[发明专利]太阳能电池的制造方法和太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的制造方法，详细地说，涉及作为太阳能电池的上部电极和中间电极而使用的透明导电膜的制造方法。

本申请基于2007年12月28日在日本申请的日本特愿2007-339534号主张优先权，将其内容合并于此。

背景技术

一直以来，利用ITO(In₂O₃-SnO₂)作为构成太阳能电池的上部电极和中间电极的透明导电膜的材料。然而，成为ITO原料的铟(In)是稀有金属，预计今后由于难以得到而造成成本上升。因此，作为替代ITO的透明导电膜材料，丰富且廉价的ZnO类材料受到关注(例如，参考专利文献1)。ZnO类材料适合于可以向大型基板均匀成膜的溅射。在成膜装置中，能够通过将ITO等In₂O₃类材料的靶变更为ZnO类材料的靶来进行成膜。另外，ZnO类材料不具有像In₂O₃类材料那样的绝缘性高的低级氧化物(InO)，因此，在溅射时不易发生异常。

专利文献1：日本特开平9-87833号公报

在以往的形成太阳能电池的上部电极和中间电极的、使用ZnO类材料的透明导电膜中，尽管透明性不逊色于ITO膜，但是有表面电阻高于ITO膜的问题。因此，为了将使用ZnO类材料的透明导电膜的表面电阻下降到所期望的值，提出了在溅射时向室内导入氢气作为还原气体，在该还原气氛中成膜的方法。

然而，在该情况下，尽管得到的透明导电膜的表面电阻确实得到降低，但是在其表面产生了一点点的金属光泽。由此，存在透光率降低，太阳能电池的光电转换效率降低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供使使用氧化锌类材料形成的、构成太阳能电池的上部电极和中间电极的透明导电膜的表面电阻降低的同时，保持可见光的透过性良好，提高光电转换效率的太阳能电池的制造方法。

为了解决上述问题，本发明采用了以下技术方案。

即，本发明的第一方案所涉及的太阳能电池的制造方法，为具备有配置在光入射侧的、起到功率提取电极功能的上部电极的太阳能电池的制造方法，该方法具备使用含有氧化锌类材料的靶，通过溅射在基板上形成所述上部电极的工序，在形成所述上部电极的工序中，在含有选自氢气、氧气和水蒸气中的两种或者三种的气氛中实施所述溅射。

在实施所述溅射时，所述气氛中至少含有所述氢气和所述氧气的情况下，所述氢气的分压P_H2和所述氧气的分压P_O2之比R＝P_H2/P_O2优选满足下式(1)，

R＝P_H2/P_O2≥2...(1)。

该情况下，可以得到电阻率为2000μΩ·cm以下的透明导电膜。

在实施所述溅射时，施加于所述靶的溅射电压优选为340V以下。

该情况下，通过降低放电电压，可以形成晶格整齐的氧化锌类透明导电膜，所以可以得到电阻率低的透明导电膜。

另外，在实施所述溅射时，可以向所述靶施加在直流电压上叠加高频电压的溅射电压。

该情况下，由于使用了在直流电压上叠加了高频电压的溅射电压，所以可以进一步降低放电电压。

在实施所述溅射时，所述靶的表面的水平磁场强度的最大值优选为600高斯以上。

该情况下，水平磁场强度的最大值由于是600高斯以上，所以可以降低放电电压。

所述氧化锌类材料优选为掺铝氧化锌或者掺镓氧化锌。

本发明的第二方案所涉及的太阳能电池的制造方法，为在基板上层压了上部电极、第一发电层、中间电极、第二发电层和背面电极的串联型的太阳能电池的制造方法，该方法具备使用含有氧化锌类材料的靶，通过溅射形成所述上部电极和所述中间电极的工序，在形成所述上部电极和所述中间电极的工序中，在导入了氢气和水蒸气中的至少一种与氧气的气氛中实施所述溅射，使形成所述中间电极时的所述氧气的导入量多于形成所述上部电极时的所述氧气的导入量。

根据上述本发明的第二方案，可以得到含有在上部电极和中间电极的氧原子的量被适当控制的上部电极和中间电极。因此，在上述本发明的第一方案取得的效果的基础上，可以得到具备提高光电转换效率的特性个别地被最优化的上部电极和中间电极的太阳能电池。