(57)【要約】【課題】変換効率を向上させた光電変換装置を提供する。【解決手段】光電変換装置は、第１下部電極層と第２下部電極層とが一方向に離隔されて平面的に配置されている複数の下部電極層と、第１下部電極層の上に設けられた、第１導電型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とが順に積層されている第１積層部とを備えている。また、該光電変換装置は、第２下部電極層の上に設けられた、第１導電型の第３半導体層と第２導電型の第４半導体層とが順に積層されている第２積層部と、第１積層部と第２積層部との間に位置する溝部に設けられた、第２半導体層と第２下部電極層とを電気的に接続する接続導体とを備えている。そして、該光電変換装置では、溝部において、接続導体と第１積層部との間に隙間が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１下部電極層と第２下部電極層とが一方向に離隔されて平面的に配置されている複数の下部電極層と、
前記第１下部電極層の上に設けられた、第１導電型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とが順に積層されている第１積層部と、
前記第２下部電極層の上に設けられた、前記第１導電型の第３半導体層と前記第２導電型の第４半導体層とが順に積層されている第２積層部と、
前記第１積層部と前記第２積層部との間に位置する溝部に設けられた、前記第２半導体層と前記第２下部電極層とを電気的に接続する接続導体とを備え、
前記溝部において、前記接続導体と前記第１積層部との間に隙間が設けられている光電変換装置。
【請求項２】
前記接続導体は、前記一方向の幅が前記第２下部電極層からの距離に応じて小さくなる凸形状の接続部を有している請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記接続導体は、前記第２積層部と離間している請求項１または請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記溝部内から前記第２積層部の上にかけて設けられている請求項１または請求項２に記載の光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電等に使用される光電変換装置として、ＣＩＧＳ等に代表されるカルコパイライト系のI-III−VI族化合物半導体によって光吸収層が形成されたものがある。このＣＩＧＳは、光吸収係数が高く、光電変換装置の薄膜化、大面積化、ならびに製造コストの低減に適しており、該ＣＩＧＳが適用された次世代太陽電池の研究開発が進められている。
【０００３】
このようなカルコパイライト系の光電変換装置は、一般に複数の光電変換セルが平面的に並設された構成を有している（特許文献１，２等）。この光電変換装置では、各光電変換セルは、ガラス等の基板の上に、金属等から成る下部電極と、半導体から成る光電変換層と、透明電極等から成る上部電極とが、この順に積層された構成を有している。そして、複数の光電変換セルは、隣り合う一方の光電変換セルの上部電極と他方の光電変換セルの下部電極とが導体によって電気的に直列に接続されている。また、Ｓｉ系等の他の材料が光電変換層に用いられた光電変換装置にも、同様の構成を有するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−６１９６０号公報
【特許文献２】特開２００７−３１７８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような光電変換装置では、変換効率の上昇が常に指向されている。この変換効率は、光電変換装置において太陽光のエネルギーが電気エネルギーに変換される割合を示し、例えば、光電変換装置から出力される電気エネルギーの値が、光電変換装置に入射される太陽光のエネルギーの値で除されて、１００が乗じられることで導出される。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、変換効率を向上させた光電変換装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、第１の態様に係る光電変換装置は、第１下部電極層と第２下部電極層とが一方向に離隔されて平面的に配置されている複数の下部電極層と、前記第１下部電極層に設けられた、第１導電型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とが順に積層されている第１積層部とを備えている。また、該光電変換装置は、前記第２下部電極層の上に設けられた、前記第１導電型の第３半導体層と前記第２導電型の第４半導体層とが順に積層されている第２積層部と、前記第１積層部と前記第２積層部との間に位置する溝部に設けられた、前記第２半導体層と前記第２下部電極層とを電気的に接続する接続導体とを備えている。そして、該光電変換装置では、前記溝部において、前記接続導体と前記第１積層部との間に隙間が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光電変換装置において半導体層に入射される光量が増加する。その結果、光電変換装置の変換効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す上面図である。
【図２】図１にて破線II-IIにて示した位置におけるＸＺ断面図である。
【図３】図２におけるバスバー電極およびその周辺部分を拡大した断面図である。
【図４】バスバー電極およびその周辺部分の比較例を示す断面図である。
【図５】バスバー電極およびその周辺部分の一変形例を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る光電変換装置の製造途中の様子を示す斜視図である。
【図７】第１実施形態に係る光電変換装置の製造途中の様子を示す斜視図である。
【図８】第１実施形態に係る光電変換装置の製造途中の様子を示す斜視図である。
【図９】第１実施形態に係る光電変換装置の製造途中の様子を示す斜視図である。
【図１０】第１実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１１】第２実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す上面図である。
【図１２】図１１にて破線XII-XIIにて示した位置におけるＸＺ断面図である。
【図１３】図１２におけるバスバー電極およびその周辺部分を拡大した断面図である。
【図１４】バスバー電極およびその周辺部分の比較例を示す断面図である。
【図１５】バスバー電極およびその周辺部分の一変形例を示す断面図である。
【図１６】バスバー電極およびその周辺部分の一変形例を示す断面図である。
【図１７】第２実施形態に係る光電変換装置の製造途中の様子を示す斜視図である。
【図１８】第２実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の幾つかの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面においては同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。
【００１１】
＜(１)第１実施形態＞
＜(１−１)光電変換装置の概略的な構成＞
図１は、第１実施形態に係る光電変換装置２０の構成を示す上面図である。図２は、図１の切断面線II−IIにおける光電変換装置２０の断面図、つまり図１で一点鎖線にて示された位置における光電変換装置２０のＸＺ断面図である。なお、図１から図１８には、光電変換セル１０の配列方向（図１の図面視左右方向）をＸ軸方向とする右手系のＸＹＺ座標系が付されている。
【００１２】
光電変換装置２０は、基板１の上に複数の光電変換セル１０が並設された構成を有している。図１では、図示の都合上、３つの光電変換セル１０の一部のみが示されているが、光電変換装置２０には、図１の左右方向に、多数（例えば、８個）の光電変換セル１０が平面的に（二次元的に）配列されている。また、各光電変換セル１０は、上面が概ね長方形の板状のものであり、光電変換装置２０は、上面が概ね正方形の板状のものである。そして、光電変換装置２０のＸ軸方向の両端部には、発電による電圧および電流を得るための電極が設けられている。
【００１３】
なお、光電変換装置２０には、図１の左右方向だけでなく、更にこれに垂直な図１の上下方向も含めて、多数の光電変換セル１０が平面的に（二次元的に）配列されることで、例えば、多数の光電変換セル１０がマトリックス状に配列されていても良い。また、各光電変換セル１０の上面は概ね長方形である必要はなく、その他の形状を有していても良い。更に、光電変換装置２０の上面は概ね正方形である必要はなく、その他の形状を有していても良い。但し、光電変換装置２０は、該光電変換装置２０の単位面積当たりの変換効率を向上させるという観点から、多数の光電変換セル１０が高密度に平面的に配置されて成ることが好ましい。
【００１４】
各光電変換セル１０は、下部電極層２、光電変換層３、上部電極層４、および接続導体５を主に備えている。光電変換装置２０では、上部電極層４および接続導体５が設けられた側の主面が受光面となっている。また、光電変換装置２０には、分離溝部Ｐ１と、分離溝部Ｐ２とが設けられている。
【００１５】
基板１は、複数の光電変換セル１０を支持するものであり、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂、または金属等の材料で構成されている。ここでは、基板１が、１〜３ｍｍ程度の厚さを有する青板ガラス（ソーダライムガラス）で構成されているものとする。
【００１６】
下部電極層２は、基板１の＋Ｚ側の主面（一主面とも言う）の上に設けられた導電層であり、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、または金（Ａｕ）等の金属、あるいはこれらの金属の積層構造体から成る。また、下部電極層２は、０．２〜１μｍ程度の厚さを有し、例えば、スパッタリング法または蒸着法等の公知の薄膜形成方法によって形成される。
【００１７】
光電変換層３は、光吸収層３１とバッファ層３２とが積層された構成を有している。
【００１８】
光吸収層３１は、下部電極層２の＋Ｚ側の主面（一主面とも言う）の上に設けられた、第１の導電型（ここではｐ型の導電型）を有する半導体層であり、１〜３μｍ程度の厚さを有している。光吸収層３１は、薄層化によって少ない材料で安価に変換効率が高められる観点から、カルコパイライト系（ＣＩＳ系とも言う）の化合物半導体であるI-III-VI族化合物から成る半導体（I-III-VI族化合物半導体とも言う）によって主として構成されていることが好ましい。なお、ここでは、光吸収層３１が、ｐ型の導電型を有するＣＩＳ系のI-III-VI族化合物半導体によって主として構成されているものとする。
【００１９】
ここで、I-III-VI族化合物は、I-Ｂ族元素（１１族元素とも言う）とIII-Ｂ族元素（１３族元素とも言う）とVI-Ｂ族元素（１６族元素とも言う）との化合物である。そして、I-III-VI族化合物としては、例えば、ＣｕＩｎＳｅ2（二セレン化銅インジウム、ＣＩＳとも言う）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（二セレン化銅インジウム・ガリウム、ＣＩＧＳとも言う）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2（二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム、ＣＩＧＳＳとも言う）等が挙げられる。なお、光吸収層３１は、薄膜の二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム層を表面層として有する二セレン化銅インジウム・ガリウム等の多元化合物半導体の薄膜によって構成されていても良い。なお、ここでは、光吸収層３１が、ＣＩＧＳによって構成されているものとする。
【００２０】
また、光吸収層３１は、II-VI族化合物から成る半導体によって構成されていても良い。II-VI族化合物とは、II-Ｂ族（１２族元素ともいう）とVI-Ｂ族元素との化合物である。但し、変換効率が高められる観点から、光吸収層３１は、カルコパイライト系化合物半導体であるＩ-III-VI族化合物半導体によって構成されていることが好ましい。
【００２１】
光吸収層３１は、スパッタリング法、蒸着法等のいわゆる真空プロセスによって形成され得る。また、光吸収層３１は、光吸収層３１の構成元素の錯体溶液が下部電極層２の上に塗布され、その後、乾燥および熱処理が行われる、いわゆる塗布法あるいは印刷法と称されるプロセスによっても形成され得る。光電変換装置２０の製造コストが抑制される観点から、塗布法あるいは印刷法と称されるプロセスが用いられることが好ましい。
【００２２】
バッファ層３２は、光吸収層３１の＋Ｚ側の主面（一主面とも言う）の上に設けられた半導体層である。この半導体層は、光吸収層３１の第１の導電型とは異なる第２の導電型（ここではｎ型の導電型）を有している。また、バッファ層３２は、I-III-VI族化合物半導体によって主に構成されている光吸収層３１とヘテロ接合する態様で設けられている。光電変換セル１０では、ヘテロ接合を構成する光吸収層３１とバッファ層３２とにおいて光電変換が生じるため、光吸収層３１とバッファ層３２とが積層されて光電変換層３として機能している。
【００２３】
なお、導電型が異なる半導体とは、伝導担体（キャリア）が異なる半導体のことである。また、光吸収層３１の導電型がｎ型であり、バッファ層３２の導電型がｐ型である態様も有り得る。
【００２４】
バッファ層３２は、例えば、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化インジウム（Ｉｎ2Ｓ3）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、セレン化インジウム（Ｉｎ2Ｓｅ3）、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）、（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）、および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ等の化合物半導体によって構成されている。そして、リーク電流が低減される観点から、バッファ層３２は、１Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有することが好ましい。なお、バッファ層３２は、例えばケミカルバスデポジション（ＣＢＤ）法等で形成され得る。
【００２５】
また、バッファ層３２は、光吸収層３１の一主面の法線方向に厚さを有する。この厚さは、１０〜２００ｎｍに設定され、バッファ層３２上に上部電極層４がスパッタリング等で製膜される際のダメージが抑制される観点から、１００〜２００ｎｍであることが好ましい。
【００２６】
上部電極層４は、バッファ層３２の＋Ｚ側の主面（一主面とも言う）の上に設けられた、ｎ型の導電型を有する透明の導電膜（透明導電膜とも言う）であり、光電変換層３において生じた電荷を取り出す電極（取出電極とも言う）である。上部電極層４は、バッファ層３２よりも低い抵抗率を有する物質によって構成されている。上部電極層４には、いわゆる窓層と呼ばれるものも含まれ、この窓層に加えて更に透明導電膜が設けられる場合には、これらが一体の上部電極層４とみなされても良い。
【００２７】
上部電極層４は、禁制帯幅が広く且つ透明で低抵抗の物質、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化亜鉛の化合物（アルミニウム（Ａｌ）、ボロン（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、およびフッ素（Ｆ）のうちの何れか一つの元素等が含まれたもの）、錫（Ｓｎ）が含まれた酸化インジウム（ＩＴＯ）、および酸化錫（ＳｎＯ2）のうちの少なくとも一つから成る金属酸化物半導体等によって構成されている。
【００２８】
上部電極層４は、スパッタリング法、蒸着法、または化学的気相成長（ＣＶＤ）法等によって、０．０５〜３．０μｍの厚さを有するように形成される。ここで、光電変換層３から電荷が良好に取り出される観点から、上部電極層４は、１Ω・ｃｍ未満の抵抗率と、５０Ω／□以下のシート抵抗とを有することが好ましい。
【００２９】
バッファ層３２および上部電極層４は、光吸収層３１が吸収する光の波長領域に対して光を透過させ易い性質（光透過性とも言う）を有する材料によって構成されていることが好ましい。これにより、バッファ層３２と上部電極層４とが設けられることで生じる、光吸収層３１における光の吸収効率の低下が抑制される。
【００３０】
また、光透過性が高められると同時に、光電変換によって生じた電流が良好に伝送される観点から、上部電極層４は、０．０５〜０．５μｍの厚さを有することが好ましい。更に、上部電極層４とバッファ層３２との界面で光反射のロスが低減される観点から、上部電極層４とバッファ層３２との間で絶対屈折率が略同一であることが好ましい。
【００３１】
接続導体５は、グリッド電極部５ａとバスバー電極部５ｂとを備えて成る導電性の電極である。グリッド電極部５ａは、上部電極層４の＋Ｚ側の主面（一主面とも言う）の上に設けられてＸ軸方向に延在するように配設されている。バスバー電極部５ｂは、一の光電変換セル１０の上部電極層４の上に配設されたグリッド電極部５ａから分離溝部Ｐ２内に垂下して隣の光電変換セル１０の下部電極層２まで至るように設けられている。つまり、隣接し合う光電変換セル１０において、接続導体５が、一方の光電変換セル１０のバッファ層３２と、他方の光電変換セル１０の下部電極層２とを電気的に接続している。
【００３２】
接続導体５は、例えば、Ａｇ等の金属から成る。なお、接続導体５の製造が容易になる観点から、Ｘ軸方向に順に平面的に配置されている複数の光電変換セル１０の間で、複数のグリッド電極部５ａが略一直線上に設けられていることが好ましい。
【００３３】
グリッド電極部５ａは、光電変換層３で発生し上部電極層４によって取り出された電荷を集める役割を担う。グリッド電極部５ａが設けられることで、上部電極層４の薄層化が可能となる。ここでは、上部電極層４は、光吸収層３１よりも受光面側に設けられるので、出来るだけ薄く形成されて光透過性が高められることが望ましいが、薄くなれば薄くなるほど電気抵抗が高くなるため、電荷の取り出し効率が低下する。そこで、グリッド電極部５ａが設けられることで、電荷の取り出し効率の確保と、上部電極層４の光透過性の向上とが両立し得る。
【００３４】
上部電極層４によって集められた電荷は、グリッド電極部５ａによって更に集められ、分離溝部Ｐ２に設けられた接続部としてのバスバー電極部５ｂを通じて隣の光電変換セル１０に伝達される。これにより、光電変換装置２０においては、隣り合う光電変換セル１０の一方の上部電極層４と、他方の下部電極層２とが、接続導体５によって電気的に直列に接続されている。
【００３５】
良好な導電性が確保されつつ光吸収層３１への光の入射量の低下が最小限に留められる観点から、グリッド電極部５ａは、５０〜４００μｍの幅を有することが好ましい。また、複数のグリッド電極部５ａが設けられる位置のＹ軸方向における間隔は、例えば、２．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３６】
なお、グリッド電極部５ａの表面は、光吸収層３１が吸収する波長領域の光を反射する材質で形成されることが好ましい。このような表面は、例えば、透光性の樹脂に光反射率の高い銀等の金属粒子が添加されたものが乾燥および固化されてグリッド電極部５ａが形成されること、または、アルミニウム等の光反射率の高い金属がグリッド電極部５ａの表面に蒸着されること等によって形成される。このような表面によれば、光電変換装置２０がモジュール化された際、グリッド電極部５ａにて反射した光が、モジュール内で再び反射して光吸収層３１に再度入射し得るため、光電変換装置２０における変換効率が向上する。
【００３７】
分離溝部Ｐ１は、下部電極層２に設けられており、Ｙ軸方向に直線状に延在している。この分離溝部Ｐ１により、下部電極層２がＸ軸方向に分離されている。このような分離溝部Ｐ１が１以上設けられることで、下部電極層２が一方向としての＋Ｘ方向に分離されて複数の下部電極層とされている。図２では、下部電極層２が、左側の第１下部電極層としての下部電極層２、中央の第２下部電極層としての下部電極層２、右側の第３下部電極層としての下部電極層２、といった３以上の下部電極層に分離されている。そして、該３以上の下部電極層が、平面的に配置されている。
【００３８】
また、分離溝部Ｐ１には、直上に設けられた光吸収層３１の延在部分が埋入している。これにより、隣り合う一方の光電変換セル１０の下部電極層２と、他方の光電変換セル１０の下部電極層２との間が、電気的に分離されている。分離溝部Ｐ１の幅は、例えば、グリッド電極部５ａの幅と同程度の５０〜４００μｍ程度であれば良い。
【００３９】
分離溝部Ｐ２は、光電変換セル１０の上面部分から下部電極層２の上面に至るまで設けられており、光電変換セル１０の両端部間に延在されている。このため、分離溝部Ｐ２は、隣り合う一方の光電変換セル１０と他方の光電変換セル１０との間で、光電変換層３および上部電極層４をＸ軸方向に分離している。この分離溝部Ｐ２には、バスバー電極部５ｂが設けられ、光電変換層３および上部電極層４とバスバー電極部５ｂとの間には隙間が存在する。そして、光電変換装置２０がモジュール化される際に、この隙間に光電変換に資する波長領域の光を透過する樹脂等の絶縁材料が充填される。
【００４０】
換言すれば、図１および図２では、３つの光電変換セル１０が配列されている様子が示されており、図中の左側の光電変換セル１０と、図中の中央の光電変換セル１０と、図中の右側の光電変換セル１０との間に、それぞれ分離溝部Ｐ２が設けられている。
【００４１】
また、各光電変換セル１０には、光吸収層３１とバッファ層３２と上部電極層４とがこの順に積層されて成る積層部が形成されている。例えば、図２では、図中の左側の光電変換セル１０の積層部（第１積層部とも言う）４１と図中の中央の光電変換セル１０の積層部（第２積層部とも言う）４２とが分離溝部Ｐ２を挟んで平面的に配置されている。また、第２積層部４２と図中の右側の光電変換セル１０の積層部（第３積層部とも言う）４３とが分離溝部Ｐ２を挟んで平面的に配置されている。
【００４２】
各積層部は、隣り合う下部電極層２のうちの一方の下部電極層２の上から他方の下部電極層２の上にかけて設けられている。例えば、図２で示されるように、第１積層部４１は、図中の左側に配置されている第１下部電極層としての下部電極層２の上から図中の中央に配置されている第２下部電極層としての下部電極層２の上にかけて設けられている。また、第２積層部４２は、図中の中央側に配置されている第２下部電極層としての下部電極層２の上から図中の右側に配置されている第３下部電極層としての下部電極層２の上にかけて設けられている。
【００４３】
また、第１積層部４１は、第１半導体層としての光吸収層３１と第２半導体層としてのバッファ層３２と上部電極層４とがこの順に積層されて成る。第２積層部４２は、第３半導体層としての光吸収層３１と第４半導体層としてのバッファ層３２と上部電極層４とがこの順に積層されて成る。第３積層部４３は、第５半導体層としての光吸収層３１と第６半導体層としてのバッファ層３２と上部電極層４とがこの順に積層されて成る。なお、本実施形態において、第１積層部４１は、第１下部電極層の上から第２下部電極層の上にかけて配置されているが、第１積層部４１の第２半導体層と第２下部電極層とを接続導体５で電気的に接続できれば、第２下部電極層の上に配置されなくてもよい。
【００４４】
＜(１−２)バスバー電極とその周辺部分の構成＞
図３は、図２で示された光電変換装置２０の断面のうち、第１積層部４１と第２積層部４２との間に位置する分離溝部Ｐ２に設けられた一つのバスバー電極部５ｂおよびその周辺部分に着目した図である。図４は、分離溝部Ｐ２の全域を埋めているバスバー電極部５ｂCPによって複数の光電変換セル１０CPが電気的に直列に接続された比較例としての光電変換装置２０CPを示す図である。なお、比較例としての光電変換装置２０CPでは、隣接する光電変換セル１０CPの間における短絡を防ぐ目的で、バスバー電極部５ｂCPと第２積層部４２との間が電気的に絶縁されているものとする。
【００４５】
図３および図４で示されるように、比較例としての光電変換装置２０CPとは異なり、光電変換装置２０では、分離溝部Ｐ２においてバスバー電極部５ｂと第１積層部４１との間に隙間Ｓ１が存在している。別の観点から言えば、バスバー電極部５ｂの側面と第１積層部４１のうちの分離溝部Ｐ２に面する端面とが隙間Ｓ１を挟んで対向している。この隙間Ｓ１には、光電変換装置２０がモジュール化される際に、光電変換に資する波長領域の光を透過する樹脂等の絶縁材料が充填される。
【００４６】
このような構成では、光電変換装置２０に対して上方（ここでは＋Ｚ側）から照射される光が、隙間Ｓ１を経て、第１積層部４１の光吸収層３１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面に照射される。この端面には、外部から直接照射される光の他に、図３の太い矢印で示されるように、バスバー電極部５ｂの側面で反射された光も照射される。その結果、光吸収層３１に入射される光量が増加して、光電変換装置２０における変換効率が向上する。なお、隙間Ｓ１のＸ軸方向における幅ＷLが大きければ大きいほど、隙間Ｓ１を経て第１積層部４１の光吸収層３１に入射される光量が増加する。
【００４７】
また、図３および図４で示されるように、比較例としての光電変換装置２０CPとは異なり、光電変換装置２０では、分離溝部Ｐ２においてバスバー電極部５ｂと第２積層部４２とが互いに離間している。換言すれば、分離溝部Ｐ２においてバスバー電極部５ｂと第２積層部４２との間に隙間Ｓ２が存在している。さらに別の観点から言えば、バスバー電極部５ｂの側面と第２積層部４２のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面とが隙間Ｓ２を挟んで相互に対向している。この隙間Ｓ２には、光電変換装置２０がモジュール化される際に、光電変換に資する波長領域の光を透過する樹脂等の絶縁材料が充填される。
【００４８】
これにより、バスバー電極部５ｂと第２積層部４２とが分離され、バスバー電極部５ｂと第２積層部４２とが電気的に接続されていない状態（絶縁状態とも言う）とされる。このため、バスバー電極部５ｂを介して、第１積層部４１と第２積層部４２とが短絡しない。その結果、分離溝部Ｐ２を挟む第１積層部４１および第２積層部４２の双方が、発電に寄与する構成として利用可能となる。そして、隣接し合う２つの光電変換セル１０の間を電気的に分離するための特別な構成が不要となり、受光面積の増大ひいては変換効率の増大が図られる。
【００４９】
また、光電変換装置２０に対して上方（ここでは＋Ｚ側）から照射される光が、隙間Ｓ２を経て、第２積層部４２の光吸収層３１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面に照射される。この端面には、外部から直接照射される光の他に、図中の太い矢印で示されるように、バスバー電極部５ｂの側面で反射された光も照射される。その結果、光吸収層３１に入射される光量が増加して、光電変換装置２０における変換効率が向上する。なお、隙間Ｓ２のＸ軸方向における幅ＷRが大きければ大きいほど、隙間Ｓ２を経て第２積層部４２の光吸収層３１に入射される光量が増加する。
【００５０】
なお、バスバー電極部５ｂの幅Ｗbおよび分離溝部Ｐ２の幅の加工精度が±２０μｍ未満であれば、例えば、バスバー電極部５ｂの幅Ｗbが最小で５０μｍとされ、分離溝部Ｐ２の幅が９０μｍ以上とされ得る。また、バスバー電極部５ｂの幅Ｗbが最大で３００μｍとされ、分離溝部Ｐ２の幅が３７０μｍ以下とされ得る。
【００５１】
＜(１−３)バスバー電極の変形例＞
バスバー電極部５ｂの断面形状等については、種々のものに変更されても良い。
【００５２】
図５は、図３で示された複数の光電変換セル１０を含む光電変換装置２０がベースとされて、バスバー電極部５ｂが異なる形状のバスバー電極部５ｂpに変更された複数の光電変換セル１０pを含む一変形例に係る光電変換装置２０pの断面を示す図である。
【００５３】
図５で示されるように、バスバー電極部５ｂpは上方（ここでは＋Ｚ方向）に向かって突出する形状（凸形状とも言う）を有する。
【００５４】
具体的には、バスバー電極部５ｂpにおける＋Ｘ方向の幅Ｗbpが、第２下部電極層としての下部電極層２からの距離に応じて小さくなる傾向を示す。なお、このような傾向を示すと言うのは、幅Ｗbpが、第２下部電極層としての下部電極層２からの距離に応じて小さくなり続けるものだけに限られず、小さくなる途中で若干大きくなるものも許容されることを意味している。そして、分離溝部Ｐ２においてバスバー電極部５ｂpと第１積層部４１との間に隙間Ｓ１pが存在し、バスバー電極部５ｂpと第２積層部４２との間に隙間Ｓ２pが存在する。
【００５５】
また、別の観点から言えば、第１積層部４１のうちの分離溝部Ｐ２に面する端面とバスバー電極部５ｂpとの間の領域である隙間Ｓ１pのうち、第２下部電極層としての下部電極層２の上における幅ＷLpと、第１積層部４１の上面の延長線上における幅ＷLUとが、幅ＷLp＜幅ＷLUの関係を有している。そして、隙間Ｓ１pが、下部電極層２からの距離に応じて広くなる傾向を示す。また、同様に、第２積層部４２のうちの分離溝部Ｐ２に面する端面とバスバー電極部５ｂpとの間の領域である隙間Ｓ２pのうち、第２下部電極層としての下部電極層２の上における幅ＷRpと、第２積層部４２の上面の延長線上における幅ＷRUとが、幅ＷRp＜幅ＷRUの関係を有している。そして、隙間Ｓ２pが、下部電極層２からの距離に応じて大きくなる傾向を示す。なお、隙間Ｓ１p，Ｓ２pが、下部電極層２からの距離に応じて大きくなる傾向を示すと言うのは、隙間Ｓ１p，Ｓ２pが、下部電極層２からの距離に応じて大きくなり続けるものだけに限られず、大きくなる途中で若干小さくなるものも許容されることを意味している。
【００５６】
そして、例えば、バスバー電極部５ｂpのうちの＋Ｚ方向の高さの半分に位置する部分の幅が、バスバー電極部５ｂpの最下部の幅Ｗbpの１／２以下とされても良い。このとき、例えば、バスバー電極部５ｂpの側面が、第２下部電極層としての下部電極層２の上面に対して、略直交せずに所定の角度を成すように傾いている。
【００５７】
このような構成により、バスバー電極部５ｂpにおいて、第２下部電極層としての下部電極層２と接触する面積が大きくなる。このため、バスバー電極部５ｂpと第２下部電極層としての下部電極層２との間の接触に応じた電気的な抵抗（接触抵抗とも言う）が低減される。その結果、光電変換装置２０における変換効率が向上する。
【００５８】
また、図３で示された隙間Ｓ１，Ｓ２よりも図５で示される隙間Ｓ１p，Ｓ２pの方が大きくなっている。そして、図５中の太い矢印で示されるように、バスバー電極部５ｂpの側面で反射されて光吸収層３１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面に照射される光量が増大する。その結果によっても、光電変換装置２０における変換効率が向上する。
【００５９】
ここでは、第１積層部４１と第２積層部４２との間の分離溝部Ｐ２に設けられているバスバー電極部５ｂpに着目して説明がなされたが、これに限られない。例えば、第２積層部４２と第３積層部４３との間の分離溝部Ｐ２に設けられているバスバー電極部５ｂpも同様な構成を有していても良い。すなわち、隣り合う積層部の間に位置する分離溝部Ｐ２に設けられているバスバー電極部５ｂpが同様な構成を有していても良い。
【００６０】
＜(１−４)光電変換装置の製造プロセス＞
次に、第１実施形態に係る光電変換装置２０の製造プロセスの一例について説明する。以下では、I-III-VI族化合物半導体から成る光吸収層３１が塗布法あるいは印刷法が用いられて形成され、更にバッファ層３２が形成される場合を例として説明する。図６から図９は、光電変換装置２０の製造途中の様子を模式的に示す斜視図であり、図１０は、光電変換装置２０の構成を模式的に示す斜視図である。なお、図６から図１０の何れにおいても、光電変換装置２０の一部に相当する部分が模式的に示されている。
【００６１】
まず、図６で示されるように、洗浄された基板１の略全面に、スパッタリング法等が用いられて、Ｍｏ等から成る下部電極層２が成膜される。そして、下部電極層２の上面のうち、図６において破線で示される形成対象位置Ｐ１αからその直下の基板１の上面にかけて、直線状の分離溝部Ｐ１が形成される。分離溝部Ｐ１は、ＹＡＧレーザーまたはその他のレーザー光が走査されつつ形成対象位置Ｐ１αに照射されることで溝加工が行われる、スクライブ加工によって、形成されることが好適である。
【００６２】
図７は、分離溝部Ｐ１が形成された後の状態を示す図である。分離溝部Ｐ１が形成された後、下部電極層２の上に、光吸収層３１とバッファ層３２と上部電極層４とが順次に形成される。
【００６３】
光吸収層３１は、カルコゲン元素含有有機化合物と塩基性有機溶剤とを含む溶媒（混合溶媒とも言う）に、Ｉ-Ｂ族金属とIII-Ｂ族金属とが直接溶解させられて作製された溶液が、下部電極層２の表面に塗布された後、乾燥および熱処理が順に施されて形成される。ここで作製された溶液では、例えば、Ｉ-Ｂ族金属とIII-Ｂ族金属との合計濃度が１０ｗｔ％以上となる。そして、溶液の塗布には、スピンコータ、スクリーン印刷、ディッピング、スプレー、ダイコータ等の種々の手法が適用可能である。
【００６４】
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を言う。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、セレノール、セレニド、ジセレニド等が挙げられる。
【００６５】
光吸収層３１の好適な形成方法としては、例えば、主に下記工程(ｉ)〜(iii)が順に行われるものが挙げられる。(ｉ)ベンゼンセレノールが、ピリジンに対し１００ｍｏｌ％となるように溶解させられて混合溶媒が作製される。(ii)この混合溶媒に、地金の銅、地金のインジウム、地金のガリウム、および地金のセレンが直接溶解させられて溶液が作製される。(iii)この溶液が、下部電極層２の表面にブレード法にて塗布され、乾燥されて皮膜が形成された後、この皮膜に対して水素ガスの雰囲気下で熱処理が施される。
【００６６】
なお、金属が混合溶媒に直接溶解させられるというのは、単体金属または合金の地金が、直接、混合溶媒に混入され、溶解させられることをいう。乾燥は、還元雰囲気下で行われることが望ましい。乾燥温度は、例えば、５０〜３００℃である。熱処理は、酸化が防止されて良好なI-III-VI族化合物半導体が得られるように、還元雰囲気で行われることが好ましい。還元雰囲気は、窒素雰囲気、フォーミングガス雰囲気、および水素雰囲気のうち何れかであることが望ましい。熱処理温度は、例えば、４００〜６００℃であれば良い。
【００６７】
バッファ層３２は、溶液成長法（ＣＢＤ法）によって形成される。例えば、酢酸カドミウムとチオ尿素とがアンモニアに溶解させられ、これに光吸収層３１の形成までが行われた基板１が浸漬され、光吸収層３１の上にＣｄＳから成るバッファ層３２が形成されるのが好適な一例である。
【００６８】
上部電極層４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。例えば、バッファ層３２の上に、Ａｌドープ酸化亜鉛膜から成る透明の上部電極層４が形成される。
【００６９】
図８は、光吸収層３１とバッファ層３２と上部電極層４とが形成された後の状態を示す図である。光吸収層３１とバッファ層３２と上部電極層４とが形成された後、上部電極層４の上面のうち、図８において破線で示される形成対象位置Ｐ２αから下部電極層２の上面に至る領域に分離溝部Ｐ２が形成される。分離溝部Ｐ２は、スクライブ針が用いられたメカニカルスクライビングによって形成されるのが好適である。
【００７０】
図９は、分離溝部Ｐ２が形成された後の状態を示す図である。分離溝部Ｐ２が形成された後、接続導体５が形成される。接続導体５は、例えば、Ａｇ等の金属粉が樹脂バインダー等に分散させられた金属ペーストがパターン状に印刷され、これが乾燥によって固化されることで形成され得る。このとき、グリッド電極部５ａおよびバスバー電極部５ｂが形成される。また、印刷方法としては、スクリーン印刷等がある。このようなスクリーン印刷では、金属ペーストが通過する印刷版の孔部の幅を分離溝部Ｐ２の幅よりも小さくしている。これにより、第１積層部とバスバー電極部５ｂとの間に隙間を設けることができる。なお、金属ペーストの粘度は、該金属ペーストの流動性に鑑み、例えば、３０〜２００Ｐａ・ｓであることが好適である。また、金属ペーストの乾燥による固化は、例えば、１８０〜２２０℃の温度域で行われることが好適である。具体例としては、金属ペーストに対して２００℃で２０分間の焼成が施される態様、および１８０℃で３０分間の焼成が施される態様が考えられる。
【００７１】
なお、金属ペーストに分散される金属としては、Ａｇの他には、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等が挙げられる。また、グリッド電極部５ａおよびバスバー電極部５ｂの高精細化を図るために、金属ペーストとして、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属のナノ粒子を含有するペースト（金属ナノペーストとも言う）が採用されても良い。
【００７２】
図１０は、接続導体５が形成された後の状態を示す図である。分離溝部Ｐ２の幅は、加工精度が考慮されて、例えば、９０±２０μｍ以上で且つ３７０±５０μｍ以下とされる。また、バスバー電極部５ｂの幅は、例えば、５０±２０μｍ以上で且つ３００±２０μｍ以下に設定される。
【００７３】
＜(２)第２実施形態＞
＜(２−１)光電変換装置の概略的な構成＞
図１１は、第２実施形態に係る光電変換装置２０Ａの構成を示す上面図である。図１２は、図１１の切断面線XII−XIIにおける光電変換装置２０Ａの断面図、つまり図１１で一点鎖線にて示された位置における光電変換装置２０ＡのＸＺ断面図である。
【００７４】
光電変換装置２０Ａは、第１実施形態に係る光電変換装置２０がベースとされて、各光電変換セル１０が、それぞれ光電変換セル１０Ａに置換されたものである。
【００７５】
光電変換セル１０Ａは、第１実施形態に係る光電変換セル１０がベースとされて、分離溝部Ｐ３が更に設けられるとともに、バスバー電極部５ｂが若干構成の異なるバスバー電極部５ｂＡに置換されたものである。ここでは、バスバー電極部５ｂからバスバー電極部５ｂＡへの置換に伴い、接続導体５が接続導体５Ａに変更されている。以下、第２実施形態に係る光電変換装置２０Ａのうち、第１実施形態に係る光電変換装置２０と異なる点について主に説明する。
【００７６】
分離溝部Ｐ２は、光電変換セル１０Ａの上面部分から下部電極層２の上面に至るまで設けられており、Ｙ軸方向に直線状に延在している。そして、この分離溝部Ｐ２は、各光電変換セル１０Ａにおいて、光電変換層３および上部電極層４をＸ軸方向に分離している。
【００７７】
具体的には、図１２の左側に描かれた光電変換セル１０Ａにおいて、左側の積層部（第１積層部とも言う）４１１と右側の積層部（第２積層部とも言う）４１２とが分離溝部Ｐ２を挟んで平面的に配置されている。図１２の中央に描かれた光電変換セル１０Ａにおいて、左側の積層部（第１積層部とも言う）４２１と右側の積層部（第２積層部とも言う）４２２とが分離溝部Ｐ２を挟んで平面的に配置されている。図１２の右側に描かれた光電変換セル１０Ａにおいて、左側の積層部（第１積層部とも言う）４３１と右側の不図示の積層部（第２積層部とも言う）とが分離溝部Ｐ２を挟んで平面的に配置されている。
【００７８】
なお、第１積層部４１１，４２１，４３１は、光電変換セル１０Ａにおいて光電変換に寄与する領域（発電寄与領域とも言う）であり、第２積層部４１２，４２２は、光電変換セル１０Ａにおいて光電変換に寄与しない領域（非発電寄与領域とも言う）である。
【００７９】
各第１積層部４１１，４２１，４３１は、隣り合う下部電極層２のうちの一方の下部電極層２の上から他方の下部電極層２の上にかけて設けられている。例えば、図１２で示されるように、第１積層部４１１は、図中の左側に配置されている第１下部電極層としての下部電極層２の上から図中の中央に配置されている第２下部電極層としての下部電極層２の上にかけて設けられている。第２積層部４２１は、図中の中央に配置されている第２下部電極層としての下部電極層２の上から図中の右側に配置されている第３下部電極層としての下部電極層２の上にかけて設けられている。
【００８０】
そして、各第１積層部４１１、４２１，４３１が、第１半導体層としての光吸収層３１と第２半導体層としてのバッファ層３２と上部電極層４とがこの順に積層されて成る。また、各第２積層部４１２，４２２，４３２が、第３半導体層としての光吸収層３１と第４半導体層としてのバッファ層３２と上部電極層４とがこの順に積層されて成る。
【００８１】
分離溝部Ｐ３は、光電変換セル１０Ａの上面部分から下部電極層２の上面に至るまで設けられており、互いに隣接し合う光電変換セル１０Ａの両端部間に延在している。これにより、分離溝部Ｐ３は、電気的な接続を絶縁する領域となる。このような分離溝部Ｐ３は、隣り合う光電変換セル１０Ａ同士の電気的な絶縁を容易に行なうことができる。なお、この分離溝部Ｐ３には、光電変換装置２０Ａがモジュール化される際に、樹脂等の絶縁材料が充填される。
【００８２】
＜(２−２)バスバー電極とその周辺部分の構成＞
図１３は、図１２で示された光電変換装置２０Ａの断面のうち、第１積層部４１１と第２積層部４１２との間に位置する分離溝部Ｐ２に設けられたバスバー電極部５ｂＡおよびその周辺部分に着目した図である。図１４は、分離溝部Ｐ２の全域を埋めているバスバー電極部５ｂCPＡによって複数の光電変換セル１０CPＡが電気的に直列に接続された比較例としての光電変換装置２０CPＡを示す図である。
【００８３】
図１３および図１４で示されるように、比較例としての光電変換装置２０CPＡとは異なり、光電変換装置２０Ａでは、分離溝部Ｐ２においてバスバー電極部５ｂＡと第１積層部４１１との間に隙間Ｓ１Ａが存在している。別の観点から言えば、バスバー電極部５ｂＡの側面と第１積層部４１１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面とが隙間Ｓ１Ａを挟んで対向している。なお、この隙間Ｓ１Ａには、光電変換装置２０がモジュール化される際に、光電変換に資する波長領域の光を透過する樹脂等の絶縁材料が充填される。
【００８４】
このような構成では、光電変換装置２０Ａに対して上方（ここでは＋Ｚ側）から照射される光が、隙間Ｓ１Ａを経て、第１積層部４１１の光吸収層３１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面に照射される。この端面には、外部から直接照射される光の他に、図中の太い矢印で示されるように、バスバー電極部５ｂＡの側面で反射された光も照射される。その結果、光吸収層３１に入射される光量が増加して、光電変換装置２０Ａにおける変換効率が向上する。なお、隙間Ｓ１ＡのＸ軸方向における幅ＷLＡが大きければ大きいほど、隙間Ｓ１Ａを経て第１積層部４１１の光吸収層３１に入射される光量が増加する。
【００８５】
ところで、隣り合う光電変換セル１０Ａは、分離溝部Ｐ３によって絶縁されるため、例えば、バスバー電極部５ｂＡと第２積層部４１２とが接触しても、隣り合う光電変換セル１０Ａの間で短絡が生じない。このため、バスバー電極部５ｂＡを作成するための金属ペーストの粘度の調整が容易となる。なお、バスバー電極部５ｂＡと第２積層部４１２との間には隙間があっても構わない。
【００８６】
＜(２−３)バスバー電極の変形例＞
バスバー電極部５ｂＡの断面形状等については、種々のものに変更されても良い。
【００８７】
図１５は、図１３で示された複数の光電変換セル１０Ａを含む光電変換装置２０Ａがベースとされて、バスバー電極部５ｂＡが異なる形状のバスバー電極部５ｂpＡに変更された複数の光電変換セル１０pＡを含む一変形例に係る光電変換装置２０pＡの断面を示す図である。
【００８８】
バスバー電極部５ｂpＡは、図５で示されたバスバー電極部５ｂpと同様に、上方（ここでは＋Ｚ方向）に向かって突出する形状（凸形状とも言う）を有する。
【００８９】
具体的には、バスバー電極部５ｂpＡにおける＋Ｘ方向の幅ＷbpＡが、第２下部電極層としての下部電極層２からの距離に応じて小さくなる傾向を示す。なお、このような傾向を示すと言うのは、幅ＷbpＡが、第２下部電極層としての下部電極層２からの距離に応じて小さくなり続けるものだけに限られず、小さくなる途中で若干大きくなるものも許容されることを意味している。そして、分離溝部Ｐ２においてバスバー電極部５ｂpＡと第１積層部４１１との間に隙間Ｓ１pＡが存在し、バスバー電極部５ｂpＡと第２積層部４１２との間に隙間Ｓ２pＡが存在する。
【００９０】
また、別の観点から言えば、第１積層部４１１のうちの分離溝部Ｐ２に面する端面とバスバー電極部５ｂpＡとの間の領域である隙間Ｓ１pＡのうち、第２下部電極層としての下部電極層２の上における幅ＷLpＡと、第１積層部４１１の上面の延長線上における幅ＷLUＡとが、幅ＷLpＡ＜幅ＷLUＡの関係を有している。そして、隙間Ｓ１pＡが、下部電極層２からの距離に応じて大きくなる傾向を示す。第２積層部４１２のうちの分離溝部Ｐ２に面する端面とバスバー電極部５ｂpＡとの間の領域である隙間Ｓ２pＡについても、隙間Ｓ１pＡと同様な関係および傾向を示す。なお、隙間Ｓ１pＡ，Ｓ２pＡが、下部電極層２からの距離に応じて大きくなる傾向を示すと言うのは、隙間Ｓ１pＡ，Ｓ２pＡが、下部電極層２からの距離に応じて大きくなり続けるものだけに限られず、大きくなる途中で若干小さくなるものも許容されることを意味している。
【００９１】
そして、例えば、バスバー電極部５ｂpＡのうちの＋Ｚ方向の高さの半分に位置する部分の幅が、バスバー電極部５ｂpＡの最下部の幅ＷbpＡの１／２以下とされても良い。このとき、例えば、バスバー電極部５ｂpＡの側面が、第２下部電極層としての下部電極層２の上面に対して、略直交せずに所定の角度を有して傾いている。
【００９２】
このような構成により、バスバー電極部５ｂpＡのうち、第２下部電極層としての下部電極層２と接触する面積が大きくなる。このため、バスバー電極部５ｂpＡと第２下部電極層としての下部電極層２との間の接触に応じた電気的な抵抗（接触抵抗とも言う）が低減される。その結果、光電変換装置２０pＡにおける変換効率が向上する。
【００９３】
また、図１３で示された隙間Ｓ１Ａよりも図１５で示される隙間Ｓ１pＡの方が大きくなっている。そして、図１５中の太い矢印で示されるように、バスバー電極部５ｂpＡの側面で反射されて光吸収層３１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面に照射される光量が増大する。その結果、光電変換装置２０pＡにおける変換効率が向上する。
【００９４】
ここでは、第１積層部４１１と第２積層部４１２との間の分離溝部Ｐ２に設けられているバスバー電極部５ｂpＡに着目して説明がなされたが、これに限られない。例えば、他の光電変換セル１０pＡにおける第１積層部４２１と第２積層部４２２との間の分離溝部Ｐ２に設けられるバスバー電極部５ｂpＡも同様な構成を有していても良い。すなわち、各光電変換セル１０pＡにおいて隣り合う積層部の間に位置する分離溝部Ｐ２に設けられている各バスバー電極部５ｂpＡが相互に同様な構成を有していても良い。
【００９５】
図１６は、図１３で示された複数の光電変換セル１０Ａを含む光電変換装置２０Ａがベースとされて、バスバー電極部５ｂＡが異なる形態のバスバー電極部５ｂsＡに変更された複数の光電変換セル１０sＡを含む一変形例に係る光電変換装置２０sＡの断面を示す図である。
【００９６】
バスバー電極部５ｂsＡは、分離溝部Ｐ２内から第２積層部４１２の上にかけて設けられている。このような構成では、分離溝部Ｐ２を挟んで対向するバスバー電極部５ｂsＡの側面と第１積層部４１１の分離溝部Ｐ２に面する端面との間の領域の幅ＷLsＡをより長く設定することが可能となる。そして、幅ＷLsＡが長くなれば、図１６中の太い矢印で示されるように、バスバー電極部５ｂsＡの側面で反射されて光吸収層３１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面に照射される光量が増大する。その結果、光電変換装置２０sＡにおける変換効率が向上する。
【００９７】
また、分離溝部Ｐ２内から第２積層部４１２上にかけて形成されている段差部の上にバスバー電極部５ｂsＡが設けられている。これにより、いわゆるアンカー効果によって、バスバー電極部５ｂsＡが、下部電極層２および第２積層部４１２から剥離し難くなる。すなわち、光電変換装置２０sＡの耐久性の向上が図られる。
【００９８】
また、分離溝部Ｐ２内から第２積層部４１２上にかけて形成されている段差部の上にバスバー電極部５ｂsＡが設けられることで、同じ断面積であれば、バスバー電極部５ｂsＡの＋Ｚ方向における高さが、図１３で示されたバスバー電極部５ｂＡの＋Ｚ方向における高さよりも高くなる。その結果、バスバー電極部５ｂsＡの側面で反射されて光吸収層３１のうちの分離溝部Ｐ２に面した端面に照射される光量が更に増大する。
【００９９】
＜(２−４)光電変換装置の製造方法＞
次に、第２実施形態に係る光電変換装置２０Ａの製造プロセスの一例について説明する。本実施形態に係る光電変換装置２０Ａの製造プロセスは、第１実施形態に係る光電変換装置２０の製造プロセスと類似している。このため、以下では、本実施形態に係る光電変換装置２０Ａの製造プロセスのうち、第１実施形態に係る光電変換装置２０の製造プロセスと異なる点について主に説明する。
【０１００】
図１７は、光電変換装置２０Ａの製造途中の様子を模式的に示す斜視図であり、図１８は、光電変換装置２０Ａの構成を模式的に示す斜視図である。なお、図１７および図１８の何れにおいても、光電変換装置２０Ａの一部に相当する部分が模式的に示されている。
【０１０１】
本実施形態に係る光電変換装置２０Ａの製造プロセスでは、分離溝部Ｐ２が形成される工程まで、図６〜図９が示されて説明された第１実施形態に係る光電変換装置２０と同様な工程が実施される。
【０１０２】
次に、上部電極層４の上面のうちの分離溝部Ｐ２よりも＋Ｘ方向に少しずれた位置から下部電極層２の上面に至る領域に、分離溝部Ｐ３が形成される。分離溝部Ｐ３は、スクライブ針が用いられたメカニカルスクライビングによって形成されるのが好適である。
【０１０３】
図１７は、分離溝部Ｐ３が形成された後の状態を示す図である。分離溝部Ｐ３が形成された後、接続導体５Ａが形成される。接続導体５Ａの形成は、第１実施形態に係る接続導体５と同様に、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属粉が樹脂バインダー等に分散させられた金属ペーストがパターン状に印刷され、これが乾燥によって固化されることで形成され得る。このとき、グリッド電極部５ａおよびバスバー電極部５ｂＡが形成される。また、印刷方法としては、スクリーン印刷等がある。このようなスクリーン印刷では、金属ペーストが通過する印刷版の孔部の幅を分離溝部Ｐ２の幅よりも小さくしている。これにより、第１積層部とバスバー電極部５ｂとの間に隙間を設けることができる。なお、金属ペーストの粘度は、該金属ペーストの流動性に鑑み、例えば、３０〜２００Ｐａ・ｓであることが好適である。また、金属ペーストの乾燥による固化は、例えば、１８０〜２２０℃の温度域で行われることが好適である。なお、分離溝部Ｐ３は、接続導体５Ａが形成される前に形成されてもよく、例えば、分離溝部Ｐ２と同時に形成されてもよい。
【０１０４】
図１８は、接続導体５Ａが形成された後の状態を例示する図である。分離溝部Ｐ２の幅は、加工精度が考慮されて、例えば、９０±２０μｍ以上で且つ３７０±５０μｍ以下とされる。また、バスバー電極部５ｂＡの幅は、例えば、５０±２０μｍ以上で且つ３００±２０μｍ以下に設定される。
【０１０５】
＜(３)変形例＞
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において種々の変更、改良等が可能である。
【０１０６】
◎例えば、上記第１および第２実施形態では、主として、光電変換を担う層が、カルコパイライト系のI-III-VI族化合物にて構成された場合について説明されているが、非晶質のシリコン等が用いられて構成されても良い。
【０１０７】
◎また、上記第１および第２実施形態では、光電変換装置２０，２０p，２０Ａ，２０pＡ，２０sＡが、３以上の光電変換セル１０，１０p，１０Ａ，１０pＡ，１０sＡを備えていたが、これに限られず、２以上の光電変換セル１０，１０p，１０Ａ，１０pＡ，１０sＡを備えていれば良い。
【０１０８】
◎また、上記第１および第２実施形態では、上部電極層４が形成された後に分離溝部Ｐ２が設けられたが、これに限られない。例えば、分離溝部Ｐ２が設けられた後に上部電極層４が形成されても良い。
【０１０９】
◎また、上記第１実施形態では、分離溝部Ｐ３が設けられていなかったが、隣接し合う光電変換セル１０，１０pの間における短絡を容易に抑制可能である観点から、分離溝部Ｐ３が設けられても良い。このような構成では、バスバー電極部５ｂ，５ｂpを形成するための金属ペーストの粘度の調整が容易となり得る。
【０１１０】
◎なお、上記第１実施形態と第２実施形態と各種変形例とをそれぞれ構成する一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１１】
１  基板
２  下部電極層
３  光電変換層
４  上部電極層
５，５Ａ  接続導体
５ａ  グリッド電極部
５ｂ，５ｂＡ，５ｂCp，５ｂCpＡ，５ｂp，５ｂpＡ，５ｂsＡ  バスバー電極部
１０，１０Ａ，１０Cp，１０CpＡ，１０p，１０pＡ，１０sＡ  光電変換セル
２０，２０Ａ，２０Cp，２０CpＡ，２０p，２０pＡ，２０sＡ  光電変換装置
３１  光吸収層
３２  バッファ層
４１，４１１，４２１，４３１  第１積層部
４２，４１２，４２２  第２積層部
４３  第３積層部
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  分離溝部
Ｓ１，Ｓ１Ａ，Ｓ１p，Ｓ１pＡ，Ｓ２，Ｓ２p，Ｓ２pＡ  隙間
ＷL，ＷLＡ，ＷLU，ＷLUＡ，ＷLp，ＷLpＡ，ＷLsＡ，ＷR，ＷRU，ＷRp，Ｗｂ，Ｗｂp，ＷｂpＡ  幅
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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