(57)【要約】【課題】光透過性を有するとともに透過像を不鮮明にすることが可能な薄膜太陽電池モジュールを得ること。【解決手段】透光性基板の一面上に透明導電膜からなる第１電極と半導体膜からなる光電変換層と導電性膜からなる第２電極（裏面電極２３）とをこの順で含む多層膜が第１方向（直列接続方向に直角な方向）に沿って分割された複数の薄膜太陽電池セルが前記第１方向と異なる第２方向（直列接続方向１４）において電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールであって、前記薄膜太陽電池セルは、前記第２電極の表面から前記第２電極と前記光電変換層とを厚み方向に貫通して前記第１電極に達して前記薄膜太陽電池セルの面方向において直線状を呈する開口３１が複数配列され、前記開口の幅が３５μｍ以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板の一面上に透明導電膜からなる第１電極と半導体膜からなる光電変換層と導電性膜からなる第２電極とをこの順で含む多層膜が第１方向に沿って分割された複数の薄膜太陽電池セルが前記第１方向と異なる第２方向において電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールであって、
前記薄膜太陽電池セルは、前記第２電極の表面から前記第２電極と前記光電変換層とを厚み方向に貫通して前記第１電極に達して前記薄膜太陽電池セルの面方向において直線状を呈する開口が複数配列され、
前記開口の幅が３５μｍ以下であること、
を特徴とする薄膜太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１方向が、四角形状を有する前記透光性基板において対向する二対の辺のうちの一方の対の辺に沿った方向であり、
前記第２方向が、四角形状を有する前記透光性基板において対向する二対の辺のうちの他方の対の辺に沿った方向であり、
前記開口の延伸方向が、前記第２方向に対して３０度〜６０度の範囲で傾いていること、
を特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の開口として、前記薄膜太陽電池セルの面方向においてそれぞれ異なる２種類以上の方向に延伸した開口が混在すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記開口の延伸方向が前記第２方向に対して傾く方向は、前記第２方向における一定距離ごとに前記第２方向に対して反対側に変わること、
を特徴とする請求項３に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項５】
透光性基板の一面上に透明導電膜からなる第１電極と半導体膜からなる光電変換層と導電性膜からなる第２電極とをこの順で含む多層膜が第１方向に沿って分割された複数の薄膜太陽電池セルが前記第１方向と異なる第２方向において電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールに、光透過用の開口を形成する薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第２電極の表面から前記第２電極と前記光電変換層とを厚み方向に貫通して前記第１電極に達して前記薄膜太陽電池セルの面方向において直線状を呈する前記開口を前記薄膜太陽電池セルに複数配列して形成し、
前記開口の幅を３５μｍ以下とすること、
を特徴とする薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第１方向が、四角形状を有する前記透光性基板において対向する二対の辺のうちの一方の対の辺に沿った方向であり、
前記第２方向が、四角形状を有する前記透光性基板において対向する二対の辺のうちの他方の対の辺に沿った方向であり、
前記開口の延伸方向を、前記第２方向に対して３０度〜６０度の範囲で傾けること、
を特徴とする請求項５に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記複数の開口として、前記薄膜太陽電池セルの面方向においてそれぞれ異なる２種類以上の方向に延伸した開口を混在させて形成すること、
を特徴とする請求項５または６に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記開口の延伸方向が前記第２方向に対して傾く方向を、前記第２方向における一定距離ごとに前記第２方向に対して反対側に変えること、
を特徴とする請求項７に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法に関し、特に、光透過性を有する薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板上に薄膜の電極や光電変換膜を積層した薄膜太陽電池が製造されている。このような薄膜太陽電池は、ガラス基板上に、ＺｎＯやＳｎＯ２などからなる透明電極膜、Ｓｉ等の半導体膜、ＡｇやＡｌ等からなる裏面電極膜を積層することにより構成された太陽電池セルが、充填材と合わせガラスなどで封止され、ガラス基板側から太陽光を取り込む構造となっている。通常、ガラス基板上の積層膜は、レーザースクライブにより該ガラス基板の辺に平行な短冊状の多数の太陽電池セルに分離され、かつ多数の太陽電池セルが電気的に直列接続されている。
【０００３】
このような構造の薄膜太陽電池セルでは、光電変換膜や裏面電極膜が可視光を透過しない。しかし、近年は薄膜太陽電池を窓等に配置して使用することを目的として、ある程度の可視光を薄膜太陽電池自体が透過することが求められている。このため、薄膜太陽電池における透光性を向上させるために、薄膜太陽電池セルに開口が設けられた薄膜太陽電池が製造されている。この開口の形成方法としては、レーザ光を照射することにより光電変換膜や裏面電極膜を除去して形成する方法が一般的であるが、これ以外にもサンドブラストによる方法も提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。また、従来の透光性を有する太陽電池では、太陽電池を透過して見える像（透過像）が鮮明であることを前提に作製されている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０２６０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２８７２号公報
【特許文献３】国際公開第２００４/０６４１６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、薄膜太陽電池を窓として使用する場合などは、プライバシーの観点から薄膜太陽電池を透過して見える像が不鮮明であることが必要な場合もある。このような用途では採光の目的で外光の透過は必要であるが、透過光は薄膜太陽電池が構成する窓で散乱され、透過光による像が判別できないことが要求される。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光透過性を有するとともに透過像を不鮮明にすることが可能な薄膜太陽電池モジュールおよびそ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】
【０００７】
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モジュールは、透光性基板の一面上に透明導電膜からなる第１電極と半導体膜からなる光電変換層と導電性膜からなる第２電極とをこの順で含む多層膜が第１方向に沿って分割された複数の薄膜太陽電池セルが前記第１方向と異なる第２方向において電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールであって、前記薄膜太陽電池セルは、前記第２電極の表面から前記第２電極と前記光電変換層とを厚み方向に貫通して前記第１電極に達して前記薄膜太陽電池セルの面方向において直線状を呈する開口が複数配列され、前記開口の幅が３５μｍ以下であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光透過性を有するとともに透過像を不鮮明にすることが可能な薄膜太陽電池が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池モジュールをガラス基板側から見た平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池モジュールを構成する薄膜太陽電池セルの短手方向（直列接続方向）における断面構造およびその境界部の断面構造を説明する図であり、図１の線分Ａ−Ａ’における要部断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる開口のパターンを示す平面図であり、セルをガラス基板側から見た図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかるセルにおける透過光の光路を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかるセルにおける、開口幅（μｍ）、開口率（％）と平均散乱角（ｄｅｇ）との関係を示す特性図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１にかかるセルにおける、光透過率と透過光の内の散乱光の割合との関係を示す特性図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１において、開口幅、開口率を変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。
【図８】図８は、円形開口を縦横方向に等ピッチで点状に配列させた開口パターンを示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１において、開口幅、開口率を変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１における開口のパターンを形成する加工装置の構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１において、直列接続の方向においてライン毎の分断部が同じ位置にある開口のパターンを示す平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１において、直列接続の方向においてライン毎の分断部が異なる位置にある開口のパターンを示す平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２にかかる開口パターンを示す平面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２において、開口幅、開口率を変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態３にかかる開口パターンを示す平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態３において、開口幅Ｗおよび開口ピッチＰを変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態３における開口のパターンを形成する加工装置の構成を示す模式図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態４にかかる開口パターンを示す平面図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態４にかかる他の開口パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる薄膜太陽電池モジュール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、以下に示す図面においては、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。また、平面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付す場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる薄膜太陽電池モジュール（以下、モジュールと呼ぶ場合がある）１０をガラス基板１１側から見た平面図である。図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）１２の短手方向（セル１２の直列接続方向１４）における断面構造およびその境界部の断面構造を説明する図であり、図１の線分Ａ−Ａ’における要部断面図である。
【００１２】
図１および図２に示すように、実施の形態１にかかるモジュール１０は、透光性基板１１としてのガラス基板（以下、ガラス基板１１と呼ぶ場合がある）の一面上に形成された、長手方向をガラス基板１１と同方向とする短冊状（矩形状）のセル１２を複数備え、これらのセル１２がセルの分離境界部分でもある直列接続部１３で電気的に直列に接続された構造を有する。セル１２は、図２に示すようにガラス基板１１、ガラス基板１１上に形成され第１電極層となる透明電極２１、透明電極２１上に形成される薄膜半導体層である光電変換層２２、光電変換層２２上に形成され第２電極層となる裏面電極２３、が順次積層された構造を有するスーパーストレート構造の薄膜太陽電池セルである。そして、セル１２は、ガラス基板１１上においてセル１２の短手方向において複数に分割されて並列に配列されるとともに、直列接続部１３により電気的に直列接続された構造となっている。
【００１３】
図１に示すように、セル１２の直列接続方向１４がセル１２の短手方向と平行な方向とされている。すなわち、直列接続方向１４に直角な方向１５は、四角形状を有するガラス基板１１において対向する二対の辺のうちの長手方向に沿った辺に沿った方向であり、直列接続方向１４が、四角形状を有する前記透光性基板において対向する二対の辺のうちの短手方向に沿った辺に沿った方向である。
【００１４】
ガラス基板１１上に形成された透明電極２１には、ガラス基板１１の長手方向と略平行な方向に延伸するとともにガラス基板１１に達するストライプ状の第１の溝（スクライブ線）２４が形成されている。この第１の溝２４の部分に光電変換層２２が埋め込まれることで、透明電極２１が隣接するセル１２に跨るようにセル１２毎に分離されて形成されている。
【００１５】
また、透明電極２１上に形成された光電変換層２２には、第１の溝２４と異なる箇所においてガラス基板１１の長手方向と略平行な方向に延伸するとともに透明電極２１に達するストライプ状の第２の溝（スクライブ線）２５が形成されている。この第２の溝２５の部分に裏面電極２３が埋め込まれることで、裏面電極２３が隣接するセル１２の透明電極２１に接続される。そして、該透明電極２１が隣接するセル１２に跨っているため、隣り合う２つのセル１２の一方の裏面電極２３と他方の透明電極２１とが電気的に接続されている。このように、セル１２の透明電極２１が、隣接するセル１２の裏面電極２３と接続することによって、隣接するセル１２が電気的に直列接続している。
【００１６】
また、裏面電極２３および光電変換層２２には、スクライブ線２４およびスクライブ線２５とは異なる箇所で、透明電極２１に達するストライプ状の第３の溝（スクライブ線）２６が形成されて、各セル１２が分離されている。スクライブ線２４、２５、２６は、レーザを膜に照射して膜の一部を除去することにより形成され、その幅は５０μｍ〜１００μｍである。
【００１７】
透光性基板１１としては、透光性を有する絶縁基板が用いられる。このような透光性基板１１には、通常は透過率の高い材質が用いられ、例えば可視から近赤外領域までの吸収が小さいガラス基板が使用される。ガラス基板としては無アルカリガラス基板を用いてもよく、また、安価な青板ガラス基板を用いてもよい。ただし、透光性基板１は必ずしもガラスである必要はなく、光を透過する絶縁性基板であれば、樹脂等の基板を用いることも可能である。
【００１８】
透明電極２１は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Indium  Tin  Oxide）、酸化錫（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）を添加した膜などの透光性導電膜の薄膜によって構成される。また、透明電極２１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）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。ＳｎＯ２は、たとえばＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法により成膜される。また、ＺｎＯはスパッタリング法により成膜される。
【００１９】
光電変換層２２は、ｐｉｎ接合を有し、入射する光により発電を行って光起電力を発生させる薄膜半導体層が１層以上積層されて構成されるシリコン系、化合物系等の半導体光電変換層である。このような光電変換層２２は、たとえばＣＶＤにより成膜される非晶質シリコン（Ｓｉ）薄膜または非晶質シリコン（Ｓｉ）と微結晶シリコン（Ｓｉ）との積層薄膜等から構成される。
【００２０】
裏面電極２３は、導電性薄膜からなり、光反射特性が大きく、導電率が高い程好ましい。裏面電極２３は、可視光の反射率の高い銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）もしくはパラジウム（Ｐｄ）などの金属材料、またはこれらの合金、またはこれらの窒化物、酸化物などの薄膜により形成することができる。裏面電極２３は、光電変換層２２で吸収されなかった光を反射して再度光電変換層２２に戻すため、光電変換効率の向上に寄与する。このような裏面電極２３は、たとえばスパッタリング法により成膜される。
【００２１】
さらに、図示されていないがこれらの構造は、光透過性のある充填材を充填し、耐候性フィルムやガラスで封止されている。
【００２２】
このように構成されたセル１２では、ガラス基板１１側が受光面側となり、ガラス基板１１側から入射した太陽光は透明電極２１を透過して光電変換層２２に吸収され、発生した電荷が透明電極２１と裏面電極２３に分かれて向かい、これらの電極間に電圧を生じさせる。
【００２３】
このような薄膜太陽電池を窓や採光に利用する場合は、セル１２の光電変換層２２と裏面電極２３に開口を形成する必要がある。ガラス基板１１側から入射した太陽光は、一部が光電変換層２２で吸収され、光電変換層２２で吸収されなかった太陽光は裏面電極２３で反射または吸収されるため、薄膜太陽電池を透過しない。このため、開口を形成しなければ、セル１２の受光面と反対側の裏面まで透過する光の通路はスクライブ線２６のみである。スクライブ線２６に入射した太陽光は、そのままセル１２の裏面側に透過する。しかし、セル１２の幅が数ｍｍであるのに対して、スクライブ線２６の幅は５０μｍ〜１００μｍである。セル１２全体としての太陽光の透過率は、スクライブ線２６の開口率で決まり、１％〜２％以下である。
【００２４】
そこで、実施の形態１にかかるセル１２においては、セル１２の裏面側に太陽光を透過させるために、セル１２を構成する光電変換層２２と裏面電極２３とに、これらを厚み方向に貫通する直線状の開口３１を形成している。図３は、実施の形態１にかかる開口３１のパターンを示す平面図であり、セル１２をガラス基板１１側から見た図である。
【００２５】
図３に示すように、直線状の開口３１は、セル１２の面方向において直列接続方向１４と平行な方向に延伸して形成されている。また、直線状の開口３１は、セル１２の面方向において直列接続方向１４（セル１２の幅方向）と略直角方向に同じピッチＰで並列して形成されている。ここで、直線状の開口３１のピッチＰは、直列接続方向１４（セル１２の長手方向）と略直角方向において隣接する２つの開口３１の中心位置間の間隔である。
【００２６】
また、図３に示すように、セル１２の面方向において直列接続方向１４と平行な方向、すなわち直線状の開口３１の長手方向において隣接する開口３１の間には、分断部３２が設けられている。分断部３２は、直列接続方向１４において等間隔に複数設けられている。したがって、線状の開口３１は直列接続方向１４において、複数に分割されている。これは、セル１２において、裏面電極２３を直線状の開口３１の幅方向、すなわちセル１２の長手方向において電気的に接続させるためである。この分断部３２が無い場合には、隣接する開口３１を分断する欠陥が存在するとその開口３１にはさまれた領域で直列接続方向１４に電流が流れなくなり、その部分のセル１２が機能しなくなる。したがって、開口３１はセル幅内で複数あることが好ましい。本実施の形態ではセル幅内で３箇所程度形成している。
【００２７】
開口３１は、図２のセル１２のガラス基板１１側からレーザ光を照射することによって形成されている。レーザは、たとえばＮｄ：ＹＶＯ４レーザの第２高調波からなる波長５３２ｎｍのパルスグリーンレーザを用いることができる。ガラス基板１１側から照射したレーザを光電変換層２２に集光させることにより、光電変換層２２と裏面電極２３とをレーザ光の円形のスポット形状で部分的に除去する。波長５３２ｎｍのレーザ光は、ガラス基板１１と透明電極２１とを透過し、光電変換層２２と裏面電極２３で吸収され、照射部のこれらの膜が熱により除去される。
【００２８】
レーザの円形のスポット形状のサイズは、たとえばレーザを集光する光学系（後述するビーム形状調整手段５３や集光手段８６）、１パルスのパワーなどにより決定される。パルスレーザはレーザパルスが一定時間毎に放出されるため、レーザを照射しながら、各層の成膜後のガラス基板１１を直列接続方向１４に移動させることにより、図３に示すように円形の開口が一部を重ねてつながった直線状の開口３１を形成することができる。
【００２９】
図４は、実施の形態１にかかるセル１２における透過光の光路を示す断面図である。図４では、開口３１が形成されたセル１２にガラス基板１１側から入射した太陽光の進む方向を示している。開口３１は裏面電極２３と光電変換層２２とが厚み方向に貫通するように除去されて構成されている。そして、ガラス基板１１側からセル１２に入射した太陽光のうちセル１２の面方向において開口３１に対応する領域に入射した入射光４１は、ガラス基板１１と透明電極２１とを透過した後、開口３１を通ってセル１２の裏面側に出射する。
【００３０】
ここで、直線状の開口３１の開口幅Ｗが小さい場合、透過光４２は光の回折により開口３１の直線と垂直な面内に拡散する。図５は、実施の形態１にかかるセル１２における、開口幅（μｍ）、開口率（％）と平均散乱角（ｄｅｇ）との関係を示す特性図である。図５では、光の波長を０．５μｍとして、直線状の開口３１と開口幅Ｗを変えて開口パターンを形成した場合について、平均散乱角を計算した結果を示している。各開口パターンにおいて、直線状の開口３１のピッチＰはそれぞれの開口パターン内において一定とした。平均散乱角は、広がり角４３の平均値である。広がり角４３は、セル１２（ガラス基板１１）の面方向と垂直な方向からの透過光４２の傾斜角である。また、開口幅ＷとピッチＰとを変えることにより、セル１２の面積に対する直線状の開口３１の開口率を２０％、３３％、５０％に変えて、平均散乱角を計算した。
【００３１】
平均散乱角（広がり角４３の平均値）は、開口幅Ｗが小さくなると大きくなる傾向がある。したがって、開口幅Ｗを小さくする程、セル１２を透過して見た透過像が不鮮明になることが予想される。一方、広がって散乱する光の割合が多い程、セル１２を透過して見た透過像は不鮮明になることも予想される。
【００３２】
図６は、実施の形態１にかかるセル１２における、光透過率と透過光の内の散乱光の割合との関係を示す特性図である。セル１２にガラス基板１１側から入射した光の光透過率は、開口３１の開口率に比例する。開口３１の開口率に比例する。したがって、開口率を調整することにより、所望の光透過率を調整できる。図６では、光の波長を０．５μｍとして、開口幅を２０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、１５０μｍの４条件として、開口３１のピッチＰを変えることにより開口率を変えて光透過率を変化させ、光透過率と散乱光の割合を計算した結果を示している。散乱光の割合はほぼ開口率により決定され、開口幅Ｗに依存しない。したがって、開口率が小さい程、セル１２を透過して見た像は見えにくくなることが予想される。
【００３３】
そこで、目的とするセルを透過して見た透過像が不鮮明になる条件を調べるため、開口率、開口幅Ｗを変えたセル１２のサンプルを複数作製して、透過像の視認評価を行った。各サンプルにおいて、開口３１は等しいピッチＰで形成した。開口幅Ｗは、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、５０μｍの４条件とした。そして、セル１２の面積に対する開口３１の開口率が１０％〜６０％の範囲となるようにピッチＰを変えて、複数のサンプルを作製した。各サンプルの開口３１の開口幅Ｗ、ピッチＰ、開口率の詳細を図７に示す。図７では、（開口幅）×（開口のピッチ）でサンプルを表示している。図７は、実施の形態１において、開口幅、開口率を変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。
【００３４】
なお、開口３１の開口形状は、図３に示すように円形の開口を重ねてつなげた形状となっており、開口幅Ｗとしては開口幅の平均値を示す。また、比較のために、図８に示すように直径３５μｍの円形開口１０１をセル１２の面方向において縦横方向に等しく４６μｍピッチで点状に配列させた比較サンプルの太陽電池セルも作製した。図８は、円形開口１０１を縦横方向に等しいピッチで点状に配列させた開口パターンを示す平面図である。比較サンプルの太陽電池セルは、開口３１の代わりに円形開口１０１を有すること以外は、上記のサンプルのセル１２と同じ構成を有する。また、同様に、５０μｍの円形開口１０１を縦横方向に等しく９０μｍピッチで点状に配列させた比較サンプルの太陽電池セルも作製した。比較サンプルにおける開口の詳細を図７に併せて示す。
【００３５】
太陽電池セルを透過して見る認識対象として、線幅およびその間隔がそれぞれ２ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍの３条件のラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）パターンを用意した。そして、サンプルからＬ＆Ｓパターンまでの距離を０．５ｍ、１ｍとしてサンプルを透過して見たときにこれらのＬ＆Ｓパターンが目視で分離して見えるかどうかを調べた。視認評価は、開口３１の長手方向を上下方向に配置して、Ｌ＆Ｓパターンの長手方向を開口３１の長手方向と平行に置いて行った。その結果を、図７に併せて示す。
【００３６】
図７に示すように、開口幅Ｗが３０μｍ、３５μｍの直線状の開口３１を形成したサンプルにおいては、サンプルからＬ＆Ｓパターンまでの距離を距離０．５ｍとし、開口率を６０％としても、セル１２を透過して見た透過像が解像できないことがわかった。一方、開口幅Ｗが５０μｍの直線状の開口３１を形成したサンプルにおいては、サンプルからＬ＆Ｓパターンまでの距離を１ｍとすると一部のサンプルを除いて透過像が解像できなくなるが、サンプルからＬ＆Ｓパターンまでの距離を０．５ｍとすると１０ｍｍのＬ＆Ｓパターンの透過像が解像できる。
【００３７】
また、点状の開口１０１を形成した比較サンプルでは、コントラストは悪化するものの１ｍの距離ですべてのＬ＆Ｓパターンの透過像が解像できることが判明した。これは、開口の形状が点状の場合には、光は散乱されるが、散乱光がセル１２の面方向における全方向に均等に散乱され、散乱しない光の作る透過像の判定に影響を与えにくいためである。このため、透過像を判別しにくくするためには、直線状の開口３１の方が点状の開口１０１より有効である。
【００３８】
さらに、上記において作製したサンプルを用いて、人の顔の判別についても視認評価試験を実施した。図９にその結果を示す。図９は、実施の形態１において、開口幅、開口率を変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。ここでは、サンプルから人の顔までの距離を０．５ｍ、１ｍ、２ｍ、３ｍとしてサンプルを透過して見たときに、サンプルを透過して見える人の顔が判別できるかどうかを調べた。視認評価は、開口３１の長手方向を上下方向に配置して行った。図９においては、人の顔の目鼻口等が判別できない場合には「×」、人の顔の目鼻口等は判別できるが誰であるかを判別できない場合には「△」、人の顔の目鼻口等が判別できて誰であるかを判別できる場合には「○」として表示している。
【００３９】
図９から、５０ｃｍの距離でも誰であるかを判別できないことを必要条件とすると、開口幅Ｗを３５μｍ以下にする必要があることが分かる。さらに、開口幅Ｗが３５μｍ以下であれば、ピッチＰを開口幅Ｗの２倍としても（開口率５０％）、顔で誰かを判別ができない。また、２５μｍ以下になるレーザによる加工では透明電極に熱による損傷を与えずに膜を除去することが難しくなるため、開口幅Ｗの下限は２５μｍである。
【００４０】
また、薄膜太陽電池が窓などに設置される場合は、図１に示したモジュール１０の外形の長辺を上下方向として設置される場合もある。そこで、開口３１の長手方向を水平方向として、開口３１の長手方向を上下方向した場合と同様の試験を行った。その結果、開口３１の長手方向を上下方向した場合と同様の結果が得られた。
【００４１】
このような実施の形態１にかかるモジュール１０は、開口３１以外は従来の技術と同様の方法により作製される。以下では、シリコン系の集積型の薄膜太陽電池モジュール１０を例に簡単に作製方法について述べるが、他の化合物系（例えばＣｄＴｅ、ＣＩＧＳ）の集積型薄膜太陽電池に関しても本実施の形態で示される光透過散乱構造を適用することができる。
【００４２】
次に上記モジュールの製造方法について説明する。まず、ガラス基板１１の一面上に例えばスパッタリング法により、透光性を有する電性膜（透明導電性膜）からなる透明電極２１として、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）系の透明電極２１を形成する。つぎに、この透明電極２１をレーザースクライブ等の方法により分離して、モジュール１０を構成する複数のセル１２を形成する領域に分離する。透明電極２１の分離は、たとえばレーザースクライブにより、ガラス基板１１の長手方向と略平行な方向に延伸するとともにガラス基板１１に達するストライプ状の第１の溝（スクライブ線）２４を透明電極２１に形成することにより行う。なお、ガラス基板１１における透明電極２１の形成面にテクスチャ構造を形成してもよい。
【００４３】
つぎに、ガラス基板１１において透明電極２１がパターニングされた面に、半導体膜からなる光電変換層２２を例えばＣＶＤ法により形成する。この光電変換層２２は、第１導電層、光電変換層、第２導電層がこの順で積層されて構成される単位構成を少なくとも１つ以上含んでいる。
【００４４】
つぎに、この光電変換層２２にレーザースクライブ等の方法により分離溝を形成することにより、一部に透明電極２１が露出するように光電変換層２２を分離する。光電変換層２２は、たとえばレーザースクライブにより、第１の溝２４と異なる箇所においてガラス基板１１の長手方向と略平行な方向に延伸するとともに透明電極２１に達するストライプ状の第２の溝（スクライブ線）２５を光電変換層２２に形成することにより行う。
【００４５】
つぎに、例えば金属電極（例えばＡｇ膜）からなる裏面電極２３をガラス基板１１における光電変換層２２の形成面に成膜する。この裏面電極２４は、光電変換層２２に形成された第２の溝（スクライブ線）２５にも埋設されることにより、この第２の溝（スクライブ線）２５を介して該第２の溝（スクライブ線）２５の下部の透明電極２１と電気的に接続される。
【００４６】
つぎに、光電変換層２２と裏面電極２３とをレーザースクライブ等の方法により複数のセル１２に分離する。この分離は、第１の溝（スクライブ線）２４および第２の溝（スクライブ線）２５とは異なる箇所で、透明電極２１に達するストライプ状の第３の溝（スクライブ線）２６を裏面電極２３および光電変換層２２に形成することにより行う。これにより、隣り合うセル１２同士が電気的に直列接続した構造が得られる。
【００４７】
つぎに、ガラス基板１１の外周部での電気的な絶縁を確保するために、ガラス基板１１の面方向における外周縁部の透明電極２１、光電変換層２２および裏面電極２３をレーザーやサンドブラスト処理で除去する。
【００４８】
つぎに、セル１２の裏面側に太陽光を透過させるために、セル１２を構成する光電変換層２２と裏面電極２３とに、これらを厚み方向に貫通する直線状の開口３１を形成する。図１０は、実施の形態１における開口３１のパターンを形成する加工装置の構成を示す模式図である。
【００４９】
以下、図１０に示す加工装置を用いた開口３１の形成方法について説明する。まず、上記のようにして薄膜の積層構造が形成されたガラス基板１１を、直行するＸ方向およびＹ方向への移動が可能な保持部であるステージ５８上に、ガラス基板１１側を上にして、ガラス基板１１の短手方向をＸ方向に平行にして設置する。図示していないが、ステージ５８は、ガラス基板１１における薄膜の形成面を下に向けて、ガラス基板１１の外周部とガラス基板１１の面方向における内部側の限られた領域のみでガラス基板１１を支持し、レーザで加工される薄膜面がステージ５８と接触しない構造となっている。
【００５０】
レーザ発振器５１は波長５３２ｎｍのパルスレーザ発振器であり、ＹＡＧ或いはＮｄ：ＶＹＯ４等の第２高調波を用いてパルスビームを出射する。レーザ発振器５１から出射されたレーザ光５７は、減衰器５２、ビーム形状調整手段５３、ビーム分割手段５４、ミラー５５、ビーム集光手段５６を通って、ガラス基板１１の膜面に複数個の円形のビームスポットを集光させる。減衰器５２は、レーザ発振器５１から出射されたレーザ光５７のレーザパワーを所定の値に設定する。ビーム形状調整手段５３は、レーザ光５７のビーム形状の修正やビーム径の調整を行う。ここでは、ビーム形状調整手段５３は、ビームエキスパンダを用いてビーム径を拡大している。
【００５１】
ビーム分割手段５４は、レーザ光５７を複数の等ピッチで配列した円形のスポットに分割する。ビーム分割手段５４は、複数の開口からなるマスクにより構成してよいが、レーザパワーを有効に使うためには回折光学素子（ＤＯＥ：Digital  Optics  Elements）等の光学回折素子を用いることが好ましい。ビーム集光手段５６は、凸レンズ或いは組みレンズからなり、ビーム分割手段５４で分割されてミラー５５で反射されたレーザ光５７を縮小転写し、所定のピッチと径からなるビームスポット列をガラス基板１１の膜面上に形成する。
【００５２】
つぎに、ステージ５８をＸ方向に移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）させながら、レーザ光５７をガラス基板１１の膜面上に照射することにより、図３に示す複数の直線状の開口３１をガラス基板１１の短手方向と平行な方向に形成する。そして、所定のピッチでステージ５８をＹ方向に送りながら、レーザ光５７のＸ方向スキャンを往復して行うことにより、ガラス基板１１の面方向の全面に、ガラス基板１１の短手方向と平行な直線状の開口３１を形成する。
【００５３】
ビーム分割手段５４が無い場合には、ステージ５８のＸ方向における１回のスキャンで形成できる開口３１のラインは１本であり、必要なライン数だけステージ５８を往復して移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）させる必要がある。上述したように開口３１の開口幅Ｗを３５μｍ以下にすると、開口率２０％としてもそのピッチＰは１７５μｍであり、多数の開口ラインを加工しなくてはならない。このため、ステージ５８のＸ方向における１回の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）で形成できる開口３１のラインが１本では、加工に著しく長い時間を要することになる。
【００５４】
そこで、ビーム分割手段５４によりレーザ光５７を分割すれば、ステージ５８のＸ方向における１回の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）で複数の開口３１のラインを加工することができ、加工時間を短縮できる。特にＤＯＥ等の回折光学素子を使えば、損失なく１本のレーザ光から数十本のレーザ光に分割することも可能であり、大幅に加工時間を短縮でき、本実施の形態にかかる開口３１のように開口幅Ｗを小さくすることによる加工時間の増加を抑制できる。
【００５５】
また、図３に示すように、セル１２の面方向において直列接続方向１４と平行な方向、すなわち直線状の開口３１の長手方向において隣接する開口３１の間には、等間隔に分断部３２が設けられている。このような分断部３２を作製する方法としては、レーザ発振器５１から等間隔で発射されているパルスビームを、一定の時間間隔で除けばよい。これはレーザのＱスイッチを駆動するパルスを一定の時間間隔で除くことにより実現できる。
【００５６】
前述のようにビーム分割手段５４によりレーザ光５７の多数の分割を行う場合、分割されてガラス基板１１の膜面上に照射されるレーザ光５７のピッチが、実際の開口３１のピッチＰに等しいと、図１１に示すように分断部３２は１回の加工幅で、セル１２の長手方向において横一列に並んで形成され、視認されやすくなる。図１１は、実施の形態１において、直列接続方向１４においてライン毎の分断部３２が同じ位置にある開口３１のパターンを示す平面図である。
【００５７】
このような開口３１の配列が外観上望ましくない場合は、図１２に示すように、セル１２の長手方向において分割されてガラス基板１１の膜面上に照射されるレーザ光５７のピッチを、実際の開口３１のピッチＰの整数倍とする。図１２では、セル１２の長手方向において分割されてガラス基板１１の膜面上に照射されるレーザ光５７のピッチを、実際の開口３１のピッチＰの３倍としている。図１２は、実施の形態１において、直列接続方向１４においてライン毎の分断部３２が異なる位置にある開口３１のパターンを示す平面図である。そして、隣接する開口３１が、異なるタイミングでのステージ５８のＸ方向の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）により形成されるようにする。
【００５８】
図１２では、矢印Ｍ１、矢印Ｍ２、矢印Ｍ３がそれぞれ異なるタイミングでのステージ５８のＸ方向の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）に対応する。図１２では、矢印Ｍ１が第１のタイミングでのステージ５８のＸ方向の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）に対応する。矢印Ｍ２が、第１のタイミングのつぎの第２のタイミングでのステージ５８のＸ方向の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）に対応する。矢印Ｍ３が、第２のタイミングのつぎの第３のタイミングでのステージ５８のＸ方向の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）に対応する。このように３つのタイミングでステージ５８のＸ方向の移動（レーザ光５７のＸ方向スキャン）を実施することにより、ステージ５８の移動ごとのパルスビームの出射タイミングのずれにより、セル１２の長手方向において隣接する分断部３２は横一列に並ぶことがなく、分断部３２を外観上認識しにくくすることができる。
【００５９】
上述したように、実施の形態１においては、セル１２の裏面側に太陽光を透過させるために、セル１２を構成する光電変換層２２と裏面電極２３とに、これらを厚み方向に貫通する直線状の開口３１を形成する。そして、開口３１の開口幅Ｗを３５μｍ以下とすることにより、開口３１を透過した透過光４２の平均散乱角を大きくして、セル１２（モジュール１０）を透過して見える透過像を判別しにくくする効果が得られる。また、開口３１を直線状とすることにより、透過光のうち散乱光により形成される像をより明瞭になり、すなわち散乱光による像のコントラストが上がり、透過像を判別しにくくする効果が得られる。
【００６０】
したがって、実施の形態１においては、採光の目的で光は必要な割合だけ透過可能であるが、セル１２を透過して見た透過像が不鮮明となり、透過像が不鮮明であることが要求される用途に好適な透光性の薄膜太陽電池モジュールが得られる。これにより、開口パターンを変更するだけで、薄膜太陽電池モジュールを窓などに使用する場合に、すりガラスやパターンガラスなどと同様に鮮明な透過像が好まれない用途に使用できる半透過の薄膜太陽電池モジュールが得られる。
【００６１】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１にかかるモジュール１０における開口３１のパターンの変形例について説明する。図１３は、本発明の実施の形態２にかかる開口パターンを示す平面図である。実施の形態２では、実施の形態１の場合と同様に直線状の開口３１が形成されるが、直線状の開口３１における直線の延伸方向（開口３１の長手方向）が、セル１２の面方向においてセル１２の直列接続方向１４から傾き角度θ（度）の傾きを有している。なお、実施の形態１の図３の場合は、傾き角度θが０度である。
【００６２】
図１４に、開口３１の傾き角度θを４５度とし、直列接続方向１４を上下方向としてモジュール１０を設置して、実施の形態１の場合と同様の顔の視認評価を行った結果を示す。図１４は、実施の形態２において、開口幅、開口率を変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。なお、開口３１の形成条件は、図９に示した条件のうち、開口幅Ｗが３０μｍ、３５μｍの場合について視認評価を行った。
【００６３】
図１４から、開口幅Ｗが３５μｍ以下では５０ｃｍの距離でも人の顔の目鼻口等は判別できるが誰であるかを判別できる程度に視認できないことは実施の形態１と同じであるが、実施の形態１の図９と比較すると傾き角度θが４５度の場合の方が顔の判定がしにくいことが分かる。また、同様にして傾き角度θを変化させて、直列接続方向１４を上下方向としてモジュール１０を設置して顔の視認評価を行った。その結果、傾き角度θが３０度〜６０度であれば、図１４と同様の結果が得られ、透過像の視認性を悪くする効果が確認できた。傾き角度θが３０度未満の場合および傾き角度θが６０度より大の場合は、透過像の視認性を悪くする効果が弱くなる。
【００６４】
開口３１を透過した光は直線状の開口３１に垂直な平面内に拡散するため、実施の形態１のように開口３１が直列接続方向１４に延伸する直線状に形成され、直列接続方向１４を上下方向としてモジュール１０を設置して透過像を見た場合には、透過して見る透過像は水平方向にずれて重なって見える。
【００６５】
一方、実施の形態２の場合は、直列接続方向１４を上下方向としてモジュール１０を設置して透過像を見た場合には、透過して見る透過像は水平方向から傾き角度θの方向にずれて重なる。物体の特徴は水平あるいは垂直の方向で認識しやすいが、実施の形態２の場合のように傾き角度θを有する場合には、透過して見る透過像はその両方向にずれて重なるため認識しにくくなる。
【００６６】
開口３１の延伸方向に傾き角度θを持たせることは、実施の形態１の図３に示す開口３１を有するモジュール１０の上下方向（直列接続方向１４）を傾き角度θだけ傾けて設置することでも実現できる。しかし、実際にモジュール１０を窓等に設置する場合には、図１に示すモジュール１０の外形の長辺方向または短辺方向を上下方向にすることを前提に設置されるので、傾き角度θだけ傾けて設置することは余分な手間を要することになる上、外観上好ましくない。
【００６７】
上記のように直線状の開口３１における直線の延伸方向（開口３１の長手方向）が、セル１２の直列接続方向１４から傾き角度θ（度）の傾きを有しているパターンを作製するためには、図１０に示す加工装置において、ガラス基板１１の移動方向とガラス基板１１における直列接続方向１４とのなす角度を傾き角度θとすればよい。このためには、ガラス基板１１をステージ５８の移動方向のＸ方向に対して傾き角度θ傾ける方法と、図１０と同じ構成で、ステージ５８をＸ方向およびＹ方向の両方向を同時に移動させて、ガラス基板１１の移動方向を傾ける方法と、がある。
【００６８】
ここで、ガラス基板１１をステージ５８の移動方向のＸ方向に対して傾ける場合には、そのようにガラス基板１１を設置するための部材が必要である。ステージ５８をＸ方向およびＹ方向の両方向を同時に移動させてガラス基板１１の移動方向を傾けるためには、ステージ５８のＸ方向およびＹ方向の移動速度を制御する必要がある。いずれの場合も、Ｘ方向またはＹ方向でのステージ５８の移動量は図１０の場合よりも大きいものが必要となる。
【００６９】
上述したように、実施の形態２においては、実施の形態１の場合と同様にセル１２の裏面側に太陽光を透過させるために、セル１２を構成する光電変換層２２と裏面電極２３とに、これらを厚み方向に貫通する直線状の開口３１を形成する。そして、開口３１の開口幅Ｗを３５μｍ以下とすることにより、開口３１を透過した透過光４２の平均散乱角を大きくして、セル１２（モジュール１０）を透過して見える透過像を判別しにくくする効果が得られる。また、開口３１を直線状とすることにより、透過光４２のうち散乱光により形成される像をより明瞭になり、すなわち散乱光による像のコントラストが上がり、透過像を判別しにくくする効果が得られる。
【００７０】
また、実施の形態２においては、直線状の開口３１における直線の延伸方向（開口３１の長手方向）をセル１２の面方向においてセル１２の直列接続方向１４に対して３０度〜６０度傾ける。このため、モジュール１０の外形の長辺方向または短辺方向を上下方向にしてモジュール１０を設置した場合に、直線状の開口３１における直線の延伸方向（開口３１の長手方向）が上下方向から３０度〜６０度傾くことになる。これにより、セル１２を透過して見た透過像が水平方向あるいは垂直方向の両方向にずれて重なるため、判別しにくくなる効果が得られる。すなわち、セル１２の面方向における直列接続方向１４またはその直角方向が上下方向となるようにセル１２が設置されたとき、光の散乱が上下方向または左右方向とは異なる方向となり、散乱光による透過像が上下方向または左右方向とは異なる方向にずれるため、透過像の判別がしにくくなる効果がある。
【００７１】
したがって、実施の形態２においては、採光の目的で光は必要な割合だけ透過可能であるが、セル１２を透過して見た透過像が不鮮明となり、透過像が不鮮明であることが要求される用途に好適な透光性の薄膜太陽電池モジュールが得られる。これにより、開口パターンを変更するだけで、薄膜太陽電池モジュールを窓などに使用する場合に、すりガラスやパターンガラスなどと同様に鮮明な透過像が好まれない用途に使用できる半透過の薄膜太陽電池モジュールが得られる。
【００７２】
実施の形態３．
実施の形態３では、開口３１のパターンの他の変形例について説明する。図１５は、本発明の実施の形態３にかかる開口パターンを示す平面図である。実施の形態３では、実施の形態２の場合と同様にセル１２の面方向においてセル１２の直列接続方向１４から傾き角度θ（度）の傾きを有している直線状の開口３１が形成されるが、図１５に示すように傾きが直列接続方向１４に対して右側と左側と交互に現れるパターンとされる。すなわち、直線状の開口３１は、直列接続方向１４において、傾き角度θ（度）の傾きの方向が直列接続方向１４に対して交互に入れ替わったジグザク形状に配列されている。なお、傾き角度θ（度）は、実施の形態２の場合と同様に３０度〜６０度である。
【００７３】
このように、セル１２の直列接続方向１４に対する直線状の開口３１の傾き角度θの符号がセル１２の直列接続方向１４に一定距離進む毎に変化する。これにより、セル１２を透過した光の散乱方向が一定距離ごとに回転するようになり、透過像をより判別しにくくなる効果がある。ここで、傾き角度θの符号が変化するとは、たとえば、図１５において、上方向に延伸する直線状の開口３１が直列接続方向１４に対して右方向に傾く場合の傾き角度θの符号を「＋」とすると、直線状の開口３１が直列接続方向１４に対して左側に傾く場合の傾き角度θの符号は「−」と表せる。
【００７４】
このような開口３１のパターンを有するモジュール１０について、直列接続方向１４を上下方向としてモジュール１０を設置して、実施の形態１と同様にモジュール１０を介して顔の視認評価を行った結果を図１６に示す。図１６は、実施の形態３において、開口幅Ｗおよび開口ピッチＰを変えたサンプルで透過像を見たときの視認評価結果を示す図である。視認評価のサンプルには、開口幅Ｗが３０μｍでありピッチＰが９０μｍのサンプルと、開口幅Ｗが３５μｍでありピッチＰが１０５μｍのサンプルと、を作製した。開口率は、３３％で統一した。傾き角θは、４５度とした。傾き角度θの傾きが直列接続方向１４に対して右側と左側とで切り替わる折れ曲がり部３３は、直列接続方向１４において３ｍｍ間隔で存在する。なお、折れ曲がり部３３は開口３１の一部ではなく、分断部３２に相当する。
【００７５】
図１６と実施の形態１の図９との結果を比較することにより、図１５に示すように直列接続方向１４において折れ曲がり部３３のような折れ曲がりがあり、開口３１の傾きが直列接続方向１４に対して右側と左側と交互に現れるパターンとされることにより、開口３１のパターンが一方向に揃って傾斜している場合よりも、透過像の視認性を悪くする効果があることが確認された。これは、実施の形態３の場合は、散乱光による透過像のぶれが２方向となるため、散乱光による透過像のぶれが１方向の場合よりも透過像の判別がしにくくなるためである。すなわち、散乱光による透過像のぶれの方向が場所により変化するため、透過像が視認しにくくなるためである。
【００７６】
図１７は、実施の形態３における開口３１のパターンを形成する加工装置の構成を示す模式図である。図１７に示す加工装置は、図１０に示す加工装置においてビーム集光手段５６に、レーザ光５７をＹ方向に走査するためのアクチュエータを設置し、Ｘ方向のステージ５８の移動と同期させて、ビーム集光手段５６をガラス基板１１の面方向において直列接続方向１４と直角方向に振ることにより、レーザ光５７を直列接続方向１４と傾き角度θの傾きを成す方向に移動させることができる。
【００７７】
この際、Ｙ方向走査用のアクチュエータによるレーザ光５７の移動開始のタイミングがステージ５８のＸ方向走査用のエンコーダ出力から決定されるようにして、ガラス基板１１上の既定のＸ座標でレーザ光５７の往復の切換を行うようにした。このように操作することにより、Ｙ方向において隣接するレーザ光５７のスキャンの折れ曲がり位置をＸ方向において揃えて、折れ曲がり部３３を同じＸ座標位置に揃えることができる。
【００７８】
本方法では、アクチュエータを移動させるか否かで実施の形態１の場合の開口パターンと実施の形態３の場合の開口パターンとを切り替えることができる。また、ステージ５８の移動範囲は実施の形態１の図１０の場合と同じであり、ガラス基板１１の仕様の変更を簡単に行える利点がある。さらに、実施の形態３の開口パターンを加工する際にステージ５８がＸ方向のフルストロークを往復する回数は、実施の形態１の図１０の場合と同じであり、実施の形態１の開口パターンと同じ加工時間で加工することが可能である。
【００７９】
また、本実施の形態ではレーザ光５７をＹ方向に移動させる方法としてアクチュエータを用いてビーム集光手段５６をＹ方向に移動させる方法を示したが、たとえばガルバノミラーを用いるとともにビーム集光手段５６にｆθレンズを用いる方法等を採用してもよい。
【００８０】
上述したように、実施の形態３においては、実施の形態１の場合と同様にセル１２の裏面側に太陽光を透過させるために、セル１２を構成する光電変換層２２と裏面電極２３とに、これらを厚み方向に貫通する直線状の開口３１を形成する。そして、開口３１の開口幅Ｗを３５μｍ以下とすることにより、開口３１を透過した透過光４２の平均散乱角を大きくして、セル１２（モジュール１０）を透過して見える透過像を判別しにくくする効果が得られる。また、開口３１を直線状とすることにより、透過光４２のうち散乱光により形成される像をより明瞭になり、すなわち散乱光による像のコントラストが上がり、もとの像を判別しにくくする効果が得られる。
【００８１】
また、実施の形態３においては、実施の形態１の場合と同様に直線状の開口３１における直線の延伸方向（開口３１の長手方向）をセル１２の面方向においてセル１２の直列接続方向１４に対して３０度〜６０度傾ける。このため、モジュール１０の外形の長辺方向または短辺方向を上下方向にしてモジュール１０を設置した場合に、直線状の開口３１における直線の延伸方向（開口３１の長手方向）が上下方向から３０度〜６０度傾くことになる。これにより、セル１２を透過して見た透過像が水平方向あるいは垂直方向の両方向にずれて重なるため、判別しにくくなる効果が得られる。
【００８２】
そして、実施の形態３においては、セル１２の直列接続方向１４に対する直線状の開口３１の傾き角度θの符号がセル１２の直列接続方向１４に一定距離進む毎に変化する。これにより、セル１２を透過した光の散乱方向が一定距離ごとに回転するようになり、セル１２を透過して見た透過像がより判別しにくくなる効果が得られる。
【００８３】
したがって、実施の形態３においては、採光の目的で光は必要な割合だけ透過可能であるが、セル１２を透過して見た透過像が不鮮明となり、透過像が不鮮明であることが要求される用途に好適な透光性の薄膜太陽電池モジュールが得られる。これにより、開口パターンを変更するだけで、薄膜太陽電池モジュールを窓などに使用する場合に、すりガラスやパターンガラスなどと同様に鮮明な透過像が好まれない用途に使用できる半透過の薄膜太陽電池モジュールが得られる。
【００８４】
実施の形態４．
実施の形態４では、開口３１のパターンの他の変形例について説明する。図１８は、本発明の実施の形態４にかかる開口パターンを示す平面図である。実施の形態４にかかる開口パターンは、実施の形態１の図３に示す直線状の開口３１が、セル１２の面方向において直列接続方向１４と、直列接続方向１４に直角な方向１５とに形成されている。そして、直列接続方向１４における開口３１の直線長さＬ１と、直列接続方向１４に直角な方向１５における開口３１の直線長さＬ２と、は同じ長さとされている。直列接続方向１４において隣接する開口３１間の分断部３２の分離長さＳ１と、直列接続方向１４に直角な方向１５において隣接する開口３１間の分断部３２の分離長さＳ２と、は同じ長さとされている。すなわち、実施の形態４にかかる開口パターンは、実施の形態１の図３に示す開口パターンが上下方向と左右方向との２方向（直交する２方向）に形成された形状になっている。
【００８５】
実施の形態４の開口パターンは、実施の形態３の開口パターンと同様に２方向に延伸する開口３１を有することにより、実施の形態１の図３に示すように開口３１が１方向のみに延伸する場合よりも、同一開口率においても透過像の視認性を悪くすることができる。さらに、図１９に示すように、開口３１の延伸方向として、直列接続方向１４および直列接続方向１４に直角な方向１５に加えて、実施の形態２の開口パターンのように斜め方向を加えることにより、さらに視認性を悪くする効果が得られる。図１９は、本発明の実施の形態４にかかる他の開口パターンを示す平面図である。
【００８６】
図１８に示す開口パターンを加工するには、図１０に示す加工装置によりＸ方向の加工を行った後にガラス基板１１をステージ５８の面方向において９０度回転させてステージ５８に設置して同じようにＸ方向の加工を行う方法、Ｘ方向の加工を行った後にガラス基板１１をそのままの状態としてＹ方向にステージ５８を移動させて加工を行う方法がある。このように延伸方向の異なる開口３１を加工する場合にはステージ５８を異なる方向に移動させる必要があるため、実施の形態１や実施の形態２の場合よりも加工時間は長くなる。図１９に示す開口パターンついても、開口３１の延伸の方向ごとにステージ５８の移動回数が増えるため加工時間は図１８の場合より長くなる。
【００８７】
上述したように、実施の形態４においては、実施の形態１の場合と同様にセル１２の裏面側に太陽光を透過させるために、セル１２を構成する光電変換層２２と裏面電極２３とに、これらを厚み方向に貫通する直線状の開口３１を形成する。そして、開口３１の開口幅Ｗを３５μｍ以下とすることにより、開口３１を透過した透過光４２の平均散乱角を大きくして、セル１２（モジュール１０）を透過して見える透過像を判別しにくくする効果が得られる。また、開口３１を直線状とすることにより、透過光のうち散乱光により形成される像をより明瞭になり、すなわち散乱光による像のコントラストが上がり、もとの像を判別しにくくする効果が得られる。
【００８８】
また、実施の形態４においては、開口パターンは、実施の形態１の図３に示す開口パターンが直交する２方向に形成され、実施の形態３の開口パターンと同様に２方向に延伸する開口３１を有する。これにより、開口３１が１方向のみに延伸する場合よりも、同一開口率においてもセル１２を透過して見た透過像の視認性を悪くすることができ、透過像がより判別しにくくなる効果が得られる。
【００８９】
したがって、実施の形態４においては、採光の目的で光は必要な割合だけ透過可能であるが、セル１２を透過して見た透過像が不鮮明となり、透過像が不鮮明であることが要求される用途に好適な透光性の薄膜太陽電池モジュールが得られる。これにより、開口パターンを変更するだけで、薄膜太陽電池モジュールを窓などに使用する場合に、すりガラスやパターンガラスなどと同様に鮮明な透過像が好まれない用途に使用できる半透過の薄膜太陽電池モジュールが得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、本発明にかかる薄膜太陽電池は、採光のために光透過性を有するとともにプライバシーの観点から透過像を不鮮明にすることが望まれる用途に有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  薄膜太陽電池モジュール（モジュール）、１１  ガラス基板、１２  薄膜太陽電池セル（セル）、１３  直列接続部、１４  直列接続方向、１５  直列接続方向に直角な方向、２１  透明電極、２２  光電変換層、２３  裏面電極、２４  第１の溝（スクライブ線）、２５  第２の溝（スクライブ線）、２６  第３の溝（スクライブ線）、３１  開口、３２  分断部、３３  折れ曲がり部、４１  入射光、４２  透過光、４３  広がり角、５１  レーザ発振器、５２  減衰器、５３  ビーム形状調整手段、５４  ビーム分割手段、５５  ミラー、５６  ビーム集光手段、５７  レーザ光、８６  集光手段、１０１  円形開口、Ｐ  開口ピッチ、Ｗ  開口幅、θ  傾き角度。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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