(57)【要約】【課題】セル分離時における裏面電極層の金属残渣の発生に起因したセル分離部の絶縁抵抗の低下や短絡の発生を防止して発電効率および歩留まりに優れた薄膜太陽電池を製造することができる薄膜太陽電池の製造方法を得ること。【解決手段】光電変換層上に中間導電体層を形成する工程と、中間導電体層の表面から第１電極層の表面まで達する分離溝を形成する工程と、中間導電体層が光電変換層の側壁部から分離溝の内部方向に突出した突出部を形成する工程と、中間導電体層の表面から第１電極層の表面まで達する接続溝を形成する工程と、接続溝内において第２電極層と第１電極層とを電気的に接続するとともに分離溝内において第２電極層と第１電極層とを電気的に絶縁するように、突出部の下面または光電変換層の側壁部の少なくとも一部には導電膜を被覆せずに、導電膜を中間導電体層上および接続溝内に形成して第２電極層を形成する工程と、を含む。【選択図】図２−５
2010283200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性絶縁基板上に、透明導電膜からなる第１電極層と、半導体膜からなり光電変換を行う光電変換層と、透明導電膜からなる中間導電体層と、光を反射する導電膜からなる第２電極層と、がこの順で積層されてなる複数の薄膜太陽電池セルが配設されるとともに、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池の製造方法であって、
前記透光性絶縁基板上に、基板面内で互いに分離された複数の前記第１電極層を形成する第１工程と、
前記第１電極層上および前記透光性絶縁基板上に、前記光電変換層を形成する第２工程と、
前記光電変換層上に、前記中間導電体層を形成する第３工程と、
前記中間導電体層の表面から前記第１電極層の表面まで達する分離溝を形成する第４工程と、
前記分離溝における前記光電変換層の側壁部の少なくとも一部を前記分離溝における前記中間導電体層の側壁部よりも後退させて、前記中間導電体層が前記光電変換層の側壁部から前記分離溝の内部方向に突出した突出部を形成する第５工程と、
前記中間導電体層の表面から前記第１電極層の表面まで達する接続溝を形成する第６工程と、
前記接続溝内において前記第２電極層と前記第１電極層とを電気的に接続するとともに前記分離溝内において前記第２電極層と前記第１電極層とを電気的に絶縁するように、前記突出部の下面または前記光電変換層の側壁部の少なくとも一部には前記光を反射する導電膜を被覆せずに、前記光を反射する導電膜を前記中間導電体層上および前記接続溝内に形成して前記第２電極層を形成する第７工程と、
を含むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記第５工程において、前記光電変換層の側壁部の少なくとも一部を等方的にエッチングすることにより前記突出部を形成すること、
を特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記第７工程において、ロングスロースパッタリング法、コリメータスパッタリング法、電子ビーム蒸着法のいずれかの方法により前記第２電極層を形成すること、
を特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記第７工程の後に、前記分離溝内を絶縁材料で充填する工程を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の薄膜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、薄膜太陽電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、２１世紀の地球環境を化石エネルギーの燃焼による二酸化炭素（ＣＯ２）ガスの増加から守るクリーンエネルギーとして期待されており、その生産量は世界中で爆発的に増加している。そして、現在の太陽電池の主流は、シリコンの塊をスライスした基板を太陽電池用基板として用いるバルク型太陽電池である。このため、世界中でシリコンウェハが不足するという事態が発生している。そこで、近年では、光電変換層（半導体層）が、シリコンウェハの供給量に律速されない薄膜からなる薄膜太陽電池の生産量が急速に伸びつつある。
【０００３】
従来の薄膜太陽電池では、短冊状に分離された薄膜太陽電池セルを複数個直列に接続することで集積化が行われている。このような薄膜太陽電池は、例えば以下のような製造工程により製造される。
【０００４】
まず、ガラス基板上に酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の透明導電膜を表面電極層として堆積し、複数の発電領域に対応してレーザスクライブ法によってこの表面電極層に分離溝を形成する。次に、この複数の発電領域に対応して形成された表面電極層上にわたって、半導体層としてｐ−ｉ−ｎ構造のアモルファスシリコン層を堆積する。続いて、半導体層上にスパッタリング法によりＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＴＯ等の導電体層を堆積する。続いてレーザスクライブ法によって半導体層と導電体層とを同時に溶断し、表面電極層の分離溝に隣設した接続用開口部を形成する。
【０００５】
次に、導電体層上にスパッタリング法や真空蒸着法によって、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）等の金属を裏面電極層として堆積する。続いて、接続用開口部の近傍で、接続用開口部に対して表面電極層の分離溝とは反対側の裏面電極層と導電体層と半導電体層とを、レーザスクライブ法によって除去して上部分離溝を形成し、裏面電極層を複数の発電領域に対応して分割する。これにより、ガラス基板上に表面電極層と裏面電極層とによって挟まれる領域からなる単位素子が複数個直列に接続形成される（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６５３８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術によれば、上部分離溝を形成するために裏面電極層をレーザスクライブにより溶断する際に、溶断した裏面電極層を完全に除去することができず、バリ状の金属残渣が発生する場合がある。半導体層の厚み寸法（高々数μｍ）は、上部分離溝の幅（数十μｍ程度）に対して非常に小さく、バリ状の金属残渣が発生した場合には、該バリ状の金属残渣が上部分離溝内において表面電極層に接触しやすい。そして、このバリ状の金属残渣が表面電極層と接触した場合には、セル分離部における透明電極層と裏面電極層との間の絶縁抵抗の低下や短絡を生じさせる、という問題があった。セル分離部の絶縁抵抗の低下は、薄膜太陽電池の発電効率を低下させる要因となり、セル分離部の短絡が生じた場合は製品不良となり、歩留まり低下の要因となる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セル分離時における裏面電極層の金属残渣の発生に起因したセル分離部の絶縁抵抗の低下や短絡の発生を防止して発電効率および歩留まりに優れた薄膜太陽電池を製造することができる薄膜太陽電池の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる薄膜太陽電池の製造方法は、透光性絶縁基板上に、透明導電膜からなる第１電極層と、半導体膜からなり光電変換を行う光電変換層と、透明導電膜からなる中間導電体層と、光を反射する導電膜からなる第２電極層と、がこの順で積層されてなる複数の薄膜太陽電池セルが配設されるとともに、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池の製造方法であって、前記透光性絶縁基板上に、基板面内で互いに分離された複数の前記第１電極層を形成する第１工程と、前記第１電極層上および前記透光性絶縁基板上に、前記光電変換層を形成する第２工程と、前記光電変換層上に、前記中間導電体層を形成する第３工程と、前記中間導電体層の表面から前記第１電極層の表面まで達する分離溝を形成する第４工程と、前記分離溝における前記光電変換層の側壁部の少なくとも一部を前記分離溝における前記中間導電体層の側壁部よりも後退させて、前記中間導電体層が前記光電変換層の側壁部から前記分離溝の内部方向に突出した突出部を形成する第５工程と、前記中間導電体層の表面から前記第１電極層の表面まで達する接続溝を形成する第６工程と、前記接続溝内において前記第２電極層と前記第１電極層とを電気的に接続するとともに前記分離溝内において前記第２電極層と前記第１電極層とを電気的に絶縁するように、前記突出部の下面または前記光電変換層の側壁部の少なくとも一部には前記光を反射する導電膜を被覆せずに、前記光を反射する導電膜を前記中間導電体層上および前記接続溝内に形成して前記第２電極層を形成する第７工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、分離溝における透明電極層と同セルの裏面電極層との間の電流リークに起因した発電効率の低下や不良品の発生を防止し、高い発電効率が得られる高品質の薄膜太陽電池を歩留まり良く作製することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１−１】図１−１は、本発明の実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの概略構成を示す平面図である。
【図１−２】図１−２は、本発明の実施の形態にかかる薄膜太陽電池セルの短手向における断面構造を説明するための要部断面図である。
【図１−３】図１−３は、本発明の実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールのセル分離部の構造を説明するための要部断面図である。
【図２−１】図２−１は、本発明の本実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【図２−２】図２−２は、本発明の本実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【図２−３】図２−３は、本発明の本実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【図２−４】図２−４は、本発明の本実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【図２−５】図２−５は、本発明の本実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【図２−６】図２−６は、本発明の本実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【図２−７】図２−７は、本発明の本実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールの製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる薄膜太陽電池およびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面は模式的なものであり、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１３】
実施の形態
図１−１は、本発明の実施の形態にかかる薄膜太陽電池である薄膜太陽電池モジュール（以下、モジュールと呼ぶ）１０の概略構成を示す平面図である。図１−２は、モジュール１０を構成する薄膜太陽電池セル（以下、セルと呼ぶ場合がある）Ｃの短手向における断面構造を説明するための図であり、図１−１の線分Ａ−Ａ’における要部断面図である。図１−３は、本発明の実施の形態にかかる薄膜太陽電池モジュールのセル分離部の構造を説明するための要部断面図である。
【００１４】
図１−１および図１−２に示すように、本実施の形態にかかるモジュール１０は、透光性絶縁基板１１上に形成された短冊状（矩形状）のセルＣを複数備え、これらのセルＣが電気的に直列に接続された構造を有する。セルＣは、図１−２に示すように透光性絶縁基板１１、透光性絶縁基板１１上に形成され第１電極層となる透明電極層１２、透明電極層１２上に形成される薄膜半導体層である光電変換層１３、光電変換層１３上に形成された中間導電体層１４、中間導電体層１４上に形成された第２電極層となる裏面電極層１５、が順次積層された構造を有する。また、透光性絶縁基板１１上には不純物の阻止層として、必要に応じて酸化珪素（ＳｉＯ２）のアンダーコート層が設けられてもよい。
【００１５】
透光性絶縁基板１１上に形成された透明電極層１２には、透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向に延在するとともに透光性絶縁基板１１に達するストライプ状の第１の溝Ｄ１が形成されている。この第１の溝Ｄ１の部分に光電変換層１３が埋め込まれることで、透明電極層１２が隣接するセルＣに跨るようにセル毎に分離されて形成されている。
【００１６】
また、透明電極層１２上に形成された光電変換層１３には、第１の溝Ｄ１と異なる箇所において透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向に延在するとともに透明電極層１２に達するストライプ状の第２の溝（接続溝）Ｄ２が形成されている。この第２の溝（接続溝）Ｄ２の部分に裏面電極層１５が埋め込まれることで、裏面電極層１５が透明電極層１２に接続される。そして、該透明電極層１２が隣接するセルＣに跨っているため、隣り合う２つのセルＣの一方の裏面電極層１５と他方の透明電極層１２とが電気的に接続されている。
【００１７】
また、裏面電極層１５および光電変換層１３には、第１の溝Ｄ１および第２の溝（接続溝）Ｄ２とは異なる箇所で、透明電極層１２に達するストライプ状の第３の溝（分離溝）Ｄ３が形成されて、各セルＣ（例えば、セルＣ−１、セルＣ−２、セルＣ−３、セルＣ−４）が分離されている。このように、セルＣの透明電極層１２が、隣接するセルＣの裏面電極層１５と接続することによって、隣接するセルＣが電気的に直列接続している。
【００１８】
透光性絶縁基板１１としては、例えば白板ガラス等の高光透過率のガラス材料や、ポリイミド等の透光性の有機フィルム材料を用いることができる。
【００１９】
透明電極層１２は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などの透明導電性酸化膜や、これらの透明導電性酸化膜にアルミニウム（Ａｌ）などの金属を添加した膜などの透光性を有する膜によって構成される。また、透明電極層１２は、ドーパントとしてアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、イットリウム（Ｙ）、シリコン（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、フッ素（Ｆ）、窒素（Ｎ）から選択した少なくとも１種類以上の元素を用いたＺｎＯ膜、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ２膜、またはこれらを積層して形成した透明導電膜であってもよく、光透過性を有している透明導電膜であればよい。また、透明電極層１２は、表面に凹凸が形成された表面テクスチャ構造を有することが好ましい。このテクスチャ構造は、入射した太陽光を散乱させ、光電変換層１３での光利用効率を高める機能を有する。
【００２０】
光電変換層１３は、ｐｎ接合またはｐｉｎ接合を有し、入射する光により発電を行う薄膜半導体層が１層以上積層されて構成される。このような光電変換層１３としてはアモルファスシリコン層、微結晶シリコン層、水素化アモルファスシリコンゲルマニウム層、微結晶シリコンゲルゲルマニウム層等の半導体層、あるいはこれら半導体層の積層体を用いることができる。
【００２１】
本実施の形態では、光電変換層１３として、透明電極層１２側から第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、第３導電型半導体層が積層された積層膜が形成されている。このような光電変換層１３としては、例えば第１導電型半導体層であるｐ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層、第２導電型半導体層であるｉ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層、第３導電型半導体層であるｎ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層が積層された積層膜が挙げられる。また、光電変換層１３の他の例としては、例えば透明電極層１２側から第１導電型半導体層であるｐ型の水素化アモルファス炭化シリコン（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）層、第２導電型半導体層であるｉ型の水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層、第３導電型半導体層であるｎ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層が積層された積層膜が挙げられる。
【００２２】
また光電変換層１３は、第１導電型半導体層であるｐ型の水素化アモルファス炭化シリコン（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）層、第２導電型半導体層であるｉ型の水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層、第３導電型半導体層であるｎ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層、第１導電型半導体層であるｐ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層、第２導電型半導体層であるｉ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層、第３導電型半導体層であるｎ型の水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層からなる二段のｐｉｎ接合の構成としてもよい。また、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、第３導電型半導体層が積層された単位光電変換層が２層以上積層されたタンデム構造としても良い。
【００２３】
また、上記の二段のｐｉｎ接合のように複数の薄膜半導体層が積層されて光電変換層１３が構成される場合には、異なる薄膜半導体層間に酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ等の導電性酸化物材料、あるいはこれら導電性酸化物材料に金属を添加した材料、あるいはｐ型水素化結晶シリコン、ｎ型水素化結晶シリコン、ｐ型水素化アモルファスシリコン酸化物、ｎ型水素化アモルファスシリコン酸化物、ｐ型水素化微結晶シリコン酸化物、ｎ型水素化微結晶シリコン酸化物、ｐ型水素化微結晶炭化シリコン、ｎ型水素化微結晶炭化シリコンから選択した少なくとも１層以上の層からなる中間層を挿入して、異なる薄膜半導体層間の電気的、光学的接続を改善してもよい。
【００２４】
中間導電体層１４は、例えば酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、またはこれらの組み合わせ等の透明導電膜を用いることができる。裏面電極層１５は、例えば銀（Ａｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。
【００２５】
また、図１−３に示すように第３の溝（分離溝）Ｄ３においては、光電変換層の側壁部１３ｗが中間導電体層の側壁部１４ｗよりも後退しており、中間導電体層１４が光電変換層の側壁部１３ｗから第３の溝（分離溝）Ｄ３の内部方向に突出した突出部１４ａが形成されている。そして、裏面電極層１５は、突出部１４ａ上および突出部１４ａの側面には形成されているが、突出部１４ａの下面および光電変換層の側壁部１３ｗには形成されていない。したがって、第３の溝（分離溝）Ｄ３内において裏面電極層１５と透明電極層１２とが確実に電気的に絶縁されている。これにより、裏面電極層１５と透明電極層１２との接触に起因したセル分離部における透明電極層１２と裏面電極層１５との間の絶縁抵抗の低下や短絡が防止されており、該絶縁抵抗の低下や短絡によるセルＣの発電効率の低下や歩留まり低下が防止されている。
【００２６】
このような本実施の形態にかかるモジュール１０の動作の概略について説明する。透光性絶縁基板１１の裏面（セルＣが形成されていない方の面）から太陽光が入射すると、光電変換層１３で自由キャリアが生成され、電流が発生する。各セルＣで発生した電流は透明電極層１２と裏面電極層１５とを介して隣接するセルＣに流れ込み、モジュール１０全体の発電電流を生成する。
【００２７】
以上のように構成された本実施の形態にかかるモジュール１０によれば、第３の溝（分離溝）Ｄ３において光電変換層１３が後退して露出した突出部１４ａの下面および光電変換層の側壁部１３ｗは裏面電極層１５の材料膜が付着していない領域とされている。これにより、第３の溝（分離溝）Ｄ３内において裏面電極層１５と透明電極層１２とが確実に電気的に絶縁され、セルＣの透明電極層１２と同セルＣの裏面電極層１５との間の電流リークが防止されている。したがって、本実施の形態にかかるモジュール１０によれば、第３の溝（分離溝）Ｄ３における透明電極層１２と同セルＣの裏面電極層１５との間の電流リークに起因した発電効率の低下や不良品の発生が防止され、高い発電効率が得られる高品質の薄膜太陽電池が実現されている。
【００２８】
ここで、上記のように光電変換層の側壁部１３ｗに裏面電極層１５の材料膜が付着していない形態がリーク電流の発生防止の点で最も好ましい。しかし、少なくとも光電変換層の側壁部１３ｗの一部が裏面電極層１５の材料膜が付着していない領域とされて第３の溝（分離溝）Ｄ３内において裏面電極層１５と透明電極層１２とが確実に電気的に絶縁されていれば、突出部１４ａの下面や光電変換層の側壁部１３ｗに裏面電極層１５の材料膜が付着していても裏面電極層１５と透明電極層１２とが確実に電気的に絶縁され、リーク電流の発生を防止できる。例えば、光電変換層１３の厚みが数μｍなどと厚い場合に、光電変換層１３の透明電極層１２側に部分的に裏面電極層１５の材料膜が付着してもかまわない。
【００２９】
次に、上記のように構成された本実施の形態にかかるモジュール１０の製造方法について説明する。図２−１〜図２−７は、本実施の形態にかかるモジュール１０の製造工程の一例を説明するための要部断面図である。
【００３０】
まず、透光性絶縁基板１１を用意する。ここでは、透光性絶縁基板１１として平板状の白板ガラスを用いる。透光性絶縁基板１１上には不純物の阻止層として、必要に応じて酸化珪素（ＳｉＯ２）のアンダーコート層が設けられてもよい。用意した透光性絶縁基板１１上に透明電極層１２になる透明導電膜１１２として酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜をスパッタリング法により形成する（図２−１）。また、透明導電膜１１２を構成する材料として、ＺｎＯ膜の他に酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの透明導電性酸化膜や、導電率向上のためにこれらの透明導電性酸化膜にアルミニウム（Ａｌ）などの金属を添加した膜を用いることができる。また、製膜方法として、ＣＶＤ法などの他の製膜方法を用いてもよい。
【００３１】
透明導電膜１１２には、表面に小さな凹凸を形成して表面テクスチャ構造を形成することが好ましい。小さな凹凸は、例えば希塩酸で透明導電膜１１２の表面をエッチングして粗面化することにより形成することができる。ただし、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電膜１１をＣＶＤ法により形成した場合には自己組織的に透明導電膜１１２の表面に凹凸が形成されるため、希塩酸を用いたエッチングによる凹凸の形成は必要ない。
【００３２】
次に、透明導電膜１１２の一部を透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向のストライプ状に切断・除去して、透明導電膜１１２を短冊状にパターニングし、複数の透明電極層１２に分離する（図２−２）。透明導電膜１１２のパターニングは、レーザスクライブ法により、透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向に延在して透光性絶縁基板１１に達するストライプ状の第１の溝Ｄ１を形成することで行う。なお、このように透光性絶縁基板１１上に基板面内で互いに分離された複数の透明電極層１２を得るには、フォトリソグラフィ法とエッチング法との組み合わせ、メタルマスクを用いた蒸着法、機械加工などの方法でも可能である。
【００３３】
次に、第１の溝Ｄ１を含む透明電極層１２上に光電変換層１３を形成し、さらにその上に中間導電体層１４を形成する（図２−３）。本実施の形態では、光電変換層１３としてｐｉｎ接合を有する水素化アモルファスシリコン層をプラズマＣＶＤ法により膜厚０．０５μｍ〜０．５μｍで製膜し、中間導電体層１４として酸化スズ（ＳｎＯ２）膜を真空蒸着により膜厚０．０５μｍ〜０．２μｍ程度で製膜する。
【００３４】
次に、このようにして形成された光電変換層１３および中間導電体層１４に、透明電極層１２と同様にレーザスクライブによってパターニングを施す（図２−４）。すなわち、光電変換層１３および中間導電体層１４の一部を透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向のストライプ状に切断・除去して、光電変換層１３および中間導電体層１４を短冊状にパターニングし、分離する。光電変換層１３および中間導電体層１４のパターニングは、レーザスクライブ法により、第１の溝Ｄ１と異なる箇所に、透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向に延在して透明電極層１２に達するストライプ状の第３の溝（分離溝）Ｄ３を形成することで行う。第３の溝（分離溝）Ｄ３の形成後、第３の溝（分離溝）Ｄ３内に付着している飛散物を高圧水洗浄、メガソニック洗浄、あるいはブラシ洗浄により除去する。
【００３５】
次に、第３の溝（分離溝）Ｄ３における光電変換層の側壁部１３ｗを第３の溝（分離溝）Ｄ３における中間導電体層の側壁部１４ｗよりも後退させて、中間導電体層１４が光電変換層の側壁部１３ｗから第３の溝（分離溝）Ｄ３の内部方向に突出したオーバーハング形状の突出部１４ａを形成する（図２−５）。これにより、突出部１４ａの下面は露出している。突出部１４ａは、光電変換層１３の水素化アモルファスシリコン層を例えば６フッ化硫黄プラズマにより等方的にエッチングし、中間導電体層１４に対して光電変換層の側壁部１３を後退させることで形成できる。
【００３６】
なお、この突出部１４ａの形成には、光電変換層１３を等方的にエッチングすることが可能であり、且つ透明電極層１２および中間導電体層１４がエッチング耐性を有する条件であれば、プラズマを用いたドライエッチング法、フッ素化キセノンガス等の反応性ガスを用いた気相エッチング法および、溶媒を用いたウェットエッチング法のいずれの方法を用いてもよい。
【００３７】
また、突出部１４ａの光電変換層の側壁部１３ｗからの突出量（オーバーハング量）を大きくすると、突出部１４ａが屈曲して透明電極層１２や光電変換層１３に接触して、絶縁抵抗低下や短絡の原因となる虞がある。このため、突出量（オーバーハング量）は、突出部１４ａの形状を保持できるように、中間導電体層の厚み等を考慮して適切なサイズとする。
【００３８】
また、本実施の形態では光電変換層の側壁部１３ｗの全体が中間導電体層の側壁部１４ｗよりも後退している場合について示しているが、光電変換層の側壁部１３ｗの少なくとも一部が第３の溝（分離溝）Ｄ３における中間導電体層の側壁部１４ｗよりも後退した構造を形成すればよい。
【００３９】
次に、光電変換層１３および中間導電体層１４に、透明電極層１２と同様にレーザスクライブによってパターニングを施す（図２−６）。すなわち、光電変換層１３および中間導電体層１４の一部を透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向のストライプ状に切断・除去して、光電変換層１３および中間導電体層１４を短冊状にパターニングし、分離する。光電変換層１３および中間導電体層１４のパターニングは、レーザスクライブ法により、第１の溝Ｄ１と異なる箇所に、透光性絶縁基板１１の短手方向と略平行な方向に延在して透明電極層１２に達するストライプ状の第２の溝（接続溝）Ｄ２を形成することで行う。第２の溝（接続溝）Ｄ２の形成後、第２の溝（接続溝）Ｄ２内に付着している飛散物を高圧水洗浄、メガソニック洗浄、あるいはブラシ洗浄により除去する。
【００４０】
つぎに、第２の溝（接続溝）Ｄ２内および中間導電体層１４上に裏面電極層１５として例えば銀（Ａｇ）をスパッタリング法により膜厚０．２μｍ〜０．５μｍで製膜する（図２−７）。このとき、第２の溝（接続溝）Ｄ２の内壁に沿って裏面電極層１５が形成される条件で裏面電極層１５を形成する。これにより、第２の溝（接続溝）Ｄ２の内壁に裏面電極層１５が被覆されて、中間導電体層１４上の裏面電極層１５と透明電極層１２との電気的な接続が確保される。
【００４１】
一方、第３の溝（分離溝）Ｄ３にはオーバーハング形状の突出部１４ａが形成されているため、第３の溝（分離溝）Ｄ３において光電変換層の側壁部１３ｗは裏面電極層１５の材料膜で被覆されることがなく、第３の溝（分離溝）Ｄ３内において裏面電極層１５と透明電極層１２とが確実に電気的に絶縁される。また、裏面電極層１５の製膜方法にはスパッタリング法や電子ビーム蒸着法などを用いることができるが、第３の溝（分離溝）Ｄ３内の光電変換層の側壁部１３ｗへの回り込みが少ないロングスロースパッタリング法、コリメータスパッタリング法、および電子ビーム蒸着法等の製膜方法を用いることが好ましい。
【００４２】
以上により、図１−１〜図１−３に示すようなセルＣを有する本実施の形態にかかるモジュール１０が完成する。また、上記のようにして形成した第３の溝（分離溝）Ｄ３内を樹脂などの絶縁材料で充填することにより、突出部１４ａが屈曲して透明電極層１２や光電変換層１３に接触することによる絶縁抵抗低下や短絡の発生を防止できる。
【００４３】
上述したように、本実施の形態にかかるモジュール１０の製造方法によれば、第３の溝（分離溝）Ｄ３において光電変換層の側壁部１３ｗを後退させて突出部１４ａを形成した後に裏面電極層１５を形成するため、突出部１４ａの下面および光電変換層の側壁部１３ｗには裏面電極層１５の材料膜が付着しない。これにより、第３の溝（分離溝）Ｄ３内において裏面電極層１５と透明電極層１２とが確実に電気的に絶縁され、セルＣの透明電極層１２と同セルＣの裏面電極層１５との間の電流リークを防止することができる。
【００４４】
したがって、本実施の形態にかかるモジュール１０の製造方法によれば、第３の溝（分離溝）Ｄ３における透明電極層１２と同セルＣの裏面電極層１５との間の電流リークに起因した発電効率の低下や不良品の発生を防止し、高い発電効率が得られる高品質の薄膜太陽電池を歩留まり良く作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる薄膜太陽電池の製造方法は、分離溝における電流リークが防止された発電効率に優れた薄膜太陽電池の作製に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  薄膜太陽電池モジュール（モジュール）
１１  透光性絶縁基板
１２  透明電極層
１３  光電変換層
１３ｗ  光電変換層の側壁部
１４  中間導電体層
１４ａ  突出部
１４ｗ  中間導電体層の側壁部
１５  裏面電極層
１１２  透明導電膜
Ｃ  薄膜太陽電池セル（セル）
Ｄ１  第１の溝
Ｄ２  第２の溝（接続溝）
Ｄ３  第３の溝（分離溝）
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
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【図２−６】
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【図２−７】
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