(57)【要約】【課題】サイズの自由度が高く、かつ製造コストを抑えることができる太陽電池を提供する。【解決手段】集積型の太陽電池は、絶縁基板上に、複数の平行な分離溝で互いに分離された複数の第１の電極層と、各分離溝を埋め、かつ第１の電極層上に形成された光電変換層と、各光電変換層上に形成された第２の電極層とを有し、第２の電極層から第１の電極層に達する開口溝が分離溝とは異なる位置に分離溝と平行に形成されて、第２の電極層と第１の電極層とが直列接続された、互いに平行な複数の光電変換セルが形成される。太陽電池には、少なくとも２つの光電変換セルの第２の電極層にわたり、複数の光電変換セルで得られた電気出力を外部に取り出す電極が設けられている。【選択図】図１
2015153982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に、複数の平行な分離溝で互いに分離された複数の第１の電極層と、前記各分離溝を埋め、かつ前記第１の電極層上に形成された光電変換層と、前記各光電変換層上に形成された第２の電極層とを有し、前記第２の電極層から前記第１の電極層に達する開口溝が分離溝とは異なる位置に前記分離溝と平行に形成されて、前記第２の電極層と前記第１の電極層とが直列接続された、互いに平行な複数の光電変換セルが形成された集積型の太陽電池であって、
少なくとも２つの前記光電変換セルの第２の電極層にわたり、複数の前記光電変換セルで得られた電気出力を外部に取り出す電極が設けられていることを特徴する太陽電池。
【請求項２】
少なくとも２つの第１の電極層にわたり、複数の光電変換セルで得られた電気出力を外部に取り出す電極を有する請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記絶縁基板は、可撓性を有する請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記各分離溝と前記各開口溝は前記絶縁基板の長手方向と直交する方向に形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記電極は、導電性ペーストを介して設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項６】
スーパーストレート構造を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項７】
サブストレート構造を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記絶縁基板側から光が入射され、前記絶縁基板および前記第１の電極層は、前記光を透過させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記第２の電極層側から光が入射され、前記第２の電極層は、前記光を透過させる請求項１〜５および７のいずれか１項に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生した電気出力を取出すための電極を有する集積型の太陽電池に関し、特に、サイズの自由度が高く、かつ製造コストを抑えることができる太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池は、その受光面積に比例した電気出力を得ることができる。しかし、受光側電極として用いる透明導電膜の面方向への電気抵抗を無視することができないため、面積が大きいだけでは期待する電気出力を得ることはできない。そこで１つの大面積の光電変換セルを互いに平行な複数の細長いセルに分割し、かつ電気的に直列接続すること、すなわち、集積化することで透明電極の抵抗による出力ロスを低減させ、受光面積に見合った電気出力を得る設計が一般的に用いられている。
【０００３】
例えば、図４に、右端に透明導電層１１０から電気接続された取出し用電極１１２を、左端に裏面電極１０６と電気接続された取出し用電極１１２が設けられている従来の集積型太陽電池１００の模式的断面図を示す。
従来の集積型太陽電池１００では、絶縁基板１０４上に裏面電極１０６が形成されており、裏面電極１０６は分離溝Ｇ１で分離されている。分離溝Ｇ１を埋め、かつ裏面電極１０６上に光電変換層１０８が形成されている。この光電変換層１０８上に透明導電層１１０が形成されている。裏面電極１０６、光電変換層１０８および透明導電層１１０で光電変換セル１０２が構成される。各光電変換セル１０２は、開口溝Ｇ２で分離されている。従来の集積型太陽電池１００においては、実際には両端とも透明導電層１１０から取出しでもよいし、裏面電極１０６から取出しを行ってもよい。
【０００４】
各取出し電極１１２（バスバー電極）には、半田メッキ１１４が施された銀箔または銅箔等の金属箔からなる導電体がバスバーとして設けられる。集積型太陽電池１００の電気出力は、この各取出し電極１１２から取り出される。各取出し電極１１２は超音波を発振する半田ごて等を用いて集積型太陽電池１００へと取り付けられる。
ここで、取出し用電極１１２の領域は、取出し用電極１１２（バスバー電極）を取り付ける領域として、ある程度の幅を持っているのが一般的である。これは取出し用電極１１２の幅が３ｍｍ〜５ｍｍであり、取出し用電極１１２の領域は、それ以上の幅の領域を有している必要があるためである。
【０００５】
例えば、特許文献１の薄膜太陽電池モジュールは、複数のセルが互いに電気的に直列接続されており、複数のセル中最も末端に位置する第１最外郭セルは（＋）極性を有し、第２最外郭セルは（−）極性を有する。第１最外郭セルと第２最外郭セルにはリボンが配置されており、このリボンは取出し用電極（バスバー電極）として機能するものである。特許文献１では、最下層の第１電極形成時に第１最外郭セル、第２最外郭セルがスクライビングラインにより区分されており、第１最外郭セル、第２最外郭セルの位置および大きさは薄膜太陽電池モジュール形成後には変更することができない。
【０００６】
集積構造の太陽電池では、各セルにおける電極層が分離されており、その幅はおよそ３ｍｍ〜５ｍｍである。この領域にバスバー、特許文献１ではリボンを形成するのは難しいため、取出し用電極領域には予め電極の開口溝を設けず、バスバーの幅よりも広い平坦面を設けておくのが一般的である。
【０００７】
一方、近年、フレキシブル基板を用いた太陽電池が盛んに研究されている。フレキシブル太陽電池は、これまでリジットな基板を用いた太陽電池では設置できない曲率をもった場所に設置できることが大きな特徴である。また、フレキシブル基板であることからロール・トゥ・ロールプロセスによって製造でき、リジットな基板を用いたものに比して低コスト化に対する優位性がある。また、ロール・トゥ・ロールプロセスでは長尺基板の長手方向の長さを自由に決められるメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−０８９９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、フレキシブル基板を用いた場合、上述のようにバスバー電極領域、特許文献１ではリボンが配置される第１最外郭セル、第２最外郭セルの位置および大きさを予め設定しておくと、長手方向の長さが固定されてしまい、長尺基板の長手方向の長さを自由に決められるという優位性が阻害される。また、取出し用電極の領域（バスバー電極領域）は非発電部分となるため、取出し用電極の領域を予め設けておくことはコストアップにもつながる。
【００１０】
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、サイズの自由度が高く、かつ製造コストを抑えることができる太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁基板上に、複数の平行な分離溝で互いに分離された複数の第１の電極層と、各分離溝を埋め、かつ第１の電極層上に形成された光電変換層と、各光電変換層上に形成された第２の電極層とを有し、第２の電極層から第１の電極層に達する開口溝が分離溝とは異なる位置に分離溝と平行に形成されて、第２の電極層と第１の電極層とが直列接続された、互いに平行な複数の光電変換セルが形成された集積型の太陽電池であって、少なくとも２つの光電変換セルの第２の電極層にわたり、複数の光電変換セルで得られた電気出力を外部に取り出す電極が設けられていることを特徴する太陽電池を提供するものである。
【００１２】
少なくとも２つの第１の電極層にわたり、複数の光電変換セルで得られた電気出力を外部に取り出す電極を設ける構成とすることもできる。
絶縁基板は、可撓性を有することが好ましい。
例えば、各分離溝と各開口溝は絶縁基板の長手方向と直交する方向に形成されている。
例えば、第２の電極層電極は、導電性ペーストを介して設けられている。
太陽電池は、スーパーストレート構造の形態とすることができる。これは絶縁基板側から光が入射され、絶縁基板および第１の電極層は、光を透過させるものである。また、太陽電池は、サブストレート構造に形態とすることができる。この場合、第２の電極側から光が入射され、第２の電極層は、光を透過させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多種多様なサイズの太陽電池を容易に提供することができ、しかも低い製造コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態の太陽電池を示す模式的断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の太陽電池を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の太陽電池の光電変換セルの配置の他の例を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の太陽電池を示す模式的断面図である。
【図４】従来の集積型太陽電池を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の太陽電池を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態の太陽電池を示す模式的断面図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態の太陽電池を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の太陽電池の光電変換セルの配置の他の例を示す平面図である。
【００１６】
図１に示す太陽電池１０は、一般的にスーパーストレート構造と呼ばれるものであり、絶縁基板２０の裏面２０ｂ側から太陽光Ｌが入射される。このため、絶縁基板２０は、太陽光Ｌを透過するものであり、いわゆる透明なもので構成される。
【００１７】
太陽電池１０は、絶縁基板２０の表面２０ａに、互いに平行な複数の分離溝Ｇ１で、互いに分離された透明導電層２２（第１の電極層）が形成されている。透明導電層２２は、分離溝Ｇ１の配置方向、図１では、絶縁基板２０の長手方向Ｈにとびとびに設けられている。分離溝Ｇを埋め、かつ透明導電層２２上に光電変換層２４が形成されている。光電変換層２４上に裏面電極層２６（第２の電極層）が形成されている。分離溝Ｇ１の配置方向、図１では絶縁基板２０の長手方向Ｈにおいて、分離溝Ｇ１とは異なる位置に、裏面電極層２６から透明導電層２２に達する開口溝Ｇ２が複数、分離溝Ｇ１の配置方向に所定の間隔をあけて形成されている。開口溝Ｇ２により、透明導電層２２、光電変換層２４および裏面電極層２６で、光電変換素子である光電変換セル１２が複数形成される。
複数の開口溝Ｇ２と複数の分離溝Ｇ１とは互いに平行な方向に形成されており、各分離溝Ｇ１と各開口溝Ｇ２は絶縁基板２０の長手方向Ｈと直交する方向Ｗ（図２（ａ）参照）に形成されている。
【００１８】
開口溝Ｇ２で隔離された光電変換セル１２は、裏面電極層２６と透明導電層２２とが直列接続されており、絶縁基板２０の長手方向Ｈにおいて電気的に直列に接続されている。各光電変換セル１２は、図２（ａ）に示すように、互いに平行に形成されており、絶縁基板２０の長手方向Ｈと直交する方向Ｗに伸びた細長いものである。なお、光電変換セル１２は、図２（ａ）に示すように、絶縁基板２０の長手方向Ｈと直交する方向Ｗに伸びるものに限定されるものではなく、図２（ｂ）に示すように、絶縁基板２０の長手方向Ｈと平行な方向に伸びた構成でもよい。
絶縁基板２０の長手方向Ｈは、絶縁基板２０に可撓性を有する基板（フレキシブル基板）を用いた場合、ロール・トゥ・ロールプロセスが利用可能になるが、その場合の搬送方向と一致する。光電変換セル１２は、搬送方向と直交する方向に伸びた構成でも、搬送方向と平行な方向に伸びた構成でもよい。
【００１９】
絶縁基板２０は、光電変換セル１２の各要素を支持するものである。絶縁基板２０には、主にガラスが用いられる他、ポリイミド等のイミド系樹脂も用いることができる。絶縁基板２０は、電気絶縁性を有し、かつ太陽光Ｌを透過させることができれば、その構成は、特に限定されるものではない。なお、ポリイミド等のフレキシブル基板を用いた場合には、上述のようにロール・トゥ・ロールプロセスによって、光電変換セル１２を製造することができる。
透明導電層２２には、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、またはＳｎＯ２等の導電性および光透過性をもつ酸化物が用いられる。
【００２０】
光電変換層２４は、例えば、ｐ層、ｉ層およびｎ層の半導体薄膜が順次積層された構造を有する。これらにはアモルファスシリコン、結晶シリコン、またはこれらを組み合わせた材料を典型的に用いることができる。
裏面電極層２６には、例えば、ＺｎＯ等の導電性酸化物からなる層が典型的に用いられる。
【００２１】
太陽電池１０では、例えば、２つの光電変換セル１２の裏面電極層２６にわたり、取出し電極３０が設けられている。また、取出し電極３０が、２つの透明導電層２２にわたり設けられている。取出し電極３０は、太陽電池１０にて発電された電気出力を外部に取り出すためのものである。
取出し電極３０を２つ設ける構成としたが、各取出し電極３０の極性は、太陽電池１０の構成により変わるものであるため、特に限定されるものではない。
取出し電極３０は、図２（ａ）に示すように、透明導電層２２、裏面電極層２６に沿って設けられており、光電変換セル１２と同じく、絶縁基板２０の長手方向Ｈと直交する方向Ｗに伸びている。太陽電池１０では、取出し電極３０を設ける専用の領域を予め設けていない。
【００２２】
取出し電極３０は、金属の導電体で構成されており、幅は３ｍｍ〜５ｍｍ程度の細長い帯状の部材である。上述の金属には、例えば、銀、銀合金または銅が使用される。取出し電極３０は、例えば、半田、導電性ペーストの導電層３２を用いて設けられる。
取出し電極３０は、例えば、半田メッキが施された銀箔または銅箔等の金属箔からなる導電体で構成することもできる。取出し電極３０は、超音波を発振する半田ごて等を用いて裏面電極層２６および透明導電層２２に取り付けることができる。
また、導電性ペーストには、金、銀、銅、ニッケルもしくはそれらの合金等の金属の粉末、または黒鉛等の導電性材料の粉末に結合剤を混ぜてペースト化したものを使用することができる。その結合剤には樹脂、粘着剤、および有機溶媒等を用いることができる。
取出し電極３０は、必ずしも金属箔からなる導電体である必要はなく、導電性高分子材料で構成してもよい。また、金属箔からなる取出し電極３０は、半田の他、導電性樹脂テープによって裏面電極層２６および透明導電層２２に接着することができる。
【００２３】
太陽電池１０では、絶縁基板２０の裏面２０ｂ側から太陽光Ｌが入射されると、この太陽光Ｌが絶縁基板２０および透明導電層２２を通過し、光電変換層２４で起電力が発生する。各光電変換セル１２で発生した起電力が、図１では左側の取出し電極３０と右側の取出し電極３０から太陽電池１０の外部に、太陽電池１０の電気出力として取り出される。
【００２４】
次に、太陽電池１０の製造方法について説明する。
太陽電池１０の構成は、取出し電極３０の構成以外、公知の集積型の太陽電池と同様の構成である。このため、その製造方法についても、取出し電極３０の以外は、公知の集積型の太陽電池の製造方法により製造することができる。取出し電極３０は、上述のように、超音波を発振する半田ごて、または導電性樹脂テープを用いて設けることができる。
なお、取出し電極３０を透明導電層２２上に設ける場合、本来、右側の端の透明導電層２２上には光電変換層２４および裏面電極層２６が形成されるが、例えば、レーザースクライブまたはメカニカルスクライブにより、光電変換層２４および裏面電極層２６を取り除いて、透明導電層２２を表出させている。このため、透明導電層２２間の分離溝Ｇ１には、光電変換層２４を構成する層２５が残っている。表出させた透明導電層２２上に、例えば、半田、導電性ペーストの導電層３２を介して、超音波を発振する半田ごて、または導電性樹脂テープを用いて取出し電極３０が設けられる。この場合でも、光電変換層２４および裏面電極層２６を取り除くことはするが、取出し電極３０専用領域を設けてはいない。
【００２５】
本実施形態の太陽電池１０では、取出し電極３０（バスバー電極）を設ける領域を予め設けず、全領域にわたり発電部となる光電変換セル１２を形成し、集積化のため、開口溝Ｇ２で小さく分離された光電変換セル１２セルの複数にわたり、覆うようにして取出し電極３０を設けている。
従来、取出し電極３０を形成する領域は他の発電領域と比べて面積を広くとり、３ｍｍ〜５ｍｍ幅の取出し電極３０を形成しやすいようにしておくのが一般的である。しかし、取出し電極３０は、複数の光電変換セル１２の裏面電極層２６を覆うように形成する。または取出し電極３０（バスバー電極）を形成する領域の裏面電極層２６、光電変換層２４を除去し、複数の透明導電層２２にわたり取出し電極３０（バスバー電極）を形成する。
【００２６】
太陽電池１０において、取出し電極３０（バスバー電極）を設ける領域と発電領域とを予め区別しないことで、太陽電池材料を基板上に積層し、集積化のため光電変換セル１２セルに分離した後においても、最終的な太陽電池１０の寸法を決めることができる。
ガラス基板等のリジット基板を用いた場合、成膜プロセス、集積化プロセスに用いることができる基板サイズが予め決まってしまうため、多種多様なサイズの太陽電池を作製することはプロセス的に非常に手間がかかる。しかしながら、本実施形態の取出し電極３０（バスバー電極）であれば、最終の取出し電極３０（バスバー電極）形成時だけのプロセス変更となるため、プロセス変更時の負荷が小さいという利点がある。このため、多種多様なサイズの太陽電池を作製する場合でも、製造コストを低く抑えることができる。
【００２７】
また、ポリイミド基板等のフレキシブル基板を用いた場合、低コスト化のためロール・トゥ・ロールプロセスが適している。ロール・トゥ・ロールプロセスの利点の１つに長尺基板の長手方向（搬送方向）の長さを自由に決められるということが挙げられる。
しかし、取出し電極３０（バスバー電極）用に領域を予め設定しておくと、長手方向の長さが固定されてしまい、長さを自由に決められる優位性が阻害されるが、本実施形態の取出し電極３０（バスバー電極）であれば、集積化のため光電変換セル１２に分離した後においても、取出し電極３０の形成位置を決めることができ、光電変換セル１２形成後に最終的な太陽電池の寸法を決めることができる。このため、長手方向の長さが固定されてしまうことがない。このようなことから、本発明では、太陽電池１０のサイズの自由度を高くすることができる。しかも、上述のように、太陽電池１０のサイズは、取出し電極３０の形成位置を変更するだけで済むため、製造コストを低く抑えることができる。
【００２８】
さらには、取出し電極３０（バスバー電極）を半田または導電性ペーストを用いて接続する場合、例えば、図４に示す従来の太陽電池１００では、裏面電極１０６と、透明電極１１０に取出し電極３０（バスバー電極）を設けており、取出し電極３０（バスバー電極）となる金属箔を接着する領域以外にも半田等が流れだして、発電領域の光電変換セル１０２にもかかり、かかった光電変換セル１１２は発電しない不良箇所となることがあった。しかし、取出し電極３０（バスバー電極）が複数の光電変換セル１２にまたがる場合、余分な半田および導電性ペーストが集積のための開口溝Ｇ２に吸収されるため、このような従来の太陽電池１００で生じる不良は発生しない。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態の太陽電池を示す模式的断面図である。
本実施形態において、図１、図２（ａ）、（ｂ）に示す太陽電池１０と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図３に示す本実施形態の太陽電池４０は、第１の実施形態の太陽電池１０（図１参照）に比して、一般的にサブストレート型構造と呼ばれるものである点が異なり、それ以外は、第１の実施形態の太陽電池１０（図１参照）と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
図３に示す太陽電池４０は、サブストレート型構造であるため、絶縁基板４２の表面４２ａ側から太陽光Ｌが入射される。
【００３１】
太陽電池４０は、絶縁基板４２の表面４２ａに、互いに平行な複数の分離溝Ｇ１で、互いに分離されて裏面電極層４４（第１の電極層）が形成されている。裏面電極層４４は、分離溝Ｇ１の配置方向、図３では、絶縁基板４２の長手方向Ｈにとびとびに設けられている。分離溝Ｇを埋め、かつ裏面電極層４４上に光電変換層２４が形成されている。光電変換層２４上に透明導電層４６（第２の電極層）が形成されている。分離溝Ｇ１の配置方向、図３では絶縁基板４２の長手方向Ｈにおいて、分離溝Ｇ１とは異なる位置に、透明導電層４６から裏面電極層４４に達する開口溝Ｇ２が複数、分離溝Ｇ１の配置方向に所定の間隔をあけて形成されている。開口溝Ｇ２により、裏面電極層４４、光電変換層２４および透明導電層４６で光電変換セル１２が複数形成される。
複数の開口溝Ｇ２と複数の分離溝Ｇ１とは互いに平行な方向に形成されており、各分離溝Ｇ１と各開口溝Ｇ２は絶縁基板４２の長手方向Ｈと直交する方向Ｗ（図２（ａ）参照）に形成されている。
【００３２】
開口溝Ｇ２で隔離された光電変換セル１２は、透明導電層４６と裏面電極層４４とが直列接続されており、絶縁基板４２の長手方向Ｈにおいて電気的に直列に接続されている。各光電変換セル１２は、第１の実施形態と同様に、絶縁基板４２の長手方向Ｈと直交する方向Ｗに伸びた細長いものであり、互いに平行である（図２（ａ）参照）。なお、光電変換セル１２の配置方向は、特に限定されるものではなく、絶縁基板４２の長手方向Ｈと平行な方向に伸びた構成でもよい（図２（ｂ）参照）。
【００３３】
太陽電池４０でも、例えば、２つの光電変換セル１２の透明導電層４６にわたり、取出し電極３０が設けられている。また、２つの裏面電極層４４にわたり、取出し電極３０が設けられている。取出し電極３０は、光電変換セル１２と同じく、裏面電極層４４、透明導電層４６に沿って設けられており、絶縁基板４２の長手方向Ｈと直交する方向Ｗに伸びている（図２（ａ）参照）。
太陽電池４０は、絶縁基板４２の表面４２ａ側から太陽光Ｌが入射されるため、絶縁基板４２および裏面電極層４４は、太陽光Ｌを透過させる必要はなく、いわゆる透明なもので構成する必要がない。
【００３４】
絶縁基板４２は、電気絶縁性を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ガラス、またはポリイミド等のイミド系樹脂で構成することができる。これ以外に、絶縁基板４２として、金属基板の表面にＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の絶縁層を形成した絶縁層付基板を用いることができる。これら絶縁層は陽極酸化法や、ゾルゲル法、真空成膜法で成膜することができる。
金属基板としては、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、ニオブ（Ｎｂ）およびタンタル（Ｔａ）等、ならびにそれらの合金の基板が用いられる。コストおよび光電変換セル１２に要求される特性の観点から、アルミニウムが最も好ましい。この場合、絶縁基板４２には陽極酸化処理されたアルミニウム板が用いられる。
【００３５】
なお、金属基板としては、Ａｌ基板またはＳＵＳ基板等の金属基板、またはＡｌと、例えば、ＳＵＳ等の他の金属との複合材料からなる複合Ａｌ基板等の複合金属基板を用いることもできる。電気絶縁層は、いずれの構成でも、少なくとも一方の面に形成されていればよい。電気絶縁層が形成された絶縁層付基板は、厚さを、例えば、５μｍ以上２００μｍ以下程度とすることで可撓性を有する。
絶縁基板４２にポリイミド基板または電気絶縁層が形成された絶縁層付基板を用いた場合、これらはフレキシブル基板であり、太陽電池４０もロール・トゥ・ロールプロセスで製造することができる。
【００３６】
裏面電極層４４は、例えば、モリブデンを用いて構成される。これ以外にも、裏面電極層４４には、例えば、クロム、タングステンを用いることができ、さらには、モリブデン、クロム、タングステンを組み合わせたもので構成することもできる。裏面電極層４４は単層構造でもよいし、２層構造等の積層構造でもよい。
【００３７】
光電変換層２４は、本実施形態では、ｐ層、ｉ層およびｎ層の半導体薄膜を用いたものではなく、カルコパイライト型半導体で構成される。例えば、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２で光電変換層２４は構成される。光電変換層２４をＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２で構成した場合、ｐｎ接合を形成するため、光電変換層２４であるＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２層上にＣｄＳまたはＺｎＯＳ等で構成したバッファ層（図示せず）を形成するのが一般的である。
【００３８】
透明導電層４６は、太陽光Ｌを光電変換層２４に取り込み、かつ裏面電極層４４と対になって光電変換層２４で生成された電流が流れる電極として機能するものである。透明導電層４６には、例えば、導電性を付与するためアルミニウム、ガリウム、ボロン等の不純物を添加したＺｎＯを用いる。バッファ層（図示せず）と透明導電層４６との間には窓層（図示せず）を設けてもよい。この窓層は、例えば、厚さ１０ｎｍ程度のＺｎＯ層で構成される。
【００３９】
太陽電池４０では、絶縁基板４２の表面４２ａ側から太陽光Ｌが入射されると、この太陽光Ｌが透明導電層４６を通過し、光電変換層２４で起電力が発生する。各光電変換セル１２で発生した起電力が、図３では左側の取出し電極３０と右側の取出し電極３０から太陽電池４０の外部に、太陽電池４０の電気出力として取り出される。
【００４０】
Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２で構成された光電変換層２４に、アルカリ金属、特にＮａが、拡散されると光電変換効率が高くなることが一般に知られている。アルカリ供給法は、特に限定されるものではなく、光電変換層２４（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２層）を形成する前、形成中、または形成後に添加する方法等を用いることができる。アルカリ供給材料としては、ＮａＯ２、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＣｌ、ＮａＦ、モリブデン酸ナトリウム塩等、アルカリ金属を含む化合物（アルカリ金属化合物を含む組成物）を主成分とするものが各種利用可能である。アルカリ供給法としては、例えば、本実施形態の太陽電池４０において、アルカリ供給層を絶縁基板４２と裏面電極層４４との間に形成する。
【００４１】
次に、太陽電池４０の製造方法について説明する。
太陽電池４０の構成は、取出し電極３０の構成以外、カルコパイライト型半導体を用いた公知の集積型の太陽電池と同様の構成である。このため、その製造方法についても、取出し電極３０の以外は、公知の集積型の太陽電池の製造方法により製造することができる。取出し電極３０は、上述のように、超音波を発振する半田ごて、または導電性樹脂テープを用いて設けることができる。
【００４２】
本実施形態の太陽電池４０は、上述のように第１の実施形態の太陽電池１０に比して太陽光Ｌを受ける方向が異なる点、以外は同様の構成である。このため、本実施形態の太陽電池４０も、第１の実施形態の太陽電池１０と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、光電変換層２４は、第１の実施形態のｐ層、ｉ層およびｎ層の半導体薄膜を用いたもの、第２の実施形態のカルコパイライト型半導体を用いたものに限定されるものではない。例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＣｄＴｅ等のＩＩ−ＶＩ化合物を用いることでき、これ以外に有機光電変換材料を用いることができる。
第１の実施形態の光電変換層２４をカルコパイライト型半導体で構成してもよく、第２の実施形態の光電変換層２４をｐ層、ｉ層およびｎ層の半導体薄膜で構成してもよいことはもちろんである。
【００４４】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の太陽電池について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４５】
１０、４０、１００  太陽電池
１２  光電変換セル
２０、４２  絶縁基板
２２  透明導電層
２４  光電変換層
２６  裏面電極層
３０  取出し電極
３２  導電層
４４  裏面電極層
４６  透明導電層
【図１】
2015153982.tif 000003
【図２】
2015153982.tif 000004
【図３】
2015153982.tif 000005
【図４】
2015153982.tif 000006