(57)【要約】【課題】太陽電池に使用可能な優れた電気的、光学的特性を有し、且つ耐湿性に優れた太陽電池基板用透明導電膜を有する太陽電池基板及び太陽電池基板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明による太陽電池基板は、透明基板と、透明基板に形成されるドーパントがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜と酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜に熱処理によって形成される表面電荷活性化層と、を備えた透明導電膜を含む。【選択図】図３
2011035396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池において、
透明基板と、
前記透明基板に形成され、ドーパントがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜からなり、急速熱処理（ｒａｐｉｄ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｎｅａｌｉｎｇ）によって表面に形成される表面電荷活性化層を備えた透明導電膜と、
を含むことを特徴とする太陽電池基板。
【請求項２】
前記酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、インジウム（Ｉｎ）、炭素（Ｃ）、硫黄（Ｓ）のうち少なくとも一種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池基板。
【請求項３】
透明基板を用意するステップと、
前記透明基板にドーパントがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）を使用して透明導電膜を形成するステップ、及び
前記透明導電膜が形成された透明基板を、透明基板の軟化点以下の温度で１０秒以上、３０分以下の間急速熱処理を施して、透明導電膜に表面電荷活性化層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする太陽電池基板の製造方法。
【請求項４】
前記透明基板がガラス基板であり、
前記透明導電膜に表面電荷活性化層を形成するステップが、
前記透明導電膜が形成された透明基板を、２００℃以上、６５０℃以下の温度で１０秒以上、３０分以下の間維持して、透明導電膜に表面電荷活性化層を形成するステップであることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池基板の製造方法。
【請求項５】
急速熱処理の際の雰囲気ガスとして、窒素またはアルゴンのいずれかを使用することを特徴とする請求項３に記載の太陽電池基板の製造方法。
【請求項６】
前記酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、インジウム（Ｉｎ）、炭素（Ｃ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも一種以上を含むことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池基板に係り、より詳しくは、太陽電池に使用可能な光学的、電気的特性を有し、且つ耐湿性に優れた透明導電膜を有する太陽電池基板及び太陽電池基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、エネルギー資源の不足や環境汚染への対策として、高効率太陽電池の開発が大規模に行われている。太陽電池は、太陽エネルギーを直接電気へ変換させる太陽光発電の核心素子である。太陽電池は、現在、電気・電子製品、住宅や建物の電気供給、そして産業発電に至るまで、多岐にわたる分野に適用されている。太陽電池の最も基本的な構造は、ｐｎ接合から構成されたダイオード形態であって、光吸収層の材料によって区分され、例えば、光吸収層にシリコンを用いるシリコン太陽電池、光吸収層にＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ２）やＣｄＴｅを用いる化合物太陽電池、多孔質膜のナノ粒子の表面に可視光吸収により電子が励起される光感応染料分子が吸着された染料感応型太陽電池、複数の非晶質シリコンが積層されてなる積層型太陽電池に区分される。また、太陽電池は、バルク型（単結晶、多結晶を含む）と薄膜型（非晶質、多結晶）太陽電池に区分される。
【０００３】
現在、多結晶シリコンを用いるバルク型結晶質シリコン太陽電池が市場全体の９０％以上を占めており、バルク型結晶質シリコン太陽電池の太陽光発電の単価は、既存の火力、原子力、水力などに比べて最小３倍から最大１０倍以上も高い。これは、高価のシリコン原料を多量用い、製造工程が複雑な結晶質シリコン太陽電池の高い製造コストが主な原因である。そこで、最近、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）及び微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）薄膜太陽電池に関する研究と商業化が進められてきている。
【０００４】
図１は、従来の非晶質シリコンを光吸収層に用いる太陽電池の構造を示している。
【０００５】
同図に示すように、従来の非晶質シリコン（例えば、ａ−Ｓｉ：Ｈ）太陽電池１１０は、基板１１１／透明導電膜１１２／不純物がドープされたＰ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１３／不純物がドープされていないｉ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１４／不純物がドープされたｎ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１５／裏面反射膜１１６を含む。このようなｐ−ｉ−ｎ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）において、不純物がドープされていないｉ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１４は、不純物がドープされたＰ型とｎ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１３、１１５によって空乏化し、内部で電界が発生するようになる。入射光（ｈｖ）によってｉ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１４で生成された正孔−電子対は、内部電界によるドリフトによってそれぞれＰ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１３とｎ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）１１５に収集されて電流を発生するようになる。
【０００６】
微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）は、単結晶と非晶質シリコンの境界物質として数十ｎｍから数百ｎｍの結晶大きさを有し、結晶同士の結晶境界では、非晶質相が存在することが多く、高い欠陥密度によってその大部分のところにおいてキャリアの再結合が発生する。微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）のエネルギーバンドギャップは、約１．６ｅＶと単結晶シリコンとほぼ同じ値を示し、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）太陽電池において見られる劣化現象がない。微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）太陽電池の構造は、光吸収層を除くと、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）太陽電池と非常に類似の構造を有している。
【０００７】
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）または微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）を光吸収層に用いる単一ｐ−ｉ−ｎ接合薄膜太陽電池は、光変換効率が低いため実際に使用するには多くの制約がある。このため、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）または微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）薄膜太陽電池を二重または三重に積層してなるタンデム（Ｔａｎｄｅｍ）型またはトリプル型の積層型太陽電池が使用され、これによると、太陽電池を直列接続することで開放電圧を高めることができ、且つ入射光に対する変換効率を向上させることができる。
【０００８】
図２は、従来のタンデム型薄膜太陽電池の構造を示している。
【０００９】
同図に示すように、従来のタンデム型薄膜太陽電池２１０は、大別して、基板２１１／透明導電膜２１２／第１のｐｎ接合層２１３／トンネリングｐｎ接合層２１４／第２のｐｎ接合層２１５／裏面反射膜２１６を含む。
【００１０】
従来のタンデム型薄膜太陽電池２１０は、バンドギャップ（例えば、Ｅｇ＝１．９ｅＶ）を有する第１のｐｎ接合層２１３が、該第１のｐｎ接合層よりも小さいバンドギャップ（例えば、Ｅｇ＝１．４２ｅＶ）を有する第２のｐｎ接合層２１５上に配置されて、１．９ｅＶよりも大きいエネルギーを有する光子は第１のｐｎ接合層２１３で吸収され、１．４２ｅＶ＜ｈｖ＜１．９ｅＶのエネルギーを有する光子は第１のｐｎ接合層２１３を通過するか第２のｐｎ接合層２１５で吸収される。太陽電池の積層数を増やすことによって高い光電変換効率を得ることができる。
【００１１】
一方、太陽電池に使用される透明導電膜は、高い光透過率や電気伝導度及び光閉じ込め効果を有することが求められる。とりわけ、タンデム型薄膜太陽電池の場合、透明導電膜は３５０〜１２００ｎｍの広い波長帯域において高い光透過率とヘイズ値を有することが求められる。また、透明導電膜への光吸収層の形成に際する水素プラズマに対する耐久性までも備えている必要がある。
【００１２】
しかし、現在、太陽電池用として多用されている透明導電膜は、酸化スズ（ＳｎＯ２）を主成分とする導電膜であって、これは長波長帯域（９００ｎｍ以上の）で光透過率が低いため太陽電池の光電変換効率が低く、また水素プラズマ工程において透明導電膜の劣化現象が発生する。また、酸化スズ（ＳｎＯ２）を主成分とする透明導電膜は、低い電気伝導度及び７０％程度の低い透過率といった材料特性上の限界がある。
【００１３】
一方、既存の透明導電膜において主に用いられている酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）は、８０％以上の高い光透過率と１０−４Ωｃｍの優れた電気伝導度を有するが、主原料であるインジウム（Ｉｎ）が希少元素であって持続的な価格の上昇と、水素プラズマ工程においてインジウム（Ｉｎ）の高い還元性とそのことによって伴われる化学的不安定性などの問題点を有している。
【００１４】
したがって、酸化スズ（ＳｎＯ２）や酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を主成分とする透明導電膜を代替し得る透明導電膜の開発に対する研究が進行されている。近年、最も理想的な物質として注目を受けているものが酸化亜鉛（ＺｎＯ）である。酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、ドーピングが容易であり、狭い伝導帯域を有するため、ドープ物質による電気光学的性能の調節が容易である。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とする透明導電膜は、水素プラズマ工程において安定し、且つ低コストで製作可能であり、高い光透過性と伝導性を有する。
【００１５】
しかしながら、酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、耐湿性が弱いため時間が経つにつれて電気伝導度が低下する。そのため、太陽電池の性能低下及び寿命低下を引き起こし得るという致命的な短所を持っている。酸化亜鉛（ＺｎＯ）の耐湿性を向上させるために、一般に保護コーティングを施す方法が行われているが、これにより、付加的な接触抵抗や工数の追加によるコストアップという問題が惹起される。一方、酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドーパント（例えば、ガリウム（Ｇａ））を過ドープする方法が考慮されているが、ドーパントを過ドープすると、耐湿性は向上するものの光透過率が低くなるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記のような背景からなされたものであって、その目的は、太陽電池に使用可能な優れた電気的、光学的特性を有し、且つ耐湿性に優れた透明導電膜を有する太陽電池基板及び太陽電池基板の製造方法を提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、製造コストを節減することのできる太陽電池基板及び太陽電池基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様による太陽電池基板は、基板と、基板に形成され、ドーパントがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなり、急速熱処理によって表面に形成される表面電荷活性化層を備えた導電膜と、を含む。
【００１９】
本発明の他の態様による太陽電池基板の製造方法は、基板を用意するステップと、基板にドーパントがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）を使用して導電膜を形成するステップと、導電膜が形成された基板を、急速熱処理反応器内において基板の軟化点以下の温度で１０秒以上、３０分以下の間維持して、導電膜の表面に電荷活性化層を形成するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成を有する本発明の太陽電池基板では、透明導電膜の表面に形成された電荷活性化層が外部の水分と酸化亜鉛（ＺｎＯ）とが反応することを遮断させるため、耐湿性が向上するという有用な効果がある。これは、加湿テスト、すなわち、一定時間導電膜を水分に露出した場合の導電膜の面抵抗（Ω／□）値の変化から確認した。
【００２１】
さらに、本発明の太陽電池基板の製造方法によれば、導電膜が形成された基板を、熱処理反応器内において基板の軟化点以下の温度で１０秒以上、３０分以下の間維持して、導電膜の表面に電荷活性化層を形成するように実現されることで、製造コストが低廉な、耐湿性が強い酸化亜鉛（ＺｎＯ）導電膜を作製することができるという有用な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の非晶質シリコンを光吸収層に用いる太陽電池の構造を示す図である。
【図２】従来のタンデム型薄膜太陽電池の構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による太陽電池基板の構造を示す図である。
【図４】表面に電荷活性化層が形成された透明導電膜と電荷活性化層が形成されていない透明導電膜の光透過率に関するグラフである。
【図５】表面に電荷活性化層が形成された透明導電膜と電荷活性化層が形成されていない透明導電膜の耐湿テスト結果に関するグラフである。
【図６】本発明による太陽電池基板の製造方法に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付された図面を参照しながら、前述した態様、そして追加的な態様を記述した好適な実施形態を通じ、本発明を当業者が容易に理解して再現することができるよう、詳細に説明することとする。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態による太陽電池基板の構造を示している。
【００２５】
同図に示すように、本実施形態による太陽電池基板３１０は、透明基板３１１と、透明導電膜３１２を含む。透明導電膜３１２は、表面に形成される電荷活性化層３１３を含む。
【００２６】
透明基板３１１は、光透過率に優れ且つ機械的物性に優れたものであれば、特に制限されることなく使用可能である。例えば、透明基板３１１は、熱硬化またはＵＶ硬化が可能な有機フィルムであって、主にポリマー系の物質、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、アクリル（Ａｃｒｙｌ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ウレタンアクリレート（Ｕｒｅｔｈａｎｅ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエステル（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、エポキシアクリレート（Ｅｐｏｘｙ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、臭素化アクリレート（Ｂｒｏｍｉｎａｔｅ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリ塩化ビニル（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＶＣ）から構成されてよい。また、透明基板３１１は、化学強化ガラスとしてソーダライムガラス（Ｓｉｏ２-ＣａＯ-Ｎａ２Ｏ）とアルミノシリケートガラス（ＳｉＯ２-Ａｌ２Ｏ-Ｎａ２Ｏ）から構成されてよい。
【００２７】
透明導電膜３１２は、光電変換によって発生した電流を流すもので、高い導電性と光透過率を有する物質から構成されてよい。透明導電膜３１２には、ドーピングが容易であり、狭い伝導帯域を有するため、ドーピング物質によって電気光学的性質の調節が容易な酸化亜鉛（ＺｎＯ）が使用される。酸化亜鉛（ＺｎＯ）の電気的な性質はほぼ不導体に近いため、電気伝導性を付与するためにプラズマ工程にてドーパントがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）が使用される。
【００２８】
一例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、陽イオンドーパントとして、例えば、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、インジウム（Ｉｎ）、炭素（Ｃ）から選択されたいずれか一種を使用すればよい。他の例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、陰イオンドーパントとして、例えば、硫黄（Ｓ）または窒素（Ｎ）を使用すればよい。また他の例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、陽イオンドーパント及び陰イオンドーパントのうちの２種以上であってもよい。
【００２９】
透明導電膜３１２は、プラズマ化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、低圧化学気相蒸着（ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ）、大気圧化学気相蒸着（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ、ＡＰＣＶＤ）、スパッタリングなどで形成することができる。
【００３０】
電荷活性化層３１３は、透明導電膜３１２の耐湿性を高めるために透明導電膜３１２の表面に形成される。通常、透明導電膜３１４に使用される酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、大気中の水分（例えば、Ｈ２Ｏ、ＯＨ、Ｈなど）と結合して比抵抗が高くなるなど、その特性が劣化する。電荷活性化層３１３は、透明基板３１１に形成された透明導電膜３１２に急速熱処理工程（ｒａｐｉｄ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｎｅａｌｉｎｇ、ＲＴＡ）を施すことで形成することができる。一例として、急速熱処理工程では、ランプを利用した加熱法、レーザー照射による加熱法などを用いればよい。
【００３１】
従来、透明導電膜３１２の結晶性を向上させたり、電気伝導度を向上させたりするために、透明導電膜３１２に熱処理工程を施すことが開示された論文がある。一般に、透明導電膜３１２の電気伝導度が増大すると、Ｂｕｒｎｓｔｅｉｎ-Ｍｏｓｓ効果により光バンドギャップが高くなる。通常、光バンドギャップは、透明導電膜３１２全般における平均光バンドギャップを意味する。しかし、本発明では、透明導電膜３１２の内部微細構造の全般的な変化なしに透明導電膜３１２の表面のみに電荷濃度の高い電荷活性化層３１３を生成することができる条件で透明導電膜３１２に熱処理工程を施す。一例として、電荷活性化層３１３は、透明導電膜３１２が形成された透明基板３１１を、熱処理反応器内において透明基板の軟化点以下の温度で１０秒以上、３０分の以下間維持する方法にて形成することができる。
【００３２】
図４は、表面に電荷活性化層が形成された透明導電膜と電荷活性化層が形成されていない透明導電膜の光透過率に関するグラフであり、図５は、表面に電荷活性化層が形成された透明導電膜と電荷活性化層が形成されていない透明導電膜の耐湿テスト結果に関するグラフである。
【００３３】
先ず、図４を参照して説明すると、参照符号４１１は、表面に電荷活性化層が形成された透明導電膜の光透過率曲線を示し、参照符号４１２は、表面に電荷活性化層が形成されていない透明導電膜の光透過率曲線を示す。図４に示したように、表面に電荷活性化層が形成された透明導電膜と表面に電荷活性化層が形成されていない透明導電膜の光透過率とを比較してみると、ほとんど変化がないことが分かる。
【００３４】
以下、図５を参照して説明すると、参照符号５１１ないし５１３は、透明導電膜に電荷活性化層が形成されていない透明導電膜の耐湿テスト結果を示し、５１４は、透明導電膜に電荷活性化層が形成された透明導電膜の耐湿テスト結果を示す。耐湿テストは、透明導電膜５１１〜５１４を湿度９０％、湿度８５℃で５００時間露出しつつ面抵抗（Ω／□）値を測定しながら実施した。ここで、透明導電膜は、ドーパントとしてガリウム（Ｇａ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）透明導電膜である。透明導電膜への電荷活性化層は、透明導電膜が形成された透明基板を、熱処理反応器内において透明基板の軟化点以下の温度で１０秒以上、３０分以下の間維持する方法にて形成した。
【００３５】
図５に示したように、透明導電膜に電荷活性化層が形成されていない透明導電膜５１１〜５１３は、時間が経つにつれて面抵抗（Ω／□）値が３０％〜３００％の増加ぶりを示すのに対し、透明導電膜に電荷活性化層が形成された透明導電膜５１４は、時間が経つにつれて面抵抗（Ω／□）値がほとんど変化していないことが分かる。
【００３６】
図４ないし図５に示された結果を総合してみるとき、熱処理によって透明導電膜の表面での電荷濃度のみが増大したことが分かる。また、透明導電膜の表面に形成された電荷活性化層が外部の水分と透明導電膜の主成分である酸化亜鉛（ＺｎＯ）との反応を遮断させることで透明導電膜の耐湿性が向上したことが分かる。
【００３７】
図６は、本発明による太陽電池基板の製造方法に関するフローチャートである。
【００３８】
同図に示すように、本発明による太陽電池基板の製造方法は、先ず、透明基板を用意する（Ｓ６１１）。透明基板は、光透過率に優れヘイズが低く、且つ機械的物性に優れたものであれば、特に制限されることなく使用可能である。例えば、透明基板は、熱硬化またはＵＶ硬化が可能な有機フィルムであって、主にポリマー系の物質、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、アクリル（Ａｃｒｙｌ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ウレタンアクリレート（Ｕｒｅｔｈａｎｅ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエステル（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、エポキシアクリレート（Ｅｐｏｘｙ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、臭素化アクリレート（Ｂｒｏｍｉｎａｔｅ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリ塩化ビニル（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＶＣ）から構成されてよい。また、透明基板は、化学強化ガラスとしてソーダライムガラス（Ｓｉｏ２-ＣａＯ-Ｎａ２Ｏ）とアルミノ−シリケートガラス（ＳｉＯ２-Ａｌ２Ｏ-Ｎａ２Ｏ）から構成されてよい。
【００３９】
次いで、透明基板にドーパントがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とする透明導電膜を形成する（Ｓ６１２）。透明導電膜を形成するステップ（Ｓ６１２）は、例えば、プラズマ化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、低圧化学気相蒸着（ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ）、大気圧化学気相蒸着（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ、ＡＰＣＶＤ）、スパッタリングなどで透明導電膜を形成することができる。
【００４０】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、一例として、陽イオンドーパントとして、例えば、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、インジウム（Ｉｎ）、炭素（Ｃ）から選択されたいずれか一種を使用すればよい。他の例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、陰イオンドーパントとして、例えば、硫黄（Ｓ）または窒素（Ｎ）を使用すればよい。また他の例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）にドープされたドーパントは、陽イオンドーパント及び陰イオンドーパントのうちの２種以上であってもよい。
【００４１】
次いで、透明導電膜が形成された透明基板を、熱処理反応器内において透明基板の軟化点以下の温度で１０秒以上、３０分以下の間維持して、透明導電膜の表面にドーパントが活性化された電荷活性化層を形成する（Ｓ６１３）。電荷活性化層は、透明導電膜の耐湿性を高めるために透明導電膜の表面に形成される。通常、透明導電膜の主成分として使用される酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、湿度の高い所では酸素と結合して比抵抗が高くなるなど、その特性が劣化する。電荷活性化層は、透明基板に形成された透明導電膜に急速熱処理工程（ｒａｐｉｄ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｎｅａｌｉｎｇ、ＲＴＡ）を施すことで形成することができる。一例として、急速熱処理工程では、ランプを利用した加熱法、レーザー照射による加熱法などを用いればよい。熱処理反応器は、窒素またはアルゴン雰囲気下に熱処理工程を施す。
【００４２】
一実施形態において、透明導電膜の表面に電荷活性化層を形成するステップ（Ｓ６１３）では、透明導電膜が形成された透明基板がガラス基板である場合、２００℃以上、６５０℃以下の温度で１０秒以上、３０分以下の間維持して、透明導電膜の表面に電荷活性化層を形成することができる。
【００４３】
ここまで、本明細書では、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に理解して再現できるよう、図面に図示した実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の各実施形態から多様な変形および均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できよう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲によってのみ定められるべきである。
【符号の説明】
【００４４】
３１０  太陽電池基板
３１１  透明基板
３１２  透明導電膜
３１３  電荷活性化層
【図３】
2011035396.tif 000003
【図６】
2011035396.tif 000004
【図１】
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【図２】
2011035396.tif 000006
【図４】
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【図５】
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