(57)【要約】【課題】透明電極の抵抗値が低く、且つ、回折格子効果を発揮できる程の微細なテクスチャー構造を有する太陽電池用基板と、それを用いた光電変換効率が高い太陽電池モジュールおよび太陽電池装置を提供すること。【解決手段】透明絶縁性基材と透明電極の間に、透光性絶縁樹脂を主成分とする回折格子層を設けること。前記透光性絶縁樹脂として、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上で、かつ、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂を主成分とした樹脂を用いること。【選択図】図１
2008147230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明絶縁性基材と、該透明絶縁性基材上に形成された、表面にテクスチャー構造を有する回折格子層からなる太陽電池用基板であって、
前記回折格子層が、透光性絶縁樹脂を主成分とすることを特徴とする太陽電池用基板。
【請求項２】
前記透光性絶縁樹脂が、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上で、かつ、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用基板。
【請求項３】
前記透明絶縁性基材が、化学強化ガラスまたは物理強化ガラスであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の太陽電池用基板。
【請求項４】
前記透明絶縁性基材が、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上の、単独のプラスチックフィルムまたは積層プラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池用基板。
【請求項５】
前記回折格子層が、ハニカム構造であり、該ハニカム構造を構成する単セルの一辺の長さ（図１のＬ）が、１００〜１００００ｎｍであり、
セル隔壁厚さ（図１のＷ）が１０〜３００ｎｍであり、
セル隔壁高さ（図１のＨ）とセル隔壁厚さ（図１のＷ）の比が、１／８〜５／４の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用基板。
【請求項６】
前記回折格子層が、凸部と凹部が周期的に２次元に配列した構造であり、前記回折格子の厚み方向から見た前記凸部の形状が円形であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用基板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池用基板の回折格子層上に透明電極が形成されていることを特徴とする太陽電池用基板。
【請求項８】
前記透明電極上に形成された太陽電池ユニットと、
該太陽電池ユニット上に形成された背面電極と、
を有する太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの光入射面を開口部とした光反射材で包囲したことを特徴とする太陽電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池ユニット外部（入射光側）に設置される太陽電池用基板に関するもので、更に詳しくは、太陽電池モジュールに入射した光を有効に発電に利用するためのテクスチャー構造を備えた太陽電池用基板に関するものある。
【０００２】
なお、本明細書に記載されている「テクスチャー」とは、電子顕微鏡で輪郭の確認できる「微細凹凸」の業界用語である。
また、本願明細書に記載されている「微晶質」には、部分的に非晶質を含む場合も含む。
また、本願明細書に記載されている「主成分」とは、構成する成分のうち、主たる成分のことを指し、具体的には、５０質量％以上を構成する成分を指す。
【背景技術】
【０００３】
太陽光を使用する太陽電池は、資源の枯渇（原油可採年数；約３０年、天然ガス可採年数；約４０年、ウラン可採年数；約４５年）が危惧されている化石燃料を使用しなくても良い発電システムとして注目されている。
【０００４】
太陽電池モジュールの構造としては、ガラスやプラスチック等から成る透明絶縁性基材上に、ＳｎＯ２やＩＴＯやＺｎＯからなる透明電極、光電変換機能を有する太陽電池ユニット層、ＡｇやＡｌ等からなる背面電極層がこの順序で積層された構造が周知となっている。
【０００５】
太陽電池ユニットの材料としては、１００〜２００℃程度の比較的低温で成膜できる非晶質シリコンが注目されている。
【０００６】
しかし、非晶質シリコンを材料とした太陽電池ユニットは、光電変換効率が低いという問題を抱えている。
【０００７】
光電変換効率を上昇させる試みとして、エッチング法にて透明電極表面にテクスチャー構造を形成し、太陽電池ユニットから散逸しようとする光を該テクスチャー構造にて太陽電池ユニットの中に封じ込め、かつ、太陽電池ユニットへの入射光をテクスチャー構造にて乱反射させ、太陽電池ユニット内における前記入射光の光路長を増加させる方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００８】
また、光電変換効率を上昇させる試みとして、サンドブラスト法にて透明絶縁性基材表面にテクスチャー構造を形成する方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【０００９】
【特許文献１】特開昭６１−２８８４７３号公報
【特許文献２】特開平１−２１９０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、エッチング法にて透明電極表面にテクスチャー構造を形成すると、透明電極にクラックが生じ、その結果、透明電極の抵抗値が高くなってしまう。
【００１１】
また、サンドブラスト法にて透明絶縁性基材表面にテクスチャー構造を形成しても、回折効果を発揮できる程の微細なテクスチャー構造が得られない。
【００１２】
本発明の課題は、透明電極の抵抗値が低く、且つ、回折格子効果を発揮できる程の微細なテクスチャー構造を有する太陽電池用基板と、それを用いた光電変換効率が高い太陽電池モジュールおよび太陽電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、透明絶縁性基材と、該透明絶縁性基材上に形成された、表面にテクスチャー構造を有する回折格子層からなる太陽電池用基板であって、
前記回折格子層が、透光性絶縁樹脂を主成分とすることを特徴とする太陽電池用基板である。
【００１４】
透明絶縁性基材は、太陽電池ユニットへの水分侵入の防止、紫外線の遮断の役割、および、太陽電池モジュールを外力から保護する役割を果たす。
【００１５】
回折格子層は、太陽電池ユニットへの入射光を乱反射させ、太陽電池ユニット内における前記入射光の光路長を増加させる役割、および、太陽電池ユニットから散逸しようとする光を該テクスチャー構造にて太陽電池ユニットの中に封じ込める役割を果たす。
【００１６】
透光性絶縁樹脂は、微細なテクスチャー構造を形成するための材料となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記透光性絶縁樹脂が、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上で、かつ、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用基板である。
【００１８】
電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂は、数十ｎｍレベルのテクスチャー層の微細加工を、容易にするという役割を有する。
【００１９】
電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）を２４０℃以上の範囲にすると、太陽電池ユニット形成工程における高温（１００〜２００℃程度）処理中に、樹脂のガラス転移は起こらない。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記透明絶縁性基材が、化学強化ガラスまたは物理強化ガラスであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の太陽電池用基板である。
【００２１】
化学強化ガラスまたは物理強化ガラスは、従来のソーダ石灰系ガラスと比べ小型軽量な太陽電池モジュールの保護材としての役割を果たす。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記透明絶縁性基材が、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上の、単独のプラスチックフィルムまたは積層プラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池用基板である。
【００２３】
プラスチックフィルムは、太陽電池モジュール保護材としての役割を果たすと共に、ロールｔｏロール法での大量生産を容易にするという役割を果たしている。
【００２４】
プラスチックフィルムのガラス転移点（Ｔｇ）を２４０℃以上の範囲にすると、太陽電池ユニット形成工程における高温（１００〜２００℃程度）処理中に、プラスチックフィルムのガラス転移は起こらない。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、前記回折格子層が、ハニカム構造であり、該ハニカム構造を構成する単セルの一辺の長さ（図１のＬ）が、１００〜１００００ｎｍであり、
セル隔壁厚さ（図１のＷ）が１０〜３００ｎｍであり、
セル隔壁高さ（図１のＨ）とセル隔壁厚さ（図１のＷ）の比が、１／８〜５／４の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用基板である。
【００２６】
この範囲にすると、太陽光全波長領域におけるエネルギー強度が最大となる５００ｎｍ付近の太陽光の、光電変換効率が最大になる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、前記回折格子層が、凸部と凹部が周期的に２次元に配列した構造であり、前記回折格子の厚み方向から見た前記凸部の形状が円形であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用基板である。
【００２８】
回折格子層をこのようにすると、太陽光全波長領域におけるエネルギー強度が最大となる５００ｎｍ付近の太陽光の、光電変換効率が最大になる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池用基板の回折格子層上に透明電極が形成されていることを特徴とする太陽電池用基板である。
【００３０】
透明電極は、太陽電池モジュールの電極の役割を果たす。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、前記透明電極上に形成された太陽電池ユニットと、
該太陽電池ユニット上に形成された背面電極と、
を有する太陽電池モジュールである。
【００３２】
太陽電池ユニットは、太陽電池モジュールに入射した光を電気に変換する役割を果たす。
【００３３】
背面電極は、太陽電池モジュールの電極の役割を果たす。
【００３４】
請求項９に記載の発明は、前記太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの光入射面を開口部とした光反射材で包囲したことを特徴とする太陽電池装置である。
【００３５】
光反射材は、太陽電池モジュールから漏洩する光を、光反射材表面で反射させ太陽電池モジュールへ再入射させる役割を果たす。
【発明の効果】
【００３６】
請求項１に記載の発明は、透明絶縁性基材と、該透明絶縁性基材上に形成された、表面にテクスチャー構造を有する回折格子層からなる太陽電池用基板であって、
前記回折格子層が、透光性絶縁樹脂を主成分とすることを特徴とする太陽電池用基板である。
【００３７】
透明絶縁性基材と透明電極の間に、透光性絶縁樹脂を主成分とする回折格子層を設けることにより、透明電極の抵抗値が低く、且つ、回折効果を発揮できる程の微細なテクスチャー構造を有する太陽電池用基板を得ることができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明は、前記透光性絶縁樹脂が、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上で、かつ、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用基板である。
【００３９】
前記テクスチャー層の材料として、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂を用いることにより、テクスチャー層を微細化することができ、よって、小型軽量化した太陽電池用基板を得ることができる。
【００４０】
請求項３に記載の発明は、前記透明絶縁性基材が、化学強化ガラスまたは物理強化ガラスであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の太陽電池用基板である。
【００４１】
透明基材を、化学強化ガラスまたは物理強化ガラスとすることにより、太陽電池モジュールを小型軽量化することができる。
【００４２】
請求項４に記載の発明は、前記透明絶縁性基材が、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上の、単独のプラスチックフィルムまたは積層プラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池用基板である。
【００４３】
このようにすることにより、太陽電池モジュールを小型軽量化することができ、また、生産性に優れたロールｔｏロール法を用いることができ、結果、製造コスト高を招く事なく小型軽量化した太陽電池用基板を得ることができる。
【００４４】
請求項５に記載の発明は、前記回折格子層が、ハニカム構造であり、該ハニカム構造を構成する単セルの一辺の長さ（図１のＬ）が、１００〜１００００ｎｍであり、
セル隔壁厚さ（図１のＷ）が１０〜３００ｎｍであり、
セル隔壁高さ（図１のＨ）とセル隔壁厚さ（図１のＷ）の比が、１／８〜５／４の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用基板である。
【００４５】
回折格子層をこのようにすることにより、光電変換効率の良い太陽電池モジュールを得ることができる。
【００４６】
請求項６に記載の発明は、前記回折格子層が、凸部と凹部が周期的に２次元に配列した構造であり、前記回折格子の厚み方向から見た前記凸部の形状が円形であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用基板である。
【００４７】
回折格子層をこのようにすることにより、光電変換効率の良い太陽電池モジュールを得ることができる。
【００４８】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池用基板の回折格子層上に透明電極が形成されていることを特徴とする太陽電池用基板である。
【００４９】
透明電極を形成することにより、太陽電池モジュールの構成部品として用いることができる。
【００５０】
請求項８に記載の発明は、前記透明電極上に形成された太陽電池ユニットと、
該太陽電池ユニット上に形成された背面電極と、
を有する太陽電池モジュールである。
【００５１】
太陽電池用基板の透明電極上に太陽電池ユニット、背面電極をこの順に形成することにより、光電変換効率が高い太陽電池を得る事ができる。
【００５２】
請求項９に記載の発明は、前記太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの光入射面を開口部とした光反射材で包囲したことを特徴とする太陽電池装置である。
【００５３】
太陽電池モジュールを光反射材で包囲することにより、光電変換効率が高い太陽電池モジュールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の図２、図３、図４、および、図５を基に、本発明の太陽電池用基板、太陽電池モジュール、および、太陽電池装置の製造方法を説明する。
【００５５】
（回折格子形状転写スタンパの作製）
まず、スタンパ用基板１００上に、フォトレジスト２００を塗布する。（図３（ａ）参照）
【００５６】
スタンパ用基板１００として使用することができる材料は、寸法安定性および低熱膨張性を有していれば、不透明もしくは透明のいずれであっても良く、例えば、アルミニウム、ガラス、水晶、銅、真鍮、鋼、マグネシウム、カドミウム、銀、金、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、および、ポリカーボネート、若しくは、上記材料からなる複合材料を用いることができ、光学用部品製造工程中に化学的不活性、かつ、安価という観点から、ガラスが好ましい。
【００５７】
フォトレジスト２００として使用することができる材料は、電離放射線で露光することにより架橋もしくは高分子量のポリマーを形成し、かつ、溶媒への溶解性が減少する組成物であれば特に限定されないが、解像度の観点から、ナフトキノンジアジド−ノボラツク系ポジ型レジストが好ましい。
【００５８】
スタンパ用基板１００として使用することができる材料は、寸法安定性および低熱膨張性を有していれば、不透明もしくは透明のいずれであっても良く、例えば、アルミニウム、ガラス、水晶、銅、真鍮、鋼、マグネシウム、カドミウム、銀、金、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、および、ポリカーボネート、若しくは、上記材料からなる複合材料を用いることができ、光学用部品製造工程中、化学的不活性という観点から、ガラスが好ましい。
【００５９】
フォトレジスト２００として使用することができる材料は、電離放射線で露光することにより架橋もしくは高分子量のポリマーを形成し、かつ、溶媒への溶解性が減少する組成物であれば特に限定されないが、解像度の観点から、ナフトキノンジアジド−ノボラツク系ポジ型レジストが好ましい。
【００６０】
ナフトキノンジアジド−ノボラツク系ポジ型レジスト（フォトレジスト２００）とガラス板（スタンパ用基板１００）との密着性を向上させるため、ガラス板（スタンパ用基板１００）表面にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）によりベーパー処理を施しても良い。
【００６１】
スタンパ用基板１００上へのフォトレジスト２００の塗布方法としては、ロールコート法、カーテンフローコート法、スクリーン印刷法、スプレーコーター法、スピンコート法などを用いることができるが、ｎｍレベルのフォトレジスト２００薄膜の膜厚を均一にできるという観点から、スピンコート法が好ましい。
【００６２】
次に、活性線および光学系マスクを用いて、回折限界にてフォトレジスト２００を露光することにより、ポジ型のフォトレジスト２００を可溶化処理する。（図３（ｂ）参照）
【００６３】
活性線の光源としては、ＨｅＣｄレーザー、エキシマレーザー、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、アーク灯、キセノンランプ、Ｘ線、電子線等を用いることができるが、フォトレジスト２００としてナフトキノンジアジド−ノボラツク系ポジ型レジストを用いた場合は、解像度の観点から、ＨｅＣｄレーザーが好ましい。
【００６４】
露光方法としては、光学系マスクをフォトレジスト２００上に密着させた後に活性線を照射する方法の他、縮小投影露光装置またはミラー式投影露光装置等を使用する方法を用いることができるが、解像度の観点から、光学系マスクをフォトレジスト２００上に密着させた後に活性線を照射する方法が好ましい。
【００６５】
次に、現像液を用いて、可溶化処理したフォトレジスト２００´を除去（現像）する。（図３（ｃ）参照）
【００６６】
現像液としては、ケイ酸ナトリウム系、燐酸ナトリウム系あるいはこれらの緩衝液や水酸化第４アルキルアンモニウム等のアルカリ溶液を用いることができ、中でも、現像カブリが起こり難いテトラメチルアンモニウム水溶液が好ましい。
【００６７】
除去（現像）方法としては、スプレー法や浸漬法を用いることができるが、連続生産性の観点からスプレー法が好ましい。
【００６８】
現像液には現像均一性を上げるため界面活性剤を添加しても良い。
添加する界面活性剤としては、現像阻害効果が少なく、現像液（アルカリ溶液）との相性の良いアニオン界面活性剤（例えば、Ｎ−アシルアミノ酸およびその塩、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリルスルホン酸塩など）を用いることができる。
【００６９】
上記アニオン界面活性剤の中でも、現像液との相溶性や安定性などの観点から分子量が比較的大きく浸透性が高い、アルキルスルホカルボン酸塩が好ましい。
【００７０】
次に、フォトレジスト２００´´上に導電化層３００を形成する。（図３（ｄ）参照）
【００７１】
導電化層３００の材料としては、ニッケルや銀を用いることができるが、コストの観点から、ニッケルが好ましい。
【００７２】
形成方法としては、無電解めっき法およびスパッタ法を用いることができるが、フォトレジスト２００´´と導電化層３００の密着性の観点から、スパッタ法が好ましい。
【００７３】
次に、導電化層３００を電極にして、電鋳法を用いて、導電化層３００上に金属層４００を形成する。（図３（ｅ）参照）
【００７４】
金属層４００の材料としては、ニッケルや銅を用いることができるが、光学用部品製造工程中の寸法安定性という観点から、ニッケルが好ましい。
【００７５】
次に、スタンパ用基板１００およびフォトレジスト２００´´を剥離することにより、スタンパ５００を得る。（図３（ｆ）参照）
【００７６】
（太陽電池用基板の作製）
次に、透明基材１の一方の面に回折格子前駆層２を積層する。（図４（ａ）参照）
【００７７】
透明基材１の材料としては、ガラス転移点が２４０℃以上の単独のプラスチックフィルムまたは積層プラスチックフィルム、化学強化ガラスまたは物理強化ガラスなどを用いることができる。
【００７８】
ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上のプラスチックフィルムの材料としては、ポリイミド樹脂（ガラス転移点（Ｔｇ）；約２６０℃）やアラミド樹脂（ガラス転移点（Ｔｇ）；約３５５℃）を用いることができるが、透明性の観点から、ポリイミド樹脂が好ましい。
【００７９】
化学強化ガラスとしては、ソーダガラス、石灰ガラスおよびケイ酸ガラス等に化学強化処理（硝酸塩、硫酸塩等のアルカリ塩を加熱溶融し、溶融液中に被処理ガラスを数時間から数十時間程度浸漬する処理）を施した物を用いることができるが、機械的強度が高いという観点から、アルミナケイ酸ガラスに化学強化処理を施した物が好ましい。
【００８０】
アルミナケイ酸ガラスとしては、Ａｌ２Ｏ３含有量が１０ｗｔ％以上である物が好ましく、１５〜３０ｗｔ％のＡ１２Ｏ３を含有する物であれば更に好ましい。
【００８１】
物理強化ガラスとしては、ソーダガラス、石灰ガラスおよびケイ酸ガラス等に物理強化処理（風冷または液冷処理）を施した物を用いることができるが、機械的強度が高いという観点から、アルミナケイ酸ガラスに物理強化処理を施した物が好ましい。
【００８２】
アルミナケイ酸ガラスとしては、Ａｌ２Ｏ３含有量が１０ｗｔ％以上である物が好ましく、１５〜３０ｗｔ％のＡ１２Ｏ３を含有する物であれば更に好ましい。
【００８３】
回折格子前駆層２の材料としては、ガラス転移点（Ｔｇ）が２４０℃以上で、かつ、透明性を有する電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂またはキャスト樹脂を用いることができるが、回折格子層形成に際して透明基材１に熱負荷を掛けなくて済むという観点から、電離放射線硬化型樹脂が好ましい。
【００８４】
電離放射線硬化型樹脂としては、電離放射線照射により硬化する樹脂であれば特に制限はないが、例えば、γ線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂を用いることができ、硬化による体積収縮が極めて少ないという観点から、紫外線硬化型樹脂が好ましい。
【００８５】
紫外線硬化型樹脂としては、ポリイミド樹脂（ガラス転移点（Ｔｇ）；約２６０℃）やアラミド樹脂（ガラス転移点（Ｔｇ）；約３５５℃）のプレポリマーに、粘度あるいは架橋密度を調整するための多官能または単官能のモノマー、光反応開始剤および増感剤を添加した樹脂を用いることができる。
【００８６】
熱硬化型樹脂としては、ポリイミド樹脂（ガラス転移点（Ｔｇ）；約２６０℃）やアラミド樹脂（ガラス転移点（Ｔｇ）；約３５５℃）を主成分として、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、または、重合促進剤を添加した樹脂を用いることができるが、硬化温度が低いという観点から、ポリイミド樹脂を主成分とした樹脂が好ましい。
【００８７】
キャスト樹脂としては、１つ以上の脂肪族イソシアネートプレポリマーと、１つ以上のポリエーテルポリオールとを含む反応性混合樹脂を主成分として、（透明基材１と回折格子層２との接着を促進するための）接着促進剤、硬化反応促進用触媒を添加した樹脂を用いることができる。
【００８８】
接着促進剤としては、シラン、アミノシラン等を用いることができるが、接着反応速度が速いという観点から、アミノシランが好ましい。
【００８９】
硬化反応促進用触媒としては、ジブチル錫ジラウレートを用いる事ができる。
【００９０】
回折格子前駆層２の積層方法としては、（例えば、回折格子前駆層２の材料として紫外線硬化型樹脂（電離放射線硬化型ポリイミド樹脂）を用いた場合）溶剤を用いて紫外線硬化型ポリイミド樹脂を希釈したペーストを生成し、該ペーストをダイコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法、バーコート法、グラビアコート法、ディップコート法によって透明基材１上に塗工し、その後、乾燥する方法を用いることがきるが、該ペースト（高価）使用量歩留の観点から、ディップコート法が好ましい。
【００９１】
溶剤としては、沸点が適当である有機溶剤であれば特に限定されず、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンを用いることができるが、例えば、紫外線硬化型ポリイミド樹脂を溶解する場合は、溶解性の観点から、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）が好ましい。
【００９２】
次に、回折格子前駆層２にスタンパ５００を押圧し、回折格子パターン２´を形成する。（図４（ｂ）参照）
【００９３】
次に、回折格子パターン２´を硬化させることにより、回折格子層２´´を形成する。（図４（ｃ）参照）
【００９４】
硬化させる方法としては、加熱する方法、および、γ線照射、紫外線照射、電子線照射などの電離放射線を照射する方法を、（回折格子パターン２´構成樹脂を考慮したうえで選択し）用いることができる。
【００９５】
紫外線を照射する場合、カーボンアーク、メタルハライドランプ、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯などを用い、１００〜３８０ｎｍの波長領域で紫外線を照射するのが好ましいが、（ｎｍレベルの微細パターンを有する回折格子層を短時間に安価に製造できるという観点から）、２００〜３００ｎｍの波長領域で紫外線を照射するのが更に好ましい。
【００９６】
電子線を照射する場合、ダイナミトロン型、直線型、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、高周波型などの各種電子線加速器等を用い、１００ｎｍ以下の波長領域で電子線を照射するのが好ましいが、（ｎｍレベルの微細パターンを有するストラクチャー層を短時間に安価に製造できるという観点から）、５０ｎｍ以下の波長領域で電子線を照射するのが更に好ましい。
【００９７】
電離放射線を照射する方法を用いる場合、スタンパ５００の逆側から電離放射線を照射する。
【００９８】
次に、スタンパ５００を除去する。（図４（ｄ）参照）
【００９９】
次に、回折格子層２´´上に、透明電極３を形成する。（図５（ａ）参照）
【０１００】
透明電極３の材料としては、良導体であって、かつ、太陽や白色蛍光灯等からの光を太陽電池ユニット内に効率よく吸収させるために光の透過率が７０％以上である透明性を有する物であれば特に制限は無く、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）（酸化インジウムスズ）、ＣｄＯ、化学式ＺｎＯｘ（０．８≦ｘ＜１）、ＳｎＯ２およびＣｄ２ＳｎＯ４等の金属酸化物や、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属を極めて薄く半透明状に成膜した金属薄膜等を用いることができるが、低抵抗かつ透明性が高いという観点から、ＩＴＯが好ましい。
【０１０１】
透明電極３の厚さは、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲から選択することができるが、２０〜２００ｎｍが好ましい。
【０１０２】
透明電極３の厚さが、２００ｎｍを超えると、特に、３００ｎｍを超えると、透明電極６にクラック等が入りやすくなる。
【０１０３】
また、透明電極３の厚さが、２０ｎｍ未満であると、特に、１０ｎｍ未満であると、透明電極３が連続皮膜と成らず（島状となり）、良好な導電性（表面抵抗が１０３Ω／□以下）を示さないことが懸念される。
【０１０４】
透明電極３の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、および、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＤＣマグネトロンスパッタ法などを用いることができるが、成膜速度が速いという観点から、ＤＣマグネトロンスパッタ法が好ましい。
【０１０５】
（太陽電池モジュールの作製）
まず、透明電極３上に太陽電池ユニット４を形成する。（図５（ｂ）参照）
【０１０６】
ｐ層の厚さは、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲から選択することができるが、ピンホールレスおよび低コストの観点から、４〜６ｎｍが好ましい。
【０１０７】
ｉ層の厚さは、２８０ｎｍ〜３２０ｎｍの範囲から選択することができるが、２９０〜３１０ｎｍが好ましい。
【０１０８】
ｎ層の厚さは、３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲から選択することができるが、４０〜６０ｎｍが好ましい。
【０１０９】
太陽電池ユニット４の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、および、ＰＣＶＤ（プラズマＣＶＤ）法を用いることができるが、成膜速度が速いという観点から、ＰＣＶＤ法が好ましい。
【０１１０】
最後に、太陽電池ユニット４上に背面電極５を積層することにより、太陽電池モジュールを得る。（図５（ｃ）参照）
【０１１１】
背面電極５の材料としては、光反射率が高い良導体であれば特に限定されず、例えば、銀、銅、アルミニウムを用いることができるが、太陽電池ユニット４を透過した長波長（波長６００ｎｍ程度）の光の反射率が高いという観点から、銀が好ましい。
【０１１２】
背面電極５の積層方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法を用いることができるが、表面鏡面性（平滑性）に優れた背面電極５が形成できるという観点から、スパッタ法が好ましい。
【０１１３】
背面電極５の厚さは、２２０ｎｍ〜３３０ｎｍの範囲から選択することができるが、２４０〜３１０ｎｍが好ましい。
【実施例】
【０１１４】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【０１１５】
また、下記実施例にて作製された太陽電池の評価（測定）は、ＪＩＳ  Ｃ８９３４に基づき、模擬太陽光（スペクトル：ＡＭ１．５、照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ２）を用いて、照射温度：２５℃の条件下で実施した。
【０１１６】
＜実施例１＞
（回折格子形状転写スタンパの作製）
まず、ガラス板（コーニング社製、１７３７（商品名））表面を島田理化社製の自動洗浄装置で洗浄し、その後、このガラス板をベーパーオーブン内にて、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）（東京応化工業社製、ＯＡＰ（商品名））蒸気を用いて、９０℃下において２分間ベーパー処理を行った。
【０１１７】
次に、フォトレジスト（ポジ型フォトレジスト）（東京応化工業社製、ＯＦＰＲ−８００（商品名））を、湯浅社製のスピンコーターを用いて、前記ガラス板のベーパー処理面上に、４０００ｒｐｍ３０秒間のスピンコート条件にて、膜厚が３±１μｍの範囲になるように塗布し、その後、ＤＡＩＴＯＲＯＮ社製のクリーンオーブン内で９０℃下において５０分間プリベークした。
【０１１８】
次に、レーザー干渉露光装置を用いて、回折格子層を形成する為のパターンを有する光学系マスク（ＮＡ（開口数）０．９０）を介して、前記プリベークしたフォトレジストに、三方向より入射角度４０度にて波長４４２ｎｍのＨｅＣｄレーザーを照射することにより、露光した。
【０１１９】
次に、０．３％のテトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、２５℃下において６０秒間現像処理を行い、その後、超純水でリンス処理を２５秒間行い、その後、乾燥した。
【０１２０】
次に、ＤＣ平行平板型マグネトロンスパッタリング装置（Ｖａ−ｒｉａｎ社製、ＸＭ−８（商品名））内において、スパッタリングターゲットとしてＮｉターゲット、スパッタガスとして圧力０．３ＰａのＡｒガスを用いて、初期真空度５×１０−３Ｐａにて、ＲＦパワー３００Ｗの条件で、Ｎｉをスパッタすることにより、フォトレジスト上に厚さが６００ÅのＮｉ導電化層を形成した。
【０１２１】
次に、以下の様なＮｉ鍍金液を生成した。
スルファルミ酸ニッケル・４水塩・・・５００ｇ／Ｌ
硼酸・・・・・・・・・・・・・・・・３７ｇ／Ｌ
ｐＨ・・・・・・・・・・・・・・・・３．８
【０１２２】
次に、４０℃に保温した上記Ｎｉ鍍金液に、前記Ｎｉ導電化層を浸漬し、通電電流時間積分値３００ＡＨの条件にて鍍金を行うことにより、前記Ｎｉ導電化層上に厚さ３００μｍのニッケル鍍金膜を形成した。
【０１２３】
最後に、ガラス板（回折格子形状転写スタンパ用基板）およびフォトレジストを剥離することにより、回折格子形状転写スタンパ５００を得た。
【０１２４】
（太陽電池用基板の作製）
まず、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いて、紫外線硬化型ポリイミドモノマーを固形分４５質量％に希釈したペーストを、ディップコート法を用いて、厚さ５０μｍのポリイミド樹脂フィルム（宇部興産社製（商品名；ユーピレツクスＳ））上に、膜厚３±１μｍになるように塗布し、その後、６０℃にて予備乾燥した。
【０１２５】
次に、塗布面に、１ＭＰａの圧力をかけて１分間前記回折格子形状転写スタンパを圧接した後、ポリイミド樹脂フィルム側から７５０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで波長２５０ｎｍの紫外線を照射して前記紫外線硬化型ポリイミド樹脂を硬化することにより回折格子層を形成し、その後、回折格子形成用スタンパを除去した。
【０１２６】
回折格子層を形成した太陽電池用基板と、ＩＴＯターゲットをＤＣマグネトロンスパッタ装置に装着し、成膜チャンバー内の温度を２５℃、アルゴン分圧を６×１０−３Ｔｏｒｒおよび酸素分圧を１×１０−４Ｔｏｒｒとし、放電パワー２００Ｗにて放電してＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、厚さ２８０ｎｍの透明電極を形成した。
【０１２７】
（太陽電池モジュールの作製）
次に、ヒーターに透明基材面が接触する様に、太陽電池用基板をプラズマＣＶＤ装置に装着し、その後、真空ポンプを用いて成膜室内の圧力が４×１０−７Ｔｏｒｒになるまで真空排気し、その後、ヒーターを用いて太陽電池基板を１９０±１℃に加熱した。
【０１２８】
次に、成膜室内へ、原料ガスとして、シラン（ＳｉＨ４）（１．２ｓｃｃｍ）、テトラメチルシラン（（ＣＨ３）４Ｓｉ）（２ｓｃｃｍ）、水素（Ｈ２）（６００ｓｃｃｍ）、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）（０．０２ｓｃｃｍ）を導入した。
【０１２９】
原料ガス導入後、圧力制御装置を用いて、成膜室内の圧力を１．０±０．１Ｔｏｒｒに制御した。
【０１３０】
次に、高周波電源からインピーダンス整合器を介して、放電電極に１００ＭＨｚ高周波電力を供給することによりプラズマを生成し、厚さ５ｎｍのｐ層を成膜した。
【０１３１】
次に、成膜室内の温度を１１０±１℃、圧力を５×１０−８Ｔｏｒｒとし、その後、原料ガスとして、シラン（ＳｉＨ４）（１００ｓｃｃｍ）を成膜室内に導入した。
【０１３２】
原料ガス導入後、圧力制御装置を用いて、成膜室内の圧力を７５±１ｍＴｏｒｒに制御した。
【０１３３】
次に、高周波電源からインピーダンス整合器を介して、放電電極に１００ＭＨｚ高周波電力を供給することによりプラズマを生成し、厚さ３００ｎｍのｉ層を成膜した。
【０１３４】
次に、製膜室内の温度を１８０±１℃、圧力を６．８×１０−９Ｔｏｒｒとし、その後、原料ガスとして、シラン（ＳｉＨ４）（１００ｓｃｃｍ）、水素（Ｈ２）（１６００ｓｃｃｍ）、ＰＨ３（６７ｓｃｃｍ）を成膜室内に導入した。
【０１３５】
原料ガス導入後、圧力制御装置を用いて、成膜室内の圧力を７５±１ｍＴｏｒｒに制御した。
【０１３６】
次に、高周波電源からインピーダンス整合器を介して、放電電極に１００ＭＨｚ高周波電力を供給することによりプラズマを生成し、厚さ５０±１ｎｍのｎ層を成膜した。
【０１３７】
最後に、ｎ層を成膜した基板とＡｇターゲットをマグネトロンスパッタ装置に装着し、成膜チャンバー内の温度を２５℃、圧力を２ｍＴｏｒｒとし、放電パワー２００ＷでＲＦ放電してＡｇターゲットをスパッタすることにより、厚さ２８０ｎｍの背面電極を形成することにより、太陽電池モジュールを得た。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明の、太陽電池用基板、太陽電池モジュール、太陽電池装置は、カメラ、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ナビゲーションシステム、ポータブル音楽再生プレーヤーなどの携帯型小型電気機器、および、電気自動車、自動販売機、宇宙船などの電源に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の太陽電池用基板のハニカム構造の寸法を説明するための図である。
【図２】本発明の太陽電池用基板の回折格子層を、太陽電池用基板の厚さ方向から見た断面図である。
【図３】本発明の太陽電池用基板の作製に用いるスタンパの製造方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の太陽電池用基板の製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の太陽電池用基板および太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明の太陽電池装置の模式図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１・・・・・・・透明絶縁性基材
２・・・・・・・回折格子前駆層
２´・・・・・・回折格子パターン
２´´・・・・・回折格子層
３・・・・・・・透明電極
４・・・・・・・太陽電池ユニット
５・・・・・・・背面電極
６・・・・・・・光反射材
１００・・・・・スタンパ用基板
２００・・・・・フォトレジスト
２００´・・・・可溶化処理したフォトレジスト
２００´´・・・フォトレジスト
３００・・・・・導電化層
４００・・・・・金属層
５００・・・・・回折格子形状転写スタンパ
【図１】
2008147230.tif 000003
【図２】
2008147230.tif 000004
【図３】
2008147230.tif 000005
【図４】
2008147230.tif 000006
【図５】
2008147230.tif 000007
【図６】
2008147230.tif 000008