(57)【要約】  本発明に係る薄膜太陽電池モジュールは、透明導電性酸化物膜（２）上にはオーバーコート膜（３）が形成されており、光電変換層（４）を分割する第２分離溝（Ｐ２）の先端が透明導電性酸化物膜（２）内に位置していることを特徴とすることにより、レーザースクライブの実施により、オーバーコート膜（３）が熱変性して、その抵抗値が増加した場合であっても、第２分離溝（Ｐ２）内に形成された裏面電極層（５）と、透明導電性酸化物膜（２）との電気的な接続を行い、抵抗による電力損失を抑制することができる。
2013031978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、透明導電性酸化物膜、オーバーコート膜、光電変換層、および、裏面電極層がこの順に積層されてなり、前記基体よりも上部の層が前記基板に略垂直方向に複数の分離溝により分割された複数の薄膜太陽電池セルを有し、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、  前記基体上に前記透明導電性酸化物膜を形成する工程と、前記透明導電性酸化物膜上に前記オーバーコート膜を形成する工程と、レーザースクライブ法を用いて前記透明導電性酸化物膜および前記オーバーコート膜に第１分離溝を形成して、前記透明導電性酸化物膜および前記オーバーコート膜を分割する透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜のパターニング工程と、  前記第１分離溝内および前記オーバーコート膜上に前記光電変換層を形成する工程と、レーザースクライブ法を用いて前記光電変換層に第２分離溝を形成して前記光電変換層を分割する光電変換層のパターニング工程と、  前記第２分離溝内および前記光電変換層上に前記裏面電極層を形成する工程と、レーザースクライブ法を用いて前記裏面電極層および光電変換層に第３分離溝を形成して前記裏面電極層および光電変換層を分割する裏面電極層および光電変換層のパターニング工程と、を有し、  前記第２分離溝の先端が前記透明導電性酸化物膜内に位置するように、前記光電変換層のパターニング工程を実施することを特徴とする薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記光電変換層に第２分離溝を形成するレーザースクライブ法のレーザ光のパワー密度が、０．１ｍＷ／μｍ２より大きいことを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記第２分離溝内において裏面電極層と透明導電性酸化物膜とが電気的に接続されるようにした、請求項１または２に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記透明導電性酸化物膜が、ドーパントとしてフッ素を含有する酸化錫膜である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記透明導電性酸化物膜の膜厚が４００〜１２００ｎｍである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記透明導電性酸化物膜の形成に常圧ＣＶＤ法を用いる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記オーバーコート膜が、酸化チタンを主成分とし、酸化錫を含有する膜である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記オーバーコート膜の膜厚が１０〜１００ｎｍである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記オーバーコート膜の形成に常圧ＣＶＤ法を用いる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記光電変換層が、ｐ層、ｉ層、ｎ層がこの順に形成された層（ｐ−ｉ−ｎ層）を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記光電変換層の形成にプラズマＣＶＤ法を用いる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記裏面電極層は、銀、アルミニウム、または、これらの合金を主成分とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記裏面電極層の膜厚が１００〜３００ｎｍである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記裏面電極層の形成にスパッタ法を用いる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１５】
第２分離溝を形成する際のレーザ光の照射部位におけるエネルギー分布がガウシアン分布である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜のパターニング工程、前記光電変換層のパターニング工程、および、前記裏面電極層および光電変換層のパターニング工程において、発振波長が１０６４ｎｍ付近のレーザ光源を使用する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法によって製造された薄膜太陽電池モジュール。
【請求項１８】
基体上に、透明導電性酸化物膜、オーバーコート膜、光電変換層、および、裏面電極層がこの順に積層されてなり、前記基体よりも上部の層が分離溝により分割された複数の薄膜太陽電池セルを有し、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールであって、前記透明導電性酸化物膜および前記オーバーコート膜は第１分離溝によって分割されており、前記光電変換層は前記第１分離溝内に埋め込まれており、前記光電変換層に第２分離溝によって分割されており、前記裏面電極層は前記第２分離溝内に埋め込まれており、前記裏面電極層および光電変換層は第３分離溝によって分割されており、前記第２分離溝の先端が前記透明導電性酸化物膜内に位置していることを特徴とする薄膜太陽電池モジュール。
【請求項１９】
前記第２分離溝内において、裏面電極層と透明導電性酸化物膜とが電気的に接続されている、請求項１８に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。より具体的には、複数の薄膜太陽電池セルが直列に接続された集積形構造の薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  光電変換素子である薄膜系太陽電池モジュールには光電変換層の種類によりアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系、多結晶シリコン系などがあるが、これらの薄膜シリコン系太陽電池では、その入射光側の透明電極層として透明導電性酸化物膜が使用される。この透明導電性酸化物膜は、光電変換効率を高めるために低抵抗、高透明であり、かつ光散乱性能が大きいことが要求される。【０００３】  薄膜系太陽電池モジュールは、ガラス基板等の基体上に、透明電極層、光電変換層、および、裏面電極層がこの順に形成された構造を有する。  薄膜系太陽電池モジュールを大面積化すると、受光面側の透明電極層の抵抗値が増加し、それによる電力損失によってモジュールとしての効率が減少する。そのため、基体上に複数の薄膜太陽電池セルを形成し、これらのセルを直列に接続された集積形構造とすることで、受光面側の透明電極層での抵抗値を小さくして電力損失を小さくし、大面積化する場合でもモジュールとしての効率の低下を小さくできる。  集積型構造の薄膜系太陽電池モジュールの製造プロセスは、複数の薄膜太陽電池セルが直列に接続された集積形構造を作成するセル製造工程と、該工程によって得られた集積形構造に対し、裏面保護膜等を形成して太陽電池モジュールとするモジュール化工程と、に大きく分かれる。セル製造工程は、透明電極層形成、光電変換層形成、裏面電極層形成といった薄膜形成工程と、セルを複数に分離するために薄膜に分離溝を形成するパターニング工程と、に分かれる（非特許文献１）。  パターニング工程では、透明電極層に分離溝を形成する透明電極層のパターニング、光電変換層に分離溝を形成する光電変換層のパターニング、および、裏面電極層および光電変換層に分離溝をする裏面電極層および光電変換層のパターニングが実施される。光電変換層に形成された分離溝に裏面電極層が埋め込まれることで、分離溝に埋め込まれた裏面電極層と、透明電極層と、が電気的に接続することにより、複数のセルが直列に接続された集積形構造となる。  パターニング工程では、対象となる薄膜に吸収される波長域の光線を選択することで、特定の薄膜に選択的に分離溝を形成することができ、形成される分離溝の寸法精度に優れることから、レーザ光を用いたレーザースクライブ法が好ましく用いられる。【０００４】  光電変換層形成時における熱やプラズマ衝撃から、透明電極層である透明導電性酸化物膜を保護するため、透明電極層上にオーバーコート膜を形成する場合がある。このような目的で形成するオーバーコート膜としては、酸化チタン（ＴｉＯ2）を主成分とする膜が好ましく用いられる。  但し、酸化チタン（ＴｉＯ2）は絶縁体であるため、オーバーコート膜として用いる場合には、酸素欠陥を有する膜にする、あるいは、チタンとは価数の異なる金属を膜にドープする等によって導電性を付与する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「薄膜太陽電池の基礎と応用−環境にやさしい太陽光発電の新しい展開」、太陽光発電技術研究組合監修、株式会社オーム社発行、平成１３年（２００１年）３月２０日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上述したように、集積型構造の薄膜系太陽電池モジュール、および、透明導電層上に形成するオーバーコート膜は、モジュールとしての効率を向上させるうえで、本来好ましい構成である。  しかしながら、両者を組み合わせて実施した場合、抵抗による電力損失がかえって増加してモジュールとしての効率が低下することを本願発明者らは見出した。【０００７】  図１（ａ）〜（ｆ）は、集積型構造の薄膜系太陽電池モジュールの製造プロセスにおけるセル製造工程を示した図である。  図１（ａ）は、ガラス基板等の基体１上に透明電極層２を形成し、該透明電極層２上にオーバーコート膜３を形成した状態を示している。  図１（ｂ）は、透明電極層２のパターニング実施後の状態を示している。図示した態様では、透明電極層２上にオーバーコート膜３が形成されているため、透明電極層２とともにオーバーコート膜３もパターニングされており、透明電極層２およびオーバーコート膜３には第１分離溝Ｐ１が形成されている。  図１（ｃ）は、オーバーコート膜３上に光電変換層４を形成した状態を示している。ここで、光電変換層４は第１分離溝Ｐ１にも埋め込まれている。  図１（ｄ）は、光電変換層４のパターニング実施後の状態を示している。光電変換層４には第２分離溝Ｐ２が形成されている。  図１（ｅ）は、光電変換層４上に裏面電極層５を形成した状態を示している。ここで、裏面電極層５は第２分離溝Ｐ２にも埋め込まれている。  図１（ｆ）は、裏面電極層５および光電変換層４のパターニング実施後の状態を示している。裏面電極層５および光電変換層４には第３分離溝Ｐ３が形成されている。  なお、図１（ｂ）に示す透明電極層２およびオーバーコート膜３のパターニング、図１（ｄ）に示す光電変換層４のパターニング、および、図１（ｆ）に示す裏面電極層５および光電変換層４のパターニングにはレーザースクライブ法が用いられる。【０００８】  図１（ａ）〜（ｆ）に示すセル製造工程によって得られる集積型構造の薄膜系太陽電池モジュールでの抵抗による電力損失の増加について、本願発明者らは鋭意検討した結果、図１（ｄ）に示す光電変換層４のパターニングの際に、レーザースクライブ法による加熱によってオーバーコート膜３が熱変性し、該オーバーコート膜３の抵抗値が増加することを見出した。隣接する薄膜太陽電池セル同士は、薄膜太陽電池モジュールの第２分離溝内に形成された裏面電極層５と、オーバーコート膜３と、が電気的に接続することにより維持されているため、熱変性によるオーバーコート膜３の抵抗値の増加によって電力損失が増加し、モジュールとしての効率が低下する。【０００９】  上記した従来技術の問題点を解決するため、本発明は、オーバーコート膜をレーザースクライブする際の加熱による抵抗上昇を防止し、モジュールとしての効率が向上した集積型構造の薄膜系太陽電池モジュールおよ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】
【００１０】  上記した目的を達成するため、本発明は、基体上に、透明導電性酸化物膜、オーバーコート膜、光電変換層、および、裏面電極層がこの順に積層されてなり、前記基体よりも上部の層が前記基板に略垂直方向に複数の分離溝により分割された複数の薄膜太陽電池セルを有し、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記基体上に前記透明導電性酸化物膜を形成する工程と、前記透明導電性酸化物膜上に前記オーバーコート膜を形成する工程と、レーザースクライブ法を用いて前記透明導電性酸化物膜および前記オーバーコート膜に第１分離溝を形成して、前記透明導電性酸化物膜および前記オーバーコート膜を分割する透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜のパターニング工程と、前記第１分離溝内および前記オーバーコート膜上に前記光電変換層を形成する工程と、レーザースクライブ法を用いて前記光電変換層に第２分離溝を形成して前記光電変換層を分割する光電変換層のパターニング工程と、前記第２分離溝内および前記光電変換層上に前記裏面電極層を形成する工程と、レーザースクライブ法を用いて前記裏面電極層および光電変換層に第３分離溝を形成して前記裏面電極層および光電変換層を分割する裏面電極層および光電変換層のパターニング工程と、を有し、前記第２分離溝の先端が前記透明導電性酸化物膜内に位置するように、前記光電変換層のパターニング工程を実施することを特徴とする薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供する。上記した各工程は、上記した順に行なわれる。【００１１】  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記光電変換層に第２分離溝を形成するレーザースクライブ法のレーザ光のパワー密度は、０．１ｍＷ／μｍ２より大きいことが好ましい。  また、前記第２分離溝内において裏面電極層と透明導電性酸化物膜とが電気的に接続されるようにされる。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記透明導電性酸化物膜が、ドーパントとしてフッ素を含有する酸化錫膜であることが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記透明導電性酸化物膜の膜厚が４００〜１２００ｎｍであることが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記透明導電性酸化物膜の形成には、常圧ＣＶＤ法を用いることが好ましい。【００１２】  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記オーバーコート膜が、酸化チタンを主成分とし、酸化錫を含有する膜であることが好ましい。  前記オーバーコート膜において、前記酸化錫が酸素欠陥を有する酸化錫であることが好ましい。  また、前記オーバーコート膜において、前記酸化錫がドーパントとしてフッ素を含有する酸化錫であることが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記オーバーコート膜の膜厚が１０〜１００ｎｍであることが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記オーバーコート膜の形成には、常圧ＣＶＤ法を用いることが好ましい。【００１３】  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記光電変換層が、ｐ層、ｉ層、ｎ層がこの順に形成された層（ｐ−ｉ���ｎ層）を含むことが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記光電変換層の形成には、プラズマＣＶＤ法を用いることが好ましい。【００１４】  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記裏面電極層は、銀、アルミニウム、または、これらの合金を主成分とすることが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記裏面電極層の膜厚が１００〜３００ｎｍであることが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記裏面電極層の形成には、スパッタ法を用いることが好ましい。  上記した数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下本明細書において「〜」は、同様の意味をもって使用される。【００１５】  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、第２分離溝を形成する際のレーザ光の照射部位におけるエネルギー分布が概ねガウシアン分布であることが好ましい。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、前記透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜のパターニング工程、前記光電変換層のパターニング工程、および、前記裏面電極層および光電変換層のパターニング工程では、発振波長が１０６４ｎｍ付近のレーザ光源を使用することが好ましい。【００１６】  また、本発明は、本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法によって製造された薄膜太陽電池モジュールを提供する。  また、本発明は、基体上に、透明導電性酸化物膜、オーバーコート膜、光電変換層、および、裏面電極層がこの順に積層されてなり、前記基体よりも上部の層が分離溝により分割された複数の薄膜太陽電池セルを有し、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池モジュールであって、前記透明導電性酸化物膜および前記オーバーコート膜は第１分離溝によって分割されており、前記光電変換層は前記第１分離溝内に埋め込まれており、前記光電変換層に第２分離溝によって分割されており、前記裏面電極層は前記第２分離溝内に埋め込まれており、前記裏面電極層および光電変換層は第３分離溝によって分割されており、前記第２分離溝の先端が前記透明導電性酸化物膜内に位置していることを特徴とする薄膜太陽電池モジュールを提供する。  本発明の薄膜太陽電池モジュールは、前記第２分離溝内において、裏面電極層と透明導電性酸化物膜とが電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】  本発明では、レーザースクライブの実施により、オーバーコート膜が熱変性して、その抵抗値が増加した場合であっても、薄膜太陽電池モジュールの第２分離溝内に形成された裏面電極層と、透明導電性酸化物膜と、の電気的な接続を行う。これにより、隣接する薄膜太陽電池セル同士の電気的な直列接続が維持されているため、抵抗による電力損失を抑制することができ、それにより、モジュールとしての効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）〜（ｆ）は、一般的な集積型構造の薄膜系太陽電池モジュールの製造プロセスにおけるセル製造工程を示した図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、光電変換層のパターニング工程により形成される第２分離溝を示した模式図であり、図２（ａ）は従来の方法により形成される第２分離溝、図２（ｂ）、（ｃ）は本発明の方法により形成される第２分離溝を示している。
【図３】図３は、実施例、比較例１、２の薄膜太陽電池モジュールのＩ−Ｖ曲線を示したグラフである。
【図４】図４は、薄膜太陽電池モジュールの第２分離溝Ｐ２での接触抵抗値を測定するための試料構成を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、本発明について説明する。  本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、セル製造工程のうち、光電変換層のパターニング工程が後述する点で異なる以外は、図１（ａ）〜（ｆ）に示した集積型構造の薄膜系太陽電池モジュールの製造プロセスにおけるセル製造工程と同様の手順を実施する。  すなわち、図１（ａ）に示すように、ガラス基板等の基体１上に透明電極層２として、透明導電性酸化物膜を形成し、該透明電極層２（透明導電性酸化物膜）上にオーバーコート膜３を形成する。
【００２０】＜基体＞  基体１は、必ずしも平面で板状である必要はなく、曲面でも異型状でもよい。該基体１としては、ガラス基板、セラミックス基板、プラスチック基板、金属基板などが挙げられる。該基体１は透光性に優れた透明の基体であることが好ましく、ガラス基板であることが強度および耐熱性の点から好ましい。ガラス基板としては、無色透明なソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ボレートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、その他の各種ガラスからなる透明ガラス基板を用いることができる。  薄膜太陽モジュールの基体１としてガラス基板を用いる場合、ガラス基板の厚さは０.２〜６.０ｍｍであることが好ましい。この範囲であると、ガラス基板の強度が強く、透過率が高い。  また、基体１は、３５０〜８００ｎｍの波長領域において高い透過率、例えば８０％以上の透過率を有することが好ましい。また、十分絶縁性で、かつ化学的、物理的耐久性が高いことが望ましい。  なお、ソーダライムシリケートガラスなどのナトリウムを含有するガラスからなるガラス基板、または低アルカリ含有ガラスからなるガラス基板の場合には、ガラスからその上面に形成される透明導電性酸化物膜へのアルカリ成分の拡散を最小限にするために、酸化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜、酸化ジルコニウム膜などのアルカリバリア層をガラス基板面に施してもよい。  また、ガラス基板の表面に、ガラス基板の表面と、その上に設けられる層との屈折率の差異を軽減するための層をさらに有していてもよい。このような層を形成することで、ガラス基板と、その上に設けられる層と、の界面での反射を防止できる。
【００２１】  ソーダライムガラス基板上に形成するアルカリバリア層は、ＳｉＯ2膜や、ＳｉＯ2とＳｎＯ2との混合酸化物膜や、ＳｉＯ2膜と他の酸化物膜とを積層した多層膜などであり、その膜厚（多層膜の場合は合計膜厚）は２０〜１００ｎｍであることが好ましい。膜厚がこの範囲であると、ガラス基板からの透過光の反射および吸収を制御することができる。多層膜の例としては、ソーダライムガラス基板上にＴｉＯ2膜とＳｉＯ2膜とを順次積層した膜が挙げられ、膜厚はそれぞれ５〜２０ｎｍ、１０〜４０ｎｍであることが好ましい。特に、該アルカリバリア層の合計の膜厚は、３０〜６０ｎｍであることが好ましい。
【００２２】＜透明導電性酸化物膜＞  透明電極層２として形成する透明導電性酸化物膜は、可視光域で透明であること、および、導電性を有することが求められる。  可視光域で高透過であるためには、透明導電性酸化物膜の屈折率は、波長４００〜８００ｎｍにおいて、１.８〜２.２であることが好ましく、さらに、１.９〜２.１であるのが好ましい。  また、導電性に関して、透明導電性酸化物膜のシート抵抗が８〜２０Ω／□であることが好ましく、より好ましくは８〜１２Ω／□である。
【００２３】  透明導電性酸化物膜としては、ドーパントとしてフッ素を含有する酸化錫膜（以下、「フッ素ドープ酸化錫膜」ともいう。）が上記の屈折率およびシート抵抗を満たすことから好ましい。  フッ素ドープ酸化錫膜は、酸化錫に対するモル％でフッ素を０．０１〜１５モル％含有することが好ましく、０．１〜１０モル％含有することがより好ましく、０．５〜９モル％含有することがさらに好ましい。
【００２４】  透明導電性酸化物膜は、膜厚が４００〜１２００ｎｍであることが好ましく、４００〜８００ｎｍであることがより好ましく、５００〜７５０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００２５】  透明導電性酸化物膜の形成には、装置コストが低いこと、成膜速度が速い等の理由から常圧ＣＶＤ法を用いることが好ましい。
【００２６】＜オーバーコート膜＞  オーバーコート膜３としては、膜３中の金属成分として、チタンを主成分とする酸化チタン系の膜、すなわち酸化チタンを主成分とする膜を用いることが好ましい。  酸化チタン系の膜、すなわち酸化チタンを主成分とするオーバーコート膜は、透明導電性酸化錫膜として用いるフッ素ドープ酸化錫膜と比較して水素プラズマに対する耐還元性が優れているという特性により、光電変換層４形成時における熱やプラズマ衝撃から、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜（フッ素ドープ酸化錫膜）を保護するためのオーバーコート膜として好適である。  また、酸化チタン系の膜は、透光性を有し、その屈折率の値が、透明電極層２として用いられる透明導電性酸化物膜（フッ素ドープ酸化錫膜）、および、後述する組成の光電変換層４の屈折率をそれぞれ下限及び上限とする範囲内となるため、これらの間の屈折率の差を調整する屈折率調整層としても機能し、光閉じ込め効率を改善できる。  しかしながら、酸化チタンは絶縁体であるため、導電性を有するオーバーコート膜３とするため、酸化錫を酸化チタン膜中に含有させることが好ましい。ここで、酸化錫としては、導電性の良い（抵抗値が低い）酸化錫が好ましい。  なお、本願明細書では、「主成分とする」とは、その成分の含有率が５０％以上であることを意味する。
【００２７】  導電性の良い酸化錫の具体例の一つは、酸素欠陥を有する酸化錫である。ここで、酸素欠陥の割合は２０％以下であることが好ましい。酸素欠陥の割合は２０％以下であれば、オーバーコート膜３での光の吸収が増大するのを抑制することができ、光電変換層４への光の入射量が確保される。
【００２８】  導電性の良い酸化錫の具体例の別の一つは、ドーパントとしてフッ素を含有する酸化錫である。ここで、フッ素ドープ量は、オーバーコート膜３中での、オーバーコート成膜の際に使用されたＦ含有化合物とＴｉ含有化合物との原料におけるＦ／Ｔｉのモル比（以下、原料中のＦ／Ｔｉのモル比ともいう。）で１．０未満であることが好ましい。フッ素ドープ量が、原料中のＦ／Ｔｉのモル比で１．０以上であると、オーバーコート膜３の形成時において、フッ素によるエッチング作用により透明導電性酸化物膜がダメージを受けるおそれがある。  また、フッ素ドープ量が、オーバーコート膜３中での原料中のＦ／Ｔｉのモル比で１．０以上であると、オーバーコート膜３自体もフッ素によるエッチング作用を受け、その結果、オーバーコート膜３の成膜速度が低下する、膜の緻密性が低下しオーバーコート膜の導電性が低下するといった問題が生じるおそれがある。  フッ素ドープ量は、オーバーコート膜３中での原料中のＦ／Ｔｉのモル比で、０．０００１〜０．５であることが好ましく、０．００１〜０．３であることがより好ましく、０．００１〜０．２５であることがさらに好ましい。
【００２９】  本発明におけるオーバーコート膜では、当該膜中の金属成分として、チタンを主成分とする酸化チタン系の膜中に、酸化錫が存在することにより、上述した屈折率調整層としての機能も発揮される。これにより、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜と、光電変換層４と、の界面での反射を防止できる。また、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜と、光電変換層と、の界面での電気的接続を改善でき、薄膜太陽電池モジュールの出力電圧を向上させることができる。
【００３０】  上記した酸化チタン系からなり、酸化錫を含有するオーバーコート膜３中の酸化錫の含有量は、オーバーコート膜３中の錫およびチタンの合計に対する錫のモル比（Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｔｉ）モル比）で０．０５以上であることが、導電性の向上、良好な接触抵抗の確保のために好ましい。オーバーコート膜３中のＳｎ／（Ｓｎ＋Ｔｉ）モル比は、０．０５以上０．６以下であることが、導電性の向上、良好な接触抵抗の確保および屈折率調整の両立の点から好ましい。オーバーコート３膜中のＳｎ／（Ｓｎ＋Ｔｉ）モル比は、０．１以上０．５以下であることがより好ましく、０．２以上０．５以下であることが更に好ましい。
【００３１】  オーバーコート膜３は、膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが、光電変換層４形成時における熱やプラズマ衝撃による透明電極層２としての透明導電性酸化物膜の劣化を抑制するという、オーバーコート膜に要求される機能を発揮するうえで好ましい。  オーバーコート膜３に屈折率調整層としての機能を発揮させる場合、オーバーコート膜３の膜厚が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることがより好ましい。オーバーコート膜３の膜厚は２５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが特に好ましい。
【００３２】  屈折率調整層としての機能を発揮するためには、オーバーコート膜３の屈折率は、波長４００〜８００ｎｍにおいて、２．１〜２．７であることが好ましく、２．２〜２．５であることがより好ましい。  上述したように、オーバーコート膜３で被覆される透明電極層２としての透明導電性酸化物膜の屈折率は、波長４００〜８００ｎｍにおいて、１.８〜２.２であることが好ましく、さらに、１.９〜２.１であるのが好ましい。  一方、オーバーコート膜３上に形成される光電変換層４の屈折率は、光電変換層４の構造や材質によっても異なるが、いずれの場合においても、波長４００〜８００ｎｍにおいて、２．８〜４．５の範囲内であることが好ましい。  オーバーコート膜３の屈折率が上記の範囲であれば、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜の屈折率および光電変換層４の屈折率をそれぞれ下限および上限とする範囲内となるため、屈折率調整層として機能し、透明導電性酸化物膜と、光電変換層と、の屈折率の差に起因する光の反射を抑制し、光電変換層への光の導入効率が向上する。
【００３３】  上述した組成のオーバーコート膜３の形成には、装置コストが低いこと、成膜速度が速い等の理由から常圧ＣＶＤ法を用いることが好ましい。
【００３４】  次に、図１（ｂ）に示すように、レーザースクライブ法を用いて透明電極層２としての透明導電性酸化物膜、およびオーバーコート膜３に第１分離溝Ｐ１を形成する、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜３のパターニング工程を実施する。  透明電極層２としての透明導電性酸化物膜、およびオーバーコート膜３のパターニング工程では、これらの膜に吸収を有する波長域のレーザ光、たとえば、波長１０６４ｎｍ付近のレーザ光を使用する。レーザ光源としては波長１０６４ｎｍ付近の光源、たとえば、波長１０６４ｎｍの赤外線レーザ光源を使用し、所望のパワーおよびスポット径になるように調節したレーザ光を、第１分離溝Ｐ１を形成する部位に対して、基体に垂直方向からパルス状に照射しつつ、レーザ光を基体１上で走査することによって、第１分離溝Ｐ１が形成されて、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜３が所望の形状に分割される。具体的には、たとえば、１０ｋＨｚ程度の繰り返し周波数で、スポット径が２０〜５０μｍのパルスレーザ光を、照射部位を５〜５０μｍ程度一定方向にずらしながら（すなわち、基体に対し平行方向にレーザ光の丸い照射部をその直径程度の距離をずらしながら照射する。以下、同様。）、幅２０〜５０μｍ程度の直線状の線状の第１分離溝Ｐ１が形成される。この手順を基体１の他端方向における間隔を５〜２０ｍｍ程度開けて繰り返すことにより、幅５〜２０ｍｍ程度の短冊状に透明電極層２としての透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜３が分割される。  レーザ光の照射は、オーバーコート膜３の表面側から実施してもよく、または、基体１の裏面側から基体１越しに実施してもよい。  レーザ光の照射部位におけるエネルギー分布は単純に集光しただけのガウシアン分布でもよいし、いわゆるトップハット型のようにエネルギー分布がなだらかになるような整形されたものであってもよい。
【００３５】  次に、図１（ｃ）に示すように、第１の分離溝Ｐ１内およびオーバーコート膜３上に光電変換層４を形成する。  光電変換層４は、薄膜太陽電池モジュールで使用される光電変換層から広く選択することができる。一例を挙げると、ｐ層、ｉ層およびｎ層をこの順に形成された３層からなるシングル構造の光電変換層がある。ｐ層の材料としては水素化アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）が挙げられる。ｉ層の材料としては水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、または水素化アモルファスシリコンゲルマニウム（ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）が挙げられる。また、ｎ層材料としては水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）、または微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）が挙げられる。この中でも、ｐ層としてａ−ＳｉＣ：Ｈ層、ｉ層としてａ−Ｓｉ：Ｈ層、およびｎ層としてａ−Ｓｉ：Ｈ層がこの順に形成された３層（以下、ａ−Ｓｉのｐ−ｉ−ｎ層ともいう）からなるシングル構造が好ましい。  また、他の例として、例えば、ａ−Ｓｉのｐ−ｉ−ｎ層上に、さらに別のｐ−ｉ−ｎ層が形成されたタンデム構造の起電層が好ましく使用される。より好ましくは、ａ−Ｓｉのｐ−ｉ−ｎ層上に形成される層が、ｐ層としてａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｉ層として微結晶Ｓｉ層、およびｎ層としてａ−Ｓｉ：Ｈ層がこの順に形成された３層、またはｐ層としてａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｉ層としてａ−ＳｉＧｅ：Ｈ層、およびｎ層としてａ−Ｓｉ：Ｈ層がこの順に形成された３層であるタンデム構造の起電層である。  上記構成の光電変換層４は、プラズマＣＶＤ法を用いて形成することができる。光電変換層４形成時の条件は、形成する光電変換層４の種類に応じて、薄膜太陽電池モジュールの光電変換層の形成時に用いられる条件から適宜選択することができる。  光電変換層の膜厚は、形成される起電層の種類により異なり、その種類に応じて適宜の膜厚が選択される。  なお、プラズマＣＶＤ法により形成されるｐ層またはｎ層の膜厚は、５〜１５ｎｍの範囲であり、ｉ層の膜厚は、１００〜４００ｎｍであるのが好ましい。また、タンデム構造における微結晶Ｓｉ層の膜厚は、５００〜３０００ｎｍであるのが好ましい。
【００３６】  次に、図１（ｄ）に示すように、レーザースクライブ法を用いて光電変換層４に第２分離溝Ｐ２を形成する、光電変換層４のパターニング工程を実施する。但し、本発明では、第２分離溝Ｐ２の先端が透明電極層２としての透明導電性酸化物膜内に位置するように、光電変換層４のパターニング工程を実施する。  図２（ａ）〜（ｃ）は、光電変換層のパターニング工程により形成される第２分離溝を示した模式図であり、図２（ａ）は従来の方法により形成される第２分離溝、図２（ｂ）、（ｃ）は本発明の方法により形成される第２分離溝を示している。但し、本発明による効果の理解を容易にするため、次に実施する裏面電極層の形成後の状態を示している。
【００３７】  図２（ａ）に示すように、従来の方法では、光電変換層４のパターニング工程によって形成される第２分離溝の先端（溝の底面ともいう）がオーバーコート膜３上に位置しており、第２分離溝内に埋め込まれた裏面電極層５と、オーバーコート膜３と、が電気的な接続を形成している。  上述したように、酸化チタンを主成分とするオーバーコート膜３は、透明導電性酸化錫膜として用いるフッ素ドープ酸化錫膜と比較して、水素プラズマに対する耐還元性が優れているため、光電変換層４形成時における熱やプラズマ衝撃から、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜を保護する。しかし、当該膜中の金属成分として、チタンを主成分とする酸化チタン系の膜であることから、光電変換層４のパターニング工程において、光電変換層４へのレーザ光の照射による熱エネルギーによって、オーバーコート膜３が熱変性して、該オーバーコート膜３の抵抗値が増加する。  集積型構造の薄膜系太陽電池モジュールでは、第２分離溝内に埋め込まれた裏面電極層５と、オーバーコート膜３と、の電気的な接続によって、隣接する薄膜太陽電池セル同士の電気的な直列接続が形成されているため、熱変性によるオーバーコート膜３の抵抗値の増加によって電力損失が増加し、モジュールとしての効率が低下する。
【００３８】  一方、本発明では、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、光電変換層４のパターニング工程によって形成される第２分離溝の先端が、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜内に位置しているため、第２分離溝内に埋め込まれた裏面電極層５と、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜と、が電気的な接続を形成する。  なお、図２（ｃ）では光電変換層４のパターニング工程によって形成される第２分離溝の先端が、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜と、基体１、との界面に位置しているが、このような状態も第２分離溝の先端が透明電極層２としての透明導電性酸化物膜内に位置しているとする。  透明電極層２としての透明導電性酸化物膜は、フッ素ドープ酸化錫膜であることから、光電変換層４のパターニング工程において、光電変換層４へのレーザ光の照射による熱エネルギーによって、熱変性することがなく、抵抗値が増加することがない。  本発明の薄膜系太陽電池モジュールでは、第２分離溝内に埋め込まれた裏面電極層５と、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜と、の電気的な接続によって、隣接する薄膜太陽電池セル同士の電気的な直列接続が形成されているため、抵抗による電力損失を抑制することができ、それにより、モジュールとしての効率が向上する。
【００３９】  光電変換層４のパターニング工程では、該光電変換層４に吸収を有する波長域のレーザ光、たとえば、波長１０６４ｎｍ付近のレーザ光源の２次高調波である波長５３２ｎｍのレーザ光を用いる。所望のパワーおよびスポット径になるように調節したレーザ光を、第２分離溝Ｐ２を形成する部位に対して、パルス状に照射しつつ、レーザ光を基体１上で走査することで、第２分離溝Ｐ２が形成されて、光電変換層４が所望の形状に分割される。ここで、第２分離溝の先端が、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜内に位置するようにするためには、従来の方法における光電変換層４のパターニング工程での条件、すなわち、図２（ａ）に示すように第２分離溝の先端がオーバーコート膜３上に位置する場合の条件に比べて、使用するレーザ光のパワーを高くすればよい。たとえば、後述する実施例では、第２分離溝の先端がオーバーコート膜３上に位置する比較例１に対して、実施例では、レーザ光のパワー（レーザ出力）を約３．５倍とすることで、第２分離溝の先端が、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜内に位置するようにした。特に、前記光電変換層に第２分離溝を形成するレーザースクライブ法において波長５３２ｎｍのレーザ光を用いる場合、そのレーザ光のパワー密度は、０．１ｍＷ／μｍ２より大きいことが好ましい。  なお、レーザ光を基体１上で走査する際に、照射部位を基体の表面に平行な方向にずらす際に距離を大きくすると、形成される第２分離溝が、側面に凹凸を有する形状となる。このため、第２分離溝内に埋め込まれた裏面電極層５と、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜と、の電気的な接続を形成部位の面積が増加し、抵抗による電力損失がさらに抑制されることが期待される。
【００４０】  光電変換層４のパターニング工程は、レーザ光の波長とパワーを上述するように変えること以外は、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜３のパターニング工程と基本的に同様の手順で実施することができる。但し、図１（ｄ）に示すように、第２分離溝Ｐ２の位置は、図１（ｂ）に示す第１分離溝Ｐ１と、は位置をずらす必要がある。隣接する第２分離溝Ｐ２と、第１分離溝Ｐ１と、の距離は、５０〜１５０μｍ程度とするのが好ましい。
【００４１】  次に、図１（ｅ）に示すように、第２分離溝内および光電変換層４上に裏面電極層５を形成する。  裏面電極層５は、銀、アルミニウム、または、これらの合金（銀合金、アルミニウム合金）を主成分とする。好ましくは、結晶性の銀を膜中に９５ｍｏｌ％以上含有する金属膜を用いる。結晶性の銀を裏面電極層５の金属膜に用いることにより、上記光電変換層４を透過してきた光を反射させ、再び反射光を光電変換層４に戻すことが可能となることから、光電変換効率の向上効果につながる。  上記金属膜は、パラジウムおよび／または金を成分として含有してもよい。銀を主成分とする金属膜の場合、当該膜中でのパラジウムおよび金の含有量は、銀との総和に対して、それぞれ０．３〜５ｍｏｌ％であることが好ましく、０．３〜３ｍｏｌ％であることがより好ましい。また、銀のみからなる層である場合、不純物量の合計は１ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００４２】  上記組成の裏面電極層５は、スパッタ法を用いて形成することができる。たとえば、裏面電極層５として、結晶性の銀を膜中に９５ｍｏｌ％以上含有する金属膜を形成する場合、Ａｇを９５ｍｏｌ％以上含有する金属（以下、Ａｇ系金属という）をターゲットに用い、不活性ガス雰囲気でスパッタすることによって形成することができる。
【００４３】  また、光電変換層４と、裏面電極層５と、の間に、両者の接触性を改善するための接触改善層を有していてもよい。また、両者の間に接触改善層を形成する場合、該接触改善層は、比抵抗および吸収係数が小さいことが好ましい。具体的には、比抵抗が１×１０-2Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、５×１０-3Ω・ｃｍ以下である。接触改善層の比抵抗が、この範囲であると、光電変換層４で光電変換された起電力を、低減させることなく裏面電極層５へ通すことが可能となる。吸収係数は、好ましくは波長領域５００〜８００ｎｍにおいて、５×１０3ｃｍ-1以下であり、２×１０3ｃｍ-1以下であることがより好ましい。接触改善層の吸収係数が、この範囲であると、光電変換層４を透過した光を、吸収することなく裏面電極層５へ透過させることが可能となる。  上記の比抵抗および吸収係数を満たす接触改善層の材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、膜中の全金属成分の９０原子％以上がＺｎであることが好ましい。より好ましくは、上記酸化亜鉛を主成分とする層にガリウム（Ｇａ）を含有させてなる層、またはアルミニウム（Ａｌ）を含有させてなる層を用いることである。ＧａやＡｌを含有させることにより、導電電子密度が上がり、酸化亜鉛に対してドーパントとして働くことにより、接触改善層全体の導電性の向上といった効果を有する。  また、ＧａまたはＡｌを含有させる含有量は、Ｚｎとの総和に対して０．３〜１０ｍｏｌ％であることが好ましく、より好ましくは、０．３〜５ｍｏｌ％である。この範囲であると、導電性の過剰な向上による接触改善層の吸収係数の増大を防ぐことができる。さらに、ＧａやＡｌを含有する酸化亜鉛層である場合は、不純物を含んでいてもよく、不純物量の合計は１ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００４４】  上記組成の接触改善層は、スパッタ法を用いて形成することができる。たとえば、接触改善層として、酸化亜鉛を主成分とする層にガリウム（Ｇａ）を含有させてなる層を形成する場合、Ｇａをドーピングさせた酸化亜鉛（以下、ＧＺＯ）をターゲットに用い、不活性ガス雰囲気でスパッタすることによって形成することができる。
【００４５】  次に、図１（ｆ）に示すように、レーザースクライブ法を用いて裏面電極層５および光電変換層４に第３分離溝Ｐ３を形成する、裏面電極層５および光電変換層４のパターニング工程を実施する。ここで、光電変換層４と、裏面電極層５と、の間に接触改善層を形成している場合、該接触改善層にも第３分離溝Ｐ３が形成される。  裏面電極層５および光電変換層４のパターニング工程では、光電変換層４に吸収を有する波長域のレーザ光、たとえば、波長１０６４ｎｍ付近のレーザ光源の２次高調波である波長５３２ｎｍのレーザ光を用いる。所望のパワーおよびスポット径になるように調節したレーザ光を、第２分離溝Ｐ３を形成する部位に対して、パルス状に照射しつつ、レーザ光を基体１上で走査することで、第２分離溝Ｐ３が形成されて、裏面電極層５および光電変換層４が所望の形状に分割される。  ここで、裏面電極層５はレーザ光を透過しないので、レーザ光の照射は基体１の裏面側から基体１越しに実施する。光電変換層４がレーザ光を吸収することによって、裏面電極層５および光電変換層４に第３分離溝Ｐ３を形成される。このため、従来の方法における光電変換層４のパターニング工程での条件、すなわち、図２（ａ）に示すように第２分離溝の先端がオーバーコート膜３上に位置する場合の条件に比べて、使用するレーザ光のパワーを高くする必要がある。たとえば、後述する実施例では、第２分離溝の先端がオーバーコート膜３上に位置する比較例１に対して、実施例では、レーザ光のパワーを約１．１倍とすることで、裏面電極層５および光電変換層４に第３分離溝Ｐ３を形成した。  裏面電極層５および光電変換層４のパターニング工程は、レーザ光を照射する向きとパワーを上述するように変えること以外は、光電変換層４のパターニング工程と基本的に同様の手順で実施することができる。但し、図１（ｆ）に示すように、第３分離溝Ｐ３の位置は、図１（ｂ）に示す第１分離溝Ｐ１、および、図１（ｄ）に示す第２分離溝Ｐ２と、は位置をずらす必要がある。具体的には、第１分離溝Ｐ１、第２分離溝Ｐ２、第３分離溝Ｐ３の順に並ぶ必要がある。また、隣接する第２分離溝Ｐ２、第３分離溝Ｐ３と、の距離は、５０〜１５０μｍ程度とすることが好ましい。
【実施例】
【００４６】  以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００４７】（実施例）  基体１として、ＴｉＯ2膜とＳｉＯ2膜とを積層した反射防止膜が形成されたソーダライムガラス基板（３００ｍｍ×３００ｍｍ×３．９ｍｍ）を使用し、常圧ＣＶＤ法によって、該基体１の反射防止膜上に、透明導電性酸化物膜（透明電極層２）として、フッ素ドープ酸化錫膜を形成した。常圧ＣＶＤ法によるフッ素ドープ酸化錫膜の形成手順は以下の通りに行なった。  ソーダライムガラス基板を電気ヒーターで５５０℃まで昇温したものに、四塩化錫、水蒸気、およびフッ酸をノズルから吹き付け、膜厚７００ｎｍのフッ素ドープ酸化錫膜を形成した。【００４８】  次に、常圧ＣＶＤ法によって、フッ素ドープ酸化錫膜上に、酸化チタンを主成分とし、導電性の良い酸化錫として、ドーパントとしてフッ素を含有する酸化錫を含有するオーバーコート膜３を形成した。  常圧ＣＶＤ法によるオーバーコート膜３の形成手順は以下の通りに行なった。  スズ原料としてモノブチルトリクロロスズを、チタン原料としてチタンテトライソプロポキサイトを用い、それぞれ加熱バブリングタンクで加熱し乾燥窒素を用いてバブリングを行い、所定量の原料をバブリングガスと共に蒸気として取り出した。また、フッ素原料としてトリフルオロ酢酸を同様に加熱バブリングタンクで加熱し乾燥窒素を用いてバブリングを行い、トリフルオロ酢酸／チタンテトライソプロポキサイトの比率がモル比で０．２となるように調整し供給した。これらの原料ガスを酸素ガスと混合し、５５０℃に加熱した基板のフッ素ドープ酸化錫膜が形成された面に吹き付けることにより、フッ素ドープ酸化錫膜上に、酸化チタンを主成分とし、酸化スズとして、導電性の良い酸化錫として、ドーパントとしてフッ素を含有する酸化錫を含有するオーバーコート膜３を形成した。【００４９】  次に、下記手順で透明電極層２としての透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜３のパターニング工程をレーザースクライブ法により実施して、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜３に第１分離溝Ｐ１を形成した。  このパターニング工程においては、光源として波長１０６４ｎｍのパルスファイバーレーザを用い、集光された１．３Ｗのレーザ光をオーバーコート膜３の膜面より１０ｋＨｚの繰り返し周波数で１０μｍずつ基体の表面に平行方向にずらして基体１の一端方向に走査することで、幅２６μｍ程度の線状の第１分離溝Ｐ１（すなわち、透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜のない溝状の領域）を透明電極層２としての透明導電性酸化物膜およびオーバーコート膜３に形成した。この手順を基体１の他端方向における間隔を１０ｍｍ程度開けて繰り返し、線状の第１分離溝Ｐ１を形成した。【００５０】  次に、オーバーコート膜３上に、ｐ層としてａ−ＳｉＣ：Ｂ層（２０ｎｍ）、ｉ層としてａ−Ｓｉ：Ｈ層（３５０ｎｍ）、ｎ層としてａ−Ｓｉ：Ｐ層（４０ｎｍ）を、それぞれＳｉＨ４／ＣＨ４／Ｈ２／Ｂ２Ｈ６、ＳｉＨ４／Ｈ２、及びＳｉＨ４／Ｈ２／ＰＨ３を原料ガスとして用いて、この順にプラズマＣＶＤ法により形成して、ｐ層、ｉ層およびｎ層をこの順に形成された３��からなるシングル構造の光電変換層４を形成した。なお、上記原料ガスにおいて「／」は、「および」を意味し、例えば「ＳｉＨ４／Ｈ２」（ｉ層用原料）は、ＳｉＨ４およびＨ２を原料として用いることを意味する。【００５１】  次に、下記手順で光電変換層４のパターニング工程をレーザースクライブ法により実施して、光電変換層４に第２分離溝Ｐ２を形成した。  このパターニング工程においては、光源として波長１０６４ｎｍのパルスファイバーレーザを用い、該レーザ光源の２次高調波である波長５３２ｎｍのレーザ光を出力１４４ｍＷで基体１の裏面側から基体１越しに１０ｋＨｚの繰り返し周波数で、２０μｍずつ基体の表面に平行方向にずらして照射した。レーザ光の照射部位におけるエネルギー分布は単純に集光しただけのガウシアン分布であった。  第１分離溝Ｐ１に対して、中心線間の距離が１００μｍとなる位置で、１０ｋＨｚの繰り返し周波数で、１０μｍずつ基体の表面に平行方向にずらして基体１の一端方向に走査することにより、幅４０μｍ程度の線状の第２分離溝Ｐ２（すなわち、光電変換層のない溝状の領域）を光電変換層４に形成した。ここで、同様に作成したサンプルを電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果、第２分離溝Ｐ２の中央部の幅２０μｍ程度の領域では、透明導電性酸化物膜もなくなっており、第２分離溝Ｐ２の先端が透明導電性酸化物膜内に位置することが確認された。この手順を基体１の他端方向における間隔を１０ｍｍ程度開けて繰り返し形成された線状の第１分離溝Ｐ１すべてに対し、第１分離溝Ｐ１から距離が１００μｍ離れた位置に形成した。【００５２】  次に、Ｇａが亜鉛との総和に対し５ｍｏｌ％含有しているＧＺＯターゲットを基体１に対して６０°傾け直流スパッタ法を実施し、光電変換層４上に、接触改善層としてＧＺＯ層を約１００ｎｍ形成した。スパッタは、真空装置をあらかじめ１０-4Ｐａ以下に減圧した後、Ａｒガスを７５ｓｃｃｍ、ＣＯ2ガスを１ｓｃｃｍの流量で導入して行ない、スパッタ中の圧力を４×１０-1Ｐａ、スパッタパワーは２．４Ｗ／ｃｍ2とした。また、ＧＺＯ膜中のＧａ含有量はターゲットと同様で亜鉛との総和に対し５ｍｏｌ％、基体１の温度は１００℃とした。ＧＺＯ単膜の性能は、比抵抗が５×１０-3Ω・ｃｍ、５００〜８００ｎｍにおいて吸収係数が１×１０3ｃｍ-1であった。  その後、ＧＺＯ膜上に裏面電極層５としてＡｇ膜を、Ａｇターゲットを用いてＡｒガス雰囲気でスパッタ法（スパッタ中の圧力：４×１０-1Ｐａ、スパッタパワー：１．４Ｗ／ｃｍ2）により約２００ｎｍの膜厚で形成した。【００５３】  次に、下記手順で裏面電極層５および光電変換層４のパターニング工程をレーザースクライブ法により実施して、裏面電極層５および光電変換層４に第３分離溝Ｐ３を形成した。  このパターニング工程においては、光源として波長１０６４ｎｍのパルスファイバーレーザを用い、該レーザ光源の２次高調波である波長５３２ｎｍのレーザ光を出力４５ｍＷで基体１の裏面側から基体１越しに照射した。レーザ光の照射部位におけるエネルギー分布は単純に集光しただけのガウシアン分布であった。  第２分離溝Ｐ２に対して中心線間の距離が１００μｍとなる位置（すなわち、第１分離溝Ｐ１に対して中心線間の距離が２００μｍとなる位置）で、１０ｋＨｚの繰り返し周波数で、３０μｍずつ基体の表面に平行方向にずらして基体１の一端方向に走査することにより、幅３３μｍ程度の線状の第３分離溝Ｐ３（裏面電極層および光電変換層のない溝状の領域）を裏面電極層５および光電変換層４に形成した。この手順を基体１の他端方向における間隔を１０ｍｍ程度開けて繰り返し形成された線状の第２分離溝Ｐ２のすべてに対して、第２分離溝Ｐ２から距離が１００μｍ離れた位置に形成した。  次に、第１分離溝、第２分離溝、および第３分離溝のそれぞれに対し垂直方向に、基体１の両端よりそれぞれ１０ｍｍ程度のところでレーザースクライブ法により、光電変換層、裏面電極層、オーバーコート膜および透明導電性酸化物膜層の積層された膜に、端部の耳部分の不良部分を切り落とし分離するすための溝を形成し、この端部の不良部分を電気的に分離することにより薄膜太陽電池セルを作成した。使用した基体が３００ｍｍ×３００ｍｍのため、２８０ｍｍ×１０ｍｍの大きさのセルが約２８個直列に形成された。この後、必要に応じて裏面保護膜等を形成して太陽電池モジュールとする。【００５４】  また上記とは別に、抵抗値測定用の試料として上記薄膜太陽電池モジュールと同様のプロセスで図４に示す構造の試料を作成した。但し、図４に示すように、第１分離溝Ｐ１は形成せず、第２分離溝Ｐ２および第３分離溝Ｐ３の位置を変更した。この試料を用いて第２分離溝Ｐ２での接触抵抗を測定した。図４の左側に示すように、「裏面電極層５−第２分離溝Ｐ２−透明電極層２（長さ５ｍｍ）−第２分離溝Ｐ２−裏面電極層５」の抵抗値を、抵抗計１０を用いて測定し、また図４の右側に示すように、「裏面電極層５−第２分離溝Ｐ２−透明電極層２（長さ１０ｍｍ）−第２分離溝Ｐ２−裏面電極層５」の抵抗値を、抵抗計１１を用いて測定した。測定された透明電極層３が５ｍｍの場合の抵抗値と、透明電極層３が１０ｍｍの場合の抵抗値と、の差から透明電極層３の抵抗値を求め、この結果から透明電極層３の長さ０ｍｍの場合の抵抗値を計算により求め、これを２で除したものを第２分離溝Ｐ２での接触抵抗とした。なお、図４では抵抗計を２つの抵抗計として記載しているが、同一の抵抗計で測定することが望ましい。  その結果、第２分離溝Ｐ２での接触抵抗は幅１０ｍｍに換算すると３．４Ωであった。【００５５】  上記の手順で得られた薄膜太陽電池モジュールに対し、直列に接続されている短冊状発電領域の両端部に銅箔等の配線材料をはんだ付けし、ソーラーシミュレータによる疑似太陽光の照射下で電圧−電流特性を測定、変換効率等の太陽電池特性を測定し、Ｉ−Ｖ曲線を求めた。結果を図３に示す。【００５６】（比較例１）  光電変換層４のパターニング工程において、波長５３２ｎｍのレーザ光を出力４１ｍＷで基体１の裏面側から基体１越しに照射した点以外は、実施例と同様の手順を実施した。光電変換層４には幅３３μｍ程度の線状の第２分離溝Ｐ２（すなわち、光電変換層のない溝状の領域）が形成された。ここで、同様に作成したサンプルを電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果、オーバーコート膜の下層の透明導電性酸化物膜は大きなダメージなく、ＳＥＭ観察ではオーバーコート膜���観察された。  比較例１についても、実施例と同様の手順で第２分離溝Ｐ２での接触抵抗を測定したところ４９Ωであった。これより、第２分離溝Ｐ２が形成された部分のオーバーコート膜はレーザーの熱で抵抗値が増加したと考えられる。  また、実施例と同様の手順でＩ−Ｖ曲線を求めた。結果を図３に示す。【００５７】（比較例２）  透明電極層２としての透明導電性酸化物膜（フッ素ドープ酸化錫膜）上にオーバーコート膜３を形成しなかった点以外は、比較例１と同様の手順を実施した。  比較例２についても、実施例と同様の手順で第２分離溝Ｐ２での接触抵抗を測定したところ０．１Ωであった。  また、実施例と同様の手順でＩ−Ｖ曲線を求めた。結果を図３に示す。【００５８】  図３において、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜（フッ素ドープ酸化錫膜）上にオーバーコート膜３を形成した薄膜太陽電池モジュールに関する実施例と、比較例１と、を比較すると、接触抵抗の大きな比較例１ではＩ−Ｖ曲線の形状が潰れ、発電性能が低いことが分かる。  また、透明電極層２としての透明導電性酸化物膜（フッ素ドープ酸化錫膜）上にオーバーコート膜３を形成しなかった比較例２では、接触抵抗が低いものの、屈折率調整層としても機能するオーバーコート膜がないために、光閉じ込め効率の改善がなく、実施例と比べると光電変換層に入射する光が少なく、発電量、つまりは電流値が小さいと考えられる。【００５９】  実施例、比較例の条件、結果を表１に示す。【００６０】
【表１】
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【００６１】  表１より、オーバーコートは第２分離溝Ｐ２作成時のレーザー（波長５３２ｎｍ）のパワー密度０．１ｍＷ／μｍ２より大きいと、十分にオーバーコートが切断され、第２分離溝の先端が前記透明導電性酸化物膜内に位置していると考えらえる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】  本発明によれば、レーザースクライブの実施により、オーバーコート膜が熱変性して、その抵抗値が増加した場合であっても、薄膜太陽電池モジュールの第２分離溝内に形成された裏面電極層と、透明導電性酸化物膜との電気的な接続が行なわれているので、隣接する薄膜太陽電池セル同士の電気的な直列接続が維持されているため、抵抗による電力損失を抑制することができ、それにより、薄膜太陽電池モジュールとしての効率が向上する。  なお、２０１１年８月３１日に出願された日本特許出願２０１１−１８９７２３号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【００６３】１：基体２：透明電極層３：オーバーコート膜４：光電変換層５：裏面電極層Ｐ１：第１分離溝Ｐ２：第２分離溝Ｐ３：第３分離溝１０，１１：抵抗計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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