以下に、本発明にかかる実施形態について� ��図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
 以下、本発明の第1実施形態にかかる光電変 換装置について図1を用いて説明する。
 本実施形態にかかる光電変換装置は、光電� ��換層10がアモルファスシリコンとされ、透� �絶縁性基板から光が入射するタイプ(「スー� ��ーストレート型」ともいう)のものである。
(第1工程)
 透明絶縁性基板11上に第1透明電極12を形成� �る。透明絶縁性基板11には、例えば光透過を 示す白板ガラスが用いられる。
 第1透明電極12として、SnO ₂ (酸化錫)が用いられる。
 透明絶縁性基板11が常圧熱CVD装置内に設置� �れSnCl ₄ 、水蒸気(H ₂ O)、無水フッ化水素(HF)を原料ガスとしてSnO ₂ が透明絶縁性基板11上に成膜される。

(第2工程)
 次に、プラズマCVD装置の陽極に、第1透明電 極12が形成された透明絶縁性基板11を被処理� �として保持させた状態で、被処理物を反応� �器に収納した後、真空ポンプを作動して前� �反応容器内を真空排気する。つづいて、陽� �に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記� �処理物の基板を例えば160℃以上に加熱する� �そして、反応容器内に原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびp型不純物ガスを導入し、反応容器内� �所定の圧力に制御する。そして、RF電源から RF電力を放電用電極に供給することにより前� ��放電用電極と前記被処理物の間にプラズマ� ��発生させ、前記被処理物の第1透明電極12上� ��アモルファスのp型シリコン層13を成膜する� ��
 前記p型不純物ガスとしては、例えばB ₂ H ₆ 等を用いることができる。

(第3工程)
 p型シリコン層13を成膜した後、透明絶縁性� ��板11を別のプラズマCVD装置の反応容器に収� �し、反応容器内を真空排気する。つづいて� �反応容器内に原料ガスであるSiH ₄ とH ₂ との混合ガスを導入し、反応容器内の所定の 圧力に制御する。そして、超高周波電源から 周波数が60MHz以上の超高周波電力を放電用電� ��に供給することにより、前記放電用電極と� ��記被処理物の間にプラズマを発生させ、前� ��被処理物のp型シリコン層13の上にアモルフ� ��スのi型シリコン層14を成膜する。
 また、反応容器内にプラズマを発生させる� ��の圧力は、0.5Torr以上10Torr以下の範囲、より 好ましくは0.5Torr以上6.0Torr以下の範囲に設定� ��ることが望ましい。

(第4工程)
 i型シリコン層14を成膜した後、原料ガスの� ��給を停止し、反応容器内を真空排気する。� ��づいて、真空排気された別の反応容器内に� ��明絶縁性基板11を収納してこの反応容器内� �原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびn型不純物ガス(PH ₃ 等)を導入し、反応容器内の所定の圧力に制� �する。そして、超高周波電源から超高周波� �力を放電用電極に供給することにより放電� �電極と被処理物の間にプラズマを発生させ� �i型シリコン層14上にアモルファスのn型シリ� ��ン層15を成膜する。この後、前記被処理物� �プラズマCVD装置から取り出す。
 このように、第2工程から第4工程によって� �p型シリコン層13、i型シリコン層14、及びn型� ��リコン層15からなるアモルファスシリコン� �電変換層10が形成される。

(第5工程)
 n型シリコン層15を成膜した後、原料ガスの� ��給を停止し、反応容器内を真空排気する。� ��づいて、直流スパッタ(DCスパッタ)装置内に n型シリコン層15まで成膜された透明絶縁性基 板11を収納する。
 このDCスパッタ装置内で、n型シリコン層15� �に第2透明電極16としてGa添加ZnO層を成膜する 。
 透明絶縁性基板11がDCスパッタ装置内に設置 された後、アルゴンガスと酸素ガスの混合ガ スを所定量導入した真空雰囲気中でDCスパッ� ��されることによって、Gaが添加されたZnOがn� ��シリコン層15上に成膜される。Gaの添加量は 、Znに対して5原子%以下、好ましくは、0.02原� ��%以上2原子%以下、さらに好ましくは0.7原子% 以上1.7原子%以下とされる。また、スパッタ� �スのアルゴン及び酸素の体積の合計に対し� �酸素添加量を0.1体積%以上5体積%以下とする� �
 DCスパッタ装置内の圧力は0.6Pa程度、透明絶 縁性基板11の温度は80℃以上135℃以下、スパ� �タリングパワーは100W程度が好ましい。

 ZnOからなる透明電極にGaを添加すると、導� �性は上昇するが、透過率が減少する。本発� �者等は、鋭意検討した結果、光電変換装置� �しての用途を考慮に入れた場合、それほど� �抗率を減少させずに所定の抵抗率(例えば数� �・cm)に止めておいても、光電変換効率が上� �するとの知見を得た。
 図4には、Ga添加ZnOからなる透明電極の抵抗� ��(横軸)に対する光電変換装置の変換効率(縦� ��)の関係が示されている。図4のグラフ中、� �線分は上の2本がそれぞれi層の厚さが異なる タンデム型光電変換装置のデータを示し、上 から3本目がアモルファスシリコン光電変換� �を有するシングル型光電変換装置のデータ� �示し、下の2本がそれぞれi層の厚さが異なる 微結晶シリコン光電変換層を有するシングル 型光電変換装置のデータを示している。図4� �ら、透明電極の抵抗率を50ω・cm程度まで上� �させても、光電変換効率が低下しないこと� �わかる。したがって、このような変換効率� �低下しない範囲でGa添加量を減少させれば、 Ga添加量を減少させたことによる透過率の上� ��によって変換効率が上昇することが期待で� ��る。また、酸素をスパッタガスのアルゴン� ��対し添加することにより、透過率は更に高� ��なる。さらにGa量低下によるn層とGa添加ZnO� �の界面の特性向上がある。

 本実施形態では、この観点からGaの添加量� �検討した結果、本実施形態による1層のアモ� ��ファスシリコン光電変換層10を備えたシン� �ル型光電変換装置の場合、第2透明電極16に� �いてZnに対してGaを5原子%以下添加する。ま� �、スパッタガス中のアルゴン及び酸素の体� �の合計に対し、酸素の量が0.1体積%以上5体積 %以下となるように酸素をスパッタガスに添� �する。前記条件を満たせば、光電変換効率� �上昇することを見出した。
 図5は、スパッタガス中のアルゴン及び酸素 の体積の合計に対し、酸素の量を0.1体積%、1� ��積%、2体積%、及び5体積%とした場合につい� �、Ga添加ZnOからなる透明電極におけるZnに対� ��るGa添加量を本発明の範囲内で変化させ、� �れぞれの条件における透明電極の抵抗率を� �したグラフである。

 なお、スパッタ法に代えて物理蒸着法を� ��う場合には、酸素を添加した希ガスが反応� ��スとして用いられ、この反応ガス中のアル� ��ン及び酸素の体積の合計に対し、酸素の量� ��0.1体積%以上5体積%以下となるように酸素を� ��応ガスに添加する。

(第6工程)
 そして、第2透明電極16上に裏面電極17とし� �Ag膜またはAl膜を形成する。
このように製造された光電変換装置は、透明 絶縁性基板11側から太陽光等の光を入射させ� ��前記pin構造のアモルファスシリコン層で光� ��変換させることにより起電される。

 なお、光電変換装置の製造において、光� ��変換層10は、第1透明電極12側からp型シリコ� ��層13、i型シリコン層14、n型シリコン層15を� �次成膜してpin構造としたが、n型シリコン層� ��i型シリコン層、p型シリコン層を順次成膜� �てnip構造としてもよい。

 また、本実施形態において、Ga添加量をZnに 対して5原子%以下、酸素を5体積%以下添加と� �たZnO層を第2透明電極16に採用したが、本発� �はこれに限定されるものではなく、第1透明� ��極12に採用しても良い。
 ただし、透明電極は反射率を増加させる機� ��を有するので、裏面電極17側の第2透明電極1 6に本発明のGa添加ZnO層が採用されていること が好ましい。

 本実施形態によれば、透明電極16としてGa添 加ZnO層を適用し、Ga添加量をZnに対して5原子% 以下として、Ga添加ZnO層を形成する際のスパ� ��タガス中のアルゴン及び酸素の体積の合計� ��対し酸素の添加量を0.1体積%以上5体積%以下� ��して、所望の光電変換効率を確保できる範� ��において透明電極16の抵抗率の増加をある� �度許容しながらGa添加量を可及的に減少させ たので、透過率の減少を抑えて、広い波長に わたって高い透過率を有する透明電極16を得� ��ことができる。また、成膜雰囲気に酸素を� ��加していることにより、真空容器からのア� ��トガスの影響に左右されない、安定な生産� ��可能である。
 このように高い透過率が実現されるので、� ��電変換層10に対して光を多く供給すること� �でき、短絡電流密度が上昇し、その結果、� �電変換効率が上昇する。

[第2実施形態]
 以下、本発明の第2実施形態にかかる光電変 換装置について図2を用いて説明する。
 本実施形態にかかる光電変換装置は、光電� ��換層20が微結晶シリコンとされ、透明絶縁� �基板から光が入射するタイプのものである� �本実施形態にかかる光電変換装置は、発電� �が微結晶シリコンとされているが、第1実施� ��態と同様に透明絶縁性基板から光が入射す� ��タイプ(スーパーストレート型)のものであ� �。

(第1工程)
 透明絶縁性基板11上に第1透明電極22を形成� �る。透明絶縁性基板11には、例えば光透過を 示す白板ガラスが用いられる。
第1透明電極22として、SnO ₂ (酸化錫)が用いられる。
 透明絶縁性基板11が常圧熱CVD装置内に設置� �れSnCl ₄ 、水蒸気(H ₂ O)、無水フッ化水素(HF)を原料ガスとしてSnO ₂ が透明絶縁性基板11上に成膜される。

(第2工程)
 次に、プラズマCVD装置の陽極に、第1透明電 極22が形成された透明絶縁性基板11を被処理� �として保持させた状態で、被処理物を反応� �器に収納した後、真空ポンプを作動して前� �反応容器内を真空排気する。つづいて、陽� �に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記� �処理物の基板を例えば160℃以上に加熱する� �そして、反応容器内に原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびp型不純物ガスを導入し、反応容器内� �所定の圧力に制御する。そして、超高周波� �源から超高周波電力を放電用電極に供給す� �ことにより前記放電用電極と前記被処理物� �間にプラズマを発生させ、前記被処理物の� �1透明電極22上に微結晶のp型シリコン層23を� �膜する。
 前記p型不純物ガスとしては、例えばB ₂ H ₆ 等を用いることができる。

(第3工程)
 p型シリコン層23を成膜した後、透明絶縁性� ��板11を別のプラズマCVD装置の反応容器に収� �し、反応容器内を真空排気する。つづいて� �反応容器内に原料ガスであるSiH ₄ とH ₂ との混合ガスを導入し、反応容器内の所定の 圧力に制御する。そして、超高周波電源から 周波数が60MHz以上の超高周波電力を放電用電� ��に供給することにより、前記放電用電極と� ��記被処理物の間にプラズマを発生させ、前� ��被処理物のp型シリコン層23の上に微結晶のi 型シリコン層24を成膜する。

 また、反応容器内にプラズマを発生させ� ��際の圧力は、0.5Torr以上10Torr以下の範囲、よ り好ましくは1.0Torr以上6.0Torr以下の範囲に設� ��することが望ましい。

(第4工程)
 i型シリコン層24を成膜した後、原料ガスの� ��給を停止し、反応容器内を真空排気する。� ��づいて、真空排気された別の反応容器内に� ��明絶縁性基板11を収納してこの反応容器内� �原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびn型不純物ガス(PH ₃ 等)を導入し、反応容器内の所定の圧力に制� �する。そして、超高周波電源から超高周波� �力を放電用電極に供給することにより放電� �電極と被処理物の間にプラズマを発生させ� �i型シリコン層24上に微結晶のn型シリコン層2 5を成膜する。この後、前記被処理物をプラ� �マCVD装置から取り出す。
 このように、第2工程から第4工程によって� �p型シリコン層23、i型シリコン層24、及びn型� ��リコン層25からなる微結晶シリコン光電変� �層20が形成される。

(第5工程)
 n型シリコン層25を成膜した後、原料ガスの� ��給を停止し、反応容器内を真空排気する。� ��づいて、DCスパッタ装置内にn型シリコン層2 5まで成膜された透明絶縁性基板11を収納する 。
 このDCスパッタ装置内で、n型シリコン層25� �に第2透明電極26としてGa添加ZnO層を成膜する 。
 透明絶縁性基板11がDCスパッタ装置内に設置 された後、アルゴンガスを所定量導入した真 空雰囲気中でDCスパッタされることによって� ��Gaが添加されたZnOがn型シリコン層25上に成� �される。Gaの添加量は、Znに対して5原子%以� �、好ましくは、0.02原子%以上2原子%以下、さ� ��に好ましくは0.7原子%以上1.7原子%以下とさ� �る。また、スパッタガス中のアルゴン及び� �素の体積の合計に対し、酸素の添加量を0.1� �積%以上5体積%以下とする。
 DCスパッタ装置内の圧力は0.6Pa程度、透明絶 縁性基板11の温度は80℃以上135℃以下、スパ� �タリングパワーは100W程度が好ましい。
 Ga添加量、酸素添加量を上記のように選定� �た理由は、第1実施形態において図4を用いて 説明した通りである。すなわち、光電変換装 置の変換効率が低下しない範囲でGa添加量を� ��少させれば、Ga添加量を減少させたことに� �る透過率の上昇によって変換効率が上昇す� �ことが期待でき、また酸素添加量を増加さ� �れば、透過率の上昇によって変換効率が上� �することが期待できる。さらにGa量低下によ るn層とGa添加ZnOとの界面の特性が向上する。 本実施形態では、この観点からGaの添加量、� ��素添加量を検討した結果、本実施形態によ� ��1層の微結晶シリコン光電変換層20を備えた� ��ングル型光電変換装置の場合、第2透明電極 26においてZnに対してGaを5原子%以下添加する� ��また、スパッタガス中のアルゴン及び酸素� ��体積の合計に対し、酸素の量が0.1体積%以上 5体積%以下となるように酸素をスパッタガス� ��添加する。前記条件を満たせば、光電変換� ��率が上昇することを見出した。

(第6工程)
 そして、第2透明電極26上にスパッタ法、真� ��蒸着法等により裏面電極27としてAg膜または Al膜を形成する。

 このように製造された光電変換装置は、� ��明絶縁性基板11側から太陽光等の光を入射� �せて前記pin構造の微結晶シリコン層で光電� �換させることにより起電される。

 なお、光電変換装置の製造において、光電� ��換層20は、第1透明電極22側からp型シリコン� ��23、i型シリコン層24、n型シリコン層25を順� �成膜してpin構造としたが、n型シリコン層、i 型シリコン層、p型シリコン層を順次成膜し� �nip構造としてもよい。
 また、本実施形態において、Ga添加量をZnに 対して5原子%以下としたZnO層を第2透明電極26� ��採用したが、本発明はこれに限定されるも� ��ではなく、第1透明電極22に採用しても良い� ��
 ただし、透明電極は反射率を増加させる機� ��を有するので、裏面電極27側の第2透明電極2 6に本発明のGa添加ZnO層が採用されていること が好ましい。

 本実施形態によれば、透明電極26としてGa添 加ZnO層を適用し、Ga添加量をZnに対して5原子% 以下として、Ga添加ZnO層を形成する際のスパ� ��タガス中のアルゴン及び酸素の体積の合計� ��対し酸素の添加量を0.1体積%以上5体積%以下� ��して、所望の光電変換効率を確保できる範� ��において透明電極26の抵抗率の増加をある� �度許容しながらGa添加量を可及的に減少させ たので、透過率の減少を抑えて、広い波長に わたって高い透過率を有する透明電極26を得� ��ことができる。また、成膜雰囲気に酸素を� ��加していることにより、真空容器からのア� ��トガスの影響に左右されない、安定な生産� ��可能である。
 このように高い透過率が実現されるので、� ��電変換層20に対して光を多く供給すること� �でき、短絡電流密度が上昇し、その結果、� �電変換効率が上昇する。
 また、Ga添加量を抑えることで、p型およびn 型シリコン層との界面特性が向上して、高い 開放電圧、短絡電流密度および形状因子を得 ることができ、その結果、光電変換効率が上 昇する。

[第3実施形態]
 以下、本発明の第3実施形態にかかる光電変 換装置について図3を用いて説明する。
 本実施形態にかかる光電変換装置は、光電� ��換層がアモルファスシリコンによる光電変� ��層30(第2光電変換層)と微結晶シリコンによ� �光電変換層40(第1光電変換層)とが積層された タンデム型とされている点で上記各実施形態 と異なる。本実施形態にかかる光電変換装置 は、第1実施形態及び第2実施形態と同様に透� ��絶縁性基板から光が入射するタイプ(スーパ ーストレート型)のものである。
(第1工程)
 透明絶縁性基板11上に第1透明電極32を形成� �る。透明絶縁性基板11には、例えば光透過を 示す白板ガラスが用いられる。
 第1透明電極32として、SnO ₂ (酸化錫)が用いられる。
 透明絶縁性基板11が常圧熱CVD装置内に設置� �れSnCl ₄ 、水蒸気(H ₂ O)、無水フッ化水素(HF)を原料ガスとしてSnO ₂ が透明絶縁性基板11上に成膜される。

(第2工程)
 次に、プラズマCVD装置の陽極に、第1透明電 極32が形成された透明絶縁性基板11を被処理� �として保持させた状態で、被処理物を反応� �器に収納した後、真空ポンプを作動して前� �反応容器内を真空排気する。つづいて、陽� �に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記� �処理物の基板を例えば160℃以上に加熱する� �そして、反応容器内に原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびp型不純物ガスを導入し、反応容器内� �所定の圧力に制御する。そして、RF電源から RF電力を放電用電極に供給することにより前� ��放電用電極と前記被処理物の間にプラズマ� ��発生させ、前記被処理物の第1透明電極32上� ��アモルファスのp型シリコン層33を成膜する� ��
 前記p型不純物ガスとしては、例えばB ₂ H ₆ 等を用いることができる。

(第3工程)
 p型シリコン層33を成膜した後、透明絶縁性� ��板11を別のプラズマCVD装置の反応容器に収� �し、反応容器内を真空排気する。つづいて� �反応容器内に原料ガスであるSiH ₄ とH ₂ との混合ガスを導入し、反応容器内の所定の 圧力に制御する。そして、超高周波電源から 周波数が60MHz以上の超高周波電力を放電用電� ��に供給することにより、前記放電用電極と� ��記被処理物の間にプラズマを発生させ、前� ��被処理物のp型シリコン層33の上にアモルフ� ��スのi型シリコン層34を成膜する。

 また、反応容器内にプラズマを発生させ� ��際の圧力は、0.5Torr以上10Torr以下の範囲、よ り好ましくは0.5Torr以上6.0Torr以下の範囲に設� ��することが望ましい。

(第4工程)
 i型シリコン層34を成膜した後、原料ガスの� ��給を停止し、反応容器内を真空排気する。� ��づいて、真空排気された別の反応容器内に� ��明絶縁性基板11を収納してこの反応容器内� �原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびn型不純物ガス(PH ₃ 等)を導入し、反応容器内の所定の圧力に制� �する。そして、超高周波電源から超高周波� �力を放電用電極に供給することにより放電� �電極と被処理物の間にプラズマを発生させ� �i型シリコン層34上にアモルファスのn型シリ� ��ン層35を成膜する。この後、前記被処理物� �プラズマCVD装置から取り出す。
 このように、第2工程から第4工程によって� �p型シリコン層33、i型シリコン層34、及びn型� ��リコン層35からなるアモルファスシリコン� �電変換層30が形成される。

(第5工程)
 次に、上記アモルファスシリコン光電変換� ��30の上に、微結晶シリコンからなる光電変� �層40を形成する。
 微結晶シリコン光電変換層40の成膜方法は� �2実施形態と同様である。
 つまり、プラズマCVD装置の陽極に、アモル� ��ァスシリコン光電変換層30が形成された透� �絶縁性基板11を被処理物として保持させた状 態で、被処理物を反応容器に収納した後、真 空ポンプを作動して前記反応容器内を真空排 気する。つづいて、陽極に内蔵された加熱ヒ ーターに通電し、前記被処理物の基板を例え ば160℃以上に加熱する。そして、反応容器内 に原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびp型不純物ガスを導入し、反応容器内� �所定の圧力に制御する。そして、超高周波� �源から超高周波電力を放電用電極に供給す� �ことにより前記放電用電極と前記被処理物� �間にプラズマを発生させ、前記被処理物の� �モルファスシリコン光電変換層30上に微結晶 のp型シリコン層43を成膜する。
 前記p型不純物ガスとしては、例えばB ₂ H ₆ 等を用いることができる。

(第6工程)
 p型シリコン層43を成膜した後、透明絶縁性� ��板11を別のプラズマCVD装置の反応容器に収� �し、反応容器内を真空排気する。つづいて� �反応容器内に原料ガスであるSiH ₄ とH ₂ との混合ガスを導入し、反応容器内の所定の 圧力に制御する。そして、超高周波電源から 周波数が60MHz以上の超高周波電力を放電用電� ��に供給することにより、前記放電用電極と� ��記被処理物の間にプラズマを発生させ、前� ��被処理物のp型シリコン層43の上に微結晶のi 型シリコン層44を成膜する。

 また、反応容器内にプラズマを発生させ� ��際の圧力は、0.5Torr以上10Torr以下の範囲、よ り好ましくは1.0Torr以上6.0Torr以下の範囲に設� ��することが望ましい。

(第7工程)
 i型シリコン層44を成膜した後、原料ガスの� ��給を停止し、反応容器内を真空排気する。� ��づいて、真空排気された別の反応容器内に� ��明絶縁性基板11を収納してこの反応容器内� �原料ガスであるSiH ₄ 、H ₂ およびn型不純物ガス(PH ₃ 等)を導入し、反応容器内の所定の圧力に制� �する。そして、超高周波電源から超高周波� �力を放電用電極に供給することにより放電� �電極と被処理物の間にプラズマを発生させ� �i型シリコン層44上に微結晶のn型シリコン層4 5を成膜する。この後、前記被処理物をプラ� �マCVD装置から取り出す。
 このように、第5工程から第7工程によって� �p型シリコン層43、i型シリコン層44、及びn型� ��リコン層45からなる微結晶シリコン光電変� �層40が形成される。

(第8工程)
 微結晶のn型シリコン層45を成膜した後、原� ��ガスの供給を停止し、反応容器内を真空排� ��する。つづいて、DCスパッタ装置内にn型シ� ��コン層45まで成膜された透明絶縁性基板11を 収納する。
 このDCスパッタ装置内で、n型シリコン層45� �に第2透明電極46としてGa添加ZnO層を成膜する 。
 透明絶縁性基板11がDCスパッタ装置内に設置 された後、アルゴンガスを所定量導入した真 空雰囲気中でDCスパッタされることによって� ��Gaが添加されたZnOがn型シリコン層45上に成� �される。Gaの添加量は、Znに対して5原子%以� �、好ましくは、0.02原子%2原子%以下、さらに� ��ましくは0.7原子%以上1.7原子%以下とされる� �Ga添加量についてこのような数値範囲を選択 した理由は第1実施形態と同様なので、その� �明は省略する。
 DCスパッタ装置内の圧力は0.6Pa程度、透明絶 縁性基板11の温度は80℃以上135℃以下、スパ� �タリングパワーは100W程度が好ましい。

(第9工程)
 そして、第2透明電極46上に裏面電極17とし� �Ag膜またはAl膜を形成する。
 このように製造されたタンデム型光電変換� ��置は、透明絶縁性基板11側から太陽光等の� �を入射させて前記pin構造のアモルファスシ� �コン光電変換層30及び微結晶シリコン光電変 換層40で光電変換させることにより起電され� ��。
 なお、光電変換装置の製造において、アモ� ��ファスシリコン光電変換層30は、第1透明電� ��42側からp型シリコン層33、i型シリコン層34� �n型シリコン層35を順次成膜してpin構造とし� �が、n型シリコン層、i型シリコン層、p型シ� �コン層を順次成膜してnip構造としてもよい� �
 また、微結晶シリコン光電変換層40は、第1� ��明電極42側からp型シリコン層43、i型シリコ� ��層44、n型シリコン層45を順次成膜してpin構� �としたが、n型シリコン層、i型シリコン層、 p型シリコン層を順次成膜してnip構造として� �よい。

 また、本実施形態において、Ga添加量をZnに 対して5原子%以下としたZnO層を第2透明電極46� ��採用したが、本発明はこれに限定されるも� ��ではなく、第1透明電極32に採用しても良い� ��
 ただし、透明電極は反射率を増加させる機� ��を有するので、裏面電極17側の第2透明電極4 6に本発明のGa添加ZnO層が採用されていること が好ましい。
 本実施形態によれば、透明電極46としてGa添 加ZnO層を適用し、Ga添加量をZnに対して5原子% 以下として、Ga添加ZnO層を形成する際のスパ� ��タガス中のアルゴン及び酸素の体積の合計� ��対し酸素の添加量を0.1体積%以上5体積%以下� ��して、所望の光電変換効率を確保できる範� ��において透明電極46の抵抗率の増加をある� �度許容しながらGa添加量を可及的に減少させ たので、Ga添加による透過率の減少を抑えて� ��広い波長にわたって高い透過率を有する透� ��電極46を得ることができる。したがって、� �過率を向上させるためにZnO層の成膜時に酸� �を添加する必要がなくなるので、透明電極� �の酸素によるダメージを低減させることが� �き、成膜時の制御性および歩留まりが向上� �る。
 このように高い透過率が実現されるので、� ��電変換層に対して光を多く供給することが� ��き、短絡電流密度が上昇し、その結果、光� ��変換効率が上昇する。
 また、Ga添加量を抑えることで、p型およびn 型シリコン層との界面特性が向上して、高い 開放電圧、短絡電流密度および形状因子を得 ることができ、その結果、光電変換効率が上 昇する。

 上記第1実施形態から第3実施形態におい� �は、本発明をスーパーストレート型光電変� �装置に適用した例について説明したが、本� �明はこれに限定されず、サブストレート型� �電変換装置に適用してもよい。この場合、� �板側の透明電極または光入射側の透明電極� �たは両方の透明電極を本発明のGa添加ZnO層と することができる。

(実施例)
 以下、本発明の実施例について説明する。

[第1試験例]
 第1試験例では、第1実施形態と同様の層構� �の実施例1から実施例4の光電変換装置を作成 した。具体的には、図1に示したように、透� �絶縁性基板11側から光を入射するタイプで、 アモルファスシリコン光電変換層10を1層備え たシングル型光電変換装置を作成した。
 第1透明電極12はSnO ₂ とした。第2透明電極16におけるZnO中のZnに対� ��るGa添加量、及びGa添加ZnO層を形成する際の スパッタガス中のアルゴン及び酸素の体積の 合計に対する酸素添加量は、表1に示すとお� �とした。
 第2透明電極16の膜厚は80nmとした。
 上記第2透明電極16の透過率は、550nm以上の� �長域でいずれも95%以上となっている。
 比較例1として、第2透明電極16におけるZnO中 のZnに対するGa添加量を6原子%とし、Ga添加ZnO� ��を形成する際のスパッタガス中のアルゴン� ��び酸素の体積の合計に対する酸素の添加量� ��0体積%とした以外は実施例1から実施例4と同 様にして、光電変換装置を作成した。

[第2試験例]
 第2試験例では、第2実施形態と同様の層構� �の実施例5から実施例8の光電変換装置を作成 した。具体的には、図2に示したように、透� �絶縁性基板11側から光を入射するタイプで、 微結晶シリコン光電変換層20を1層備えたシン グル型光電変換装置を作成した。
 第1透明電極22はSnO ₂ とした。第2透明電極26におけるZnO中のZnに対� ��るGa添加量、及びGa添加ZnO層を形成する際の スパッタガス中のアルゴン及び酸素の体積の 合計に対する酸素添加量は、表2に示すとお� �とした。
 第2透明電極26の膜厚は80nmとした。
 上記第2透明電極26の透過率は、550nm以上の� �長域でいずれも95%以上となっている。
 比較例2として、第2透明電極26におけるZnO中 のZnに対するGa添加量を6原子%とし、Ga添加ZnO� ��を形成する際のスパッタガス中のアルゴン� ��び酸素の体積の合計に対する酸素の添加量� ��0体積%とした以外は実施例5から実施例8と同 様にして、光電変換装置を作成した。

[第3試験例]
 第3試験例では、第3実施形態と同様の層構� �の実施例9から実施例12の光電変換装置を作� �した。具体的には、図3に示したように、透� ��絶縁性基板11側から光を入射するタイプで� �アモルファスシリコン光電変換層30と微結晶 シリコン光電変換層40とを1層ずつ備えたタン デム型光電変換装置を作成した。
 第1透明電極32はSnO ₂ とした。第2透明電極46におけるZnO中のZnに対� ��るGa添加量、及びGa添加ZnO層を形成する際の スパッタガス中のアルゴン及び酸素の体積の 合計に対する酸素添加量は、表3に示すとお� �とした。
 第2透明電極46の膜厚は80nmとした。
 上記第2透明電極46の透過率は、550nm以上の� �長域でいずれも95%以上となっている。
 比較例3として、第2透明電極46におけるZnO中 のZnに対するGa添加量を6原子%とし、Ga添加ZnO� ��を形成する際のスパッタガス中のアルゴン� ��び酸素の体積の合計に対する酸素の添加量� ��0体積%とした以外は実施例9から実施例12と� �様にして、光電変換装置を作成した。

 上述の実施例1から実施例12及びこれら実施� ��に対する比較例1から比較例3の光電変換装� �について、模擬太陽光(スペクトル:AM1.5、照� ��強度:100mW/cm ² 、雰囲気温度:25℃を、透明絶縁性基板11側か� ��入射し、発電特性を評価した。この結果を� ��1から表3に示す。

 表1には、各実施例および比較例に関して、 Jsc(短絡電流密度)、Voc(開放電圧)、FF(曲線因� �)、及びEff.(変換効率)が示されている。各試� ��例において、それぞれの実施例における値� ��、比較例を1とした相対値で示されている。
 表1から表3よりわかるように、Ga添加ZnO層か らなる透明電極におけるZnO中のZnに対するGa� �加量を減少させ、Ga添加ZnO層を形成する際の スパッタガスに酸素を添加することにより、 広い波長域にわたって高い透過率が実現され るので、光電変換層に対して光を多く供給す ることができ、これによりJsc(短絡電流密度)� ��上昇していることがわかる。

 このように、Jsc(短絡電流密度)やFF(曲線因� �)が改善されるので、Ga添加ZnOからなる透明� �極のGa添加量を少なくすることにより、変換 効率が上昇することがわかる。
 特に、第2試験例の微結晶シリコンのシング ル型光電変換装置では、Eff.(変換効率)に顕著 な改善がみられる。この理由は、Ga量低下に� ��るn層とGa添加ZnOとの界面の特性が向上した� ��考えられる。