変換ユニッ
トをこの順に積層した。非晶質シリコン光電変換ユニッ
トにに含まれるｐｉｎ接合において、用いたｐ型非晶質
シリコンカーバイド層の厚さは１５ｎｍ、ｎ型非晶質シ
リコン層の厚さは３０ｎｍとした。また、真性非晶質シ
リコン層はＲＦプラズマＣＶＤ法により形成した。成膜
条件としては、シラン（ＳｉＨ4）の反応ガス、約４０
Ｐａの反応室内圧力、１５ｍＷ／ｃｍ2のＲＦパワー密
度、および１５０℃の成膜温度を用いた。このような成
膜条件と同じ条件でガラス基板上に直接３００ｎｍの厚
さまで堆積された真性非晶質シリコン膜の暗導電率は５
×１０-10Ｓ／ｃｍであった。なお、真性非晶質シリコ
ン層の膜厚は１５０ｎｍとした。また、上記と同様にし
て作製した真性非晶質シリコン層のバンドギャップは約
１．７５ｅＶであった。
【００６６】上記ｎ型非晶質シリコン層の上に、ボロン
がドープされたｐ型微結晶シリコン系層、ノンドープの
真性結晶質シリコン層、リンがドープされたｎ型微結晶
シリコン系層をこの順に堆積して結晶質シリコン薄膜光
電変換ユニットを作製した。結晶質シリコン薄膜光電変
換ユニットの膜厚は１．５μｍとした。また、ｐ型微結
晶シリコン系層およびｎ型微結晶シリコン系層の膜厚
は、それぞれ１５ｎｍ、３０ｎｍとした。上記と同様に
して作製した真性結晶質シリコン層のバンドギャップは
約１．１ｅＶであった。
【００６７】なお、プラズマＣＶＤ法による真性結晶質
シリコン層の成膜は、シランを反応ガスとして用い、反
応室内圧力を約６７０Ｐａ、ＲＦパワー密度を１５０ｍ
Ｗ／ｃｍ2、成膜温度を３５０℃として行った。また、
２次イオン質量分析法により測定したところ、真性結晶
質シリコン層に含まれる水素は２原子％であった。ま
た、Ｘ線回折法によるピーク強度比から、この層を構成
する結晶粒は膜面に平行な方向については（１１０）面
を優先配向面としていた。
【００６８】さらに、ＩＴＯ層（膜厚８０ｎｍ）および
銀層（膜厚３００ｎｍ）をこの順にスパッタリング法に
より成膜して裏面電極を形成し、光電変換装置を得た。
各光電変換装置について、外部量子効率の波長依存性を
測定した。得られた各波長ごとの効率に入射光量を掛け
て得た外部量子効率を全波長にわたって積分して電流合
計値を算出した。結果を表３に示す。
【００６９】 （表３） ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 試料13 試料14 試料15 試料16 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 透明導電膜付きガラス板 試料２ 試料２ 試料２ 試料２ 反射抑制膜＋透明導電膜 試料４ 試料５ 試料６ 試料７ 付きガラス板 電流合計値（mA／cm2） ２１．１ ２１．９ ２０．９ ２０．７ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 試料17 試料18 試料19 試料20 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 透明導電膜付きガラス板 試料１ 試料３ 試料１ 試料２ 反射抑制膜＋透明導電膜 試料８ 試料９ 試料10 試料11 付きガラス板 電流合計値（mA／cm2） １９．８ １７．２ １８．１ ２０．４ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― ――――――――――――――――――――――――――――― 試料21 試料22 試料23 ――――――――――――――――――――――――――――― 透明導電膜付きガラス板 試料２ 試料２ 試料１ 反射抑制膜＋透明導電膜 試料12 − − 付きガラス板 （MgF2膜） 電流合計値（mA／cm2） ２０．３ ２０．０ １７．８ ―――――――――――――――――――――――――――――
【００７０】表３に示したように、試料２に微粒子が露
出した反射抑制膜を形成した試料１３〜１６および２０
では、試料２をそのまま用いた試料２２、およびこれに
フッ化マグネシウム膜を形成した試料２１よりも、良好
な特性が得られた。試料１に微粒子が露出した反射抑制
膜を形成した試料１７および１９でも、試料１をそのま
ま用いた試料２３よりも、良好な特性が得られた。一
方、透明導電膜付きガラス板の透過率が低い試料１８で
は、特性が大きく低下した。
【００７１】外部量子効率の波長依存性を、試料１３
（微粒子膜）、試料１４（微粒子混合膜）、試料２２
（反射抑制膜なし）について、図５にまとめて示す。微
粒子により反射抑制膜を形成した試料では、広い波長域
において、外部量子効率が上昇していた。また、特に微
粒子Ｂを加えた試料１４（微粒子混合膜）を用いると、
波長域８００〜９００ｎｍにおける外部量子効率が向上
した。
【００７２】一方、フッ化マグネシウムを反射抑制膜と
して形成した試料２１では、波長域５００〜６００ｎｍ
近辺では外部量子効率が上昇したものの、その上昇の程
度は微粒子を含む反射抑制膜ほどではなく、波長域８０
０〜９００ｎｍ近辺では外部量子効率はほとんど上昇し
なかった。
【００７３】この原因を調査するために、試料１３、１
４、２１に使用した反射抑制膜と同じ膜を、厚さ０．７
ｍｍのホウ珪酸ガラス板上に成膜した試料を作製した。
各試料について、膜を形成していない側のガラス表面を
砥石で研磨してすりガラス状とし、つや消し黒の塗料を
塗布することにより、この面からの反射を実質的に無視
できる程度に抑制した。これらの試料について、反射抑
制膜面の分光反射特性を測定した。結果を図６に示す。
【００７４】図６に示したように、平均粒径０．１μｍ
の微粒子膜は、広い波長域において、反射防止効果がフ
ッ化マグネシウム膜よりも優れている。この微粒子に平
均粒径０．３μｍの微粒子を混合した微粒子混合膜で
は、平均粒径０．１μｍの微粒子膜よりも反射防止効果
では劣っている。しかし、この微粒子混合膜を用いる
と、図５に示したように、波長域８００〜９００ｎｍ付
近において外部量子効率が向上する。このような効率の
向上は、上記波長域における光閉じこめ効果によるもの
である。
【００７５】［光電変換ユニットおよび裏面電極の形成
（非晶質シリコン系ユニットのみ）］さらに、上記タン
デム型のユニットに代えて、厚膜化した非晶質シリコン
層、または非晶質シリコンゲルマニウム層を光電変換層
とする非晶質シリコン系薄膜光電変換ユニットを用いた
光電変換装置を作製した。ここでは、外部量子効率を図
示した試料（図５；試料１３（微粒子膜），１４（微粒
子混合膜），２２（反射抑制膜なし））に対応するよう
に、透明導電膜付きガラス板として、上記試料４、試料
５または試料２を用いた。
【００７６】非晶質シリコン層を光電変換層として含む
光電変換ユニットは、上記タンデム型における非晶質シ
リコン光電変換ユニットと同様にして作製した。ただ
し、真性非晶質シリコン層の膜厚は３２０ｎｍとした。
上記と同様にして作製した真性非晶質シリコン層のバン
ドギャップは１．７５ｅＶであった。
【００７７】また、非晶質シリコンゲルマニウム層を光
電変換層とする光電変換ユニットでも、ｐ型層およびｎ
型層は、上記タンデム型における非晶質シリコン光電変
換ユニットと同様にして成膜した。ただし、光電変換層
は、ＲＦプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ4およびＧｅ
Ｈ4の反応ガス、約４０Ｐａの反応室内圧力、１５ｍＷ
／ｃｍ2のＲＦパワー密度、および１５０℃の成膜温度
を用いた。成膜ガス全体に対するＧｅＨ4の比率は約５
モル％とした。また、真性シリコンゲルマニウム層の膜
厚は２００ｎｍとした。上記と同様にして作製した真性
シリコンゲルマニウム層のバンドギャップは１．５５ｅ
Ｖであった。
【００７８】さらに、各光電変換ユニットに上記と同様
にして裏面電極を形成して光電変換装置を完成し、さら
に各光電変換装置について、上記と同様にして外部量子
効率の波長依存性を測定した。
【００７９】厚膜化した非晶質シリコン層を光電変換層
とする光電変換ユニットを用いた場合の外部量子効率の
波長依存性を図７に、非晶質シリコンゲルマニウム層を
光電変換層とする光電変換ユニットを用いた場合の外部
量子効率の波長依存性を図８にそれぞれ示す。図７に示
したように、真性非晶質シリコン薄膜を光電変換層とす
る場合であっても、厚膜化して長波長域における光感度
を高くすれば、光電変換効率改善の効果は十分に得られ
る。かかる観点からの真性非晶質シリコン薄膜の厚膜化
は、製法等にも依存するが、概略、膜厚３２０ｎｍ以上
とすれば十分である。
【００８０】図７および図８に示したように、この場合
も、微粒子を含む反射抑制膜により、長波長域を含む比
較的広い波長域にわたって外部量子効率が向上した。こ
のような反射抑制膜は、波長７００ｎｍにおける反射抑
制膜がない状態での外部量子効率が０．２以上、特に
０．３以上の光電変換装置に適している。
【００８１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、透明導電膜付き透明基板と、微粒子を用いた反
射抑制膜と、光電変換ユニット（特に結晶質シリコン系
光電変換ユニット）との相互作用により、光電変換効率
を改善した光電変換装置を提供できる。各部材の特性を
相互に適切に調整した本発明の光電変換装置によれば、
徒に製造コストを増加させることなく、極めて合理的に
光電変換効率を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光電変換装置の一形態の断面図であ
る。
【図２】 反射抑制膜の一例を形成したガラス板の表面
を、走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す写真であ
る。
【図３】 反射抑制膜の別の一例を形成したガラス板の
表面を、走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す写真で
ある。
【図４】 反射抑制膜のまた別の一例を形成したガラス
板の表面を、走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す写
真である。
【図５】 本発明の光電変換装置（タンデム型）の外部
量子効率の波長依存性の例を、反射抑制膜を形成しない
場合の同依存性とともに示した図である。
【図６】 反射抑制膜を形成したガラス板の分光反射特
性を示す図である。
【図７】 本発明の光電変換装置（厚膜化した非晶質シ
リコン層を光電変換層とする）の外部量子効率の波長依
存性の例を、反射抑制膜を形成しない場合の同依存性と
ともに示した図である。
【図８】 本発明の光電変換装置（非晶質シリコンゲル
マニウム層を光電変換層とする）の外部量子効率の波長
依存性の例を、反射抑制膜を形成しない場合の同依存性
とともに示した図である。
【符号の説明】
１ 反射抑制膜 ２ ガラス板 ３ 下地膜 ４ 透明導電膜 ５ 非晶質シリコン系光電変換ユニット ６ 結晶質シリコン系光電変換ユニット ７ 裏面電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 強 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 多和田 裕子 兵庫県神戸市垂水区塩屋町６−31−17三青 荘 Ｆターム(参考） 5F051 AA03 AA04 AA05 DA17 FA02 GA03 GA16 HA07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに平行な第１および第２の主表面を
    備えた透明基板と、前記第１の主表面上に形成された反
    射抑制膜と、前記第２の主表面上に形成された透明導電
    膜と、前記透明導電膜上に形成された少なくとも一つの
    光電変換ユニットと、前記光電変換ユニット上に形成さ
    れた裏面電極とを備えた光電変換装置であって、 前記反射抑制膜が０．０１μｍ以上１．０μｍ以下の平
    均粒径を有する微粒子を含み、前記微粒子が露出して前
    記反射抑制膜の表面に凹凸が形成され、 前記透明導電膜を形成した状態で測定した前記透明基板
    の波長域８００ｎｍ〜９００ｎｍにおける光線透過率が
    ７５％以上であり、 前記光電変換ユニットの少なくとも一つが、バンドギャ
    ップが１．８５ｅＶ以下の半導体材料の薄膜を光電変換
    層として含んでいることを特徴とする光電変換装置。
  2. 【請求項２】 波長７００ｎｍにおける外部量子効率が
    ０．２以上である請求項１に記載の光電変換装置。
  3. 【請求項３】 バンドギャップが１．８５ｅＶ以下の半
    導体材料の薄膜が結晶質シリコン系薄膜であり、前記結
    晶質シリコン系薄膜を光電変換層とする結晶質シリコン
    系光電変換ユニットの膜厚が１０μｍ以下である請求項
    １または２に記載の光電変換装置。
  4. 【請求項４】 光電変換ユニットとして、透明導電膜側
    から順に、非晶質シリコン系薄膜を光電変換層とする非
    晶質シリコン系光電変換ユニットと、結晶質シリコン系
    薄膜を光電変換層とする結晶質シリコン系光電変換ユニ
    ットとがこの順に積層された構成を有する請求項１〜３
    のいずれかに記載の光電変換装置。
  5. 【請求項５】 透明基板の第１の主表面の６０％以上の
    領域において微粒子が露出している請求項１〜４のいず
    れかに記載の光電変換装置。
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