(57)【要約】【課題】薄膜太陽電池の製造過程で分割溝を形成する際、発電領域側の薄膜が不規則に剥離することを抑制する。【解決手段】底面が矩形状の溝切刃１８を先端に有する切削工具を用いて、薄膜１４を基板２６上から剥離させて分割溝１６を形成するスクライブ工程を行う。スクライブ工程では、単電池１２の非発電領域３６によって分割溝１６の第１側壁３４を形成し、発電領域４０によって第２側壁３８を形成する。さらに、薄膜１４に対して溝切刃１８を相対的に進行させる際、溝切刃１８の、薄膜太陽電池１０に臨む側の先端面を、発電領域４０に近接するように傾斜させる。すなわち、溝切刃１８の長手方向と、進行方向との間に傾斜角θを設ける。傾斜角θは、０．５〜１０°の範囲内に設定される。【選択図】図１
2014236068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割された裏面電極層の上方に成膜された光吸収層と、前記光吸収層の上方に成膜された透明電極層とを含んで構成される薄膜を分割溝によって複数に分割して形成された複数の単電池が直列に接続された薄膜太陽電池であって、
前記分割溝は前記薄膜を前記裏面電極層上から剥離させることで形成されており、且つ前記単電池の非発電領域が前記分割溝の第１側壁を形成するとともに前記単電池の発電領域が前記分割溝の第２側壁を形成しており、
全ての前記分割溝において、前記第１側壁は前記第２側壁に比して前記薄膜の剥離が不規則であることを特徴とする薄膜太陽電池。
【請求項２】
分割された裏面電極層の上方に成膜された光吸収層と、前記光吸収層の上方に成膜された透明電極層とを含んで構成される薄膜を分割溝によって複数に分割して形成された複数の単電池が直列に接続された薄膜太陽電池の製造方法であって、
底面が矩形状の溝切刃を先端に有する切削工具を用いて、前記単電池の非発電領域が前記分割溝の第１側壁を形成し、且つ前記単電池の発電領域が前記分割溝の第２側壁を形成するように、前記薄膜を前記裏面電極層上から剥離させて前記分割溝を形成するスクライブ工程を有し、
前記スクライブ工程では、前記溝切刃の、前記薄膜太陽電池に臨む先端面が、前記発電領域に近接するように、前記溝切刃の長手方向を、該溝切刃の進行方向に対して０．５〜１０°の範囲内で予め傾斜させ、この状態で、前記薄膜に対して前記溝切刃を相対的に進行させることを特徴とする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、薄膜太陽電池及びその製造方法に関するものであり、特に、複数の分割溝を切削工具を用いて形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（いわゆるＣＩＧＳ）等のカルコパイライト型化合物を光吸収層として用いる薄膜太陽電池では、基板上に形成された複数個の単電池を直列接続して集積型構造とすることが一般的である。単電池は、裏面電極層と透明電極層との間に光吸収層が介在した構成を備えている。すなわち、これらの構成要素がそれぞれ分割溝によって複数に分割されることで複数個の単電池が形成されている。
【０００３】
上記の薄膜太陽電池は、通常、以下のようにして作製される。先ず、ソーダライムガラスからなる基板上に、モリブデン（Ｍｏ）からなる裏面電極層をスパッタリング等により成膜する。次に、レーザ光照射等によって裏面電極層に分割溝を形成し、該裏面電極層を複数個に分割する。そして、分割後の裏面電極層上に蒸着法やスパッタリング法等によって光吸収層を形成する。この光吸収層に対して、裏面電極層に到達する分割溝を形成する。これによって複数個に分割した光吸収層の上方に、ＺｎＯ・Ａｌ薄膜からなる透明電極層を形成する。さらに、この光吸収層及び透明電極層に対して、裏面電極層に到達する分割溝を形成する。
【０００４】
上記の製造工程において、光吸収層及び透明電極層に分割溝を形成する技術としては、例えば特許文献１に示す、メカニカルスクライブ加工が知られている。この加工方法では、先端に向かって縮径する金属針（ニードル）等を、所定の圧力で薄膜太陽電池のスクライブ予定ラインに押しつけながら、相対的に移動させる。これによって、基板上から光吸収層や透明電極層（薄膜）を除去して、分割溝を形成することができる。
【０００５】
ところで、薄膜電池において、分割溝が形成された部分は、基板上から薄膜が除去されているため発電に寄与しない。従って、単電池同士が短絡することを回避できる範囲内で分割溝の幅を小さくすることが好ましい。
【０００６】
上記のニードルを用いた加工方法において、分割溝の幅を小さくするためには、ニードル先端の径を小さくすればよい。しかしながら、この場合、ニードルと薄膜太陽電池との接触面積が小さくなるため、該薄膜太陽電池に対する押圧力を適正な範囲に制御することが困難となる。この押圧力が適正な範囲を超えると、薄膜太陽電池に割れ等の損傷が生じる原因となる。一方、適正な範囲に達していないと、薄膜を適切に剥離することができない。
【０００７】
そこで、薄膜との接触面積を確保しつつ、分割溝の幅を小さくするメカニカルスクライブ加工として、特許文献２に示す方法が提案されている。すなわち、この方法では、分割溝の延在方向に沿う長辺と、該延在方向に略直交する短辺とからなる矩形状の底面を有する溝切刃を用いて薄膜を剥離する。この場合、先ず、スクライブ装置のステージ上に薄膜太陽電池を固定する。そして、ステージ上の薄膜太陽電池のスクライブ予定ラインの延在方向（分割溝の形成方向）に、溝切刃の長辺方向が沿うように、該溝切刃をスクライブ装置のホルダに取り付けて固定する。この状態で、ステージに対して溝切刃を相対的に移動させることで、薄膜のスクライブ予定ラインに分割溝が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−０９４０８９号公報
【特許文献２】再公表ＷＯ２０１０／０９８３０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に示す方法では、薄膜太陽電池の分割溝の形成方向と、ホルダに取り付けられ溝切刃の長辺方向とを常に正確に一致させることは困難である。すなわち、分割溝の形成方向と溝切刃の長辺方向との角度に不可避的にばらつきが生じる。また、この溝切刃では、底面を矩形状として薄膜との接触面積を大きくした分、薄膜との間に生じる摩擦抵抗が大きくなる。従って、上記の角度のばらつきによって、スクライブ予定ライン以外の箇所の薄膜が不規則に剥離してしまう懸念がある。特に、薄膜太陽電池の発電領域と、発電に寄与しない非発電領域との間に分割溝を形成する場合において、発電領域側の薄膜が不規則に剥離してしまうと、発電量が減少してしまうという不具合が惹起される。
【００１０】
本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、分割溝を形成する際に、スクライブ予定ラインよりも発電領域側の薄膜が不規則に剥離することを抑制し得、このために薄膜太陽電池の発電量が減少することを効果的に回避することが可能な薄膜太陽電池及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、分割された裏面電極層の上方に成膜された光吸収層と、前記光吸収層の上方に成膜された透明電極層とを含んで構成される薄膜を分割溝によって複数に分割して形成された複数の単電池が直列に接続された薄膜太陽電池であって、
前記分割溝は前記薄膜を前記裏面電極層上から剥離させることで形成されており、且つ前記単電池の非発電領域が前記分割溝の第１側壁を形成するとともに前記単電池の発電領域が前記分割溝の第２側壁を形成しており、
全ての前記分割溝において、前記第１側壁は前記第２側壁に比して前記薄膜の剥離が不規則であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る薄膜太陽電池では、分割溝によって、発電領域と、発電に寄与しない非発電領域とが分割されている。この分割溝の形成時に生じる薄膜の不規則な剥離が、発電領域側に比して非発電領域側に選択的に集められている。これによって、発電領域が減少すること、すなわち、薄膜太陽電池の発電量が減少することが回避されている。従って、短絡電流Ｉｓｃを増大させることができ、良好な発電特性を示す。
【００１３】
また、本発明は、分割された裏面電極層の上方に成膜された光吸収層と、前記光吸収層の上方に成膜された透明電極層とを含んで構成される薄膜を分割溝によって複数に分割して形成された複数の単電池が直列に接続された薄膜太陽電池の製造方法であって、
底面が矩形状の溝切刃を先端に有する切削工具を用いて、前記単電池の非発電領域が前記分割溝の第１側壁を形成し、且つ前記単電池の発電領域が前記分割溝の第２側壁を形成するように、前記薄膜を前記裏面電極層上から剥離させて前記分割溝を形成するスクライブ工程を有し、
前記スクライブ工程では、前記溝切刃の、前記薄膜太陽電池に臨む先端面が、前記発電領域に近接するように、前記溝切刃の長手方向を、該溝切刃の進行方向に対して０．５〜１０°の範囲内で予め傾斜させ、この状態で、前記薄膜に対して前記溝切刃を相対的に進行させることを特徴とする。
【００１４】
溝切刃の進行方法は、分割溝の形成方向である。すなわち、この製造方法では、分割溝の形成方向に対する溝切刃の長手方向を上記の通り予め傾斜させておく。これによって、スクライブ予定ラインを越えて薄膜が不規則に剥離する箇所を、分割溝の第１側壁側に集中させることができる。つまり、薄膜太陽電池の発電領域と、発電に寄与しない非発電領域との間に分割溝を形成する際に、薄膜の不規則な剥離が非発電領域側に選択的に生じるように制御することができる。このため、分割溝を形成することによって、発電領域が減少すること、すなわち、薄膜太陽電池の発電量が減少することを効果的に回避できる。
【００１５】
従って、この製造方法では、スクライブ装置に対する切削工具の取り付けばらつき等によって、薄膜の不規則な剥離が発電領域側及び非発電領域側の両方に生じてしまうような場合に比して、短絡電流Ｉｓｃを効果的に増大させることができる。その結果、良好な発電特性を有する薄膜太陽電池を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、分割溝の形成方向に対し、溝切刃の長手方向を予め傾斜させておくため、薄膜の不規則な剥離が非発電領域側に選択的に生じるように制御することができる。このため、分割溝を形成する際に、スクライブ予定ラインを越えて発電領域の薄膜が不規則に剥離することを回避できる結果、良好な発電特性を有する薄膜太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１Ａは、本実施形態に係る薄膜太陽電池の製造方法によって得られる薄膜太陽電池の要部縦断面図であり、図１Ｂは、図１Ａの薄膜太陽電池及び溝切刃の上面図である。
【図２】図１Ｂの薄膜太陽電池の薄膜を溝切刃によって除去する様子を説明する要部斜視図である。
【図３】実施例１〜８及び比較例１〜８の測定セルについて、分割溝の形成方向と溝切刃の長手方向との関係と、溝切刃が往路及び復路を移動した後に形成された分割溝とを示す写真である。
【図４】比較例９〜１６及び比較例１７〜２４の測定セルについて、分割溝の形成方向と溝切刃の長手方向との関係と、溝切刃が往路及び復路を移動した後に形成された分割溝とを示す写真である。
【図５】実施例１〜８、比較例１〜８、比較例９〜２４それぞれの測定セルについて、短絡電流を求めた結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る薄膜太陽電池の製造方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、薄膜太陽電池として、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（いわゆるＣＩＧＳ）等のカルコパイライト型化合物を光吸収層として用いるカルコパイライト型太陽電池を例示する。
【００１９】
先ず、図１Ａ及び図１Ｂを参照しつつ、薄膜太陽電池１０の単電池１２の構成につき説明する。なお、図１Ａは、薄膜太陽電池１０の要部縦断面図であり、図１Ｂは、薄膜太陽電池１０及び該薄膜太陽電池１０の薄膜１４に第３分割溝１６を形成するための溝切刃１８の上面図である。図１Ｂでは、説明の便宜上、透明電極層２０の下方に形成された第１分割溝２２及び第２分割溝２４についても実線で示している。また、溝切刃１８を除く切削工具の構成を省略して示している。
【００２０】
第１分割溝２２、第２分割溝２４及び第３分割溝１６の名称は、形成される順序に従っている。すなわち、これら分割溝は、第１分割溝２２、第２分割溝２４、第３分割溝１６の順序で形成される。この点については後述する。
【００２１】
薄膜太陽電池１０は、所望の電圧を得るために、複数個の単電池１２が直列に接続されて構成されている。複数個の単電池１２のそれぞれは、ＳＬＧ（ソーダライムガラス）等からなる基板２６上に、裏面電極層２８と、カルコパイライト型化合物からなり且つｐ型半導体である光吸収層３０と、ｎ型半導体からなるバッファ層３２と、透明電極層２０とがこの順序で積層されて構成される。
【００２２】
裏面電極層２８は、正極として機能する電極であり、多くの場合でＭｏから形成されるが、場合によってはタングステン（Ｗ）から形成されることもある。
【００２３】
裏面電極層２８上に形成された光吸収層３０は、ＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩＳ）又はＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）等のカルコパイライト型化合物から形成することができる。
【００２４】
光吸収層３０上のバッファ層３２はｎ型半導体層であり、このため、該バッファ層３２は、光吸収層３０との間にヘテロ接合を形成する。
【００２５】
バッファ層３２上に形成される透明電極層２０は、負極として機能し、集電効率が高く、且つ太陽光等の光を透過する光透過性に優れる透明体からなる。透明電極層２０をなす透明体の好適な例としては、ＺｎＯや、ＺｎＯにＡｌをドープしたＺｎＯ・Ａｌ等が挙げられる。
【００２６】
複数個の単電池１２同士は、第１分割溝２２と、第２分割溝２４と、第３分割溝１６とによって分割され、互いに短絡しない距離で離間して配置されている。第１分割溝２２は、基板２６上から裏面電極層２８の一部を除去して形成されたものであり、該裏面電極層２８を複数個に分割している。第１分割溝２２には、光吸収層３０が進入している。
【００２７】
第２分割溝２４は、裏面電極層２８上から光吸収層３０及びバッファ層３２の一部を除去して形成されたものであり、これらの層を複数に分割している。第２分割溝２４には、透明電極層２０が進入している。
【００２８】
第３分割溝１６は、裏面電極層２８上から、光吸収層３０、バッファ層３２及び透明電極層２０の各一部を除去して形成されたものであり、これらの層を複数に分割している。なお、以下、光吸収層３０、バッファ層３２、透明電極層２０の少なくとも一種以上を総称して薄膜１４ともいう。
【００２９】
第３分割溝１６の幅方向の両側にそれぞれ単電池１２が形成されている。この単電池１２では、第１分割溝２２が形成された除去領域ａから、第２分割溝２４が形成された除去領域ｂを含んで、第３分割溝１６を画成する第１側壁３４に到達するまでの領域が非発電領域３６となる。すなわち、上記の通り第１分割溝２２、第２分割溝２４、第３分割溝１６が形成されることによって、非発電領域３６では、発電反応が生じないデッドスペースとなっている。
【００３０】
一方で、第１分割溝２２の、第２分割溝２４から離間する側の端部から、前記第１側壁３４とともに第３分割溝１６を画成する第２側壁３８に到達するまでの領域は、発電反応が生じる発電領域４０となる。
【００３１】
すなわち、第３分割溝１６では、幅方向の一方側の第１側壁３４が非発電領域３６によって形成され、他方側の第２側壁３８が発電領域４０によって形成されている。
【００３２】
本実施形態では、薄膜１４の剥離は第１側壁３４（非発電領域３６）側に集中しており、第２側壁３８（発電領域４０）には認められない。この理由については後述する。
【００３３】
基本的には上記のように構成される薄膜太陽電池１０の製造方法について、以下、図１Ａ、図１Ｂ、図２を参照しつつ説明する。図２は、薄膜１４を溝切刃１８によって除去する様子を説明する要部斜視図である。
【００３４】
薄膜太陽電池１０は、裏面電極層形成工程と、第１分割溝形成工程と、光吸収層形成工程と、バッファ層形成工程と、第２分割溝形成工程と、透明電極層形成工程と、第３分割溝形成工程（スクライブ工程）を経て得ることができる。
【００３５】
はじめに、裏面電極層形成工程において、Ｍｏ膜又はＷ膜等を基板２６上に成膜し、これにより裏面電極層２８を成膜する。この成膜には、例えば、Ｍｏ又はＷ等からなるターゲットを用いてスパッタリングを実施すればよい。
【００３６】
次いで、裏面電極層２８をレーザ光の照射等によって除去することで第１分割溝２２を形成する第１分割溝形成工程を行う。
【００３７】
裏面電極層２８を分割するレーザ光には、波長が２４８ｎｍであるエキシマレーザ光や、３５５ｎｍであるＮｄ：ＹＡＧレーザ光の第３高調波等が望ましい。また、レーザ光の加工幅としては、８０〜１００μｍ程度確保することが望ましく、これにより、隣り合う裏面電極層２８間の絶縁を確保することが可能となる。
【００３８】
次いで、裏面電極層２８に光吸収層３０を形成する光吸収層形成工程を行う。なお、以下においては、光吸収層３０をＣＩＧＳから形成する場合を例示する。
【００３９】
光吸収層形成工程では、先ず、スパッタリングによって裏面電極層２８上にＣｕ、Ｉｎ、Ｇａからなるプリカーサ膜を成膜する。このプリカーサ膜上に、例えば、塩化ナトリウム水溶液をはじめとするナトリウム塩水溶液等のアルカリ溶液を塗布した後、該溶液を乾燥することによって、アルカリ層を形成する。
【００４０】
次いで、プリカーサ膜に対して、Ｈ2Ｓｅを流通した処理炉内で熱処理を施す、すなわち、セレン化処理を施す。この際には、アルカリ層に含まれるＮａ等のアルカリ成分がＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2の結晶化を促進する。なお、アルカリ層は最終的に光吸収層３０に拡散して消滅するので、該アルカリ層が光吸収層３０の上方に層として残留することはない。
【００４１】
次いで、バッファ層形成工程を行う。バッファ層３２は、スパッタリング等のドライプロセスやＣＢＤ（ケミカル・バス・デポジション）等のウェットプロセスによって形成される。なお、バッファ層３２は、透明電極層２０の特性改良等によって省略することも可能である。
【００４２】
次いで、光吸収層３０及びバッファ層３２をメカニカルスクライブ加工によって除去することで、第２分割溝２４を形成する第２分割溝形成工程を行う。このメカニカルスクライブ加工では、例えば、先ず、上記のようにバッファ層３２まで積層した基板２６を、不図示のスクライブ装置のステージ上に載置して固定する。そして、第２分割溝２４を形成するスクライブ予定ラインに沿って、不図示の溝切刃を前記ステージに対して相対的に移動させる。これによって第２分割溝２４を形成し、光吸収層３０及びバッファ層３２を複数個に分割する。なお、第２分割溝形成工程は、第１分割溝２２と同様に、レーザ光の照射によって行ってもよい。
【００４３】
次いで、透明電極層形成工程を行い、バッファ層３２上にＺｎＯ、又はＺｎＯ・Ａｌ等からなり、負極として機能する透明電極層２０をスパッタリングで成膜する。
【００４４】
以上のようにして透明電極層２０を形成した後、スクライブ工程を行って第３分割溝１６を形成する。
【００４５】
このスクライブ工程では、先ず、上記のように透明電極層２０までを積層した基板２６を、不図示のスクライブ装置のステージ上に載置して固定する。また、前記スクライブ装置のホルダに、溝切刃１８を取り付けて固定する。
【００４６】
溝切刃１８は、例えば、短辺４２が第３分割溝１６の幅よりも若干小さい矩形状の底面を有する直方体形状をなす。ここで、溝切刃１８において、薄膜太陽電池１０を臨む先端面（前端面）は、発電領域４０側に近接するように傾斜している。このため、図１Ｂに示すように、溝切刃１８は、スクライブ予定ライン４４に対して傾斜している。以下、第３分割溝１６の形成方向ｃと、溝切刃１８の長手方向ｄとがなす角度を、傾斜角θと称する。溝切刃１８は、この傾斜角θが０．５〜１０°となるように、前記スクライブ装置のホルダに固定されている。なお、図１Ｂ中の参照符号４６は、溝切刃１８の底面の長辺を示す。
【００４７】
このように前記傾斜角θを設定した状態で、ステージに対して溝切刃１８を相対的に移動させることで、スクライブ予定ライン４４の薄膜１４を除去する。
【００４８】
換言すると、第３分割溝１６の第１側壁３４に面する溝切刃１８の側面４８（図２参照）の、溝切刃１８の進行方向の後端側から前端側に向かう面方向ｄを、第３分割溝１６の形成方向ｃから第２側壁３８側に向かって０．５〜１０°の範囲内で傾斜させる。この状態で、薄膜１４に対して溝切刃１８を相対的に進行させて、第３分割溝１６を形成する。
【００４９】
これによって、形成される複数個の単電池１２を直列に接続することによって薄膜太陽電池１０が得られるに至る。
【００５０】
上記の通り、溝切刃１８の側面４８の面方向ｄ（長手方向ｄ）を予め傾斜させておくことによって、溝切刃１８を相対的に移動させた際に、先ず、溝切刃１８のエッジ５０のみを薄膜１４に接触させることができる。さらに、溝切刃１８を相対的に移動させると、該溝切刃１８のエッジ５２が、第３分割溝１６の幅方向の他方側、すなわち、単電池１２の発電領域４０側に接触する。これによって、発電領域４０側の薄膜１４が裏面電極層２８上から除去される。その結果、発電領域４０によって第３分割溝１６の第２側壁３８を形成することができる。
【００５１】
一方で、薄膜１４にエッジ５２が接触した後、さらに溝切刃１８を相対的に移動させることで、溝切刃１８のエッジ５４が、第３分割溝１６の幅方向の一方側、すなわち、単電池１２の非発電領域３６側に接触する。これによって、非発電領域３６側の薄膜１４が裏面電極層２８上から剥離されるため、非発電領域３６によって第３分割溝１６の第１側壁３４を形成することができる。
【００５２】
以上のようにスクライブ工程を行うことによって、スクライブ予定ライン４４を越えて薄膜１４が不規則に剥離する箇所（不規則剥離箇所）５６を、第３分割溝１６の幅方向の一方側に集中させることができる。つまり、薄膜太陽電池１０の発電領域４０と非発電領域３６との間に第３分割溝１６を形成して、複数個の単電池１２を形成する際に、非発電領域３６側に選択的に不規則剥離箇所５６を生じさせることができる。
【００５３】
上記の通り、非発電領域３６側はデッドスペースであるため、不規則剥離箇所５６が生じても、薄膜太陽電池１０の発電量が減少することがない。従って、この加工方法では、例えば、スクライブ装置に対する切削工具の取り付けばらつき等によって、不規則剥離箇所５６が発電領域４０側及び非発電領域３６側の両方に生じてしまうような場合に比して、短絡電流Ｉｓｃを効果的に増大させることができる。その結果、良好な発電特性を有する薄膜太陽電池１０を得ることができる。
【００５４】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５５】
例えば、上記した実施形態では、溝切刃１８を直方体形状としたが、溝切刃１８は、底面が矩形状であればよく、直方体形状に限定されるものではない。
【００５６】
また、上記した実施形態では、スクライブ工程によって、裏面電極層２８上から、薄膜１４として、光吸収層３０、バッファ層３２、透明電極層２０を剥離して第３分割溝１６を形成した。しかしながら、特にこれに限定されるものではなく、本発明に係るスクライブ工程は、薄膜太陽電池１０の非発電領域３６と発電領域４０との間に分割溝を形成する場合であれば同様に適用することが可能であり、上記の作用効果を奏することができる。
【実施例１】
【００５７】
上記の通り、基板２６から透明電極層２０までを積層して測定用積層体を作製した。この測定用積層体の薄膜１４に対して、先端に溝切刃１８を有する切削工具を用いて分割溝を形成し、測定セルを作製した。
【００５８】
具体的には、上記の傾斜角θを０．５〜１０°に設定したスクライブ装置によって、８個の測定用積層体１〜８の薄膜１４にそれぞれ分割溝を形成して実施例１〜８とした。
【００５９】
また、上記の通り、実施例１〜８の測定セルを作製するべく、測定用積層体１〜８に対して溝切刃１８を進行させて分割溝を形成した後、溝切刃１８に対する測定用積層体１〜８の位置をずらした。そして、上記の傾斜角θを維持したまま、前記溝切刃１８を反対方向に進行させることで、再び測定用積層体１〜８の薄膜１４に溝切刃１８を進入させて、分割溝を形成した。これを比較例１〜８とした。
【００６０】
すなわち、測定用積層体１〜８に対して、傾斜角θを維持したまま、溝切刃１８を往復移動させた。この際の往路によって実施例１〜８に係る分割溝を形成し、復路によって比較例１〜８に係る分割溝を形成した。
【００６１】
さらに、溝切刃１８の長手方向ｄを分割溝の形成方向ｃ（溝切刃１８の進行方向）に一致させ、溝切刃１８をホルダに取り付けたスクライブ装置によって、比較例９〜２４の測定セルを作製した。具体的には、８個の測定用積層体の薄膜１４に対して、上記と同様に溝切刃１８を往復移動させ、往路によって比較例９〜１６に係る分割溝を形成し、復路によって比較例１７〜２４に係る分割溝を形成した。すなわち、これら比較例９〜１６、比較例１７〜２４の測定セルは、分割溝の形成方向ｃと溝切刃の長手方向ｄとの角度に不可避的にばらつきが生じた状態で作製されている。
【００６２】
以上のように作製された実施例１〜８及び比較例１〜８の測定セルについて、分割溝の形成方向ｃと溝切刃１８の側面４８の面方向ｄとの関係、及び分割溝と不規則剥離箇所５６との関係を示す写真を図３に示した。また、比較例９〜１６及び比較例１７〜２４の測定セルについて、分割溝の形成方向ｃと溝切刃１８の側面４８の面方向ｄとの関係、及び分割溝と不規則剥離箇所５６との関係を示す写真を図４に示した。
【００６３】
図３中の実施例１〜８に示すように、傾斜角θを上記の通り設定することによって、発電領域４０側に不規則剥離箇所５６が生じることを回避することができることが明らかである。ここで、比較例１〜８は、溝切刃１８の側面４８の面方向ｄを、分割溝の形成方向ｃから第２側壁側と反対側に向かって０．５〜１０°の範囲内で予め傾斜するように設定したスクライブ装置によって、測定用積層体の薄膜１４に分割溝を形成している。すなわち、比較例１〜８の測定セルの面方向ｄの傾斜は、実施例１〜８における面方向ｄの傾斜に対して、分割溝の形成方向ｃを対称軸として線対称となるように設定されている。
【００６４】
要するに、比較例１〜８では、溝切刃１８の前端面は、非発電領域側に近接するように傾斜している。従って、実施例１〜８においては、薄膜１４の非発電領域３６側に不規則剥離箇所５６が集中しているのに対し、比較例１〜８においては、薄膜１４の発電領域４０側に不規則剥離箇所５６が集中している。
【００６５】
一方で、図４中の比較例９〜２４から、傾斜角θを設定しない場合、すなわち、スクライブ装置に対する切削工具の取り付けばらつきが生じる場合、不規則剥離箇所５６が発電領域４０側及び非発電領域３６側の両方にランダムに生じてしまうことが認められる。
【００６６】
さらに、実施例１〜８、比較例１〜８、比較例９〜２４それぞれの測定セルについて、短絡電流Ｉｓｃを求めた結果を図５に示す。ここで、上記の通り、実施例１〜８は、非発電領域３６側に不規則剥離箇所５６を集中させた測定セルである。また、比較例１〜８は、発電領域４０側に不規則剥離箇所５６を集中させた測定セルである。さらに、比較例９〜２４は、非発電領域３６及び発電領域４０側にランダムに不規則剥離箇所５６を発生させた測定セルである。図５から、非発電領域３６側に不規則剥離箇所５６を集中させた測定セルでは、その他の測定セルに比して、短絡電流Ｉｓｃが高いことが分かる。
【００６７】
以上の通り、分割溝の形成方向ｃに対する溝切刃１８の長手方向ｄを上記の通り予め傾斜させておくことによって、不規則剥離箇所５６が非発電領域３６側に選択的に生じるように制御できる。さらに、これによって、薄膜太陽電池１０の発電領域４０が減少すること、すなわち、発電量が減少することを効果的に回避できる。これによって、短絡電流Ｉｓｃを効果的に増大させることができるため、良好な発電特性を有する薄膜太陽電池１０を得ることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０…薄膜太陽電池                    １２…単電池
１４…薄膜                            １６…第３分割溝
１８…溝切刃                          ２０…透明電極層
２２…第１分割溝                      ２４…第２分割溝
２６…基板                            ２８…裏面電極層
３０…光吸収層                        ３２…バッファ層
３４…第１側壁                        ３６…非発電領域
３８…第２側壁                        ４０…発電領域
４２…短辺                            ４４…スクライブ予定ライン
４６…長辺                            ４８…壁面
５０、５２、５４…エッジ              ５６…不規則剥離箇所
【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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