(57)【要約】【課題】後面電極層と基板との接着力に優れた太陽電池および太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】基板と、基板上に配置され、複数の金属柱状晶層を含む後面電極層と、前記後面電極層上に配置される光吸収層と、前記光吸収層上に配置される透明電極層と、を含む太陽電池。【選択図】図２
2014036227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板上に配置され、複数の金属柱状晶層を含む後面電極層と、
前記後面電極層上に配置される光吸収層と、
前記光吸収層上に配置される透明電極層と、
を含む太陽電池。
【請求項２】
前記金属柱状晶層の各々は、モリブデン（Ｍｏ）を含む、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記金属柱状晶層の各々の厚さは、２０ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記金属柱状晶層の各々の厚さは、５０ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記太陽電池は、隣接した２つの前記金属柱状晶層の間に位置する界面をさらに含み、
前記界面は、酸素原子を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記酸素原子の量は、前記後面電極層の原子全体に対して１原子％〜７０原子％である、請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記酸素原子の量は、前記後面電極層の原子全体に対して１原子％〜２０原子％である、請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記後面電極層は、９つ以下の前記金属柱状晶層を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記光吸収層は、Ｃｕ、Ｉｎ、ＧａおよびＳｅのうちの少なくとも一つの元素を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項１０】
蒸着チャンバー内に基板を配置する段階と、
複数の金属柱状晶層を含む後面電極層を形成する段階と、
前記後面電極層上に光吸収層を形成する段階と、
前記光吸収層上に透明電極層を形成する段階と、
を含む太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
前記後面電極層を形成する段階は、
前記基板上または先に形成された金属柱状晶層上にモリブデンを蒸着することによって、一つの金属柱状晶層を形成する段階と、
前記一つの金属柱状晶層を形成した後に休止期を設け、前記休止期の後、前記一つの金属柱状晶層上にモリブデンを蒸着して、次の金属柱状晶層を形成する段階と、
を含む、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記休止期は、１秒〜１時間である、請求項１１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
前記休止期の間に、前記後面電極層内に酸素原子が導入される、請求項１１または１２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
前記後面電極層内に導入される前記酸素原子の量は、前記休止期の長さおよび前記休止期の回数のうちの少なくとも一つに対応して決定される、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
蒸着チャンバー内に基板を配置する段階と、
後面電極層を形成する段階と、を含み、
前記後面電極層を形成する段階は、
前記基板上にモリブデンを蒸着して第１金属柱状晶層を形成する段階、および
前記第１金属柱状晶層を形成した後に休止期を設け、前記休止期の後、前記第１金属柱状晶層上にモリブデンを蒸着して前記第１金属柱状晶層上に第２金属柱状晶層を形成する段階を含む、太陽電池の製造方法。
【請求項１６】
前記休止期の間に、前記後面電極層内に酸素原子が導入される、請求項１５に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１７】
前記酸素原子の量は、前記休止期の長さおよび前記休止期の回数のうちの少なくとも一つに対応して決定される、請求項１６に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１８】
前記休止期は、１秒〜１時間である、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１９】
前記モリブデンは、０．０５Ｐａ〜５Ｐａの圧力下で蒸着される、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２０】
前記モリブデンは、スパッタリングにより蒸着される、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の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、太陽電池および太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換させる光電変換素子である。太陽電池は、基本構造として、基板上に形成された後面電極層と、その上に位置する光吸収層および透明電極層とを含む。また、太陽電池には光吸収層（または光電変換層）として、例えば、シリコンを用いるシリコン太陽電池、ＣＩＳ（Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｅ）またはＣＩＧＳ（Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅ）などの化合物を用いる化合物半導体太陽電池などがある。
【０００３】
ここで、化合物半導体太陽電池において、光吸収層の光吸収効率を増加させるために、アルカリ金属元素（例えば、ナトリウムなど）を光吸収層に含ませることができる。そのため、光吸収層へのアルカリ金属元素の添加について、多様な研究が行われている。例えば、アルカリ金属元素を含む化合物を直接添加したり、または基板などに含まれているアルカリ金属元素を光吸収層側に拡散させたりすることが検討されている。特に、後面電極層を通じて基板内のアルカリ金属元素を光吸収層に拡散させる技術が研究されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、後面電極層を通じて基板内のアルカリ金属元素を光吸収層に拡散させる場合、後面電極層と基板間の接着力が低下するなど様々な問題が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、基板と後面電極層との接着力に優れた、新規かつ改良された太陽電池および太陽電池の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板と、基板上に配置され、複数の金属柱状晶層を含む後面電極層と、前記後面電極層上に配置される光吸収層と、および前記光吸収層上に配置される透明電極層と、を含む太陽電池が提供される。
【０００７】
前記金属柱状晶層の各々は、モリブデン（Ｍｏ）を含んでもよい。
【０００８】
前記金属柱状晶層の各々の厚さは、２０ｎｍ〜５００ｎｍであってもよい。
【０００９】
前記金属柱状晶層の各々の厚さは、５０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。
【００１０】
前記太陽電池は、隣接した２つの前記金属柱状晶層の間に位置する界面をさらに含み、前記界面は、酸素原子を含んでもよい。
【００１１】
前記酸素原子の量は、前記後面電極層の原子全体に対して、１原子％〜７０原子％であってもよい。
【００１２】
前記酸素原子の量は、前記後面電極層の原子全体に対して、１原子％〜２０原子％であってもよい。
【００１３】
前記後面電極層は、９つ以下の前記金属柱状晶層を含んでもよい。
【００１４】
前記光吸収層は、Ｃｕ、Ｉｎ、ＧａおよびＳｅのうちの少なくとも一つの元素を含んでもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、蒸着チャンバー内に基板を配置する段階と、複数の金属柱状晶層を含む後面電極層を形成する段階と、前記後面電極層上に光吸収層を形成する段階と、前記光吸収層上に透明電極層を形成する段階と、を含む太陽電池の製造方法が提供される。
【００１６】
前記後面電極層を形成する段階は、前記基板上または先に形成された金属柱状晶層上にモリブデンを蒸着することによって、一つの金属柱状晶層を形成する段階と、前記一つの金属柱状晶層を形成した後に休止期を設け、前記休止期の後、前記一つの金属柱状晶層上にモリブデンを蒸着して、次の金属柱状晶層を形成する段階と、を含んでもよい。
【００１７】
前記休止期は、１秒〜１時間であってもよい。
【００１８】
前記休止期の間に、前記後面電極層内に酸素原子が導入されてもよい。
【００１９】
前記後面電極層内に導入される前記酸素原子の量は、前記休止期の長さおよび前記休止期の回数のうちの少なくともどちらかに対応して決定されてもよい。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、蒸着チャンバー内に基板を配置する段階と、後面電極層を形成する段階と、を含み、前記後面電極層を形成する段階は、前記基板上にモリブデンを蒸着して第１金属柱状晶層を形成する段階、および前記第１金属柱状晶層を形成した後に休止期を設け、前記休止期の後、前記第１金属柱状晶層上にモリブデンを蒸着して前記第１金属柱状晶層上に第２金属柱状晶層を形成する段階を含む、太陽電池の製造方法が提供される。
【００２１】
前記休止期の間に、前記後面電極層内に酸素原子が導入されてもよい。
【００２２】
前記酸素原子の量は、前記休止期の長さおよび前記休止期の回数のうちの少なくともどちらかに対応して決定されてもよい。
【００２３】
前記休止期は、１秒〜１時間であってもよい。
【００２４】
前記モリブデンは、０．０５Ｐａ〜５Ｐａの圧力下で蒸着されてもよい。
【００２５】
前記モリブデンは、スパッタリングにより蒸着されてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、基板と後面電極層との接着力に優れた、新規かつ改良された太陽電池および太陽電池の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池の概略的な断面図である。
【図２】図１に示した太陽電池のＩＩ部分を拡大した拡大図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る太陽電池の後面電極層の製造方法を示した図面である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る太陽電池の後面電極層の製造方法を示した図面である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る太陽電池の後面電極層の製造方法を示した図面である。
【図４】本発明の一実施形態に係る太陽電池の後面電極層における厚さ方向の原子比をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ、Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）によって測定した結果示したグラフである。
【図５Ａ】実施例に係る後面電極層の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で観察した写真である。
【図５Ｂ】比較例に係る後面電極層の断面を走査電子顕微鏡で観察した写真である。
【図６】実施例および比較例に対する剥離強度試験の結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は、後面電極層を通じて基板内のアルカリ金属元素を光吸収層に拡散させる場合に発生する、後面電極層と基板間の接着力の低下、工程の複雑化、アルカリ金属濃度の制御の困難性などの様々な問題を解決する太陽電池および太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。本発明によれば、例えば、簡単な工程によって、後面電極層を介して拡散するアルカリ金属元素の濃度を制御することが可能である。また、本発明は、基板と後面電極層との接着力にも優れた太陽電池を提供することができる。
【００２９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように、詳細に説明を行う。なお、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池の概略的な断面図であり、図２は、図１に示した太陽電池のＩＩ部分を拡大した拡大図である。
【００３１】
図１および図２を参照すると、本実施形態に係る太陽電池１００は、基板１０、後面電極層２０、光吸収層３０、バッファー層４０、および透明電極層５０を含む。
【００３２】
なお、本願明細書では、太陽電池の厚さ方向において、太陽光の入射面（透明電極層５０側）を上と定義し、前記入射面と対向する面（基板１０側）を下と定義して説明を行う。
【００３３】
本実施形態に係る太陽電池１００は、例えば、光吸収層３０としてシリコンを使用するシリコン太陽電池、または光吸収層３０としてＣＩＳ（Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｅ）またはＣＩＧＳ（Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅ）を含む化合物半導体太陽電池のいずれであってもよい。本願明細書では、以下、光吸収層３０がＣＩＳまたはＣＩＧＳを含む場合を例に挙げて説明を行う。
【００３４】
基板１０は、太陽電池１００の最外郭側に配置される。具体的には、基板１０は、太陽光が入射する面から最も遠くに配置される。また、基板１０は、例えば、板状部材であるガラス、セラミック、ステンレス鋼、金属、またはフィルム形態の高分子など多様な素材で形成されてもよい。
【００３５】
基板１０上に後面電極層２０が配置される。後面電極層２０は、光反射効率が高く、基板１０との接着性に優れた金属で形成される。例えば、後面電極層２０は、モリブデン（Ｍｏ）を含んで形成されてもよい。モリブデン（Ｍｏ）は、電気伝導度が高く、また、光吸収層３０とオーミック接合（ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ）を形成することができる。さらに、モリブデン（Ｍｏ）は、光吸収層３０を形成するための高温の熱処理過程において高い安定性を発揮する。以下では、後面電極層２０がモリブデン（Ｍｏ）からなることを例に挙げて説明する。
【００３６】
図２に図示するように、後面電極層２０は、複数の金属柱状晶（ｃｏｌｕｍｎａｒ  ｃｒｙｓｔａｌ）層２０１〜２０ｎ＋１を含む多層構造を有する。ここで、ｎは後述する後面電極層２０形成工程において、後面電極層２０を形成する金属を蒸着する工程中に含まれる休止期（ｂｒｅａｋ  ｔｉｍｅ）の回数であり、例えば、１≦ｎ≦８の整数である。複数の金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１は、それぞれモリブデン（Ｍｏ）からなり、各金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１は互いに異なる柱状晶形態で結晶が垂直成長した層である。そのため、金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１は、金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１間の界面において結晶粒界が存在することによって区分される。
【００３７】
金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１の厚さは、例えば、２０ｎｍ〜５００ｎｍであってもよく、より具体的には５０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。また、複数の金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１からなる後面電極層２０の全体厚さは、１００ｎｍ〜１０００ｎｍであってもよい。
【００３８】
ここで、金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１の界面には、酸素原子が含まれる。酸素原子の含量は、後面電極層２０に含まれる全体原子に対して、１原子％〜７０原子％であってもよく、より具体的には１原子％〜２０原子％であってもよい。
【００３９】
後面電極層２０の上に光吸収層（または光電変換層）３０が配置される。光吸収層３０は、透明電極層５０とバッファー層４０を透過した太陽光の光エネルギーを用いて電子と正孔を生成する。光吸収層３０は、ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＧａＳｅ、およびＣｕＩｎＧａＳｅ２からなる群より選択されたいずれか一つの黄銅鉱（ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ）系化合物半導体を含んでもよい。
【００４０】
光吸収層３０は、例えば、後面電極層２０の上に銅（Ｃｕ）とインジウム（Ｉｎ）、または銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）をスパッタリングしてプリカーサー層を形成する段階と、プリカーサー層上にセレン（Ｓｅ）を熱蒸着する段階と、５５０℃以上の高温で１分以上急速な熱処理を行い、ＣＩＳ（Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｅ）またはＣＩＧＳ（Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅ）結晶を成長させる段階とを経て製造される。この時、急速な熱処理過程においてセレン（Ｓｅ）の蒸発を防止するためにＳｅの一部を硫黄（Ｓ）で代替してもよい。かかる構成によれば、光吸収層３０のエネルギーバンドギャップが大きくなるため、太陽電池１００の開放電圧をより高めることができる。
【００４１】
光吸収層３０の上にバッファー層４０を配置することができる。バッファー層４０は、光吸収層３０と透明電極層５０とのエネルギーバンドギャップの差を緩和させる機能を果たす。また、バッファー層４０は、光吸収層３０と透明電極層５０との格子定数の差を緩和させることにより光吸収層３０および透明電極層５０を良好に接合させる。バッファー層４０は、カドミウム硫化物（ＣｄＳ）、亜鉛硫化物（ＺｎＳ）、およびインジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）のうちのいずれか一つを含んでもよい。また、バッファー層４０は、必要に応じて省略することが可能である。
【００４２】
バッファー層４０の上に透明電極層５０が配置される。透明電極層５０は、例えば、光透過度に優れたＢＺＯ（ｂｏｒｏｎ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏ３）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などを含む金属酸化物で形成されてもよい。このような透明電極層５０は、高い電気伝導度と高い光透過度を有する。また、透明電極層５０は、別途のテクスチャリング（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）工程により、表面に粗い凹凸が形成されてもよい。さらに、透明電極層５０上に反射防止膜（図示せず）が形成されてもよい。透明電極層５０表面の凹凸、および反射防止膜は、外光の反射を減らすことによって光吸収層３０に向う太陽光の透過効率を高める効果を果たす。
【００４３】
以上、説明したように、本実施形態に係る太陽電池１００は、複数の金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１からなる後面電極層２０を含む。また、各金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１間の界面には酸素原子が含まれているため、光吸収層３０の形成時に行われる熱処理によって、基板１０からアルカリ金属元素（特にナトリウム）を光吸収層３０内部に効率的に拡散させることができる。また、本実施形態に係る太陽電池は、後面電極層２０と基板１０との間において、優れた接着力を有する。
【００４４】
次に、図３Ａ〜３Ｃを参照して本発明の実施形態に係る太陽電池１００の後面電極層２０の製造方法について説明する。なお、以下で説明する後面電極層２０以外の太陽電池１００の製造工程の詳細については、当業者にとっては広く知られた内容であるため、ここでの説明は省略する。
【００４５】
図３Ａに示すように、基板１０上に第１金属柱状晶層２０１を形成する。第１金属柱状晶層２０１は、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）を用いて、モリブデン（Ｍｏ）を基板１０上に蒸着することによって形成することができる。ここで、モリブデンの蒸着は、例えば、０．０５Ｐａ〜５Ｐａの圧力下で行われてもよい。該蒸着は、第１金属柱状晶層２０１が所定の厚さに到達するまで行われる。第１金属柱状晶層２０１の厚さは、例えば、２０ｎｍ〜５００ｎｍであってもよく、具体的には、５０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。第１金属柱状晶層２０１を形成した後、第１休止期（ｂｒｅａｋ  ｔｉｍｅ）を設け、所定時間、モリブデンの蒸着を中止する。第１休止期は、例えば、１秒〜１時間であってもよい。
【００４６】
次に、図３Ｂに示すように、第１金属柱状晶層２０１上に、第２金属柱状晶層２０２を形成する。第２金属柱状晶層２０２の蒸着は、第１金属柱状晶層２０１と同一の条件で行われる。具体的には、第１金属柱状晶層２０１と第２金属柱状晶層２０２の形成工程は、同一のチャンバー内において同一の蒸着条件下で行われる工程であり、両者は第１休止期により区分される。第２金属柱状晶層２０２の厚さは、例えば、２０ｎｍ〜５００ｎｍであってもよく、具体的には、５０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。第２金属柱状晶層２０２を形成した後、第２休止期（ｂｒｅａｋ  ｔｉｍｅ）を設け、所定時間、モリブデンの蒸着を中止する。第２休止期は、例えば、１秒〜１時間であってもよい。
【００４７】
続いて、図３Ｃに示すように、第２金属柱状晶層２０２上に、さらに第３金属柱状晶層２０３を形成する。第３金属柱状晶層２０３の形成も、同一のチャンバー内において、同一の蒸着条件下で行われ、それぞれの金属柱状晶層の間に有する休止期により区分される。なお、金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１の個数は、必要に応じて適切に選択することが可能である。例えば、１回〜８回の休止期を有することによって、２層〜９層の金属柱状晶層を形成することができる。
【００４８】
本実施形態では第４金属柱状晶層２０４まで形成することを例として説明する。具体的には、第２金属柱状晶層２０２の形成後に所定期間の第２休止期を設けた後、第３金属柱状晶層２０３を形成する。その後、所定期間の第３休止期を設けた後、第４金属柱状晶層２０４を形成する。
【００４９】
モリブデンの蒸着中に上記のような休止期を設けることによって、金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１間の界面に酸素原子を含ませることができる。含まれる酸素原子の量は、休止期の長さにより増加または減少し、また、後面電極層２０全体に含まれる酸素原子の量は、金属柱状晶層２０１〜２０ｎ＋１の界面の個数によっても変化する。ここで、後面電極層２０における酸素原子の含量は、後面電極層２０に含まれているモリブデン原子に対して、例えば、１原子％〜７０原子％であってもよく、より具体的には１原子％〜２０原子％であってもよい。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、特に工程を追加することなく、後面電極層２０の形成時において、モリブデン金属の蒸着工程中に休止期を設けることによって、後面電極層２０内に容易に酸素原子を含ませることができる。かかる構成により、後面電極層２０内に酸素原子が含まれるため、太陽電池１００の製造における熱処理工程時に、基板１０内部のアルカリ金属元素（特に、ナトリウム）を効率的に光吸収層３０内部に拡散させることができる。したがって、本発明の実施形態に係る太陽電池１００は、開放電圧（Ｖｏｃ）を増加させ、効率を向上させることができる。
【００５１】
図４は、本発明の一実施形態に係る太陽電池１００の後面電極層２０における厚さ方向の原子比をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ、Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）によって測定した結果を示したグラフである。図４に示すように、モリブデン蒸着工程における休止期に該当する部分で酸素原子の含量が増加していることが分かる。本実施形態では、全体で３回の休止期を設けたため、３ヶ所において酸素原子が導入されている。
【００５２】
また、本実施形態によれば、比較的低い圧力下でモリブデンを蒸着することが可能である。一般に、後面電極層２０の形成のために、スパッタリングによってモリブデンを蒸着する場合、基板１０との十分な接着力を確保するために、高い圧力下でスパッタリングを行わなければならない。しかし、高い圧力下でモリブデンを蒸着した場合、後面電極層２０の残留応力（Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｓｔｒｅｓｓ）特性の悪化、後面電極層２０の比抵抗が高くなることによる電極厚さの増加などの様々な問題が発生する。一方、本実施形態に係る太陽電池１００は、前述のように低い圧力下でモリブデン金属を蒸着した場合であっても、後面電極層２０と基板１０間の接着力を確保することが可能であり、上述の問題を回避することができる。
【００５３】
図５Ａおよび図５Ｂは、実施例１および比較例１に係る後面電極層２０の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で観察した写真である。また、図６は、実施例１および比較例１の後面電極層２０に対する剥離強度試験の結果を示したグラフである。
【００５４】
実施例１は、後面電極層２０の形成時に、３回の休止期を設けた場合であり、比較例１は、後面電極層の形成時に、休止期を設けずにモリブデンを連続蒸着した場合である。実施例１および比較例１において、モリブデンの蒸着は、休止期の有無を除いては同一の条件下で行われた。具体的には、圧力１．８Ｐａ、スパッタパワー８ｋＷで、スパッタリングを行い、全体電極厚さが約３００ｎｍである後面電極層２０を形成した。
【００５５】
図５Ａに示すように、３回の休止期を設けた実施例の場合、後面電極層２０に計４層の金属柱状晶層２０１〜２０４が形成されたことが分かる。一方、図５Ｂに示すように、休止期を設けずに連続蒸着した場合、後面電極層２０は柱状晶層の区分がなく、単一の金属層で形成されたことが分かる。
【００５６】
次に、かかる実施例１と比較例１の後面電極層において、剥離強度試験を行った。図６は、実施例１および比較例１の後面電極層に対して剥離強度試験を行った結果である。実施例１および比較例１の後面電極層２０に対して、後面電極層２０の厚さ方向に圧力を加えて、剥離が発生する地点を評価した。図６に示すように、実施例１で剥離が発生した地点は約１３ＭＰａの圧力が加わった場合であり、約７ＭＰａの圧力によって剥離が発生した比較例１に比べて、剥離強度が非常に優れていることが分かる。
【００５７】
また、実施例２、３、４、５および比較例２、３、４、５に対してテープテストを実施した。実施例２、３、４、５は、それぞれ蒸着条件のみを変更し、３回の休止期を設けたことは同一にした条件下で後面電極層２０を形成している。比較例２、３、４、５は、実施例２、３、４、５のそれぞれと蒸着条件を同一として、休止期を設けずに連続蒸着して後面電極層を形成している。なお、テープテストでは、完成した後面電極層２０の表面に市販の３Ｍ接着テープを貼付し、その後、テープを除去し、後面電極層２０が一部でも剥離した場合、不合格（Ｘ）、後面電極層２０が全く剥離しない場合、合格（Ｏ）として評価した。実施例２、３、４、５および比較例２、３、４、５の蒸着条件およびテープテスト結果を下記表１に示す。
【００５８】
【表１】
2014036227.tif 000003
【００５９】
表１に示すように、実施例２〜５は、スパッタリング条件に関係なく優れた剥離強度を有していることが分かった。すなわち、本発明の実施形態によれば、低いスパッタリング圧力および高いスパッタリングパワーの条件下であってもと基板１０の間に優れた接着力を有する後面電極層２０を形成することが可能である。
【００６０】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な工程により後面電極層内に酸素原子を含ませることができ、また、かかる酸素原子によりアルカリ金属元素を光吸収層内に効果的に拡散させることができる。さらに、本発明によれば、基板と後面電極層間の接着力に優れた太陽電池を得ることができる。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６２】
１００    太陽電池
１０      基板
２０      後面電極層
３０      光吸収層
４０      バッファー層
５０      透明電極層
【図１】
2014036227.tif 000004
【図２】
2014036227.tif 000005
【図３Ａ】
2014036227.tif 000006
【図３Ｂ】
2014036227.tif 000007
【図３Ｃ】
2014036227.tif 000008
【図４】
2014036227.tif 000009
【図６】
2014036227.tif 000010
【図５Ａ】
2014036227.tif 000011
【図５Ｂ】
2014036227.tif 000012