(57)【要約】【課題】原料使用効率が高く、耐久性に優れた光電変換体および光電変換装置を提供すること。【解決手段】含カルコゲン元素含有有機化合物とルイス塩基性有機溶剤とを含む混合溶媒に、カルコゲン元素の単体および金属を直接溶解させることにより、原料溶液を作製する工程と、第１の半導体から成る光吸収層３上に前記原料溶液を塗布して被膜を形成する工程と、前記被膜を加熱してカルコゲン化合物半導体を含む第２の半導体から成るバッファ層４を形成する工程と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含カルコゲン元素含有有機化合物とルイス塩基性有機溶剤とを含む混合溶媒に、カルコゲン元素の単体および金属を直接溶解させることにより、原料溶液を作製する工程と、
第１の半導体から成る光吸収層上に前記原料溶液を塗布して被膜を形成する工程と、
前記被膜を加熱してカルコゲン化合物半導体を含む第２の半導体から成るバッファ層を形成する工程と、
を具備することを特徴とする光電変換体の製造方法。
【請求項２】
前記第２の半導体は、II-VI化合物半導体およびIII-VI化合物半導体の少なくとも１つを含む請求項１記載の光電変換体の製造方法。
【請求項３】
前記第１の半導体はＩ-III-VI化合物半導体である請求項１または２に記載の光電変換体の製造方法。
【請求項４】
前記原料溶液を作製する工程は、前記混合溶媒に、前記第１の半導体を構成する元素を溶解させる工程をさらに含む請求項１乃至３のいずれかに記載の光電変換体の製造方法。
【請求項５】
含カルコゲン元素含有有機化合物とルイス塩基性有機溶剤とを含む混合溶媒に、カルコゲン元素の単体および金属を直接溶解させることにより、原料溶液を作製する工程と、
第１の半導体の前駆体上に前記原料溶液を塗布して被膜を形成する工程と、
前記前駆体および前記被膜を加熱して、前記前駆体を第１の半導体から成る光吸収層にするとともに、前記被膜をカルコゲン化合物半導体を含む第２の半導体から成るバッファ層にする工程と、
を具備することを特徴とする光電変換体の製造方法。
【請求項６】
前記第２の半導体は、II-VI化合物半導体およびIII-VI化合物半導体の少なくとも１つを含む請求項５記載の光電変換体の製造方法。
【請求項７】
前記第１の半導体はＩ-III-VI化合物半導体である請求項５または６に記載の光電変換体の製造方法。
【請求項８】
前記原料溶液を作製する工程は、前記混合溶媒に、前記第１の半導体を構成する元素を溶解させる工程をさらに含む請求項５乃至７のいずれかに記載の光電変換体の製造方法。
【請求項９】
第１の電極層上に請求項１乃至８のいずれかに記載の光電変換体の製造方法によって作製した光電変換体を形成する工程と、
前記光電変換体上に半導体から成る第２の電極層を形成する工程とを具備することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換体の製造方法およびその光電変換体を用いた光電変換装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池として、ＣＩＳやＣＩＧＳのようなI-III-VI族化合物半導体等から成る光吸収層を具備する光電変換装置がある。この光電変換装置は、例えば、ソーダライムガラスからなる基板上に裏面電極となる、例えば、Ｍｏからなる第１の電極層が形成され、この第１の電極層上にI-III-VI族化合物半導体からなる光吸収層が形成されている。さらに、その光吸収層上には、ＺｎＳ、ＣｄＳなどからなるバッファ層を介して、ＺｎＯなどからなる透明の第２の電極層が形成されている。
【０００３】
バッファ層としては、光吸収層と好適なヘテロ接合を得るために、ケミカルバスデポジション（ＣＢＤ）法によって溶液から化学的に成長させることによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−３３０６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＣＢＤ法では、原料の使用効率が数％しかないため、原料コストと廃液処理コストが高くなる。また、水溶液中での反応であるため、酸化物や水酸化物も同時に生成し、その結果、耐久性を高めることが困難であるという問題点を有している。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、原料使用効率が高く、耐久性に優れた光電変換体および光電変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る光電変換体の製造方法は、含カルコゲン元素含有有機化合物とルイス塩基性有機溶剤とを含む混合溶媒に、カルコゲン元素の単体および金属を直接溶解させることにより、原料溶液を作製する工程と、第１の半導体から成る光吸収層上に前記原料溶液を塗布して被膜を形成する工程と、前記被膜を加熱してカルコゲン化合物半導体を含む第２の半導体から成るバッファ層を形成する工程と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
これにより、バッファ層の原料のほとんどをバッファ層形成に用いることができ、原料使用率を高めることができる。また、非水溶液系であるため、バッファ層表面の酸化物や水酸化物の形成を抑制でき、耐久性の高いものとすることができる。
【０００９】
本発明の他の実施形態に係る光電変換体の製造方法は、含カルコゲン元素含有有機化合物とルイス塩基性有機溶剤とを含む混合溶媒に、カルコゲン元素の単体および金属を直接溶解させることにより、原料溶液を作製する工程と、第１の半導体の前駆体上に前記原料溶液を塗布して被膜を形成する工程と、前記前駆体および前記被膜を加熱して、前記前駆体を第１の半導体から成る光吸収層にするとともに、前記被膜をカルコゲン化合物半導体を含む第２の半導体から成るバッファ層にする工程と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
これにより、バッファ層の原料のほとんどをバッファ層形成に用いることができ、原料使用率を高めることができる。また、非水溶液系であるため、バッファ層表面の酸化物や水酸化物の形成を抑制でき、耐久性の高いものとすることができる。さらに、光吸収層の形成とバッファ層の形成を同時に行なうことによって、光吸収層とバッファ層とのヘテロ接合を欠陥の少ない良好なものとすることができ、光電変換効率を高めることができる。
【００１１】
上記光電変換体の製造方法において好ましくは、前記第２の半導体は、II-VI化合物半導体およびIII-VI化合物半導体の少なくとも１つを含む。
【００１２】
上記光電変換体の製造方法において好ましくは、前記第１の半導体はＩ-III-VI化合物半導体である。
【００１３】
上記光電変換体の製造方法において好ましくは、前記原料溶液を作製する工程は、前記混合溶媒に、前記第１の半導体を構成する元素を溶解させる工程をさらに含む。
【００１４】
これにより、バッファ層が光吸収層の成分を含むため、光吸収層とバッファ層とのヘテロ接合を欠陥の少ない良好なものとすることができ、光電変換効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る光電変換装置の製造方法は、第１の電極層上に上記の光電変換体の製造方法によって作製した光電変換体を形成する工程と、前記光電変換体上に半導体から成る第２の電極層を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００１６】
これにより、酸化物や水酸化物の少ないバッファ層表面に、半導体から成る第２の電極層を良好に接合させることができ、電荷移動度を高め、光電変換効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、原料使用効率が高く、耐久性に優れた光電変換体および光電変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】光電変換装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】光電変換装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図３】図２の光電変換装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の光電変換体の製造方法および光電変換装置の製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は、光電変換装置の実施の形態の一例を示す断面図である。光電変換装置１０は、基板１と、第１の電極層２と、光吸収層３と、バッファ層４と、第２の電極層５とを含んで構成される。そして、光吸収層３とバッファ層４とで光電変換体９が構成される。
【００２１】
図１において、光電変換装置１０は複数並べて形成されている。そして、光電変換装置１０は、光吸収層３の基板１側に第１の電極層２と離間して設けられた第３の電極層６を具備している。そして、光吸収層３に設けられた接続導体７によって、第２の電極層５と第３の電極層６とが電気的に接続されている。この第３の電極層６は、隣接する光電変換装置１０の第１の電極層２と一体化されている。この構成により、隣接する光電変換装置１０同士が直列接続されている。なお、一つの光電変換装置１０内において、接続導体７は光吸収層３およびバッファ層４を貫通するように設けられており、第１の電極層２と第２の電極層５とで挟まれた光吸収層３とバッファ層４とで光電変換が行なわれる。
【００２２】
基板１は、光電変換装置１０を支持するためのものである。基板１に用いられる材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属等が挙げられる。
【００２３】
第１の電極層２および第３の電極層６は、Ｍｏ、Ａｌ、ＴｉまたはＡｕ等の導電体が用いられ、基板１上にスパッタリング法または蒸着法等で形成される。
【００２４】
光吸収層３は、Ｉ-III-VI化合物半導体やII-VI化合物半導体などであり、光を吸収して電荷を生じる機能を有する。光吸収層３は特に限定されないが、１０μｍ以下の薄層でも高い光電変換効率を得ることができるという観点からは、Ｉ-III-VI化合物半導体であることが好ましい。I-III-VI化合物半導体とは、Ｉ-Ｂ族元素（１１族元素ともいう）とIII-Ｂ族元素（１３族元素ともいう）とVI-Ｂ族元素（１６族元素ともいう）との化合物半導体であり、カルコパイライト構造を有し、カルコパイライト系化合物半導体と呼ばれる（ＣＩＳ系化合物半導体ともいう）。I-III-VI化合物半導体としては、例えば、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２（ＣＩＧＳともいう）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２（ＣＩＧＳＳともいう）、およびＣｕＩｎＳ２（ＣＩＳともいう）が挙げられる。なお、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２とは、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとから主に構成された化合物をいう。また、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２とは、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとＳとから主に構成された化合物をいう。
【００２５】
また、II-VI化合物半導体とは、II-Ｂ族元素（１２族元素ともいう）とVI-Ｂ族元素との化合物半導体である。II-VI族化合物半導体としては、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ，ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ等が挙げられる。
【００２６】
このような光吸収層３は以下のような方法により形成できる。まず、原料元素（例えばＩ-Ｂ族元素、II-Ｂ族元素、III-Ｂ族元素、VI-Ｂ族元素など）をスパッタや蒸着により膜状に形成し、または原料溶液の塗布により膜状に形成し、原料元素を含む前駆体を形成する。そしてこの前駆体を加熱することにより半導体から成る光吸収層を形成できる。あるいは、金属元素（例えばＩ-Ｂ族元素、II-Ｂ族元素、III-Ｂ族元素など）を上記と同様に膜状に形成して前駆体を形成し、この前駆体をVI-Ｂ族元素を含むガス雰囲気下で加熱することによっても形成できる。
【００２７】
光電変換体９は、上記光吸収層３上に１０〜２００ｎｍ程度のバッファ層４が形成されることによって構成されている。バッファ層４とは、光吸収層３に対してヘテロ接合を行う層をいう。光吸収層３とバッファ層４とは異なる導電型であることが好ましく、例えば、光吸収層３がｐ型半導体である場合、バッファ層４はｎ型半導体である。好ましくはリーク電流を低減するという観点からは、バッファ層は、抵抗率が１Ω・ｃｍ以上の層であるのがよい。
【００２８】
バッファ層４は、カルコゲン化合物半導体である。カルコゲン化合物半導体とは、カルコゲン元素と金属とから成る半導体である。カルコゲン元素とは、VI-Ｂ族元素のうちのＳ、Ｓｅ、Ｔｅをいう。このようなカルコゲン化合物半導体としては、例えば、II-VI化合物半導体およびIII-VI化合物半導体（III-VI化合物半導体とは、III-Ｂ族元素とVI-Ｂ族元素との化合物半導体である）の少なくとも一つを含む。II-VI化合物半導体としては、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅなどが挙げられる。また、III-VI化合物半導体としては、例えば、Ｇａ２Ｓ３、Ｇａ２Ｓｅ３、Ｇａ２Ｔｅ３、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ２Ｔｅ３などが挙げられる。
【００２９】
このようなバッファ層４は以下の方法で形成される。まず、含カルコゲン元素含有有機化合物とルイス塩基性有機溶剤とを含む混合溶媒（以下、混合溶媒Ｓという）に、カルコゲン元素の単体、および、II-Ｂ族やIII-Ｂ族の金属を直接溶解させることにより、原料溶液（以下、原料溶液Ｔという）を作製する。なお、原料溶液Ｔの作製は、１つの混合溶媒Ｓにカルコゲン元素の単体と金属とを同時にあるいは順に直接溶解させてもよく、カルコゲン元素の単体を溶解させた混合溶媒Ｓと金属を溶解させた別の混合溶媒Ｓとを混合させてもよい。そして、光吸収層３上に上記原料溶液Ｔを塗布して被膜を形成し、この被膜を１００℃〜３００℃で加熱してカルコゲン化合物半導体を含むバッファ層４を形成する。加熱の際には不活性ガス雰囲気下あるいは水素を含む還元ガス雰囲気下で行なうことが好ましい。また、カルコゲン元素を含むガス雰囲気下で行なってもよい。
【００３０】
これにより、バッファ層４の原料のほとんどをバッファ層形成に用いることができ、原料使用率を高めることができる。また、非水溶液系であるため、バッファ層表面の酸化物や水酸化物の形成を抑制でき、耐久性の高いものとすることができる。
【００３１】
ここで金属を混合溶媒Ｓに直接溶解させるというのは、単体金属の地金または合金の地金を直接、混合溶媒Ｓに混入し、溶解させることをいう。同様に、カルコゲン元素の単体を混合溶媒Ｓに直接溶解させるというのは、カルコゲン元素の単体を直接、混合溶媒Ｓに混入し、溶解させることをいう。これにより、バッファ層４を構成するカルコゲン化合物半導体以外の成分が含まれるのを抑制することができ、カルコゲン化合物半導体の純度を高めることができる。また、カルコゲン元素や金属を他の化合物（金属塩や有機金属化合物など）にする必要はなく、工程を簡略化することもできる。さらに、このようなカルコゲン元素の単体や金属を直接、混合溶媒Ｓに溶解させることにより、原料濃度が８ｗｔ％以上の高濃度の原料溶液Ｔを作製することができ、原料溶液Ｔの粘度を高めることができる。よって、光吸収層３上へ原料溶液Ｔを良好に塗布でき、１回の塗布でも厚い被膜を形成することができる。
【００３２】
含カルコゲン元素含有有機化合物とは、カルコゲン元素を含む有機化合物である。カルコゲン元素とは、VI-Ｂ族元素のうちのＳ、Ｓｅ、Ｔｅをいう。カルコゲン元素がＳである場合、含カルコゲン元素含有有機化合物としては、例えば、チオール、スルフィド、ジスルフィド、チオフェン、スルホキシド、スルホン、チオケトン、スルホン酸、スルホン酸エステルおよびスルホン酸アミド等が挙げられる。好ましくは、金属と錯体を形成して金属溶液を良好に作製できるという観点からは、チオール、スルフィド、ジスルフィド等が良い。特に塗布性を高めるという観点からは、フェニル基を有するものが好ましい。このようなフェニル基を有するものとしては、例えば、チオフェノール、ジフェニルスルフィド等およびこれらの誘導体が挙げられる。
【００３３】
カルコゲン元素がＳｅである場合、含カルコゲン元素含有有機化合物としては、例えば、セレノール、セレニド、ジセレニド、セレノキシド、セレノン等が挙げられる。好ましくは、金属と錯体を形成して金属溶液を良好に作製できるという観点からは、セレール、セレニド、ジセレニド等が良い。特に塗布性を高めるという観点からは、フェニル基を有するものが好ましい。このようなフェニル基を有するものとしては、例えば、フェニルセレノール、フェニルセレナイド、ジフェニルジセレナイド等およびこれらの誘導体が挙げられる。
【００３４】
カルコゲン元素がＴｅである場合、含カルコゲン元素含有有機化合物としては、例えば、テルロール、テルリド、ジテルリド、等が挙げられる。
【００３５】
ルイス塩基性有機溶剤とは、ルイス塩基となり得る有機溶剤である。ルイス塩基性有機溶剤としては、ピリジン、アニリン、トリフェニルフォスフィン等およびこれらの誘導体が挙げられる。特に塗布性を高めるという観点からは、沸点が１００℃以上であるものが好ましい。
【００３６】
混合溶媒Ｓは、取り扱い性の観点からは、室温で液状となるような組み合わせであることが好ましい。含カルコゲン元素含有有機化合物のｍｏｌ数は、ルイス塩基性有機溶剤のｍｏｌ数に対して０．１〜１０倍であるのがよい。これにより、バッファ層４を形成するための原料である金属元素やカルコゲン元素が、含カルコゲン元素含有有機化合物およびルイス塩基性有機溶剤と良好に配位結合等の化学結合をすることができ、高濃度の原料溶液Ｔを得ることができる。
【００３７】
上記の原料溶液Ｔを用いて被膜を形成する方法としては、上記原料溶液Ｔをスピンコータ、スクリーン印刷、ディッピング、スプレーまたはダイコータなどを用いて光吸収層３上に塗布し、乾燥して被膜を形成する。乾燥は、還元雰囲気下で行うことが望ましい。乾燥時の温度は、例えば、１００〜３００℃で行う。
【００３８】
上記原料溶液Ｔを作製する際、混合溶媒Ｓに、さらに光吸収層３を構成する元素を溶解させてもよい。すなわち、光吸収層３がＩ-III-VI化合物半導体である場合、原料液ＴにＣｕなどのＩ-Ｂ族元素、ＧａやＩｎなどのIII-Ｂ族元素、ＳｅなどのVI-Ｂ族元素を含めておく。これにより、バッファ層４が光吸収層３の成分を含むため、光吸収層３とバッファ層４とのヘテロ接合を欠陥の少ない良好なものとすることができ、光電変換効率を高めることができる。これらの光吸収層３を構成する元素の混合溶媒Ｓへの溶解方法としては、原料溶液Ｔと同様、光吸収層３を構成する元素の金属単体の地金または合金の地金を直接溶媒Ｓに溶解することが好ましい。これによって、塗布に適した高濃度の溶液を容易に作製できる。
【００３９】
バッファ層４の他の形成方法として、以下の方法も適用できる。まず、光吸収層３を前駆体の状態にしておき、この前駆体上に上記の原料溶液Ｔを塗布して被膜を形成する。そして、この前駆体および被膜を加熱して、前駆体を半導体から成る光吸収層にするとともに、被膜をカルコゲン化合物半導体から成るバッファ層にする。
【００４０】
このような方法の場合、光吸収層３の形成とバッファ層４の形成を同時に行なうことによって、光吸収層３とバッファ層４とのヘテロ接合を欠陥の少ない良好なものとすることができ、光電変換効率を高めることができる。
【００４１】
このように光吸収層３の前駆体に原料溶液Ｔを塗布する場合も、原料溶液Ｔに、さらに光吸収層３を構成する元素を溶解させておいてもよい。この場合、光吸収層３とバッファ層４とのヘテロ接合をより欠陥の少ないものとすることができるとともに光吸収層３やバッファ層４に応力が生じにくく、クラックの発生を抑制できる。
【００４２】
第２の電極層５は、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の０．０５〜３．０μｍの透明導電膜である。第２の電極層５は、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長（ＣＶＤ）法等で形成される。第２の電極層５は、バッファ層４よりも抵抗率の低い層であり、光吸収層３で生じた電荷を取り出すためのものである。電荷を良好に取り出すという観点からは、第２の電極層５の抵抗率が１Ω・ｃｍ未満でシート抵抗が５０Ω／□以下であるのがよい。
【００４３】
第２の電極層５は光吸収層３の吸収効率を高めるため、光吸収層３の吸収光に対して光透過性を有するものが好ましい。光透過性を高めると同時に光反射ロス防止効果および光散乱効果を高め、さらに光電変換によって生じた電流を良好に伝送するという観点から、第２の電極層５は０．０５〜０．５μｍの厚さとするのが好ましい。また、第２の電極層５とバッファ層４との界面での光反射ロスを防止する観点からは、第２の電極層５とバッファ層４の屈折率は等しいのが好ましい。
【００４４】
第２の電極層５は、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の半導体から成る場合、上記の光電変換体９の製造方法によって作製した光電変換体９上に、良好に接合させることができる。これは、上記の製造方法で作製した光電変換体９の表面、すなわちカルコゲン化合物半導体から成るバッファ層４の表面が、酸化物や水酸化物の少ない表面となっており、このような半導体表面に対して、半導体から成る第２の電極層が欠陥の少ない状態で良好な接合を行なうことができる。その結果、電荷移動度を高め、光電変換効率を高めることができる。
【００４５】
光電変換装置１０は、複数個を並べてこれらを電気的に接続し、光電変換モジュール１１とすることができる。隣接する光電変換装置１０同士を容易に直列接続するために、図１に示すように、光電変換装置１０は、光吸収層３の基板１側に第１の電極層２と離間して設けられた第３の電極層６を具備している。そして、光吸収層３に設けられた接続導体７によって、第２の電極層５と第３の電極層６とが電気的に接続されている。
【００４６】
接続導体７は、第２の電極層５を形成する際に同時形成して一体化することが好ましい。これにより、工程を簡略化できるとともに第２の電極層５との電気的な接続信頼性を高めることができる。
【００４７】
接続導体７は、第２の電極層５と第３の電極層６とを接続するとともに、隣接する光電変換装置１０の各光吸収層３も分断するように形成されている。このような構成により、隣接する光吸収層３でそれぞれ光電変換を良好に行い、直列接続で電流を取り出すことができる。
【００４８】
次に本発明の光電変換装置の実施の形態の他の例を図２、図３に基づき説明する。図２は他の実施形態である光電変換装置２０の断面図であり、図３は光電変換装置２０の斜視図である。図２、図３は、第２の電極層５上に集電電極８が形成されている点で図１の光電変換装置１０と異なっている。図２、図３において、図１と同じ構成のものには、同じ符号を付しており、図１と同様、光電変換装置２０が複数接続されて光電変換モジュール２１を構成している。集電電極８は、第２の電極層５の電気抵抗を小さくするためのものである。光透過性を高めるという観点からは、第２の電極層５の厚さはできるだけ薄いことが好ましいが、薄いと導電性が低下してしまう。しかしながら、第２の電極層５上に集電電極８が設けられていることにより、光吸収層３で発生した電流を効率よく取り出すことができる。その結果、光電変換装置２０の発電効率を高めることができる。
【００４９】
集電電極８は、例えば、図３に示すように、光電変換装置２０の一端から接続導体７にかけて線状に形成されている。これにより、光吸収層３の光電変換により生じた電荷を第２の電極層５を介して集電電極８に集電し、これを接続導体７を介して隣接する光電変換装置２０に良好に導電することができる。よって、集電電極８が設けられていることにより、第２電極層５を薄くしても光吸収層３で発生した電流を効率よく取り出すことができる。その結果、発電効率を高めることができる。
【００５０】
集電電極８は光吸収層３への光を遮るのを抑制するとともに良好な導電性を有するという観点からは、５０〜４００μｍの幅を有するのが好ましい。また、集電電極８は、枝分かれした複数の分岐部を有していてもよい。
【００５１】
集電電極８は、例えば、Ａｇ等の金属粉を樹脂バインダー等に分散させた金属ペーストをパターン状に印刷し、これを硬化することによって形成することができる。
【００５２】
好ましくは、集電電極８は、半田を含むことが好ましい。これにより、曲げ応力に対する耐性を高めることができるとともに、抵抗をより低下させることができる。より好ましくは、融点の異なる金属を２種以上含み、少なくとも１種の金属を溶融させ、他の少なくとも１種の金属は溶融しない温度で加熱して硬化したものがよい。これにより、低い融点の金属が溶融して集電電極８を緻密化し、抵抗を下げることができるとともに、加熱して硬化させる際に溶融した金属が広がろうとするのを高い融点の金属によって抑制することができる。
【００５３】
集電電極８は、平面視して光吸収層３の外周端部まで達するように設けられていることが好ましい。このような構成により、集電電極８が光吸収層３の外周部を保護し、光吸収層３の外周部での欠けを抑制して光吸収層３の外周部においても光電変換を良好に行うことができる。また、この光吸収層３の外周部で発生した電流を外周端部まで達する集電電極８によって効率よく取り出すことができる。その結果、発電効率を高めることができる。
【００５４】
このように光吸収層３の外周端部に達する集電電極８によって光吸収層３の外周部を保護することができるため、第１の電極層２と集電電極８との間に設けられた部材の合計厚みを小さくすることができる。よって、部材の削減をすることができるとともにこれらの作製工程も短縮化することができる。好ましくは、第１の電極層２と集電電極８との間に設けられた部材の合計厚み（図３の例では、光吸収層３とバッファ層４と第２の電極層５との合計厚み）を１．５６〜２．７μｍと薄くするのがよい。具体的には、図３の例では、光吸収層３の厚みを１．５〜２．０μｍ、バッファ層４の厚みを０．０１〜０．２μｍ、第２の電極層５の厚みを０．０５〜０．５μｍとすればよい。
【００５５】
また、好ましくは、集電電極８が達している光吸収層３の外周端部において、集電電極８の端面、第２の電極層５の端面および光吸収層３の端面が面一になっていることが好ましい。これにより、光吸収層３の外周端部で光電変換した電流を良好に取り出すことができる。なお、集電電極８が平面視して光吸収層３の外周端部まで達しているというのは、集電電極８が完全に光吸収層３の最も外側の外周端部まで達していることが好ましいが、それに限定されない。すなわち、光吸収層３の外周端部を基点として欠けが進行するのを有効に抑制して、欠けを抑制するという観点からは、光吸収層３の最も外側の外周端部と集電電極８の端部との距離が１０００μｍ以下の場合も含む。
【００５６】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【符号の説明】
【００５７】
１：基板
２：第１の電極層
３：光吸収層
４：バッファ層
５：第２の電極層
６：第３の電極層
７：接続導体
８：集電電極
９：光電変換体
１０、２０：光電変換装置
１１、２１：光電変換モジュール
【図１】
2011091229.tif 000003
【図２】
2011091229.tif 000004
【図３】
2011091229.tif 000005