r>[0028](发明效果)
[0029]根据本发明，可以提供能够降低有害性且提高效率的、使用了化合物半导体的光伏装置及其制造方法。
【附图说明】
[0030]图1是说明太阳能电池10的图。
[0031]图2是说明本发明的光伏装置的制造方法的流程图。
[0032]图3是说明分子束外延装置的图。
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图对本发明进行说明。在以下的说明中，例示了光伏装置是太阳能电池、光伏装置的制造方法是太阳能电池的制造方法的情况，以下所示的方式是本发明的例示，本发明不限于以下所示的方式。
[0034]图1是说明作为本发明的光伏装置的一个实施方式的太阳能电池10的图。在图1中，光从纸面上侧(电极7侧)向纸面下侧(电极I侧)行进。
[0035]如图1所示，太阳能电池10从背面侧起依次具有:A1电极1、与该Al电极I连接的P型基板2、配置在该P型基板2的表面的光电变换层3 (发电层3)、配置在该光电变换层3的表面的半导体层4 (以下，有时称为“窗层4”)、配置在该窗层4的表面的接触层5和防反射膜6、配置在接触层5的表面的电极7。P型基板2是P型Ge基板，光电变换层3具有三个化合物半导体InGaP层(p层3a、p层3b以及η层3c)。p层3a接触到p型基板2和P层3b，P层3b接触到P层3a和η层3c，η层3c接触到p层3b和窗层4。窗层4是η型AlInP晶体层，与其上表面接触的接触层5是η型Ge层。窗层4的上表面在未配置接触层5的部位配置有防反射膜6，该防反射膜6是MgF2/ZnS的双层膜。与接触层5的上表面接触的电极7是双层结构，具有与接触层5接触的Ti层即电极7a和与该电极7a接触的Au层即电极7b。
[0036]入射到太阳能电池10的光通过防反射膜6和窗层4，到达光电变换层3，并被光电变换层3所吸收。另外，为了使光电变换层3所进行的光吸收不被窗层4阻碍，窗层4的带隙被调整为大于等于光电变换层3的带隙。在光电变换层3中，P层3b与η层3c形成pn结，由于光在光电变换层3被吸收而生成的电子向η层3c移动，在光电变换层3所生成的空穴向P层3b移动。向η层3c移动了的电子经由窗层4和接触层5到达电极7，向p层3b移动了的空穴向P层3a和P型基板2移动。
[0037]为了提高太阳能电池10的效率，增大到达电极7的电子的数量、降低不同层的接触界面处的电阻是有效的。为了增大到达电极7的电子的数量，减少从光电变换层3到达电极7的途中所失去的电子的数量是有效的，为了减小途中失去的电子的数量，减小在窗层4与接触层5的界面所发生的残留应力是有效的。残留应力在构成在形成晶体层时作为基底的层的晶体的晶格常数与所要形成的晶体层的晶格常数为同程度的情况下容易减小。在太阳能电池10中，η层3c的晶格常数与窗层4的晶格常数相同程度，并且，接触层5的晶格常数与窗层4的晶格常数相同程度。因此，在太阳能电池10中，在η层3c、窗层4以及接触层5可以几乎不发生残留应力，可以通过设为这样的方式来提高效率。
[0038]在太阳能电池10中，为了减小不同的层的接触界面，更具体地，η层3c与窗层4的接触界面、以及窗层4与接触层5的接触界面处的电阻，提高η层3c、窗层4以及接触层5的载流子浓度是有效的。因此，η层3c、窗层4以及接触层5通过在制作这些层时调整掺杂物的量，提高了载流子浓度。此外，对窗层4而言，构成接触层5的Ge作为η型掺杂物起作用，对于接触层5而言，构成窗层4的元素中最易扩散的P作为η型掺杂物起作用。在制造太阳能电池时，在为了形成电极而进行的热处理(为了使电极适应电极所接触的层而进行的热处理)中，原子容易从各层相互扩散，接触层5的Ge在窗层4作为η型掺杂物起作用、并且窗层4的P在接触层5作为η型掺杂物起作用，所以通过该热处理能够进一步减小窗层4与接触层5的接触界面处的电阻。
[0039]这样，利用太阳能电池10，能够通过增大到达电极7的电子的数量、以及降低接触界面处的电阻来提高效率。而且，太阳能电池10中不使用有害物质As。因此，通过设为这样的方式，根据本发明，可以提供能够降低有害性且提高效率的、使用了化合物半导体的太阳能电池10。
[0040]太阳能电池10所使用的接触层5(Ge晶体层)具有以下特征。
[0041](I)Ge能够通过添加B(硼)、Al (铝)等周期表13族元素、或者P(磷)等15族元素而实现高的载流子浓度，由此能够作成减小了电阻的半导体层(接触层5)。
[0042](2)通过使用碱性溶液，能够不溶解窗层4，而仅溶解接触层5。其结果，在窗层4的上表面形成了接触层5和电极7之后，能够使用碱溶液来容易地去除未被电极7和窗层4夹着的接触层(存在于电极7的周围的接触层)，能够在被去除了的接触层所存在的部位形成防反射膜6。由此，太阳能电池10的效率的提高变得容易。
[0043](3)Ge晶体层与AlInP的晶格常数大致相同，并且能够通过作为制造化合物半导体的一般方法的分子束外延法(MBE)、有机金属气相生长法(MOCVD)来形成。S卩，由于能够用相同的装置制作光电变换层3、窗层4以及接触层5，所以容易制造能够提高效率的太阳能电池10。
[0044]在本发明中，各层的厚度、载流子浓度没有特别限定，但是从设为容易提高性能的方式的观点看来，构成太阳能电池10的各层的厚度以及载流子浓度例如能够设为以下的范围。
[0045]Al电极I的厚度例如能够设为10nm以上3000nm以下。此外，p型基板2的厚度例如能够设为100 μ m以上500 μ m以下，P型基板2的载流子浓度例如能够设为5 X 118CnT3以上I X 12tlCnT3以下。
[0046]P层3a的厚度例如能够设为20nm以上，从产生充分的内部电场的观点看来，优选设为30nm以上。另外，P层3a的载流子浓度例如能够设为I X 1017cm_3以上，从产生充分的内部电场的观点看来，优选设为大于等于P层3b的载流子浓度。
[0047]P层3b的厚度例如能够设为500nm以上，从设为容易充分地进行光吸收的观点看来，优选设为1500nm以上。此外，从通过太阳光发生的载流子移动的观点看来，P层3b的厚度优选设为3000nm以下。p层3b的载流子浓度例如能够设为5X 116CnT3以上，从减小内部电阻的观点看来，优选设为IXlO17cnT3以上。另外，P层3b的载流子浓度例如能够设为5 X 118CnT3以下，从减小再结合损失的观点看来，优选设为I X 10 18CnT3以下。
[0048]η层3c的厚度例如能够设为20nm以上，从产生充分的内部电场的观点看来，优选设为30nm以上。此外，η层3c的厚度例如能够设为200nm以下，从减小载流子移动距离的观点看来，优选设为10nm以下。此外，η层3c的载流子浓度例如能够设为5X 1017cm_3以上，从产生充分的内部电场的观点看来，优选设为lX1018cm_3以上。此外，η层3c的载流子浓度例如能够设为I X 119CnT3以下，从减小再结合损失的观点看来，优选设为7X10 18CnT3以下。
[0049]窗层4的厚度例如能够设为1nm以上，从形成稳定的半导体层的观点看来，优选设为20nm以上。此外，从确保光透射量的观点看来，窗层4优选设为50nm以下。此外，窗层4的载流子浓度例如能够设为5X 117CnT3以上，从减小内部电阻的观点看来，优选设为大于等于η层3c的载流子浓度。但是，从确保光透射量的观点看来，优选设为I X 119CnT3以下。
[0050]窗层4的晶格常数可以通过改变窗层的组成比而变更。窗层4的晶格常数优选是0.541nm以上0.599nm以下，特别优选是0.567nm以上0.573nm以下。这是因为与Ge的晶格常数的差小的缘故。
[0051]接触层5的厚度例如能够设为1nm以上，从防止由电极产生的脉冲(spike)导致的短路的观点看来，优选设为10nm以上。此外，接触层5的厚度例如能够设为300nm以下，从缩短制造时间的观点看来，优选设为150nm以下。另外，接触层5的载流子浓度例如能够设为IX 119CnT3以上，从减小与电极的接触电阻的观点看来，优选设为5X 10 19CnT3以上。
[0052]防反射膜6的厚度例如能够设为50nm以上200nm以下。此外，电极7a和电极7b的厚度例如能够设为20nm以上3000nm以下。
[0053]在上述说明中，例示了接触层5是Ge晶体层的方式，