(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の金属基材を巻き出しロールおよび巻き取りロールに掛け渡し、上記金属基材を走行させながら金属基材の上に化合物半導体層を形成するロールトゥロールプロセスにより化合物太陽電池を製造する方法であって、上記巻き出しロールから巻き出された金属基材の上に直接または他の層を介して、蒸着法によりカルコパイライト型化合物半導体層を形成する工程と、上記金属基材をその化合物半導体層が形成された面の上に加熱した長尺状の保護フィルムを重ねながら巻き取りロールにより巻き取る工程とを備え、上記金属基材の巻き取り工程において、上記長尺状の保護フィルムを、供給ロールに巻き回してなる供給機構から巻き出しながら金属基材上に重ねるようになっており、上記保護フィルムを、金属基材に重ねる手前において、非接触の状態で加熱しており、上記金属基材の巻き取り工程における、単位長さあたりの金属基材と保護フィルムの長さの変化が下記の式（１）を満たすように制御するとともに、上記金属基材と保護フィルムとが下記の式（２）および（３）を満たすことを特徴とする化合物太陽電池の製法。
｜ΔＡ（Ｔ1−２５）＋（Ａ1−ΔＡ）ΔＴ｜≦４×１０-4（ｍ／ｍ）・・・（１）
−３０≦ΔＴ≦３０・・・（２）
−２．５≦ΔＡ≦２．５・・・（３）
Ａ1：保護フィルムの線膨張係数（／Ｋ）
Ａ2：金属基材の線膨張係数（／Ｋ）
Ｔ1：金属基材との接触時における保護フィルムの温度（℃）
Ｔ2：保護フィルムとの接触時における金属基材の温度（℃）
ΔＡ：Ａ1−Ａ2（／Ｋ）
ΔＴ：Ｔ1−Ｔ2（℃）
【請求項２】
上記金属基材が、ステンレス、アルミニウム、チタンおよびこれらの合金のいずれかからなるものである請求項１記載の化合物太陽電池の製法。
【請求項３】
上記巻き取り工程において、保護フィルムとの接触時における金属基材の温度が、２００〜３００℃の範囲にある請求項１または２記載の化合物太陽電池の製法。
【請求項４】
上記巻き取り工程に用いる長尺状の保護フィルムが、ポリイミド樹脂フィルムまたは上記金属基材と同材料からなる金属フィルムの両面がポリイミド樹脂で被覆されたもののいずれかである請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物太陽電池の製法。
【請求項５】
上記保護フィルムへの加熱が、光照射によるものである請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物太陽電池の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光変換効率の優れた化合物太陽電池を効率よく製造することのできる化合物太陽電池の製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アモルファスシリコン太陽電池や化合物太陽電池に代表される薄膜型太陽電池は、従来から汎用されている結晶型シリコン太陽電池と比較すると、材料コストや製造コストの大幅な削減が可能であるだけでなく、優れた太陽光変換効率（以下「変換効率」とする）を有する。このため、近年、これらの研究開発が進められている。なかでも、化合物太陽電池はシリコンを用いずに製造できるため、特に注目されている。
【０００３】
このような化合物太陽電池としては、III−V族化合物太陽電池、ＣｄＴｅ太陽電池、ＣＩＧＳ太陽電池等がある。以下、光吸収層が銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）合金からなるＣＩＧＳ太陽電池を例にあげて説明する。なお、ＣＩＧＳ太陽電池は、優れた変換効率を有し、非真空プロセスでも製造できるという特徴を有している。
【０００４】
このようなＣＩＧＳ太陽電池の一般的な構造を図２に示す。このＣＩＧＳ太陽電池は、ステンレス（ＳＵＳ）等の耐熱性を有する金属基材１上に、モリブデン（Ｍｏ）等からなる裏面電極層２と、光吸収層（化合物半導体層）３と、ｎ型のバッファ層４と、透明電極層５とを備えた多層積層構造で構成されている。
【０００５】
また、化合物太陽電池を効率よく生産する方法の一つとして、ロールトゥロールプロセスが知られている。ロールトゥロールプロセスは、例えば、図３に示すような連続装置において、長尺状の金属基材１を巻き出しロール６および巻き取りロール７に掛け渡し、上記金属基材１を走行させながら金属基材１の上に光吸収層３等を形成するものであり、連続的に化合物太陽電池を製造できるため、その製造コストを低減することができる。なお、図３において、８，８’はアイドリングロール、１０は真空蒸着源、１１は基材加熱機構、１５は巻き出し室、１６は化合物半導体成膜室、１７は巻き取り室を示している。
【０００６】
しかし、このような連続装置を用いるロールトゥロールプロセスでは、金属基材１の搬送工程の途中に存在するアイドリングロール８，８’に金属基材１が接触するため、金属基材１の裏面に傷が生じる、堆積物が付着する、という問題が発生する。金属基材１に傷が生じたり、堆積物が付着したり等すると、光吸収層３まで形成された金属基材１を巻き取りロール７で巻き取る際に、傷や堆積物等のある金属基材１の裏面が、上記光吸収層３に重ねられて巻き取られるため、上記光吸収層３に擦り傷等が発生し、得られる化合物太陽電池に欠陥（非発電領域）が生じるという問題が少なからず発生する。
【０００７】
そこで、巻き取り時における金属基材１の表面の光吸収層３を保護するため、合い紙ボビンから送り出される合い紙を金属基材１の表面に重ねながら、巻き取りロール７で巻き取るという手法が行われている。これによれば、金属基材１の表面が合い紙で保護され、光吸収層３が金属基材１の裏面に直接接触しないため、光吸収層３を保護した状態で金属基材１を巻き取ることができるとされる（例えば、文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１１６１８３号公報
【０００９】
しかしながら、化合物太陽電池において、上記光吸収層３は、通常、蒸着法により、５００℃以上の高温において形成される。したがって、光吸収層３を形成した直後の金属基材１は高温であり、この高温の金属基材１の表面に、常温の合い紙を重ねながら巻き取りロール７で巻き取ると、温度の低下とともに金属基材１は膨張した体積が収縮するものの、合い紙は変化しないため、時間の経過とともに巻き取りロール７において、巻きしわが発生し、光吸収層３の表面に細かい傷が発生する、という問題が新たな不具合が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、化合物太陽電池をロールトゥロールプロセスによって製造する際、金属基材の表面を確実に保護することにより、その最表面に擦り傷等が発生することを防止して、効率よく製造することのできる、化合物太陽電池の製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】
上記の目的を達成するため、本発明は、長尺状の金属基材を巻き出しロールおよび巻き取りロールに掛け渡し、上記金属基材を走行させながら金属基材の上に化合物半導体層を形成するロールトゥロールプロセスにより化合物太陽電池を製造する方法であって、上記巻き出しロールから巻き出された金属基材の上に直接または他の層を介して、蒸着法によりカルコパイライト型化合物半導体層を形成する工程と、上記金属基材をその化合物半導体層が形成された面の上に加熱した長尺状の保護フィルムを重ねながら巻き取りロールにより巻き取る工程とを備え、上記金属基材の巻き取り工程において、上記長尺状の保護フィルムを、供給ロールに巻き回してなる供給機構から巻き出しながら金属基材上に重ねるようになっており、上記保護フィルムを、金属基材に重ねる手前において、非接触の状態で加熱しており、上記金属基材の巻き取り工程における、単位長さあたりの金属基材と保護フィルムの長さの変化が下記の式（１）を満たすように制御するとともに、上記金属基材と保護フィルムとが下記の式（２）および（３）を満たす化合物太陽電池の製法をその要旨とする。
｜ΔＡ（Ｔ1−２５）＋（Ａ1−ΔＡ）ΔＴ｜≦４×１０-4（ｍ／ｍ）・・・（１）
−３０≦ΔＴ≦３０・・・（２）
−２．５≦ΔＡ≦２．５・・・（３）
Ａ1：保護フィルムの線膨張係数（／Ｋ）
Ａ2：金属基材の線膨張係数（／Ｋ）
Ｔ1：金属基材との接触時における保護フィルムの温度（℃）
Ｔ2：保護フィルムとの接触時における金属基材の温度（℃）
ΔＡ：Ａ1−Ａ2（／Ｋ）
ΔＴ：Ｔ1−Ｔ2（℃）
【発明の効果】
【００１２】
本発明の化合物太陽電池の製法によれば、ロールトゥロールプロセスにおける金属基材の巻き取り工程において、保護フィルムを、供給ロールに巻き回してなる供給機構から巻き出しながら金属基材上に重ねるようになっており、上記保護フィルムを、金属基材に重ねる手前において非接触の状態で加熱し、単位長さあたりの金属基材と保護フィルムの長さの変化が、上記の式（１）を満たすように制御しながら、加熱した保護フィルムを金属基材の化合物半導体層形成面に重ねながら巻き取るようにしている。すなわち、上記巻き取り工程において、保護フィルムの線膨張係数Ａ1と、金属基材との接触時における保護フィルムの温度Ｔ1と、ΔＡ（Ａ1−Ａ2）と、ΔＴ（Ｔ1−Ｔ2）が、式（１）を満たすように制御することにより、金属基材の温度が常温まで下がる際の、保護フィルムとの収縮差を単位長さ（ｍ）あたり±４００μｍ以内とすることができ、巻き取りロールにおいて、温度の低下とともに巻きしわができるという不具合を効果的に抑制できる。したがって、光吸収層に擦り傷等が発生せず、これを確実に保護することができる。さらに、光吸収層がカルコパイライト型化合物半導体からなる多結晶材料からなるため、高い変換効率を達成できるとともに、量産化、大面積化が容易となる。また、金属基材と保護フィルムにおいて、上記ΔＡとΔＴとを、式（２）および式（３）を満たすようにすることにより、巻き取り時の金属基材の温度変化や収縮量を低減させ、効果的に巻きしわの発生を防止することができる。
【００１３】
なかでも、上記金属基材が、ＳＵＳ、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）およびこれらの合金のいずれかからなるものである場合は、可撓性および強度に優れ、高温耐久性を有しているため、ロールトゥロールプロセスによって、より効率よく化合物太陽電池を製造することができる。
【００１４】
そして、上記巻き取り工程において、保護フィルムとの接触時における金属基材の温度が、２００〜３００℃の範囲にある場合には、保護フィルムとして用いることのできる材料の選択の幅が広がり、より低コストで、効率よく化合物太陽電池を製造することができる。
【００１５】
また、上記巻き取り工程に用いる長尺状の保護フィルムが、ポリイミド樹脂フィルムまたは上記金属基材と同材料からなる金属フィルムの両面がポリイミド樹脂で被覆されたもののいずれかである場合には、ポリイミド樹脂が高温耐熱性を有し、強靭な強度および金属に近い線膨張係数を有しているため、高温の金属基材上に重ねて用いることができ、さらに、金属基材に近い収縮率を示すため、巻き取りロールにおいて、時間の経過とともに金属基材に巻きしわが生じ、光吸収層に擦り傷ができる等の問題がより一層、生じない。なかでも、金属基材と同材料からなる金属フィルムの両面がポリイミド樹脂で被覆されたものを用いると、保護フィルムの強度が増すとともに、金属基材と保持フィルムの線膨張係数をより近似させることができるため、より一層、光吸収層の擦り傷の発生を防止できる。
【００１６】
そして、上記長尺状の保護フィルムを、供給ロールに巻き回してなる供給機構から巻き出しながら金属基材上に重ねるようになっており、上記保護フィルムを、金属基材に重ねる手前において、非接触の状態で加熱するようにしているため、保護フィルムの接触による汚れ、傷等が生じず、これが重ねられる金属基材の最表面のより一層の保護が図られている。
【００１７】
なかでも、上記保護フィルムへの加熱が、光照射によるものであると、加熱が穏やかであり、保護フィルムの一層の保護を図ることができるとともに、保護フィルムの加熱を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に用いるＣＩＧＳ太陽電池製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】一般的なＣＩＧＳ太陽電池の断面図である。
【図３】従来のＣＩＧＳ太陽電池製造方法に用いられる連続装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態に用いる連続装置の概略図である。この連続装置は、ＣＩＧＳ太陽電池の製造に用いるものであり、長尺状の金属基材１を巻き出す巻き出しロール６と、これを巻き取る巻き取りロール７と、金属基材１の走行方向を変更するためのアイドリングロール８と、金属基材１の走行方向の変更と冷却を行うための冷却ロール９と、光吸収層３を形成するための真空蒸着源１０および基材加熱機構１１と、保護フィルム１３を巻き出す機能を備えた保護フィルム供給機構１２と、保護フィルム１３を設定温度に加熱するための保護フィルム加熱機構１４とを備えている。
【００２１】
この連続装置を用い、本発明の製法により図２に示すＣＩＧＳ太陽電池を製造する方法の一例を以下に説明する。すなわち、まず、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、長尺状の金属基材１の上に裏面電極層２を形成する。そして、つぎに、この裏面電極層２が形成された長尺状の金属基材１を、巻き出し室１５に備えられた巻き出しロール６および巻き取り室１７に備えられた巻き取りロール７に掛け渡し、巻き出しロール６から送り出し、以下の各工程を経由させ、さらにバッファ層４、透明電極層５を形成することで、ＣＩＧＳ太陽電池を製造することができる。なお、上記連続装置における各室は、圧力差を緩和するための差動排気機構によって連結されており、異なる圧力の室間においても金属基材１を連続的に移動させることができるようになっている。
【００２２】
〔光吸収層形成工程〕
光吸収層（化合物半導体層）形成工程は、化合物半導体成膜室１６において、先に形成された裏面電極層２の上に、真空蒸着により複数の材料を順次積層し、光吸収層３を形成する工程である。上記化合物半導体成膜室１６には、光吸収層３形成用の真空蒸着源１０と、長尺状の金属基材１の走行位置を案内するガイドロール等の基材位置安定手段（図示せず）とが配置されており、金属基材１がその蒸着対象面を上記真空蒸着源１０に対向させた状態（図１では下向き）で、所定の距離を保った状態で走行できるように構成されている。
【００２３】
上記光吸収層３を形成するための蒸着は、基材加熱機構１１による加熱により、金属基材１の温度を５２０℃以上に保った状態で行われる。真空蒸着源１０により金属基材１が過度に加熱される場合には、上記基材位置安定手段に基材冷却機能を持たせるようにしてもよい。そして、上記真空蒸着源１０から吐出された材料は、金属基材１へ供給されて光吸収層３が形成される。例えば、別々に設置されたＣｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅの蒸着源を、それぞれ１３００℃、１１００℃、１１００℃、２００℃に加熱することで上記光吸収層３を形成することができる。これにより、光吸収層３がカルコパイライト結晶構造を有するようになる。
【００２４】
〔巻き取り工程〕
上記光吸収層３まで形成された長尺状の金属基材１は、連続的に、巻き取り室１７へと搬送される。その際、金属基材１の温度が急激に低下すると、金属基材１に急激な収縮が生じ、光吸収層３に微細なひびや剥離が生じるおそれがある。このため、巻き取り室１７には、金属基材１の急激な温度低下を抑制し、ゆるやかに冷却するための冷却ロール９が備えられており、上記金属基材１はこの冷却ロール９によってその表面温度がおよそ３００℃まで冷却され、巻き取りロール７へ向かうようになっている。なお、上記冷却ロール９のほかに複数の冷却ロールを備えると、金属基材１の温度を容易にコントロールできる。
【００２５】
そして、上記巻き取りロール７へ向かう金属基材１には、その光吸収層３が形成された面に、長尺状の保護フィルム１３が順次重ねられるようになっている。すなわち、上記長尺状の保護フィルム１３は、巻き取り室１７に備えられた保護フィルム供給機構１２から巻き出され、ΔＴ（Ｔ1−Ｔ2）（℃）が、下記の式（２）を満たすように、保護フィルム加熱機構１４により加熱された状態（この実施の形態においては、およそ２９０℃）とされ、その加熱された状態の保護フィルム１３が、上記金属基材１に重ねられる。なお、上記保護フィルム１３の温度とは、表面温度を意味し、例えば、放射温度計により測定することができる。
−３０≦ΔＴ≦３０・・・（２）
Ｔ1：金属基材との接触時における保護フィルムの温度（℃）
Ｔ2：保護フィルムとの接触時における金属基材の温度（℃）
【００２６】
また、上記保護フィルム１３として、ΔＡ（Ａ1−Ａ2）（／Ｋ）が、下記の式（３）を満たすものを用いるようにしている。すなわち、保護フィルム１３と金属基材１との線膨張係数の差が大きすぎると、これらの温度が室温まで下がった際に、保護フィルム１３と金属基材１とが擦り合わされ、金属基材１の表面に形成された光吸収層３に傷が発生し、製造されるＣＩＧＳ太陽電池の歩留まりが低下するためである。なお、上記線膨張係数は、例えば、熱機械分析装置（ＴＭＡ）により測定することができる。
−２．５≦ΔＡ≦２．５・・・（３）
Ａ1：保護フィルムの線膨張係数（／Ｋ）
Ａ2：金属基材の線膨張係数（／Ｋ）
【００２７】
上記保護フィルム１３は、通常、その厚みは１０〜１００μｍであり、上記ポリイミド樹脂に限らず、耐熱性、追従性を有するとともに、ΔＡ（Ａ1−Ａ2）（／Ｋ）が、上記式（３）を満たすものであればよく、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ），ポリカーボネート（ＰＣ）等が好適である。また、両者の線膨張係数率差を少なくし、保護フィルム１３の強度を増すために、上記金属基材１と同材料からなる金属フィルムの両面を、上記材料（例えば、ポリイミド樹脂）で被覆したものを用いるようにしてもよい。なお、ポリイミド樹脂を用いる場合には、別途、減圧下でのアニール処理（脱ガス処理）を実施すると、ポリイミド樹脂に吸着している水分や気体分子を取り除くことができるため、好ましい。
【００２８】
また、上記保護フィルム１３の加熱は、非接触の状態で行うことが好ましく、このような状態での加熱には、例えば、熱ヒーター、光照射によるものがあげられる。なかでも、近赤外−赤外領域の光照射によるものが好ましい。このような光照射による加熱装置としては、ハロゲンランプ、カーボンランプ等を光源とする加熱装置があげられる。なお、この実施例の形態では、保護フィルム加熱機構１４内にハロゲンランプが設置されている。
【００２９】
このようにして、光吸収層３までを形成した金属基材１を上記の連続装置から取り出し、重ねられた保護フィルム１３を剥離しながら、適宜の長さに裁断する。そして、この切断された金属基材１の光吸収層３の上に、バッファ層４、透明電極層５をこの順で形成することにより、図２に示すＣＩＧＳ太陽電池を得ることができる。
【００３０】
この実施の形態によると、ロールトゥロールプロセスにおける金属基材１の巻き取り工程において、長尺状の金属基材１の光吸収層３が形成された面の上に、長尺状の保護フィルム１３を重ねながら巻き取りロール７で巻き取るようにしているため、光吸収層３を保護した状態で巻き取ることができる。しかも、上記Ａ1、Ｔ1、ΔＡおよびΔＴが、式（１）を満たすようにし、上記保護フィルム１３として、その線膨張係数が上記の式（３）を満たすものを用い、かつ、上記金属基材１の巻き取り工程において、この保護フィルム１３が、上記の式（２）を満たすように、加熱した状態で用いるため、温度の低下とともに、金属基材１と保護フィルム１３とがほぼ同様の割合で収縮し、巻き取りロール７において巻きしわができるという不具合が発生しない。したがって、光吸収層３に擦り傷等が発生せず、これを確実に保護することができる。さらに、光吸収層３がカルコパイライト型化合物半導体からなる多結晶材料からなるため、高い変換効率を達成できるとともに、量産化、大面積化が容易であるという利点を有している。
【００３１】
また、上記長尺状の保護フィルム１３を、金属基材１に重ねる手前において、非接触の状態で加熱するようにしているため、接触による汚れ、傷等が保護フィルム１３に生じることを防止でき、ひいては金属基材１表面の光吸収層３の一層の保護を図ることができる。さらに、上記保護フィルム１３の加熱をハロゲンランプによる光照射で行っているため、この穏やかで効率のよい加熱により、保護フィルム１３の一層の保護と、ＣＩＧＳ太陽電池製造コストの低減化を図ることができる。
【００３２】
上記金属基材１としては、光吸収層３を形成する際の熱履歴に耐えうるものであり、かつ、ロールトゥロールプロセスに用いることが可能な可撓性、ヤング率、靱性を備えたものを用いることができる。このようなものとしては、ステンレス、Ｔｉ、Ａｌ等があげられ、とりわけステンレスを用いることが好ましい。また、その厚みは、ロールトゥロールプロセスに適用するため、１０〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。
【００３３】
上記金属基材１の上に形成される裏面電極層２は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ等を単層もしくは複層にしたものを用いることができる。そして、このような裏面電極層２は、例えば、ＤＣスパッタリング法によって形成することができる。また、その膜厚は、１００〜１０００ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００３４】
上記裏面電極層２の上に形成される光吸収層３は、上記の実施の形態に示す方法のほか、複数の蒸着源をユニットとして配置する３段階法やバイレイヤー法といった成膜法を用いて形成することもできる。また、その膜厚は、１．０〜３．０μｍの範囲にあることが好ましく、１．５〜２．５μｍの範囲にあることがより好ましい。厚みが薄すぎると、光吸収層として用いた際の光吸収量が少なくなり、化合物太陽電池の性能が低下する傾向がみられ、逆に、厚すぎると、層の形成にかかる時間が増加し、生産性に劣る傾向がみられるためである。
【００３５】
上記光吸収層３の上に形成されるバッファ層４は、光吸収層３とｐｎ接合できる高抵抗のｎ型半導体を用いることが好ましく、このような高抵抗のｎ型半導体としては、ＣｄＳ、ＺｎＯ、ＺｎＭｇＯ、Ｚｎ（Ｏ，Ｓ）等があげられる。また、単層ではなく、複層にして用いることもできる。バッファ層４を複層にすると、上記光吸収層３とのｐｎ接合をより良好なものにすることができる。さらに、バッファ層４の厚みは、３０〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましい。複層にする場合でも、それぞれが３０〜２００ｎｍの範囲の厚みであることが好ましい。
【００３６】
上記バッファ層４の上に形成される透明電極層５は、高透過率を有する材料を用いることができ、例えば、ＩＴＯ、酸化インジウム錫（ＩＺＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＡｌＺｎＯ）が好適に用いられる。また、その厚みは、１００〜３００ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００３７】
なお、上記の実施の形態では、光吸収層３の形成までをロールトゥロールプロセスを用い、それ以降を枚葉方式で行っているが、生産効率を高めるため、光吸収層３の形成後、引き続き減圧下で、バッファ層４および透明電極層５の形成までロールトゥロールプロセスを用いて行うようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様に、透明電極層５表面の保護を確実に行うことができ、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【実施例】
【００３８】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３９】
まず、実施例の検討に先立ち、保護フィルム１３として使用するポリイミド樹脂を以下のように作製した。すなわち、ポリイミド樹脂の前駆体である、ポリアミック酸（酸無水物として、３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を用い、ジアミンとして、Ａ：パラフィニレンジアミン、Ｂ：２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニルの混合物を用い、これらを反応させて得られたもの）のＮＭＰ溶液を、別途用意した支持基材であるＳＵＳ４３０の表面に均一に塗布し、これを１００℃で１０分間乾燥させた後に、さらに３７０℃で１０分間加熱してイミド化し、冷却した後に支持基材から剥離して、ポリイミド樹脂からなる保護フィルム１３（幅３０ｍｍ、長さ１００ｍ、厚み２０μｍ）を作製した。このとき、上記ジアミンとして、Ａを６０ｍｏｌ、Ｂを４０ｍｏｌの割合で配合した混合物を用いて、保護フィルム１３の線膨張係数を９．６×１０-6（／Ｋ）に調整した。なお、上記保護フィルム１３の線膨張係数は、４５０℃まで加熱し、その後、２５０℃から１５０℃にまで温度が低下する際の線膨張係数を、熱機械分析装置（島津製作所製）を用いて計測したものである。
【００４０】
〔実施例１〕
フェライト系ＳＵＳ４３０（線膨張係数：１０．４×１０-6／Ｋ）からなる金属基材１（幅３０ｍｍ、長さ１００ｍ、厚み５０μｍ）表面に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒ（厚み１００ｎｍ）およびＭｏ（厚み３００ｎｍ）をこの順に積層して裏面電極層２を形成し、これを上記実施の形態の説明で用いた装置（図１参照）の巻き出しロール６および巻き取りロール７に掛け渡した。
【００４１】
つぎに、上記装置内の圧力を１×１０-3Ｐａにし、化合物半導体成膜室１６のＣｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅ蒸着源を、それぞれ１３００℃、１１００℃、１１００℃、２００℃となるよう加熱した。そして、上記金属基材１を、１ｍ／分の速度で上記化合物半導体成膜室１６内に搬送して、上記裏面電極層２上に光吸収層３を形成した。なお、このとき、ハロゲンランプを備えた基材加熱機構１１により、上記蒸着源の上を通過する際の金属基材１を、その表面温度が５５０℃となるよう加熱した。
【００４２】
そして、光吸収層３が形成された金属基材１を、巻き取り室１７の冷却ロール９を経由させ、その表面温度を２９５℃にした。一方、上記で作製した保護フィルム１３を脱ガス処理した後、保護フィルム供給機構１２にセットした。上記保護フィルム１３を保護フィルム加熱機構１４によりその表面温度が２９５℃となるよう加熱した状態で、上記金属基材１の光吸収層３に重ねながら、金属基材１を巻き取りロール７で巻き取った。
【００４３】
つぎに、上記巻き取りロール７から光吸収層３が形成された金属基材１を保護フィルム１３を剥離しながら巻き出し、１００ｍｍごとに押切で切断し、上記光吸収層３上にＣＢＤ法によりＣｄＳからなるバッファ層４（厚み５０μｍ）を形成し、さらにその上に、スパッタリング法によりＺｎＯ層（厚み１００ｎｍ）、ＩＴＯ層（厚み３００ｎｍ）をこの順で形成し、透明電極層５とした。そして、金属基材１の裏面（光吸収層３等が形成された面の反対面）に、ＮｉＣｒ／Ａｌからなる櫛型電極を形成し、ＣＩＧＳ太陽電池（幅３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を製造した。
【００４４】
〔実施例２〜４、比較例１〕
後記の表２および３に示すように、保護フィルム１３の温度（Ｔ1）を変更した他は、実施例１と同様にして、ＣＩＧＳ太陽電池を製造した。
【００４５】
〔実施例５および６、比較例２〜１４〕
後記の表２および３に示すように、保護フィルム１３の線膨張係数（Ａ1）および温度（Ｔ1）を変更した他は、実施例１と同様にして、ＣＩＧＳ太陽電池を製造した。なお、保護フィルム１３の作製において、上記ジアミンとして用いる、Ａ：パラフィニレンジアミン、Ｂ：２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニルの割合を、下記の表１に示すものとすることにより、線膨張係数の異なる保護フィルム１３を得ることができる。
【００４６】
【表１】
0005860309.tif 000002
【００４７】
〔比較例１５〕
保護フィルム１３を用いなかった他は、実施例１と同様にして、ＣＩＧＳ太陽電池を製造した。
【００４８】
得られたこれらの実施例、比較例のＣＩＧＳ太陽電池をそれぞれ２０個用意し、それらの変換効率を測定するとともに、外観の評価を下記の項目に基づいて行った。得られた結果を後記の表２および表３に併せて示す。
【００４９】
〔変換効率〕
ソーラシミュレータ（セルテスター  山下電装社製  ＹＳＳ−１５０）を用いて、擬似太陽光（ＡＭ１．５）を１００ｍｍ角以上の照射面積になるように調整して照射し、各実施例および比較例の変換効率を測定し、それぞれの変換効率の平均を算出した。
【００５０】
〔外観評価〕
各実施例および比較例のＣＩＧＳ太陽電池（ｎ＝２０）について、光吸収層３の状態を、倍率１０００倍の光学顕微鏡を用いて観察し、下記のように評価した。
○  ・・・２０個の全てに傷は認められない。
×  ・・・１〜１０個に傷が認められる。
××・・・１１〜２０個に傷が認められる。
【００５１】
【表２】
0005860309.tif 000003
【００５２】
【表３】
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【００５３】
上記の結果、実施例１〜６は外観評価において、観察したすべての光吸収層３に傷が認められず、しかもその変換効率の平均は、いずれも１０．８％以上の高い値を示していた。一方、比較例１〜１５では光吸収層３に傷が散見され、その影響により変換効率の平均も低い値を示していた。特に、比較例１５では、観察した２０個中、過半を占める多数のサンプルに傷がみられ、また、実用に供することのできないサンプルも同程度存在するという結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の化合物太陽電池の製法によれば、変換効率の優れた化合物太陽電池を効率よく製造することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１    金属基材
７    巻き取りロール
１３  保護フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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