但是本發(fā)明不限于該方式。本發(fā)明中的接觸層只要是含有以Ge為主要成分的第二晶體即可。具體地,只要是含有在設(shè)第二晶體的全部為100質(zhì)量%時含有90質(zhì)量%以上的Ge的第二晶體即可。在用Ge化合物構(gòu)成接觸層的情況下,作為能夠與Ge —起包含在接觸層的元素,例如能夠列舉Si等。
[0054]此外,在上述說明中,例示了窗層4是AlInP晶體層的方式,但是本發(fā)明不限于該方式。本發(fā)明中的窗層只要是具有含有Al、In以及P的第一晶體即可。作為這樣的第一晶體,除了 AlInP晶體以外,能夠例示AlInGaP晶體等。AlInP晶體和AlInGaP晶體能夠通過變更構(gòu)成元素的組成比來容易地改變晶格常數(shù)。另外,無論是在窗層使用AlInP晶體的情況下,還是在窗層使用AlInGaP晶體的情況下,光電變換層可以設(shè)為同樣的構(gòu)成。此外,在本發(fā)明中,窗層使用AlInP晶體和AlInGaP晶體這兩者的方式(例如,在窗層中的光電變換層側(cè)配置AlInGaP晶體,在窗層中的接觸層側(cè)配置AlInP晶體的方式)也是允許的。
[0055]此外,在上述說明中,例示了光電變換層3使用作為II1-V族化合物半導(dǎo)體的InGaP的方式,但是本發(fā)明不限于該方式。本發(fā)明中的光電變換層也可以使用例如InGaN等其它II1-V族化合物半導(dǎo)體。此外,光電變換層也可以是含有多個pn結(jié)的多結(jié)型。此外,本發(fā)明中的光電變換層也可以使用πι-v族化合物半導(dǎo)體以外的化合物半導(dǎo)體。其中,由于可以通過材料的組成比來改變帶隙,所以優(yōu)選在光電變換層中使用II1-V族化合物半導(dǎo)體。
[0056]此外,在上述說明中,例示了接觸層5與雙層結(jié)構(gòu)的電極7接觸的方式,但是本發(fā)明不限于該方式。其中,在層疊于接觸層的表面的電極中在與接觸層接觸的部位,優(yōu)選使用與接觸層的配合性好的物質(zhì)(例如T1、Ag等)。此外,在與接觸層接觸的部位所使用的與接觸層配合性好的物質(zhì)容易被氧化的情況下,優(yōu)選用難以被氧化的導(dǎo)電性物質(zhì)覆蓋該物質(zhì)的表面。
[0057]此外,在上述說明中,例示了防反射膜6是MgF2/ZnS的雙層膜的方式,但是本發(fā)明不限于該方式。防反射膜也可以設(shè)為其它公知的方式。此外,也可以設(shè)為不具備防反射膜的方式。
[0058]此外,在上述說明中,例示了窗層4與接觸層5直接接觸的方式,但是本發(fā)明不限于該方式。在本發(fā)明中,例如,在效率被允許的范圍內(nèi),也可以在半導(dǎo)體層與接觸層之間隔著其它層。
[0059]此外,在上述說明中,例示了在光電變換層3的入射光的上游側(cè)的表面配置有窗層4、且在該窗層4的入射光的上游側(cè)的表面配置有接觸層5的方式,但是本發(fā)明不限于該方式。本發(fā)明中的“層疊于光電變換層的表面的半導(dǎo)體層”也可以層疊于光電變換層的入射光的下游側(cè)的表面,本發(fā)明中的“配置在半導(dǎo)體層的與光電變換層相反側(cè)的接觸層”也可以層疊于半導(dǎo)體層的入射光的下游側(cè)的表面。此時,“層疊于光電變換層的表面的半導(dǎo)體層”相當(dāng)于所謂的BSF層。即使是這樣的方式,也能夠降低有害性并且提高效率。
[0060]此外,在上述說明中,例示了從光電變換層3的上表面?zhèn)日丈涔獾姆绞剑潜景l(fā)明不限于該方式。本發(fā)明的光伏裝置也可以是所謂雙面受光型。在本發(fā)明的光伏裝置為雙面受光型的情況下,隔著半導(dǎo)體層連接到光電變換層的接觸層可以僅配置在光電變換層的一個受光面?zhèn)龋部梢耘渲迷诠怆娮儞Q層的兩個受光面?zhèn)?。此處,配置在光電變換層的兩個受光面?zhèn)仁侵?,朝向?qū)盈B方向依次配置接觸層、半導(dǎo)體層、光電變換層、半導(dǎo)體層、接觸層的方式。
[0061]圖2是說明本發(fā)明的光伏裝置的制造方法(以下有時稱為“本發(fā)明的制造方法”)的一個實(shí)施方式的流程圖。以下,參照圖1和圖2說明太陽能電池10的制造方法的具體例子。
[0062]如圖2所示,本發(fā)明的制造方法具有:第一氣相生長工序(SI)、第二氣相生長工序
(S2)、第三氣相生長工序(S3)、第一電極形成工序(S4)、去除工序(S5)、防反射膜形成工序
(S6)、第二電極形成工序(S7)。而且,第一電極形成工序(S4)具有:抗蝕劑掩模形成工序(S41)、電極層疊工序(S42)、抗蝕劑掩模去除工序(S43)。
[0063]第一氣相生長工序(以下有時稱為“SI”)是通過氣相生長法在P型基板2的表面形成光電變換層3的工序。圖3示出在分子束外延法中使用的分子束外延裝置90的概念圖。
[0064]在P型基板2的表面形成P層3a時,例如能夠通過將P型基板2的溫度設(shè)為500°C,加熱放入了原料In、Ga、P的坩禍,分別以4.0X 10_5Pa、2.7X10_5Pa、l.0XKT3Pa的分子束密度照射P型基板2,從而通過分子束外延法形成P層3a。此時,使用Be作為p型摻雜物,控制放入了 Be的坩禍的溫度(例如控制在700°C以上950°C以下的范圍)以成為期望的載流子濃度。
[0065]在P層3a的表面形成p層3b時,例如能夠通過將P型基板2的溫度設(shè)為500°C,加熱放入了原料In、Ga、P的坩禍,分別以4.0X 10_5Pa、2.7X10_5Pa、l.0XKT3Pa的分子束密度照射P層3a,從而通過分子束外延法形成P層3b。此時,使用Be作為p型摻雜物,控制放入了 Be的坩禍的溫度(例如控制在600°C以上850°C以下的范圍)以成為期望的載流子濃度。
[0066]在P層3b的表面形成η層3c時,例如能夠通過將P型基板2的溫度設(shè)為500°C,加熱放入了原料In、Ga、P的坩禍,分別以4.0X 10_5Pa、2.7X10_5Pa、l.0XKT3Pa的分子束密度照射P層3b,從而通過分子束外延法形成η層3c。此時,使用Si作為η型摻雜物,控制放入了 Si的坩禍的溫度(例如控制在1000°C以上1350°C以下的范圍)以成為期望的載流子濃度。在本發(fā)明的制造方法中,通過經(jīng)過例如這樣的過程,能夠在P型基板2的表面形成光電變換層3。
[0067]第二氣相生長工序(以下有時稱為“S2”)是在通過SI形成的光電變換層3的表面通過氣相生長法形成窗層4的工序。
[0068]在光電變換層3的表面(η層3c的表面)形成窗層4時,例如能夠通過將P型基板2的溫度設(shè)為500°C,加熱放入了原料Ιη、Α1、P的坩禍,分別以4.0 X W5Pa, 1.3 X W5Pa,1.0X KT3Pa的分子束密度照射η層3c,從而通過分子束外延法形成窗層4。此時,使用Si作為η型摻雜物,控制放入了 Si的坩禍的溫度(例如控制在1000°C以上1350°C以下的范圍)以成為期望的載流子濃度。在本發(fā)明的制造方法中,例如像這樣,能夠在光電變換層3的表面(η層3c的表面)形成窗層4。
[0069]第三氣相生長工序(以下有時稱為“S3”)是在通過S2形成的窗層4的表面通過氣相生長法形成接觸層5的工序。
[0070]在窗層4的表面形成接觸層5時,例如能夠通過將P型基板2的溫度設(shè)為200°C以上(優(yōu)選200°C以上400°C以下),加熱放入了原料Ge的坩禍,以7.0X KT6Pa以下、優(yōu)選1.0X 10_6Pa以上7.0X 10_6Pa以下的分子束密度照射窗層4,從而通過分子束外延法形成接觸層5。此時,使用P作為η型摻雜物,控制放入了 P的坩禍的溫度(在使用GaP作為P源的情況下,例如控制在650°C以上900°C以下的范圍)以成為期望的載流子濃度。在本發(fā)明的制造方法中,例如像這樣,能夠在窗層4的表面形成接觸層5。
[0071]如果P型基板2的溫度過低,則有可能Ge層無法成為結(jié)晶狀態(tài)而形成大量地存在缺陷、轉(zhuǎn)移的層。因此,從容易地形成作為高質(zhì)量的Ge晶體層的接觸層5的觀點(diǎn)看來,在S3中將P型基板2的溫度設(shè)為200°C以上。另一方面,從提高接觸層5的結(jié)晶性的觀點(diǎn)看來,形成接觸層5時的P型基板2的溫度的上限值沒有特別限定,但是如果在形成接觸層5時提高P型基板2的溫度,則原子容易在窗層4與接觸層5之間移動。如果是如以往那樣在接觸層使用GaAs的情況下,則由于GaAs是II1-V族化合物半導(dǎo)體,所以不會發(fā)生問題,但是在接觸層使用Ge時可能發(fā)生較大問題。在窗層4的構(gòu)成元素中,Al和In作為接觸層5的P型摻雜物起作用,P作為接觸層5的η型摻雜物起作用,所以如果這些元素全部都從窗層4向接觸層5移動,則接觸層5的載流子濃度控制、ρ/η型控制容易變得困難。因此,通過減少向接觸層5的原子擴(kuò)散,使載流子濃度控制、ρ/η型控制變得容易,其結(jié)果,從能夠制造容易提高性能的方式的太陽能電池10等的觀點(diǎn)看來,形成接觸層5時的P型基板2的溫度優(yōu)選設(shè)為400°C以下。通過在這樣的溫度條件下形成接觸層5,能夠降低加熱器的驅(qū)動電力,所以還