(57)【要約】      （修正有）【課題】下地層形成で有用であるディップコーティング法にて生じる膜厚の厚い部分に対し、当該箇所を除去するのではなく、有効に利用することで光電変換を落とすことなく変換効率に寄与する製法を提供する。【解決手段】透光性基体と、当該基体上に透光性下地層、透明電極層、光電変換層、裏面電極層を積層した薄膜光電変換装置の製造方法であって、（Ａ）透光性基体をコーティング液に浸漬して透光性下地層を形成する工程、（Ｂ）透明電極層を透光性下地層上に形成した後、前記透光性基体の浸漬方向と同方向に透明電極層をスクライブする工程、（Ｃ）光電変換層を形成した後、前記Ｂ工程と同方向にスクライブする工程、（Ｄ）裏面電極層を形成した後、前記Ｂ工程と同方向にスクライブし薄膜光電変換素子を直列に接続する工程、を含有する。【選択図】図３
2012033819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基体と、当該基体上に透光性下地層、透明電極層、光電変換層、裏面電極層を積層した薄膜光電変換装置の製造方法であって、
（Ａ）透光性基体をコーティング液に浸漬して透光性下地層を形成する工程、
（Ｂ）透明電極層を透光性下地層上に形成した後、前記透光性基体の浸漬方向と同方向に透明電極層をスクライブする工程、
（Ｃ）光電変換層を形成した後、前記Ｂ工程と同方向にスクライブする工程、
（Ｄ）裏面電極層を形成した後、前記Ｂ工程と同方向にスクライブし薄膜光電変換素子を直列に接続する工程、
を含有することを特徴とする薄膜光電変換装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜光電変換装置の製造方法であって、透光性基体をコーティング液に浸漬した後の引き上げ速度が１００ｍｍ／分〜３００ｍｍ／分であることを特徴とする薄膜光電変換装置の製造方法。
【請求項３】
透光性基体と、当該基体上に積層されてなる透光性下地層、透明電極層、光電変換層、裏面電極層とを備えた薄膜光電変換装置であって、
透光性下地層は透光性基体をコーティング液に浸漬して形成されており、
透明電極層、光電変換層、裏面電極層が前記透光性基体の浸漬方向と同方向にスクライブされた薄膜光電変換素子が直列に接続されたことを特徴とする薄膜光電変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の薄膜光電変換装置であって、端部に形成される透光性下地層の厚みが中央部の厚みに対して０％〜５０％であることを特徴とする薄膜光電変換装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の薄膜光電変換装置を屋外に設置する方法であって、
前記透光性基体をコーティング液に浸漬する際に透光性基体を把持する辺が上部となるように、薄膜光電変換装置を屋外に設置する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換効率の向上した薄膜光電変換装置の製造方法、薄膜光電変換装置並びに絶縁耐性の向上した薄膜光電変換装置の設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換装置は、受光センサ、太陽電池などの様々な分野で用いられている。なかでも、太陽電池は、地球に優しいエネルギー源の一つとして脚光を浴びている。そして、近年の環境問題に対する関心の高まりと各国における太陽電池の導入加速政策によって、太陽電池の普及が急速に進んでいる。
【０００３】
近年では、光電変換装置の低コスト化と高効率化を両立させるために、原材料が少なくてすむ薄膜光電変換装置が注目され、その開発が精力的に行なわれている。特に、ガラス板などの安価な基体上に低温プロセスを用いて良質の半導体層を形成する方法が、光電変換装置を低コストで実現し得る方法として期待されている。
【０００４】
高電圧で高出力を生じ得る大面積の電力用薄膜光電変換装置を製造する場合、基体上に形成された薄膜光電変換装置の複数個を配線で直列接続して用いるのではなく、歩留りをよくするために大きな基体上に形成された薄膜光電変換ユニット層を複数のセルに分割し、それらのセルをパターニングによって直列接続して集積化するのが一般的である。たとえば、ガラス基体側から光を入射させるタイプの薄膜光電変換装置においては、ガラス基体上の透明電極層の抵抗による電気的損失を低減するために、その透明電極を複数の所定幅の短冊形状に分割する分離溝をレーザースクライブで形成し、それらの短冊形状の長手方向に直行する方向に各セルを直列接続して集積化する。
【０００５】
また、薄膜光電変換装置を形成するためには、その一部に透明電極層を備えることが不可欠である。すなわち、薄膜光電変換装置は、透明電極層と裏面電極層の間に１以上の光電変換ユニットを含んでいる。そして、光は透明電極層側から入射される。透明電極層としては、たとえば、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＴＯなどの導電性金属酸化物が用いられ、それはＣＶＤ、スパッタ、蒸着などの方法で形成される。透明電極層は、微細な表面凹凸を有することによって、入射光の散乱を増大させる効果を有することが望ましい。
【０００６】
上述のような薄膜光電変換装置においては、従来のバルクの単結晶や多結晶のシリコン基板を利用する光電変換装置に比べて光電変換層を薄くすることが可能であるが、光吸収が膜厚によって制限されるという問題がある。そこで、光電変換層を含む光電変換ユニットに入射した光をより有効に利用するために、光電変換ユニットに接する透明電極層または金属層の表面が微細に凹凸化（テクスチャ化）される。すなわち、その微細凹凸界面で光を散乱させた後に光電変換ユニット内へ入射させることによって、光電変換層内での光路を長くして光吸収量を増加させることが意図されている。この表面凹凸（表面テクスチャ）技術は「光閉じ込め」技術とも呼ばれており、高い光電変換効率を有する薄膜光電変換装置を実用化する上で重要な基本的技術となっている。
【０００７】
なお本発明では薄膜光電変換装置用透明電極層の光閉じ込め効果に影響する表面凹凸の評価指標として、主にヘイズ率を用いている。ヘイズ率とは、（拡散透過率／全光線透過率）×１００［％］で表されるものである（ＪＩＳ  Ｋ７１３６）。ガラス等の透光性基体に透明電極層が形成されている場合は、透光性基体を含んだ状態でヘイズ率を評価している。例えば結晶質シリコンを含む光電変換層を用いて形成される薄膜光電変換装置に適した光閉じ込め効果を得るために、透光性基体上に酸化亜鉛膜を含む透明電極層を形成した状態で、１０％のヘイズ率を有することが好ましい。特に光電変換特性を向上させるためには、２０％〜４０％程度のヘイズ率を有することが好ましい。酸化亜鉛膜の表面凹凸が小さすぎる場合は、十分な光閉じ込め効果を得ることができず、逆に大きすぎる場合は薄膜光電変換装置に電気的及び機械的な短絡を生じさせる原因ともなり、薄膜光電変換装置の特性低下を引き起こす場合がある。
【０００８】
表面凹凸（表面テクスチャ）を形成する技術に関しては、例えば、透光性微粒子とバインダを含むコーティング液中へ透光性基体を浸漬する浸漬法が知られている。浸漬法とはディッピングにより透光性基体上に表面凹凸構造を形成する手法であるが、この場合、重力の影響により基体引き上げ時に下端部の膜が厚くなる傾向があることが開示されている（特許文献１参照）。
【０００９】
また大面積の薄膜光電変換装置は一般に屋外で使用されているので外部から水分などが浸入して太陽電池セルに変質や腐食を生じることがあるが、その場合には薄膜光電変換装置の絶縁耐性や光電変換効率が低下することが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／１４２１５６号
【特許文献２】特開２００８−３００７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に開示の方法では、透光性下地層を浸漬法により形成するため、浸漬する際に透光性基体を把持する部分の付近において透光性下地層の薄い箇所が生じる。
【００１２】
透光性下地層の薄い部分では、例えば膜の厚さ等、所望の物性が確保されないため、光電変換効率も同様に劣る傾向がある。また一般に薄膜光電変換装置は外周部をレーザースクライブにより絶縁することで有効面積を確定しているが、透光性下地層が薄いとレーザーのパワーが入りやすく膜にダメージが入りやすいため、耐湿性に劣る問題がある。
【００１３】
このように透光性下地層の薄い部分は意図したものではなく、通常この透光性下地層の薄い部分は集積部分から絶縁されることが多い。その結果、太陽電池の光電変換に関する有効面積が減ることになるため、浸漬法にて生じる透光性下地層の薄い部分を、耐湿性上問題なく、かつ光電変換に関する有効面積を減らさず光電変換層として用いることが望まれている。
【００１４】
そこで本発明では、浸漬法による透光性下地層形成に伴って生じる透光性下地層の薄い部分に対し、薄膜光電変換装置製造における加工を工夫することで光電変換効率の低下を抑制した薄膜光電変換装置、及びその製造方法や屋外設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、前記課題に基づき鋭意検討を行った結果、透明電極層を透光性下地層上に形成した後、下地層形成時の透光性基体の浸漬方向と同方向に透明電極層をスクライブすることにより、浸漬方向と垂直方向にスクライブする場合と比較して光電変換効率が良くなること、また透光性下地層を形成する際に把持部分となった辺を上部にして薄膜光電変換装置を設置することで屋外に設置した際も絶縁耐性及び耐候性が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１６】
すなわち本発明は、透光性基体と、当該基体上に透光性下地層、透明電極層、光電変換層、裏面電極層を積層した薄膜光電変換装置の製造方法であって、（Ａ）透光性基体をコーティング液に浸漬して透光性下地層を形成する工程、（Ｂ）透明電極層を透光性下地層上に形成した後、前記透光性基体の浸漬方向と同方向に透明電極層をスクライブする工程、（Ｃ）光電変換層を形成した後、前記Ｂ工程と同方向にスクライブする工程、（Ｄ）裏面電極層を形成した後、前記Ｂ工程と同方向にスクライブし薄膜光電変換素子を直列に接続する工程、を含有することを特徴とする薄膜光電変換装置の製造方法に関する。
【００１７】
好ましい実施態様は、前記の薄膜光電変換装置の製造方法であって、透光性基体をコーティング液に浸漬した後の引き上げ速度が１００ｍｍ／分〜３００ｍｍ／分であることを特徴とする薄膜光電変換装置の製造方法に関する。
【００１８】
本発明は、透光性基体と、当該基体上に積層されてなる透光性下地層、透明電極層、光電変換層、裏面電極層とを備えた薄膜光電変換装置であって、透光性下地層は透光性基体をコーティング液に浸漬して形成されており、透明電極層、光電変換層、裏面電極層が前記透光性基体の浸漬方向と同方向にスクライブされた薄膜光電変換素子が直列に接続されたことを特徴とする薄膜光電変換装置に関する。
【００１９】
好ましい実施態様は、前記の薄膜光電変換装置であって、端部に形成される透光性下地層の厚みが中央部の厚みに対して０％〜５０％であることを特徴とする薄膜光電変換装置に関する。
【００２０】
本発明は、前記の薄膜光電変換装置を屋外に設置する方法であって、前記透光性基体をコーティング液に浸漬する際に透光性基体を把持する辺が上部となるように、薄膜光電変換装置を屋外に設置する方法に関する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、浸漬法にて生じる透光性下地層の薄い部分に関しても、光電変換効率を落とすことなく変換効率に寄与する薄膜光電変換装置を提供することができる。また、透光性下地層の薄い部分を用いて作成した薄膜光電変換装置に関して絶縁耐性及び耐候性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る薄膜光電変換装置を示す模式的断面図の一例である。
【図２】集積型薄膜光電変換装置の分離溝および接続溝を含む集積構造を示す模式的断面図である。
【図３】集積型薄膜光電変換装置の屋外設置方向を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明者の検討によれば、透光性基体をコーティング液に浸漬して形成した透光性下地層上に透明電極層、光電変換層、裏面電極層を形成し、各層を上記浸漬時における透光性基体の浸漬方向と垂直方向にスクライブした場合、各層を透光性基体の浸漬方向と同方向にスクライブした場合に比べて短絡電流（Ｉｓｃ）及び曲線因子（ＦＦ）が小さくなることが見出された。
【００２４】
また薄膜光電変換装置を屋外に設置、もしくは薄膜光電変換装置の耐湿試験を行った際、透光性下地層形成時におけるディッピングの把持部分を設置面の上部としたものは、把持部分を設置面の下部としたものに比べて、薄膜光電変換装置の曲線因子（ＦＦ）の低下が抑制されることも初めて見出された。
【００２５】
この理由は必ずしも明らかではないが、透光性基体に対する透光性下地層及び光電変換層で形成される集積の方向に由来していると考えられる。すなわち、透光性下地層の薄い部分が１つの光電変換セル内に多く存在する場合、ヘイズ率の小さい箇所が多くなるため、光の散乱効果・閉じ込め効果が小さい箇所が多くなる。これにより１つの光電変換セル内に所望の光が当たらなくなり、その結果短絡電流（Ｉｓｃ）が減少すると考えられる。
【００２６】
耐湿性における光電変換効率の低下を少なくするためには、透光性下地層の薄い部分を含む薄膜光電変換装置の面積を少なくすることが望ましい。そのため曲線因子（ＦＦ）の低下抑制の方法の一つとして、透光性下地層の薄い部分を含む透明電極層、光電変換層、裏面電極層を、レーザー及びブラスト加工にて除去することが考えられる。ただし、結果として、この加工により薄膜光電変換装置の有効面積が小さくなってしまう。
【００２７】
また、薄膜光電変換装置を屋外に設置する際、一般にその傾斜は地表面から３０度が望ましいとされる。そのため、雨、雪等で発生する水分はその傾斜によって薄膜光電変換装置の受光面を伝わり、薄膜光電変換装置の下端部に集まりやすく、薄膜光電変換装置の下端部は上端部に対して水分が浸入しやすい構造になっている。
【００２８】
本発明者らは、透光性基体に浸漬法にて透光性下地層を形成し、その後に透明電極層を形成し、上記浸漬法における浸漬方向と同方向に透明電極層をスクライブしたところ、透光性下地層の薄い部分をレーザー及びブラスト加工にて除去しなくても、光電変換に関する有効面積を減らさず光電変換層として用いることが可能であることを見出した。また本工程にて作成した薄膜光電変換装置を設置する際、透光性下地層の薄い部分を上端部にすることで浸漬法にて生じる透光性下地層の薄い部分を、耐湿性上問題なく、かつ光電変換に関する有効面積を減らさず光電変換層として用いることができ、さらに屋外に最適に設置する方法を提供できることを見出した。
【００２９】
以上のような本発明者らによる詳細な検討に基づいて、本発明の好ましい実施の形態が、以下において図面を参照しつつ説明される。なお、本願の図面において、厚さや幅などの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法関係を表してはいない。また、本願の図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部を表わしている。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態による薄膜光電変換装置用基板およびその基板を含む薄膜光電変換装置を模式的断面図で示している。透光性基体１１１は薄膜光電変換装置を構成した際に光入射側に位置することから、より多くの太陽光を透過させて光電変換層に吸収させるためにできるだけ透明であることが好ましく、その材料としてはガラス板、透光性プラスチック等が用いられる。図１においては、透光性基体１１１上の一主面に透光性反射防止層１１３が堆積され、もう一方の一主面上には透光性下地層１１２および透明電極層１２が形成されており、その上に前方光電変換ユニット２、後方光電変換ユニット３、および裏面電極層４をこの順に積層することによって薄膜光電変換装置５が形成されている。
【００３１】
透光性基体１１１と透光性下地層１１２および透光性反射防止層１１３は薄膜光電変換装置５の光入射側に位置するので、より多くの太陽光を透過させて光電変換ユニット２、３に吸収させるために、できるだけ透明であることが好ましい。
【００３２】
透光性基体１１１としては、ガラス板や、透明樹脂からなる板状部材またはシート状部材などが主に用いられる。特に、透光性基体１１１としてガラス板を用いれば、それが高い透過率を有しかつ安価であるので好ましい。
【００３３】
図２は、集積型薄膜光電変換モジュールの分離溝及び接続溝を概略的に示す断面図である。この集積型薄膜光電変換モジュール９０１においては、透光性基体（ガラス板）１１１と下地層１１２とを含む透明絶縁基体１１上に、透明電極層１２、非晶質シリコン光電変換ユニットである前方光電変換ユニット２、中間透過反射層６、結晶質シリコン光電変換ユニットである後方光電変換ユニット３、および裏面電極層４が順次積層されており、第１と第２の分離溝９０３、９０４および接続溝９０５が設けられている。これら第１と第２の分離溝９０３、９０４および接続溝９０５は互いに平行であって、図２の紙面に対して垂直な方向に延在している。なお、隣り合う光電変換セル９０２間の境界領域は、近接する第１と第２の分離溝９０３、９０４によって規定されている。
【００３４】
第１の分離溝９０３は、それぞれの光電変換セル９０２に対応して、透明電極層１２を分割している。第２の分離溝９０４は、それぞれの光電変換セル９０２に対応して、前方光電変換ユニット２、後方光電変換ユニット３、および裏面電極層４を分割している。接続溝９０５は、前方光電変換ユニット２、および後方光電変換ユニット３を貫通しており、裏面電極層４を構成する金属材料で埋め込まれていて、隣り合う光電変換セル９０２の一方の裏面電極層４と他方の透明電極層１２とを電気的に接続している。すなわち、接続溝９０５は、透明絶縁基体１１上に並置された光電変換セル９０２同士を直列接続するために設けられている。
【００３５】
分離溝９０３、９０４及び接続溝９０５の形成にはレーザースクライブ法が好適に用いられる。分離溝中に局所的に切れ残りが発生した場合、絶縁性が低下するため切れ残りがないように形成する必要がある。分離溝の形成においてはレーザーの出力、焦点深度、ドット径、等を調整する必要があり、これらの条件からレーザーエネルギー密度が算出される。また分離溝９０４においても同様であるが、分離溝形成に用いるレーザーが透光性基体からの入射である場合、通過する層へのダメージが発生してしまうため分離溝を形成可能な範囲内でエネルギー密度が小さい方が良い。なお同様の意図から、前方光電変換ユニット２から後方光電変換ユニット３へ入射する光を一部反射させ、前方光電変換ユニット２の短絡電流(Ｉｓｃ)を向上させることで光電変換効率を高めることができるように、前方光電変換ユニット２及び後方光電変換ユニット３の間に中間透過反射層６を形成することが望ましい。
【００３６】
ここで本発明に係る上記薄膜光電変換装置の製造工程について説明する。
【００３７】
まず透光性基体をコーティング液に浸漬して透光性下地層を形成する。透光性基体をコーティング液に浸漬することにより透光性下地層１１２および透光性反射防止層１１３を同時に形成することができる。これは、たとえば溶媒を含んだバインダ形成材料及び透光性微粒子１１２１を含むコーティング液に透光性基体１１１を浸漬し、好適には引き上げ速度が１００ｍｍ／分〜３００ｍｍ／分の条件で引き上げればよい。引き上げ速度が上記範囲より速い場合、透光性反射防止層の膜厚が厚くなり膜質も積層の構造となる。そのため光が入射した際、透光性反射防止層の内部で想定しない反射が起こるため所望の透光性反射防止層の効果が得られない場合がある。一方で引き上げ速度が上記範囲より遅い場合、透光性反射防止層が薄く、かつ被覆率も小さくなる。そのため光が入射した際、透光性基体表面で光の反射が多くなり透光性反射防止層の効果が得られにくい場合がある。その結果、両者ともに薄膜光電変換装置の光電変換効率が低下する場合がある。コーティング液の塗布が完了したら、そのコーティング液を直ちに加熱乾燥させればよい。
【００３８】
次に透明電極層１２を透光性下地層上１１２に形成する。透光性下地層１１２上の透明電極層１２の材料としては、例えばＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＺｎＯなど公知の透明電極が使用できるが、好適には酸化亜鉛(ＺｎＯ)が用いられる。
【００３９】
透明電極に分離溝９０３を形成する工程、光電変換層を形成した後分離溝９０４を形成する工程、裏面電極層を形成した後、接続溝９０５を形成する工程と順に実施すればよいが、以下に第１と第２の分離溝９０３、９０４および接続溝９０５の形成工程について説明する。なお、透明電極層上に、光電変換層、裏面電極層を積層する工程について特に制限は無く、公知の方法を用いればよい。
【００４０】
本発明においては、分離溝９０３、９０４および接続溝９０５は、透光性基体１１１上に透光性下地層１１２を浸漬法にて形成する際の浸漬方向と同方向にスクライブして形成することに特徴を有する。なお、本発明においては、透光性基体の縦方向および横方向に関して、透光性基体の浸漬方向に対してより近い方向を「浸漬方向と同方向」とする。そのため完全な同方向でなくても良い。斜めに浸漬した場合についても、同様である。前記スクライブは、その精度や基板へのダメージの観点から、レーザーを用いて行うことが好ましい。
【００４１】
分離溝９０３、９０４および接続溝９０５をレーザースクライブ法にて形成するに当たり、透光性下地層１１２が薄い箇所は、本来の厚みである中心部の厚みに対して０〜５０％の厚みであるためレーザーのパワーが入りやすく、その結果として膜にダメージも入りやすい。このため透光性下地層１１２が薄い箇所の分離溝９０３、９０４および接続溝９０５の形成に当たっては、レーザーの出力を低めに設定し加工することが好ましい。
【００４２】
図３は、薄膜光電変換装置を屋外に設置する方法を示したものである。薄膜光電変換装置には設置用フレーム３０１を取り付け、地表面から約３０度の角度で取り付けることが好ましい。排水のため一般に設置用フレーム３０１には一部排水口があけられるものの、排水口がない部分には水がたまりやすく下端部は上端部に比べ湿度が高い傾向にある。
【００４３】
本発明においては、透光性下地層１１２が薄い箇所２０１を上部になるよう設置する。これにより耐候性が低くなっている透光性下地層１１２が薄い箇所２０１を湿度の高い部分から避けることができ、劣化が生じにくくなる。このことから、屋外設置における薄膜光電変換装置の光電変換効率の低下を抑制することが可能となる。
【実施例】
【００４４】
以下において、本発明による種々の実施例が、種々の比較例・参考例とともに、より具体的に説明される。なお、本発明の範囲は、その趣旨を超えない限りにおいて以下の実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００４５】
（実施例１）
本発明の実施例１として、薄膜光電変換装置を作製した。厚み５ｍｍ、サイズ９８０ｍｍ×９５０ｍｍであり、ガラス基板の透光性基体１１１の下地面１１１１上および下地面の反対である反射防止面１１１２上にＳｉＯ２微粒子１１２１、１１３１とバインダ１１２２、１１３２を含む透光性下地層１１２および反射防止層１１３を形成し、透明絶縁基板１１Ａとした。
【００４６】
透光性下地層１１２および反射防止層１１３を形成する際に用いた塗布液は、水、ｉ−プロピルアルコール、塩酸、テトラエトキシシランのオリゴマー（ｎ＝４〜６）、および平均粒径９０ｎｍのシリカ微粒子分散液（水溶媒、固形分４０重量％）を攪拌混合して作製した。この塗布液中にガラス基板を浸し、速度０．１１５ｍ／分にて引き上げるディップコーティング法により透光性下地層１１２および反射防止層１１３の塗布操作を同時に行った。その後、２００℃で５分間の焼成処理を行うことにより、表面に微細な凹凸が形成された透明絶縁基板１１Ａを得た。
【００４７】
得られた透明絶縁基体１１Ａの下地層１１２上にＺｎＯからなる透明電極層１２を低圧ＣＶＤ法で形成し薄膜光電変換装置用基板１Ａを得た。この透明電極層１２は、基板温度１５０℃、圧力３０Ｐａ、気化したジエチル亜鉛（ＤＥＺ）の流量２００ｓｃｃｍ、気化した水の流量７００ｓｃｃｍ、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）流量２ｓｃｃｍ、水素流量１０００ｓｃｃｍの条件で形成した。
【００４８】
得られたＺｎＯ膜からなる透明電極層１２の反射スペクトルの干渉から求めた厚さは１．８μｍであった。シート抵抗は１１．９Ω／□であった。Ｃ光源を用いて測定したヘイズ率は３０．３％であった。
【００４９】
形成された基板１Ａにディップコーティング法の浸漬方向と同方向に透明電極層のレーザースクライブを行った。その上に非晶質シリコン光電変換ユニット２、結晶質シリコン光電変換ユニット３、および裏面電極層４を順次形成、必要に応じレーザースクライブを行い集積型薄膜光電変換モジュール９０１として作製した。
【００５０】
その集積型薄膜光電変換モジュール９０１の作製においては、波長１０６４ｎｍのＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザーを用いてレーザーエネルギー密度を１３Ｊ／ｃｍ２とし、透明電極層１２に分離溝９０３を形成した。その後に基板１の洗浄と乾燥を行なった。
【００５１】
そのレーザー加工された透明電極層１２上には、厚さ１０ｎｍのｐ型微結晶シリコン層と厚さ１５ｎｍのｐ型非晶質シリコンカーバイド層との積層からなるｐ型層２１、厚さ３５０ｎｍのｉ型非晶質シリコン光電変換層２２、および厚さ１５ｎｍのｎ型微結晶シリコン層２３を順次プラズマＣＶＤ法により積層して前方光電変換ユニット２を形成した。さらに、厚さ１５ｎｍのｐ型微結晶シリコン層３１、厚さ２．５μｍのｉ型結晶質シリコン光電変換層３２、および厚さ１５ｎｍのｎ型微結晶シリコン層３３を順次プラズマＣＶＤ法で積層して後方光電変換ユニット３を形成した。
【００５２】
その後、ＹＡＧレーザーの第二高調波（波長：５３２ｎｍ）を用いてレーザーエネルギー密度を０．７Ｊ／ｃｍ２とし、前方光電変換ユニット２、および後方光電変換ユニット３を貫通する接続溝９０５を形成した。
【００５３】
接続溝９０５の形成後においては、後方光電変換ユニット３上の裏面電極層４として、厚さ９０ｎｍのＡｌドープＺｎＯ層４１と厚さ２００ｎｍのＡｇ層４２をスパッタ法にて順次堆積した。このとき、接続溝９０５は、その裏面電極層によって埋め込まれる。
【００５４】
その後、ＹＡＧレーザーの第二高調波を用いてレーザーエネルギー密度を０．６Ｊ／ｃｍ２とし、前方光電変換ユニット２、後方光電変換ユニット３、および裏面電極層４を貫通する分離溝９０４を形成した。
【００５５】
分離溝９０４形成後、純水を媒体とし、周波数を３８ｋＨｚとして超音波洗浄を一度行った。
【００５６】
こうして得られた実施例１の薄膜光電変換モジュール９０１にＡＭ（エアマス）１．５の光を１００ｍＷ／ｃｍ２の光量で照射して出力特性を測定したところ、開放電圧（Ｖｏｃ）が１．３５９Ｖ、短絡電流密度（Ｊｓｃ）が１２．４５ｍＡ／ｃｍ２、曲線因子（ＦＦ）が０．７０８、そして変換効率（Ｅｆｆ）が１１．９９％であった。
【００５７】
（比較例１）
比較例１においても、実施例１に類似の集積型薄膜光電変換モジュールが作製された。より具体的には、比較例１の集積型薄膜光電変換モジュールは、ディップコーティング法の浸漬方向と垂直方向に透明電極層のレーザースクライブを行った点が実施例１とは異なっていた。
【００５８】
得られた本実施例２の薄膜光電変換モジュールの出力特性を実施例１の場合と同様に測定したところ、開放電圧（Ｖｏｃ）が１．３４８Ｖ、短絡電流密度（Ｊｓｃ）が１２．3５ｍＡ／ｃｍ２、曲線因子（ＦＦ）が０．６９５、そして変換効率（Ｅｆｆ）が１１．５７％であった。
【００５９】
（参考例１）
上記実施例１の手法にて作成した集積型薄膜光電変換モジュール２枚をディップコーティング法での把持部分を設置面上及び下にして評価をおこなったところ１年間の試験にて、ディップコーティング法での把持部分の設置面が上のモジュールの変換効率（Ｅｆｆ）は１０．２４％、一方ディップコーティング法での把持部分の設置面が下のモジュールの変換効率（Ｅｆｆ）は９．８２％であった。
【００６０】
（実施例１及び比較例１のまとめ）
実施例１に対する比較例１の比較から、把持部分に近い透光性下地層の薄い部分を集積セルの１つに集約させると、所望の光閉じ込め効果が得られないことから１段のセルの特性が低下することがわかる。直列に集積していることから特性低下が発生すると考えられる。
【００６１】
（参考例１のまとめ）
参考例１の結果から、ディップコーティング法での把持部分である透光性下地層が薄い箇所が上になるように設置した集積型薄膜光電変換モジュールは雨、雪などの水分が下側に流れることから、水分浸入による電気的抵抗上昇の影響を受けにくく薄膜光電変換装置の曲線因子（ＦＦ）の低下が抑制されていると考えられる。一方で透光性下地層が薄い箇所が下になるように設置した集積型薄膜光電変換モジュールは、下に流れてきた水分が設置用フレーム内で一部溜まることから透光性下地層が薄い箇所に集積された薄膜光電変換装置の電気的抵抗が上昇しやすく、曲線因子（ＦＦ）の低下が促されていると考えられる。
【符号の説明】
【００６２】
１および１Ａ  薄膜光電変換装置用基板
１１および１１Ａ  透明絶縁基体
１１１  透光性基体
１１１１  下地面
１１１２  反射防止面
１１２  透光性下地層
１１２１  透光性微粒子
１１２２  透光性バインダ
１１３  透光性反射防止層
１１３１  透光性微粒子
１１３２  透光性バインダ
１２  透明電極層
２  前方光電変換ユニット
２１  一導電型層
２２  光電変換層
２３  逆導電型層
３  後方光電変換ユニット
３１  一導電型層
３２  光電変換層
３３  逆導電型層
４  裏面電極層
４１  導電性酸化物層
４２  金属層
５  薄膜光電変換装置
６  中間透過反射層      
９０１  集積型薄膜光電変換モジュール
９０２  光電変換セル
９０３  第１の分離溝
９０４  第２の分離溝
９０５  接続溝
２０１  透光性下地層１１２が薄い箇所
３０１  設置用フレーム
【図１】
2012033819.tif 000003
【図２】
2012033819.tif 000004
【図３】
2012033819.tif 000005