(57)【要約】【課題】光電変換素子の光学特性と電気的特性を向上させる為の下地構造付透明電極基板の透明下地構造形成のための金型を提供することにある。【解決手段】光電変換素子に用いる下地構造付透明絶縁基板の下地構造の製造に用いる、金型基板の表面に印刷用テクスチャ構造を有する金型の製造方法であって、前記金型基板の表面に初期テクスチャ構造を形成する工程の後に、初期テクスチャ構造上にＣＶＤ製膜を行う工程を含むことを特徴とする金型の製造方法。【選択図】図２
2011146529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子に用いる下地構造付透明絶縁基板の下地構造の製造に用いる、金型基板の表面に印刷用テクスチャ構造を有する金型の製造方法であって、
前記金型基板の表面に初期テクスチャ構造を形成する工程の後に、初期テクスチャ構造上にＣＶＤ製膜を行う工程を含むことを特徴とする金型の製造方法。
【請求項２】
前記印刷用テクスチャ構造の凸部が曲率を有する構造であることを特徴とする請求項１に記載の金型の製造方法。
【請求項３】
前記金型基板がシリコン基板からなることを特徴とする請求項１または２に記載の金型の製造方法。
【請求項４】
前記ＣＶＤ製膜工程で形成される膜厚が、前記下地構造付透明絶縁基板上に形成する前記光電変換素子の膜厚の０．２〜１．４倍であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金型の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の製造方法により得られた金型の印刷用テクスチャ構造を、ナノインプリント技術によって透明絶縁基板上の下地材料へ転写することで下地構造を形成したことを特徴とする下地構造付透明絶縁基板。
【請求項６】
請求項５に記載の下地構造付透明絶縁基板を備えたことを特徴とする光電変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池や発光素子などの光電変換素子に用いる下地構造付透明電極基板の下地テクスチャ形成のための金型の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池や発光素子に代表されるような光電変換素子に用いられる透明電極は、太陽電池であれば高い光閉じ込め効果、発光素子であれば高い光取り出し効果が必要であり、特に基板となる絶縁基板には高度な透明性が必要とされている。これに加えて、光閉じ込め／取り出し効果を上げるために基板上に反射防止（ＡＲ）処理や防眩（ＡＧ）処理などを施すことがある。しかし特にＡＲ処理は、一般的に多数の屈折率の異なる層を積層することで反射を防止することから、高価な処理となる。
【０００３】
太陽電池に代表される光電変換素子に用いられる場合に光閉じ込め効果を狙った構造として、例えば特許文献１にはシリカ微粒子による凹凸形状を設ける設計が記載されている。このシリカ微粒子による凹凸形状は自乗平均粗さ（ＲＭＳ）が５〜５０ｎｍであるため、光電変換層の製膜性に問題はないが、光閉じ込めの効果としては改善の余地が残されている。
【０００４】
一方、凹凸形状を形成するという観点に立って前記のように粒子等を使用しない方法があり、その代表的な方法の一つとしてナノインプリント法がある。例えば特許文献２〜３には金属アルコキシドをゾルゲル材料として、周期構造をインプリントする技術が報告されている。これらの構造は円柱型もしくはピラミッド型を金型としたインプリントであり、転写された形状もそれを反映して円柱状やピラミッド／逆ピラミッド型である。これらの形状は、基板の凹部に「角」が存在し、このような基板上に製膜された膜はその成長途中で膜どうしの圧縮がおこり、クラックが発生するなど、太陽電池や発光素子等の光電変換素子における性能の低下原因となる可能性がある。
【０００５】
このように、基板に凹凸形状を設ける技術としてのナノインプリントは技術が向上しているが、光学的な観点と製膜された膜の膜質の観点の両方を満足する凹凸形状とその作製技術については未だに技術開発が進行している段階である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３１１２９２号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１９７９号公報
【特許文献３】特開２００７−１０１７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、太陽電池や発光素子に代表されるような光電変換素子の光学特性と電気的特性を向上させる為の下地構造付透明電極基板の下地構造形成のための金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下の構成により課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、光電変換素子に用いる下地構造付透明絶縁基板の下地構造の製造に用いる、金型基板の表面に印刷用テクスチャ構造を有する金型の製造方法であって、前記金型基板の表面に初期テクスチャ構造を形成する工程の後に、初期テクスチャ構造上にＣＶＤ製膜を行う工程を含むことを特徴とする金型の製造方法に関する。初期テクスチャ構造上にＣＶＤ膜を製膜することで初期テクスチャ構造と比較して丸みを帯びた凸部と尖った凹部の印刷用テクスチャ構造を備えた金型を製造することができる。
【００１０】
好ましい実施態様は、前記印刷用テクスチャ構造の凸部が曲率を有する構造であることを特徴とする前記の金型の製造方法に関する。
【００１１】
好ましい実施態様は、前記金型基板がシリコン基板からなることを特徴とする前記の金型の製造方法に関する。
【００１２】
好ましい実施態様は、前記ＣＶＤ製膜工程で形成される膜厚が、前記下地構造付透明絶縁基板上に形成する前記光電変換素子の膜厚の０．２〜１．４倍であることを特徴とする前記の金型の製造方法に関する。
【００１３】
本発明は、前記の製造方法により得られた金型の印刷用テクスチャ構造を、ナノインプリント技術によって透明絶縁基板上の下地材料へ転写することで下地構造を形成したことを特徴とする下地構造付透明絶縁基板に関する。
【００１４】
本発明は、前記の下地構造付透明絶縁基板を備えたことを特徴とする光電変換素子に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明を用いた金型で製造した、印刷用テクスチャ構造を反転させた下地構造を有する下地構造付透明絶縁基板を光電変換素子に用いることで、光電変換素子の光学特性と電気的特性が大幅に向上する。光電変換素子として太陽電池を形成する場合には、量子効率の向上、すなわち取り出し電流が向上することが期待される。光電変換素子として発光素子を形成する場合には、量子効率の向上により、発光の閾値電流の低電流化が期待される。
【００１６】
テクスチャ構造の凹部から成長した膜の圧縮を抑制する方法の一つとして、凹部の形状が曲線状になっていることが挙げられる。しかしながら、ウェットプロセスやドライプロセスによるエッチングにより形成された金型の凹凸形状はピラミッド型や円柱状に代表されるように「角」がある構造となり、これを用いてインプリントした後の基板にもその「角」が転写されるため、当該下地構造上への膜成長において圧縮が起こりやすい傾向がある。このような金型に対して、初期テクスチャ構造を形成した後に化学気相堆積（ＣＶＤ）法によって金型表面を被覆することで、図１に模式的に示すように金型の凹凸形状を曲線状にすることが可能となり、これをインプリント法により転写した形状は図２に模式的に示すように曲線状の凹みとなりうる。このため、膜成長時に圧縮が起こりにくく、ひいては当該下地構造付透明絶縁基板を用いて光電変換素子等を形成した際の特性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のナノインプリント用金型の断面模式図である。
【図２】本発明のナノインプリント工程と転写基板形状の断面模式図である。
【図３】本発明の透明下地構造のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下において本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお本願の各図において、厚さや長さなどの寸法関係については図面の明瞭化と簡略化のため適宜変更されており、実際の寸法関係を表してはいない。
【００１９】
図１は本発明におけるナノインプリント用金型の断面模式図である。硬質な金型基板１にエッチング等により初期テクスチャ構造２を形成し、該テクスチャ構造２上に曲線状の印刷用テクスチャ構造３を形成している。
【００２０】
図２は上記基板（図１）を金型にしてナノインプリントする工程を示しており、透明絶縁基板４に凹凸形状を形成する層を製膜し、これに金型をあて、インプリントすることで透明下地構造５が形成される。
【００２１】
本発明に用いる金型基板１は硬質であり、複数回のインプリントにおいても歪の生じない材料であればどのようなものでも良いが、例えばシリコン基板やガラス基板、サファイア基板などを任意に選択して使用することができる。この中でも初期テクスチャ構造２の形成を良好に行うためには表面の配向が均一である結晶質のものが好ましい。特に（１００）配向のシリコン基板を用いることで良好な初期テクスチャ構造を形成することができる。（１００）配向のシリコン基板を用いる場合には、フッ酸処理により表面の自然酸化膜を除去した後に、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム水溶液で処理することで（１１１）配向の結晶面を表す異方性エッチングが可能となり、初期テクスチャ構造２として良好なピラミッド構造を形成することができる。
【００２２】
このように初期テクスチャ構造２を形成した金型基板に曲線状の印刷用テクスチャ構造３を形成する。ここで言う「曲線状」とは、凸部の形状が丸みを帯びており、言い換えれば凸部が曲率を有する構造であり、実質「角」がない状態のことを示す。金型表面をこのような形状とすることで、インプリントして転写された下地構造の谷部が曲線状の凹形状となり、これによって膜成長時の膜の圧縮を抑制することができる。逆に印刷用テクスチャ構造３の谷部は「角」があってもよい。ここの「角」はインプリント後の基板では頂点となり、ここを起点に膜成長が始まるため、膜の圧縮が起こらずに良好な膜を作製することができる。
【００２３】
なお、前記の「凸部が曲率を有する」とは、厳密な曲率が限定されるものではなく、例えば断面から見たときに明らかな直線的部分が無ければ良い。ここでいう「明らかな直線的部分」とは、結晶面が表面に出ていない状態のことを示す。このような状態は、例えば小角Ｘ線入射による回折を測定することで確認することができる。
【００２４】
印刷用テクスチャ構造３は初期テクスチャ構造２上に気相堆積層を設けることにより作製することができる。気相堆積としては、化学反応を利用した化学気相堆積法（ＣＶＤ）により作製することができる。ＣＶＤ法では膜成長が基材の表面から均一に起こるため、初期テクスチャ構造２の形状を反映させながら、初期テクスチャ構造に見られた「角」に曲面を付与することができる。これは、頂点となる「角」からの膜成長は頂点を中心とした球状に成長するためである。
【００２５】
ＣＶＤ法によって製膜される膜種は、初期テクスチャ構造２への密着性とインプリント工程に対する耐久性の観点から任意に選択することができるが、例えばアモルファスシリコンや薄膜多結晶シリコン、シリコンオキサイド・シリコンナイトライドなどのケイ素化合物やガリウムナイトライドのような化合物、ダイヤモンドライクカーボンのようなアモルファスカーボンやナノダイヤモンドなどの薄膜炭素膜、フッ素化炭化水素薄膜、フッ素化炭素膜などが挙げられる。
【００２６】
本発明における金型の初期テクスチャ構造上に製膜されるＣＶＤ膜の膜厚は、目的・材料等に応じて適宜設定すれば良いが、前記下地構造付透明絶縁基板上に形成する光電変換素子の膜厚の０．２〜１．４倍であることが好ましい。ここでいう光電変換素子は透明電極、光電変換層、裏面電極を含んだ素子のことを示す。ＣＶＤ膜を上記の範囲の膜厚とすることで、透明電極と裏面電極の短絡がなく、且つ光学特性が向上し、さらに透明電極および光電変換層の内部応力が緩和され、また膜成長時の圧縮が抑制され電気特性が向上することが期待される。
【００２７】
印刷用テクスチャ構造３まで形成したものを金型として用い、透明絶縁基板４上に透明下地構造５として形成される下地材料層へ金型形状を転写する。転写方法はインプリント法が良好に使用できる。ここで、インプリント法は、例えば透明絶縁基板４上に形成したゾルゲル等の硬化性軟質層に金型を押し当てその形状を転写する技術である。転写後の形状は、硬化性軟質層が熱または紫外線などにより硬化することで透明下地構造５として形成される。
【００２８】
上記透明絶縁基板４については、紫外〜赤外の波長範囲で透明であり、且つ耐熱性に優れるという観点からガラス基板を使用するのが好ましい。ガラス基板としては適宜選択すればよく、例えば無アルカリガラスやソーダライムガラスなどが挙げられるが、特にこれらの種類に限定されるものではない。
【００２９】
透明下地構造５を形成する下地材料としては制限されるものではないが、耐熱性と広い波長領域での透明性の観点から無機材料であることが好ましい。本発明では透明下地構造５が酸化アルミニウム・酸化マグネシウム・酸化珪素・酸化チタンの中から１種類以上選択した材料が含まれることが好ましい。これらの材料を透明下地構造の形成に使用することで光線透過率の高い透明電極付き基板を作製することができる。
【００３０】
前記の酸化アルミニウム・酸化マグネシウム・酸化珪素・酸化チタン等の原料をガラス基板上に塗布する場合、原料は液状のものが好ましい。酸化アルミニウム・酸化マグネシウムの原料としては、例えばアルミニウム錯体やマグネシウム錯体があり、具体的には酢酸やステアリン酸、リン酸などとの無機酸塩や安息香酸などとの有機酸塩、アセチルアセトン誘導体などが配位した錯体などを水または有機溶媒に溶解した溶液を用いることができる。
【００３１】
酸化珪素の原料としてはポリシロキサンなどがある。酸化チタンの材料としてはチタンアルコキシドやその多量体、リン酸などとの無機酸塩や有機酸塩などが挙げられる。これらの材料を単独または混合して使用することで、屈折率を任意に調整することができる。例えば、酸化アルミニウムや酸化マグネシウムは単独で使用しても屈折率１．４〜１．９程度を得ることができる。酸化珪素や酸化チタンを用いる場合には、十分に酸化されやすいように分子量や官能基を制御したり、酸化アルミニウムや酸化マグネシウムを混合することもできる。
【００３２】
塗布はスピンコートやディッピング、ロールコート、スプレーコートなど任意の手法で塗布が可能である。塗布後は溶媒を除去する為の予備加熱を、溶媒の沸点±２０℃で行うことが好ましい。温度が高すぎると金属材料の酸化・硬化が促進してしまい、インプリントできなくなる場合がある。一方、温度が低いと溶媒の除去ができずに、インプリント後に流れやすくなり、パターンの消滅の原因となる場合がある。インプリント後は大気中で、例えば２００℃〜５００℃で焼成することができる。
【００３３】
このようにして作製された透明下地構造上に太陽電池素子を作製する場合には、透明下地構造の上に透明電極層が形成され、その上に少なくとも１つの光電変換ユニット、裏面金属電極が形成される。複数の光電変換ユニットを用いる場合には、各光電変換ユニットの間に透明中間層を設けることができる。この透明中間層によって、光の選択的な反射・透過による光閉じ込め効果の向上と光電変換ユニット間での接合性の向上が可能となる。また、光電変換ユニットと裏面金属電極の間には透明半導体層を設けることができる。これにより、裏面金属電極から光電変換ユニットへの原子拡散を抑制することができ、さらに裏面金属電極に由来する光の寄生吸収を抑制することが可能となり、裏面金属電極からの光の反射を効率よく行うことができる。このような透明半導体層としては、例えば透明導電性酸化物やカーボン層などが上げられる。
【００３４】
透明電極層には公知の透明電極材料を用いることができる。例えば、酸化インジウムや酸化錫およびその複合酸化物、酸化亜鉛などが挙げられる。薄膜シリコン太陽電池用の透明電極として使用する場合には、水素プラズマに対する耐性から、上記の中でも特にフッ素化酸化錫や酸化亜鉛が良好に使用されうる。
【００３５】
透明電極層は、透明であることと高い導電性を有することが特に重要である。これらを両立する為に、透明電極材料は結晶性の高いことが好ましい。透明電極層のシート抵抗は低いほど好ましいが、透明性とのバランス、その結果として性能の良い光電変換装置を製造できるという面から５〜３０Ω／□の範囲が好ましい。
【００３６】
透明電極層の製造方法は、透明性と導電性を達成可能な方法であればどのような手法でも構わないが、好ましくはウェットプロセスやドライプロセスなどの手法を採用することが出来る。例えば有機金属化合物と水との反応を利用した有機金属化学的気相堆積（ＭＯＣＶＤ）などにより結晶性の良い透明電極層が形成できるので好ましい。
【００３７】
さらに、透明導電性酸化物の結晶方位を制御して透明電極層表面にテクスチャ形状を形成すると、太陽電池素子を形成する場合に光電変換層内での光閉じ込め効率を上げることができて、結果として発電特性を向上することが可能となるので好ましい。
【００３８】
薄膜シリコン光電変換ユニットとしては、例えば１ユニットがｐ−ｉ−ｎ接合からなるシリコン半導体積層構造体を少なくとも１つ配置して構成することができる。用いられるシリコンの構造は多結晶構造や非晶質構造のものを好適に用いることができ、ｐ／ｉ／ｎで結晶構造が異なっても構わない。なお、非晶質あるいは結晶質のシリコン系材料としては、半導体を構成する主要元素としてシリコンのみを用いる場合だけでなく、炭素、酸素、窒素、ゲルマニウムなどの元素をも含む合金材料であってもよい。
【００３９】
上記の各々の半導体層は、プラズマＣＶＤ法により好適に作製することができる。プラズマＣＶＤ法とは、シランガスをシリコン材料として用い、プラズマエネルギーを利用してシリコンを形成する方法であり、ｐ型層やｎ型層の製膜には、それぞれジボランやホスフィンなどのガスを適量添加することで形成可能となる。
【００４０】
さらに、上記光電変換ユニットを複数積み重ねることで発電性能を向上させることができる。光電変換ユニットを複数ユニット積層する場合、光入射側から順にバンドギャップが広い光電変換ユニットを設けると入射光が有効に利用でるので性能向上が期待できる。例えば薄膜シリコン太陽電池の場合には、ワイドバンドギャップの第１の光電変換ユニットを光入射側に配置し、その上にナローバンドギャップの第２の光電変換ユニットを配置すればよい。この場合、第１の光電変換ユニットとして非晶質シリコンからなる光電変換ユニットを、第２の光電変換ユニットとして微結晶シリコンからなる光電変換ユニットを配置することができる。さらに３つ以上の光電変換ユニットを配置してもかまわない。
【００４１】
これら複数の光電変換ユニット間には、透明導電性中間層を形成し、光の反射と透過を選択的に行う層を設けることができる。これにより、上記の例では第１の光電変換ユニットに取り込まれる光をより多くすることができ、さらに透過した光で第２の光電変換ユニットの発電に寄与することができる。
【００４２】
透明電極層と光電変換ユニットの間には電気的なコンタクトの改善を目的とした層を設けることができる。この層としては、光電変換ユニットよりもバンドギャップの広い半導体層を用いると、透明電極層と光電変換層の界面付近での電子−正孔の再結合を抑制するので光電変換層で生成した電子−正孔を電極に効率よく取り出すことが可能となり、結果として変換効率を向上することが可能となるため好ましい。この様な半導体としては、例えばｐ型シリコンカーバイドなどが挙げられる。
【００４３】
本発明における太陽電池素子には光電変換ユニットと裏面金属電極の間に透明導電性酸化物やカーボン膜などの透明半導体層を設けることができる。特に透明導電性酸化物は耐久性の面からも優れており好適に用いることができる。
【００４４】
このような透明半導体層の膜厚は光学計算により設計されるが、１００〜１２００Å、さらには２５０〜１１００Åが好ましく、３００〜１１００Åがより好ましく、特には４００〜１１００Åが最も好ましい。これにより光の干渉を生かした反射の向上を可能にするだけでなく、裏面金属電極から光電変換ユニットへの原子拡散の抑制が可能となる。
【００４５】
裏面金属電極としては特に制限されないが、例えばＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＰｔおよびＣｒから選ばれる少なくとも一つの材料からなる少なくとも一層の金属層をスパッタ法または蒸着法などにより形成することが好ましい。
【００４６】
裏面金属電極の膜厚は厚いほど良いが、特に２０００Å以上であれば、良好な裏面電極となる。この膜厚以上となることで、電極としての十分な導電性を得ることができるだけでなく、裏面電極として重要な光の反射の役割を果たすことができるようになる。一方、例えば１００００Åと厚過ぎる場合には、コストの観点から好ましくない。
【実施例】
【００４７】
以下に、実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
金型基板面に形成する初期テクスチャ構造２は、「西本陽一郎、表面技術、Ｖｏｌ．５６、Ｎｏ．１（２００５）」にしたがって作製した。具体的には水酸化カリウム１００ｇを純水１７００ｇに溶かした水溶液にイソプロピルアルコールを２００ｇ加え、ウェットエッチング液を作製した。この液を７０℃に加温し、マグネチックスターラーで攪拌しながら単結晶シリコンウェハ（１００面）を投入し、３０秒浸漬した。取出し後純水で洗浄、乾燥することで、単結晶シリコンウェハ表面に初期テクスチャ構造２を作製した。このようにして作製されたテクスチャ構造はランダム四角錐構造であった。
【００４９】
この上にプラズマＣＶＤ法を用いてシリコンからなる印刷用テクスチャ構造３を形成した。形成条件は、基板温度が１７０℃、圧力１２０Ｐａ、ＳｉＨ4／Ｈ2流量比が３／１０、投入パワー密度が０．０１１Ｗ／ｃｍ2として、シリコン層を３００ｎｍ製膜した。
【００５０】
この印刷用テクスチャ構造３を形成した単結晶シリコンウェハを金型として用い、ナノインプリント法により透明絶縁基板上に透明下地構造を作製した。まず無アルカリガラス基板（商品名ＯＡ−１０、日本電気硝子製、膜厚０．７ｍｍ）上に、シリコン系メタロキサン化合物としてポリジメチルシロキサン（商品名ＤＯＷ  ＣＲＮＩＮＧ  ＴＯＲＡＹ  ＳＨ２００  Ｃ  ＦＬＵＩＤ  ３０，０００  ＣＳ、東レ・ダウコーニング社製）１８ｇと、チタン系メタロキサン化合物としてポリテトライソプロポキシチタン（商品名ＴＰＴポリマーＡ−１０、日本曹達製）２ｇをイソプロピルアルコール８０ｇに溶解したものをスピンコート法により約７００ｎｍの膜厚で製膜した。これを６０℃のホットプレートで５分間予備乾燥した。これに印刷用テクスチャ構造３を有する金型を膜面が接するように置き、１０ｋｇ／ｍ2の圧力で２００℃の温度をかけながら１５分間加温プレスした。室温まで冷却後、ガラス基板を離別し、さらに大気中４２０℃で１時間焼成することで透明下地構造を有するガラス基板を得た。透明下地構造のＳＥＭ画像を図３に示す。これによれば印刷用テクスチャ構造の凸部が曲率を有する構造であり、この形状が転写されていることがわかる。
【００５１】
この上に透明電極層として熱ＣＶＤ法により作製したフッ素化酸化錫（Ｆ：ＳｎＯ2）を形成した。この際の透明電極層の膜厚は８００ｎｍ、シート抵抗は１０オーム／□、ヘイズ値は１５〜２０％であった。
【００５２】
この上に、高周波プラズマＣＶＤ装置を用いて、ボロンドープのｐ型シリコンカーバイド（ＳｉＣ）層を１０ナノメートル、ノンドープの非晶質シリコン光電変換層を２００ナノメートル、リンドープのｎ型微結晶シリコン層を２０ナノメートルの膜厚で製膜した。これにより、前方光電変換ユニットであるｐ−ｉ−ｎ接合の非晶質シリコンからなる第１の光電変換ユニット（トップセル）を形成した。
【００５３】
第１の光電変換ユニットを形成した基板を大気中に取り出すことなく、プラズマＣＶＤ装置にて導電性酸素化シリコン層を形成した。このときの製膜条件については、プラズマの励起周波数を１３．５６ＭＨｚ、基板温度を１５０℃、反応室内圧力を６６６Ｐａとして形成した。プラズマＣＶＤ反応室内に導入される原料ガスとしてＳｉＨ4、ＰＨ3、ＣＯ2、およびＨ2を用いた。以上の条件で６００Åの導電性酸素化シリコン層を製膜した。
【００５４】
更に、ボロンドープのｐ型微結晶シリコン層を１５ナノメートル、ノンドープの結晶質シリコン光電変換層を１５００ナノメートル、リンドープのｎ型微結晶シリコン層を２０ナノメートルの膜厚でそれぞれプラズマＣＶＤ法により製膜した。これにより、後方光電変換ユニットであるｐ−ｉ−ｎ接合の結晶質シリコンからなる第２の光電変換ユニット（ボトムセル）を形成した。
【００５５】
結晶質シリコン光電変換ユニット形成済み工程仕掛品を高周波プラズマＣＶＤ装置から大気中に取り出した後、高周波マグネトロンスパッタリング装置の製膜室に導入し、第２の光電変換ユニットの上に、酸化亜鉛層を８０ｎｍ製膜した。
【００５６】
引き続き、真空蒸着装置を用いて裏面金属電極層としてＡｇ膜を２５０ナノメートルの膜厚で製膜した。
【００５７】
（比較例１）
透明絶縁基板上の透明下地構造として初期テクスチャ構造２をナノインプリント法で転写したものを用いた以外は実施例１と同様にして太陽電池素子を作製した。
【００５８】
このようにして作製した太陽電池素子の光電変換特性を、ソーラーシミュレータを用いて評価した。上記太陽電池セルの短絡電流密度（Ｊｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）、曲線因子（ＦＦ）、出力（Ｅｆｆ）の結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2011146529.tif 000003
【００６０】
以上の結果から、本発明による金型を用いて透明絶縁基板上に透明下地構造を設けることで、特に開放電圧が向上することがわかった。これは、特にボトム層形成時に微結晶シリコンの圧縮によるクラック発生が抑制されるためだと考えられる。
【符号の説明】
【００６１】
１．金型基板
２．初期テクスチャ構造
３．印刷用テクスチャ構造
４．透明絶縁基板
５．透明下地構造
【図１】
2011146529.tif 000004
【図２】
2011146529.tif 000005
【図３】
2011146529.tif 000006