(57)【要約】【課題】反射率が低く低吸収であって透過率の高い表面電極付透明導電ガラス基板と、この表面電極を用いた従来よりも光電変換効率の高い薄膜太陽電池を提供する。【解決手段】透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜を膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍで形成し、その低屈折率透明薄膜上に、第２層としての酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜、第３層としての酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜を順次形成することにより表面電極付透明導電ガラス基板とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜が膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍで形成され、さらに第２層として酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜、第３層として酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜が順次形成されてなることを特徴とする表面電極付透明導電ガラス基板。
【請求項２】
前記第１層を構成する低屈折率透明薄膜が、インジウムとシリコンを主成分とする酸化物薄膜であって、インジウムに対するシリコンのモル比が０．２〜０．５であることを特徴とする請求項１記載の表面電極付透明導電ガラス基板。
【請求項３】
前記第１層を構成する低屈折率透明薄膜が、インジウムとシリコンを主成分とする酸化物薄膜であって、インジウムに対するシリコンのモル比が０．２〜０．５であり、且つ、表面粗さＲａが１．０ｎｍ以下の平滑性を有することを特徴とする請求項１記載の表面電極付透明導電ガラス基板。
【請求項４】
前記第２層を構成する酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜が、Ｔｉをドープした酸化インジウムからなり、
前記第３層を構成する酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜が、Ａｌ及び／又はＧａをドープした酸化亜鉛からなる
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の表面電極付透明導電ガラス基板。
【請求項５】
前記酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜の膜厚が、１００〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の表面電極付透明導電ガラス基板。
【請求項６】
前記酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜の膜厚が、５００〜１２００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の表面電極付透明導電ガラス基板。
【請求項７】
透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜を膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍでスパッタリング法により形成する低屈折率透明薄膜形成工程と、
前記低屈折率透明薄膜上に、前記透光性ガラス基板の温度を室温以上５０℃以下の範囲に保持して、第２層としての酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜をスパッタリング法により形成した後、前記透光性ガラス基板の温度を２５０℃〜４００℃に保持して、第３層としての酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜をスパッタリング法により形成する表面電極形成工程と
を有することを特徴とする表面電極付透明導電ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜が膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍで形成され、さらに第２層として酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜、第３層として酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜が順次形成されてなる表面電極付透明導電ガラス基板と、
光電変換半導体層と、
少なくとも光反射性金属電極からなる裏面電極と
が順次形成されてなることを特徴とする薄膜太陽電池。
【請求項９】
表面電極付透明導電ガラス基板と、光電変換半導体層と、少なくとも光反射性金属電極からなる裏面電極とが順次形成されてなる薄膜太陽電池の製造方法であって、
透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜を膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍでスパッタリング法により形成する低屈折率透明薄膜形成工程と、
前記低屈折率透明薄膜上に、前記透光性ガラス基板の温度を室温以上５０℃以下の範囲に保持して、第２層としての酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜をスパッタリング法により形成した後、前記透光性ガラス基板の温度を２５０℃〜４００℃に保持して、第３層としての酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜をスパッタリング法により形成する表面電極形成工程と
を有する表面電極付透明導電ガラス基板形成工程を含む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、透光性ガラス基板に透明な低屈折率膜及び透明導電膜からなる表面電極（膜）を形成した表面電極付透明導電ガラス基板及びその製造方法、並びに、その表面電極付透明導電ガラス基板を用いた薄膜太陽電池及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透光性ガラス基板側から光を入射させて発電を行う薄膜太陽電池にあっては、ガラス基板等の透光性基板の上に酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等の透明導電性膜を光入射側電極（以下、「表面電極」と称する。）として単独あるいは積層してなる透明導電ガラス基板が利用される。薄膜太陽電池には、多結晶シリコンや微結晶シリコンのような結晶質シリコン薄膜や、アモルファスシリコン薄膜を利用した太陽電池があり、それぞれについて開発が精力的に行われているが、これらの薄膜太陽電池の開発においては、安価な基板上に低温プロセスで良質のシリコン薄膜を形成することによる低コスト化と高性能化の両立が目的となっている。
【０００３】
そのような薄膜太陽電池の一つとして、透光性基板上に、透明導電膜からなる表面電極と、ｐ型半導体層、ｉ型半導体層、ｎ型半導体層の順に積層された光電変換半導体層と、光反射性金属電極を含む裏面電極とを順次形成した構造を有するものが知られている。
【０００４】
このような構造の薄膜太陽電池では、光電変換作用が主としてｉ型半導体層内で生じるため、ｉ型半導体層が薄いと光吸収係数が小さい長波長領域の光が十分に吸収されず、光電変換量は本質的にｉ型半導体層の膜厚によって制約を受ける。そこで、ｉ型半導体層を含む光電変換半導体層に入射した光をより有効に利用するために、光入射側の表面電極に表面凹凸構造を設けて光を光電変換半導体層内へ散乱させ、さらに裏面電極で反射した光を乱反射させる工夫がなされている。
【０００５】
光入射側の表面電極に表面凹凸構造を有するシリコン系の薄膜太陽電池においては、一般には、その光入射側の表面電極として、ガラス基板にフッ素をドープした酸化錫薄膜を熱ＣＶＤ法に基づく原料ガスの熱分解による方法によって成膜した酸化錫膜が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら、表面凹凸構造を有する酸化錫膜は、５００℃以上の高温プロセスを要する等の理由によりコストが高い。また、膜の比抵抗が高くなるため、その膜の抵抗値を下げるために膜厚を厚くしようとすると、透過率が下がり、光電変換効率が下がるという問題点がある。
【０００７】
そこで、酸化錫膜又はＳｎをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）膜からなる下地電極上に、Ａｌをドープした酸化亜鉛（ＡＺＯ）膜、又はＧａをドープした酸化亜鉛（ＧＺＯ）膜をスパッタリングにより形成し、エッチングされ易い酸化亜鉛膜をエッチングすることで、表面凹凸構造を有する表面電極を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
また、近赤外域の光透過性に優れたＴｉをドープした酸化インジウム膜からなる下地電極上に、成膜時にアーキングやパーティクルの発生が少ないＡｌとＧａをドープした酸化亜鉛（ＧＡＺＯ）膜をスパッタリングにより形成し、上述した特許文献２と同様に、酸化亜鉛膜をエッチングすることによって表面凹凸構造を有する表面電極を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
また、下地膜として酸化インジウムからなるアモルファス質の透明導電膜を形成し、その上に酸化亜鉛からなる結晶質透明導電膜を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。このような方法によれば、エッチング手法を用いなくても良好な凹凸膜からなる表面電極が形成され、結果としてより光閉じ込め効果の高い表面電極を提供することが可能となり、より光電変換効率の高い薄膜太陽電池を得ることができる。
【００１０】
さらに、透光性ガラス基板に適当な屈折率の膜をつけて反射を防止し、透過光を大きくすることで発電に寄与する光量を稼ぐ方法が報告されているが、一般に導電膜を有する反射防止膜は、ベースとなる基板（ガラスやフィルム）上に大きな屈折率を有する膜と小さな屈折率を有する膜とを交互に積層して形成されている。小さな屈折率を有する膜には、酸化シリコン（以下、「ＳｉＯ２」という。）膜を用い、大きな屈折率を有し且つ導電性を有する膜には、インジウムスズ酸化膜（以下、「ＩＴＯ膜」という。なお、ＩＴＯはIndium Tin Oxideの略。）がよく用いられている。例えば、樹脂のベースフィルム上にＩＴＯ膜、ＳｉＯ２膜、ＩＴＯ膜、ＳｉＯ２膜の順に積層されたものが用いられている（例えば、特許文献５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表平２−５０３６１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２９４８１２号公報
【特許文献３】特開２０１０−３４２３２号公報
【特許文献４】特開２０１２−００９７５５号公報
【特許文献５】特開平９−１９７１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した従来の技術を踏まえ、表面凹凸構造による光閉じ込め効果を有効に発現しつつ、且つ、透過率の高い薄膜シリコン太陽電池用の透明電極として使用するためには、ガラス基板と表面凹凸膜との間の反射を防止し、効率よく光を凹凸膜内に導く必要がある。
【００１３】
そこで、本発明は、反射率が低く、低吸収であって透過率の高い表面電極付透明導電ガラス基板と、この表面電極を用いた従来よりも光電変換効率の高い薄膜太陽電池を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、かかる従来技術の問題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、透光性ガラス基板上に酸化インジウム系及び酸化亜鉛系の透明導電膜を形成する前に、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜を形成することで、各層間の屈折率差を少なくすることができ、その結果として光吸収を増やすことなく反射率を低下させ、透過率を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１５】
すなわち、本発明に係る表面電極付透明導電ガラス基板は、透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜が膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍで形成され、さらに第２層として酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜、第３層として酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜が順次形成されてなることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る表面電極付透明導電ガラス基板の製造方法は、透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜を膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍでスパッタリング法により形成する低屈折率透明薄膜形成工程と、前記低屈折率透明薄膜上に、前記透光性ガラス基板の温度を室温以上５０℃以下の範囲に保持して、第２層としての酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜をスパッタリング法により形成した後、前記透光性ガラス基板の温度を２５０℃〜４００℃に保持して、第３層としての酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜をスパッタリング法により形成する表面電極形成工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る薄膜太陽電池は、透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜が膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍで形成され、さらに第２層として酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜、第３層として酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜が順次形成されてなる表面電極付透明導電ガラス基板と、光電変換半導体層と、少なくとも光反射性金属電極からなる裏面電極とが順次形成されてなることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る薄膜太陽電池の製造方法は、表面電極付透明導電ガラス基板と、光電変換半導体層と、少なくとも光反射性金属電極からなる裏面電極とが順次形成されてなる薄膜太陽電池の製造方法であって、透光性ガラス基板上に、第１層として波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８である低屈折率透明薄膜を膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍでスパッタリング法により形成する低屈折率透明薄膜形成工程と、前記低屈折率透明薄膜上に、前記透光性ガラス基板の温度を室温以上５０℃以下の範囲に保持して、第２層としての酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜をスパッタリング法により形成した後、前記透光性ガラス基板の温度を２５０℃〜４００℃に保持して、第３層としての酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜による凹凸膜をスパッタリング法により形成する表面電極形成工程とを有する表面電極付透明導電ガラス基板形成工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る表面電極付透明導電ガラス基板によれば、エッチング手法を用いなくても良好な凹凸膜となり、結果として、従来よりも低反射率で透過率に優れた透明導電電極であって、且つ、光閉じ込め効果の高い表面電極となる。そして、この表面電極を用いることで、より光電変換効率の高い薄膜太陽電池を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】薄膜太陽電池の一例を示す断面図である。
【図２】低屈折率透明薄膜を構成するＩＳｉＯ膜における、ＳｉのＩｎに対するモル比とその膜の屈折率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る表面電極付透明導電ガラス基板及びそれを適用した薄膜太陽電池についての具体的な実施の形態（以下、「本実施の形態」という。）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
［１．薄膜太陽電池の構成］
図１は、本実施の形態に係る表面電極付透明導電ガラス基板を適用した薄膜太陽電池１０の模式断面図である。
【００２３】
図１に示すように、この薄膜太陽電池１０は、透光性ガラス基板１と、低屈折率透明薄膜５と、表面電極２と、光電変換半導体層３と、裏面電極４とが順次積層された構造を有する。この薄膜太陽電池１０において、低屈折率透明薄膜５上に形成される表面電極２は、下地膜２１と、凹凸膜２２とから構成される。また、その表面電極２上に形成される光電変換半導体層３は、ｐ型半導体層３１と、ｉ型半導体層３２と、ｎ型半導体層３３とが順次積層されて構成され、また、裏面電極４は、透明導電性酸化膜４１と、光反射性金属電極４２とから構成される。この薄膜太陽電池１０に対しては、図１中の白抜き矢印に示すように、光電変換されるべき光が透光性ガラス基板１側から入射される。
【００２４】
［２．透光性ガラス基板］
透光性ガラス基板１としては、ソーダライムシリケートガラスや、ボレートガラス、低アルカリ含有ガラス、石英ガラス、その他の各種ガラスからなる透明なガラス基板を用いることができる。
【００２５】
この透光性ガラス基板１は、太陽光のスペクトルを透過できるように、３５０ｎｍから１２００ｎｍの波長域にて高い透過率を有するものであることが望ましい。また、屋外環境下での使用を考慮して、電気的、化学的、物理的に安定なものであることが望ましい。また、透光性ガラス基板１には、そのガラスから、基板上面に成膜される透明導電膜からなる表面電極２へのイオンの拡散を防止して、ガラス基板の種類や表面状態による膜の電気特性への影響を最小限度に抑えるために、酸化シリコン膜等のアルカリバリヤ膜をガラス基板上に施すようにしてもよい。
【００２６】
［３．低屈折率透明薄膜］
低屈折率透明薄膜５は、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８の範囲となる透明薄膜である。この低屈折率透明薄膜５の組成は、屈折率が上述した範囲となるものであれば、特に限定されないが、インジウム（Ｉｎ）とシリコン（Ｓｉ）とからなる酸化物膜であることが好ましい。ＩｎとＳｉからなる酸化物膜は、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．６〜１．８となる低屈折率透明薄膜であり、具体的にＩｎに対するＳｉのモル比（Ｓｉ／Ｓｉ＋Ｉｎ）が０．２〜０．５となる組成の酸化物膜とすることにより、その屈折率が１．６〜１．８となる。
【００２７】
また、このＩｎとＳｉとからなる酸化物膜は、酸化インジウムと酸化シリコン、金属シリコンの混合物からなる原料粉を成形、焼結したターゲット材を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより生成することができる。このような方法によれば、絶縁物でありながら量産性に優れた成膜を行うことができる。
【００２８】
ここで、図２に、ＳｉのＩｎに対するモル比（Ｓｉ／Ｓｉ＋Ｉｎ）とＤＣスパッタにより成膜される透明薄膜（酸化物膜）の屈折率の関係を示す。図２に示すように、Ｓｉ非ドープ時には、膜の屈折率が２．０であってＩＴｉＯ膜やＩＴｉＴＯ膜と同等の屈折率であるが、Ｓｉドープ量が増えるに従って、その屈折率がＳｉＯ２の屈折率に近づいていくことが分かる。しかしながら、シリコンモル比が０．６を超えると、高密度なターゲットの合成が困難となり、量産性に優れた成膜を行うことが困難となる。
【００２９】
また、この低屈折率透明薄膜５の膜厚としては、透過率を向上させる観点から、５０〜１５０ｎｍであることが好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満であると、この低屈折率透明薄膜５上にヘイズ率が１０％以上となる透明導電膜からなる表面電極２を形成することができない。また、膜厚が１５０ｎｍを超える場合においても、その表面電極２のヘイズ率が１０％以上とならず著しく低下する。
【００３０】
また、この低屈折率透明薄膜５は、その表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が１．０ｎｍ以下の平滑性を有するものであることが好ましい。表面粗さＲａが１．０ｎｍを超える場合は、後述する下地膜２１の膜質にも悪影響を与え、凹凸膜２２における酸化亜鉛結晶の成長が阻害されてしまい、結果としてヘイズ率が１０％以上とならず著しく低下する。
【００３１】
［４．表面電極］
表面電極２は、透光性ガラス基板１上に第１層として成膜された低屈折率透明薄膜５の上に設けられ、下地膜２１と、凹凸膜２２とが順次積層されて構成される。すなわち、透光性ガラス基板１に、第１層としての低屈折率透明薄膜５と、第２層としての下地膜２１と、第３層として凹凸膜とが順次形成されて、表面電極付透明導電ガラス基板を構成する。
【００３２】
表面電極２は、透光性ガラス基板１と同様に、３５０〜１２００ｎｍの波長の光に対して８０％以上の高い透過率を有することが好ましく、同波長域における透過率が８５％以上であることがより好ましい。また、表面電極２の膜厚は、シート抵抗が１０Ω／□以下となるように調節することが好ましい。なお、以下に示すパラメータは、上述した透過率８５％以上、シート抵抗１０Ω／□以下を志向した、薄膜太陽電池用の透明電極としては、ハイスペックな仕様を例に挙げて説明する。
【００３３】
［４−１．下地膜］
表面電極２を構成する下地膜２１は、酸化インジウム系のアモルファス質透明導電膜を用いる。また、その酸化インジウム系の透明導電膜の中でも、酸化インジウムにチタン（Ｔｉ）をドープした膜（以下、「ＩＴｉＯ膜」と略記する。）であることが、近赤外域の光の透過率が高くなる点で好ましい。またそれだけでなく、ＩＴｉＯ膜によれば、アモルファス質の膜が得られ易くなり、後述する凹凸膜２２における酸化亜鉛結晶の成長を助長することができるため好ましい。さらに、酸化インジウム系の透明導電膜の中でも、ＩＴｉＯ膜に更にスズ（Ｓｎ）をドープした膜（以下、「ＩＴｉＴＯ膜」と略記する。）であることが、ＩＴｉＯ膜に比べてもより一層に、凹凸膜２２における酸化亜鉛結晶の成長を助長させることができるため、より好ましい。
【００３４】
また、下地膜２１の膜厚は、特に限定されないが、６０〜４００ｎｍであることが好ましく、１００〜２００ｎｍであることがより好ましい。膜厚が６０ｎｍを下回ると、この下地膜２１によるヘイズ率増加の効果が著しく小さくなり、一方で、４００ｎｍを上回ると、透過率が減少してヘイズ率増加による光閉じ込め効果を相殺してしまう。また、より好ましく膜厚を１００〜２００ｎｍの範囲とすることにより、表面電極２の特性としてのヘイズ率を１０％以上に増加させることができるとともに、高い透過率を有する表面電極２を形成することができる。
【００３５】
このアモルファス質の酸化インジウム系導電膜からなる下地膜２１の成膜に際しては、例えば特許文献４における記載にもある通り、透光性ガラス基板１を冷却し、結晶化を抑えてアモルファス化することが重要である。具体的には、透光性ガラス基板１の温度を室温以上５０℃以下の範囲に保持してスパッタリング法等により成膜する。また、結晶化温度を上げてアモルファス化をより確実にするために、スパッタ時のチャンバー内の水分圧を１０−２Ｐａ台に維持することが好ましい。
【００３６】
［４−２．凹凸膜］
表面電極２を構成する凹凸膜２２は、上述した酸化インジウム系からなるアモルファス質透明導電膜の下地膜２１の上に成膜されてなり、酸化亜鉛系の結晶質透明導電膜からなる。この凹凸膜２２の表面凹凸構造２２ａにおける凹凸形状の形成は、アモルファス質の下地膜２１のアモルファス性の程度や、スパッタリング時のガス圧、ＤＣ電力といったスパッタリング条件によって制御することができるが、上述した下地膜２１のアモルファス性が重要なパラメータとなる。具体的に、凹凸膜２２の表面凹凸構造２２ａにおける凹凸の程度としては、ヘイズ率が１０％以上となり、算術平均粗さ（Ｒａ）で３０〜１００ｎｍの凹凸を有することが好ましい。
【００３７】
また、凹凸膜２２は、酸化亜鉛を主成分（重量割合で９０％以上）としていれば、添加金属元素をドープしてもよい。酸化亜鉛膜にドープする元素としては、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｂ、Ｉｎ、Ｆ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等が挙げられる。その中でも、Ａｌ又はＧａをドープした酸化亜鉛膜、あるいはＡｌとＧａを共にドープした酸化亜鉛膜（以下、「ＧＡＺＯ膜」と略記する。）とすることが、スパッタリングによる成膜の際にアーキングが発生し難くなるため、より好ましい。
【００３８】
また、凹凸膜２２の膜厚は、特に限定されないが、４００〜１５００ｎｍであることが好ましく、５００〜１２００ｎｍであることがより好ましい。膜厚をこのような範囲とすることにより、所望とする性質の凹凸膜を得ることができる。膜厚が４００ｎｍよりも薄いと、凹凸が大きくなりきらず、膜のヘイズ率が１０％を下回ることがある。一方で、膜厚が１５００ｎｍを超えると、透過率が著しく低下する。また、より好ましく膜厚を５００〜１２００ｎｍの範囲とすることにより、ヘイズ率を確実に１０％以上にすることができるとともに、高い透過率を有する表面電極２を形成することができる。
【００３９】
この結晶質の酸化亜鉛系導電膜からなる凹凸膜２２の成膜に際しては、透光性ガラス基板１の温度を２５０℃〜４００℃に保持し、スパッタリング法により成膜する必要がある。透光性ガラス基板１の温度が２５０℃を下回ると、酸化亜鉛膜の成膜中に酸化亜鉛の結晶化が進まず、ヘイズ率が１０％以上となるような凹凸膜にならない。一方で、基板温度が４００℃を上回ると、酸化亜鉛膜の結晶化にとっては有利であるものの、下地膜２１のアモルファス性が悪化するか、あるいは凹凸膜２２を構成する酸化亜鉛膜のＣ軸配向性が強くなり平坦な表面を有するようになるためか、ヘイズ率が１０％以上となるような凹凸膜が得られ難くなる。
【００４０】
［５．光電変換半導体層］
光電変換半導体層３は、上述した表面電極２上に形成されてなる。この光電変換半導体層３は、例えば、ｐ型半導体層３１と、ｉ型半導体層３２と、ｎ型半導体層３３とが順次積層されて構成される。なお、ｐ型半導体層３１とｎ型半導体層３３は、その順番が逆に積層されてもよいが、通常、太陽電池では光の入射側にｐ型半導体層が配置される。
【００４１】
ｐ型半導体層３１は、例えばボロン（Ｂ）等の不純物原子をドープした微結晶シリコンの薄膜からなる。ドープされる不純物原子としては、特に限定されず、ｐ型半導体の場合にはアルミニウム（Ａｌ）等でもよい。また、微結晶シリコンの代わりに、多結晶シリコンや非晶質シリコン、あるいはシリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム等の合金材料を用いることもできる。なお、必要に応じて、堆積された半導体層にパルスレーザ光を照射（レーザーアニール）することで、結晶化分率やキャリア濃度の制御を行ってもよい。
【００４２】
ｉ型半導体層３２は、ドープされていない微結晶シリコンの薄膜からなる。このｉ型半導体層３２としては、多結晶シリコンや非晶質シリコン、又は微量の不純物を含む弱ｐ型半導体若しくは弱ｎ型半導体で光電変換機能を十分に備えたシリコン系の薄膜材料を用いることができる。また、これらの材料に限定されず、微結晶シリコン以外にも、シリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム等の合金材料を用いることもできる。
【００４３】
ｉ型半導体層３２上に形成されるｎ型半導体層３３は、不純物原子としてＰ（リン）がドープされたｎ型微結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン、又はシリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム等の合金材料の薄膜からなる。ドープされる不純物原子としては、特に限定されず、ｎ型半導体では窒素（Ｎ）等でもよい。
【００４４】
このような構成の光電変換半導体層３は、例えば、下地温度を４００℃以下に設定したプラズマＣＶＤ法を用いて形成することができる。用いるプラズマＣＶＤ法としては、特に限定されず、一般的によく知られている平行平板型のＲＦプラズマＣＶＤ等を用いてもよいし、周波数１５０ＭＨｚ以下のＲＦ帯からＶＨＦ帯までの高周波電源を利用するプラズマＣＶＤ法を用いてもよい。
【００４５】
［６．裏面電極］
裏面電極４は、上述した光電変換半導体層３を構成するｎ型半導体層３３上に形成されてなる。この裏面電極４は、例えば、透明導電性酸化膜４１と、光反射性金属電極４２とが順次積層されて構成される。
【００４６】
透明導電性酸化膜４１は、必ずしも要するものではないが、上述したｎ型半導体層３３と光反射性金属電極４２との付着性（密着性）を高めることで光反射性金属電極４２の反射効率を高め、またｎ型半導体層３３を化学変化から防止する機能を有する。
【００４７】
また、透明導電性酸化膜４１は、例えば、酸化亜鉛膜、酸化インジウム膜、酸化錫膜等から選択される少なくとも１種で形成される。特に、酸化亜鉛膜においては、Ａｌ、Ｇａのうちの少なくとも１種類を、酸化インジウム膜においては、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｍｏのうちの少なくとも１種類をドープすることで導電性を高めた透明導電膜とすることが好ましい。また、ｎ型半導体層３３に隣接する透明導電性酸化膜４１の比抵抗は、１．５×１０−３Ωｃｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
光反射性金属電極４２は、真空蒸着又はスパッタ等の方法によって形成され、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、及びＰｔの中から選択される１種、又は、これらを含む合金で形成することが好ましい。この光反射性金属電極４２は、例えば、光反射性の高いＡｇを１００〜３３０℃、より好ましくは２００〜３００℃の温度で真空蒸着することによって形成するとよい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明についての実施例を比較例と対比しながら説明する。なお、本発明は、この実施例によって限定されるものではない。
【００５０】
＜評価方法＞
（１）膜厚は、以下の手順で測定した。すなわち、成膜前に基板の一部を予め油性マジックインクを塗布しておき、成膜後にエタノールでマジックをふき取り、膜の無い部分を形成し、膜の有る部分と無い部分の段差を、接触式表面形状測定器（ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社製  Ａｌｐｈａ−ＳｔｅｐＩＱ）で測定して求めた。
【００５１】
（２）シート抵抗値は、抵抗率計ロレスタＥＰ（ダイアインスツルメンツ社製ＭＣＰ−Ｔ３６０型）による四探針法で測定した。
【００５２】
（３）ヘイズ率は、ＪＩＳ規格Ｋ７１３６に基づいてヘイズメーター（村上色彩技術研究所社製ＨＭ−１５０）で評価した。
【００５３】
（４）光透過率は、分光光度計（日立製作所社製、Ｕ−４０００）を用いて測定した。
【００５４】
［実施例１］
以下の製造条件により、図１に示すような構造のシリコン系薄膜太陽電池を作製した。
【００５５】
（表面電極の評価）
先ず、透光性ガラス基板１としてソーダライムシリケートガラス基板を用い、このガラス基板上に、低屈折率透明薄膜５として、酸化インジウム、酸化シリコン、シリコンの合成粉末からなる焼結体を用いて、膜厚５０ｎｍのＩＳｉＯ膜をＤＣスパッタリング法により形成した。このとき、Ｓｉの組成は、Ｉｎに対するモル比で０．２に調整した。なお、ＩＳｉＯ膜成膜後の表面粗さ（算術平均粗さ（Ｒａ））は０．５ｎｍであった。なお、表１に、低屈折率透明薄膜５の成膜条件及び表面粗さを示す。
【００５６】
次に、低屈折率透明薄膜５上に、表面電極２として、ＩＴｉＯ膜からなる下地膜２１と、ＧＡＺＯ膜からなる凹凸膜２２とから構成された表面電極２を形成した。下地膜２１を構成するＩＴｉＯ膜としては、酸化インジウムに酸化チタンを１質量％ドープした膜を用い、凹凸膜２２を構成するＧＡＺＯ膜としては、酸化亜鉛に酸化ガリウム０．５８質量％、酸化アルミニウム０．３２質量％をドープした膜を用いた。
【００５７】
具体的に、ＩＴｉＯ膜からなる下地膜２１は、スパッタリング法により、透光性ガラス基板１の温度を２５℃に設定し、導入ガスとしてアルゴンと酸素の混合ガス（アルゴン：酸素＝９９：１）を用いて、ＩＴｉＯ膜の膜厚が１００ｎｍとなるよう成膜した。次に、ＧＡＺＯ膜を、透光性ガラス基板１の温度を３００℃に設定し、スパッタパワーＤＣ４００Ｗ、導入ガスはアルゴンガス１００％で、膜厚が５００ｎｍとなるよう形成した。なお、表１に、表面電極２の成膜条件を示す。
【００５８】
このようにして得られた表面電極２の算術平均粗さ（Ｒａ）は６３ｎｍであった。また、表２に、得られた表面電極２の特性を示す。表２に示すように、表面電極２のシート抵抗値は９．１Ω／□であり、ヘイズ率が１５％であった。
【００５９】
（薄膜太陽電池の評価）
続いて、上述した表面電極２上に、プラズマＣＶＤ法により、厚み１０ｎｍのボロンドープのｐ型微結晶シリコン層からなるｐ型半導体層３１、厚み３μｍのｉ型微結晶シリコン層からなるｉ型半導体層３２、厚み１５ｎｍのリンドープのｎ型微結晶シリコン層からなるｐ型半導体層３３を、順次成膜してｐｉｎ接合の光電変換半導体層３を形成した。
【００６０】
そして、この光電変換半導体層３上に、ＧＡＺＯ膜からなる厚み７０ｎｍの透明導電性酸化膜４１、Ａｇ製の厚み３００ｎｍの光反射性金属電極４２からなる裏面電極４を、スパッタリングにより成膜した。この透明導電性酸化膜４１は、酸化亜鉛に酸化ガリウム２．３重量％、酸化アルミニウム１．２重量％をドープしたものを用いた。
【００６１】
このようにして得られた薄膜太陽電池に、ＡＭ（エアマス）１．５の光を１００ｍＷ／ｃｍ２の光量で照射して、２５℃での光電変換効率を測定した。その結果、表２に示すように、この薄膜太陽電池の光電変換効率は、１０．３％であった。
【００６２】
［実施例２〜４］
実施例２では、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を２００ｎｍに変え、実施例３では、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変え、実施例４では、下地膜２１の膜厚を２００ｎｍ、凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変えた。それ以外は、それぞれ、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００６３】
表２に示すように、実施例２〜４において得られた表面電極２は、それぞれ、シート抵抗値が８．５Ω／□、８．８Ω／□、８．３Ω／□であり、ヘイズ率が１８％、２０％、２１％であった。
【００６４】
また、実施例２〜４において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、表２に示すように、それぞれ光電変換効率は１０．３％、１０．５％、１０．４％であった。
【００６５】
［実施例５〜８］
実施例５では、低屈折率透明薄膜５を構成するＩＳｉＯ膜の膜厚を１００ｎｍに変えたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、実施例６では、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を２００ｎｍに変え、実施例７では、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変え、実施例８では、下地膜２１の膜厚を２００ｎｍ、凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変えた。それ以外は、それぞれ、実施例５と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００６６】
表２に示すように、実施例５〜８において得られた表面電極２は、それぞれ、シート抵抗値が８．８Ω／□、８．７Ω／□、８．８Ω／□、８．９Ω／□であり、ヘイズ率が１５％、１６％、２３％、２２％であった。
【００６７】
また、実施例５〜８において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、表２に示すように、それぞれ光電変換効率は１０．６％、１０．７％、１０．６％、１０．６％であった。
【００６８】
［実施例９〜１２］
実施例９では、低屈折率透明薄膜５を構成するＩＳｉＯ膜の膜厚を１５０ｎｍに変えたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、実施例１０では、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を２００ｎｍに変え、実施例１１では、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変え、実施例１２では、下地膜２１の膜厚を２００ｎｍ、凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変えた。それ以外は、それぞれ、実施例９と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００６９】
表２に示すように、実施例９〜１２において得られた表面電極２は、それぞれ、シート抵抗値が８．６Ω／□、８．９Ω／□、８．７Ω／□、８．５Ω／□であり、ヘイズ率が１７％、１８％、２０％、２１％であった。
【００７０】
また、実施例９〜１２において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、表２に示すように、実施例９〜１２にて形成した全ての薄膜太陽電池の光電変換効率が１０．４％であった。
【００７１】
［実施例１３〜１６］
実施例１３では、低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．５に調整した焼結体を用いてＩＳｉＯ膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、実施例１４では、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を２００ｎｍに変え、実施例１５では、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変え、実施例１６では、下地膜２１の膜厚を２００ｎｍ、凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変えた。それ以外は、それぞれ、実施例１３と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００７２】
表２に示すように、実施例１３〜１６において得られた表面電極２は、それぞれ、シート抵抗値が８．３Ω／□、８．２Ω／□、８．０Ω／□、８．８Ω／□であり、ヘイズ率が２０％、２１％、２２％、２０％であった。
【００７３】
また、実施例１３〜１６において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、表２に示すように、それぞれ光電変換効率は１０．８％、１０．８％、１０．７％、１０．８％であった。
【００７４】
［実施例１７〜２０］
実施例１７では、第１層の低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．５に調整した焼結体を用い、膜厚が１００ｎｍのＩＳｉＯ膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、実施例１８では、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を２００ｎｍに変え、実施例１９では、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変え、実施例２０では、下地膜２１の膜厚を２００ｎｍ、凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変えた。それ以外は、それぞれ、実施例１７と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００７５】
表２に示すように、実施例１７〜２０において得られた表面電極２は、それぞれ、シート抵抗値が８．２Ω／□、７．８Ω／□、９．０Ω／□、７．７Ω／□であり、ヘイズ率が１８％、１９％、１４％、１７％であった。
【００７６】
また、実施例１７〜２０において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、表２に示すように、実施例１７〜２０にて形成した全ての薄膜太陽電池の光電変換効率が１０．４％であった。
【００７７】
［実施例２１〜２４］
実施例２１では、低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．５に調整した焼結体を用い、膜厚が１５０ｎｍのＩＳｉＯ膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、実施例２２では、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を２００ｎｍに変え、実施例２３では、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変え、実施例２４では、下地膜２１の膜厚を２００ｎｍ、凹凸膜２２の膜厚を１２００ｎｍに変えた。それ以外は、それぞれ、実施例２１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００７８】
表２に示すように、実施例２１〜２４において得られた表面電極２は、それぞれ、シート抵抗値が８．６Ω／□、８．７Ω／□、８．９Ω／□、８．７Ω／□であり、ヘイズ率が１５％、１３％、１４％、１８％であった。
【００７９】
また、実施例２１〜２４において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、表２に示すように、それぞれ光電変換効率は１０．８％、１０．９％、１０．３％、１０．６％であった。
【００８０】
［比較例１〜２］
比較例１では、第１層の低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、ＩＳｉＯ膜の膜厚を３０ｎｍとし、比較例２では、ＩＳｉＯ膜の膜厚を２００ｎｍとしたこと以外は、それぞれ、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。なお、比較例２では、形成したＩＳｉＯ膜の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１．１ｎｍであり、平滑性が損なわれていた。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００８１】
表２に示すように、比較例１及び２において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、８．３Ω／□、８．２Ω／□であったものの、そのヘイズ率が、それぞれ、９％、７％であり低いものであった。
【００８２】
また、比較例１及び２において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．２％と低調であった。
【００８３】
［比較例３〜４］
比較例３及び４では、第１層の低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．５に調整した焼結体を用い、それぞれ、膜厚が３０ｎｍ、２００ｎｍのＩＳｉＯ膜を成膜したこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。なお、比較例４では、形成したＩＳｉＯ膜の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１．２ｎｍであり、平滑性が損なわれていた。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００８４】
表２に示すように、比較例３及び４において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、８．３Ω／□、８．１Ω／□であったものの、そのヘイズ率が、それぞれ、７％、３％であり極めて低いものであった。
【００８５】
また、比較例３及び４において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．３％と低調であった。
【００８６】
［比較例５〜６］
比較例５及び６では、第１層の低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．１に調整した焼結体を用い、それぞれ、膜厚が５０ｎｍ、１５０ｎｍのＩＳｉＯ膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００８７】
表２に示すように、比較例５及び６において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、８．１Ω／□、８．２Ω／□であったものの、そのヘイズ率が、それぞれ、３％、２％であり極めて低いものであった。
【００８８】
また、比較例５及び６において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．１％と低調であった。
【００８９】
［比較例７〜８］
比較例７及び８では、第１層の低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．６に調整した焼結体を用い、それぞれ、膜厚が５０ｎｍ、１５０ｎｍのＩＳｉＯ膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。なお、第１層のＩＳｉＯ膜の屈折率は１．５５であった。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００９０】
表２に示すように、比較例７及び８において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、８．４Ω／□、７．９Ω／□であったものの、そのヘイズ率が、それぞれ、７％、８％であり低いものであった。また、これら表面電極２の透過率は、それぞれ、７９．８％、７９．７％であり低いものであった。
【００９１】
また、比較例７及び８において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．０％と低調であった。
【００９２】
［比較例９］
比較例９では、第１層としての低屈折率透明薄膜５を構成するＩＳｉＯ膜を成膜せずに、透光性ガラス基板１上に、表面電極２として、ＩＴｉＯ膜からなる下地膜２１と、ＧＡＺＯ膜からなる凹凸膜２２とから構成された表面電極２を形成し、特性を評価した。なお、表面電極２は、実施例１と同様にして形成した。表２に、評価結果を示す。
【００９３】
表２に示すように、得られた表面電極２の透過率は７８．５％と極めて低かった。
【００９４】
また、比較例９において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、光電変換効率は８．７％と極めて低調であった。
【００９５】
［比較例１０〜１１］
比較例１０及び１１では、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を、それぞれ、４０ｎｍ、２５０ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００９６】
表２に示すように、比較例１０及び１１において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、９．０Ω／□、８．９Ω／□であった。しかしながら、比較例１０では、そのヘイズ率が、７％であり低いものであった。また、比較例１１では、その表面電極２の透過率が、７７．９％と極めて低いものであった。
【００９７】
また、比較例１０及び１１において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．３％と低調であった。
【００９８】
［比較例１２〜１３］
比較例１２及び１３では、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を、それぞれ、４００ｎｍ、１５００ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【００９９】
表２に示すように、比較例１２及び１３において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、８．２Ω／□、８．３Ω／□であった。しかしながら、それぞれのヘイズ率が、７％であり低いものであった。また、比較例１３では、その表面電極２の透過率が、７５．６％と極めて低いものであった。
【０１００】
また、比較例１２及び１３において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．５％、９．３％と低調であった。
【０１０１】
［比較例１４〜１６］
比較例１４及び１５では、低屈折率透明薄膜５を構成するＩＳｉＯ膜の膜厚を１００ｎｍとし、また、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を、それぞれ、４０ｎｍ、２５０ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、比較例１６では、低屈折率透明薄膜５を構成するＩＳｉＯ膜の膜厚を１００ｎｍとし、また、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を、４００ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【０１０２】
表２に示すように、比較例１４〜１６において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、８．１Ω／□、８．２Ω／□、８．４Ω／□であった。しかしながら、比較例１４及び１５では、そのヘイズ率が、それぞれ、３％、２％であり極めて低いものであった。また、比較例１４及び１６では、その表面電極２の透過率が、それぞれ、７８．０％、７５．９％と低いものであった。
【０１０３】
また、比較例１４〜１６において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．３％と低調であった。
【０１０４】
［比較例１７〜２０］
比較例１７及び１８では、低屈折率透明薄膜５を構成するＩＳｉＯ膜の膜厚を１５０ｎｍとし、また、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を、それぞれ、４０ｎｍ、２５０ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、比較例１９及び２０では、低屈折率透明薄膜５を構成するＩＳｉＯ膜の膜厚を１５０ｎｍとし、また、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を、それぞれ、４００ｎｍ、１５００ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【０１０５】
表２に示すように、比較例１７〜２０において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、７．９Ω／□、９．２Ω／□、９．０Ω／□、８．９Ω／□であった。しかしながら、比較例１７〜２０では、そのヘイズ率が、それぞれ、８％、９％、１０％、９％であり低いものであった。
【０１０６】
また、比較例１７〜２０において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は９．３％と低調であった。
【０１０７】
［比較例２１〜２３］
比較例２１及び２２では、低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．５に調整した焼結体を用い、膜厚が５０ｎｍのＩＳｉＯ膜を成膜し、また、表面電極２を構成する下地膜２１の膜厚を、それぞれ、４０ｎｍ、２５０ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。また、比較例２３では、低屈折率透明薄膜５を成膜するに際して、Ｓｉの組成がＩｎに対するモル比で０．５に調整した焼結体を用い、膜厚が５０ｎｍのＩＳｉＯ膜を成膜し、また、表面電極２を構成する凹凸膜２２の膜厚を４００ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして表面電極２を形成し、特性を評価した。表２に、評価結果をそれぞれ示す。
【０１０８】
表２に示すように、比較例２１〜２３において得られた表面電極２では、シート抵抗値は、それぞれ、９．８Ω／□、８．５Ω／□、９．６Ω／□であった。しかしながら、比較例２１及び２３では、そのヘイズ率がそれぞれ７％であり低いものであった。また、比較例２２では、その表面電極２の透過率が７８．６％と低いものであった。
【０１０９】
また、比較例２１〜２３において形成したそれぞれの表面電極２上に、実施例１と同様にして薄膜太陽電池を形成し、その特性を評価した。その結果、それぞれ光電変換効率は、それぞれ、９．３％、８．９％、８．６％と低調であった。
【０１１０】
【表１】
2014110405.tif 000003
【０１１１】
【表２】
2014110405.tif 000004
【符号の説明】
【０１１２】
１  透光性ガラス基板、２  表面電極、２１  下地膜、２２  凹凸膜、２２ａ  表面凹凸構造、３  光電変換半導体層、３１  ｐ型半導体層、３２  ｉ型半導体層、３３  ｎ型半導体層、４  裏面電極、４１  透明導電性酸化物、４２  光反射性金属電極、５  低屈折率膜
【図１】
2014110405.tif 000005
【図２】
2014110405.tif 000006