(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光のエネルギを電気エネルギに変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子に設けられた放熱部と、
を有し、
前記光電変換素子は、
前記放熱部と接触する部分に設けられ、ＳｉＣＮを含む材料で構成されたパッシベーション層を有し、
前記放熱部は、
少なくとも一種の重合体（Ｓ）１００質量部に膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部を含有してなる放熱構造体を有することを特徴とする光電変換部材。
【請求項２】
前記放熱構造体は、
難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とする請求項１記載の光電変換部材。
【請求項３】
前記放熱構造体は、
前記難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）が水酸化アルミニウムであることを特徴とする、請求項２に記載の光電変換部材。
【請求項４】
前記放熱構造体は、
前記難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）を重合体（Ｓ）１００質量部に対して、４００質量部以下含有することを特徴とする、請求項２または３の一項に記載の光電変換部材。
【請求項５】
前記重合体（Ｓ）は、
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）を主成分として含有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項６】
前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）は、前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の存在下に、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）を重合してなるものを含有することを特徴とする、請求項５に記載の光電変換部材。
【請求項７】
前記重合体（Ｓ）は、
前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）が有機酸基をもつことを特徴とする、請求項５または６の一項に記載の光電変換部材。
【請求項８】
前記放熱構造体は、
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）１００重量部、膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部、難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）４００質量部以下および有機過酸化物熱重合開始剤（Ｃ２）０．１〜１０質量部の存在下に、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）５〜５０質量部を重合してなるものを含有してなる請求項６に記載の光電変換部材。
【請求項９】
前記重合体（Ｓ）は、
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）が、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体の単位（ａ１）８０〜９９．９質量％、および有機酸基を有する単量体単位（ａ２）２０〜０．１質量％を含有してなる請求項８記載の光電変換部材。
【請求項１０】
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の重量平均分子量（Ｍｗ）が、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法（ＧＰＣ法）で測定して、１０万から４０万の範囲にある請求項９記載の光電変換部材。
【請求項１１】
前記重合体（Ｓ）は、
（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）が、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）７０〜９９．９質量％、および有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）３０〜０．１質量％からなる（メタ）アクリル酸エステル単量体混合物（Ａ２ｍ’）である請求項１０記載の光電変換部材。
【請求項１２】
前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）は、一次平均粒子径が５〜５００μｍである請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項１３】
前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）は、酸処理した黒鉛を５００〜１２００℃にて熱処理して１００〜３００ｍｌ／ｇに膨張させ、次いで、粉砕することを含む工程を経て得られたものである請求項１２記載の光電変換部材。
【請求項１４】
前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）は、粒径分布に複数のピークを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項１５】
前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）が、平均粒径が異なる、複数の膨張化黒鉛粉を混合したものであることを特徴とする、請求項１４に記載の光電変換部材。
【請求項１６】
複数の前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）のうち最も平均粒径が大きい膨張化黒鉛粉の含有率が、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）全体量に対して、５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする、請求項１５に記載の光電変換部材。
【請求項１７】
前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）の粒径分布の複数のピークのうち、１つのピークと他のピークとの間が５０μｍ以上であることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の光電変換部材）。
【請求項１８】
前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）の粒径分布の複数のピークのうち、少なくとも１つは１５０μｍ以上にあり、かつ、少なくとも１つは１５０μｍ未満にあることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項１９】
前記放熱構造体は、前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）１００質量部に対して、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）の含有量が４０質量部以上７５０質量部以下であることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項２０】
前記光電変換素子は、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１および第２の電極層の間に設けられた１つまたは複数の発電積層体とを含み、
前記発電積層体は、ｐ型半導体層と、当該ｐ型半導体層に接触して形成されたｉ型半導体層と、前記ｉ型半導体層に接触して形成されたｎ型半導体層とを含み、
前記パッシベーション層は前記第２の電極層に設けられていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項２１】
前記第１の電極層は透明電極であることを特徴とする請求項２０記載の光電変換部材。
【請求項２２】
前記発電積層体の前記ｉ型半導体層は、結晶シリコン、微結晶非晶質シリコン、及び、非晶質シリコンのいずれかによって形成されていることを特徴とする請求項２０または請求項２１の一項に記載の光電変換部材。
【請求項２３】
前記第１の電極層は前記ｎ型半導体層が接触する部分がｎ型のＺｎＯを含み、前記第１の電極層に接触する前記ｎ型半導体層は非晶質シリコンによって形成されていることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項２４】
前記第２の電極層に接触する前記ｐ型半導体層は非晶質シリコンによって形成されており、前記第２の電極層のうち少なくとも前記ｐ型半導体層が接触する部分には、ニッケル（Ｎｉ）を含む層が形成されていることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【請求項２５】
前記放熱部は、前記パッシベーション層に設けられ、Ａｌを含む材料で構成されたヒートシンクを有し、
前記放熱構造体は、前記ヒートシンクを覆うように設けられていることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一項に記載の光電変換部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、火力或いは水力の代替エネルギとして太陽光エネルギを用いることが提唱されている。このため、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する光電変換素子によって構成された太陽電池に対する期待は、非常に大きくなっている。
このような状況の下に、シリコン系、化合物系、及び有機物系のもの等、種々の太陽電池或いは光電変換素子が提案されている。
さらに、この種の太陽電池のうちでも、シリコン系の太陽電池は、地球上の資源として大量に存在しているシリコンを原料としているため、他の化合物系及び有機物系太陽電池に比較して、資源の枯渇等の問題は生じないものと考えられる。
また、シリコン系太陽電池のうち、非晶質型シリコン太陽電池は、非晶質シリコン（ａ―Ｓｉ）膜の膜厚を他の単結晶型及び多結晶型シリコン太陽電池に比較して１／１００以下にすることができるため、大電力及び大面積の太陽電池を現実的に低コストで製造するのに適している。
しかしながら、非晶質型シリコン太陽電池のエネルギ変換効率は６％程度であり、２０％程度のエネルギ変換効率を有する単結晶型及び多結晶型シリコン太陽電池に比較して著しく低く、さらに、非晶質型シリコン太陽電池のエネルギ変換効率は、大面積になるほど低下すると云う欠点が指摘されている。
【０００３】
本発明者等は、先に、特許文献１において、６％を超えるエネルギ変換効率を有する非晶質型シリコン太陽電池或いは光電変換素子を提案した。提案された非晶質型シリコン太陽電池或いは光電変換素子は、透明電極によって形成された第１の電極層、第２の電極層、第１の電極層と第２の電極層との間に設けられた１つ又は複数の発電積層体を含み、発電積層体は、第１の電極層に接触して形成されたｎ型非晶質半導体層（特に、ｎ型非晶質シリコン層）、第２の電極層に接触して形成されたｐ型非晶質半導体層（特に、ｐ型非晶質シリコン層）、及び、ｎ型非晶質半導体層とｐ型半導体層との間に設けられたｉ型半導体層（ｉ型シリコン層）を備えた所謂ｎｉｐ構造を有している。
変換効率を上げるために、シリコン消費量の比較的少ない微結晶シリコン（μC―Ｓｉ）によるｎｉｐ構造の発光積層体を用いることも提案されている（特許文献２）。
さらに、特許文献１記載の非晶質型太陽電池或いは光電変換素子は、ｎ型非晶質半導体層であるｎ型非晶質シリコン層と接触する第１の電極層として、エネルギ障壁の低いｎ＋型ＺｎＯを使用した透明電極を採用している。
【０００４】
特許文献１に示された非晶質型太陽電池或いは光電変換素子は、量産性に富むと共に、１０％以上のエネルギ変換効率を達成することができる。さらに、資源的に枯渇等の問題のないシリコン及び亜鉛材料によって構成しているため、今後、太陽電池を大規模にかつ大量に生産することも可能であると期待されている。以下では、説明の簡略化のために、太陽電池及び／又は光電変換素子を含む発電構造を集合的に光電変換部材と総称するものとする。
ここで、光電変換部材は、一般に温度が高くなるほど発電効率が低くなると云う特性を有している。１℃温度が上がると、例えばａ―Ｓｉ太陽電池では効率が０．２２％減少し、単結晶Ｓｉ太陽電池では０．４５％効率が減少する。
そのため、光電変換部材は一方の電極層側に金属製のヒートシンク等の放熱機構を設ける場合がある（例えば特許文献１、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２００８−３１５８８８号公報
【特許文献２】特開２００３−１４２７１２号公報
【特許文献３】特開２０１０−３４３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、３のような放熱機構は、発電効率を高めるという観点からは有用な構造である。
しかしながら、さらなる発電効率の高効率化を図るためには、放熱機構の構造や材料にも一層の改良が求められる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その技術的課題は、従来よりも放熱特性に優れた放熱機構を有する光電変換部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、入射光のエネルギを電気エネルギに変換する光電変換素子と、前記光電変換素子に設けられた放熱部と、を有し、前記光電変換素子は、前記放熱部と接触する部分に設けられ、ＳｉＣＮを含む材料で構成されたパッシベーション層を有し、前記放熱部は、少なくとも一種の重合体（Ｓ）１００質量部に膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部を含有してなる放熱構造体を有することを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記放熱構造体は、難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第３の態様によれば、第２の態様において、前記放熱構造体は、前記難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）が水酸化アルミニウムであることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第４の態様によれば、第２のまたは第３のいずれかの態様において、前記放熱構造体は、前記難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）を重合体（Ｓ）１００質量部に対して、４００質量部以下含有することを特徴とする光電変換部材が得られる。
【０００８】
本発明の第５の態様によれば、第１〜４のいずれかの態様において、前記重合体（Ｓ）は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）を主成分として含有することを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第６の態様によれば、第５の態様において、前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）は、前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の存在下に、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）を重合してなるものを含有することを特徴とする、光電変換部材が得られる。
本発明の第７の態様によれば、第５のまたは第６のいずれかの態様において、前記重合体（Ｓ）は、前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）が有機酸基をもつことを特徴とする、光電変換部材が得られる。
本発明の第８の態様によれば、第６の態様において、前記放熱構造体は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）１００質量部、膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部、難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）４００質量部以下および有機過酸化物熱重合開始剤（Ｃ２）０．１〜１０質量部の存在下に、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）５〜５０質量部を重合してなるものを含有してなる光電変換部材が得られる。
【０００９】
本発明の第９の態様によれば、第８の態様において、前記重合体（Ｓ）は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）が、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体の単位（ａ１）８０〜９９．９質量％、および有機酸基を有する単量体単位（ａ２）２０〜０．１質量％を含有してなる光電変換部材が得られる。
本発明の第１０の態様によれば、第９の態様において、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の重量平均分子量（Ｍｗ）が、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法（ＧＰＣ法）で測定して、１０万から４０万の範囲にある光電変換部材が得られる。
本発明の第１１の態様によれば、第１０の態様において、前記重合体（Ｓ）は、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）が、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）７０〜９９．９質量％、および有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）３０〜０．１質量％からなる（メタ）アクリル酸エステル単量体混合物（Ａ２ｍ’）である光電変換部材が得られる。
【００１０】
本発明の第１２の態様によれば、第１〜１１のいずれかの態様において、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）は、一次平均粒子径が５〜５００μｍである光電変換部材が得られる。
本発明の第１３の態様によれば、第１２の態様において、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）は、酸処理した黒鉛を５００〜１２００℃にて熱処理して１００〜３００ｍｌ／ｇに膨張させ、次いで、粉砕することを含む工程を経て得られたものである光電変換部材が得られる。
本発明の第１４の態様によれば、第１〜１３のいずれかの態様において、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）は、粒径分布に複数のピークを有することを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第１５の態様によれば、第１４の態様において、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）が、平均粒径が異なる、複数の膨張化黒鉛粉を混合したものであることを特徴とする、光電変換部材が得られる。
本発明の第１６の態様によれば、第１５の態様において、複数の前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）のうち最も平均粒径が大きい膨張化黒鉛粉の含有率が、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）全体量に対して、５質量％以上３０質量％以下であることを特徴とする、光電変換部材が得られる。
本発明の第１７の態様によれば、第１４〜１６のいずれかの態様において、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）の粒径分布の複数のピークのうち、１つのピークと他のピークとの間が５０μｍ以上であることを特徴とする、光電変換部材が得られる。
本発明の第１８の態様によれば、第１４〜１７のいずれかの態様において、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）の粒径分布の複数のピークのうち、少なくとも１つは１５０μｍ以上にあり、かつ、少なくとも１つは１５０μｍ未満にあることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第１９の態様によれば、第１４〜１８のいずれかの態様において、前記放熱構造体は、前記（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）１００質量部に対して、前記膨張化黒鉛粉（Ｅ）の含有量が４０質量部以上７５０質量部以下であることを特徴とする、光電変換部材が得られる。
【００１１】
本発明の第２０の態様によれば、第１〜１９のいずれかの態様において、前記光電変換素子は、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１および第２の電極層の間に設けられた１つまたは複数の発電積層体とを含み、前記発電積層体は、ｐ型半導体層と、当該ｐ型半導体層に接触して形成されたｉ型半導体層と、前記ｉ型半導体層に接触して形成されたｎ型半導体層とを含み、前記パッシベーション層は前記第２の電極層に設けられていることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第２１の態様によれば、第２０の態様において、前記第１の電極層は透明電極であることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第２２の態様によれば、第２０のまたは第２１のいずれかの態様において、前記発電積層体の前記ｉ型半導体層は、結晶シリコン、微結晶非晶質シリコン、及び、非晶質シリコンのいずれかによって形成されていることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第２３の態様によれば、第２０〜２２のいずれかの態様において、前記第１の電極層は前記ｎ型半導体層が接触する部分がｎ型のＺｎＯを含み、前記第１の電極層に接触する前記ｎ型半導体層は非晶質シリコンによって形成されていることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第２４の態様によれば、第２０〜２３のいずれかの態様において、前記第２の電極層に接触する前記ｐ型半導体層は非晶質シリコンによって形成されており、前記第２の電極層のうち少なくとも前記ｐ型半導体層が接触する部分には、ニッケル（Ｎｉ）を含む層が形成されていることを特徴とする光電変換部材が得られる。
本発明の第２５の態様によれば、第１〜２４のいずれかの態様において、前記放熱部は、前記パッシベーション層に設けられ、Ａｌを含む材料で構成されたヒートシンクを有し、
前記放熱構造体は、前記ヒートシンクを覆うように設けられていることを特徴とする光電変換部材が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、従来よりも放熱放熱特性に優れた放熱機構を有する光電変換部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】光電変換部材１の断面図である。
【図２Ａ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図２Ｂ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図２Ｃ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図２Ｄ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図２Ｅ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図２Ｆ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図２Ｇ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図２Ｈ】光電変換素子１０の製造方法を説明する図である。
【図３】光電変換部材１ａの断面図である。
【図４】光電変換部材１ｂの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る光電変換部材を説明する。図示された光電変換部材１は、複数の光電変換素子１０と、光電変換素子１０に設けられた放熱構造体３１とを含み、複数の光電変換素子１０を接続することによって太陽電池を構成している。図示された光電変換素子１０は、ガードガラス１２、当該カードガラス１２上に設置されるガラス基板１４、およびガラス基板１４上に設けられたナトリウムバリア層１６を含む基体１００上に設けられている。
この例では、ガラス基板１４はＮａを含む安価なソーダガラスによって形成されており、このソーダガラスからＮａが拡散して素子を汚染するのを防止する目的で、ガラス基板１４上には、ナトリウムバリア層１６が形成されている。ナトリウムバリア層１６は、例えば、表面平坦化塗布液を塗布し乾燥・焼結することで形成される。また、図からも明らかな通り、単位セルとなる光電変換素子１０は、基体１００上において、隣接する他の光電変換素子（セル）と電気的に直列に接続されている。
【００１５】
具体的に説明すると、本発明の一実施形態に係る光電変換素子１０は第１の電極層２０、ａ−Ｓｉ（非晶質シリコン）によって形成されたｎｉｐ構造を備えた単一の発電積層体２２、当該発電積層体２２上に、ニッケル層２４（Ｎｉを含む層）を介して成膜され、Ａｌを含む材料で構成された第２の電極層２６、および、ＳｉＣＮを含む材料で構成されたパッシベーション層２８を有している。
光電変換素子１０を構成する第１の電極層２０は、透明導電体電極（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｏｘｉｄｅ（ＴＣＯ）層）であり、ここでは、１μｍの膜厚を有するＺｎＯ層によって形成されている（少なくともｎ型半導体層が接触する部分はｎ型のＺｎＯを含む）。この第１の電極層２０（ＺｎＯ層）はＧａがドープされたｎ＋型ＺｎＯ層である。また、第１の電極層２０を構成するｎ＋型ＺｎＯ層には、所定の間隔毎に絶縁層２０１（ここでは、ＳｉＣＮを含む材料）が設けられ、セル単位に区画、区分されている。
当該第１の電極層２０上には、発電積層体２２の一部を構成するｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１が設けられ、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１は第１の電極層２０を構成する透明電極と接触している。図示されたｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１は１０ｎｍの膜厚を有している。ｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１上には、発電積層体２２を形成するｉ型ａ−Ｓｉ層２２２及びｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３が順次形成されている。図示されたｉ型ａ−Ｓｉ層２２２及びｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３の膜厚はそれぞれ４８０ｎｍ及び１０ｎｍの膜厚を有している。
この例では、発電積層体２２を構成するｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１、ｉ型ａ−Ｓｉ層２２２、及びｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３には、第１の電極層２０の絶縁層２０１の位置とは異なる位置に、ビアホール２２４が設けられており、当該ビアホール２２４の内壁にはＳｉＯ２層２２４ａが形成されている。
ｎｉｐ構造の発電積層体２２は全体で５００ｎｍの厚さを有しており、単結晶または多結晶シリコンによって形成された光電変換素子に比較して、１００分の１以下の厚さを有している。
【００１６】
次に、ｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３上には、ニッケル層２４を介して第２の電極層２６が形成されている（第２の電極層２６のうち少なくともｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３が接触する部分にニッケル層２４が形成されている）。
第２の電極層２６は発電積層体２２のビアホール２２４（内壁はＳｉＯ２層２２４ａで絶縁されている）内にも形成されている。ビアホール２２４内の第２の電極層２６は、隣接する光電変換素子の第１の電極層２０と電気的に接続されている。
さらに、第２の電極層２６上にはパッシベーション層２８が形成されている。パッシベーション層２８を形成する絶縁材料は、第２の電極層２６、ニッケル層２４、ｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３、を経てｉ型ａ−Ｓｉ層２２２に達する穴２２５内にも埋設されている。パッシベーション層２８上には、シート状の放熱構造体３１が貼り付けられている。
【００１７】
パッシベーション層２８は、ＳｉＣＮを含む材料で構成される。これは、ＳｉＣＮは熱伝導率に優れており、かつ、水素が透過せず終端水素を逃がさないため、パッシベーション層として好適であるためである。
すなわち、パッシベーション層２８の構成材料であるＳｉＣＮは、例えばＳｉＯ２等の他のパッシベーション層と比べて熱伝導性に優れているという特徴がある。従来パッシベーション層に用いられているＳｉＯ２では熱伝導率が１．４Ｗ／ｍ／ケルビンであるのに対して、ＳｉＣＮは７０Ｗ／ｍ／ケルビンと圧倒的に大きく、熱を放熱構造体３１に効率よく伝えることができ、太陽電池の熱が上がって発電効率が落ちるのを防ぐことができる。
また、ＳｉＣＮは、例えばＳｉＯ２等の他のパッシベーション層と比べて、水素を通しにくいため、発電積層体２２を構成するシリコン（通常、水素終端されている）から水素が脱落して太陽電池の特性が劣化するのを防止できる。特にａ−Ｓｉ膜を使った場合、ａ−Ｓｉ層表面のダングリングボンドを終端する水素は３００℃程度で脱落するため、水素の放出を抑制できるＳｉＣＮの効果は大きい。
さらに、ＳｉＣＮは、膜組成を調整することにより、内部応力を実質的に０にすることができるため、パッシベーション層に起因するはがれや、素子への熱応力による電気的特性の劣化を防ぐことができる。すなわち、ＳｉＣＮ膜の内部応力は、膜中のＣ含有量を調節することにより、実質的に０にすることが可能である。その目的では、ＳｉＣＮの組成としては、窒化珪素Ｓｉ３Ｎ４にＣを１０％弱含有（添加）させたものが最もよいが、２％〜４０％添加させてもよい。
【００１８】
なお、第１の電極層２０を形成するｎ＋ＺｎＯ層は、Ｇａの代わりにＡｌ、Ｉｎ等をドープすることによっても形成することができる。
ここで、放熱構造体３１の構造、組成について詳細に説明する。
放熱構造体３１は、光電変換素子１０の熱が上昇して発電効率が落ちるのを防ぐための放熱部であり、少なくとも一種の重合体（Ｓ）１００質量部に膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部を含有したものをシート状に成形したものであり、さらに難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）を含有していてもよい。
【００１９】
以下、各成分について具体的に説明する。
【００２０】
（Ｉ）  重合体（Ｓ）
重合体（Ｓ）は、放熱構造体３１に成形性と感圧接着性を付与し、光電変換素子１０に接着可能とするための材料であり、必須である。
【００２１】
重合体（Ｓ）は、接着性および／または粘着性を有する材料であることが必要であるが、接着性および／または粘着性を有しない材料に、粘接着性付与剤を組み合わせ用いることもできる。
【００２２】
重合体（Ｓ）の例としては、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴムなどの、共役ジエン重合体；ブチルゴム；スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合ゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体などの、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体；スチレン−ブタジエン共重合体水素添加物などの、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体水素添加物；アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−イソプレン共重合ゴムなどの、シアン化ビニル化合物−共役ジエン共重合体；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体水素添加物などの、シアン化ビニル化合物−共役ジエン共重合体水素添加物；シアン化ビニル−芳香族ビニル−共役ジエン共重合体；シアン化ビニル化合物−芳香族ビニル−共役ジエン共重合体水素添加物；シアン化ビニル化合物−共役ジエン共重合体とポリ（ハロゲン化ビニル）との混合物；ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリ（アクリル酸ｎ−ブチル）、ポリ（メタクリル酸ｎ−ブチル）、ポリ（アクリル酸２−エチルヘキシル）、ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル）、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリアクリル酸ステアリル、ポリメタクリル酸ステアリルなどの、（メタ）アクリル重合体（ここで、「（メタ）アクリル」とは、「アクリルおよび／またはメタクリル」を意味する。）；ポリハロヒドリンゴム；ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなどの、ポリアルキレンオキシド；エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）；シリコーンゴム；シリコン樹脂；フッ素ゴム；フッ素樹脂；
【００２３】
ポリエチレン；エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体などの、エチレン−α−オレフィン共重合体；ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−１−オクテンなどの、α−オレフィン重合体；ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ臭化ビニル樹脂などの、ポリハロゲン化ビニル樹脂；ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ臭化ビニリデン樹脂などの、ポリハロゲン化ビニリデン樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；ポリフェニレンエーテル樹脂；ナイロン−６、ナイロン−６，６、ナイロン−６，１２などのポリアミド；ポリウレタン；ポリエステル；ポリ酢酸ビニル；ポリ（エチレン−ビニルアルコール）；などを挙げることができる。中でも、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、ポリアクリル酸エチル、ポリ（アクリル酸ｎ−ブチル）、ポリ（メタクリル酸ｎ−ブチル）、ポリ（アクリル酸２−エチルヘキシル）、ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル）、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕が、接着性、粘着性に優れるために好ましい。より好ましくは、ポリ（アクリル酸ｎ−ブチル）、ポリ（メタクリル酸ｎ−ブチル）、ポリ（アクリル酸２−エチルヘキシル）、ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル）、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸ｎ−ブチル）−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕が挙げられ、さらに好ましくは、ポリ〔アクリル酸−メタクリル酸−（アクリル酸２−エチルヘキシル）〕が挙げられる。これらは、一種類を単独で、あるいは二種以上を用いてもよい。
【００２４】
前記重合体（Ｓ）を構成する主成分としては、後に詳細に説明するように、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）が好ましい。より好ましくは、重合体（Ｓ）は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の存在下に（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）を重合してなるものを含有する。
【００２５】
前記重合体（Ｓ）に所望により配合される粘接着性付与剤としては、各種公知のものを使用できる。例えば石油樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂およびロジン樹脂が挙げられるが、これらのなかでも石油樹脂が好ましい。これらは、一種類を単独で、あるいは二種以上を併用して用いてもよい。
【００２６】
石油樹脂としては、ペンテン、ペンタジエン、イソプレンなどから得られるＣ５石油樹脂；インデン、メチルインデン、ビニルトルエン、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレンなどから得られるＣ９石油樹脂；前記各種モノマーから得られるＣ５−Ｃ９共重合石油樹脂；シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエンから得られる石油樹脂；並びにそれらの石油樹脂の水素化物；それらの石油樹脂を無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、（メタ）アクリル酸、フェノールなどで変性した変性石油樹脂などを例示できる。
【００２７】
テルペン系樹脂としてはα−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂や、α−ピネン、β−ピネンなどのテルペン類とスチレンなどの芳香族モノマーを共重合させた芳香族変性のテルペン系樹脂などを例示できる。
【００２８】
フェノール樹脂としては、フェノール類とホルムアルデヒドの縮合物を使用できる。該フェノール類としては、フェノール、ｍ−クレゾール、３，５−キシレノール、ｐ−アルキルフェノール、レゾルシンなどが挙げられ、これらフェノール類とホルムアルデヒドをアルカリ触媒で付加反応させたレゾールや、酸触媒で縮合反応させて得られるノボラックなどが例示できる。また、ロジンにフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジンフェノール樹脂なども例示できる。
【００２９】
ロジン樹脂としてはガムロジン、ウッドロジンもしくはトール油ロジン；前記ロジンを用いて不均化もしくは水素添加処理した安定化ロジンや重合ロジン；無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、（メタ）アクリル酸、フェノールなどで変性した変性ロジン；およびそれらのエステル化物などが挙げられる。
前記エステル化物を得るためのエステル化に用いられるアルコールとしては多価アルコールが好ましく、その例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールなどの２価アルコール；グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの３価アルコール；ペンタエリスリトール、ジグリセリンなどの４価アルコール；ジペンタエリスリトールなどの６価アルコールなどが挙げられ、これらは１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００３０】
これら粘接着性付与剤の軟化点は特に限定されないが、２００℃以下の高軟化点のものから室温にて液状のものを適宜選択して使用できる。
【００３１】
（Ｉ）−１  （メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）
前記重合体（Ｓ）を構成する主成分としては、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）が好ましい。より好ましくは、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の存在下に（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）を重合してなるものを含有する。その際、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）１００質量部、膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部、難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）４００質量部以下、および有機過酸化物熱重合開始剤（Ｃ２）０．１〜１０質量部の存在下に、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）５〜５０質量部を重合することが好ましい。これによって、放熱構造体３１が好ましく製造される。
【００３２】
以下、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）および（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）について詳細に説明する。
【００３３】
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）は、特に限定されないが、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体の単位（
ａ１）８０〜９９．９質量％、および有機酸基を有する単量体単位（ａ２）２０〜０．１質量％を含有することが好ましい。
なお、本発明において、（メタ）アクリル酸エステルというときは、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルを意味する。
【００３４】
ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体単位（ａ１）を与える（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）には、特に限定はないが、例えば、アクリル酸エチル（単独重合体のガラス転移温度は、−２４℃）、アクリル酸プロピル（同−３７℃）、アクリル酸ブチル（同−５４℃）、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル（同−２２℃）、アクリル酸ヘプチル（同−６０℃）、アクリル酸ヘキシル（同−６１℃）、アクリル酸オクチル（同−６５℃）、アクリル酸２−エチルヘキシル（同−５０℃）、アクリル酸２−メトキシエチル（同−５０℃）、アクリル酸３−メトキシプロピル（同−７５℃）、アクリル酸３−メトキシブチル（同−５６℃）、アクリル酸２−エトキシメチル（同−５０℃）、メタクリル酸オクチル（同−２５℃）、メタクリル酸デシル（同−４９℃）を挙げることができる。
これらの（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
これらの（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）は、それから導かれる単量体単位（ａ１）が（メタ）アクリル酸エステル共重合体（Ａ１）中、好ましくは８０〜９９．９質量％、より好ましくは８５〜９９．５質量％となるような量で重合に使用される。（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）の使用量が、前記範囲内であると、これから得られる放熱構造体３１の室温付近での感圧接着性に優れる。
【００３５】
有機酸基を有する単量体単位（ａ２）を与える単量体（ａ２ｍ）は、特に限定されず、その代表的なものとして、カルボキシル基、酸無水物基、スルホン酸基などの有機酸基を有する単量体を挙げることができるが、これらのほか、スルフェン酸基、スルフィン酸基、燐酸基などを含有する単量体も使用することができる。カルボキシル基を有する単量体の具体例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのα，β−エチレン性不飽和モノカルボン酸；イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのα，β−エチレン性不飽和多価カルボン酸；イタコン酸メチル、マレイン酸ブチル、フマル酸プロピルなどのα，β−エチレン性不飽和多価カルボン酸部分エステル；などを挙げることができる。また，無水マレイン酸、無水イタコン酸などの、加水分解などによりカルボキシル基に誘導することができる基を有するものも同様に使用することができる。
スルホン酸基を有する単量体の具体例としては、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などのα，β−不飽和スルホン酸およびこれらの塩を挙げることができる。
これらの有機酸基を有する単量体のうち、カルボキシル基を有する単量体がより好ましく、中でも、アクリル酸およびメタクリル酸が特に好ましい。これらは、工業的に安価で容易に入手することができ、他の単量体成分との共重合性も良く生産性の点でも好ましい。
これらの有機酸基を有する単量体（ａ２ｍ）は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
これらの有機酸基を有する単量体（ａ２ｍ）は、それから導かれる単量体単位（ａ２）が（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）中、２０〜０．１質量％、好ましくは１５〜０．５質量％となるような量で重合に使用されるのが望ましい。前記範囲内での使用においては、重合時の重合系の粘度を適正な範囲に保つことができる。
なお、有機酸基を有する単量体単位（ａ２）は、前述のように、有機酸基を有する単量体（ａ２ｍ）の重合によって、（メタ）アクリル酸エステル重合体中に導入するのが簡便であり好ましいが、（メタ）アクリル酸エステル重合体生成後に、公知の高分子反応により、有機酸基を導入してもよい。
【００３６】
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）は、有機酸基以外の官能基を含有する単量体（ａ３ｍ）から誘導される重合体単位（ａ３）１０質量％以下を含有していてもよい。
有機酸基以外の官能基としては、水酸基、アミノ基、アミド基、エポキシ基、メルカプト基などを挙げることができる。
水酸基を有する単量体としては、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどの、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルなどを挙げることができる。
アミノ基を含有する単量体としては、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、アミノスチレンなどを挙げることができる。
アミド基を有する単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどのα，β−エチレン性不飽和カルボン酸アミド単量体などを挙げることができる。
エポキシ基を有する単量体としては、（メタ）アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテルなどを挙げることができる。
有機酸基以外の官能基を含有する単量体（ａ３ｍ）は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
これらの有機酸基以外の官能基を有する単量体（ａ３ｍ）は、それから導かれる単量体単位（ａ３）が（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）中、１０質量％以下となるような量で重合に使用されるのが好ましい。１０質量％以下の単量体（ａ３ｍ）を使用することにより、重合時の粘度を適正に保つことができる。
【００３７】
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）は、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体の単位（ａ１）、有機酸基を有する単量体単位（ａ２）および有機酸基以外の官能基を含有する単量体単位（ａ３）以外に、これらの単量体と共重合可能な単量体（ａ４ｍ）から誘導される単量体単位（ａ４）を含有していてもよい。
単量体（ａ４ｍ）は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
単量体（ａ４ｍ）から導かれる単量体単位（ａ４）の量は、アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の１０質量％以下が好ましく、より好ましくは、５質量％以下である。
【００３８】
単量体（ａ４ｍ）は、特に限定されないが、その具体例として、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）以外の（メタ）アクリル酸エステル単量体、α，β−エチレン性不飽和多価カルボン酸完全エステル、アルケニル芳香族単量体、共役ジエン系単量体、非共役ジエン系単量体、シアン化ビニル単量体、カルボン酸不飽和アルコールエステル、オレフィン系単量体などを挙げることができる。
【００３９】
ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）以外の（メタ）アクリル酸エステル単量体の具体例としては、アクリル酸メチル（単独重合体のガラス転移温度は、１０℃）、メタクリル酸メチル（同１０５℃）、メタクリル酸エチル（同６３℃）、メタクリル酸プロピル（同２５℃）、メタクリル酸ブチル（同２０℃）などを挙げることができる。
イタコン酸メチル、マレイン酸ブチル、フマル酸プロピルなどのα，β−エチレン性不飽和多価カルボン酸完全エステルの具体例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、イタコン酸ジメチルなどを挙げることができる。
アルケニル芳香族単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルα−メチルスチレン、ビニルトルエンおよびジビニルベンゼンなどを挙げることができる。
共役ジエン系単量体の具体例としては、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、シクロペンタジエンなどを挙げることができる。
非共役ジエン系単量体の具体例としては、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンなどを挙げることができる。
シアン化ビニル単量体の具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリルなどを挙げることができる。
カルボン酸不飽和アルコールエステル単量体の具体例としては、酢酸ビニルなどを挙げることができる。
オレフィン系単量体の具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテンなどを挙げることができる。
【００４０】
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法（ＧＰＣ法）で測定して、１０万から４０万の範囲にあることが好ましく、１５万から３０万の範囲にあることが、より好ましい。
【００４１】
（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）は、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）、有機酸基を有する単量体（ａ２ｍ）、必要に応じて使用する、有機酸基以外の官能基を含有する単量体（ａ３ｍ）および必要に応じて使用するこれらの単量体と共重合可能な単量体（ａ４ｍ）を共重合することによって特に好適に得ることができる。
【００４２】
重合の方法は、特に限定されず、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合などのいずれであってもよく、これ以外の方法でもよい。好ましくは、溶液重合であり、中でも重合溶媒として、酢酸エチル、乳酸エチルなどのカルボン酸エステルやベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族溶媒を用いた溶液重合がより好ましい。
重合に際して、単量体は、重合反応容器に分割添加してもよいが、全量を一括添加するのが好ましい。
【００４３】
重合開始の方法は、特に限定されないが、重合開始剤（Ｃ１）として熱重合開始剤を用いるのが好ましい。熱重合開始剤は、特に限定されず、過酸化物およびアゾ化合物のいずれでもよい。
過酸化物重合開始剤としては、ｔ−ブチルヒドロペルオキシドのようなヒドロペルオキシド；ベンゾイルペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシドのようなペルオキシド；過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩；などを挙げることができる。
これらの過酸化物は、還元剤と適宜組み合わせて、レドックス系触媒として使用することもできる。
アゾ化合物重合開始剤としては、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）などを挙げることができる。
重合開始剤（Ｃ１）の使用量は、特に限定されないが、単量体１００重量部に対して、０．０１〜５０重量部の範囲であるのが好ましい。
【００４４】
これらの単量体のその他の重合条件（重合温度、圧力、撹拌条件など々）に、特に制限はない。
【００４５】
重合反応終了後、必要により、得られた重合体を重合媒体から分離する。分離の方法は、特に限定されないが、溶液重合の場合、重合溶液を減圧下に置き、重合溶媒を留去することにより、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）を得ることができる。
【００４６】
（Ｉ）−２  （メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）
前記重合体（Ｓ）の主成分であることが好ましい（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ）は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の存在下に、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）を重合してなるものを含有することが好ましい。本願発明の放熱構造体３１を成形する際に、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）は、重合して（メタ）アクリル酸エステル重合体に変換する。
【００４７】
（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）は、（メタ）アクリル酸エステル単量体であれば、格別限定されないが、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）であることが好ましい。
ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）の例としては、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の合成に用いる（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ１ｍ）と同様の（メタ）アクリル酸エステル単量体を挙げることができる。
（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上の混合物として用いてもよい。
【００４８】
また、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）は、（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）および、それと共重合可能な単量体との混合物（Ａ２ｍ’）として用いてもよい。
特に好ましい（メタ）アクリル酸エステル単量体混合物（Ａ２ｍ’）は、ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）７０〜９９．９質量％、および有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）３０〜０．１質量％からなる単量体混合物（Ａ２ｍ’）である。（メタ）アクリル酸エステル単量体混合物（Ａ２ｍ’）における、（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）の比率は、好まし
くは７０〜９９．９質量％、より好ましくは７５〜９９質量％である。（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）の比率が、上記範囲にあるときは、放熱構造体３１の感圧接着性や柔軟性に優れる。
有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）の例としては、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の合成に用いる単量体（ａ２ｍ）として例示したと同様の有機酸基を有する単量体を挙げることができる。有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
（メタ）アクリル酸エステル単量体混合物（Ａ２ｍ’）における、有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）の比率は、３０〜０．１質量％が好ましく、より好ましくは２５〜１質量％である。有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）の比率が、上記範囲にあるときは、放熱構造体３１の硬度が適正となり、高温（１００℃）での感圧接着性が良好なものとなる。
【００４９】
（メタ）アクリル酸エステル単量体混合物（Ａ２ｍ’）は、前記（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）７０〜９９．９質量％、有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）３０〜０．１質量％の他に、これらと共重合可能な単量体（ａ７ｍ）を２０質量％以下の範囲で含有することができる。
ガラス転移温度が−２０℃以下となる単独重合体を形成する（メタ）アクリル酸エステル単量体（ａ５ｍ）および有機酸基を有する単量体（ａ６ｍ）と共重合可能な単量体（ａ７ｍ）の例としては、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）の合成に用いる単量体（ａ３ｍ）、単量体（ａ４ｍ）、または下記に示す多官能性単量体として例示したと同様の単量体を挙げることができる。
【００５０】
共重合可能な単量体（ａ７ｍ）としては、前述したように、２以上の重合性不飽和結合を有する、多官能性単量体を用いることもできる。多官能性単量体を共重合させることにより、共重合体に分子内および／または分子間架橋を導入して、感圧接着剤としての凝集力を高めることができる。
多官能性単量体としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，２−エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，１２−ドデカンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの多官能性（メタ）アクリレート；２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチレン−５−トリアジンなどの置換トリアジン；４−アクリルオキシベンゾフェノンのようなモノエチレン系不飽和芳香族ケトン；などを用いることができる。
【００５１】
（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）の量は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）１００質量部に対して、通常、５〜５０質量部、好ましくは５〜３０質量部である。（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）の量が上記範囲の下限未満または上限を超えると、放熱構造体３１の感圧接着保持性に劣ることがある。
【００５２】
（ＩＩ）  膨張化黒鉛粉（Ｅ）
膨脹化黒鉛分（Ｅ）は、放熱構造体３１の熱伝導率を向上させ、放熱を促進するものであり、必須である。
【００５３】
本発明に用いることができる膨張化黒鉛粉（Ｅ）の例としては、酸処理した黒鉛を５００℃〜１２００℃にて熱処理して１００ｍｌ／ｇ〜３００ｍｌ／ｇに膨張させ、次いで、粉砕することを含む工程を経て得られたものを挙げることができる。より好ましくは、黒鉛を強酸で処理した後アルカリ中で焼結し、その後再度強酸で処理したものを５００℃〜１２００℃にて熱処理して、酸を除去すると共に１００ｍｌ／ｇ〜３００ｍｌ／ｇに膨張させ、次いで、粉砕することを含む工程を経て得られたものを挙げることができる。上記熱処理の温度は、特に好ましくは８００℃〜１０００℃である。
【００５４】
膨張化黒鉛粉（Ｅ）の一次平均粒子径は５〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜３００μｍであり、さらに好ましくは５０〜２００μｍである。膨張化黒鉛粉（Ｅ）の一次平均粒子径が５μｍ未満では、放熱構造体３１やその前駆体（（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）、膨張化黒鉛粉（Ｅ）および（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）を含んでおり、（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ２ｍ）を重合させる前の組成物のこと）の粘度が過度に上昇し、成形性に問題が生じる恐れがある。一方、５００μｍを超えると、放熱構造体３１の表面に大きなドメインで存在することにより、パッシベーション層２８との界面において空隙ができやすくなり、熱伝導性および粘着性が低下する恐れがある。
【００５５】
本発明に用いる膨張化黒鉛粉（Ｅ）は、粒径分布に複数のピークを有することが好ましい。粒径分布に複数のピークをもつ膨張化黒鉛粉（Ｅ）を用いることにより、放熱構造体の前駆体の流動性の低下を抑制しつつ、膨張化黒鉛粉（Ｅ）の含有量を増大させることができる。それら複数のピークは、互いに５０μｍ以上離れていることが好ましい。また、それら複数のピークのうち、少なくとも１以上は１５０μｍ以上５００μｍ以下にあり、かつ、少なくとも１以上は１μｍ以上１５０μｍ未満にあることが好ましい。
膨張化黒鉛粉（Ｅ）の粒径分布に複数のピークを持たせるには、それぞれ粒径分布のピークが１つになる程度に粒径が揃っていて、それぞれ平均粒径が異なる、複数の膨張化黒鉛粉を用意し、それらを混合して膨張化黒鉛粉（Ｅ）とすることが好ましい。
このとき、平均粒径が異なる複数の膨張化黒鉛粉のうち最も平均粒径が大きい膨張化黒鉛粉の含有率が、膨張化黒鉛粉（Ｅ）全体量に対して、５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。
【００５６】
なお、膨張化黒鉛粉の平均粒径及び粒径分布は、以下に述べる測定方法により測定される。
（膨張化黒鉛粉の平均粒径及び粒径分布の測定方法）レーザー式粒度測定機（セイシン企業（株）社製）を用い、マイクロソーティング制御方式（測定領域内にのみ測定対象粒子を通過させ、測定の信頼性を向上させる方式）により測定する。セル中に測定対象の膨張化黒鉛粉０．０１〜０．０２ｇが流されることで、測定領域内に流れてくる膨張化黒鉛粉に波長６７０ｎｍの半導体レーザー光が照射され、その際のレーザー光の散乱と回折が測定機にて測定されることにより、フランホーファの回折原理から、平均粒径及び粒径分布が計算され、その結果が表示される。
【００５７】
重合体（Ｓ）１００質量部に対する膨張化黒鉛粉（Ｅ）の含有量は、４０質量部〜７５０質量部、好ましくは５０質量部〜７００質量部、より好ましくは１００質量部〜５００質量部である。
膨張化黒鉛粉（Ｅ）の含有量が上記範囲の下限未満であれば、放熱構造体３１の熱伝導率向上の効果が低く、一方、上記範囲の上限を超えると、成形の際に放熱構造体３１の粘度が上昇し、シート化できなくなったり、シート化しにくくなる傾向がある。
【００５８】
（ＩＩＩ）  難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）
難燃性熱伝導無機化合物は、放熱構造体３１に難燃性を付与し、高温に晒されることによる発火を防ぐ効果があり、添加するのが望ましい。
本発明に用いることができる難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）は、難燃性で、かつ熱伝導性に優れた材料であれば、特に限定されることはなく、その具体例としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、２水和石膏、ホウ酸亜鉛、カオリンクレー、アルミン酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸アルミニウム、ドーソナイトなどが挙げられる。難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）の形状も特に限定されず、球状、針状、繊維状、鱗片状、樹枝状、平板状および不定形状のいずれでもよい。
【００５９】
上記した難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）の中でも、特に水酸化アルミニウムが好ましい。水酸化アルミニウムを用いることにより、放熱構造体３１に優れた難燃性を付与することができる。
水酸化アルミニウムとしては、通常、０．２μｍ〜１５０μｍ、好ましくは０．７μｍ〜１００μｍの粒径を有するものを使用する。また、１μｍ〜８０μｍの平均粒径を有するのが好ましい。平均粒径が１μｍ未満のものは放熱構造体３１の粘度を増大させ、また、同時に硬度も増大し、放熱構造体３１の形状追随性を低下させる虞がある。一方、平均粒径が８０μｍを超えるものは、放熱構造体３１の表面が荒れてしまい、高温で接着力が低下したり、高温で熱変形したりする虞がある。
【００６０】
放熱構造体３１に含有される難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）の含有量は、重合体（Ｓ）１００質量部に対して、４００質量部以下が好ましく、より好ましくは３５０質量部以下、さらに好ましくは３００質量部以下である。
難燃性熱伝導無機化合物（Ｂ）の含有量が上記範囲の上限を超えると、放熱構造体３１の硬度が増大し、形状追随性低下の問題が生じる。
【００６１】
（ＩＶ）その他
本発明の放熱構造体３１の前駆体には発泡剤を添加することもできる。発泡剤としては、熱分解性有機発泡剤（Ｄ）が好ましい。さらに、熱分解性有機発泡剤（Ｄ）としては、８０℃以上かつ２００℃以下の分解開始温度を有するものが好ましい。
そのような熱分解性有機発泡剤（Ｄ）の具体例としては、４，４’―オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）などが挙げられる。アゾジカルボアミドなどの熱分解開始温度が２００℃より高い有機発泡剤に後述する発泡助剤を一定量混合して熱分解開始温度を１００℃以上かつ２００℃以下とした発泡システムも同様に熱分解性有機発泡剤（Ｄ）とすることができる。
【００６２】
上記発泡助剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸と亜鉛華（酸化亜鉛のこと）の混合物、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸と亜鉛華の混合物、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸と亜鉛華の混合物、ステアリン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ラウリン酸カリウム、パルミチン酸カリウム、などが挙げられる。
【００６３】
熱分解性有機発泡剤（Ｄ）の使用量は、（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ａ１）１００重量部に対して、好ましくは０．８重量部以下、より好ましくは０．６重量部以下、さらに好ましくは０．４重量部以下、特に好ましくは０．３重量部以下である。このように熱分解性有機発泡剤（Ｄ）の使用量を前記の好ましい範囲とするほど、発泡セルの平均径を好ましい範囲に調節することができ、硬度と感圧接着性とのバランスに優れ、かつ形状追随性と感圧接着保持性に優れた放熱構造体３１を得ることができる。
【００６４】
以上が、放熱構造体３１の構造、組成に関する説明である。
【００６５】
次に、図２Ａ〜図２Ｈを参照して、図１に示された光電変換素子１０及び光電変換部材１の製造方法について説明する。この例では、本発明者等が先に出願した特願２００８−１５３３７９号明細書によって提案したＭＳＥＰ（Metal Surface-wave Excited Plasma）型プラズマ処理装置（下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えたものおよび備えないもののいずれか）を第１〜第８のプラズマ処理装置として使用し、これらのプラズマ処理装置をクラスター型に配置したシステムを用いた場合について説明する。
【００６６】
図２Ａに示すように、まず、ソーダガラスによって形成されたガラス基板１４上に、５Ｔｏｒｒ程度の低圧雰囲気で厚さ０．２μｍのナトリウムバリア層１６を形成する。
【００６７】
次に、図２Ｂに示すように、ナトリウムバリア層１６が形成されたガラス基板１４を、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えた第１のプラズマ処理装置に導き、第１の電極層２０として厚さ１μｍの透明電極（ＴＣＯ層）を形成する。第１のプラズマ処理装置では、Ｇａをドープすることによってｎ＋型ＺｎＯ層を形成している。Ｇａドープのｎ＋型ＺｎＯ層は、第１のプラズマ処理装置において、上段ガスノズルからＫｒおよびＯ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからＡｒ、Ｚｎ（ＣＨ３）２およびＧａ（ＣＨ３）３の混合ガスを、Ｋｒ及び酸素を含む雰囲気で生成されたプラズマ中に噴出させることによって、ナトリウムバリア層１６上に、ｎ＋型ＺｎＯ層をプラズマＣＶＤ成膜した。
続いて、ｎ＋型ＺｎＯ層（第１の電極層２０）上に、ホトレジストを塗布した後、ホトリソグラフィ技術を用いて、ホトレジストをパターニングする。ホトレジストをパターニングした後、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えた第２のプラズマ処理装置に導く。第２のプラズマ処理装置では、パターニングされたホトレジストをマスクとしてｎ＋型ＺｎＯ層を選択的にエッチングし、図２Ｃに示すように、第１の電極層２０を構成するｎ＋型ＺｎＯ層にナトリウムバリア層１６に達する開口部を形成する。第２のプラズマ処理装置におけるエッチングは、チャンバーに上段ガスノズルからＡｒガスを供給して、そのＡｒ雰囲気で生成されたプラズマ中に、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからＡｒ，Ｃｌ２，ＨＢｒの混合ガスをチャンバーに供給することによって行った。
開口部を有するｎ＋型ＺｎＯ層及び当該ｎ＋型ＺｎＯ層上にホトレジストを塗布した状態のガラス基板１４は下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えない第３のプラズマ処理装置に輸送され、第３のプラズマ処理装置において、Ｋｒ／Ｏ２プラズマ雰囲気でホトレジストをアッシング除去した。
【００６８】
ホトレジスト除去後、開口部を形成されたｎ＋型ＺｎＯ層（第１の電極層２０）を被着したガラス基板１４は下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えた第４のプラズマ処理装置に導入される。第４のプラズマ処理装置では、まず、開口部内及びｎ＋型ＺｎＯ層（第１の電極層２０）の表面に、ＳｉＣＮが絶縁層２０１としてプラズマＣＶＤにより形成された後、ｎ＋型ＺｎＯ層（第１の電極層２０）表面のＳｉＣＮが同じ第４のプラズマ処理装置内でエッチング除去される。この結果、ｎ＋ＺｎＯ層（第１の電極層２０）の開口部内にのみ絶縁層２０１が埋設される。第４のプラズマ処理装置内でのＳｉＣＮの成膜は、上段ガスノズルからＸｅおよびＮＨ３ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからＡｒ、ＳｉＨ４，ＳｉＨ（ＣＨ３）３の混合ガスをチャンバーに導入してＣＶＤ成膜することによって行い、次いで同じチャンバーにて導入ガスを切り替えて、上段ガスノズルからはＡｒガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからはＡｒとＣＦ４の混合ガスをチャンバーに導入してｎ＋型ＺｎＯ層（第１の電極層２０）表面のＳｉＣＮをエッチング除去する。
【００６９】
続いて、同じ第４のプラズマ処理装置内で、導入ガスを順次切り替えることによって、ｎｉｐ構造を有する発電積層体２２およびニッケル層２４が連続ＣＶＤにより形成される。図２Ｄに示すように、第４のプラズマ処理装置内では、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１、ｉ型ａ−Ｓｉ層２２２、ｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３、及びニッケル層２４が順次成膜される。具体的に説明すると、第４のプラズマ処理装置で、上段ガスノズルからはＡｒおよびＨ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからはＡｒ、ＳｉＨ４、およびＰＨ３の混合ガスをチャンバーに導入してｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１をプラズマＣＶＤ成膜し、次に、上段ガスノズルからは続けてＡｒおよびＨ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからのガスをＡｒ，ＳｉＨ４，ＰＨ３ガスからＡｒ＋ＳｉＨ４ガスに切り替えて導入することによって、ｉ型ａ−Ｓｉ層２２２を成膜し、さらに、上段ガスノズルからは続けてＡｒおよびＨ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからのガスをＡｒ，ＳｉＨ４ガスからＡｒ＋ＳｉＨ４＋Ｂ２Ｈ６ガスに置換することによって、ｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３を成膜し、次に、上段ガスノズルからは続けてＡｒおよびＨ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからのガスをＡｒ，ＳｉＨ４，Ｂ２Ｈ６ガスから、ＡｒとＮｉを含むガスの混合ガスに置換することによって、ニッケル層２４をＣＶＤ成膜する。このように同一のＭＳＥＰ型プラズマ処理装置において、導入ガスを順次切り替えることによって、６層の成膜・エッチングが行われるので、欠陥の少ない優れた膜を形成することが出来、同時に製造コストを大幅に引き下げることが可能となった。
【００７０】
ニッケル層２４及び発電積層体２２を搭載したガラス基板１４は第４のプラズマ処理装置からホトレジストコーター（スリット・コーター）に導かれ、ホトレジストが塗布された後、ホトリソグラフィ技術によってホトレジストにパターニングが施される。
【００７１】
ホトレジストのパターニング後、ニッケル層２４及び発電積層体２２を搭載したガラス基板１４は、パターニングされたホトレジストと共に、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えた第５のプラズマ処理装置に導かれる。第５のプラズマ処理装置では、ホトレジストをマスクとしてニッケル層２４及び発電積層体２２が選択的にエッチングされ、図２Ｅに示すように、第１の電極層２０に達するビアホール２２４が形成される。即ち、第５のプラズマ処理装置では、４層が連続的にエッチングされる。
【００７２】
具体的に説明すると、ニッケル層２４のエッチングは上段ガスノズルからＡｒおよびＨ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからプラズマ内に、Ａｒ，ＣＨ４の混合ガスを噴出させることによって行われ、引き続いて、上段ガスノズルからは続けてＡｒをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからはＡｒ＋ＨＢｒガスを噴出させることによって、ｎｉｐの３層からなる発電積層体２２のエッチングを行う。
【００７３】
第５のプラズマ処理装置内におけるエッチングによって、ニッケル層２４からｎ＋型ＺｎＯ層（第１の電極層２０）までを貫通して第１の電極層２０に達するビアホール２２４が形成されたガラス基板１４は、第５のプラズマ処理装置から前述の下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えない第３のプラズマ処理装置に移動され、上段ガスノズルからチャンバーに導入されたＫｒ／Ｏ２ガスの雰囲気で生成されたプラズマ内でホトレジストがアッシング除去される。
【００７４】
ホトレジスト除去後のガラス基板１４は下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えた第６のプラズマ処理装置に移され、図２Ｆに示すように、ニッケル層２４上に第２の電極層２６として、１μｍの厚さを有するＡｌ層が成膜される。Ａｌ層はビアホール２２４内にも成膜される。このＡｌ層の成膜は、上段ガスノズルからＡｒおよびＨ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートから、Ａｒ／Ｈ２雰囲気で生成されたプラズマ中にＡｒ＋Ａｌ（ＣＨ３）３ガスを噴出させることによって行われる。
【００７５】
続いて、第２の電極層２６のＡｌ層上に、ホトレジストが塗布された後、パターニングされ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えた第７のプラズマ処理装置内に導かれる。
第７のプラズマ処理装置では、上段ガスノズルからＡｒガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートから、Ａｒ雰囲気で生成されたプラズマ内に、Ａｒ＋Ｃｌ２ガスを噴出させることによって、Ａｌ層のエッチングが行われ、続いて、上段ガスノズルからＡｒおよびＨ２の混合ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートから、Ａｒ／Ｈ２雰囲気で生成されたプラズマ内に、Ａｒ＋ＣＨ４ガスを導入することによってニッケル層２４のエッチングが行われ、次いで上段ガスノズルからＡｒガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させつつ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからのガスをＡｒ＋ＨＢｒガスに切り替えて、ｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３と、ｉ型ａ−Ｓｉ層２２２の途中までとをエッチングする。この結果、図２Ｇに示すように、Ａｌ層（第２の電極層２６）表面からｉ型ａ−Ｓｉ層２２２の途中までに達する穴２２５が形成される。この工程も、同一のＭＳＥＰ型プラズマ処理装置を用い、ガスを順次切り替えることによって４層連続エッチングが行われ、処理時間とコストの大幅低減がなされる。
【００７６】
次いで、図２Ｇに示す素子を搭載したガラス基板１４は前述の下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えない第３のプラズマ処理装置に移動され、上段ガスノズルからチャンバーに導入されたＫｒ／Ｏ２ガスの雰囲気で生成されたプラズマによってホトレジストがアッシング除去される。
【００７７】
ホトレジストを除去されたＡｌ層を第２の電極層２６として含むガラス基板１４は下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートを備えた第８のプラズマ処理装置に導入され、ＳｉＣＮ膜をＣＶＤによって形成することによって、Ａｌ層（第２の電極層２６）上および穴２２５内にパッシベーション層２８が成膜され、図２Ｈに示すように、所望の光電変換素子１０が完成する。ＳｉＣＮの成膜は、上段ガスノズルからＸｅおよびＮＨ３ガスをチャンバーに供給してプラズマを発生させ、下段ガスノズルまたは下段ガスシャワープレートからＡｒ，ＳｉＨ４，ＳｉＨ（ＣＨ３）３ガスを噴出させることによって行われる。
ここで、ＳｉＣＮ膜の内部応力は、図３に示すように、例えばＳｉＨ（ＣＨ３）３ガスの濃度を調節することにより（すなわち、膜中のＣ含有量を調節することにより）、実質的に０にすることが可能である。ここで、ＳｉＣＮの組成としては、窒化珪素Ｓｉ３Ｎ４にＣを１０％弱含有（添加）させたものが最もよいが、２％〜４０％添加させてもよい。
【００７８】
さらに、ガードガラス１２上にガラス基板１４を固定し、パッシベーション層２８上に放熱構造体３１を取り付けることにより、光電変換部材１が完成する。
【００７９】
このように、第１の実施形態によれば、光電変換部材１は、第２の電極層２６上に、パッシベーション層２８を介して放熱構造体３１が取り付けられており、放熱構造体は、少なくとも一種の重合体（Ｓ）１００質量部に膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部を含有してなる。
そのため、光電変換部材１は従来よりも放熱特性に優れている。
また、第１の実施形態によれば、パッシベーション層２８がＳｉＣＮで構成されている。
そのため、先に述べたように、従来よりもさらに放熱特性を優れたものにでき、かつ終端水素の離脱を防止できる。
【００８０】
次に、第２の実施形態に係る光電変換部材１ａについて、図３を参照して説明する。
第２の実施形態に係る光電変換部材１ａは、第１の実施形態において、パッシベーション層２８上にヒートシンク３０を設け、ヒートシンク３０を覆うようにして放熱構造体３１を設けたものである。
なお、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第１の実施形態と異なる部分について説明する。
【００８１】
図３に示すように、光電変換部材１ａは、パッシベーション層２８上にＡｌ等の金属で構成されたヒートシンク３０を有し、さらに、ヒートシンク３０を覆うようにして放熱構造体３１が設けられている。
このように、放熱構造体３１とパッシベーション層２８の間にヒートシンク３０をさらに設け、ヒートシンク３０と放熱構造体３１で放熱部を構成してもよい。
このような構造とすることにより、放熱構造体３１のみを設ける場合と比べて、さらに放熱効率を高めることができる。
また、放熱構造体３１は前述のように成形性に優れるため、ヒートシンク３０の表面を図３に示すようにフィン形状に成形しても、容易にフィン形状に追従、密着する形でその表面を覆うことができる。
【００８２】
このように、第２の実施形態によれば、光電変換部材１ａは、第２の電極層２６上に、パッシベーション層２８を介して放熱構造体３１が取り付けられており、放熱構造体は、少なくとも一種の重合体（Ｓ）１００質量部に膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部を含有してなる。
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
また、第２の実施形態によれば、光電変換部材１ａは、放熱構造体３１とパッシベーション層２８の間にヒートシンク３０が設けられている。
そのため、第１の実施形態と比べてさらに放熱効率を高めることができる。
【００８３】
次に、第３の実施形態に係る光電変換部材１ｂについて、図４を参照して説明する。
第３の実施形態は、第２の実施形態において、発電積層体２２を、ａ−Ｓｉによって形成されたａ−Ｓｉ発電積層体２２ａと、μｃ−Ｓｉ（微結晶非晶質シリコン）によって形成されたμｃ−Ｓｉ発電積層体２２ｂの２層構造としたものである。
なお、第３の実施形態においては、第１の実施形態と同一の機能を果たす部分については同一の番号を付し、主に第１の実施形態と異なる部分について説明する。
【００８４】
図４に示すように、光電変換部材１ｂは、発電積層体２２が、ａ−Ｓｉによって形成されたａ−Ｓｉ発電積層体２２ａと、μｃ−Ｓｉ（微結晶非晶質シリコン）によって形成されたμｃ−Ｓｉ発電積層体２２ｂの２層構造になっている。
発電積層体２２ａは、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層２２１、ｉ型ａ−Ｓｉ層２２２、及びｐ＋型ａ−Ｓｉ層２２３を有し、この順番で第１の電極層２０上に積層されている。
一方、発電積層体２２ｂはｎ＋型μｃ−Ｓｉ層２２１ａ、ｉ型μｃ−Ｓｉ層２２２ａ、及びｐ＋型μｃ−Ｓｉ層２２３ａを有し、発電積層体２２ａ上にこの順番で積層され、かつｐ＋型μｃ−Ｓｉ層２２３ａがニッケル層２４と接している。
このように、光電変換部材１ｂは、μｃ−Ｓｉを用いて形成してもよいし、２層（以上の）構造としてもよい。
このような構造とすることにより、ａ−Ｓｉを用いた発電積層体２２ａでは吸収できなかった波長の太陽光をμｃ−Ｓｉを用いた発電積層体２２ｂが吸収するため、全体の発電効率をさらに高めることができる。
【００８５】
このように、第３の実施形態によれば、光電変換部材１ａは、第２の電極層２６上に、パッシベーション層２８を介して放熱構造体３１が取り付けられており、放熱構造体は、少なくとも一種の重合体（Ｓ）１００質量部に膨張化黒鉛粉（Ｅ）４０〜７５０質量部を含有してなる。
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
また、第３の実施形態によれば、光電変換部材１ａは、発電積層体２２が、ａ−Ｓｉによって形成されたａ−Ｓｉ発電積層体２２ａと、μｃ−Ｓｉ（微結晶非晶質シリコン）によって形成されたμｃ−Ｓｉ発電積層体２２ｂの２層構造になっている。
そのため、ａ−Ｓｉを用いた発電積層体２２ａでは吸収できなかった波長の太陽光をμｃ−Ｓｉを用いた発電積層体２２ｂが吸収し、第１の実施形態と比べて全体の発電効率をさらに高めることができる。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。
種々の材料を用いて本実施形態に係る放熱構造体３１と同じ材料の放熱シートを作製し、放熱特性を評価した。
【００８７】
＜試料の作製＞
まず、以下の手順で９種類の試料を作製した。
【００８８】
（実施例１）
まず、重合体（Ｓ）として広野化学工業株式会社製のプレポリマーであるユーロックＴ２００４（分子量：Ｍｗ＝２５万）を１２０℃で電子天秤を用いて１００重量部計量し、
、さらに、膨張化黒鉛粉（Ｅ）として伊藤黒鉛工業株式会社製ＥＣ−５０（平均粒径２５０μｍ）を１６０重量部計量し、混合した。
次に、混合物をホバート容器に投入し、７０℃にて回転数３で３０分攪拌して粉体を得た。
次に、粉体をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルムで挟み込んで、フィルムの上からロールに通すことによって、粉体を縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×高さ１ｍｍのシート状に成形した。
【００８９】
（実施例２）
膨張化黒鉛粉（Ｅ）を５０重量部とした他は実施例１と同じ条件で試料を作製した。
【００９０】
（実施例３）
膨張化黒鉛粉（Ｅ）を４００重量部とした他は実施例１と同じ条件で試料を作製した。
【００９１】
（実施例４）
膨張化黒鉛粉（Ｅ）を７００重量部とした他は実施例１と同じ条件で試料を作製した。
【００９２】
（実施例５）
重合体（Ｓ）としてユーロックＴ２００４を９０重量部、和光純薬株式会社製２ＥＨＡ（アクリル酸2-エチルヘキシル、ＣＨ２：ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３＝184.28）を１０重量部、化薬アクゾ株式会社製カヤレン６−７０（１．６−ビス-（1-ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサン）を１重量部計量して混合したものを用い、膨張化黒鉛粉（Ｅ）を１６０重量部とし、２ＥＨＡを重合させるためにオーブンで１５０℃に加熱した他は実施例１と同じ条件で試料を作製した。
【００９３】
（比較例１）
膨張化黒鉛粉（Ｅ）を８００重量部とした他は実施例１と同じ条件で試料を作製した。
【００９４】
（比較例２）
膨張化黒鉛粉（Ｅ）を３０重量部とした他は実施例１と同じ条件で試料を作製した。
【００９５】
（比較例３）
膨張化黒鉛粉（Ｅ）の代わりに伊藤黒鉛工業株式会社製のリンペン状黒鉛（平均粒径５μｍ）を１６０重量部加えた他は実施例１と同じ条件で試料を作製した。
【００９６】
（比較例４）
実施例１と同じ寸法のグラファイトを用意した。
【００９７】
各試料の組成を表１に示す。
【００９８】
【表１】
0005540431.tif 000002
【００９９】
＜放熱特性試験＞
次に、以下の手順で作製した試料の放熱特性を評価した。
まず、作製した試料の上に発熱部として、坂口電熱株式会社マイクロセラミックヒータＭＳ−５（１００Ｗ、１００Ｖ、寸法２５ｍｍ×２５ｍｍ）を張り付け、発熱部にスライダックを接続した。
次に、スライダックを４０Ｖで固定し、６０秒経過後のヒータ表面の最高温度を測定した。即ち、最高温度が低いほうが、より熱がシート上を移動し、放射により放熱した（放熱特性に優れている）ことを意味する。ここでは１００℃以下のものを放熱特性が優れているとみなした。
【０１００】
各試料の放熱特性試験結果を表２に示す。
【０１０１】
【表２】
0005540431.tif 000003
【０１０２】
表２より、実施例１〜５はいずれもヒータ表面の最高温度が１００℃以下であり、放熱特性に優れていることが分かった。
一方、比較例１〜４の試料はいずれも最高温度が１００℃を超えており、実施例よりも放熱特性に劣ることが分かった。
以上の結果より、本実施形態に係る放熱構造体は放熱特性に優れていることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
上に述べた実施形態では、ｎｉｐ構造の発電積層体２２を１層または２層堆積した場合について説明したが、本発明は何らこれに限定されることはなく、例えば３層以上の発電積層体を堆積した構造としても良い。
【符号の説明】
【０１０４】
１                        光電変換部材
１０                      光電変換素子
１２                      ガードガラス
１４                      ガラス基板
１６                      ナトリウムバリア層
２０                      第１の電極層（ｎ＋型ＺｎＯ層）
２２                      発電積層体
１００                    基体
２２１                    ｎ＋型ａ−Ｓｉ層
２２２                    ｉ型ａ−Ｓｉ層
２２３                    ｐ＋型ａ−Ｓｉ層
２４                      ニッケル層（Ｎｉ層）
２６                      第２の電極層（Ａｌ層）
２８                      パッシベーション層（ＳｉＣＮ層）
２０１                    絶縁層（ＳｉＣＮ層）
２２４                    ビアホール
２２４ａ                  ＳｉＯ２層
３１                      放熱構造体
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
0005540431.tif 000008
【図２Ｅ】
0005540431.tif 000009
【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図３】
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【図４】
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