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JP7721664B2 - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
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JP7721664B2 - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents

太陽電池およびその製造方法

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Description

本発明は、太陽電池に関するもので、特に半導体基板を用いた太陽電池に関するものである。
半導体基板を用いた太陽電池は、半導体基板上に複数の半導体層を形成して製造される。
例えば、従来の太陽電池は、半導体基板の一面上に形成されたｐ型半導体層、半導体基板の他面上に形成されたｎ型半導体層、及び前記ｐ型半導体層上に形成された透明導電層を含んでなる。
従来の太陽電池の場合、前記ｐ型半導体層としてｐ型非晶質シリコン層を用いたが、この場合、ｐ型非晶質シリコンのバンドギャップが大きく、太陽電池の開放電圧（Open-Circuit Voltage；Ｖｏｃ）が低いという問題がある。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するために考案されたものであり、本発明は、ｐ型半導体層と透明導電層の間にｐ＋型半導体層をさらに形成することにより、開放電圧を高めることができる太陽電池及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は半導体基板、前記半導体基板の一面上に具備された第１半導体層、前記第１半導体層の一面上に具備された第２半導体層、前記第２半導体層の一面上に具備された第３半導体層、前記第３半導体層の一面上に具備された第１透明導電層、および前記第１透明導電層の一面上に具備された第１電極を含み、前記第２半導体層はｐ型半導体物質を含んでなり、前記第３半導体層は、Ｗを含むｐ型半導体物質を含んでなる太陽電池を提供する。
前記第３半導体層のバンドギャップは、前記第２半導体層のバンドギャップよりも小さく、前記第３半導体層の価電子帯（valence band）最大エネルギーレベルは、前記第２半導体層の価電子帯最大エネルギーレベルより低くてもよい。
前記第１透明導電層は、インジウムを含む透明酸化膜からなることができる。
前記第１半導体層は、真性非晶質シリコン層からなることができる。
前記半導体基板の他面上に具備された第４半導体層、前記第４半導体層の他面上に具備された第５半導体層、前記第５半導体層の他面上に具備された第２透明導電層、および前記第２透明導電層の他面上に具備された第２電極をさらに含み、前記第５半導体層は、Ｓｎを含むｎ型半導体物質を含んでなることができる。
前記第４半導体層は真性非晶質シリコン層からなり、前記第４半導体層と前記第５半導体層の間にｎ型非晶質シリコン層がさらに具備されていて、前記第５半導体層のバンドギャップは、前記ｎ型非晶質シリコン層のバンドギャップより大きく、前記第５半導体層の伝導帯（conduction band）最小エネルギーレベルは、前記ｎ型非晶質シリコン層の伝導帯最小エネルギーレベルより高くてもよい。
前記第５半導体層の厚さは、１０Å～１００Åの範囲で形成され、前記第２透明導電層の厚さは、１００Å～５００Åの範囲で形成することができる。
前記第２透明導電層は、インジウムを含む透明酸化膜からなり、前記透明酸化膜内のインジウム濃度は、１原子％～５原子％の範囲であり得る。
前記第１透明導電層は、インジウムを含む透明酸化膜からなり、前記第１透明導電層に含まれるインジウムの含有量は、前記第２透明導電層に含まれるインジウムの含有量よりも多くてもよい。
前記第２透明導電層と前記第２電極の間に具備されたペロブスカイト太陽電池をさらに含み、前記ペロブスカイト太陽電池は、前記第２透明導電層と接する正孔輸送層からなる第１導電性電荷伝達層、前記第１導電性電荷伝達層上に具備されたペロブスカイト化合物からなる光吸収層、および前記光吸収層上に具備された電子輸送層からなる第２導電性電荷伝達層を含むことができる。
本発明はまた、半導体基板の一面上に第１半導体層を形成する工程、前記第１半導体層の一面上に第２半導体層を形成する工程、前記第２半導体層の一面上に第３半導体層を形成する工程、前記第３半導体層の一面上に第１透明導電層を形成する工程、および前記第１透明導電層上に第１電極を形成する工程を含み、前記第３半導体層を形成する工程は、Ｗを含むｐ型半導体物質を形成する工程を含み、前記第３半導体層の形成工程および第１透明導電層の形成工程は、同一の工程装置内で行われる連続工程からなる太陽電池の製造方法を提供する。
前記第１透明導電層を形成する工程は、インジウムを含む透明酸化膜を形成する工程からなることができる。
前記半導体基板の他面上に第４半導体層を形成する工程、前記第４半導体層の他面上に第５半導体層を形成する工程、前記第５半導体層の他面上に第２透明導電層を形成する工程、および前記第２透明導電層の他面上に第２電極を形成する工程をさらに含み、前記第５半導体層を形成する工程は、Ｓｎを含むｎ型半導体物質を形成する工程を含み、前記第５半導体層の形成工程および第２透明導電層の形成工程は、同一の工程装置内で行われる連続工程からなることができる。
前記第５半導体層の形成工程は、チャンバ内にＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入してＳｎＯを形成する工程からなり、前記第２透明導電層の形成工程は、前記チャンバ内で前記Ｓｎを含む材料、前記Ｏを含む材料、およびインジウムを含む材料を投入してインジウムを含む透明酸化膜を形成する工程からなることができる。
前記第５半導体層の形成工程及び前記第２透明導電層の形成工程は、チャンバ内にＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入してＳｎＯ層を形成した後、ここにインジウムをさらにドーピングすることにより、インジウムがドーピングされないＳｎＯ層からなる前記第５半導体層と前記インジウムがドーピングされ、前記インジウムを含む透明酸化膜からなる前記第２透明導電層を形成する工程からなることができる。
前記第４半導体層の形成工程と前記第５半導体層の形成工程の間に、ｎ型非晶質シリコン層を形成する工程をさらに含み、前記第４半導体層の形成工程及び前記ｎ型非晶質シリコン層の形成工程は、同一の工程装置内で行われる連続工程からなることができる。
前記第２透明導電層と前記第２電極の間にペロブスカイト太陽電池を形成する工程をさらに含み、前記ペロブスカイト太陽電池を形成する工程は、前記第２透明導電層と接する正孔輸送層からなる第１導電性電荷伝達層を形成する工程、前記第１導電性電荷伝達層上にペロブスカイト化合物からなる光吸収層を形成する工程、および前記光吸収層上に電子輸送層からなる第２導電性電荷伝達層を形成する工程を含んでなることができる。
以上のような本発明によれば、次のような効果がある。
本発明の一実施例によれば、ｐ型半導体層からなる第２半導体層と第１透明導電層の間にＷを含むｐ＋型半導体層をさらに形成することにより、太陽電池の開放電圧を高めることができる。
また、本発明の一実施例によれば、第３半導体層がＷＯ３を含み、第１透明導電層をインジウムがドーピングされたＷＯ３を含むことにより、前記第３半導体層と前記第１透明導電層を同一の工程装置内で連続工程で形成することができる利点がある。
また、本発明の一実施例によれば、ｎ型半導体層からなる第５半導体層がバンドギャップの大きいＳｎＯを含んでなるため、太陽電池の開放電圧を高めることができ、前記第５半導体層上に形成された第２透明導電層がインジウムがドーピングされたＳｎＯを含むことにより、前記第５半導体層と前記第２透明導電層を同一の装置内で連続工程で形成できるという利点がある。
また、本発明の一実施例によれば、ｎ型半導体層からなる第５半導体層が電気伝導度に優れたＳｎＯを含んでなるため、前記第５半導体層上に形成される第２透明導電層の厚さを減らしても、電気抵抗が大きくなる問題を防止することができる。
本発明の一実施例による太陽電池の断面図である。 本発明の他の実施例による太陽電池の断面図である。 本発明のまた他の実施例による太陽電池の断面図である。 本発明のまた他の実施例による太陽電池の断面図である。 図５Ａは、本発明の一実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図５Ｂは、本発明の一実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図５Ｃは、本発明の一実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図６Ａは、本発明の他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図６Ｂは、本発明の他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図６Ｃは、本発明の他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図７Ａは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図７Ｂは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図７Ｃは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図７Ｄは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図８Ａは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図８Ｂは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図８Ｃは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。 図８Ｄは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図である。
本発明の利点および特徴、ならびにそれらを達成する方法は、添付の図と共に詳細に後述される実施例を参照することによって明らかになるであろう。しかしながら、本発明は、以下に開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現されるものであり、単に本実施例は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に、発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は特許請求の範囲によって定義されるだけである。
本発明の実施例を説明するための図に開示された形状、大きさ、比率、角度、数などは例示的なものであり、本発明が図に示された事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。なお、本発明の説明において、関連する公知技術に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略することにする。本発明上で言及する「含む」、「有する」、「からなる」などが使用される場合、「～のみ」が使用されない限り、他の部分が追加され得る。構成要素を単数で表現した場合に、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
構成要素を解釈するにおいて、別途の明示的な記載がなくても、誤差範囲を含むものと解釈する。
位置関係に対する説明である場合、例えば、「～上に」、「～上部に」、「～下部に」、「～横に」などで２つの部分の位置関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使用されていない限り、２つの部分の間に１つ以上の他の部分が位置することもできる。
時間関係に対する説明の場合、例えば、「～後に」、「～に続き」、「～の次に」、「～前に」などで時間的先後関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使用されていない限り、連続的でない場合も含むことができる。
第１、第２などは、様々な構成要素を説明するために使用されるが、これらの構成要素は、これらの用語によって限定されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものである。したがって、以下で言及される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素でもあり得る。
本発明のいくつかの実施例の各々の特徴は、部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に様々な連動および駆動が可能であり、各実施例は互いに対して独立して実施することもでき、連関関係で一緒に実施することもできる。
以下、図を参照して本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例による太陽電池の断面図である。
図１から分かるように、本発明の一実施例による太陽電池は、半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第５半導体層２５０、第１透明導電層３１０、第２透明導電層３２０、第１電極４１０及び第２電極４２０を含んでなる。
前記半導体基板１００は、ｎ型半導体ウエハからなることができる。前記半導体基板１００の一面と他面、詳細には下面と上面は、凸凹構造に形成することができる。それによって、前記半導体基板１００の一面上に積層される多数の層、および前記半導体基板１００の他面上に積層される多数の層は、前記半導体基板１００の凸凹構造に対応する凸凹構造に積層することができる。ただし、前記半導体基板１００の一面と他面の中のいずれか１つの面にのみ凸凹構造を形成することも可能であり、前記半導体基板１００の一面と他面の両方に凸凹構造を形成しないこともあり得る。
前記第１半導体層２１０は、前記半導体基板１００の一面、例えば下面に形成される。 前記第１半導体層２１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程により形成され、真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層からなることができる。ただし、場合によっては、前記第１半導体層２１０が、微量のドーパント、例えば微量のｐ型ドーパントがドーピングされた半導体層、特に微量のｐ型ドーパントがドーピングされた非晶質シリコン層からなることもできる。
前記第２半導体層２２０は、前記第１半導体層２１０の一面、例えば下面に形成される。前記第２半導体層２２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成され、所定のドーパントがドーピングされた半導体層からなることができる。詳細には、前記第２半導体層２２０は、前記半導体基板１００とは異なる極性のｐ型ドーパントがドーピングされたｐ型半導体層、特にｐ型非晶質シリコン層からなることができる。
前記第３半導体層２３０は、前記第２半導体層２２０の一面、例えば下面に形成される。前記第３半導体層２３０は、薄膜蒸着工程を通じて形成されたｐ＋型半導体層からなる。詳細には、前記第３半導体層２３０は、原子層堆積法を用いて形成されたＷを含むｐ型半導体物質、詳細にはＷＯ３を含んでなることができる。ＷＯ３のバンドギャップは、前記第２半導体層２２０を構成するｐ型非晶質シリコンのバンドギャップより小さい。また、ＷＯ３の仕事関数（work function）が、前記第２半導体層２２０を構成するｐ型非晶質シリコンの仕事関数よりも大きい。また、ＷＯ３の価電子帯（valence band）最大エネルギーレベルは、前記ｐ型非晶質シリコン層の価電子帯最大エネルギーレベルよりも低い。したがって、ＷＯ３を前記第３半導体層２３０の材料として用いる場合、太陽電池の開放電圧（Open-Circuit Voltage；Ｖｏｃ）を高めることができるという利点がある。
前記第３半導体層２３０は、ＴｉまたはＨなどのｐ型ドーパントをさらに含むことで、前記第３半導体層２３０の界面抵抗およびバルク抵抗を下げ、電荷の移動度が向上し、太陽電池の効率を向上させることができる。
前記第４半導体層２４０は、前記半導体基板１００の他面、例えば上面に形成される。前記第４半導体層２４０は、薄膜蒸着工程を通じて形成され、真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層からなることができる。ただし、場合によっては、前記第４半導体層２４０は、微量のドーパント、例えば微量のｎ型ドーパントがドーピングされた非晶質シリコン層からなることもできる。ここで、前記第４半導体層２４０にドーピングされたドーパントの極性は、前記第１半導体層２１０にドーピングされたドーパントの極性と反対である。
前記第５半導体層２５０は、前記第４半導体層２４０の他面、例えば上面に形成される。 前記第５半導体層２５０は、薄膜蒸着工程を通じて形成され、所定のドーパントがドーピングされた半導体層からなることができる。ここで、前記第５半導体層２５０にドーピングされたドーパントの極性は、前記第２半導体層２２０にドーピングされたドーパントの極性と反対である。
本発明の一実施例によれば、前記第５半導体層２５０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程によって形成されたｎ型非晶質シリコン層からなることができる。
一方、本発明の他の実施例によれば、前記第５半導体層２５０は、原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて形成されたＳｎを含むｎ型半導体物質、詳細にはＳｎＯを含んでなることができる。ＳｎＯは、ｎ型半導体物質として電気伝導度に優れるため、前記第５半導体層２５０がＳｎＯを含んでなる場合、前記第５半導体層２５０上に形成された前記第２透明導電層３２０の厚さを減らすことができる利点がある。
前記第５半導体層２５０の材料として、Ａｌ、Ａｇ、及びＬｉｆ等のような物質を用いることも可能であるが、前記ＳｎＯは、前記Ａｌ、Ａｇ、及びＬｉｆに比べてバンドギャップが大きいため、前記第５半導体層２５０がＳｎＯからなる場合、太陽電池の開放電圧(Open-Circuit Voltage;Ｖｏｃ)を高めることができる利点がある。一方、Ｃｓ２ＣＯ３は、ＳｎＯに比べてエネルギーバンドギャップがさらに大きいため、前記第５半導体層２５０としてＣｓ２ＣＯ３を用いることも可能であるが、前記第５半導体層２５０をＳｎＯで形成するようになれば、同一の工程装置内でインジウム（Indium）を追加する簡単な方法で、前記第２透明導電層３２０をＩＴＯで形成することができる利点がある。
前記第５半導体層２５０は、Ｉｎ、Ｆ、Ｚｎなどのｎ型ドーパントをさらに含むことで、前記第５半導体層２５０の界面抵抗およびバルク抵抗を下げ、電荷の移動度が向上し、太陽電池の効率を向上させることができる。
前記第５半導体層２５０の厚さは、１０Å～１００Åの範囲が好ましい。もし、前記第５半導体層２５０の厚さが１０Å未満であると、前記第５半導体層２５０内での電荷の移動が円滑にできないことがあり、前記第５半導体層２５０の厚さが１００Åを超過するようになると、前記第５半導体層２５０の透過率が低下し得る。
前記第１透明導電層３１０は、前記第３半導体層２３０の一面、例えば下面に形成される。前記第１透明導電層３１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。特に、前記第１透明導電層３１０は、インジウム（Indium）を含む透明酸化膜、詳細にはインジウムがドーピングされたＷＯ３を含んでなることができ、この場合、前記第３半導体層２３０と前記第１透明導電層３１０を同一の工程装置内で連続工程で形成できるという利点がある。
前記第１透明導電層３１０は、太陽光の入射面とは反対側の面に形成され、それによって光透過率よりも電気伝導度をさらに考慮してその厚さを厚く形成することができる。したがって、前記第１透明導電層３１０の厚さは、前記第２透明導電層３２０の厚さより厚く形成することができる。また、前記第１透明導電層３１０がインジウムがドーピングされたＷＯ３からなる場合、インジウムの含有量が増加する場合、透過率は低下するが電気伝導度は向上させることができる。上述したように、前記第１透明導電層３１０は、透過率よりも電気伝導度をさらに考慮して形成することができるので、前記第１透明導電層３１０に含まれるインジウムの含有量を増加させることが電気伝導度を向上させるのに好ましい。したがって、前記第１透明導電層３１０に含まれるインジウムの含有量は、後述する第２透明導電層３２０に含まれるインジウムの含有量よりも多くてもよい。
前記第２透明導電層３２０は、前記第５半導体層２５０の他面、例えば上面に形成される。
前記第２透明導電層３２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。
上述したように、前記第５半導体層２５０の電気伝導度が優秀であるので、前記第２透明導電層３２０の厚さを薄く形成することができ、詳細には、前記第２透明導電層３２０の厚さは、１００Åから５００Åの範囲で形成することができる。もし、前記第２透明導電層３２０の厚さが１００Å未満であると、前記第２透明導電層３２０の抵抗が大きくなり得る、前記第２透明導電層３２０の厚さが５００Åを超えるようになると前記第２透明導電層３２０の透過率が低下し得る。
前記第２透明導電層３２０は、インジウムを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯからなることができ、それによって上述したように前記第５半導体層２５０と前記第２透明導電層３２０を同一の工程装置内で連続工程により形成することができる。
前記第２透明導電層３２０がインジウムを含む透明酸化膜からなる場合、前記透明酸化膜内のインジウム濃度は、１原子％～５原子％の範囲であることが好ましい。もし、前記透明酸化膜内のインジウム濃度が１原子％未満の場合、前記第２透明導電層３２０の電気伝導度が低下し得、前記透明酸化膜内のインジウム濃度が５原子％を超えるようになると、前記第２透明導電層３２０の透過率が低下し得る。
また、前記第２透明導電層３２０内の前記インジウムの濃度は一定でなくてもよい。詳細には、前記第２透明導電層３２０の上面における前記インジウムの濃度が、前記第２透明導電層３２０の下面における前記インジウムの濃度よりも大きくてもよく、特に、前記第２透明導電層３２０の下面から前記第２透明導電層３２０の上面に行く程、前記インジウムの濃度が徐々に増加することができる。
前記第１電極４１０は、前記第１透明導電層３１０の一面、例えば下面に形成される。
前記第１電極４１０は、太陽光が入射する入射面とは反対面に形成されるので、前記第１透明導電層３１０の下面全体に形成することができる。ただし、前記第１電極４１０を所定の形態にパターン形成することにより、太陽光の反射光が前記第１透明導電層３１０を介して太陽電池内部に入射できるように構成することもできる。前記第１電極４１０は、当業界で公知の様々な金属物質からなり得、スクリーン印刷など、当業界で公知の様々なパターン形成工程で形成することができる。
前記第２電極４２０は、前記第２透明導電層３２０の他面、例えば上面に形成される。
前記第２電極４２０は、太陽光が入射する入射面に形成され、したがって前記第２電極４２０によって太陽光の入射量が減少することを防止するために、前記第２電極４２０は所定の形態でパターン形成される。前記第２電極４２０は、当業界で公知の様々な金属物質からなり得、スクリーン印刷など、当業界で公知の様々なパターン形成工程で形成することができる。
図２は、本発明の他の実施例による太陽電池の断面図である。
図２から分かるように、本発明の他の実施例による太陽電池は、半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第５半導体層２５０、第６半導体層２６０、第１透明導電層３１０、第２透明導電層３２０、第１電極４１０及び第２電極４２０を含んでなる。
図２に示す本発明の他の実施例による太陽電池は、第６半導体層２６０が追加された点を除いて、前述の図１による太陽電池と同じである。したがって、同じ構成に対して同じ図面符号を付与し、以下では異なる構成についてのみ説明することにする。
図２から分かるように、本発明の他の実施例によれば、第４半導体層２４０と第５半導体層２５０の間に第６半導体層２６０がさらに形成されている。すなわち、前記第６半導体層２６０は、前記第４半導体層２４０の上面および前記第５半導体層２５０の下面の間に形成される。
前記第６半導体層２６０は、薄膜蒸着工程を通じて形成され、前記第５半導体層２５０と同じ極性のドーパント、例えばｎ型ドーパントがドーピングされた半導体層からなり得る。ここで、前記第６半導体層２６０は、前記ＳｎＯからなる第５半導体層２５０よりもバンドギャップの小さい物質からなることが好ましく、詳細には、前記第６半導体層２６０は、ｎ型非晶質シリコン層からなることができる。前記ＳｎＯからなる第５半導体層２５０の仕事関数は、前記ｎ型非晶質シリコン層からなる第６半導体層２６０の仕事関数より小さくてもよい。また、前記ＳｎＯからなる第５半導体層２５０の伝導帯最小エネルギーレベルは、前記ｎ型非晶質シリコン層からなる第６半導体層２６０の伝導帯最小エネルギーレベルより高いことが好ましい。この場合、上記ＳｎＯからなる第５半導体層２５０は、ｎ＋型半導体層を構成するようになる。前記第６半導体層２６０がｎ型非晶質シリコン層からなる場合、前記第４半導体層２４０と前記第５半導体層２５０の間の界面特性を向上させることができる。
図３は、本発明のまた他の実施例による太陽電池の断面図である。
図３から分かるように、本発明の他の実施例による太陽電池は、半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第５半導体層２５０、第１透明導電層３１０、第２透明導電層３２０、第１電極４１０、第２電極４２０及びペロブスカイト（Perovskite）太陽電池５００を含んでなる。
図３に示す本発明のまた他の実施例による太陽電池は、ペロブスカイト太陽電池５００が追加された点を除いて、前述の図１による太陽電池と同じである。したがって、同じ構成に対して同じ図面符号を付し、以下では異なる構成についてのみ説明することにする。
図３から分かるように、本発明のまた他の実施例によれば、上述の図１の構造において、第２透明導電層３２０と第２電極４２０の間にペロブスカイト太陽電池５００がさらに形成されている。
したがって、本発明のまた他の実施例による太陽電池は、前記半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第５半導体層２５０、第１透明導電層３１０、及び第２透明導電層３２０を含む基板型太陽電池、及び前記基板型太陽電池上に形成された前記ペロブスカイト太陽電池５００を含むタンデム構造の太陽電池となる。
ここで、前記第２透明導電層３２０が前記基板型太陽電池と前記ペロブスカイト太陽電池５００の間のバッファ層として機能することができ、別途のバッファ層は必要としない。
前記ペロブスカイト太陽電池５００は、導電性電荷伝達層５２０、５３０および光吸収層５１０を含む。
前記ペロブスカイト太陽電池５００は、１つ以上の導電性電荷伝達層５２０、５３０を含むことができる。例えば、前記ペロブスカイト太陽電池５００は、前記第２透明導電層３２０上で前記第２透明導電層３２０と接する第１導電性電荷伝達層５２０、前記第１導電性電荷伝達層５２０上に具備された光吸収層５１０、および前記光吸収層５１０上に具備された第２導電性電荷伝達層５３０を含んでなることができる。ただし、本発明がこれに限定されるものではなく、前記導電性電荷伝達層５２０、５３０は、前記光吸収層５１０の両面の中のいずれか１つの面にのみ配置することもできる。
前記第１導電性電荷伝達層５２０は、前記第５半導体層２５０とは異なる極性、例えばｐ型極性を有するように構成され、前記第２導電性電荷伝達層５３０は、前記第１導電性電荷伝達層５２０とは異なる極性、例えばｎ型極性を有するように構成することができる。 それによって、前記第１導電性電荷伝達層５２０は正孔輸送層（hole-transporting layer；ＨＴＬ）からなり、前記第２導電性電荷伝達層５３０は電子輸送層（electron transporting layer；ＥＴＬ）からなることもできる。
前記正孔輸送層は、Spiro-MeO-TAD、Spiro-TTB、ポリアニリン、ポリピノール、ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン-ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ－ＰＳＳ）、またはポリ-[ビス(4-フェニル)（2,4,6-トリメチルフェニル）アミン］（ＰＴＡＡ）、ポリ（3-ヘキシルチオフェン-2,5-ジイル）（Ｐ３ＨＴ）などのような当業界で公知の様々なｐ-type有機物を含んでなることもでき、Ｎｉ酸化物、Ｍｏ酸化物またはＶ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｕ酸化物などのような当業界で公知の様々なｐ-type金属酸化物と、それに加えて様々なｐ-type有機または無機物を含む化合物からなることもできる。
前記電子輸送層は、ＢＣＰ（Bathocuproine）、Ｃ６０、又はＰＣＢＭ（Phenyl-C61-butyric acid methyl ester）等のようなｎ-type有機物又はＺｎＯ、ｃ－ＴｉＯ２／ｍｐ－ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、又はＩＺＯのような当業界で公知の様々なｎ-type金属酸化物と、それに加えて様々なｎ-type有機または無機物を含む化合物からなることができる。
前記光吸収層５１０は、当業界で公知のペロブスカイト化合物からなる。
図４は、本発明のまた他の実施例による太陽電池の断面図である。
図４から分かるように、本発明のまた他の実施例による太陽電池は、半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第５半導体層２５０、第６半導体層２６０、第１透明導電層３１０、第２透明導電層３２０、第１電極４１０、第２電極４２０およびペロブスカイト（Perovskite）太陽電池５００を含んでなる。
図４に示す本発明のまた他の実施例による太陽電池は、ペロブスカイト太陽電池５００が追加された点を除いて、前述の図２による太陽電池と同じである。したがって、同じ構成に対して同じ図面符号を付与し、以下では異なる構成についてのみ説明することにする。
図４から分かるように、本発明のまた他の実施例によれば、上述した図２の構造において、第２透明導電層３２０と第２電極４２０の間にペロブスカイト太陽電池５００がさらに形成されている。
したがって、本発明のまた他の実施例による太陽電池は、前記半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第５半導体層２５０、第６半導体層２６０、第１透明導電層３１０、及び第２透明導電層３２０を含む基板型太陽電池、及び前記基板型太陽電池上に形成された前記ペロブスカイト太陽電池５００を含むタンデム構造の太陽電池となる。
ここで、前記第２透明導電層３２０が前記基板型太陽電池と前記ペロブスカイト太陽電池５００の間のバッファ層として機能することができ、別途のバッファ層は必要としない。
前記ペロブスカイト太陽電池５００は、上述した図３と同様に、導電性電荷伝達層５２０、５３０および光吸収層５１０を含んでなることができ、それに対する反復説明は省略することにする。
図５Ａ～図５Ｃは、本発明の一実施例による太陽電池の製造工程断面図であり、これは、上述した図１による太陽電池の製造工程に関するものである。以下では、材料等のような同一の構成についての反復説明は省略することにする。
まず、図５Ａから分かるように、半導体基板１００の一面、例えば下面に第１半導体層２１０を形成し、前記第１半導体層２１０の一面、例えば下面に第２半導体層２２０を形成し、前記第２半導体層２２０の一面、例えば下面に第３半導体層２３０を形成し、前記第３半導体層２３０の一面、例えば下面に第１透明導電層３１０を形成する。
前記第１半導体層２１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層、または微量のｐ型ドーパントがドーピングされた半導体層、特に微量のｐ型ドーパントがドーピングされた非晶質シリコン層で形成することができる。
前記第２半導体層２２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じてｐ型非晶質シリコン層に形成することができる。
ここで、前記第１半導体層２１０と前記第２半導体層２２０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。詳細には、チャンバ内にＳｉのソース物質を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）で真性非晶質シリコン層からなる前記第１半導体層２１０を形成し、続いて前記Ｓｉのソース物質にｐ型ドーパント物質をさらに投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）でｐ型非晶質シリコン層からなる第２半導体層２２０を形成することができる。
前記第３半導体層２３０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程、特に原子層堆積法を介してＷＯ３を含むｐ＋型半導体層で形成することができる。
前記第１透明導電層３１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じてインジウム（Indium）がドーピングされたＷＯ３で形成することができる。
ここで、前記第３半導体層２３０と前記第１透明導電層３１０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。例えば、チャンバ内にＷを含む材料とＯを含む材料を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて、前記ＷＯ３を含む第３半導体層２３０を形成し、続いて、前記Ｗを含む材料と前記Ｏを含む材料にインジウム（Indium）を含む材料をさらに投入し、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて、前記インジウムがドーピングされたＷＯ３からなる第１透明導電層３１０を形成することができる。
次に、図５Ｂから分かるように、前記半導体基板１００の他面、例えば上面に第４半導体層２４０を形成し、前記第４半導体層２４０の他面、例えば上面に第５半導体層２４０を形成し、前記第５半導体層２５０の他面、例えば上面に第２透明導電層３２０を形成する。
前記第４半導体層２４０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層、または微量のｎ型ドーパントがドーピングされた半導体層、特に微量のｎ型ドーパントがドーピングされた非晶質シリコン層で形成することができる。
本発明の一実施例によれば、前記第５半導体層２５０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を介して、ｎ型非晶質シリコン層で形成することができる。
ここで、前記第４半導体層２４０と前記第５半導体層２５０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。詳細には、チャンバ内にＳｉのソース物質を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）で真性非晶質シリコン層からなる前記第４半導体層２４０を形成し、続いて前記Ｓｉのソース物質にｎ型ドーパント物質をさらに投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）で、ｎ型非晶質シリコン層からなる第５半導体層２５０を形成することができる。
本発明の他の実施例によれば、前記第５半導体層２５０は原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いてＳｎＯで形成することができる。
前記第２透明導電層３２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いてインジウムを含む透明酸化膜で形成することができる。
ここで、前記第５半導体層２５０と前記第２透明導電層３２０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。例えば、チャンバ内にＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入して、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて前記ＳｎＯからなる第５半導体層２５０を形成し、続いて、前記Ｓｎを含む材料と前記Ｏを含む材料にインジウム（Indium）を含む材料をさらに投入し、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて前記インジウムを含む透明酸化膜からなる第２透明導電層３２０を形成することができる。
場合によっては、前記チャンバ内でＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入して、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いてＳｎＯ層を形成した後、ここにインジウムをさらにドーピングすることによって、インジウムがドーピングされないＳｎＯ層からなる第５半導体層２５０と、前記インジウムがドーピングされて前記インジウムを含む透明酸化膜からなる第２透明導電層３２０を形成することもできる。
一方、図５Ａ工程と図５Ｂ工程の間に特別な順序があるわけではない。すなわち、図５Ｂ工程を先に行い、その後に図５Ａ工程を行うことも可能である。
次に、図５Ｃから分かるように、前記第１透明導電層３１０の一面、例えば下面に第１電極４１０を形成し、前記第２透明導電層３２０の他面、例えば上面に第２電極４２０を形成する。
前記第１電極４１０の形成工程と前記第２電極４２０の形成工程の間に、特別な順序があるわけではない。
前記第１電極４１０と前記第２電極４２０は、スクリーン印刷など当業界で公知の様々なパターン形成工程を通じて形成することができる。
図６Ａ～図６Ｃは、本発明の他の実施例による太陽電池の製造工程断面図であり、これは、上述した図２による太陽電池の製造工程に関するものである。以下では、材料等のような同一の構成についての反復説明は省略することにする。
まず、図６Ａから分かるように、前記半導体基板１００の一面、例えば下面に第１半導体層２１０を形成し、前記第１半導体層２１０の一面、例えば下面に第２半導体層２２０を形成し、前記第２半導体層２２０の一面、例えば下面に第３半導体層２３０を形成し、前記第３半導体層２３０の一面、例えば下面に第１透明導電層３１０を形成する。
前記第１半導体層２１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層、または微量のｐ型ドーパントがドーピングされた半導体層、特に微量のｐ型ドーパントがドーピングされた非晶質シリコン層で形成することができる。
前記第２半導体層２２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じてｐ型非晶質シリコン層で形成することができる。
ここで、前記第１半導体層２１０と前記第２半導体層２２０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。詳細には、チャンバ内にＳｉのソース物質を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）で真性非晶質シリコン層からなる前記第１半導体層２１０を形成し、続いて前記Ｓｉのソース物質にｐ型ドーパント物質をさらに投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）でｐ型非晶質シリコン層からなる第２半導体層２２０を形成することができる。
前記第３半導体層２３０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程、特に原子層堆積法を介してＷＯ３を含むｐ＋型半導体層で形成することができる。
前記第１透明導電層３１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じてインジウム（Indium）がドーピングされたＷＯ３で形成することができる。
ここで、前記第３半導体層２３０と前記第１透明導電層３１０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。例えば、チャンバ内にＷを含む材料とＯを含む材料を投入して、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて前記ＷＯ３を含む第３半導体層２３０を形成し、続いて前記Ｗを含む材料と前記Ｏを含む材料にインジウム（Indium）を含む材料をさらに投入し、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて前記インジウムがドーピングされたＷＯ３からなる第１透明導電層３１０を形成することができる。
次に、図６Ｂから分かるように、前記半導体基板１００の他面、例えば上面に第４半導体層２４０を形成し、前記第４半導体層２４０の他面、例えば上面に第６半導体層２６０を形成し、前記第６半導体層２６０の他面、例えば上面に第５半導体層２５０を形成し、前記第５半導体層２５０の他面、例えば上面に第２透明導電層３２０を形成する。
前記第４半導体層２４０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層、または微量のｎ型ドーパントがドーピングされた半導体層、特に微量のｎ型ドーパントがドーピングされた非晶質シリコン層で形成することができる。
第６半導体層２６０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じてｎ型非晶質シリコン層で形成することができる。
ここで、前記第４半導体層２４０と前記第６半導体層２６０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。詳細には、チャンバ内にＳｉのソース物質を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）で真性非晶質シリコン層からなる前記第４半導体層２４０を形成し、続いて前記Ｓｉのソース物質にｎ型ドーパント物質をさらに投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）で、ｎ型非晶質シリコン層からなる第６半導体層２６０を形成することができる。
前記第５半導体層２５０は、原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いてＳｎＯで形成し、前記第２透明導電層３２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いてインジウムを含む透明酸化膜で形成することができる。
ここで、前記第５半導体層２５０と前記第２透明導電層３２０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。例えば、チャンバ内にＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて前記ＳｎＯからなる第５半導体層２５０を形成し、続いて、前記Ｓｎを含む材料と前記Ｏを含む材料にインジウム（Indium）を含む材料をさらに投入し、化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて前記インジウムを含む透明酸化膜からなる第２透明導電層３２０を形成することができる。
場合によっては、前記チャンバ内でＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いてＳｎＯ層を形成した後、ここにインジウムをさらにドーピングすることにより、インジウムがドーピングされないＳｎＯ層からなる第５半導体層２５０と、前記インジウムがドーピングされてインジウムを含む透明酸化膜からなる第２透明導電層３２０を形成することもできる。
一方、図６Ａ工程と図６Ｂ工程の間に特別な順序があるわけではない。すなわち、図６Ｂ工程を先に行い、その後に図６Ａ工程を行うことも可能である。
次に、図６Ｃから分かるように、前記第１透明導電層３１０の一面、例えば下面に第１電極４１０を形成し、前記第２透明導電層３２０の他面、例えば上面に第２電極４２０を形成する。
前記第１電極４１０の形成工程と前記第２電極４２０の形成工程との間に特別な順序があるわけではない。
前記第１電極４１０と前記第２電極４２０は、スクリーン印刷など当業界で公知の様々なパターン形成工程を通じて形成することができる。
図７Ａ～図７Ｄは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図であり、これは、上述した図３による太陽電池の製造工程に関するものである。
まず、図７Ａから分かるように、前記半導体基板１００の一面、例えば下面に第１半導体層２１０を形成し、前記第１半導体層２１０の一面、例えば下面に第２半導体層２２０を形成し、前記第２半導体層２２０の一面、例えば下面に第３半導体層２３０を形成し、前記第３半導体層２３０の一面、例えば下面に第１透明導電層３１０を形成する。
図７Ａの工程は、上述した図５Ａの工程と同様であるので、反復する説明は省略することにする。
次に、図７Ｂから分かるように、前記半導体基板１００の他面、例えば上面に第４半導体層２４０を形成し、前記第４半導体層２４０の他面、例えば上面に第５半導体層２５０を形成し、前記第５半導体層２５０の他面、例えば上面に第２透明導電層３２０を形成する。
図７Ｂの工程は、上述した図５Ｂの工程と同様であるので、反復する説明は省略することにする。
一方、図７Ａ工程と図７Ｂ工程の間に特別な順序があるわけではない。すなわち、図７Ｂ工程を先に行い、その後に図７Ａ工程を行うことも可能である。
次に、図７Ｃから分かるように、前記第２透明導電層３２０の他面、例えば上面にペロブスカイト太陽電池５００を形成する。
前記ペロブスカイト太陽電池５００の形成工程は、前記第２透明導電層３２０の上面上に第１導電性電荷伝達層５２０を形成し、前記第１導電性電荷伝達層５２０の上面上に光吸収層５１０を形成し、前記光吸収層５１０の上面上に第２導電性電荷伝達層５３０を形成する工程を含むことができる。
前記第１導電性電荷伝達層５２０の形成工程は、蒸発法（Evaporation）などの薄膜蒸着工程を通じて有機物からなる正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成する工程からなることができ、前記第２導電性電荷伝達層５３０の形成工程は、蒸発法などの薄膜蒸着工程を通じて有機物からなる電子輸送層（ＥＴＬ）を形成する工程からなることができる。
前記光吸収層５１０の形成工程は、溶液工程または化学気相成長法（ＣＶＤ）などの薄膜蒸着工程を介してペロブスカイト化合物を形成する工程からなることができる。
次に、図７Ｄから分かるように、前記ペロブスカイト太陽電池５００の他面、例えば上面に第２電極４２０を形成し、前記第１透明導電層３１０の一面、例えば下面に第１電極４１０を形成する。
前記第１電極４１０の形成工程と前記第２電極４２０の形成工程の間に特別な順序があるわけではない。前記第１電極４１０と前記第２電極４２０は、スクリーン印刷など当業界で公知の様々なパターン形成工程を通じて形成することができる。
図８Ａ～図８Ｄは、本発明のまた他の実施例による太陽電池の製造工程断面図であり、これは、上述した図４による太陽電池の製造工程に関するものである。
まず、図８Ａから分かるように、半導体基板１００の一面、例えば下面に第１半導体層２１０を形成し、前記第１半導体層２１０の一面、例えば下面に第２半導体層２２０を形成し、前記第２半導体層２２０の一面、例えば下面に第３半導体層２３０を形成し、前記第３半導体層２３０の一面、例えば下面に第１透明導電層３１０を形成する。
図８Ａの工程は、上述した図６Ａの工程と同様であるので、反復する説明は省略することにする。
次に、図８Ｂから分かるように、前記半導体基板１００の他面、例えば上面に第４半導体層２４０を形成し、前記第４半導体層２４０の他面、例えば上面に第６半導体層２６０を形成し、前記第６半導体層２６０の他面、例えば上面に第５半導体層２５０を形成し、前記第５半導体層２５０の他面、例えば上面に第２透明導電層３２０を形成する。
図８Ｂの工程は、上述した図６Ｂの工程と同様であるので、反復する説明は省略することにする。
一方、図８Ａ工程と図８Ｂ工程の間に特別な順序があるわけではない。すなわち、図８Ｂ工程を先に行い、その後に図８Ａ工程を行うことも可能である。
次に、図８Ｃから分かるように、前記第２透明導電層３２０の他面、例えば上面にペロブスカイト太陽電池５００を形成する。
前記ペロブスカイト太陽電池５００の形成工程は、前記第２透明導電層３２０の上面上に第１導電性電荷伝達層５２０を形成し、前記第１導電性電荷伝達層５２０の上面上に光吸収層５１０を形成し、前記光吸収層５１０の上面上に第２導電性電荷伝達層５３０を形成する工程を含むことができる。
前記第１導電性電荷伝達層５２０の形成工程は、蒸発法（Evaporation）などの薄膜蒸着工程を通じて有機物からなる正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成する工程からなることができ、前記第２導電性電荷伝達層５３０の形成工程は、蒸発法などの薄膜蒸着工程を通じて有機物からなる電子輸送層（ＥＴＬ）を形成する工程からなることができる。
前記光吸収層５１０の形成工程は、溶液工程または化学気相成長法（ＣＶＤ）などの薄膜蒸着工程を介してペロブスカイト化合物を形成する工程からなることができる。
次に、図８Ｄから分かるように、前記ペロブスカイト太陽電池５００の他面、例えば上面に第２電極４２０を形成し、前記第１透明導電層３１０の一面、例えば下面に第１電極４１０を形成する。
前記第１電極４１０の形成工程と前記第２電極４２０の形成工程の間に特別な順序があるわけではない。前記第１電極４１０と前記第２電極４２０は、スクリーン印刷など当業界で公知の様々なパターン形成工程を通じて形成することができる。
以上、添付の図を参照して本発明の実施例をさらに詳細に説明したが、本発明は必ずしもこのような実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想から逸脱しない範囲内で多様に変形して実施することができる。したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。したがって、以上で記述した実施例はすべての点で例示的なものであり、限定的なものではないと理解されなければならない。本発明の保護範囲は、請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

Claims (14)

  1. 半導体基板、
    前記半導体基板の一面上に具備された第１半導体層、
    前記第１半導体層の一面上に具備された第２半導体層、
    前記第２半導体層の一面上に具備された第３半導体層、
    前記第３半導体層の一面上に具備された第１透明導電層、
    前記第１透明導電層の一面上に具備された第１電極、
    前記半導体基板の他面上に具備された第４半導体層、
    前記第４半導体層の他面上に具備された第５半導体層、
    前記第５半導体層の他面上に具備された第２透明導電層、および
    前記第２透明導電層の他面上に具備された第２電極、を含み、
    前記第２半導体層がｐ型半導体物質を含んでなり、前記第３半導体層は酸化タングステン（ＷＯ ３ ）を含むｐ型半導体物質を含んでなり、
    前記第５半導体層が、スズ（Ｓｎ）を含むｎ型半導体物質を含んでなり、
    前記第４半導体層が、真性非晶質シリコン層からなり、
    前記第４半導体層と前記第５半導体層の間にｎ型非晶質シリコン層がさらに具備されていて、
    前記第５半導体層のバンドギャップは、前記ｎ型非晶質シリコン層のバンドギャップより大きく、前記第５半導体層の伝導帯最小エネルギーレベルは、前記ｎ型非晶質シリコン層の伝導帯最小エネルギーレベルよりも高い太陽電池。
  2. 前記第３半導体層のバンドギャップが、前記第２半導体層のバンドギャップよりも小さく、前記第３半導体層の価電子帯最大エネルギーレベルは、前記第２半導体層の価電子帯最大エネルギーレベルより低い、請求項１に記載の太陽電池。
  3. 前記第１透明導電層が、インジウムを含む透明酸化膜からなる、請求項１に記載の太陽電池。
  4. 前記第１半導体層が、真性非晶質シリコン層からなる、請求項１に記載の太陽電池。
  5. 前記第５半導体層の厚さが、１０Å～１００Åの範囲で形成され、前記第２透明導電層の厚さは、１００Å～５００Åの範囲で形成された、請求項１に記載の太陽電池。
  6. 前記第２透明導電層が、インジウムを含む透明酸化膜からなり、前記透明酸化膜内におけるインジウムの濃度は、１原子％～５原子％の範囲である、請求項１に記載の太陽電池。
  7. 前記第１透明導電層が、インジウムを含む透明酸化膜からなり、前記第１透明導電層に含まれるインジウムの含有量は、前記第２透明導電層に含まれるインジウムの含有量より多い、請求項６に記載の太陽電池。
  8. 前記第２透明導電層と前記第２電極の間に具備されたペロブスカイト太陽電池をさらに含み、
    前記ペロブスカイト太陽電池が、
    前記第２透明導電層と接する正孔輸送層からなる第１導電性電荷伝達層、
    前記第１導電性電荷伝達層上に具備されたペロブスカイト化合物からなる光吸収層、および
    前記光吸収層上に具備された電子輸送層からなる第２導電性電荷伝達層を含んでなる、請求項１に記載の太陽電池。
  9. 半導体基板の一面上に第１半導体層を形成する工程、
    前記第１半導体層の一面上に第２半導体層を形成する工程、
    前記第２半導体層の一面上に第３半導体層を形成する工程、
    前記第３半導体層の一面上に第１透明導電層を形成する工程、
    前記第１透明導電層上に第１電極を形成する工程、
    前記半導体基板の他面上に第４半導体層を形成する工程、
    前記第４半導体層の他面上に第５半導体層を形成する工程、
    前記第５半導体層の他面上に第２透明導電層を形成する工程、および
    前記第２透明導電層の他面上に第２電極を形成する工程を含み、
    前記第３半導体層を形成する工程が、酸化タングステン（ＷＯ ３ ）を含むｐ型半導体物質を形成する工程を含み、
    前記第３半導体層の形成工程及び前記第１透明導電層の形成工程は、同一の工程装置内で行われる連続工程からなり、
    前記第５半導体層を形成する工程が、スズ（Ｓｎ）を含むｎ型半導体物質を形成する工程を含み、
    前記第５半導体層の形成工程及び前記第２透明導電層の形成工程は、同一の工程装置内で行われる連続工程からなる太陽電池の製造方法。
  10. 前記第１透明導電層を形成する工程が、インジウムを含む透明酸化膜を形成する工程からなる、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
  11. 前記第５半導体層の形成工程が、チャンバ内にＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入してＳｎＯを形成する工程からなり、
    前記第２透明導電層の形成工程は、前記チャンバ内に前記Ｓｎを含む材料、前記Ｏを含む材料、およびインジウムを含む材料を投入してインジウムを含む透明酸化膜を形成する工程からなる、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
  12. 前記第５半導体層の形成工程及び前記第２透明導電層の形成工程が、チャンバ内にＳｎを含む材料とＯを含む材料を投入してＳｎＯ層を形成した後、そこにインジウムをさらにドーピングすることにより、インジウムがドーピングされないＳｎＯ層からなる前記第５半導体層と前記インジウムをドーピングして前記インジウムを含む透明酸化膜からなる前記第２透明導電層を形成する工程からなる、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
  13. 前記第４半導体層の形成工程と前記第５半導体層の形成工程の間に、ｎ型非晶質シリコン層を形成する工程をさらに含み、
    前記第４半導体層の形成工程および前記ｎ型非晶質シリコン層の形成工程が、同一の工程装置内で行われる連続工程からなる、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
  14. 前記第２透明導電層と前記第２電極の間にペロブスカイト太陽電池を形成する工程をさらに含み、
    前記ペロブスカイト太陽電池を形成する工程が、
    前記第２透明導電層と接する正孔輸送層からなる第１導電性電荷伝達層を形成する工程、
    前記第１導電性電荷伝達層上にペロブスカイト化合物からなる光吸収層を形成する工程、および
    前記光吸収層上に電子輸送層からなる第２導電性電荷伝達層を形成する工程を含んでなる、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
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