(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の主面上に形成された、透明電極と、有機薄膜からなる光電変換層と、対向電極とを含む光電変換領域を複数有し、
対をなす前記光電変換領域を有する前記透明基板の主面それぞれは、一方向に沿って正の傾きおよび負の傾きをもって傾斜し、前記主面の第１の辺同士が近接し、第２の辺同士が離間して配置され、
隣り合う前記光電変換領域を有する前記主面の対同士は、第２の辺を近接させて配置されており、
前記透明基板の前記第１の辺に隣接する側面は前記主面に対して傾斜し、前記透明基板は末端に向かって厚みが減少しており、
隣り合う前記透明基板の前記第１の辺に隣接する側面同士の間、および前記第２の辺に隣接する側面同士の間に設けられた透明媒質を更に有する有機薄膜太陽電池。
【請求項２】
前記透明基板は複数設けられ、前記透明基板それぞれが１つの前記光電変換領域を有し、
前記透明基板の前記第２の辺に隣接する側面は前記主面に対して傾斜し、前記透明基板は末端に向かって厚みが減少している請求項１に記載の有機薄膜太陽電池。
【請求項３】
前記透明基板の前記第２の辺に隣接する側面に、前記透明電極の取り出し電極が形成されている請求項２に記載の有機薄膜太陽電池。
【請求項４】
互いに隣り合う前記透明基板の前記取り出し電極の間に設けられた絶縁フィルムを更に有する、請求項３に記載の有機薄膜太陽電池。
【請求項５】
前記絶縁フィルムはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホンおよびポリカーボネートからなる群より選択され、その厚みが０．０２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲にある請求項４に記載の有機薄膜太陽電池。
【請求項６】
前記透明基板は樹脂からなり、複数の主面と前記主面の間に設けられた厚みが厚い部分と前記主面の間に設けられた厚みが薄い部分とを有し、前記主面それぞれに光電変換領域が設けられ、前記透明基板の前記第１の辺に隣接して厚みが薄い部分に、前記透明電極の取り出し電極が形成されている請求項１に記載の有機薄膜太陽電池。
【請求項７】
前記透明基板は、厚みが薄い部分の厚みが０．０２ｍｍから０．５ｍｍの範囲であり、厚みが厚い部分の厚みが０．５ｍｍから２ｍｍの範囲である請求項５に記載の有機薄膜太陽電池。
【請求項８】
前記透明基板は、前記第２の辺に隣接する端部が、前記一方向に平行に切断されている請求項５または６に記載の有機薄膜太陽電池。
【請求項９】
前記透明基板の厚みが薄い部分において前記透明電極上に取り出し電極が形成され、前記取り出し電極に隣接して前記透明電極上に有機薄膜からなる光電変換層が形成されている請求項５ないし７のいずれか１項に記載の有機薄膜太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は有機薄膜太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜太陽電池は、有機薄膜半導体、例えば導電性ポリマーとフラーレンとの混合物を用いた太陽電池である。有機薄膜太陽電池には、シリコン、ＣＩＧＳおよびＣｄＴｅなどの無機材料を使用した太陽電池と比較して、簡便な方法で生産でき、低コストであるという利点がある。その反面、有機薄膜太陽電池は、光電変換効率や寿命が、無機系太陽電池と比較して低いという問題を有している。これは、有機薄膜太陽電池に用いられる有機半導体の特性には、半導体材料の純度、分子量分布および配向性等の因子が影響を及ぼすけれども、これらの因子の制御が困難なためである。
【０００３】
このような状況のもと、有機薄膜太陽電池の光電変換効率を向上させるための種々の工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６６４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、光電変換効率が向上した有機薄膜太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る有機薄膜太陽電池は、透明基板の主面上に形成された、透明電極と、有機薄膜からなる光電変換層と、対向電極とを含む光電変換領域を複数有する。対をなす前記光電変換領域を有する前記透明基板の主面それぞれは、一方向に沿って正の傾きおよび負の傾きをもって傾斜し、前記主面の第１の辺同士が近接し、第２の辺同士が離間して配置され、隣り合う前記光電変換領域を有する前記主面の対同士は、第２の辺を近接させて配置されている。前記透明基板の前記第１の辺に隣接する側面は前記主面に対して傾斜し、前記透明基板は末端に向かって厚みが減少している。さらに、隣り合う前記透明基板の前記第１の辺に隣接する側面同士の間、および前記第２の辺に隣接する側面同士の間に透明媒質が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池を構成する１つの太陽電池セルの断面図。
【図２】第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池を構成する１つの太陽電池セルの斜視図。
【図３】第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図。
【図４】第１の実施形態に対応する比較例の有機薄膜太陽電池の断面図。
【図５】第２の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図。
【図６】第３の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図。
【図７】第４の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図。
【図８】第４の実施形態に係る太陽電池セルの透明基板の加工方法を説明する断面図。
【図９】第４の実施形態に対応する比較例の有機薄膜太陽電池の断面図。
【図１０】第５の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図である。
【図１１】第６の実施形態に係る太陽電池セルの透明基板の加工方法を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。  
図１は、第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池を構成する１つの太陽電池セルの断面図である。図１に示すように、太陽電池セル１は、透明基板１０の裏面に積層された、透明電極（陽極）１１と、有機薄膜からなる光電変換層１２と、対向電極（陰極）１３とを含み、互いに離間して形成された配置された透明電極１１と対向電極１３との間に光電変換層１２が挟まれた構造を有する。太陽電池セル１は、透明電極１１と対向電極１３と光電変換層１２とが積層された部分をいう。透明基板１０上の透明基板１０上の透明電極１１と対向電極１３と光電変換層１２とが設けられた領域（太陽電池セル１）を光電変換領域１００とする。１つの透明基板１０の一主面上に複数の太陽電池セル１が複数設けられている場合には、複数の太陽電池セル１が設けられた領域を光電変換領域１００とする。ショート防止のために、光電変換層１２の端部に対応する透明電極１１上には絶縁層１４が設けられ、透明電極１１と対向電極１３との重なりが生じないようになっている。透明電極１１の端部はたとえば陽極パッド１５として利用される。対向電極１３の端部はたとえば陰極パッド１６として利用される。対向電極１３の背面にはシール層１７および封止基材１８が形成されている。ただし、シール層１７および封止基材１８は必ずしも設ける必要はない。
【０００９】
なお、透明基板１０や透明電極１１の片面あるいは両面に、図示しない反射防止膜を設けてもよい。また、透明電極１１と光電変換層１２との間に図示しない正孔輸送層を設けてもよいし、光電変換層１２と対向電極１３との間に図示しない電子輸送層を設けてもよい。
【００１０】
図２は、第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池を構成する１つの太陽電池セルを表面（受光面）側から見た斜視図である。ガラスからなる透明基板１０の第１の長辺Ｅ１（図では下方の長辺、第１の辺）に隣接する側面Ｓは主面Ｍに対して傾斜面をなし、透明基板１０の下部は下方の末端に向かって厚みが減少している。同様に、透明基板１０の第２の長辺Ｅ２（図では上方の長辺、第２の辺）に隣接する側面も主面Ｍに対して傾斜面をなし、透明基板１０の上部は上方の末端に向かって厚みが減少している。
【００１１】
図３は、第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図である。図３に示すように、対をなす太陽電池セル１は、それらの透明基板１０の主面が一方向（図３のｘ方向）に沿ってそれぞれ正の傾きおよび負の傾きをもって傾斜して対向し、それらの透明基板１０の主面の第１の長辺（第１の辺）Ｅ１が近接し、第２の長辺（第２の辺）Ｅ２が離間して配置されている。こうして、有機薄膜太陽電池を横方向から見たときに、対をなす太陽電池セル１がＶ字をなすように支持部材３０によって支持されている。また、隣り合うＶ字状の太陽電池セルの対どうしは、それらの透明基板の主面の第２の長辺Ｅ２が近接して配置されている。透明基板１０の主面それぞれに太陽電池セル１が設けられている。すなわち、透明基板１０の主面それぞれは、光電変換領域１００を有する。
【００１２】
図３においては、透明基板１０の第２の長辺Ｅ２に隣接する側面に、透明電極１１の取り出し電極１９が形成されている。なお、図３においては、透明基板１０の裏面に形成されている膜として透明電極１１のみを表示しているが、これは取り出し電極１９と接続していることを明確にするためであり、図示していないが実際には透明電極１１上に光電変換層や対向電極が形成されている。取り出し電極１９の電気抵抗を低くするために、さらに取り出し電極１９に図示しない金属ペーストや導電性高分子を塗布してもよい。図３に示した有機薄膜太陽電池は、いわゆる「マルチスロープ構造」を有する。
【００１３】
図３に示すように、有機薄膜太陽電池を構成する太陽電池セルの透明基板の主面は、光入射方向（図中ｚ方向）と垂直な面に対して角度θだけ傾斜した状態で設置されている。太陽電池セルを傾斜させることにより、光が光電変換層を通過する際の光路が長くなり、光子の吸収効率が増加する。しかも、光路を長くするために光電変換層の厚みを増大させる必要がない。したがって、光路が長くなったことにより発生するエキシトンの量が増加するため電流が増加し、かつ膜厚が薄いままであるため膜抵抗が増加せず、発生したキャリアを失活させることなく効率よく電極へ輸送することができる。その結果として、光電変換効率が向上した太陽電池を得ることができる。
【００１４】
また、傾斜角度を±θとした対をなす太陽電池セルを互いに対向させて、Ｖ字をなすように配置しているので、セル表面で反射した光を集光させてセル内に閉じ込めることができる。その結果、利用できる光の量が増大し、光電変換効率が向上する。
【００１５】
太陽電池セルの傾斜角度θは４５〜８９°に設定され、５５〜７５°であることが好ましい。角度θが４５°以上であると、光路長が長くなる効果と光閉じ込め効果により、光電変換効率の改善が見られる。角度θが８９°を超えると、マルチスロープ構造を形成するのに必要な太陽電池セルの面積が大きくなりすぎ、コストアップにつながる。
【００１６】
太陽電池セル１を傾斜させて支持するために用いられる支持部材３０は、太陽電池セル１の背面に接してその荷重を支え、太陽電池セル１を一定の傾斜角度で固定する機能を有する。支持部材３０を太陽電池セル１の裏面全体を覆う構造とし、封止基板を兼ねるようにしてもよい。なお、支持部材３０の形状は図３に示したものに限定されない。
【００１７】
図３に示したように、透明基板１０は、第１の長辺Ｅ１に隣接する側面Ｓにおいて末端（支持部材３０側すなわち第２の長辺Ｅ２に対向する側）に向かって厚みが減少している。第１の長辺Ｅ１に隣接する側面Ｓは、透明基板１０の主面に対して傾斜する。このような透明基板１０を有する、対をなす太陽電池セルを第１の長辺Ｅ１に隣接する側面Ｓで互いに突き合わせると、以下に説明するように開口率の低下の問題を避けることができる。
【００１８】
図１を参照して既述したように、透明基板１０の裏面において、光電変換層１２を挟む透明電極１１と対向電極１３は、ショートを防ぐために重なりが生じないように形成されている。両者の電極の重なりが生じない部分は、発電に寄与しない。
【００１９】
図４に比較例として厚みが一定の透明基板を用いて製造した有機薄膜太陽電池の断面図を示す。図４においても、対をなす太陽電池セル１は、透明基板１０の主面の第１の長辺を近接させて配置されている。しかし、透明基板１０の厚みが一定であるため、対をなす太陽電池セル１の中央に２枚の透明基板１０の厚みに相当する幅の広い非発電部（Ｎ）が形成され、この非発電部が開口率を低下させる原因となる。
【００２０】
これに対して、図３に示した第１の実施形態に係る有機薄膜太陽電池では、透明基板１０の下部は末端に向かって厚みが減少しているので、図４に示した２枚の透明基板１０の厚みに相当する非発電部の幅が狭くなり、開口率の低下を避けることができる。
【００２１】
また、図３を参照して既述したように、透明基板１０の第２の長辺Ｅ２（上方の長辺）に隣接する側面も主面Ｍに対して傾斜面をなし、透明基板１０の上部は上方の末端に向かって厚みが減少している。そして、透明基板１０の上部側面に透明電極１１の取り出し電極１９が形成された状態で互いに突き合わされている。取り出し電極１９の材料にはＭｏ／ＡｌＮｄ／Ｍｏ（ＭＡＭ）などが用いられるために光反射性であるが、取り出し電極１９は光入射方向と平行になっているので、開口率の低下を避けることができる。
【００２２】
図５に第２の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図を示す。図５においては、対をなす太陽電池セル１の透明基板１０は、第１の長辺Ｅ１に隣接する側面に設けられた透明媒質２０を介して互いに密着している。
【００２３】
上述したように傾斜角度を±θとした対をなす太陽電池セル１を互いに対向させて、Ｖ字をなすように配置することにより、セル表面で反射した光を集光させてセル内に閉じ込める。しかし、互いに突き合わされた第１の長辺Ｅ１に隣接する側面の間に空気がある場合、透明基板１０の屈折率と空気の屈折率とが異なるため、この側面に到達した光を対向するセルに入射させることができない可能性が高くなる。
【００２４】
これに対して、一対の透明基板１０の第１の長辺Ｅ１に隣接する側面に透明媒質２０を設ければ、この側面に到達した光を対向するセルに無駄なく入射させることができる。透明媒質２０の屈折率は、空気と比べて透明基板１０に近く、透明基板１０とほぼ一致することが好ましい。
【００２５】
透明媒質２０は、屈折率を調整したマッチング液でもよいし、光学接着剤でもよい。透明基板１０がガラスの場合には屈折率が１．５前後であるため、透明媒質２０の屈折率は１．４から１．６であることが望ましく、１．４５から１．５５であることがより望ましい。
【００２６】
図６に第３の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図を示す。図６においては、互いに隣り合う透明基板１０の第２の長辺Ｅ２に隣接する側面に形成された取り出し電極１９の間に、絶縁フィルム２１が挿入されている。
【００２７】
互いに隣り合う太陽電池セルの接続方法には並列接続と直列接続がある。単独の太陽電池セルから得られる電圧は小さいため、複数の太陽電池セルを直列接続してそれぞれの太陽電池セルの電圧を足し合わせることにより、損失を減らして取り出すことが出来る。このような場合に、隣り合う太陽電池セル１の取り出し電極１９間に絶縁フィルム２１を挿入することにより、２つの太陽電池セル１を直列接続すると、起電力を加算することができるという利点が得られる。
【００２８】
絶縁フィルム２１の材料にはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などの樹脂を用い、厚みは０．０１から０．３ｍｍが好ましく、０．０２から０．２ｍｍがより好ましい。
【００２９】
図７に、第４の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図を示す。第４の実施形態では透明基板１０の材料に樹脂を用いている。透明基板１０が樹脂からなる場合、たとえば加熱しながら荷重をかけることによって、透明基板１０の下部の厚みが末端（支持部材３０側）に向かって減少するように加工することができる。
【００３０】
図８（ａ）〜８（ｄ）は、樹脂からなる透明基板１０の加工方法を説明する断面図である。透明基板１０として、厚み１ｍｍのポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）のリボンを用意する（図８（ａ））。このリボンに２５０℃に加熱したローラーを押し当てながらリボンを移動させて、厚みが０．８ｍｍから０．２ｍｍの間で変化する透明基板１０を作製する（図８（ｂ））。この透明基板１０の裏面にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を成膜して透明電極１１を形成する（図８（ｃ））。透明基板１０の厚みが０．２ｍｍとなっている部分で、透明電極１１上にＭＡＭを成膜して取り出し電極１９を形成する（図８（ｄ））。次に、取り出し電極１９に隣接して、透明電極１１上に光電変換層１２を形成する。さらに、光電変換層１２上に対向電極１３を形成する。こうして、太陽電池セルを作製する。次いで、以下において説明するように、太陽電池セルに折り加工を施して、マルチスロープ構造の有機薄膜太陽電池を製造する。
【００３１】
透明基板１０の厚みが０．２ｍｍになっている部分の中央、および透明基板１０の厚みが０．８ｍｍになっている部分の中央において、電極に切れ目を入れる。透明基板１０の厚みが０．２ｍｍになっている部分では電極面が外側になるように折りたたみ、透明基板１０の厚みが０．８ｍｍになっている部分では電極面が内側になるように折りたたむ。次に、取り出し電極１９部分を、コンタクトジグを内蔵した支持部材に固定する。
【００３２】
以上においては、取り出し電極１９を形成する部分の透明基板１０の厚みを０．２ｍｍとして説明したが、この部分の厚みは０．０１ｍｍから０．６ｍｍであることが好ましく、０．０２ｍｍから０．５ｍｍであることがより好ましい。また、下部に位置する取り出し電極１９を形成する部分と反対に、上部に位置する部分の透明基板１０の厚みを０．８ｍｍとして説明したが、この部分の厚みは０．３ｍｍから２．５ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍから２ｍｍであることがより好ましい。
【００３３】
図９に比較例として厚みが一定（たとえば０．５ｍｍ）の樹脂からなる透明基板を用いて製造した有機薄膜太陽電池の断面図を示す。図９に示すように、樹脂からなる透明基板を折り曲げて対をなす太陽電池セル１を形成した場合にも、図４で説明したガラスからなる透明基板を用いて製造した有機薄膜太陽電池と同様に、対をなす太陽電池セル１の中央に幅の広い非発電部（Ｎ）が形成され、この非発電部が開口率を低下させる原因となる。
【００３４】
図１０に第５の実施形態に係る有機薄膜太陽電池の断面図を示す。第５の実施形態では、樹脂からなる透明基板１０は、第２の長辺に隣接する端部が、一方向（ｘ方向）に平行に切断されている。
【００３５】
太陽電池セルへの光は、透明基板１０の傾斜面だけでなく、樹脂からなる透明基板１０を折り曲げることによって形成される上面にも入射する。第４の実施形態で説明したように、透明基板１０の上面は、電極に切り込みを入れた後に電極面が内側になるように折りたたむことによって形成されるので、折りたたんだままでは光学的に不均一になっている。図１０に示すように、透明基板１０の第２の長辺に隣接する端部を一方向（ｘ方向）に平行に切断して透明基板１０の上面が平面になるようにすると、光が散乱してセル内部に入射する光が低減することを防ぐことができる。
【００３６】
図１１（ａ）〜１１（ｄ）は、第６の実施形態に係る、樹脂からなる透明基板１０の加工方法を説明する断面図である。図１１（ａ）〜１１（ｄ）において、図８（ａ）〜８（ｄ）と異なる工程について説明する。
【００３７】
図１１（ｃ）に示すように、透明基板１０の裏面にＩＴＯを成膜して透明電極１１を形成する際に、透明基板１０の厚みが０．２ｍｍとなっている長さ８ｍｍの部分のうち中央の１ｍｍの部分と、透明基板１０の厚みが０．８ｍｍとなっている長さ２ｍｍの部分のうち中央の１ｍｍの部分にはＩＴＯが成膜されないようにする。
【００３８】
図１１（ｄ）に示すように、厚みが０．２ｍｍである長さ８ｍｍの部分のＩＴＯからなる透明電極１１上に、ＭＡＭを成膜して取り出し電極１９を形成する際に、透明電極１１が成膜されていない中央の１ｍｍの部分には取り出し電極１９が形成されないようにする。
【００３９】
第４の実施形態に係る有機薄膜太陽電池では隣接する太陽電池セル１が並列接続されているのに対して、第６の実施形態に係る有機薄膜太陽電池では隣接する太陽電池セル１の間が絶縁されているので、太陽電池セル１を直列接続することができる。
【００４０】
以下、太陽電池モジュールの各構成部材について説明する。
【００４１】
（透明基板）
透明基板１０の材料は、熱や有機溶剤によって変質しないものが好ましい。基板の材料としては、例えば、無アルカリガラス、石英ガラス等の無機材料、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー等のプラスチック、高分子フィルム等が挙げられる。
【００４２】
（透明電極）
透明電極（陽極）１１は、透明で導電性を有する材料を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等で成膜することによって形成される。透明電極の材料としては、金属酸化物膜、金属薄膜等が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、およびそれらの複合体であるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物等からなる導電性ガラスを用いて作製された膜（ＮＥＳＡ等）や、金、白金、銀、銅等が用いられる。特に、ＩＴＯまたはＦＴＯが好ましい。また、透明電極の材料として、有機系の導電性ポリマーであるポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体等を用いてもよい。透明電極１１の膜厚は、ＩＴＯの場合、３０〜３００ｎｍであることが好ましい。３０ｎｍより薄くすると、導電性が低下して抵抗が高くなり、光電変換効率低下の原因となる。３００ｎｍよりも厚くすると、光透過率が低くなり、可撓性がなくなって応力が作用するとひび割れが生じる。透明電極１１のシート抵抗は可能な限り低いことが好ましく、１０Ω／□以下であることが好ましい。透明電極１１は、単層でもよいし、異なる仕事関数の材料で構成される層を積層したものでもよい。対向電極１３との電気的短絡や電流リークを軽減するため、なるべく透明電極１１の表面は平滑であることが好ましい。
【００４３】
（正孔輸送層）
正孔輸送層は、任意に、陽極としての透明電極１１と光電変換層１２との間に配置される。正孔輸送層の機能は、下部の電極の凹凸をレベリングして太陽電池セル１における電気的短絡を防ぐこと、正孔のみを効率的に輸送すること、透明電極１１と正孔輸送層の界面近傍で発生したエキシトンの消滅を防ぐこと等である。正孔輸送層の材料としては、（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］等のポリチオフェン系ポリマー、ポリアニリン、ポリピロール等の有機導電性ポリマーを使用することができる。ポリチオフェン系ポリマーの代表的な製品としては、例えば、スタルク社のＣｌｅｖｉｏｓ ＰＨ５００、Ｃｌｅｖｉｏｓ ＰＨ、Ｃｌｅｖｉｏｓ ＰＶ Ｐ Ａｌ ４０８３、Ｃｌｅｖｉｏｓ ＨＩＬ１．１が挙げられる。
【００４４】
正孔輸送層の材料としてＣｌｅｖｉｏｓ ＰＨ５００を使用する場合、膜厚は２０〜１００ｎｍであることが好ましい。薄すぎる場合は、透明電極の短絡を防止する作用がなくなり、ショートが発生してしまう。厚すぎる場合は、膜抵抗が大きくなり、発生した電流を制限してしまうため、光変換効率が低下する。
【００４５】
正孔輸送層の成膜方法は、薄膜を形成できる方法であれば特に限定されないが、例えばスリットコート法やメニスカスコート法等で塗布することが可能である。正孔輸送層の材料を所望の膜厚に塗布した後、ホットプレート等で加熱乾燥する。１４０〜２００℃で数分〜１０分間程度加熱乾燥することが好ましい。塗布する溶液は、予めフィルタでろ過したものを使用することが望ましい。
【００４６】
（光電変換層）
光電変換層１２の材料を、バルクへテロ接合型の有機薄膜太陽電池を例にとって説明する。バルクヘテロ接合型の太陽電池は、ｐ型半導体とｎ型半導体が光電変換層中で混合してミクロ層分離構造をとることが特徴である。バルクへテロ接合型は、混合されたｐ型半導体とｎ型半導体が光電変換層内でナノオーダーのサイズのｐｎ接合を形成し、接合面において生じる光電荷分離を利用して電流を得る。ｐ型半導体は、電子供与性の性質を有する材料で構成される。ｎ型半導体は、電子受容性の性質を有する材料で構成される。
【００４７】
ｐ型有機半導体としては、例えば、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリピロールおよびその誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェンおよびその誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリシランおよびその誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体等を使用することができ、これらを併用してもよい。また、これらの共重合体を使用してもよく、例えば、チオフェン−フルオレン共重合体、フェニレンエチニレン−フェニレンビニレン共重合体等が挙げられる。
【００４８】
好ましいｐ型有機半導体は、π共役を有する導電性高分子であるポリチオフェンおよびその誘導体である。ポリチオフェンおよびその誘導体は、優れた立体規則性を確保することができ、溶媒への溶解性が比較的高い。ポリチオフェンおよびその誘導体は、チオフェン骨格を有する化合物であれば特に限定されない。ポリチオフェンおよびその誘導体の具体例としては、ポリ３−メチルチオフェン、ポリ３−ブチルチオフェン、ポリ３−ヘキシルチオフェン、ポリ３−オクチルチオフェン、ポリ３−デシルチオフェン、ポリ３−ドデシルチオフェン等のポリアルキルチオフェン；ポリ３−フェニルチオフェン、ポリ３−（ｐ−アルキルフェニルチオフェン）等のポリアリールチオフェン；ポリ３−ブチルイソチオナフテン、ポリ３−ヘキシルイソチオナフテン、ポリ３−オクチルイソチオナフテン、ポリ３−デシルイソチオナフテン等のポリアルキルイソチオナフテン；ポリエチレンジオキシチオフェン等が挙げられる。
【００４９】
また、近年では、カルバゾール、ベンゾチアジアゾールおよびチオフェンからなる共重合体であるポリ［Ｎ−９”−ヘプタデカニル−２，７−カルバゾール−アルト−５，５−（４’，７’−ジ−２−チエニル−２’，１’，３’−ベンゾチアジアゾール）］（ＰＣＤＴＢＴ）などの誘導体が、優れた光電変換効率を得られる化合物として知られている。
【００５０】
これらの導電性高分子は、溶媒に溶解させた溶液を塗布することにより成膜可能である。従って、大面積の有機薄膜太陽電池を、塗布法等により、安価な設備にて低コストで製造できるという利点がある。
【００５１】
ｎ型有機半導体としては、フラーレンおよびその誘導体が好適に使用される。ここで使用されるフラーレン誘導体は、フラーレン骨格を有する誘導体であれば特に限定されない。具体的には、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等を基本骨格として構成される誘導体が挙げられる。フラーレン誘導体は、フラーレン骨格における炭素原子が任意の官能基で修飾されていてもよく、この官能基同士が互いに結合して環を形成していてもよい。フラーレン誘導体には、フラーレン結合ポリマーも含まれる。溶剤に親和性の高い官能基を有し、溶媒への可溶性が高いフラーレン誘導体が好ましい。
【００５２】
フラーレン誘導体における官能基としては、例えば、水素原子；水酸基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基、チエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基等が挙げられる。具体的には、Ｃ６０Ｈ３６、Ｃ７０Ｈ３６等の水素化フラーレン、Ｃ６０、Ｃ７０等のオキサイドフラーレン、フラーレン金属錯体等が挙げられる。
【００５３】
上述した中でも、フラーレン誘導体として、６０ＰＣＢＭ（[６，６]-フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）または７０ＰＣＢＭ（[６，６]-フェニルＣ７１酪酸メチルエステル）を使用することが特に好ましい。
【００５４】
未修飾のフラーレンを使用する場合、Ｃ７０を使用することが好ましい。フラーレンＣ７０は、光キャリアの発生効率が高く、有機薄膜太陽電池に使用するのに適している。
【００５５】
光電変換層におけるｎ型有機半導体とｐ型有機半導体の混合比率は、ｐ型半導体がＰ３ＨＴ系の場合、およそｎ：ｐ＝１：１とすることが好ましく、ｐ型半導体がＰＣＤＴＢＴ系の場合、およそｎ：ｐ＝４：１とすることが好ましい。
【００５６】
有機半導体を塗布するためには、溶媒に溶解する必要があるが、それに用いる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、テトラリン、デカリン、メシチレン、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類が挙げられる。特に、ハロゲン系の芳香族溶剤が好ましい。これらの溶剤は、単独でまたは混合して使用することが可能である。
【００５７】
溶液を塗布し成膜する方法としては、スピンコート法、ディップコート法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、スプレー法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、ディスペンサー塗布法、ノズルコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法等が挙げられ、これらの塗布法は、単独でまたは組み合わせて用いることができる。
【００５８】
光電変換層１２の光透過率は、例えば３％以上、好ましくは１０％以上である。透過率が３％未満の場合、角度θを大きくしても光電変換効率の向上は僅かである。透過率が３％以上であると、角度θの増大に伴い、光電変換効率が向上する。これは、吸収率が大きな光電変換層は、入射光の伝播方向に拘らず十分な光子を吸収することができるが、現存する有機半導体から得られる光電変換層の吸収率は、膜厚が１００ｎｍ程度の場合、数十％程度に過ぎないからである。
【００５９】
（電子輸送層）
電子輸送層は、任意に、光電変換層１２と対向電極１３との間に配置される。電子輸送層は、正孔をブロックして電子のみを効率的に輸送する機能、および対向電極１３と電子輸送層との界面で生じたエキシトンの消滅を防ぐ機能を有する。
【００６０】
電子輸送層の材料としては、金属酸化物、例えばゾルゲル法にてチタンアルコキシドを加水分解して得たアモルファス性の酸化チタンなどが挙げられる。成膜方法は、薄膜を形成できる方法であれば特に限定されないが、例えば、スリットコート法やメニスカスコート法が挙げられる。電子輸送層の材料として酸化チタンを使用する場合、膜厚は５〜２０ｎｍの厚さに成膜する事が望ましい。膜厚が上記範囲より薄い場合は、正孔ブロック効果が減少してしまうため、発生したエキシトンが電子と正孔に解離する前に失活してしまい、効率的に電流を取り出すことができない。膜厚が厚すぎる場合は、膜抵抗が大きくなり、発生した電流を制限してしまうため光変換効率が低下する。塗布溶液は、予めフィルタで濾過したものを使用することが望ましい。規定の膜厚に塗布した後、ホットプレートなどを用いて加熱乾燥する。５０℃〜１００℃で数分〜１０分間程度、空気中にて加水分解を促進しながら加熱乾燥する。
【００６１】
（対向電極）
対向電極（陰極）１３は、導電性を有する材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等で成膜することにより形成される。対向電極の材料としては、導電性の金属薄膜、金属酸化物膜等が挙げられる。これらの微粒子がバインダー中に分散された導電ペーストでもよい。有機系の導電性ポリマーであるポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体等を用いてもよい。透明電極１１を仕事関数の高い材料を用いて形成した場合、対向電極１３には仕事関数の低い材料を用いることが好ましい。仕事関数の低い材料としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属等が挙げられる。具体的には、Ｌｉ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｚｒ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、およびこれらの合金を挙げることができる。
【００６２】
対向電極１３は、単層でもよいし、異なる仕事関数の材料で構成される層を積層したものでもよい。また、仕事関数の低い材料のうちの１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫などとの合金でもよい。合金の例としては、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。
【００６３】
対向電極１３の膜厚は、１ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。膜厚が上記範囲より薄い場合は、抵抗が大きくなりすぎ、発生した電荷を十分に外部回路へ伝達できない。膜厚が厚い場合には、材料を大量に使用するため、成膜装置の占有時間が長くなり、コストアップに繋がってしまう。
【００６４】
（シール層１７および封止基板１８）
シール層１７および封止基板１８は、太陽電池セルを酸素および水分から保護する役割を果たす。シール層１７の材料としては、例えば、熱硬化型や紫外線硬化型のエポキシ樹脂を使用することができる。封止基板１８としては、例えば、金属板、または、樹脂フィルムの表面に無機物若しくは金属からなる層を設けてなるフィルムを使用することができる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ＣＯ、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）若しくはポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）からなるフィルム、または、それらの２つ以上を含んだ多層フィルムを使用することができる。無機物または金属としては、例えば、シリカ、チタニア、ジルコニア、窒化珪素、窒化ホウ素またはＡｌを使用することができる。シール層１７および封止基板１８シールの少なくとも一方は、乾燥剤または酸素吸収剤を更に含んでいてもよい。シール層１７および封止基板１８は、省略することができる。
【００６５】
太陽電池セル１は、透明基板１０の表面、透明基板１０と透明電極１１との間、またはそれらの双方の位置に、反射防止層を更に含んでいてもよい。反射防止層としては、例えば、反射防止コーティングまたはフィルム若しくはシート状の反射防止層を使用することが可能である。反射防止層の材料としては、例えば、酸化チタンなどの無機材料、並びに、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂などの有機材料が挙げられる。反射防止層としては、モスアイ型の微細な突起構造を有しているものが望ましい。そのような突起構造を持ったフィルムは、厚さ方向の屈折率が連続的に変化するため、フィルムに当たる光は殆ど反射せず、大部分の光を透過させることが可能である。モスアイ型の突起構造を有しているフィルムは、例えば、微細な凹凸を有する金型を作り、この金型のレリーフ構造を、樹脂シートまたは無機ＳＯＧ若しくは有機ＳＯＧ膜に転写することで得られる。また、酸化チタンの自己組織化等を利用して、モスアイ構造と同様な原理で反射を防止し得る塗料など作製し、これを塗布してもよい。
【００６６】
光反射層と無反射層を作製したフィルムを光入射面に付加する構造も有効である。例えば、モスアイフィルムを代表とする無反射フィルム上に、蒸着（またはスパッタリング）により銀またはアルミニウムの薄膜を形成したフィルムを、光反射層が取り出し電極部に重なるようセル上端に合わせて貼り付けてもよい。
【００６７】
太陽電池セル１は、太陽光の短波長成分を長波長成分へと変換する層を更に含んでいてもよい。このような層を設けると、光電変換効率を更に向上させることができる。例えば、透明基板１の表面にユーロピウム錯体をコーティングすると、光電変換効率を向上させることができる。
【００６８】
或いは、太陽電池セル１は、太陽光の長波長成分を短波長成分へと変換するアップコンバージョン型の蛍光・燐光層を更に含んでいてもよい。このような層を設けた場合も、光電変換効率を更に向上させることができる。
【００６９】
［実施例１］
以下のようにして、複数の傾斜面に太陽電池セルが形成されたマルチスロープ構造の有機薄膜太陽電池を作製した。
【００７０】
太陽電池セル用の透明基板として幅２２ｍｍ、長さ１５．４ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの光学ガラスを用意した。ここで、「長さ」とは、最終的な太陽電池モジュールにおける透明基板の傾斜方向の寸法である。この光学ガラスの主面の表面粗さは２ｎｍであった。この光学ガラスの第１および第２の長辺をそれぞれ斜め方向に切り落として、第１の長辺に隣接する側面および第２の長辺に隣接する側面がそれぞれ主面に対して傾斜面をなすようにした。その後、切断面を光学研磨した。研磨後の光学ガラスの側面の表面粗さは５ｎｍであった。切断面の傾斜角度は以下のように設定した。すなわち、対をなす２つの太陽電池セルを、透明基板の第１の長辺に隣接する側面が鉛直面（光入射方向に平行）になるように突き合せて両者をＶ字型に配置したときに、２つの透明基板の主面が光入射方向に直交する平面から７５°の角度をもって傾斜するように、切断面の傾斜角度を設定した。
【００７１】
この透明基板の裏面の長さ１５．４ｍｍのうち、セルを形成する部分の長さを１１ｍｍに設定した。透明基板の裏面のセルを形成する部分から第２の長辺に隣接する側面まで、透明電極として厚さ１５０ｎｍのＩＴＯをスパッタリングにより成膜した。ショート防止のために、透明基板裏面の主面と側面との間の屈曲部から２ｍｍのマージンを取って、側面の透明電極上にＭＡＭを成膜して取り出し電極を形成した。
【００７２】
ＩＴＯからなる透明電極の表面をＵＶ洗浄機で予めＵＶ洗浄して、異物を除去するとともに親水性を向上させた。次に、ＩＴＯからなる透明電極上に、正孔輸送層、有機薄膜からなる光電変換層、電子輸送層を順次スピンコート法で塗布することにより形成した。使用した材料は以下のとおりである。
【００７３】
正孔輸送層となるポリ（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）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、スタルク社製、商品名Ｃｌｅｖｉｏｓ  ＰＨ５００）を６０ｎｍの厚さに塗布した。温風ブロアーを用いて１１０℃で乾燥し、正孔輸送層を形成した。
【００７４】
光電変換層となる有機半導体の固形分を以下のように調製した。ｐ型有機半導体であるポリ［Ｎ−９”−ヘプタデカニル−２，７−カルバゾール−アルト−５，５−（４’，７’−ジ−２−チエニル−２’，１’，３’−ベンゾチアジアゾール）］（ＰＣＤＴＢＴ、１−マティリアル社製）１０重量部と、ｎ型有機半導体である［６，６］−フェニルＣ７１酪酸メチルエステル（７０ＰＣＢＭ、ＳＯＬＥＮＮＥ社製）４０重量部とを混合した。次に、サンプル瓶で、溶媒であるオルトジクロロベンゼン１ｍｌに対して、前記固形分３０ｍｇを加え、超音波洗浄機（井内盛栄堂（株）製ＵＳ−２）を用いて５０℃で２時間超音波を照射することにより固形分を溶媒に溶解させ、光電変換層の塗布溶液を得た。この塗布溶液を膜厚９０ｎｍになるように正孔輸送層上に塗布した。温風ブロアーを用いて７０℃で乾燥し、光電変換層を形成した。
【００７５】
電子輸送層としてのアモルファス酸化チタン層を以下のようにゾルゲル法によって形成した。チタニウムイソプロポキシド５ｍｌ、２−メトキシエタノール２５ｍｌ、およびエタノールアミン２．５ｍｌを、窒素置換した５０ｍｌの３口フラスコ（攪拌機構、還流装置、および温度調整機構を備えている）中で、８０℃にて２時間、さらに１２０℃で１時間還流した。得られた酸化チタンの前駆体溶液を、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で１５０倍に希釈した。この溶液を光電変換層上に膜厚２０ｎｍとなるように塗布した。温風ブロアーを用いて７０℃で乾燥し、電子輸送層を形成した。
【００７６】
次いで、対向電極（陰極）を蒸着法により成膜した。真空蒸着装置でＡｌ線材を抵抗加熱し、Ａｌ膜を８０ｎｍの厚さに蒸着させた。蒸着はマスクを介して行い、ショート防止のため両端からそれぞれ０．３ｍｍのマージンを取った領域に対向電極を形成した。
【００７７】
図３に示す支持部材を、アルミニウムを加工することによって形成した。図３に示すように、対をなす支持部材は一方向（ｘ方向）に沿ってそれぞれ正の傾きおよび負の傾きをもってＶ字型をなすように傾斜した傾斜面を有する。これらの傾斜面の傾斜角度は、光入射方向に垂直な面にから±７５°である。
【００７８】
太陽電池セルの対向電極の電気抵抗を低減するために、対向電極の中央部に銀ペーストを塗布した。一方、銀ペーストが支持部材に接触しないように、支持部材の銀ペーストに対応する位置に溝を設けた。対をなす支持部材の傾斜面に、太陽電池セルの裏面を接着することによって裏面を封止した。
【００７９】
また、ＭＡＭからなる取り出し電極の中央部に銀ペーストを塗布して電気抵抗を低減した状態で、支持部材に支持された隣り合う太陽電池セルの対どうしの取り出し電極を接合した。
【００８０】
このようにして複数の太陽電池セルを取り付けた支持部材を、下部の固定板に固定して、マルチスロープ構造の有機薄膜太陽電池モジュールを製造した。
【００８１】
得られた有機薄膜太陽電池モジュール上に、厚さ０．１ｍｍのつや消し黒塗装ステンレス板の中央に２０ｍｍ角の開口を設けたマスクを設置した。マスクの高さで１Ｓｕｎの光強度となる擬似太陽光源（朝日分光、ＨＡＬ−３２０）から光を照射して、発電効率を測定した。その結果、４．８％の発電効率が得られた。
【００８２】
［比較例１］
太陽電池セル用の透明基板として幅３０ｍｍ、長さ１１ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの光学ガラスを用意した。この光学ガラスは、第１および第２の長辺をそれぞれ斜め方向に切り落とす加工を行っていない。
【００８３】
この透明基板の裏面の全面に透明電極として厚さ１５０ｎｍのＩＴＯを成膜した。この透明基板の透明電極上に、第１および第２の長辺からそれぞれ５ｍｍずつＭＡＭを成膜して取り出し電極を形成した。
【００８４】
次に、ＩＴＯからなる透明電極上に、正孔輸送層、有機薄膜からなる光電変換層、電子輸送層を順次スピンコート法で塗布することにより形成した。各層の材料および塗布条件は実施例１と同様とした。各層を形成した後、取り出し電極の上に重なった部分を剥離した。次いで、
対向電極（陰極）は真空蒸着装置でＡｌ線材を抵抗加熱し、Ａｌ膜を８０ｎｍの厚さに蒸着することにより形成した。蒸着はマスクを介して行い、ショート防止のため両端からそれぞれ０．３ｍｍのマージンを取った領域に対向電極を形成した。
【００８５】
実施例１と同様に、対をなす支持部材の傾斜面に、太陽電池セルの裏面を接着することによって裏面を封止した。このとき、図４に示すように、対をなす太陽電池セルの中央には、図３と比較して広い非発電領域（Ｎ）が形成される。また、実施例１と同様に、支持部材に支持された隣り合う太陽電池セルの対どうしの取り出し電極を接合した。このようにして複数の太陽電池セルを取り付けた支持部材を、下部の固定板に固定して、マルチスロープ構造の有機薄膜太陽電池モジュールを製造した。
【００８６】
得られた有機薄膜太陽電池モジュールについて、実施例１と同様な方法で発電効率を測定したところ、４．２％であった。
【００８７】
以上のように、実施例１の有機薄膜太陽電池モジュールは、比較例１のものよりも性能が向上していることが確認された。
【００８８】
［実施例２］
透明基板として樹脂を用い、図１１（ａ）〜１１（ｄ）に示した方法、およびその後の折り加工により有機薄膜太陽電池モジュールを作製した。
【００８９】
太陽電池セル用の透明基板として、幅２８ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）のリボンを用意した。ここで、「長さ」とは、最終的な太陽電池モジュールにおける透明基板の傾斜方向の寸法に相当する。このリボンに２５０℃に加熱したローラーを押し当てながらリボンを移動させて、厚みが０．８ｍｍから０．２ｍｍの間で変化する透明基板を作製した。各厚みに対応する部分の長さは以下のとおりである。すなわち、厚みが０．２ｍｍである部分の長さは８ｍｍ、厚みが０．２ｍｍから０．８ｍｍの間で連続的に変化する部分の長さは１０ｍｍ、厚みが０．８ｍｍである部分の長さは２ｍｍである。これらの厚みが薄い部分、厚みが変化する部分、厚みが厚い部分、および厚みが変化する部分が周期的に並んでいる。
【００９０】
この透明基板の裏面に、透明電極として厚さ１５０ｎｍのＩＴＯをスパッタリングにより成膜した。ＩＴＯを成膜する際にマスクを設けて、厚みが０．２ｍｍである長さ８ｍｍの部分のうち中央の１ｍｍの部分および厚みが０．８ｍｍである長さ２ｍｍの部分のうち中央の１ｍｍの部分にはＩＴＯが成膜されないようにした。続いて、厚みが０．２ｍｍである長さ８ｍｍの部分のＩＴＯからなる透明電極１１上に、ＭＡＭを成膜して取り出し電極１９を形成する際に、透明電極１１が成膜されていない中央の１ｍｍの部分には取り出し電極１９が形成されていない構造にした。
【００９１】
ＩＴＯからなる透明電極の表面をＵＶ洗浄機で予めＵＶ洗浄して、異物を除去するとともに親水性を向上させた。次に、リボン状の透明基板を連続的に塗布装置へ供給しながら、幅２２ｍｍ、長さ１４９ｍｍの領域に、正孔輸送層、光電変換層、電子輸送層を順次塗布した。各層の塗布条件は実施例１と同様とした。
【００９２】
次に、対向電極（陰極）を蒸着法により成膜した。真空蒸着装置でＡｌ線材を抵抗加熱し、Ａｌ膜を８０ｎｍの厚さに蒸着させた。蒸着はマスクを介して行い、ショート防止のために、ＩＴＯからなる透明電極が露出している部分に蒸着させないように、幅２１ｍｍ、長さ１４８ｍｍの領域に対向電極を形成した。
【００９３】
次いで、封止基材として幅２４ｍｍ、長さ１５０ｍｍのＰＥＮ基板を用意し、このＰＥＮ基板の全面にシール層となるエポキシ接着剤を塗布し、陽極パッドと陰極パッドが露出するようにしながら封止した。陽極パッドおよび陰極パッドの幅はどちらも３ｍｍで、両者の間隔は２ｍｍであり、ショートさせずにコンタクトを取るのに十分な寸法である。
【００９４】
図１０に示すように折り加工を行うために、ＩＴＯが成膜されていない部分の中央位置で、裏表の透明基板およびＰＥＮ基板にあらかじめカッターで浅く溝を入れた。３０ｍｍピッチで谷折りおよび山折りを交互に行い、透明基板の傾斜面の傾斜角度が光入射方向に垂直な面にから±７０°傾斜するようにした。この結果、対をなす太陽電池セルが一方向に沿ってＶ字型に配置され、Ｖ字が５列並ぶマルチスロープ構造の有機薄膜太陽電池モジュールを製造した。得られた有機薄膜太陽電池モジュールを図７に示すような支持部材に取り付けた。電極コンタクト冶具には銅の板バネを用いた。
【００９５】
得られた有機薄膜太陽電池モジュールについて、実施例１と同様な方法で発電効率を測定したところ、３．６％であった。
【００９６】
［比較例２］
太陽電池セル用の透明基板として、幅２８ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）のリボンを用意した。実施例２と異なり、厚みを変化させる工程を行うことなく、この透明基板を一定の厚みで用いた。
【００９７】
その後、実施例２と同様の材料およびプロセスを用い、対をなす太陽電池セルが一方向に沿ってＶ字型に配置され、Ｖ字が５列並ぶマルチスロープ構造の有機薄膜太陽電池モジュールを製造した。得られた有機薄膜太陽電池モジュールを支持部材に取り付けた。
【００９８】
得られた有機薄膜太陽電池モジュールについて、実施例１と同様な方法で発電効率を測定したところ、３．３％であった。
【００９９】
以上のように、実施例２の有機薄膜太陽電池モジュールは、比較例２のものよりも性能が向上していることが確認された。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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