(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下である接着剤を使用して、プラスチックフィルムを保持治具に貼り付ける工程と、
前記保持治具に貼り付けられた前記プラスチックフィルムに太陽電池素子を形成する工程と、を含み、
前記ガスが脂肪族炭化水素、脂肪族アルコールおよびアクリル酸エステルを含むと共に、前記接着剤がアクリル化合物を含み、
前記太陽電池素子を形成する工程が、熱の発生を伴う成膜処理を含む
ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記熱の発生を伴う成膜処理は、化学蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition ）法による成膜処理である
ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤を準備するための前駆接着剤を使用し、前記ガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下となるように前記前駆接着剤を加熱することにより、前記接着剤を準備する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
２００℃×１２０分間の加熱条件で前記前駆接着剤を加熱する
ことを特徴とする請求項３記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記太陽電池素子を形成する工程が、導電膜を形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記太陽電池素子を形成する工程が、ＣＶＤ法を使用して半導体膜を形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記太陽電池素子を形成する工程が、スクリーン印刷法を使用してパターン膜を形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記太陽電池素子を形成する工程が、レーザを使用して被パターニング膜をパターニングする工程を含む
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルムを保持治具に保持させる太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器のモバイル化およびウェアラブル化に伴い、電子部品の小型化およびフレキシブル化が望まれている。そこで、このような技術的要請に答えるために、例えば、電子部品の主要部である電子デバイスを形成するために使用される基体の材質が、セラミックス基板、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）基板およびガラス基板などに代表される剛性を有する材料から、プラスチックフィルムなどに代表される可撓性を有する材料に移行されるようになっている。上記した技術的要請を伴う電子部品としては、例えば、時計に内蔵される小型の太陽電池などが挙げられる。この他、上記した電子部品としては、例えば、可撓性の基体を使用しているために割れにくく、曲げられ、かつ任意の形状となるように加工可能なことから携帯性の観点において利点が得られるため、その利点を利用してアクティブディスプレイの開発も進められている。
【０００３】
電子部品を製造するために可撓性の基体（例えばプラスチックフィルム）を使用する場合には、例えば、そのプラスチックフィルムの取り扱いに関して、以下の２つの観点において問題が生じる。すなわち、第１に、プラスチックフィルムは一般的に剛性が低く、かつ熱膨張係数が大きいため、電子部品の製造工程中において各種プロセス時（例えば成膜処理時）に熱（具体的にはヒートサイクル）が生じると、その熱の影響を受けてプラスチックフィルムが熱的に変形し、すなわちプラスチックフィルムが収縮したり、あるいは反ってしまう。プラスチックフィルムが熱的に変形すると、そのプラスチックフィルムの寸法が変化してしまうため、電子部品の寸法精度を制御することが困難になる。また、第２に、プラスチックフィルムは一般的に薄くて撓みやすいため、電子部品の製造工程中において外力が加わると、その外力の影響を受けてプラスチックフィルムが物理的に変形し、すなわちプラスチックフィルムが折れたり、皺を含んでしまう。プラスチックフィルムが物理的に変形しやすいと、そのままではプラスチックフィルムを製造工程上において搬送させられないため、電子部品の自動製造ラインにプラスチックフィルムを投入することが困難になる。
【０００４】
上記した問題点を考慮して、従来より、プラスチックフィルムの取り扱いを向上させるために、いくつかの技術が提案されている。具体的には、例えば、電子部品の製造工程において、接着テープを使用してプラスチックフィルムを保持枠に貼り付けることにより、そのプラスチックフィルムを保持枠に保持させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術では、特に、保持枠の熱的変形を抑制してプラスチックフィルムを安定に保持させるために、１０ｐｐｍ／℃未満の熱膨張係数を有する保持枠を使用している。
【特許文献１】特開２００２−１００７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プラスチックフィルム上に電子デバイスを形成することにより電子部品を製造する場合には、当然ながら、そのプラスチックフィルムを使用した場合においても、セラミックス基板等を使用した場合と同程度に電子部品の性能を確保する必要がある。しかしながら、従来の電子部品の製造方法では、上記したように、接着テープを使用してプラスチックフィルムを保持枠に貼り付けることにより、その保持枠を使用してプラスチックフィルムを安定に保持し得る一方で、プラスチックフィルムを保持枠に保持させるために接着剤を使用しているため、その接着剤の存在に起因して電子部品の性能が劣化しやすいという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、太陽電池の性能を向上させることが可能な太陽電池の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下である接着剤を使用して、プラスチックフィルムを保持治具に貼り付ける工程と、保持治具に貼り付けられたプラスチックフィルムに太陽電池素子を形成する工程とを含み、ガスが脂肪族炭化水素、脂肪族アルコールおよびアクリル酸エステルを含むと共に、接着剤がアクリル化合物を含み、太陽電池素子を形成する工程が熱の発生を伴う成膜処理を含むようにしたものである。
【０００９】
本発明に係る太陽電池の製造方法では、適正なガス放出特性を有する接着剤を使用しているため、保持治具により保持された状態でプラスチックフィルムが太陽電池素子の形成工程に投入され、その形成工程中において熱の発生を伴う処理（例えばプラズマＣＶＤに代表される成膜処理等）がプラスチックフィルムに施されたとしても、その熱の影響を受けて接着剤から放出される不要なガス、すなわち太陽電池の性能に悪影響を与えるガスの放出量が抑えられる。これにより、適正なガス放出特性を有していない接着剤を使用してプラスチックフィルムが保持治具に保持させられたために、その接着剤から放出された不要なガスに起因して太陽電池の性能が劣化しやすい場合とは異なり、太陽電池の性能が劣化しにくくなる。なお、上記した「ガスクロマトグラフ質量分析」とは、厳密には、ダイナミックヘッドスペース−ガスクロマトグラフ−質量分析（ＨＳ−ＧＣ−ＭＳ；Head Space-Gas Chromatograph-Mass Spectrometry）である。このダイナミックＨＳ−ＧＣ−ＭＳは、パージアンドトラップ−ガスクロマトグラフ−質量分析（Ｐ＆Ｔ−ＧＣ−ＭＳ；Purge＆Trap-Gas Chromatograph-Mass Spectrometry ）と呼ばれる場合もある。
【００１２】
本発明に係る太陽電池の製造方法では、熱の発生を伴う成膜処理がＣＶＤ法による成膜処理でもよい。また、接着剤を準備するための前駆接着剤を使用し、上記したガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下となるように前駆接着剤を加熱することにより接着剤を準備するようにしてもよく、この場合には２００℃×１２０分間の加熱条件で前駆接着剤を加熱するのが好ましい。なお、上記した「脂肪族炭化水素」とは、炭素および水素から構成された純粋な化合物（炭素および水素以外の元素を含まない化合物）に限らず、炭化水素骨格の一部が置換されている化合物や、炭化水素骨格に他の骨格が導入されて誘導体を構成している化合物も含む意味である。もちろん、「脂肪族炭化水素」に関して上記した定義（置換化合物や誘導体化合物を含む旨）は、他の「脂肪族アルコール」や「アクリル酸エステル」に関しても同様である。
【００１３】
本発明に係る太陽電池の製造方法では、太陽電池素子を形成する工程が、導電膜を形成する工程を含むようにしてもよいし、ＣＶＤ法を使用して半導体膜を形成する工程を含むようにしてもよいし、スクリーン印刷法を使用してパターン膜を形成する工程を含むようにしてもよいし、レーザを使用して被パターニング膜をパターニングする工程を含むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る太陽電池の製造方法によれば、１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガス（脂肪族炭化水素、脂肪族アルコールおよびアクリル酸エステルを含む）の総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下であるような適正なガス放出特性を有する接着剤（アクリル化合物を含む）を使用して、プラスチックフィルムを保持治具に貼り付けている。また、保持治具に貼り付けられたプラスチックフィルムに太陽電池素子を形成している（熱の発生を伴う成膜処理を含む）。これにより、太陽電池の性能に悪影響を与えるガスの放出量が抑えられるため、その不要なガスに起因して太陽電池の性能が劣化しにくくなる。したがって、太陽電池の性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施の形態に係る基体の保持方法について説明する。図１は基体の保持方法の流れを説明するためのものであり、図２〜図４は基体の保持手順を説明するためのものである。
【００１８】
本実施の形態に係る基体の保持方法は、例えば、プラスチックフィルムに代表される可撓性の基体を保持治具に保持させる方法であり、太陽電池に代表される電子部品の製造方法に適用されるものである。
【００１９】
この基体の保持方法に関する一例として、可撓性の基体としてプラスチックフィルム１を使用する場合には、まず、図２に示したように、保持治具としての保持枠１０を準備する（図１；ステップＳ１０１）。
【００２０】
プラスチックフィルム１は、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ；Polyethylene Naphthalate）により構成されており、ロール状に巻き取られたＰＥＮフィルムが任意の寸法角となるようにシート状に切断されたものである。特に、プラスチックフィルム１としては、例えば、後述するように、保持枠１０により保持された状態で熱の影響を受けた際に熱収縮して均一に張られることにより皺を含まないようにするために、熱収縮性を有しているものが好ましい。なお、プラスチックフィルム１の材質は必ずしもＰＥＮに限られるものではなく、自由に選定可能である。一例を挙げれば、ＰＥＮに代えて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethylene Terephthalate）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ；Polyether sulfone ）またはポリイミドなども使用可能である。
【００２１】
保持枠１０は、プラスチックフィルム１を保持して固定するための専用治具であり、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）−アルミニウム（Ａｌ）複合体などのセラミックス−金属複合材料により構成されている。この保持枠１０は、例えば、矩形状の開口１１が設けられた略矩形状の枠型構造を有しており、この開口１１の開口寸法は、プラスチックフィルム１の外径寸法よりも小さくなるように設計されている。特に、保持枠１０のうちの任意のコーナー部にはテーパ１２が設けられており、保持枠１０を取り扱う作業者はテーパ１２の位置に基づいて保持枠１０の向きを認識可能になっている。
【００２２】
保持枠１０を準備したのち、その保持枠１０にプラスチックフィルム１を貼り付けるための接着剤として、例えば、図３に示したように、両面貼付タイプの接着テープ２０を準備する（図１；ステップＳ１０２）。この接着テープ２０としては、適正なガス放出特性を有し、すなわち１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下であるものを準備する。この「ガス」とは、有機ガスまたは無機ガスを問わず、ガスクロマトグラフ質量分析を使用して検出可能なガスの総称である。なお、上記した「ガスクロマトグラフ質量分析」とは、厳密には、ダイナミックヘッドスペース−ガスクロマトグラフ−質量分析（ＨＳ−ＧＣ−ＭＳ；Head Space-Gas Chromatograph-Mass Spectrometry）である。このダイナミックＨＳ−ＧＣ−ＭＳは、パージアンドトラップ−ガスクロマトグラフ−質量分析（Ｐ＆Ｔ−ＧＣ−ＭＳ；Purge＆Trap-Gas Chromatograph-Mass Spectrometry ）と呼ばれる場合もある。
【００２３】
この接着テープ２０の準備手順は、例えば、以下の通りである。
【００２４】
すなわち、まず、接着テープ２０を準備するための前駆接着剤として、前駆接着テープ２０Ｚを準備する（図１；ステップＳ１０２１）。この前駆接着テープ２０Ｚは、プラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けるために使用するプレ接着剤であり、具体的には接着テープ２０に必要とされる適正なガス放出特性を有しておらず、すなわち１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下となる条件を満たしていないものである。この前駆接着テープ２０Ｚを準備する際には、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析において脂肪族炭化水素、脂肪族アルコールおよびアクリル酸エステルを含むガスが検出されるアクリル系（アクリル化合物を主成分とする）の接着テープを準備する。この「脂肪族炭化水素」とは、炭素および水素から構成された純粋な化合物（炭素および水素以外の元素を含まない化合物）に限らず、炭化水素骨格の一部が置換されている化合物や、炭化水素骨格に他の骨格が導入されて誘導体を構成している化合物も含む意味である。もちろん、「脂肪族炭化水素」に関して上記した定義（置換化合物や誘導体化合物を含む旨）は、他の「脂肪族アルコール」や「アクリル酸エステル」に関しても同様である。
【００２５】
続いて、例えば、図３に示したように、開口１１を四方から囲むように前駆接着テープ２０Ｚを保持枠１０に貼り付ける（図１；ステップＳ１０２２）。なお、前駆接着テープ２０Ｚを保持枠１０に貼り付ける際には、必ずしも開口１１を四方から囲むように貼り付ける必要はないが、後工程において接着テープ２０を使用してプラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けた場合に（図４参照）、そのプラスチックフィルム１に皺が生じることを防止する上では、開口１１を四方から囲むように貼り付けるのが好ましい。
【００２６】
最後に、例えばクリーンオーブンなどの加熱機器を使用して、１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下となるように前駆接着テープ２０Ｚを加熱する（図１；ステップＳ１０２３）。このときの加熱条件（加熱温度，加熱時間等）は、ガスの総計が上記した条件を満たす限りにおいて、自由に設定可能である。具体的には、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析を使用して前駆接着テープ２０Ｚの加熱条件とガスの総計との関係を事前に調べ、すなわち前駆接着テープ２０Ｚに関して１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下となるような加熱条件を事前に把握しておき、その加熱条件に基づいて前駆接着テープ２０Ｚを加熱する。これにより、適性なガス放出特性を有する接着テープ２０が準備される。
【００２７】
接着テープ２０を準備したのち、最後に、例えば、図４に示したように、接着テープ２０を使用してプラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付ける（図１；ステップＳ１０３）。このプラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付ける際には、例えば、先工程において開口１１を四方から囲むように貼り付けておいた接着テープ２０の全体を使用し、プラスチックフィルム１で開口１１を塞ぐようにする。これにより、接着テープ２０の接着力を利用してプラスチックフィルム１が保持枠１０に貼り付けられ、すなわち接着テープ２０を介してプラスチックフィルム１が保持枠１０に保持させられるため、基体の保持工程が完了する。
【００２８】
こののち、例えば、保持枠１０により保持された状態でプラスチックフィルム１が電子部品の製造工程に投入された場合に、その製造工程中において熱の発生を伴う処理（例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）に代表される成膜処理）がプラスチックフィルム１に施されると、その処理時に生じる熱の影響を受けてプラスチックフィルム１が熱収縮するため、その熱収縮に伴う張力を利用してプラスチックフィルム１が皺を含まないように均一に張られ、すなわちプラスチックフィルム１の表面が平坦化する。この際、プラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けるために使用している接着テープ２０が適性なガス放出特性を有しているため、上記した熱の影響を受けて接着テープ２０から放出される不要なガス、すなわち電子部品の性能に悪影響を与えるガスの放出量が抑えられる。
【００２９】
本実施の形態に係る基体の保持方法では、１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下であるような適正なガス放出特性を有する接着テープ２０を使用して、プラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けるようにしたので、例えば、上記したように、プラスチックフィルム１が電子部品の製造工程に投入された場合に、その製造工程中において熱の発生を伴う処理がプラスチックフィルム１に施されたとしても、その熱の影響を受けて接着テープ２０から放出される不要なガスの放出量が抑えられる。したがって、電子部品の性能向上に寄与することができる。
【００３０】
特に、本実施の形態では、一般的なガス分析法として知られているガスクロマトグラフ質量分析（ダイナミックＨＳ−ＧＣ−ＭＳ）の分析結果に基づいて、接着テープ２０の適正なガス放出特性、すなわち電子部品の性能を確保可能なガス放出量の許容範囲を規定するようにしたので、そのガスクロマトグラフ質量分析を使用して接着テープ２０のガス放出量を容易に測定すると共に、そのガス放出量に基づいて許容可能なガス放出量の許容範囲を容易に特定することが可能である。しかも、接着テープ２０から多様な種類のガスが放出されることを考慮して、特定の物質（例えばｎ−テトラデカン）を基準として換算することによりガス放出量の許容範囲を規定するようにしたので、そのガス放出量の許容範囲を接着テープ２０の材質に関わらずに再現性よく規定することが可能である。したがって、電子部品の性能向上を容易かつ安定に実現することができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、適正なガス放出特性を有していない前駆接着テープ２０Ｚを使用し、その前駆接着テープ２０Ｚを加熱してガス放出特性を適性化することにより接着テープ２０を準備するようにしたので、プラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けるために準備した前駆接着テープ２０Ｚが適正なガス放出特性を有していなかった場合においても、その前駆接着テープ２０Ｚに加熱処理を施すことにより、その適正なガス放出特性を有していなかった前駆接着テープ２０Ｚを適正なガス放出特性を有する接着テープ２０に変換することが可能である。より具体的には、例えば、プラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けるために市販の両面テープ（前駆接着テープ２０Ｚ）を購入して使用する場合に、その両面テープが適正なガス放出特性を有していなかった場合に、両面テープに加熱処理を施すことによりガス放出特性を適性化すれば、その加熱後の両面テープ（接着テープ２０）を使用してプラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けることが可能である。したがって、接着テープ２０が最初から適正なガス放出特性を有しているものに限定されず、市販の両面テープなどの前駆接着テープ２０Ｚを接着テープ２０に変換して使用することが可能であるため、電子部品の性能向上をより容易に実現することができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、接着テープ２０を使用してプラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けるようにしたので、当然ながら、その接着テープ２０の接着力を利用してプラスチックフィルム１を保持枠１０に保持させることができる。この場合には、特に、熱収縮性を有するプラスチックフィルム１を使用することにより、例えば、上記したように、プラスチックフィルム１が電子部品の製造工程に投入された場合に、その製造工程中において生じた熱の影響を受けてプラスチックフィルム１が熱収縮することにより皺を含まないように均一に張られるため、そのプラスチックフィルム１の表面が平坦化する。したがって、プラスチックフィルム１に皺が生じることを防止し、そのプラスチックフィルム１を容易に平坦化することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、適正なガス放出特性を有する接着テープ２０の準備手順として、前駆接着テープ２０Ｚを保持枠１０に貼り付けたのち、その前駆接着テープ２０Ｚを加熱することによりガス放出特性を適性化するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、前駆接着テープ２０Ｚを保持枠１０に貼り付ける前に、その前駆接着テープ２０Ｚをあらかじめ加熱することによりガス放出特性を適性化しておくようにしてもよい。この場合には、あらかじめ前駆接着テープ２０Ｚを加熱することにより接着テープ２０を準備しておき、その準備済みの接着テープ２０を保持枠１０に貼り付けるようにすれば、前駆接着テープ２０Ｚを保持枠１０に貼り付けたのちに加熱処理を施す場合とは異なり、電子部品の製造工程中において前駆接着テープ２０Ｚに加熱処理を施す工程が不要となるため、その電子部品の製造工程の簡略化に寄与することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、前駆接着テープ２０Ｚとして、脂肪族炭化水素、脂肪族アルコールおよびアクリル酸エステルを含むガスが検出されるアクリル系の接着テープを使用するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、前駆接着テープ２０Ｚの材質は自由に変更することが可能であると共に、ガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの種類も前駆接着テープ２０Ｚの材質に応じて自由に変更可能である。具体的な一例を挙げれば、前駆接着テープ２０Ｚとして、シロキサンを含むガスが検出されるシリコン系（シリコン化合物を主成分とする）の接着テープを使用するようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、プラスチックフィルム１を保持枠１０に貼り付けるための接着剤として接着テープ２０を使用するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、プラスチックフィルム１を保持枠１０に安定に貼り付けることが可能な限り、接着剤の態様は自由に変更可能である。具体的には、例えば、接着剤として、テープ状の接着テープ２０に代えてゲル状の接着糊を使用するようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
確認までに、本実施の形態では、適正なガス放出特性を有する接着テープ２０の準備手順として、適正なガス放出特性を有していない前駆接着テープ２０Ｚを使用し、その前駆接着テープ２０Ｚを加熱してガス放出特性を適性化することにより接着テープ２０を準備するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、市販状態で最初から適正なガス放出特性を有している接着テープ２０を準備できた場合には、その接着テープ２０をそのまま使用可能であるため、当然ながら、前駆接着テープ２０Ｚを加熱することにより接着テープ２０を準備する作業は不要である。
【００３７】
以上をもって、本発明の一実施の形態に係る基体の保持方法についての説明を終了する。
【００３８】
次に、本発明の基体の保持方法を使用した電子部品の製造方法の一例として、太陽電池の製造方法について説明する。図５は太陽電池の製造方法の流れを説明するためのものであり、図６〜図８は太陽電池の製造手順を説明するためのものである。また、図９は図５〜図８に示した太陽電池の製造方法を使用して製造される太陽電池の平面構成を模式的に表している。図６〜図８は図９に示した太陽電池のＡ−Ａ線に沿った断面構成を示しており、そのＡ−Ａ線に付した矢印は図６〜図８に示した断面構成の向きを表している。なお、図５では、太陽電池のＡ−Ａ線に沿った断面箇所の形成工程に言及している。
【００３９】
この太陽電池の製造工程では、上記実施の形態において図１〜図４を参照して説明したように、接着テープ２０、例えば前駆接着テープ２０Ｚを２００℃×１２０分間の加熱条件で加熱することにより準備した接着テープ２０を介してプラスチックフィルム１が保持枠１０に貼り付けられ、その保持枠１０によりプラスチックフィルム１が保持されたのち、そのプラスチックフィルム１が保持枠１０により保持された状態で以下の一連の工程に投入される。特に、太陽電池の製造工程では、保持枠１０により保持されたプラスチックフィルム１上に、電子デバイスとして複数の太陽電池素子が並列的に一括してパターン形成されたのち、そのプラスチックフィルム１が各太陽電池素子ごとに切断されて切り離されることにより、複数の太陽電池が一括して製造される。なお、図６〜図８では、図示内容を簡略化するために、保持枠１０および接着テープ２０を示さず、プラスチックフィルム１のみを示している。
【００４０】
この太陽電池の製造方法を使用して製造される太陽電池の構成を簡単に説明すると、例
えば、図９に示したように、プラスチックフィルム１上に太陽電池素子３０が設けられた
構成を有している。この太陽電池素子３０は、主に、４つの略扇形の光電変換ユニット３
１〜３４と、これらの光電変換ユニット３１〜３４を電気的に接続させるための５つのコ
ンタクト電極層３５〜３９とを含み、光電変換ユニット３１〜３４がコンタクト電極層３５〜３９を介して直列に接続された構成を有している。なお、光電変換ユニット３１の近傍には、例えば、プラスチックフィルム１の裏側にコンタクト電極層３５を導くための溝５４が設けられている。
【００４１】
図９に示した太陽電池のうちのＡ−Ａ線に沿った断面箇所を形成する際には、まず、必要に応じてプラスチックフィルム１を洗浄したのち、例えば、図６に示したように、スパッタリングを使用してアルミニウム（Ａｌ）などの導電材料を成膜することにより、プラスチックフィルム１を覆うように導電膜としての下部電極層４１を形成する（図５；ステップＳ２０１）。続いて、プラズマＣＶＤ法を使用して非単結晶シリコンなどの半導体材料を成膜することにより、下部電極層４１を覆うように半導体膜としての光電変換層４２を形成する（図５；ステップＳ２０２）。この光電変換層４２は、光電効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。光電変換層４２を形成する際には、例えば、ｐ型半導体層、ｉ型半導体層およびｎ型半導体層が積層されたｐ−ｉ−ｎ構造を有するようにする。この際、上記したように、プラズマＣＶＤ時に発生する熱の影響を受けてプラスチックフィルム１が熱収縮することにより皺を含まないように均一に張られるため、そのプラスチックフィルム１の表面が平坦化する。これにより、プラズマＣＶＤ時にプラスチックフィルム１の表面全体にプラズマが均一に広がるため、光電変換層４２の厚さが膜面内において均一化される。続いて、スクリーン印刷法を使用して絶縁材料をパターン印刷することにより、光電変換層４２上に、互いに異なる直径を有するリング状パターンとなるようにパターン膜としての絶縁層パターン４３，４４を形成する（図５；ステップＳ２０３）。続いて、スパッタリングを使用してＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極材料を成膜することにより、絶縁層パターン４３，４４およびその周辺の光電変換層４２を覆うように導電膜としての上部電極層４５を形成する（図５；ステップＳ２０４）。これにより、プラスチックフィルム１上に下部電極層４１、光電変換層４２、絶縁層パターン４３，４４および上部電極層４５が積層された構成を有する積層構造体が形成される。
【００４２】
続いて、例えば、図７に示したように、被パターニング膜としての上記した積層構造体
にレーザを選択的に照射し、その積層構造体を選択的に溶融させてパターニングすること
により、４つの溝５１〜５４を形成する（図５；ステップＳ２０５）。このレーザとして
は、例えば、ＹＡＧ（Yttrium Aluminium Garnet）レーザ（スポット径＝８０μｍφ）を
使用する。以下では、このレーザを使用した溝形成処理を「レーザスクライブ」と呼ぶ。
レーザスクライブを使用して溝５１〜５４を形成する際には、レーザの照射強度および照
射範囲を随時変化させることにより、各溝５１〜５４の深さおよび形成範囲を調整する。
具体的には、溝５１に関してはリング状パターンとなるように上部電極層４５と共に絶縁
層パターン４３を途中まで掘り下げるようにし、溝５２，５３に間してはリング状パター
ンとなるように上部電極層４５、絶縁層パターン４３，４４、光電変換層４２および下部
電極層４１と共にプラスチックフィルム１を途中まで掘り下げるようにし、溝５４に関し
ては円弧状パターンとなるように上部電極層４５、絶縁層パターン４３，４４、光電変換
層４２、下部電極層４１およびプラスチックフィルム１の全てを掘り下げて貫通するよう
にする。
【００４３】
続いて、例えば、図８に示したように、スクリーン印刷法を使用して絶縁材料をパターン印刷することにより、溝５１，５３を埋設すると共にその周辺の上部電極層４５を覆うように、パターン膜としての絶縁層パターン４６を形成すると共に、溝５２を埋設すると共にその周辺の上部電極層４５を覆うように、パターン膜としての絶縁層パターン４７を形成する（図５；ステップＳ２０６）。最後に、銀ペーストを塗布することにより、溝５４を埋設すると共にその周辺の上部電極層４５および絶縁層パターン４６を覆うように、コンタクト電極層３５を形成する（図５；ステップＳ２０７）。このコンタクト電極層３５を形成する際には、図９に示したように、円弧状パターンとなるようにすると共に、一端が溝５４を通じてプラスチックフィルム１の裏側に露出するようにする。これにより、下部電極層４１、光電変換層４２、絶縁層パターン４３，４４、上部電極層４５、絶縁層パターン４６，４７が積層された積層構造を有する光電変換ユニット３１が形成されると共に、コンタクト電極層３５が形成されるため、太陽電池のＡ−Ａ線に沿った断面箇所が完成する。
【００４４】
なお、上記では、太陽電池の製造方法として、その太陽電池のＡ−Ａ線に沿った断面箇所（光電変換ユニット３１およびコンタクト電極層３５）の形成工程のみを説明したが、上記した製造工程、すなわち導電膜としての下部電極層４１および上部電極層４５の形成工程、ＣＶＤ法を使用した半導体膜としての光電変換層４２の形成工程、スクリーン印刷方法を使用した絶縁層パターン４３，４４，４６，４７の形成工程、ならびにレーザ（レーザスクライブ）を使用した被パターニング膜のパターニング工程を使用すれば、太陽電池のＡ−Ａ線に沿った断面箇所以外の断面箇所（光電変換ユニット３２〜３４およびコンタクト電極層３６〜３９）も同様に形成することが可能である。
【００４５】
この太陽電池の製造方法では、本発明の基体の保持方法を使用して保持されたプラスチックフィルム１上に太陽電池素子３０を形成することにより太陽電池を製造するようにしたので、上記したように、太陽電池の製造工程中において接着テープ２０から放出される不要なガスの放出量が抑えられる。この場合には、適正なガス放出特性を有していない接着テープを使用してプラスチックフィルム１が保持枠１０に保持させられたために、その接着テープから放出された不要なガスに起因して太陽電池の性能が劣化しやすい場合とは異なり、その不要なガスに起因して太陽電池の性能が劣化しにくくなる。したがって、太陽電池の性能を向上させることができる。
【００４６】
特に、この太陽電池の製造方法では、本発明の基体の保持方法を使用することにより、上記したように、プラスチックフィルム１が太陽電池の製造工程中において生じた熱の影響を受けて熱収縮することにより均一に張られ、そのプラスチックフィルム１の表面が平坦化するため、プラズマＣＶＤ時にプラスチックフィルム１の表面全体にプラズマが均一に広がる。したがって、光電変換層４２の厚さを膜面内において均一となるように制御することができる。
【００４７】
なお、太陽電池の製造方法に関する上記以外の手順、作用、効果および変形は上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４９】
上記した本発明の太陽電池の製造方法を使用して、太陽電池を製造した。
【００５０】
まず、以下の手順を経て、プラスチックフィルムを保持枠に保持させた。すなわち、炭化ケイ素−アルミニウム複合材料により構成されたセランクス株式会社製の保持枠を準備したのち、その保持枠に設けられた開口を四方から囲むように、前駆接着テープを保持枠に貼り付けた。この際、前駆接着テープとしては、日東電工株式会社製のアクリル系両面接着テープＮｏ．５９１５を使用した。続いて、クリーンオーブンを使用して前駆接着テープを加熱し、１８０℃×１０分間の検査条件でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下となるように前駆接着テープのガス放出特性を適性化することにより、接着テープを準備した。続いて、接着テープを使用して、保持枠に設けられた開口を塞ぐように、その保持枠にＰＥＮ製のプラスチックフィルムを貼り付けた。これにより、接着テープを介してプラスチックフィルムが保持枠に保持させられた。
【００５１】
次に、以下の手順を経て、保持枠により保持されたプラスチックフィルム上に太陽電池素子を形成することにより、太陽電池を製造した。すなわち、まず、必要に応じてプラスチックフィルムを超音波洗浄したのち、スパッタリングを使用してアルミニウムを成膜することにより、プラスチックフィルムを覆うように下部電極層を形成した。続いて、プラズマＣＶＤ法を使用して非単結晶シリコンを成膜することにより、下部電極層を覆うようにｐ−ｉ−ｎ構造を有する光電変換層を形成した。続いて、スクリーン印刷法を使用したパターン印刷により、光電変換層上に絶縁層パターンを形成した。続いて、スパッタリングを使用してＩＴＯを成膜することにより、絶縁層パターンおよびその周辺の光電変換層を覆うように上部電極層を形成した。これにより、プラスチックフィルム上に下部電極層、光電変換層、絶縁層パターンおよび上部電極層が積層された構成を有する積層構造体が形成された。続いて、レーザスクライブを使用して積層構造体をパターニングすることにより、複数の溝を形成した。この溝を形成する際には、上記した積層構造体を貫通する溝（貫通溝）と共に、その積層構造体を貫通しない溝（未貫通溝）を形成した。続いて、スクリーン印刷法を使用したパターン印刷により、未貫通溝と共にその周辺の上部電極層を覆うように他の絶縁層パターンを形成した。最後に、銀ペーストを塗布することにより、貫通溝を埋設すると共にその周辺の上部電極層および絶縁層パターンを覆うように複数のコンタクト電極層を形成した。この結果、下部電極層、光電変換層、絶縁層パターン、上部電極層、絶縁層パターンが積層された積層構造を有する複数の光電変換ユニットが形成されると共に、複数のコンタクト電極層が形成され、それらの光電変換ユニットがコンタクト電極層を介して直列に接続されることにより、太陽電池が完成した。
【００５２】
（実施例１）
接着テープを準備するために前駆接着テープを２００℃×１２０分間の加熱条件で加熱することにより、上記した手順を経て太陽電池を製造した。
【００５３】
（実施例２）
接着テープを準備するために前駆接着テープを２００℃×３０分間の加熱条件で加熱することにより、上記した手順を経て太陽電池を製造した。
【００５４】
（比較例）
前駆接着テープを加熱せず、すなわちガス放出特性が適性化されていない前駆接着テープをそのまま使用してプラスチックフィルムを保持枠に貼り付けた点を除き、実施例１と同様の手順を経て太陽電池を製造した。
【００５５】
上記した実施例１，２および比較例の太陽電池の性能を調べたところ、以下の結果が得られた。
【００５６】
まず、ガスクロマトグラフ質量分析を使用して、比較例で使用した前駆接着テープおよび実施例１で使用した接着テープのガス放出特性を調べたところ、表１に示した結果が得られた。表１は、ガスクロマトグラフ質量分析結果に基づくガス放出特性を表している。この表１には、前駆接着テープおよび接着テープのそれぞれに関して、成分番号、保持時間（分）、ガス量（μｇ／ｇ）、ガスの総計および定性結果を示している。
【００５７】
ガスクロマトグラフ質量分析法を使用して前駆接着テープおよび接着テープを分析する際には、株式会社島津製作所製のガスクロマトグラフ質量分析計ＧＣ−ＭＳ  ＱＰ−５０５０Ａに日本分析工業株式会社製のキューリーポイントヘッドスペースサンプラＪＨＳ−１００Ａ型を接続させた分析装置を使用し、以下の手順で分析作業を行った。すなわち、まず、分析装置に搭載されているガラス製の試料管に試料（前駆接着テープ，接着テープ）１０ｍｇを充填したのち、その試料管にパージガスとしてヘリウム（Ｈｅ）ガスを５０ｍＬ／分の流量で流しながら１８０℃×１０分間の加熱条件で加熱し、このとき発生したガスを−６０℃に冷却された石英ウール製の吸着剤にトラップさせた。続いて、吸着管を室温まで戻したのち、その吸着管を３５８℃×２９秒間の加熱条件で急速に加熱することにより、このとき脱着したガスを分析した。この際、ガスクロマトグラフのカラムとしては、Agilent Technologies社製のＪ＆Ｗ  ＤＢ−５ＭＳ（０．２５ｍｍ×３０ｍｍ，膜厚＝０．２５μｍ）を使用した。このカラムの温度としては、４０℃で２分間に渡って保持し、引き続き１０℃／分の昇温速度で３００℃まで上昇させたのち、３００℃で１５分間に渡って保持した。キャリアガスとしてはヘリウムガス（圧力＝１００ｋＰａ，初期流量＝１．８ｍＬ／分）を使用し、試料導入部のインジェクション温度＝３００℃、試料のスプリットレシオ＝１００として１％導入した。質量分析条件としては、スキャンモードｍ／ｚ＝３３〜３５０、インターフェース温度＝３００℃とした。上記した分析手順を経て、トータルイオンクロマトグラフ（ＴＩＣ；Total Ion Chromatograph ）とマススペクトルとに基づいて脱着ガスの定性分析を行うと共に、標準試料としてのｎ−テトラデカンの検量線に基づいて換算することにより脱着ガスの定量分析を行った。
【００５８】
【表１】
0004737942.tif 000002
【００５９】
表１に示した結果から判るように、比較例で使用した前駆接着テープおよび実施例１で使用した接着テープのいずれに関しても、脂肪族炭化水素、脂肪族アルコールおよびアクリル酸エステルを含むガスが検出された。しかしながら、加熱処理が施されていない前駆接着テープと加熱処理が施された接着テープとの間でガスの総計を比較すると、そのガスの総計は前駆接着テープよりも接着テープにおいて著しく減少した。より具体的には、ガスの総計は、前駆接着テープにおいて７１８．０μｇ／ｇであるのに対して、接着テープにおいて５５．０μｇ／ｇであった。なお、具体的にデータを挙げて説明しないが、実施例２で使用した接着テープに関しても同様にガス放出特性を調べたところ、その接着テープに関するガスの総計は１００．５μｇ／ｇとなり、ガスの総計はやはり前駆接着テープよりも著しく減少した。これらのことから、前駆接着テープに加熱処理を施すことにより、その加熱処理後の前駆接着テープから放出されるガス量が減少するため、加熱処理を利用して前駆接着テープを接着テープに変換可能であることが確認された。
【００６０】
続いて、実施例１，２および比較例の太陽電池の性能を調べたところ、表２に示した結果が得られた。表２は、太陽電池の発電性能を表している。この表２には、太陽電池の発電性能を決定する因子として、開放電圧Ｖｏｃ（Ｖ）、短絡電流Ｉｓｃ（ｍＡ）、フィルファクタＦＦ（Fill Factor ）および発電効率（％）を示していると共に、参考までに、上記したガスの総計（μｇ／ｇ）も併せて示している。表２中、「実施例１，２」の欄に掲載されたデータはそれぞれ実施例１，２の太陽電池の製造方法を使用して製造された太陽電池の性能結果を示し、「比較例」の欄に掲載されたデータは比較例の太陽電池の製造方法を使用して製造された太陽電池の性能結果を示している。なお、表２に示した「発電効率」は、開放電圧Ｖｏｃ、短絡電流ＩｓｃおよびフィルファクタＦＦの積として算出される（発電効率＝開放電圧Ｖｏｃ×短絡電流Ｉｓｃ×フィルファクタＦＦ）。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
表２に示した結果から判るように、実施例１，２と比較例との間で太陽電池の発電性能を比較すると、開放電圧Ｖｏｃ、短絡電流ＩｓｃおよびフィルファクタＦＦのいずれに関しても比較例よりも実施例１，２において大きくなり、この結果、太陽電池の発電効率は比較例よりも実施例１，２において大きくなった。より具体的には、太陽電池の発電効率は、比較例（ガスの総計＝７１８．０μｇ／ｇ）において６．８９％であるのに対して、実施例１（ガスの総計＝５５．０μｇ／ｇ）において１０．２０％であると共に、実施例２（ガスの総計＝１００．５μｇ／ｇ）において９．９８％であり、すなわち実施例１では比較例と比較して発電効率が４８．０％程度向上したと共に、実施例２では比較例と比較して発電効率が４４．８％程度向上した。これらのことから、本発明の太陽電池の製造方法を使用して製造された太陽電池では、接着テープのガス放出特性（１８０℃×１０分間の検査条件下でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計）と太陽電池の発電性能と間の関係に関して、上記したガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下である場合に良好な発電性能が得られた。したがって、１８０℃×１０分間の検査条件下でガスクロマトグラフ質量分析したときに検出されるガスの総計がｎ−テトラデカン換算で１００．５μｇ／ｇ以下である接着テープを使用することにより、その太陽電池の製造工程中において接着テープから放出される不要なガスの放出量が抑えられ、その不要なガスに起因し太陽電池の発電効率が劣化しにくくなるため、太陽電池の発電性能が向上することが確認された。
【００６３】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はそれらの実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。  
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基体の保持方法の流れを説明するための流れ図である。
【図２】基体の保持手順を説明するための斜視図である。
【図３】図２に続く基体の保持手順を説明するための斜視図である。
【図４】図３に続く基体の保持手順を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る基体の保持方法を使用した太陽電池の製造方法の流れを説明するための流れ図である。
【図６】太陽電池の製造手順を説明するための斜視図である。
【図７】図６に続く太陽電池の製造手順を説明するための斜視図である。
【図８】図７に続く太陽電池の製造手順を説明するための斜視図である。
【図９】太陽電池の製造方法を使用して製造される太陽電池の平面構成を表す平面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…プラスチックフィルム、１０…保持枠、１１…開口、１２…テーパ、２０…接着テープ、２０Ｚ…前駆接着テープ、３０…太陽電池素子、３１〜３４…光電変換ユニット、３５〜３９…コンタクト電極層、４１…下部電極層、４２…光電変換層、４３，４４，４６，４７…絶縁層パターン、４５…上部電極層、５１〜５４…溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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