(57)【要約】  本発明の目的は、光電変換素子を集光レンズの焦点に正確に配置して太陽電池を製造する方法を提供することである。  本発明の製造方法は、集光レンズの裏側の面上の焦点を親水性領域にする工程、残余のフォトレジストを除去し、フルオロアルキルシラン膜からなる撥水性領域によって親水性領域が囲まれた裏側の面を有する集光レンズを得る工程、および光電変換素子を親水性領域に配置し、集光レンズおよび光電変換素子を具備する太陽電池を得る工程、を備える。
2012172794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光レンズおよび光電変換素子を具備する太陽電池を製造する方法であって、以下の工程を具備する：
凸部を表側の面に具備し、かつ平坦な裏側の面を具備する集光レンズを用意する工程（ａ）、
アルキルシラン膜を前記集光レンズの表側の面に形成し、かつフルオロアルキルシラン膜を前記集光レンズの裏側の面に形成する工程（ｂ）、
アミノアルキルシランを含有する溶液に前記集光レンズを浸漬し、アミノアルキルシラン膜を前記フルオロアルキルシラン膜上に形成する工程（ｃ）、
ここで、前記アミノアルキルシラン膜は、前記アルキルシラン膜上には形成されず、
前記アミノアルキルシラン膜上に、フォトレジストを形成する工程（ｄ）、
前記集光レンズの表側の面に光を照射し、前記集光レンズの裏側の面上の焦点、前記フルオロアルキルシラン膜上での焦点、およびアミノアルキルシラン膜上での焦点を介して、前記フォトレジスト上での焦点に位置する部分のフォトレジストを感光する工程（ｅ）、
工程（ｅ）において感光した部分の前記フォトレジストを除去し、前記アミノアルキルシラン膜上の焦点が露出する開口部を前記フォトレジストに形成する工程（ｆ）、
前記アミノアルキルシラン膜上の焦点に位置する部分の前記アミノアルキルシラン膜および前記フルオロアルキルシラン膜上の焦点に位置する部分の前記フルオロアルキルシラン膜を、酸素プラズマ処理またはオゾンプラズマ処理により前記開口部を介して除去し、前記集光レンズの裏側の面上の焦点を親水性領域にする工程（ｇ）、
残余の前記フォトレジストを除去し、前記フルオロアルキルシラン膜からなる撥水性領域によって前記親水性領域が囲まれた裏側の面を有する集光レンズを得る工程（ｈ）、および
前記光電変換素子を前記親水性領域に配置し、前記集光レンズおよび前記光電変換素子を具備する太陽電池を得る工程（ｉ）。
【請求項２】
前記工程（ｉ）において、前記光電変換素子は、自動取り付け機によって前記親水性領域に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、ここで
前記工程（ｉ）は、以下の３工程（ｉ１）〜（ｉ３）を含む：
工程（ｈ）において得られた前記集光レンズの裏側の面に第１の液体を接触させ、前記親水性領域上に前記第１の液体を配置させる工程（ｉ１）、
ここで、前記第１の液体は、前記撥水性領域上には配置されず、
第２の液体を前記集光レンズの裏側の面に接触させ、前記親水性領域上に配置された第１の液体内に前記光電変換素子を移動させる工程（ｉ２）、
ここで、前記光電変換素子が第２の液体に分散されており、
前記光電変換素子は、親水性の表面を具備しており、
前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、および
前記集光レンズの裏側の面に配置された第１の液体および前記第２の液体を、前記集光レンズの裏側の面から除去し、前記光電変換素子を前記集光レンズの裏側の面の焦点に配置する工程（ｉ３）。
【請求項４】
前記第１の液体は親水性であり、前記第２の液体は疎水性である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の液体は水である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の液体は塩素系溶媒である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の液体は水であり、かつ前記第２の液体は塩素系溶媒である、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
集光レンズを製造する方法であって、以下の工程を具備する：
凸部を表側の面に具備し、かつ平坦な裏側の面を具備する集光レンズを用意する工程（ａ）、
アルキルシラン膜を前記集光レンズの表側の面に形成し、かつフルオロアルキルシラン膜を前記集光レンズの裏側の面に形成する工程（ｂ）、
アミノアルキルシランを含有する溶液に前記集光レンズを浸漬し、アミノアルキルシラン膜を前記フルオロアルキルシラン膜上に形成する工程（ｃ）、
ここで、前記アミノアルキルシラン膜は、前記アルキルシラン膜上には形成されず、
前記アミノアルキルシラン膜上に、フォトレジストを形成する工程（ｄ）、
前記集光レンズの表側の面に光を照射し、前記集光レンズの裏側の面上の焦点、前記フルオロアルキルシラン膜上での焦点、およびアミノアルキルシラン膜上での焦点を介して、前記フォトレジスト上での焦点に位置する部分のフォトレジストを感光する工程（ｅ）、
工程（ｅ）において感光した部分の前記フォトレジストを除去し、前記アミノアルキルシラン膜上の焦点が露出する開口部を前記フォトレジストに形成する工程（ｆ）、
前記アミノアルキルシラン膜上の焦点に位置する部分の前記アミノアルキルシラン膜および前記フルオロアルキルシラン膜上の焦点に位置する部分の前記フルオロアルキルシラン膜を、酸素プラズマ処理またはオゾンプラズマ処理により前記開口部を介して除去し、前記集光レンズの裏側の面上の焦点を親水性領域にする工程（ｇ）、および
残余の前記フォトレジストを除去し、前記フルオロアルキルシラン膜からなる撥水性領域によって前記親水性領域が囲まれた裏側の面を有する集光レンズを得る工程（ｈ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光レンズおよび光電変換素子を具備する太陽電池を製造する方法に関する。具体的には、本発明は、集光レンズの焦点に光電変換素子を正確に配置する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、特許文献１に開示された太陽電池を示す。この太陽電池は、光電変換素子９０１および集光レンズ９０２を具備する。太陽光は集光レンズ９０２を通過し、集束される。集束された太陽光は、光電変換素子９０１に照射される。この太陽光の照射が、電力を生じさせる。【０００３】
特許文献２は、素子を配置する方法を開示する。以下、この方法が簡単に説明される。まず、図１０Ａに示されるように、複数の親水性領域１１およびこれらの親水性領域１１を囲む撥水性領域１２を具備している基板１０が準備される。次に、図１０Ｂに示されるように、基板１０に配置される素子４０が水に実質的に溶解しない溶媒３０に分散され、素子分散液６０を準備する。素子４０の一つの面は親水性であって基板１０と接合する。素子４０のそれ以外の面は撥水性である。【０００４】
次に、図１１Ａに示されるように、第１のスキージ５１を用いて複数の親水性領域１１に水２０が配置される。その後、図１１Ｂに示されるように、第２のスキージ５２を用いて素子含有液６０が塗布され、素子含有液６０を親水性領域１１に配置された水２１と接触させる。素子４０は親水性領域１１に配置された水２１の中に移動する。その後、水２１および素子含有液６０に含まれる溶媒が除去され、親水性領域１１に素子４０を固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５８−６８９８８号公報
【特許文献２】米国特許第７７３０６１０号公報（特許第４１４９５０７号公報に対応）
【特許文献３】国際公開第２０１０／０５８５１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
集光レンズを具備する太陽電池では、集光レンズの焦点に光電変換素子を正確に配置することが必要とされる。さもなければ、太陽電池の光電変換効率が著しく低下する。【０００７】
本発明の目的は、光電変換素子を集光レンズの焦点に正確に配置する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
集光レンズ１００および光電変換素子４００を具備する太陽電池を製造する方法であって、以下の工程を具備する：
凸部を表側の面に具備し、かつ平坦な裏側の面を具備する集光レンズ１００を用意する工程（ａ）、
アルキルシラン膜８０１を前記集光レンズ１００の表側の面に形成し、かつフルオロアルキルシラン膜８０２を前記集光レンズ１００の裏側の面に形成する工程（ｂ）、
アミノアルキルシランを含有する溶液に前記集光レンズ１００を浸漬し、アミノアルキルシラン膜８０３を前記フルオロアルキルシラン膜８０２上に形成する工程（ｃ）、ここで、
前記アミノアルキルシラン膜８０３は、前記アルキルシラン膜８０１上には形成されず、
前記アミノアルキルシラン膜８０３上に、フォトレジスト８０４を形成する工程（ｄ）、
前記集光レンズ１００の表側の面に光８０５を照射し、前記集光レンズ１００の裏側の面上の焦点、前記フルオロアルキルシラン膜８０２上での焦点、およびアミノアルキルシラン膜８０３上での焦点を介して、前記フォトレジスト８０４上での焦点に位置する部分のフォトレジスト８０４を感光する工程（ｅ）、
工程（ｅ）において感光した部分の前記フォトレジスト８０４を除去し、前記アミノアルキルシラン膜８０３上の焦点が露出する開口部８０６を前記フォトレジスト８０４に形成する工程（ｆ）、
前記アミノアルキルシラン膜８０３上の焦点に位置する部分の前記アミノアルキルシラン膜８０３および前記フルオロアルキルシラン膜８０２上の焦点に位置する部分の前記フルオロアルキルシラン膜８０２を、酸素プラズマ処理またはオゾンプラズマ処理により前記開口部８０６を介して除去し、前記集光レンズ１００の裏側の面上の焦点を親水性領域１１０にする工程（ｇ）、
残余の前記フォトレジスト８０４を除去し、前記フルオロアルキルシラン膜８０２からなる撥水性領域１２０によって前記親水性領域１１０が囲まれた裏側の面を有する集光レンズ１００を得る工程（ｈ）、および
前記光電変換素子４００を前記親水性領域１１０に配置し、前記集光レンズ１００および前記光電変換素子４００を具備する太陽電池を得る工程（ｉ）。【０００９】
本明細書における用語「配置」は「実装」の意味を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、光電変換素子を集光レンズの焦点に正確に配置する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、集光レンズ１００の表側の面の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、集光レンズ１００の裏側の面の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｃに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２Ｄに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２Ｅに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ｃに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、図３Ｄに示された工程に続く、本実施形態による集光レンズ１００の製造方法の１工程を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施形態による光電変換素子４００の製造方法の１工程を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示された工程に続く、本実施形態による光電変換素子４００の製造方法の１工程を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ｂに示された工程に続く、本実施形態による光電変換素子４００の製造方法の１工程を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ｃに示された工程に続く、本実施形態による光電変換素子４００の製造方法の１工程を示す図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、図４Ｄに示された工程に続く、本実施形態による光電変換素子４００の製造方法の１工程を示す図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは、図４Ｅに示された工程に続く、本実施形態による光電変換素子４００の製造方法の１工程を示す図である。
【図４Ｇ】図４Ｇは、図４Ｆに示された工程に続く、本実施形態による光電変換素子４００の製造方法の１工程を示す図である。
【図５】図５は、光電変換素子４００を含有する素子分散液６００を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本実施形態による光電変換素子４００を集光レンズ１００の裏側の面に配置する方法の１工程を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに続く、本実施形態による光電変換素子４００を集光レンズ１００の裏側の面に配置する方法の１工程を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６Ｂに続く、本実施形態による光電変換素子４００を集光レンズ１００の裏側の面に配置する方法の１工程を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、光電変換素子４００が配置された集光レンズ１００の裏側の面を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態による太陽電池の断面図を示す図である。
【図９】図９は、特許文献１に開示された太陽電池の断面図を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、特許文献２に開示された素子の配置方法の１工程を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、特許文献２に開示された部材含有液６０を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図１０Ａに示された工程に続く、特許文献２に開示された素子の配置方法の１工程を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ｂに示された工程に続く、特許文献２に開示された素子の配置方法の１工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態が、以下、図面を参照しながら説明される。図面においては、本明細書の理解を促進するため、ハッチングが省略され得る。
【００１３】
（工程Ａ）
図２Ａに示されるように、まず、集光レンズ１００が用意される。図１Ａは、集光レンズ１００の表側の面の斜視図を示す。入射光は、集光レンズ１００の表側の面に照射される。図１Ａに示されるように、集光レンズ１００は、凸部を表側の面に具備する。図１Ｂは、集光レンズ１００の裏側の面の斜視図を示す。図１Ｂに示されるように、集光レンズ１００の裏側の面は平坦である。集光レンズ１００は、親水性領域１１０および撥水性領域１２０を裏側の面に具備する。好ましくは、複数の親水性領域１１０が設けられる。撥水性領域１２０は、親水性領域１１０を囲んでいる。集光レンズ１００の表側の面（すなわち、太陽光のような入射光が照射される面）は、図１Ｂには示されていない点に注意せよ。
【００１４】
太陽光が集光レンズ１００を透過する限り、集光レンズ１００の材質は限定されない。集光レンズ１００の材料の例は、ガラスまたは樹脂である。具体的には、集光レンズ１００は、太陽光発電モジュールに使用される薄板ガラスから作製され得る。これに代えて、耐候性グレードのポリメタクリル酸メチルまたはポリカーボネートが用いられ得る。２種類以上の材料が集光レンズ１００のために用いられ得る。紫外線吸収剤が集光レンズ１００に添加され、紫外線による集光レンズ１００および光電変換素子４０１の劣化を防ぎ得る。
【００１５】
集光レンズ１００の凸部の大きさは、光電変換素子４００の大きさに応じて決定される。一例として、光電変換素子４００が０．５ミリメートル四方である場合、凸部は、およそ５ミリメートル〜５０ミリメートルの直径、およそ３ミリメートル〜２０ミリメートルの厚み、およびおよそ１．１〜２．０の屈折率を有することが好ましい。
【００１６】
集光レンズ１００の表側の面に、光が照射される。太陽光が照射されることが好ましい。図７Ｂに示されるように、集光レンズ１００の裏側の面は光電変換素子４００に接する。光は、集光レンズ１００により光電変換素子４００に集束される。
【００１７】
（工程Ｂ）
集光レンズ１００の裏面に、親水性領域１１０および撥水性領域１２０を形成する方法が、図２Ａ〜図２Ｅおよび図３Ａ〜図３Ｅを参照しながら、以下、詳細に説明される。
【００１８】
図２Ａ〜図２Ｅおよび図３Ａ〜図３Ｅは、集光レンズ１００の裏側の面に、親水性領域１１０および撥水性領域１２０を形成する方法を示す断面図である。
【００１９】
図２Ｂに示されるように、集光レンズ１００が、アルキルトリクロロシランまたはアルキルトリアルコキシシランが溶解した溶液に浸漬される。アルキルトリクロロシランの例は、オクチルトリクロロシランである。アルキルトリアルコキシシランの例は、オクチルトリメトキシシランまたはオクチルトリエトキシシランである。このようにして、集光レンズ１００の表側および裏面の両方が、アルキルシラン膜８０１により完全に被覆される。
【００２０】
ここで、アルキルシラン膜８０１によって集光レンズ１００を被覆する方法が詳細に説明される。
【００２１】
集光レンズ１００が、アルキル鎖を有するシランカップリング剤（濃度：１〜３ｖｏｌ％）を含有するクロロホルム、芳香族炭化水素、アルカン、アルコール、シリコーンオイル、またはこれらの混合液に浸漬される。アルキル基を有するシランカップリング剤は、一般式：ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＳｉＸ３により表される。ｎは２０以下の自然数を表す。Ｘはハロゲン（好ましくはＣｌ）またはアルコキシ基を表す。シランカップリング剤の例は、ＣＨ３（ＣＨ２）７ＳｉＣｌ３またはＣＨ３（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３である。集光レンズ１００は、活性水素を表面に有することが好ましい。
【００２２】
浸漬後に、集光レンズ１００が溶媒を用いて洗浄される。このようにして、集光レンズ１００は、オクチル基のようなアルキル基によって被覆される。
【００２３】
次に、図２Ｃに示されるように、集光レンズ１００の裏面を被覆するアルキルシラン膜８０１が酸素雰囲気下またはオゾン雰囲気下においてプラズマ処理に曝され、アルキルシラン膜８０１の一部を除去する。このようにして、集光レンズ１００の裏側の面が露出する。
【００２４】
その後、図２Ｄに示されるように、集光レンズ１００は、フルオロアルキルトリクロロシランまたはフルオロアルキルトリアルコキシシランが溶解した溶液に浸漬される。フルオロアルキルトリクロロシランの例はヘプタデカフルオロオクチルエチルトリクロロシランである。フルオロアルキルトリアルコキシシランの例は、ヘプタデカフルオロオクチルエチルトリメトキシシランまたはヘプタデカフルオロオクチルエチルトリエトキシシランである。このようにして、集光レンズ１００の裏側の面は、フルオロアルキルシラン膜８０２により被覆される。一方、集光レンズ１００の表側の面は、フルオロアルキルシラン膜８０２に被覆されない。なぜなら、集光レンズ１００の表側の面は、アルキルシラン膜８０１のため、フルオロアルキルシランと反応する活性水素を有しないからである。
【００２５】
フルオロアルキルシラン膜８０２によって集光レンズ１０１の裏側の面を被覆する方法が以下、詳細に説明される。
【００２６】
フルオロアルキルシラン膜８０２は、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤を用いて形成される。
【００２７】
シランカップリング剤を用いてフルオロアルキルシラン膜８０２を形成する方法が、以下、説明される。集光レンズ１００が、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤（濃度：１〜３ｖｏｌ％）を含有するクロロホルム、パーフルオロアルカン、芳香族炭化水素、アルカン、アルコール、シリコーンオイル、またはこれらの混合液に浸漬される。フルオロアルキル基を有するシランカップリング剤は、一般式ＣＦ３（ＣＦ２）ｎ（ＣＨ２）ｍＳｉＸ３により表される。ｎは１０以下の自然数を表す。ｍは１０以下の自然数を表す。Ｘはハロゲン（好ましくはＣｌ）またはアルコキシ基を表す。シランカップリング剤の例は、ＣＦ３（ＣＦ２）７Ｃ２Ｈ４ＳｉＣｌ３またはＣＦ３Ｃ２Ｈ４ＳｉＣｌ３である。
【００２８】
浸漬後に、集光レンズ１００が溶媒を用いて洗浄される。このようにして、集光レンズ１００の裏側の面は、ヘキサデカフルオロオクチルエチル基のようなフルオロアルキル基によって被覆される。
【００２９】
フルオロアルキルシラン膜８０２は、インクジェット法、スクリーンプリント法、凸版印刷法、凹版印刷法、またはマイクロコンタクトプリント法によっても形成され得る。
【００３０】
（工程Ｃ）
さらに、図２Ｅに示されるように、集光レンズ１００は、アミノアルキルシランが溶解した溶液に浸漬される。アミノアルキルシランの例は、アミノプロピルトリエトキシシランまたはアミノプロピルトリメトキシシランである。本発明者らは、この浸漬が、集光レンズ１００の裏側の面（すなわち、フルオロアルキルシランによって被覆されている面）だけを親水性することを見出した。一方、この浸漬は、集光レンズ１００の表側の面（すなわち、アルキルシラン膜８０２によって被覆されている面）を親水化しない。このようにして、集光レンズ１００の裏側の面だけにアミノアルキルシラン膜８０３がさらに形成される。言い換えれば、集光レンズ１００の裏側の面は、フルオロアルキルシラン膜８０２およびアミノアルキルシラン膜８０３を具備する。フルオロアルキルシラン膜８０２は、集光レンズ１００およびアミノアルキルシラン膜８０３の間に挟まれている。
【００３１】
このことは、後述する図３Ａに示される工程において、ポジ型フォトレジスト８０４を集光レンズ１００の裏側の面に均一に塗布することを可能にする。加えて、集光レンズ１００の表側の面の撥水性が維持されるので、ポジ型フォトレジスト８０４は、集光レンズ１００の表側の面に形成されない。言い換えれば、集光レンズ１００の表側の面は、アミノアルキルシラン膜８０３を具備しない。
【００３２】
アミノアルキルシラン膜８０３をフルオロアルキルシラン膜８０２上に形成する方法が、以下、詳細に説明される。
【００３３】
フルオロアルキルシラン膜８０２を具備する集光レンズ１００が、アミノアルキル鎖を有するシランカップリング剤（濃度：１〜３ｖｏｌ％）を含有する芳香族炭化水素、アルカン、アルコール、またはこれらの混合液に浸漬される。アミノアルキル基を有するシランカップリング剤の例は、ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、ＮＨ２（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、またはＮＨ２（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３である。
【００３４】
浸漬後に、集光レンズ１００は溶媒を用いて洗浄される。このようにして、フルオロアルキルシラン膜８０２は、アミノプロピル基のようなアミノアルキル基によって被覆される。
【００３５】
（工程Ｄ）
次に、図３Ａに示されるように、集光レンズ１００の裏側の面にポジ型フォトレジスト８０４が形成される。
【００３６】
（工程Ｅ）
図３Ｂに示されるように、集光レンズ１００の表側の面に略平行光８０５が照射される。略平行光８０５は、集光レンズ１００によって集束される。集束された略平行光８０５は、フルオロアルキルシラン膜８０２上に位置する焦点およびアミノアルキルシラン膜８０３上に位置する焦点を介して、ポジ型フォトレジスト８０４上に照射される。このようにして、集光レンズ１００の焦点を被覆する部分のポジ型フォトレジスト８０４が感光する。言い換えれば、ポジ型フォトレジスト８０４上での焦点に位置する部分のポジ型フォトレジスト８０４が感光する。図においては、膜８０１〜８０３の厚みは強調されていることに注意せよ。言い換えれば、膜８０１〜８０３は、集光レンズ１００よりもずっと薄い。
【００３７】
（工程Ｆ）
その後、図３Ｃに示されるように、感光したポジ型フォトレジスト８０４は、有機アミンを含有するフォトレジスト現像液を用いて除去される。このようにして、開口部８０６がポジ型フォトレジスト８０４に設けられると共に、後に親水性領域１１０になる領域が集光レンズ１００の焦点に形成される。
【００３８】
（工程Ｇ）
次に、図３Ｄに示されるように、開口部８０６に露出する部分のアミノアルキルシラン膜８０３および開口部８０６に露出する部分のフルオロアルキルシラン膜８０２がこの順で除去される。アミノアルキルシラン膜８０２およびフルオロアルキルシラン膜８０２は、酸素雰囲気下においてまたはオゾン雰囲気下においてプラズマ処理に曝されることにより除去される。このようにして、集光レンズ１００の裏側の面の一部が開口部８０６に露出する。このプラズマ処理は、開口部８０６に露出する部分の集光レンズ１００の裏側の面を親水性にする。
【００３９】
（工程Ｈ）
図３Ｅに示されるように、アセトンまたはＮ−メチルピロリドンを用いて、全てのポジ型フォトレジスト８０４が除去される。
【００４０】
このようにして、集光レンズ１００の焦点に、フルオロアルキルシラン膜８０２に囲まれた親水性領域１１０が形成される。フルオロアルキルシラン膜８０２は、撥水性領域１２０として機能する。
【００４１】
固体表面に対する水のぬれ性は、固体の表面エネルギーだけでなく、水の表面張力も関係する。親水性の固体の表面エネルギーの具体的な値は、４０ｍＪ／ｍ２以上であることが好ましい。６０ｍＪ／ｍ２以上１０００ｍＪ／ｍ２以下であることがより好ましい。撥水性の固体の表面エネルギーの具体的な値は、５ｍＪ／ｍ２以上４０ｍＪ／ｍ２未満であることが好ましい。５ｍＪ／ｍ２以上２５ｍＪ／ｍ２以下であることがより好ましい。
【００４２】
ここで、親水性領域１１０が詳細に説明される。
【００４３】
親水性領域１１０の水に対するぬれ性は、撥水性領域１２０の水に対するぬれ性よりも高い。
【００４４】
親水性領域１１０の形状は、その親水性領域１１０に配置される光電変換素子４００の形状に依存して決定され得る。親水性領域１１０の形状は、例えば、三角形、四角形、六角形のような多角形、円形、楕円形である。親水性領域１１０は、配置される光電変換素子４００の面（すなわち、集光レンズ１００上に配置された状態において、集光レンズ１００と対向する光電変換素子４００の面）の形状と同一の形状を有していることが好ましい。「同一の形状」とは、親水性領域１１０の形状および配置される光電変換素子４００の面（集光レンズ１００に配置された状態で集光レンズ１００と対向する面）が、数学的概念における合同または相似関係にあることを意味する。
【００４５】
Ｓ１は、集光レンズ１００に配置されたときに、光電変換素子４００のレンズと対向する表面の面積と定義される。Ｓ２は、１つの親水性領域１１０の面積と定義される。Ｓ２／Ｓ１の値は、０．６４以上１．４４以下の値を有することが好ましい。Ｓ２／Ｓ１の値が、０．６４よりも小さい場合、親水性領域１１０が著しく少ない水を有するため、光電変換素子４００が配置される確率が小さくなり得る。Ｓ２／Ｓ１の値が１．４４よりも大きい場合、親水性領域１１０が著しく多くの水を有する。そのため、１つの親水性領域１１０に複数の光電変換素子４００が配置され得る。
【００４６】
親水性領域１１０の形状は、略平行光８０５の光源と集光レンズ１００との間に挟まれる遮光フィルター（図示せず）の形状に応じて決定され得る。親水性領域１１０の面積は、光源および集光レンズ１００の間の距離、および略平行光８０５の積算露光量に基づいて決定され得る。
【００４７】
（工程Ｉ）
光電変換素子４００が、親水性領域１１０に配置される。光電変換素子４００は、自動取り付け機によって親水性領域１１０に配置され得る。あるいは、光電変換素子４００は、特許文献３に記載された方法に従って親水性領域１１０に配置され得る。特許文献３に記載された方法は、以下の３つの工程（Ｉ１）、（Ｉ２）、および（Ｉ３）を具備する。必要ならば、特許文献３の図４Ａ〜図５Ｄおよびそれらの説明を参照せよ。
【００４８】
図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂは、光電変換素子４００を集光レンズ１００の裏側の面に配置する方法を示す。これらの４つの図面においては、集光レンズの表側の面に形成された凸構造は、図示されていないことに注意せよ。
【００４９】
（工程Ｉ１）
工程Ｉ１では、まず、図６Ｂに示されるように、第１の液体２００が集光レンズ１００の裏側の面に塗布される。第１スキージ５１０により、集光レンズ１００の裏側の面が第１の液体２００に曝される。このようにして、第１の液体２００は親水性領域１１０に配置される。参照符号２１１は、親水性領域１１０に配置された第１の液体２００を指し示す。
【００５０】
撥水性領域１２０は親水性領域１１０を囲んでいるので、親水性領域１１０に配置された親水性の第１の液体２１１（好ましくは、水）は、親水性領域１１０から漏れない。
【００５１】
スキージ５１０の使用に代えて、工程Ｉ１では、集光レンズ１００の裏側の面の一端に第１の液体２００が配置され得る。その後、集光レンズ１００が傾けられ、第１の液体２００を親水性領域１１０に配置し得る。
【００５２】
（工程Ｉ２）
工程Ｉ２では、親水性領域１１０に配置された第１の液体２１１は素子分散液６００に接触される。素子分散液６００は、光電変換素子４００を含有する。好ましくは、素子分散液６００は、複数の光電変換素子４００を含有する。素子分散液６００および光電変換素子４００は、後に詳細に説明される。
【００５３】
より具体的には、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、第２スキージ５２０により、集光レンズ１００の裏側の面が、素子分散液６００に曝される。好ましくは、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０は、その間隔を維持しながら集光レンズ１００の裏側の面の上を移動する。スキージを固定する手段および移動する手段は図示されていない。第２スキージ５２０を用いることに代え、工程Ｉ１の後、集光レンズ１００は素子分散液６００に浸漬され、集光レンズ１００を素子分散液６００に曝され得る。
【００５４】
第１の液体２００（好ましくは、水）は、第２の液体３００に実質的に溶解しないので、第１の液体２１１は、親水性領域１１０上に安定にとどまる。光電変換素子４００に働く界面張力のため、光電変換素子４００は、親水性領域１１０に配置された第１の液体２１１（好ましくは、水）の内部に移動する。あるいは、光電変換素子４００は、第２の液体３００および第１の液体２１１（好ましくは、水）の間に形成される界面に移動する。
【００５５】
図６Ｂおよび図７Ａにおいては、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が移動し、集光レンズ１００は移動しない。これに代えて、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が移動せず、集光レンズ１００が移動し得る。または、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が移動し、かつ集光レンズ１００もまた移動し得る。本明細書では、これらは「相対的移動」とまとめて言われる。言い換えれば、「スキージが集光レンズ１００上を相対的に移動する」とは、以下の３態様（ａ）〜（ｃ）を含む。
【００５６】
（ａ）第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が移動するが、集光レンズ１００は移動しない、
（ｂ）第１スキージ５１０および第２スキージ５２０は移動しないが、集光レンズ１００が移動する、ならびに
（ｃ）第１スキージ５１０、第２スキージ５２０、および集光レンズ１００が移動する。
【００５７】
（光電変換素子４００）
ここで、光電変換素子４００が詳細に説明される。必要なら、特許文献３の図３およびその説明を参照せよ。
【００５８】
光電変換素子４００の材料の例は、ＩＶ族半導体、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＩＩーＶＩ族化合物半導体、またはこれらの組合せである。具体的には、光電変換素子４００の材料の例は、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＮ、Ｇｅ、ＣｕＩｎＧａＳｅ、ＣｄＴｅ、またはこれらの組合せである。ＧａＡｓが好ましい。
【００５９】
光電変換素子４００は、単一接合型セル（ｓｉｎｇｌｅ−ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｃｅｌｌ）または多接合型セル（ｍｕｌｔｉ−ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｃｅｌｌ）であり得る。
【００６０】
好ましくは、光電変換素子４００は長方形である。光電変換素子４００の１辺の長さは、５０マイクロメートル以上１０００マイクロメートル以下の範囲にあることが好ましい。１００マイクロメートル以上６００マイクロメートル以下がより好ましい。
【００６１】
光電変換素子４００の表面に反射防止膜が設けられ得る。反射防止膜は、光電変換素子４００の表面で太陽光が反射することを抑制する。反射防止膜の例は、酸化シリコン、窒化シリコン、またはフッ化マグネシウムのような無機膜である。２層以上の無機膜が反射防止膜のために用いられ得る。さらに、光電変換素子４００が吸収し得ない波長を有する光を反射する紫外線反射膜または赤外線反射膜が用いられ得る。
【００６２】
ここで、光電変換素子４００を製造する方法が、図４Ａ〜図４Ｇを参照しながら説明される。
【００６３】
図４Ａに示されるように、犠牲層４０９および発電層４０１が、ＧａＡｓ基板４０８の表面に、この順で、一般的な半導体成長方法により成長される。一般的な半導体成長方法の例は、分子線エピタキシー法または有機金属化学気相成長法（以下、「ＭＯＣＶＤ」という）である。犠牲層４０９は、ＧａＡｓの格子定数に近い格子定数を有する。犠牲層４０９は、ＧａＡｓに対して選択的にエッチングされる。犠牲層４０９の材料の例は、ＡｌＡｓである。
【００６４】
次に、図４Ｂに示されるように、発電層４０１の一部が、ドライエッチングされる。ドライエッチングのために、Ｃｌ２ガスが用いられ得る。これに代えて、ＢＣｌ３およびＳＦ６の混合ガスが用いられ得る。
【００６５】
図４Ｃに示されるように、第１電極４０３、絶縁膜４０６、および接続電極４０７が形成される。第１電極４０３および接続電極４０７は、スパッタ法または電子ビーム蒸着法により形成され得る。絶縁膜４０６は、化学気相成長法により形成され得る。
【００６６】
絶縁膜４０６の材料の例は、ノンドープのＩｎＧａＰ、二酸化シリコン、または窒化シリコンである。
【００６７】
第２電極４０２（後述）および第１金属めっき４０４（後述）の間にオーミック接合が形成される限り、接続電極４０７の材料は限定されない。接続電極４０７の材料の例は、ＴｉまたはＡｌである。
【００６８】
図４Ｄに示されるように、第１金属めっき４０４および第２金属めっき４０５が、無電解めっき法または電解めっき法により成長される。
【００６９】
図４Ｅに示されるように、支持基板４１０が、第１金属めっき４０４および第２金属めっき４０５上に固定される。その後、ＧａＡｓ基板４０８および犠牲層４０９がエッチングにより除去される。支持基板４１０の例は、シリコン基板またはガラス基板である。必要に応じて、ワックスまたは粘着シートが、第１金属めっき４０４および支持基板４１０の間に挟まれ得る。同様に、必要に応じて、ワックスまたは粘着シートが、第２金属めっき４０５および支持基板４１０の間に挟まれ得る。
【００７０】
図４Ｆに示されるように、第２電極４０２が、発電層４０１上および接続電極４０７上にスパッタ法または電子ビーム蒸着法によって形成される。このようにして、発電層４０１が第２電極４０２を介して接続電極４０７に電気的に接続される。
【００７１】
最後に、図４Ｇに示されるように、支持基板４１０が除去される。このようにして、光電変換素子４００が得られる。
【００７２】
第１の液体２００として水のような大きい極性を有する液体が用いられる場合、光電変換素子４００は高い表面エネルギーを有することが好ましい。より具体的には、表面エネルギーは４０ｍＪ／ｍ２以上である。
【００７３】
光電変換素子４００が小さい表面エネルギーを有する場合、光電変換素子４００の表面エネルギーが増大されることが好ましい。光電変換素子４００が表面にシリコンを有する場合には、オゾン雰囲気中で紫外線を光電変換素子４００の表面に照射し、その表面エネルギーを増大する。
【００７４】
第１の液体２００に対して親和性を有する薄膜が、光電変換素子４００の表面に形成され、光電変換素子４００の表面エネルギーを増大させ得る。第１の液体２００が水である場合には、この薄膜の例は、親水膜である。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、または酸化チタンからなる親水膜が、真空スパッタリング法または熱ＣＶＤ法によって光電変換素子４００の表面に形成され得る。親水膜が形成された後、紫外線が光電変換素子４００の表面にオゾン雰囲気下で照射され得る。末端にアミノ基、カルボキシル基、または水酸基を有するシランカップリング剤で光電変換素子４００の表面が修飾され、光電変換素子４００の表面エネルギーを増大し得る。光電変換素子４００の表面が金属を有する場合には、末端にアミノ基、カルボキシル基または水酸基を有するチオール基で表面が修飾され得る。
【００７５】
（素子分散液６００）
素子分散液６００は、光電変換素子４００および第２の液体３００を含有する。図５は、容器７００に入れられた素子分散液６００を模式的に示す。素子分散液６００は、第２の液体３００および光電変換素子４００を含有する。光電変換素子４００は、第２の液体３００中に分散されている。水は、第２の液体３００には実質的に溶解しない。第２の液体３００の例はヘキサンである。第２の液体３００の他の具体例は後述される。本明細書において用いられる用語「分散」とは、光電変換素子４００が第２の液体３００中で凝集していない状態を意味する。光電変換素子４００を分散させるために、素子分散液６００は攪拌され得る。
【００７６】
第１の液体２００および第２の液体３００は、第１の液体２００と第２の液体３００との間の界面に働く界面張力、および、第１の液体２００と第２の液体３００に対する光電変換素子４００の表面のぬれ性を考慮して、適切に選択され得る。
【００７７】
第１の液体２００は第２の液体３００に実質的に溶解しないことを必要とする。第１の液体２００が第２の液体３００に実質的に溶解しないので、第１の液体２００に第２の液体３００が接触したときに、第１の液体２００は親水性領域１１１に安定にとどまる。界面張力により光電変換素子４００は第１の液体２００の中に移動する。「実質的に溶解しない」とは、第２の液体１００ｍｌ中に溶解する第１の液体の重量によって定義される溶解度が１０ｇ以下、より好ましくは１ｇ以下であることを意味する。
【００７８】
第１の液体２００および第２の液体３００の組み合わせは、例えば、第１の液体２００として極性が大きい液体、および第２の液体３００として第１の液体２００よりも極性の小さい液体の組み合わせである。すなわち、第１の液体２００は親水性であり、かつ第２の液体３００は疎水性である。
【００７９】
第１の液体２００の例は、水である。水に代え、メートルノール、エタノール、エチレングリコールまたはグリセリンのようなアルコール、水とアルコールとの混合液が用いられ得る。水は、大きい表面張力を有しており、従って、光電変換素子４００を親水性領域１１０に強固に保持することができるため、より好ましい。
【００８０】
第２の液体３００の例は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカンのようなアルカン、トルエン、ベンゼン、キシレンのような芳香族炭化水素類、クロロメートルン、ジクロロメートルン、クロロホルム、四塩化炭素、モノクロロブタン、ジクロロブタン、モノクロロペンタンおよびジクロロペンタンのような塩素系溶媒、ジエチルエーテル、石油エーテルのようなエーテル、酢酸エチル、酢酸ブチルのようなエステル類、シリコーンオイル、パーフルオロオクタン、パーフルオロノナン、または、これらの混合液である。
【００８１】
（工程Ｉ３）
最後に、工程Ｉ３が説明される。第１の液体２１１（好ましくは、水）および第２の液体３００が集光レンズ１００から除去され、光電変換素子４００を親水性領域１１０に図７Ｂに示されるように配置する。第１の液体２１１（好ましくは、水）および第２の液体３００は、公知の乾燥方法により除去される。例えば、自然乾燥、真空デシケータによる乾燥、空気またはガスを吹き付けての乾燥、あるいは加熱および／または減圧による乾燥のような周知の乾燥方法から適切な乾燥方法が選択される。乾燥の前に集光レンズ１００は洗浄され得る。
【００８２】
このようにして、光電変換素子４００が、集光レンズ１００の焦点に正確に配置され、太陽電池を得る。
【００８３】
太陽電池装置は、このようにして得られた太陽電池を具備する。
【００８４】
図８は、太陽電池装置の断面図を示す。第１の配線４１３および第２の配線４１４が、放熱板４１１上に形成されている。第１の配線４１３および放熱板４１１の間に、絶縁膜４１２が挟まれている。第１の配線４１３は、導電性材料４１５を介して第１の金属メッキ４０４に電気的に接続されている。第２の配線４１４は、導電性材料４１５を介して第２の金属メッキ４０５に電気的に接続されている。
【００８５】
第１の配線４１３および第２の配線４１４は、フォトリソグラフィー法によりレジストパターンが形成された後、スパッタ蒸着法あるいは電子ビーム蒸着法によって形成され得る。
【００８６】
絶縁膜４１２の材料の例は、エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂が放熱板４１３上に塗布され、平坦な絶縁膜４１２を形成し得る。
【００８７】
導電性材料４１５の例は、金または銀からなる粒子を含有する導電性ペースト、ＳｎＡｇＣｕまたはＳｎＺｎＢｉのようなハンダ、異方性導電性フィルム、あるいは異方性導電性ペーストである。
【００８８】
上記のように、光電変換素子４００は、第１の配線４１３および第２の配線４１４に電気的に接続される。光電変換素子４００は、放熱板４１１および集光レンズ１００の間に固定される。このようにして、太陽電池装置が得られる。
【００８９】
（実施例）
以下の実施例は、集光レンズ１００の焦点に光電変換素子４００を正確に配置する方法をさらに詳細に説明する。
【００９０】
（実施例１）
実施例１では、集光レンズ１００の焦点に光電変換素子４００が配置された。平板状のＧａＡｓ素子が、光電変換素子４００として用いられた。
【００９１】
＜集光レンズ１００の作製＞
実施例１において用いられた焦光レンズ１００の材料は、ポリメタクリル酸メチルであった。集光レンズ１００は、射出成型法により製造された。図１Ａに示されるように、集光レンズ１００は、２５個（＝５×５）のレンズを具備していた。各レンズは、１０ミリメートル四方の大きさであり、かつ約１７ミリメートルの厚みを有していた。各レンズは、０．４ミリメートル四方の焦点を裏面に有していた。光電変換素子４００の配置精度を評価するため、集光レンズ１００の焦点の座標が予め測定された。
【００９２】
まず、撥水性領域１２０に囲まれた複数の親水性領域１１０が、集光レンズ１００の裏側の面に以下のように形成された。
【００９３】
乾燥雰囲気において、集光レンズ１００が、１ｖｏｌ％の濃度を有するＣＨ３（ＣＨ２）７ＳｉＣｌ３（以下、「ＯＴＳ」という）を含有するクロロホルム／ヘキサデカンの混合液（体積比１：４）に、６０分間、浸漬された。その後、集光レンズ１００は、クロロホルム／ヘキサデカン混合溶液（体積比１：４）中で洗浄された。さらに、集光レンズ１００は、イソプロパノール中で洗浄された。次いで、溶媒が除去された。このようにして、図２Ｂに示されるように、集光レンズ１００の表側の面および裏側の面の両方が、ＯＴＳ膜により被覆された。集光レンズ１００の裏側の面における純水に対する静的接触角は１０２°であった。
【００９４】
続いて、集光レンズ１００が治具で固定された。その後、集光レンズ１００の裏側の面だけが酸素雰囲気下においてプラズマ処理に曝され、図２Ｃに示されるように、集光レンズ１００の裏側の面を被覆している部分のＯＴＳ膜を除去した。このようにして、集光レンズ１００の裏側の面が親水性とされた。この時点において、集光レンズ１００の裏側の面における純水に対する静的接触角は２６°であった。
【００９５】
次に、集光レンズ１００が、１ｖｏｌ％の濃度を有するＣＦ３（ＣＦ２）７Ｃ２Ｈ４ＳｉＣｌ３（以下、「ＦＳ−１７」という）を含有するパーフルオロオクタン溶液に、２０分間、乾燥雰囲気において浸漬された。その後、集光レンズ１００は、純粋なパーフルオロオクタン中で洗浄された。次いで、溶媒が除去された。このようにして、図２Ｄに示されるように、集光レンズ１００裏側の面は、ＦＳ−１７膜により被覆された。この時点において、集光レンズ１００の裏側の面における純水に対する静的接触角は１０７°であった。
【００９６】
次に、集光レンズ１００が、１ｖｏｌ％の濃度を有するＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（以下、「ＡＰＴＭＳ」という）を含有するトルエン溶液に、１２０分間、乾燥雰囲気において浸漬された。その後、集光レンズ１００は、純粋なトルエン中で洗浄された。次いで、溶媒が除去された。このようにして、集光レンズ１００の裏側の面を被覆していたＦＳ−１７膜（参照符号８０２を参照）上に、ＡＰＴＭＳ膜がさらに積層された。この時点において、集光レンズ１００の裏側の面の純水に対する静的接触角は６１°であった。
【００９７】
続いて、図３Ａに示されるように、ポジ型フォトレジスト８０４が集光レンズ１００の裏側の面に形成された。次に、図３Ｂに示されるように、集光レンズ１００の表側の面に露光機を用いて光が照射された。集光レンズ１００に向けられた光は、集光レンズ１００により集束され、そしてその光は集光レンズ１００の焦点に位置する部分のポジ型フォトレジスト８０４のみに照射された。続いて、集光レンズ１００は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを含有する現像液に浸漬され、図３Ｃに示されるように、開口部８０６をフォトレジスト８０４に形成した。
【００９８】
続いて、集光レンズ１００は治具で固定された。集光レンズ１００の裏側の面のみが酸素雰囲気下においてプラズマ処理に曝され、集光レンズ１００の焦点を被覆している部分のＡＰＴＭＳ膜を除去した。同時に、図３Ｄに示されるように、集光レンズ１００の焦点を被覆している部分のＯＴＳ膜も除去された。最後に、図３Ｅに示されるように、フォトレジスト８０４がＮ−メチルピロリドンにより除去された。
【００９９】
このようにして、撥水性領域１２０に囲まれた親水性領域１１０が、集光レンズ１００の裏側の面に形成された。
【０１００】
（素子分散液６００の調製）
光電変換素子４００（本実施例では平板状ＧａＡｓ素子）を含有する素子分散液６００は、以下のように調製された。
【０１０１】
まず、４５０μｍの厚みを有するＧａＡｓ基板の表面に、ＭＯＣＶＤ法により、１００ｎｍの厚みを有するＡｌＡｓ膜が形成された。続いて、５μｍの厚みを有するＧａＡｓ膜が形成された。次に、１３０μｍ四方のＴｉ／Ａｕ膜が、レジストパターンを利用するリフトオフ法により、ＧａＡｓ膜の表面に形成された。Ｔｉ膜は５０ｎｍの厚みを有していた。Ａｕ膜は１５０ｎｍの厚みを有していた。
【０１０２】
次に、レジストパターンをマスクとして利用するウェットエッチング法により、ＧａＡｓ膜の一部が除去された。Ｎ−メチルピロリドン、アセトン、およびイソプロパノールにより、レジストパターンが除去され、複数の平板状ＧａＡｓ素子を形成した。各平板状ＧａＡｓ素子は、１５０μｍの長さ、１５０μｍの幅、および５．２μｍの高さを有していた。続いて、１モル／Ｌの濃度を有する塩酸により、ＡｌＡｓ膜が５０℃の温度下でエッチングされ、平板状ＧａＡｓ素子をリフトオフした。
【０１０３】
次に、塩酸水溶液に分散された平板状ＧａＡｓ素子がフィルターを用いて吸引ろ過された。平板状ＧａＡｓ素子が付着したフィルターが、純水で複数回洗浄された。その後、フィルターは１，４−ジクロロブタン中に浸漬された。フィルターに付着した平板状ＧａＡｓ素子は、１，４−ジクロロブタン中に分散された。このようにして、素子分散液６００が調製された。
【０１０４】
次に、図６Ａ〜図７Ｂに示されるように、素子分散液６００に含有される光電変換素子４００が、集光レンズ１００の裏側の面に配置された。
【０１０５】
第１スキージ５１０は、２０ｍｍの長さおよび０．５ｍｍの幅を有するスリットを下面に具備していた。水を安定に保持するために、水を含む脱脂綿がスリット内に入れられた。
【０１０６】
第２スキージ５２０は、ポリエチレン製のナイフであった。
【０１０７】
図６Ｂに示されるように、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が、集光レンズ１００の裏側の面の一端側に配置された。第２スキージ５２０の前方に、およそ５０μＬの体積を有する素子分散液６００がピペットにより配置された。第１スキージ５１０の下面および集光レンズ１００の裏側の面の間に形成される間隔は、およそ０．２ｍｍに維持された。第２スキージ５２０の下面および集光レンズの裏側の面との間に形成される間隔も、およそ０．２ｍｍに維持された。第１スキージ５１０および第２のスキージ５２０の間に形成される間隔は、１ｍｍに維持された。
【０１０８】
第１スキージ５１０および第２スキージ５２０は、１０ｍｍ／秒の速度で動かされた。この操作が５回繰り返された。
【０１０９】
（精度評価方法）
光電変換素子４００の配置精度は、以下の方法により評価された。集光レンズ１００の裏側の面上での平板状ＧａＡｓ素子４００の配置状態が、顕微鏡で観察された。具体的には、集光レンズ１００の裏側の面に形成されている２５カ所の親水性領域１１０上に配置された平板状ＧａＡｓ素子４００の中心位置の座標が測定された。
【０１１０】
配置された平板状ＧａＡｓ素子４００の中心位置の座標と、予め測定された集光レンズ１００の焦点の座標と間に形成される距離が５０μｍよりも小さい場合は、結果は「良」と評価された。距離が５０μｍ以上である場合には、結果は「不良」と評価された。表１における精度評価の欄に示される用語「ＯＫ」は、２５箇所の全ての結果が「良」であったことを意味する。用語「ＮＧ」は、２５箇所の結果が１以上の「不良」を含んだことを意味する。
【０１１１】
（異物評価方法）
集光レンズ１００の表側の面における異物の付着状態が顕微鏡で観察された。異物の例は、レジストである。具体的には、集光レンズ１００の表側の面が光学顕微鏡で観察され、付着した異物の数が数えられた。表１における異物評価の欄に示される用語「ＯＫ」は、異物の付着が観察されなかったことを意味する。用語「ＮＧ」は、異物の付着が観察されたことを意味する。
【０１１２】
（実施例２）
実施例２では、ＦＳ−１７に代えて、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣｌ３（以下、「ＦＳ−３」という）が用いられたこと以外は、実施例１と同様に実験が行われた。
【０１１３】
（比較例１）
比較例１では、ＯＴＳが用いられなかったこと以外は、実施例１と同様に実験が行われた。
【０１１４】
（比較例２）
比較例２では、ＯＴＳおよびＡＰＴＭＳのいずれもが用いられなかったこと以外は、実施例１と同様に実験が行われた。
【０１１５】
（比較例３）
比較例３では、ＡＰＴＭＳが用いられなかったこと以外は、実施例１と同様に実験が行われた。
【０１１６】
（比較例４）
比較例４では、ＯＴＳに代えてＦＳ−１７が用いられたこと以外は、実施例１と同様に実験が行われた。
【０１１７】
（比較例５）
比較例５では、ＦＳ−１７に代えてＯＴＳが用いられたこと以外は、実施例１と同様に実験が行われた。
【０１１８】
表１は、実施例１〜２および比較例１〜５における配置精度評価および異物付着評価の結果を示す。
【０１１９】
【表１】
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【０１２０】
表１から明らかなように、実施例１および実施例２では、精度評価および異物評価のいずれもが良好であった。
【０１２１】
一方、比較例２、比較例３、および比較例５では、フォトレジスト８０４が集光レンズ１００の裏側の面に塗布され得なかった。比較例１、比較例２、および比較例４では、異物の付着が集光レンズ１００の表側の面に観察された。
【０１２２】
本実施形態による方法は、光電変換素子４００を集光レンズ１００の焦点に正確に配置させることを可能にする。さらに、集光レンズ１００の表側の面に異物が付着しない。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本実施形態により得られた太陽電池は、太陽電池装置に用いられ得る。
【符号の説明】
【０１２４】
１００    集光レンズ
１１０    親水性領域
１２０    撥水性領域
２００    第１の液体（好ましくは、水）
２１１    親水性領域１１１に配置された第１の液体
３００    第２の液体
４００    光電変換素子
４０１    発電層
４０２    第１の電極
４０３    第２の電極
４０４    第１の金属めっき
４０５    第２の金属めっき
４０６    絶縁膜
４０７    接続電極
４０８    基板
４０９    犠牲層
４１０    支持基板
４１１    放熱板
４１２    絶縁膜
４１３    第１の配線
４１４    第２の配線
４１５    導電性材料
５１０    第１のスキージ
５２０    第２のスキージ
６００    素子分散液
６１１    親水性領域１１１に配置された素子分散液
７００    容器
８０１    アルキルシラン膜
８０２    フルオロアルキルシラン膜
８０３    アミノアルキルシラン膜
８０５    集光レンズ１００に入射する光
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
2012172794.tif 000006
【図２Ｂ】
2012172794.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2012172794.tif 000009
【図２Ｅ】
2012172794.tif 000010
【図３Ａ】
2012172794.tif 000011
【図３Ｂ】
2012172794.tif 000012
【図３Ｃ】
2012172794.tif 000013
【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
2012172794.tif 000016
【図４Ｂ】
2012172794.tif 000017
【図４Ｃ】
2012172794.tif 000018
【図４Ｄ】
2012172794.tif 000019
【図４Ｅ】
2012172794.tif 000020
【図４Ｆ】
2012172794.tif 000021
【図４Ｇ】
2012172794.tif 000022
【図５】
2012172794.tif 000023
【図６Ａ】
2012172794.tif 000024
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2012172794.tif 000026
【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2012172794.tif 000031
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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