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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-24
(45)【発行日】2024-06-03
(54)【発明の名称】太陽電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 31/072 20120101AFI20240527BHJP
H01L 31/18 20060101ALI20240527BHJP
【ＦＩ】
H01L31/06 400
H01L31/04 420
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2023041777
(22)【出願日】2023-03-16
(65)【公開番号】P2023156234
(43)【公開日】2023-10-24
【審査請求日】2023-03-20
(31)【優先権主張番号】P 2022065900
(32)【優先日】2022-04-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(73)【特許権者】
【識別番号】317015294
【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119035
【弁理士】
【氏名又は名称】池上 徹真
(74)【代理人】
【識別番号】100141036
【弁理士】
【氏名又は名称】須藤 章
(74)【代理人】
【識別番号】100178984
【弁理士】
【氏名又は名称】高下 雅弘
(72)【発明者】
【氏名】保西 祐弥
(72)【発明者】
【氏名】芝崎 聡一郎
(72)【発明者】
【氏名】中川 直之
(72)【発明者】
【氏名】水野 幸民
(72)【発明者】
【氏名】山崎 六月
(72)【発明者】
【氏名】西田 靖孝
(72)【発明者】
【氏名】山本 和重
(72)【発明者】
【氏名】朝倉 太郎
【審査官】丸橋 凌
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－１５０６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０５４９１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１７０８６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１４５４２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第７０５２１１４（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特表２０１０－５３０１２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２４７３７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０５３６６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００２５５５５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００５－２３９５２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】WANG, Chunlei et al.，Redox Properties of Cu2O(100) and (111) Surfaces，THE JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C，2018年，Vol.122，pp. 28684-28691
【文献】VALLADARES, L. De Los Santos et al.，Crystallization and electrical resistivity of Cu2O and CuO obtained by thermal oxidation of Cu thin films on SiO2/Si substrates，Thin Solid Films，2012年，Vol. 520，pp. 6368-6374
【文献】Poulston S. et al.，Surface Oxidation and Reduction of CuO and Cu2O Studied Using XPS and XAES，SURFACE AND INTERFACE ANALYSIS，1996年，Vol.24，pp.811-820
【文献】GAO, Yanan et al.，On the surface-dependent oxidation of Cu2O during CO oxidation: Cu2+ is more active than Cu+，Applied Catalysis A: General，2020年，Vol. 602，Article number: 117712，pp. 1-7
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／０４－３１／０７８
Ｈ０１Ｌ ３１／１８－３１／２０
Ｈ０１Ｌ ２１／０２－２１／６２
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴＣｈｉｎａ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１２５［℃］以上２５０［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１秒以上９０分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項2】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１８０［℃］以上２５０［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、５秒以上４５分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項3】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１８０［℃］以上２５０［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１分以上３０分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項4】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下であり、
前記酸化処理において、処理温度は、２５０［℃］以上３００［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１分以上１０分未満であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項5】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、２００［℃］以上２５０［℃］未満であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１分以上１０分未満であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項6】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１００［℃］以上２５０［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１０分以上６０分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項7】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１００［℃］以上１７５［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１０分以上３０分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項8】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上１５００［Ｐａ］以下であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１５０［℃］以上２００［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１０分以上３０分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項9】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１５０［℃］以上２００［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１０分以上２０分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項10】
基板上にｐ電極が形成する工程と、前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１００［℃］以上１５０［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、６０分より長く９０分以下であり、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶であり、
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ） ２ の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である太陽電池の製造方法。
【請求項11】
前記酸化処理は、前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から１原子層以上１ｎｍ以下までの深さの領域のみを酸化させる請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項12】
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層を形成する工程を含む請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項13】
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層を形成する工程と、前記ｎ型層上にｎ電極を形成する工程を含む請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項14】
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜は、スパッタリングで成膜され、前記スパッタリングは、前記基板上にｐ電極２が成された部材を３００℃以上６００℃以下に加熱して、
前記スパッタリングの酸素分圧は０．０１［Ｐａ］以上４．８［Ｐａ］以下の範囲内で０．０２μｍ／ｍｉｎ以上２０μｍ／ｍｉｎ以下の範囲内であり、
前記スパッタリングの堆積速度をｄとしたとき、前記酸素分圧は、０．５５ｘｄ［Ｐａ］以上１．００ｘｄ［Ｐａ］以下を満たす請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項15】
前記スパッタリングの前記加熱温度は、３５０℃以上５００℃以下である請求項１４に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽電池の製造方法、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
新しい太陽電池の１つに、亜酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）を光吸収層に用いた太陽電池がある。Ｃｕ２Ｏはワイドギャップ半導体である。Ｃｕ２Ｏは地球上に豊富に存在する銅と酸素からなる安全かつ安価な材料であるため、高効率かつ低コストな太陽電池が実現できると期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－５４９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、開放電圧に優れた太陽電池の製造方法、多接合型太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽光発電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態の太陽電池は、基板上にｐ電極が形成する工程と、ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含む。酸化処理において、酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、酸化処理において、処理温度は、１２５℃以上２５０℃以下であり、酸化処理において、処理時間は、１秒以上９０分以下である。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物は多結晶である。酸化処理された亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍ深さの領域において、Ｘ線光電子分光のピーク面積から求めたＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ）
２
の比率は、０．１［％］以上１０［％］未満である。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、特に記載が無い限り、２５℃、１気圧（大気）における値を示している。また、平均は、算術平均値を表している。
【0008】
明細書中、「／」は、割り算記号を表している。ただし、「又は／及び」の「／」は、「又は」を意味している。
【0009】
（第１実施形態）
第１実施形態は、太陽電池と太陽電池の製造方法に関する。図１に、第１実施形態の太陽電池１００の断面図を示す。図１に示すように、本実施形態に係る太陽電池１００は、基板１、第１電極であるｐ電極２と、ｐ型光吸収層３と、ｎ型層４と、第２電極であるｎ電極５を有する。ｎ型層４のｎ電極５との間等には、図示しない中間層が含まれていてもよい。太陽光はｎ電極５側、ｐ電極２側いずれから入射しても良いが、ｎ電極５側から入射するのがより好ましい。実施形態の太陽電池１００は、透過型の太陽電池であるため、多接合型太陽電池のトップセル（光入射側）に用いることが好ましい。図１では基板１をｐ電極２のｐ型光吸収層３側とは反対側に設けているが、基板１をｎ電極５のｎ型層４側とは反対側に設けてもよい。以下は、図１に示す形態について説明するが、基板１の位置が異なること以外はｎ電極５側に基板１が設けられた形態も同様である。実施形態の太陽電池１００は、ｎ電極５側からｐ電極２側に向かって光が入射する。
第１実施形態は、太陽電池と太陽電池の製造方法に関する。図１に、第１実施形態の太陽電池１００の断面図を示す。図１に示すように、本実施形態に係る太陽電池１００は、基板１、第１電極であるｐ電極２と、ｐ型光吸収層３と、ｎ型層４と、第２電極であるｎ電極５を有する。ｎ型層４のｎ電極５との間等には、図示しない中間層が含まれていてもよい。太陽光はｎ電極５側、ｐ電極２側いずれから入射しても良いが、ｎ電極５側から入射するのがより好ましい。実施形態の太陽電池１００は、透過型の太陽電池であるため、多接合型太陽電池のトップセル（光入射側）に用いることが好ましい。図１では基板１をｐ電極２のｐ型光吸収層３側とは反対側に設けているが、基板１をｎ電極５のｎ型層４側とは反対側に設けてもよい。以下は、図１に示す形態について説明するが、基板１の位置が異なること以外はｎ電極５側に基板１が設けられた形態も同様である。実施形態の太陽電池１００は、ｎ電極５側からｐ電極２側に向かって光が入射する。
【0010】
実施形態において、波長が７００［ｎｍ］以上１０００［ｎｍ］以下の光の透光率が５０％以上１００％以下であって、亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物をｐ型光吸収層３に用いた太陽電池を透過型の太陽電池とする。
【0011】
実施形態の酸化処理を行う場合、基板1は、ｐ電極２側に設けられていることが好ましい。
【0012】
基板１は、透明な基板である。基板１には、光を透過するアクリル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）など）、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォンやポリエーテルイミドなどの有機系の基板やソーダライムガラス、白板ガラス、化学強化ガラスや石英などの無機系の基板を用いることができる。基板１は、上記に挙げた基板を積層してもよい。
【0013】
基板１は、ソーダライムガラス、白板ガラス、化学強化ガラス及び石英からなる群より選ばれる１種が好ましい。
【0014】
ｐ電極２は、基板１上に設けられており、基板１とｐ型光吸収層３との間に配置されている。ｐ電極２は、ｐ型光吸収層３側に設けられた光透過性を有する導電層である。ｐ電極２の厚さは、典型的には、１００ｎｍ以上２，０００ｎｍ以下である。図１では、ｐ電極２は、ｐ型光吸収層３と直接接している。ｐ電極２は、１層以上の酸化物透明導電膜を含むことが好ましい。酸化物透明導電膜としては、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide；ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Al-doped Zinc Oxide；ＡＺＯ）、ボロンドープ酸化亜鉛（Boron-doped Zinc Oxide；ＢＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（Gallium-doped Zinc Oxide；ＧＺＯ）、ドープされた酸化スズ、チタンドープ酸化インジウム（Titanium-doped Indium Oxide；ＩＴｉＯ）、酸化インジウム酸化亜鉛（Indium Zinc Oxide；ＩＺＯ）や酸化インジウムガリウム亜鉛（Indium Gallium Zinc Oxide；ＩＧＺＯ）、水素ドープ酸化インジウム（Hydrogen-doped Indium Oxide；ＩＯＨ）など特に限定されない。酸化物透明導電膜は、複数の膜を持つ積層膜であってもよい。酸化スズなどの膜へのドーパントとしては、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ及びＣｌなどからなる群から選ばれる1種以上であれば特に限定されない。ｐ電極２は、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ及びＣｌなどからなる群から選ばれる1種以上の元素がドープされた酸化スズ膜が含まれることが好ましい。ドープされた酸化スズ膜において、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ及びＣｌなどからなる群から選ばれる1種以上の元素は、酸化スズ膜に含まれるスズに対して１０原子％以下含まれることが好ましい。ｐ電極２として、酸化物透明導電膜と金属膜を積層した積層膜を用いることができる。金属膜は、厚さが１０ｎｍ以下であることが好ましく、金属膜に含まれる金属（合金を含む）は、Ｍｏ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、ＴａやＷなど特に限定されない。また、ｐ電極２は、酸化物透明導電膜と基板１の間、又は、酸化物透明導電膜とｐ型光吸収層３の間にドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極（金属、合金、グラフェン、導電性窒化物及び導電性酸化物からなる群より選ばれる１種以上）を含むことが好ましい。ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の金属は、透明導電膜に対して開口率が５０％以上であることが好ましい。ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の金属は、Ｍｏ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、ＴａやＷなど特に限定されない。ｐ電極２に金属膜を用いる場合、透過性の観点から５ｎｍ以下程度の膜厚とすることが好ましい。ライン状やメッシュ状の金属膜を用いる場合、透過性は開口部で確保されるため、金属膜の膜厚に関してはこの限りではない。
【0015】
ｐ電極２は、Zn, In, Sn含む酸化物からなる群より選ばれる１種以上の酸化物透明導電膜を含むことが好ましい。ｐ電極２の酸化物透明導電膜はｐ型光吸収層３の亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の結晶粒と直接的に接していることが好ましい。ｐ型光吸収層３のｐ電極２側を向く面の面積の８０％以上１００％以下は、ｐ型光吸収層３のＣｕ２Ｏ結晶粒と直接的に接していることが好ましい。
【0016】
ｐ型光吸収層３は、ｐ型の半導体層である。ｐ型光吸収層３は、ｐ電極２と直接的に接していても良いし、ｐ電極２とのコンタクトを確保できる限り、他の層が存在していても良い。ｐ型光吸収層３のｎ型層４側には、厚さの薄い（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下）ｎ型の領域を含んでもよい。このｎ型の領域を除き、ｐ型光吸収層３の導電型は、ｐ－型及びｐ＋型を含むｐ型である。ｐ型光吸収層３は、ｐ電極２とｎ型層４との間に配置される。ｐ型光吸収層３はｎ型層４と直接的に接している。ｐ型光吸収層３としては、Ｃｕを主成分とする金属の酸化物の半導体層である。Ｃｕを主成分とする金属の酸化物は、亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物である。ｐ型光吸収層３は、亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の多結晶であることが好ましい。亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物は、ＣｕａＭ１ｂＯｃで表される酸化物である。Ｍ１は、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、Ｉ、Ｍｎ、Ｔｃ及びＲｅからなる群より選ばれる１種以上の元素であることが好ましい。ａ、ｂ及びｃは、１．８０≦ａ≦２．０１、０．００≦ｂ≦０．２０及び０．９８≦ｃ≦１．０２を満たすことが好ましい。ｐ型光吸収層３の９０ｗｔ％以上は亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物であることが好ましい。ｐ型光吸収層３の９５ｗｔ％以上は亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物であることがより好ましい。ｐ型光吸収層３の９８ｗｔ％以上は亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物であることがさらにより好ましい。ｐ型光吸収層３は、異相であるＣｕ又は／及びＣｕＯをほとんど含まないことが好ましい。ｐ型光吸収層３に含まれる異相が少なく結晶性が良いとｐ型光吸収層３の透光性が高くなるため好ましい。ｐ型光吸収層３にＭ２の元素が含まれると、ｐ型光吸収層３のバンドギャップを調整することができる。ｐ型光吸収層３のバンドギャップは、２．０ｅＶ以上２．２ｅＶ以下であることが好ましい。かかる範囲のバンドギャップであると、Ｓｉを光吸収層に用いた太陽電池をボトムセルに用い、実施形態の太陽電池をトップセルに用いた多接合型太陽電池において、トップセル及びボトムセルの両方で太陽光を効率よく利用できる。
【0017】
亜酸化銅及び亜酸化銅の複合酸化物は、キャリアドープされた亜酸化銅を含む。
【0018】
上記ｐ型光吸収層３の組成比は、ｐ型光吸収層３の全体の組成比である。また、上記のｐ型光吸収層３の化合物組成比は、ｐ型光吸収層３において全体的に満たすことが好ましい。
【0019】
ｐ型光吸収層３の組成は、ｐ型光吸収層３の厚さをｄ３とする場合、ｐ電極２側のｐ型光吸収層３の表面から０．２ｄ３、０．５ｄ３、０．８ｄ３の深さにおける組成の平均値である。ｐ型光吸収層３の化合物の元素組成比が傾斜しているといった条件がある場合を除き各深さにおいて、ｐ型光吸収層３は、上記及び下記の好適な組成を満たすことが好ましい。なお、分析はｎ型層４の表面からの各距離において図２の分析スポットを説明する図に示すような等間隔に可能な限り隔たり無く分布した分析スポット（Ａ１～Ａ９）を例えば二次イオン質量分析法（Secondary Ion Mass Spectrometry；ＳＩＭＳ）で分析することで求められる。図２は太陽電池１００を光の入射側から見た模式図である。ｐ型光吸収層３の組成を分析する場合、Ｄ１はｐ型光吸収層３の幅方向の長さであり、Ｄ２はｐ型光吸収層３の奥行き方向の長さである。
【0020】
ｐ型光吸収層３の厚さは、電子顕微鏡による断面観察や、段差計によって求められ、１，０００ｎｍ以上１０，０００ｎｍ以下が好ましい。
【0021】
ｐ型光吸収層３の亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の結晶粒のｐ型光吸収層３の厚さ方向の長さがｐ型光吸収層３の厚さの８０％以上１００％未満である結晶粒（大粒子）を含む。ｐ型光吸収層３の中心を含む断面において、大粒子が占める面積は６０％以上１００％未満であることが好ましく、８０％以上１００％未満であることが好ましい。
【0022】
ｎ型層４は、ｎ型の半導体層である。ｎ型層４は、ｐ型光吸収層３とｎ電極５との間に配置される。ｎ型層４は、ｐ型光吸収層３のｐ電極２と接した面とは反対側の面と直接接している。ｎ型層４はＧａを含む酸化物半導体層であって、Ｇａをベースとする化合物を含むことが好ましい。ｎ型層４はＧａをベースとする酸化物に他の酸化物が混合していてもよいし、Ｇａをベースとする酸化物に他の元素がドープしていてもよいし、他の元素がドープしたＧａベースの酸化物と他の酸化物が混合していてもよい。ｎ型層４は、単層又は多層である。ｎ型層４に含まれる金属元素のうち、Ｇａが５０原子％以上であることが好ましい。ｎ型層４に含まれる金属元素は、ｐ型光吸収層３側からｎ電極５側に傾斜していてもよい。
【0023】
ｎ型層４は、Ｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｎ、Ｂ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ及びＣａからなる群より選ばれる１種以上の元素であるＭ２とＧａを含む酸化物を９０ｗｔ％以上含むことが好ましい。ｎ型層４には、ｐ型光吸収層３に含まれる上記Ｍ２以外の元素が含まれていてもよい。
【0024】
ｎ型層４の９０ｗｔ％以上は、Ｍ２とＧａを含む酸化物であることが好ましい。ｎ型層４の９５ｗｔ％以上は、Ｍ２とＧａを含む酸化物であることがより好ましい。ｎ型層４の９８ｗｔ％以上は、Ｍ２とＧａを含む酸化物で表される化合物であることがさらにより好ましい。ｎ型層４は、下記に説明する中間領域を除きＭ２とＧａを含む酸化物で表される化合物で構成されていることがより好ましい。
【0025】
なお、ｎ型層４の化合物の組成は、特に条件を付けなければｎ型層４全体の平均組成である。ｎ型層４の組成は、ｎ型層４の厚さをｄ４とする場合、ｐ型光吸収層３側のｎ型層４の表面から０．２ｄ４、０．５ｄ４、０．８ｄ４の深さにおける組成の平均値である。ｎ型層４の化合物の元素組成比が傾斜しているといった条件がある場合を除き各深さにおいて、ｎ型層４は、上記及び下記の好適な組成を満たすことが好ましい。なお、ｎ型層４が非常に薄い場合（例えば５ｎｍ以下）は、ｐ型光吸収層３側のｎ型層４の表面から０．５ｄ４の深さにおける組成をｎ型層４の全体の組成とみなすことができる。なお、分析はｎ型層４の表面からの各距離におい図２の分析スポットを説明する図に示すような等間隔に可能な限り隔たり無く分布した分析スポット（Ａ１～Ａ９）を例えば二次イオン質量分析法（Secondary Ion Mass Spectrometry；ＳＩＭＳ）で分析することで求められる。図２は太陽電池１００を光の入射側から見た模式図である。ｎ型層４の組成を分析する場合、Ｄ１はｎ型層４の幅方向の長さであり、Ｄ２はｎ型層４の奥行き方向の長さである。
【0026】
ｐ型光吸収層３とｎ型層４の間に中間領域を含むことが好ましい。中間領域は、ｐ型光吸収層３とｎ型層４の遷移領域である。中間領域には、界面欠陥になるｐ型光吸収層３の亜酸化銅酸化物と亜酸化銅の複合酸化物の異相が含まれる。中間領域に含まれる異相には、ＣｕＯ相、Ｃｕ相及びＣｕ、Ｇａ、Ｍ３及びＯが含まれる相からなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。中間領域には、Ｃｕ、Ｇａ、Ｍ３及びＯからなる群より選ばれる１種以上の総原子数は、中間領域中の９５ａｔｏｍ％以上１００ａｔｏｍ％以下であり、９８ａｔｏｍ％以上１００ａｔｏｍ％以下であることが好ましい。中間領域には、ＣｕＯ相が含まれることが好ましい。Ｍ３で表される元素は、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、Ｉ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｎ、Ｂ、Ｔｉ、Ｈｆ及びＺｒからなる群より選ばれる１種以上である。
【0027】
中間領域は、ｐ型光吸収層３とｎ型層４の界面からｎ型層４側に２ｎｍまでの深さのところ（起点）からｐ型光吸収層３とｎ型層４の界面からｐ型光吸収層３側に２ｎｍ以下までの深さのところ（終点）までの領域である。Ｃｕ２Ｏをｐ型光吸収層３に用いた太陽電池では４ｎｍ幅の非常に薄い領域に欠陥が有ることで、発電効率が向上する。界面欠陥となる異相が存在する領域が例えば１０ｎｍ幅で厚いと変換効率は大きく低下してしまう。
【0028】
ｐ型光吸収層３とｎ型層４の界面は明瞭でない場合がある。ｐ型光吸収層３とｎ型層４の界面が明瞭ではない場合は、ｐ型光吸収層３とｎ型層４の間の不明瞭な部分の中心部分をｐ型光吸収層３とｎ型層４の界面とする。ｐ型光吸収層３とｎ型層４の界面は、平面ではなくて凹凸している場合がある。ｐ型光吸収層３とｎ型層４の界面は、ｐ型光吸収層３とｎ型層４の断面を観察して特定することができる。ｐ型光吸収層３とｎ型層４の間の不明瞭な部分に異相が含まれることから、ｐ型光吸収層３とｎ型層４の間の不明瞭な部分の幅は、ｐ型光吸収層３とｎ型層４の積層方向に０ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上４ｎｍ以下であることがより好ましい。
【0029】
ｎ電極５は、可視光に対して、光透過性を有するｎ型層４側の電極である。ｎ電極５とｐ型光吸収層３によってｎ型層４を挟んでいる。ｎ型層４とｎ電極５の間には、図示しない中間層を設けることができる。この中間層にはメッシュやライン形状の電極を含むことができる。ｎ電極５には、酸化物透明導電膜を用いることが好ましい。ｎ電極５で用いられる酸化物透明導電膜としては、酸化インジウムスズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ボロンドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化亜鉛、チタンドープ酸化インジウム、酸化インジウムガリウム亜鉛及び水素ドープ酸化インジウムからなる群より選ばれる１種以上の透明導電膜であることが好ましい。酸化スズなどの膜へのドーパントとしては、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ及びＣｌなどからなる群から選ばれる1種以上であれば特に限定されない。ｎ電極５には、グラフェンも用いることができる。グラフェンは、銀ナノワイヤと積層させることが好ましい。
【0030】
ｎ電極５は、Zn, In及びSn含む酸化物からなる群より選ばれる１種以上又は１種の透明導電膜を含むことが好ましい。Zn, In及びSn含む酸化物からなる群より選ばれる１種以上又は１種の透明導電膜のｎ電極５がｎ型層４と直接的に接していることが好ましい。
【0031】
ｎ電極５の厚さは、電子顕微鏡による断面観察や、段差計によって求められ、特に限定はないが、典型的には、１ｎｍ以上２μｍ以下である。
【0032】
ｐ型光吸収層３は、例えばスパッタなどによって成膜されることが好ましい。ｐ型光吸収層３の成膜後には、ｐ型光吸収層３の表面を酸化処理する。より具体的には、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が酸化処理された膜がｐ型光吸収層３である。
【0033】
さらにより具体的には、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が酸化処理されてｎ型層４が形成された膜がｐ型光吸収層３である。
【0034】
亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜、酸化処理されたｐ型光吸収層３の両方が亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の多結晶膜である。
【0035】
亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の結晶粒の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の厚さ方向の長さが亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の厚さの８０％以上１００％未満である結晶粒（大粒子）を含む。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の中心を含む断面において、大粒子が占める面積は６０％以上１００％未満であることが好ましく、８０％以上１００％未満であることが好ましい。
【0036】
次に、太陽電池１００の製造方法について説明する。実施形態の太陽電池１００の製造方法のフローチャートを図３に示す。実施形態の太陽電池１００の製造方法は、基板１上にｐ電極２を形成する工程と、ｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程と、酸化処理を行なった亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層４を形成する工程と、ｎ型層４上にｎ電極５を形成する工程と、を含む。
【0037】
まず、基板１上にｐ電極２を形成する工程として、基板１上にｐ電極２を形成する。酸化物透明導電膜は例えばスパッタで成膜する。金属膜、メッシュ状の金属、ライン状の金属がｐ電極２に含まれる場合は、これらの金属を成膜し、必要に応じてパターニングする。
【0038】
次に、ｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程として、基板１上にｐ電極２が形成された部材のｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を成膜する。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜は、スパッタリングで成膜することが好ましい。異相が少ない亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を成膜することが好ましい。スパッタリングは、基板１上にｐ電極２が形成された部材を３００℃以上６００℃以下に加熱して、酸素分圧が０．０１［Ｐａ］以上４．８［Ｐａ］以下の範囲内で０．０２μｍ／ｍｉｎ以上２０μｍ／ｍｉｎ以下の範囲内で行なうことが好ましい。透過性が高く大粒径な多結晶膜を成膜する観点から、堆積速度をｄとしたとき、酸素分圧は、０．５５ｘｄ［Ｐａ］以上１．００ｘｄ［Ｐａ］以下を満たすことがより好ましい。又、加熱温度は、３５０℃以上５００℃以下がより好ましい。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の成膜中にＭ１の元素を添加することができる。この方法で亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の膜を形成すると、亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の膜の表面（ｐ型光吸収層３のｎ型層４側を向く表面）の結晶粒の面積（粒界を境界とする面積）で、０．８μｍ２以上を満たす結晶の比率（面積比率：亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の膜の表面の面積に占める０．８μｍ２以上を満たす結晶が占める面積の割合）が全体の８０％以上であることが好ましく、１．０μｍ２以上を満たす結晶の比率（数）が全体の８０％以上であることが好ましい。
【0039】
なお、０．０２μｍ／ｍｉｎ以上２０μｍ／ｍｉｎは、堆積速度ｄ［μｍ／ｍｉｎ］である。酸素分圧の０．５５ｘｄ［Ｐａ］以上１．００ｘｄ［Ｐａ］以下において、堆積速度の単位は無視する。
【0040】
亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程として、基板１上にｐ電極２が形成され、ｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材に、酸化処理を行なう。酸化処理は、高温の低酸素分圧の雰囲気で行なう。酸化処理を行なって、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面の極薄い領域を酸化させる。高い酸素分圧条件や５００℃といった過剰な高温条件で行なうと酸化が亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の深部にまで進行し、酸化銅などが過剰に膜内部に生成されることで膜の透過性や太陽電池の開放電圧の低下の原因となる。酸化処理は、真空チャンパー内で、基板１上にｐ電極２が形成され、ｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材を酸素含有の雰囲気で処理することを含む。
【0041】
亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材を酸化処理すると、膜の表面の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物が一部酸化され、ＣｕＯ相などに変化する。これらの異相の存在は、ＸＲＤ（Ｘ線回折法）やＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）で確認をすることができる。実施形態の酸化処理では、酸化が進行しすぎるとＣｕ（ＯＨ）２相の生成比率が高くなる。酸化処理によって生じたＣｕＯ相やＣｕ（ＯＨ）２相は、ｎ型層４などが形成された太陽電池１００では大半が無くなるがｎ型層４の形成前にＣｕＯ相やＣｕ（ＯＨ）２相が亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面の極薄い領域に形成されることで、高い電流密度と高い開放電圧を有する太陽電池１００が得られる。
【0042】
ＣｕＯ相の存在は、実施形態の酸化処理を行なわない場合にも認められるが、実施形態の酸化処理を行なった場合に開放電圧が向上する。開放電圧の向上は、変換効率の向上に重要である。実施形態の方法で酸化処理を行なうとｐ型光吸収層３の表面の極薄い領域にＣｕＯ相が形成されることが確認された。ｐ型光吸収層３をエピタキシャル成長させるなどして成膜した場合は、ｐ型光吸収層３の膜表面が平坦なため表面の深さ方向のＣｕＯ相の定量的な評価が容易であるが、ｐ型光吸収層３をスパッタリングで成膜した場合は、膜表面に微細な凹凸が存在する。微細な凹凸（個数平均の凹凸高さが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下）が存在すると太陽電池化したあとからｐ型光吸収層３の表面のＣｕＯ相の定量的な評価が困難である。
【0043】
酸化処理の前後は、意図しない酸化反応が生じないようにｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材を保管することが好ましい。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程を行なった後は、酸化処理後の部材を酸素分圧が５０［Ｐａ］以下であり、かつ、８０℃以下、より好ましくは５０℃以下の雰囲気に保管するか、ｎ型層４の成膜を続けて行なうことが好ましい。ｎ型層４の成膜までに例えば、３０℃以下の大気雰囲気に１時間以下、好ましくは３０分以下の間、酸化処理を行なった部材を保管することができる。酸化処理する前に、酸素分圧が５０［Ｐａ］以下であり、かつ、８０℃以下、より好ましくは５０℃以下の雰囲気に保管するか、３０℃以下の大気雰囲気に１時間以下、好ましくは３０分以下の間、保管することができる。これらの保管の雰囲気において、酸素分圧に対して０．１％以下のオゾンが含まれていてもよい。
【0044】
これらの保管の雰囲気において、水蒸気濃度（質量／体積）は５．０×１０－８［ｇ／Ｌ］以上５．０×１０－５［ｇ／Ｌ］以下であることが好ましく、５．０×１０－８［ｇ／Ｌ］以上４．０×１０－５［ｇ／Ｌ］以下がより好ましい。
【0045】
これらの保管の雰囲気において、プラズマ化したガスが含まれないことが好ましい。
【0046】
酸化処理において、真空チャンバー内のステージ上にｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材を置き、酸素を含むガスを導入する前に全圧が２×１０－４［Ｐａ］以上１×１０－１［Ｐａ］以下となるように減圧を行なう。真空チャンバー内の全圧が安定してから酸素を導入する。酸素の導入前にｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材の温度を下記の通り１００℃以上３００℃以下にまで加熱する。このときの部材の温度とはステージの温度である。
【0047】
酸化処理の雰囲気には、酸素が含まれる。酸化処理の雰囲気には、酸素分圧の０．０％以上０．１％以下（最大０．５［Ｐａ］以下）のオゾンが含まれていてもよい。酸化処理の雰囲気には、酸素以外に１ppm以下の一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素などの不可避的な物質などが含まれても良い。酸化処理の雰囲気には、窒素やアルゴンなどの不活性ガスがさらに含まれていてもよい。酸化処理の雰囲気には、酸素及びオゾンの他に反応性のガスは含まれないため、酸化処理を行なうチャンバー内には、酸素及びオゾンの他に反応性のガスを導入しない。そこで、酸化処理のチャンバーに、任意にオゾンも含む酸素ガスと不活性ガスのみ導入することが好ましい。
【0048】
酸化処理において酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であることが好ましい。酸素分圧が低すぎると、処理時間が長くなり生産性が悪くなるか、酸化反応が進まない。酸素分圧が高すぎると、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面から深部にまで酸化反応が進行してしまう。そこで、酸化処理における酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満がより好ましく、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下がさらにより好ましい。酸素分圧及びオゾン分圧は、チャンバー内の値である。
【0049】
酸化処理において処理温度は、１００［℃］以上３００［℃］以下が好ましい。処理温度が低すぎると処理時間が長くなり生産性が悪くなるか、酸化反応が進まない。処理温度が高すぎると、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面から深部にまで酸化反応が進行してしまう。そこで、酸化処理における処理温度は、１２５［℃］以上３００［℃］以下が好ましく、１２５［℃］以上２５０［℃］以下がより好ましく、１２５［℃］以上２００［℃］以下がさらにより好ましい。なお、処理温度は、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の温度である。酸化反応は穏やかに進行するため、酸化反応で発する熱はわずかである。そこで、ｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の温度とｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材の温度と実質的に同一である。ｐ電極２上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜が形成された部材の温度は、酸化処理に用いるチャンバーのステージの設定温度であり、処理温度である。
【0050】
酸化処理において処理時間は、１秒（約０．０１７分）以上９０分以下が好ましい。処理時間が短すぎると、酸化反応が進まない。処理時間が長すぎると、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面から深部にまで酸化反応が進行してしまう。そこで、酸化処理における処理時間は、１分以上６０分以下がより好ましく、１分以上３０分以下がさらにより好ましい。
【0051】
酸化処理において、３００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下である場合、処理温度を１８０［℃］以上２５０［℃］以下とすることが好ましい。３００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下で、処理温度を１８０［℃］以上２５０［℃］以下ある場合、処理時間は、５秒以上４５分以下であることが好ましく。１分以上３０分以下であることがより好ましい。酸素分圧が中程度から高程度の場合、処理温度及び処理時間も中程度から高程度にすることで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0052】
酸化処理において、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下である場合、処理温度を１８０［℃］以上２５０［℃］以下とすることが好ましい。５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下で、処理温度を１８０［℃］以上２５０［℃］以下ある場合、処理時間は、１分以上３０分以下であることが好ましく。５分以上２５分以下であることがより好ましい。酸素分圧が中程度から高程度の場合、処理温度及び処理時間も中程度から高程度にすることで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0053】
酸化処理において、処理時間が１分未満である場合（好ましくは、１秒以上１分未満、より好ましくは、５秒以上３０秒以下）は、処理温度を２００［℃］以上３００［℃］以下とすることが好ましい。処理時間が長い場合には、処理温度が高い条件で酸化が進行し過ぎることがある。処理時間が１分未満（１秒以上１分未満、好ましくは、５秒以上３０秒以下）で、処理温度が２４０℃以上３００℃以下である場合、酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下が好ましく、５００［Ｐａ］以上１０００［Ｐａ］以下がより好ましい。高温で非常に短時間の酸化処理の場合、酸素分圧を低くすることで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0054】
酸化処理において、処理時間が１分以上１０分未満である場合、処理温度を２００［℃］以上３００［℃］以下とすることが好ましい。１分以上１０分未満で処理温度が２５０［℃］以上３００［℃］以下である場合、酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下が好ましく、１００［Ｐａ］以上１０００［Ｐａ］以下がより好ましく、１００［Ｐａ］以上５００［Ｐａ］以下がさらにより好ましい。１分以上１０分未満で処理温度が２００［℃］以上２５０［℃］未満である場合、酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満が好ましく、１５００［Ｐａ］以上３０００［Ｐａ］以下がより好ましい。高温で短時間の酸化処理の場合、酸素分圧を中程度から高程度にすることで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0055】
酸化処理において、処理時間が１０分以上６０分以下である場合、処理温度を１００［℃］以上２５０［℃］以下とすることが好ましく、１００［℃］以上２００［℃］以下がより好ましい。１０分以上６０分以下で処理温度が１００［℃］以上１５０［℃］以下である場合、酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満が好ましく、３０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満がより好ましい。中程度の時間を要する比較的低温の酸化処理の場合、酸素分圧を高くすることで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。１０分以上６０分以下で処理温度が１５０［℃］より高く２５０［℃］以下である場合、酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上２５００［Ｐａ］以下が好ましく、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下がより好ましい。中程度の時間を要する比較的高温の酸化処理の場合、酸素分圧を低くすることで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0056】
酸化処理において、処理時間が１０分以上３０分以下である場合、処理温度を１００［℃］以上２００［℃］以下とすることが好ましい。１０分以上３０分以下で処理温度が１００［℃］以上１７５［℃］以下である場合、酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満が好ましく、１０００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下がより好ましい。１０分以上３０分以下で処理温度が１５０［℃］以上２００［℃］以下である場合、酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上１５００［Ｐａ］以下が好ましく、４００［Ｐａ］以上１０００［Ｐａ］以下がより好ましい。中程度の時間を要する中程度の温度の酸化処理の場合、酸素分圧をあまり高くしないことで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0057】
酸化処理において、処理時間が１０分以上２０分以下である場合、処理温度を１００［℃］以上２００［℃］以下とすることが好ましい。１０分以上２０分以下で処理温度が１００［℃］以上２００［℃］以下である場合、酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満が好ましく、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下がより好ましい。中程度の時間を要する中程度の温度の酸化処理の場合、酸素分圧をあまり高くしないことで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0058】
酸化処理において、処理時間が６０分より長く９０分以下である場合、処理温度を１００［℃］以上１５０［℃］以下とすることが好ましい。６０分より長く９０分以下で処理温度が１００［℃］以上１５０［℃］以下である場合、酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満が好ましく、１５００［Ｐａ］以上３０００［Ｐａ］以下がより好ましい。低温で長時間の酸化処理の場合、酸素分圧を少し高くすることで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物の表面の極薄い領域を局所的に酸化させることができる。
【0059】
酸化処理の酸素分圧が高い場合は、処理温度を低くしたり処理時間を短くしたりすることで、酸化の進行を制御し易くできる。酸化処理の処理温度が高い場合は、酸素分圧を低くしたり処理時間を短くしたりすることで、酸化が進行を制御し易くできる。
【0060】
酸化処理の酸素分圧が低い場合は、処理温度を高くしたり処理時間を長くしたりすることで、酸化が進行を制御し易くなる。酸化処理の処理温度が低い場合は、酸素分圧を高くしたり処理時間を長くしたりすることで、酸化が進行を制御し易くなる。
【0061】
気体中の酸素分圧は、例えば、ガルバニ電池式センサ又はジルコニアオキサイドセンサなどを用いて、気体中の酸素濃度から酸素分圧を求めることができる。
【0062】
実施形態の酸化処理では、酸素分圧、処理温度及び処理時間の影響を受けやすい。酸素分圧が高かったり、温度が高かったり、処理時間が長くなったりすると酸化反応が促進される。この３条件が上記範囲を満たすように酸化処理することで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面の極薄い領域を酸化させることができる。この３条件から外れると酸化が進行しすぎるか酸化がほとんど生じ無い。
【0063】
酸化処理は、スパッタリングで形成した亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の膜に対して行なうことが好ましい。スパッタリングで形成した亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の膜の表面には微細な凹凸が存在する。微細な凹凸が表面に設けられているスパッタリングで形成した亜酸化銅又は／及び亜酸化銅の複合酸化物の膜に酸化処理を行なうことで、好適な酸化反応が生じて太陽電池の開放電圧の向上に寄与すると考えられる。
【0064】
酸化処理の酸素分圧とは、処理雰囲気中のＯ２ガスの分圧である。酸化処理において、Ｏ２ガスのプラズマ化の処理は行われない。
【0065】
多結晶膜に酸化処理を行うことで、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面の極薄い領域（例えば、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から１原子層以上１ｎｍ以下までの深さの領域）のみを酸化させることができる。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面が全体的に酸化される。酸化条件が異なる場合（例えば、小粒径Ｃｕ２Ｏに対する酸化、単結晶Ｃｕ２Ｏ膜、低酸素条件）は、Ｃｕ２Ｏが酸化されない、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面が部分的に酸化される、酸化が深部に進行する、再結晶による大粒径化が起こると考えられる。
【0066】
亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜は、成膜条件によって結晶性や異相の有無が変化する。そのため、単結晶Ｃｕ２Ｏ膜に対して行われていたアニールでは表面の薄い領域にＣｕＯが形成されたとの報告がないことから、実施形態のスパッタ法で形成された亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に対する酸化処理は、単結晶Ｃｕ２Ｏ膜に対する同じ酸化処理と反応機序が異なると考えられる。
【0067】
表面にＯＨ基（Ｃｕ（ＯＨ）２）が多いＣｕ２Ｏ膜に対して酸化処理を行うと、ＯＨ基によって酸化が促進されるためＣｕ２Ｏ膜の深部にまで酸化が進行し易い。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面の薄い領域を選択的に酸化させる場合は、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の成膜後にＯＨ基の量を増やす処理は行われないことが好ましい。
【0068】
実施形態の酸化処理を行うと、酸化が深部に進行しない。酸化処理後の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から５ｎｍの深さまでの領域中の全相に対するＣｕＯの割合は、１％以上１０％以下が好ましく、５％以上１０％以下がより好ましい。
【0069】
亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を酸化する条件で処理すると、欠陥が増えることで効率が低下したり、透過性が低下したりすると予想される。変換効率や透過性を考慮すると、一般的には結晶性の良い亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成した後に酸化処理をすることが避けられる。酸化が不十分で膜質が悪い場合には、酸化処理が求められる。しかし、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜質が良質な膜の酸化条件を制御することで変換効率が向上させることができる。
【0070】
単結晶Ｃｕ２Ｏ膜に対して、実施形態の酸化処理を行うと、深部に酸化が進行してしまいやすい。
【0071】
実施形態の酸化処理において、酸化処理雰囲気中の水蒸気濃度が高い場合は、Ｃｕ（ＯＨ）２相が増え易い。この場合、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の酸化処理が深部に進行しやすい。そこで、実施形態の酸化処理の雰囲気中の水蒸気濃度（質量／体積）は５．０×１０－８［ｇ／Ｌ］以上５．０×１０－５［ｇ／Ｌ］以下であることが好ましく、５．０×１０－８［ｇ／Ｌ以上４．０×１０－５［ｇ／Ｌ］以下がより好ましい。
【0072】
実施形態の酸化処理は、透過型の太陽電池を実現するスパッタ法で成膜された亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に対して行うことが効果的である。
【0073】
酸化処理の前又は／及び酸化処理の後にｐ型光吸収層３のキャリア濃度を調節するために、ｐ型ドーパント又は／及びｎ型ドーパントをドーピングすることができる。
【0074】
酸化処理を行なった亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層４を形成する工程として、亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に例えば、ＡＬＤ（原子堆積法）、ＣＶＤ（化学気相成長法）によってｎ型層４を成膜する。
【0075】
ｎ型層４上にｎ電極５を形成する工程として、ｎ型層４上にスパッタなどによってｎ電極５を成膜する。中間層をｎ型層４とｎ電極５の間に設ける場合は、ｎ電極５の形成前に中間層を形成する。上記の工程によって、基板１、ｐ電極２、表面が酸化処理された亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とするｐ型光吸収層３、ｎ型層４及びｎ電極５を有する太陽電池１００が製造される。
【0076】
亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の酸化処理が行われた面にｎ型層４を形成し、ｎ型層上にｎ電極５が形成された太陽電池は、酸化処理によって変換効率が向上する。
【0077】
（第２実施形態）
第２実施形態は多接合型太陽電池に関する。図４に第２実施形態の多接合型太陽電池の断面概念図を示す。図４の多接合型太陽電池２００は、光入射側に第１実施形態の太陽電池（第１太陽電池）１００と、第２太陽電池２０１を有する。第１太陽電池１００は、第１実施形態の太陽電池である。第２太陽電池２０１の光吸収層のバンドギャップは、第２実施形態の多接合型太陽電池２００のｐ型光吸収層３よりも小さいバンドギャップを有する。なお、実施形態の多接合型太陽電池は、３以上の太陽電池を接合させた太陽電池も含まれる。
第２実施形態は多接合型太陽電池に関する。図４に第２実施形態の多接合型太陽電池の断面概念図を示す。図４の多接合型太陽電池２００は、光入射側に第１実施形態の太陽電池（第１太陽電池）１００と、第２太陽電池２０１を有する。第１太陽電池１００は、第１実施形態の太陽電池である。第２太陽電池２０１の光吸収層のバンドギャップは、第２実施形態の多接合型太陽電池２００のｐ型光吸収層３よりも小さいバンドギャップを有する。なお、実施形態の多接合型太陽電池は、３以上の太陽電池を接合させた太陽電池も含まれる。
【0078】
第１実施形態の太陽電池１００のｐ型光吸収層３のバンドギャップが２．０ｅＶ－２．２ｅＶ程度であるため、第２太陽電池２０１の光吸収層のバンドギャップは、１．０ｅＶ以上１．６ｅＶ以下であることが好ましい。第２太陽電池の光吸収層としては、Ｉｎの含有比率が高いＣＩＧＳ系及びＣｄＴｅ系からなる群から選ばれる１種以上の化合物半導体層、結晶シリコン及びペロブスカイト型化合物からなる群より選ばれる１種であることが好ましい。
【0079】
（第３実施形態）
第３実施形態は、太陽電池モジュールに関する。図５に第３実施形態の太陽電池モジュール３００の斜視図を示す。図５の太陽電池モジュール３００は、第１太陽電池モジュール３０１と第２太陽電池モジュール３０２を積層した太陽電池モジュールである。第１太陽電池モジュール３０１は、光入射側であり、第１実施形態の太陽電池１００を用いている。第２太陽電池モジュール３０２には、第２太陽電池２０１を用いることが好ましい。
第３実施形態は、太陽電池モジュールに関する。図５に第３実施形態の太陽電池モジュール３００の斜視図を示す。図５の太陽電池モジュール３００は、第１太陽電池モジュール３０１と第２太陽電池モジュール３０２を積層した太陽電池モジュールである。第１太陽電池モジュール３０１は、光入射側であり、第１実施形態の太陽電池１００を用いている。第２太陽電池モジュール３０２には、第２太陽電池２０１を用いることが好ましい。
【0080】
図６に太陽電池モジュール３００の断面図を示す。図６では、第１太陽電池モジュール３０１の構造を詳細に示し、第２太陽電池モジュール３０２の構造は示していない。第２太陽電池モジュール３０２では、用いる太陽電池の光吸収層などに応じて適宜、太陽電池モジュールの構造を選択する。図６の太陽電池モジュール３００は、複数の太陽電池１００（太陽電池セル）が横方向に並んで配線３０４で電気的に直列に接続した破線で囲われたサブモジュール３０３が複数含まれ、複数のサブモジュール３０３が電気的に並列もしくは直列に接続している。隣り合うサブモジュール３０３は、バスバー３０５で電気的に接続している。
【0081】
隣り合う太陽電池１００は、上部側のｎ電極５と下部側のｐ電極２が配線３０４によって接続している。サブモジュール３０３中の太陽電池１００の両端は、バスバー３０５と接続し、バスバー３０５が複数のサブモジュール３０３を電気的に並列もしくは直列に接続し、第２太陽電池モジュール３０２との出力電圧を調整するように構成されていることが好ましい。なお、第３実施形態に示す太陽電池１００の接続形態は一例であり、他の接続形態によって太陽電池モジュールを構成することができる。
【0082】
（第４実施形態）
第４実施形態は太陽光発電システムに関する。第３実施形態の太陽電池モジュールは、第４実施形態の太陽光発電システムにおいて、発電を行う発電機として用いることができる。実施形態の太陽光発電システムは、太陽電池モジュールを用いて発電を行うものであって、具体的には、発電を行う太陽電池モジュールと、発電した電気を電力変換する手段と、発電した電気をためる蓄電手段又は発電した電気を消費する負荷とを有する。図７に実施形態の太陽光発電システム４００の構成図を示す。図７の太陽光発電システムは、太陽電池モジュール４０１（３００）と、コンバーター４０２と、蓄電池４０３と、負荷４０４とを有する。蓄電池４０３と負荷４０４は、どちらか一方を省略しても良い。負荷４０４は、蓄電池４０３に蓄えられた電気エネルギーを利用することもできる構成にしてもよい。コンバーター４０２は、ＤＣ－ＤＣコンバーター、ＤＣ－ＡＣコンバーター、ＡＣ－ＡＣコンバーターなど変圧や直流交流変換などの電力変換を行う回路又は素子を含む装置である。コンバーター４０２の構成は、発電電圧、蓄電池４０３や負荷４０４の構成に応じて好適な構成を採用すればよい。
第４実施形態は太陽光発電システムに関する。第３実施形態の太陽電池モジュールは、第４実施形態の太陽光発電システムにおいて、発電を行う発電機として用いることができる。実施形態の太陽光発電システムは、太陽電池モジュールを用いて発電を行うものであって、具体的には、発電を行う太陽電池モジュールと、発電した電気を電力変換する手段と、発電した電気をためる蓄電手段又は発電した電気を消費する負荷とを有する。図７に実施形態の太陽光発電システム４００の構成図を示す。図７の太陽光発電システムは、太陽電池モジュール４０１（３００）と、コンバーター４０２と、蓄電池４０３と、負荷４０４とを有する。蓄電池４０３と負荷４０４は、どちらか一方を省略しても良い。負荷４０４は、蓄電池４０３に蓄えられた電気エネルギーを利用することもできる構成にしてもよい。コンバーター４０２は、ＤＣ－ＤＣコンバーター、ＤＣ－ＡＣコンバーター、ＡＣ－ＡＣコンバーターなど変圧や直流交流変換などの電力変換を行う回路又は素子を含む装置である。コンバーター４０２の構成は、発電電圧、蓄電池４０３や負荷４０４の構成に応じて好適な構成を採用すればよい。
【0083】
太陽電池モジュール３００に含まれる太陽電池セルが発電し、その電気エネルギーは、コンバーター４０２で変換され、蓄電池４０３で蓄えられるか、負荷４０４で消費される。太陽電池モジュール４０１には、太陽電池モジュール４０１を常に太陽に向けるための太陽光追尾駆動装置を設けたり、太陽光を集光する集光体を設けたり、発電効率を向上させるための装置等を付加することが好ましい。
【0084】
太陽光発電システム４００は、住居、商業施設や工場などの不動産に用いられたり、車両、航空機や電子機器などの動産に用いられたりすることが好ましい。実施形態の開放電圧に優れた太陽電池を太陽電池モジュールに用いることで、発電量の増加が期待される。
【0085】
太陽光発電システム４００の利用例として車両を示す。図８に車両５００の構成概念図を示す。図８の車両５００は、車体５０１、太陽電池モジュール５０２、電力変換装置５０３、蓄電池５０４、モーター５０５とタイヤ（ホイール）５０６を有する。車体５０１の上部に設けられた太陽電池モジュール５０２で発電した電力は、電力変換装置５０３変換されて、蓄電池５０４にて充電されるか、モーター５０５等の負荷で電力が消費される。太陽電池モジュール５０２又は蓄電池５０４から供給される電力を用いてモーター５０５によってタイヤ（ホイール）５０６を回転させることにより車両５００を動かすことができる。太陽電池モジュール５０２としては、多接合型ではなく、第１実施形態の太陽電池１００等を備えた第１太陽電池モジュールだけで構成されていてもよい。透過性のある太陽電池モジュール５０２を採用する場合は、車体５０１の上部に加え、車体５０１の側面に発電する窓として太陽電池モジュール５０２を使用することも好ましい。
【0086】
太陽光発電システム４００の利用例として飛翔体（ドローン）を示す。飛翔体は、太陽電池モジュール３００を用いている。本実施形態にかかる飛翔体の構成を、図９の飛翔体（クアッドコプター）６００の模式図を用いて簡単に説明する。飛翔体６００は、太陽電池モジュール３００、機体骨格６０１、モーター６０２、回転翼６０３と制御ユニット６０４を有する。太陽電池モジュール３００、モーター６０２、回転翼６０３と制御ユニット６０４は、機体骨格６０１に配置している。制御ユニット６０４は、太陽電池モジュール３００から出力した電力を変換したり、出力調整したりする。制御ユニット６０４には、太陽電池モジュール３００が発電した電力を蓄電する蓄電池をさらに備えていてもよい。モーター６０２は太陽電池モジュール３００から出力された電力を用いて、回転翼６０３を回転させる。実施形態の太陽電池モジュール３００を有する本構成の飛翔体６００とすることで、より多くの電力を用いて飛行することができる飛翔体が提供される。
以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0087】
（実施例Ａ－１～Ａ－８比較例Ａ－１～Ａ－２）
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１０の表に示した条件で酸化処理する。そして、ＸＰＳで酸化処理したＣｕ２Ｏ光吸収層の表面をＸＰＳで観察する。Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ及びＣｕ（ＯＨ）２に対応するピークの高さを求める。図１１にＸＰＳで求めたピーク高さを示す。酸化処理において、酸素以外に1ppm以下の窒素、アルゴン、一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素が含まれる。
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１０の表に示した条件で酸化処理する。そして、ＸＰＳで酸化処理したＣｕ２Ｏ光吸収層の表面をＸＰＳで観察する。Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ及びＣｕ（ＯＨ）２に対応するピークの高さを求める。図１１にＸＰＳで求めたピーク高さを示す。酸化処理において、酸素以外に1ppm以下の窒素、アルゴン、一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素が含まれる。
【0088】
XPS分析はULVAC-PHI社のQuantera SXMを用いて、X線源に単結晶分光 Al Kα線、X線出力は50W、X線の照射領域は200μmφ～300μmφ、試料に対するX線の照射角度は45deg、試料と検出器の角度は90deg、帯電中和銃は不使用せずに実施した。この条件で測定することで亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面の極薄い領域に含まれるＣｕ２Ｏとその異相であるＣｕＯ及びＣｕ（ＯＨ）２の比率を評価することができる。
【0089】
Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ）２の割合はXPS分析法によって得られたCu 2p3/2（結合エネルギー932.5eV付近）のスペクトルをＣｕ２Ｏ(中心:932.5eV付近), ＣｕＯ(中心:933.7eV付近), Ｃｕ（ＯＨ）２(中心:935.1eV付近)においてそれぞれ疑似フォークト関数でフィッティングを行い、ローレンツ分布の式を4割、ガウス分布の式を6割の比率でXPSスペクトルとフィッティングする。またXPSスペクトルのベースラインは、動的シャーリー法を用いる。フィッティングされた疑似フォークト関数と上記で得られたベースラインで囲まれた積分面積が積分強度と定義する。Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ）２のそれぞれ積分強度を算出する。Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ）２の割合は、Ｃｕ２Ｏ[%]=Ｃｕ２Ｏ積分強度÷(Ｃｕ２Ｏ積分強度+ＣｕＯ積分強度＋Ｃｕ（ＯＨ）２積分強度)×１００、ＣｕＯ[%]=ＣｕＯ積分強度÷(Ｃｕ２Ｏ積分強度+ＣｕＯ積分強度＋Ｃｕ（ＯＨ）２積分強度)×１００、Ｃｕ（ＯＨ）２[%]=Ｃｕ（ＯＨ）２積分強度÷(Ｃｕ２Ｏ積分強度ＣｕＯ積分強度＋Ｃｕ（ＯＨ）２積分強度)×１００で表すことができる。
【0090】
図１１において、ＣｕＯとＣｕ（ＯＨ）２の割合に応じて、Ａ、Ｂ、ＣとＤの４段階で評価した。亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面のＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ）２の割合が１０［％］以上１００［％］以下である場合はＡと評価し、１［％］以上１０［％］未満である場合はＢと評価し、０．１［％］以上１［％］未満である場合はＣと評価し、０．０［％］以上０．１［％］未満である場合はＤと評価した。試料に対するX線の照射角度は45deg、試料と検出器の角度は90deg の条件でXPS分析を実施する場合、深さ5nm程度まで強度が得られるため、A評価であるＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ）２の割合が１０［％］以上１００［％］以下である場合は酸化しすぎていると考えられる。この分析手法だとB評価である１［％］以上１０［％］未満のＣｕＯ、Ｃｕ（ＯＨ）２が最適だと考えられる。B評価の場合、表面の極薄い領域が酸化され、それよりも深い領域では酸化が進行していないと考えられる。
【0091】
窒素や水蒸気がほとんどない真空中では、チャンバー内に供給された酸素ガスとＣｕ２Ｏ層表面が効率的に反応するので、低酸素領域で１原子層～１ｎｍと極薄い領域に異相であるＣｕＯ又は／及びＣｕ（ＯＨ）２を生成できる。１原子層～１ｎｍと極薄い領域に異相であるＣｕＯ又は／及びＣｕ（ＯＨ）２が生成する事によりＣｕ２Ｏ太陽電池の電圧が上がる。ただし、高い基板温度や長時間反応させるとＣｕＯなどの異相が深くまで生成し、その生成したＣｕＯなどの異相がＣｕ２Ｏ層の不純物層となり、Ｃｕ２Ｏ太陽電池の電流密度が低下してしまう。
【0092】
（実施例Ｂ－１～Ｂ－８、比較例Ｂ－１～Ｂ－２）
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１２の表に示した条件で酸化処理する。次いでＡＬＤ法により、ｎ型層としてＧａ2Ｏ３を１０ｎｍ堆積させる。ｎ型層上にｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。そして、反射防止膜としてＭｇＦ２膜を成膜することで太陽電池を得る。得られた太陽電池について、開放電圧（Ｖｏｃ）と電流密度（Ｊｓｃ）を評価する。
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱してＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１２の表に示した条件で酸化処理する。次いでＡＬＤ法により、ｎ型層としてＧａ2Ｏ３を１０ｎｍ堆積させる。ｎ型層上にｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。そして、反射防止膜としてＭｇＦ２膜を成膜することで太陽電池を得る。得られた太陽電池について、開放電圧（Ｖｏｃ）と電流密度（Ｊｓｃ）を評価する。
【0093】
ＡＭ１．５Ｇの光源を模擬したソーラーシミュレータを用い、その光源下で基準となるＳｉセルを用いて１ｓｕｎになるように光量を調節する。測定は大気圧下で測定室内の気温は２５℃とする。電圧をスイープし、電流密度（電流をセル面積で割ったもの）を測定する。横軸を電圧、縦軸を電流密度とした際に、横軸と交わる点が開放電圧Ｖｏｃとなり、縦軸と交わる点が短絡電流密度Ｊｓｃとなる。
【0094】
図１３の実施例に関する表に実施例及び比較例の開放電圧（Ｖｏｃ）、電流密度（Ｊｓｃ）をまとめて示す。
【0095】
Ｖｏｃは、比較対象例のＶｏｃ以下である場合をＢと評価し、比較対象例のＶｏｃより大きい場合をＡと評価する。Ｊｓｃは、比較対象例のＪｓｃより小さい場合をＢと評価し、比較対象例のＪｓｃ以上である場合をＡと評価する。
【0096】
図１２、１３の表から分るように、適切な条件で酸化処理を行なうことで、Ｊｓｃが同等以上の状態でＶｏｃが向上する。
【0097】
（実施例Ｃ－１）
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱して５μｍ厚のＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１４の表に示した条件で酸化処理する。酸化処理後に速やかに酸化処理された部材を２５℃で封止して分析する。
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱して５μｍ厚のＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１４の表に示した条件で酸化処理する。酸化処理後に速やかに酸化処理された部材を２５℃で封止して分析する。
【0098】
（比較例Ｃ－１）
Ａｌ２Ｏ３上に２００μｍ厚の単結晶Ｃｕ２Ｏ層が形成された部材に図１４の表に示した条件で酸化処理を行う。酸化処理後に速やかに酸化処理された部材を２５℃で封止して分析する。
Ａｌ２Ｏ３上に２００μｍ厚の単結晶Ｃｕ２Ｏ層が形成された部材に図１４の表に示した条件で酸化処理を行う。酸化処理後に速やかに酸化処理された部材を２５℃で封止して分析する。
【0099】
（比較例Ｃ－２）
Ａｌ２Ｏ３上に２００μｍ厚の単結晶Ｃｕ２Ｏ層が形成された部材のＣｕ２Ｏ層の表面に水蒸気で処理をする。水蒸気処理された部材に図１４の表に示した条件で酸化処理を行う。酸化処理後に速やかに酸化処理された部材を２５℃で封止して分析する。
Ａｌ２Ｏ３上に２００μｍ厚の単結晶Ｃｕ２Ｏ層が形成された部材のＣｕ２Ｏ層の表面に水蒸気で処理をする。水蒸気処理された部材に図１４の表に示した条件で酸化処理を行う。酸化処理後に速やかに酸化処理された部材を２５℃で封止して分析する。
【0100】
図１５の実施例に関する表に、酸化処理後の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から１０ｎｍの深さまでの領域中の全相に対するＣｕＯの割合を示す。
【0101】
酸化処理後の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から１０ｎｍの深さまでの領域中の全相に対するＣｕＯの割合が１０％以上１００％以下である場合をＡと評価し、１％以上１０％以下である場合をＢと評価し、０．１％以上１０％以下である場合をＣと評価する。酸化処理後の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面から１０ｎｍの深さまでの領域中の全相に対するＣｕＯの割合は、上述のＸＰＳの測定方法の分析深度を変更した方法で分析して求められる。
【0102】
図１４、１５の表から分るように、結晶性の違いと酸化処理前のＯＨ基の比率によって、酸化処理後の酸化処理後の亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜の表面近傍のＣｕＯの比率が変化する。また、比較例の様に深部にまで酸化が進行したＣｕ２Ｏ層を用いて作成した太陽電池は、ＣｕＯによって、７００ｎｍから１０００ｎｍの波長の光の透過率が低下する。深部にまで酸化が進行すると透過率と発電効率の両方が低下する。
【0103】
（実施例Ｄ－１～Ｄ－１１、比較例Ｄ－１～Ｄ－１２）
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素及びアルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱して５．０μｍ厚のＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１６の表に示した条件で酸化処理する。次いでＡＬＤ法により、ｎ型層としてＧａ2Ｏ３を１０ｎｍ堆積させる。ｎ型層上にｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。そして、反射防止膜としてＭｇＦ２膜を成膜することで太陽電池を得る。得られた太陽電池について、開放電圧（Ｖｏｃ）と電流密度（Ｊｓｃ）を評価する。
ガラス基板上に、裏面側のｐ電極として、ガラスと接する側に上面にＩＴＯ（Ｉｎ：Ｓｎ＝８０：２０、膜厚２０ｎｍ）とＡＴＯ（Ｓｎ：Ｓｂ＝９８：２ １５０ｎｍ）を堆積する。透明なｐ電極上に酸素及びアルゴンガス雰囲気中でスパッタリング法により５００℃で加熱して５．０μｍ厚のＣｕ２Ｏ光吸収層を成膜する。その後、Ｃｕ２Ｏ光吸収層の表面を図１６の表に示した条件で酸化処理する。次いでＡＬＤ法により、ｎ型層としてＧａ2Ｏ３を１０ｎｍ堆積させる。ｎ型層上にｎ電極としてＡＺＯ透明導電膜を堆積する。そして、反射防止膜としてＭｇＦ２膜を成膜することで太陽電池を得る。得られた太陽電池について、開放電圧（Ｖｏｃ）と電流密度（Ｊｓｃ）を評価する。
【0104】
ＡＭ１．５Ｇの光源を模擬したソーラーシミュレータを用い、その光源下で基準となるＳｉセルを用いて１ｓｕｎになるように光量を調節する。測定は大気圧下で測定室内の気温は２５℃とする。電圧をスイープし、電流密度（電流をセル面積で割ったもの）を測定する。横軸を電圧、縦軸を電流密度とした際に、横軸と交わる点が開放電圧Ｖｏｃとなり、縦軸と交わる点が短絡電流密度Ｊｓｃとなる。
【0105】
図１７の実施例に関する表に実施例及び比較例の開放電圧（Ｖｏｃ）、電流密度（Ｊｓｃ）をまとめて示す。
【0106】
Ｖｏｃは、比較対象例のＶｏｃ以下である場合をＢと評価し、比較対象例のＶｏｃより大きい場合をＡと評価する。Ｊｓｃは、比較対象例のＪｓｃより小さい場合をＢと評価し、比較対象例のＪｓｃ以上である場合をＡと評価する。
【0107】
図１６、１７の表から分るように、適切な条件で酸化処理を行なうことで、Ｊｓｃが同等以上の状態でＶｏｃが向上する。
【0108】
明細書中一部の元素は、元素記号のみで示している。
【0109】
以下実施形態の技術案を示す。
技術案１
基板上にｐ電極が形成する工程と、
前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１００［℃］以上３００［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１秒以上９０分以下である太陽電池の製造方法。
技術案２
前記酸化処理において、前記処理温度は、１２５［℃］以上２５０以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案３
前記酸化処理において、前記酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下であり、前記処理温度は、１８０［℃］以上２５０［℃］以下である場合、前記処理時間は、５秒以上４５分以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案４
前記酸化処理において、前記酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下であり、前記処理温度は、１８０［℃］以上２５０［℃］以下である場合、前記処理時間は、１分以上３０分以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案５
前記酸化処理において、前記処理時間は、１分以上１０分未満であり、前記処理温度は、２５０［℃］以上３００［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案６
前記酸化処理において、前記処理時間は、１分以上１０分未満であり、前記処理温度は、２００［℃］以上２５０［℃］未満である場合、前記酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案７
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上６０分以下であり、前記処理温度は、１００［℃］以上２５０［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案８
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上３０分以下であり、前記処理温度は、１００［℃］以上１７５［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案９
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上３０分以下であり、前記処理温度は、１５０［℃］以上２００［℃］以下である場合、前記酸化処理において、前記酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上１５００［Ｐａ］以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１０
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上２０分以下であり、前記処理温度は、１５０［℃］以上２００［℃］以下である場合、前記酸化処理において、前記酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１１
前記酸化処理において、前記処理時間は、６０分より長く９０分以下であり、前記処理温度は、１００［℃］以上１５０［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１２
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層を形成する工程を含む技術案１ないし１１のいずれか１案に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１３
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層を形成する工程と、
前記ｎ型層上にｎ電極を形成する工程を含む技術案１ないし１２のいずれか１案に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１４
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜は、スパッタリングで成膜され、
前記スパッタリングは、前記基板上にｐ電極２が成された部材を３００℃以上６００℃以下に加熱して、
前記スパッタリングの酸素分圧は０．０１［Ｐａ］以上４．８［Ｐａ］以下の範囲内で０．０２μｍ／ｍｉｎ以上２０μｍ／ｍｉｎ以下の範囲内であり、
前記スパッタリングの堆積速度をｄとしたとき、前記酸素分圧は、０．５５ｘｄ［Ｐａ］以上１．００ｘｄ［Ｐａ］以下を満たす技術案１ないし１３に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１５
前記スパッタリングの前記加熱温度は、３５０℃以上５００℃以下である技術案１４に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１６
前記技術案１ないし１５のいずれか１案に記載の製造方法で製造された太陽電池を用いた多接合型太陽電池。
技術案１７
前記技術案１ないし１５のいずれか１案に記載の製造方法で製造された太陽電池又は技術案１６に記載の多接合型太陽電池を用いた太陽電池モジュール。
技術案１８
前記技術案１７に記載の太陽電池モジュールを用いて発電する太陽光発電システム。
技術案１
基板上にｐ電極が形成する工程と、
前記ｐ電極上に亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜を形成する工程と、
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜に酸化処理を行なう工程とを含み、
前記酸化処理において、酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満であり、
前記酸化処理において、処理温度は、１００［℃］以上３００［℃］以下であり、
前記酸化処理において、処理時間は、１秒以上９０分以下である太陽電池の製造方法。
技術案２
前記酸化処理において、前記処理温度は、１２５［℃］以上２５０以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案３
前記酸化処理において、前記酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下であり、前記処理温度は、１８０［℃］以上２５０［℃］以下である場合、前記処理時間は、５秒以上４５分以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案４
前記酸化処理において、前記酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下であり、前記処理温度は、１８０［℃］以上２５０［℃］以下である場合、前記処理時間は、１分以上３０分以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案５
前記酸化処理において、前記処理時間は、１分以上１０分未満であり、前記処理温度は、２５０［℃］以上３００［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、１００［Ｐａ］以上２０００［Ｐａ］以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案６
前記酸化処理において、前記処理時間は、１分以上１０分未満であり、前記処理温度は、２００［℃］以上２５０［℃］未満である場合、前記酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案７
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上６０分以下であり、前記処理温度は、１００［℃］以上２５０［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案８
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上３０分以下であり、前記処理温度は、１００［℃］以上１７５［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案９
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上３０分以下であり、前記処理温度は、１５０［℃］以上２００［℃］以下である場合、前記酸化処理において、前記酸素分圧は、３００［Ｐａ］以上１５００［Ｐａ］以下である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１０
前記酸化処理において、前記処理時間は、１０分以上２０分以下であり、前記処理温度は、１５０［℃］以上２００［℃］以下である場合、前記酸化処理において、前記酸素分圧は、５００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１１
前記酸化処理において、前記処理時間は、６０分より長く９０分以下であり、前記処理温度は、１００［℃］以上１５０［℃］以下である場合、前記酸素分圧は、１０００［Ｐａ］以上５０００［Ｐａ］未満である技術案１に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１２
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層を形成する工程を含む技術案１ないし１１のいずれか１案に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１３
前記酸化処理された前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜上にｎ型層を形成する工程と、
前記ｎ型層上にｎ電極を形成する工程を含む技術案１ないし１２のいずれか１案に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１４
前記亜酸化銅及び／又は亜酸化銅の複合酸化物を主体とする膜は、スパッタリングで成膜され、
前記スパッタリングは、前記基板上にｐ電極２が成された部材を３００℃以上６００℃以下に加熱して、
前記スパッタリングの酸素分圧は０．０１［Ｐａ］以上４．８［Ｐａ］以下の範囲内で０．０２μｍ／ｍｉｎ以上２０μｍ／ｍｉｎ以下の範囲内であり、
前記スパッタリングの堆積速度をｄとしたとき、前記酸素分圧は、０．５５ｘｄ［Ｐａ］以上１．００ｘｄ［Ｐａ］以下を満たす技術案１ないし１３に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１５
前記スパッタリングの前記加熱温度は、３５０℃以上５００℃以下である技術案１４に記載の太陽電池の製造方法。
技術案１６
前記技術案１ないし１５のいずれか１案に記載の製造方法で製造された太陽電池を用いた多接合型太陽電池。
技術案１７
前記技術案１ないし１５のいずれか１案に記載の製造方法で製造された太陽電池又は技術案１６に記載の多接合型太陽電池を用いた太陽電池モジュール。
技術案１８
前記技術案１７に記載の太陽電池モジュールを用いて発電する太陽光発電システム。
【0110】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定解釈されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成することができる。例えば、変形例の様に異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【0111】
１００，１０１…太陽電池（第１太陽電池）、１…基板、２…ｐ電極、３…ｐ型光吸収層、４…ｎ型層、５…ｎ電極
２００…多接合型太陽電池、２０１…第２太陽電池、
３００…太陽電池モジュール、６…基板、３０１第１太陽電池モジュール、３０２…第２太陽電池モジュール、３０３…サブモジュール、３０４…バスバー、
４００…太陽光発電システム、４０１…太陽電池モジュール、４０２…コンバーター、４０３…蓄電池、４０４…負荷
５００…車両、５０１…車体、５０２…太陽電池モジュール、５０３…電力変換装置、５０４…蓄電池、５０５…モーター、５０６…タイヤ（ホイール）
６００…飛翔体、６０１…機体骨格、６０２…モーター、６０３…回転翼、６０４…制御ユニット
２００…多接合型太陽電池、２０１…第２太陽電池、
３００…太陽電池モジュール、６…基板、３０１第１太陽電池モジュール、３０２…第２太陽電池モジュール、３０３…サブモジュール、３０４…バスバー、
４００…太陽光発電システム、４０１…太陽電池モジュール、４０２…コンバーター、４０３…蓄電池、４０４…負荷
５００…車両、５０１…車体、５０２…太陽電池モジュール、５０３…電力変換装置、５０４…蓄電池、５０５…モーター、５０６…タイヤ（ホイール）
６００…飛翔体、６０１…機体骨格、６０２…モーター、６０３…回転翼、６０４…制御ユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
