(57)【要約】【課題】  製造工程が容易であるとともに光電変換効率の高い光電変換装置を提供すること。【解決手段】  光電変換装置１０の製造方法は、多価アルコールを含む第１の有機溶媒に第１の金属元素を含む金属化合物を溶解して原料溶液を作製し、原料溶液を加熱して第１の金属元素を含む金属微粒子を作製する工程と、金属微粒子を第１の有機溶媒から取り出し、第１の有機溶媒の沸点以上の温度で熱処理する工程と、熱処理した金属微粒子を第２の有機溶媒に分散して半導体層形成用溶液を作製し、半導体層形成用溶液を電極上に被着し、乾燥して金属微粒子を含む皮膜を作製する工程と、カルコゲン元素を含む雰囲気下で皮膜を加熱して、金属微粒子とカルコゲン元素とを反応させて成る、光電変換層としての半導体層３を作製する工程とを具備する。【選択図】  図１
2012099532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多価アルコールを含む第１の有機溶媒に第１の金属元素を含む金属化合物を溶解して原料溶液を作製し、該原料溶液を加熱して前記第１の金属元素を含む金属微粒子を作製する工程と、
該金属微粒子を前記第１の有機溶媒から取り出し、前記第１の有機溶媒の沸点以上の温度で熱処理する工程と、
熱処理した前記金属微粒子を第２の有機溶媒に分散して半導体層形成用溶液を作製し、該半導体層形成用溶液を電極上に被着し、乾燥して前記金属微粒子を含む皮膜を作製する工程と、
カルコゲン元素を含む雰囲気下で前記皮膜を加熱して、前記金属微粒子と前記カルコゲン元素とを反応させて成る、光電変換層としての半導体層を作製する工程と
を具備することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項２】
前記多価アルコールとして、鎖状炭化水素のｎ位炭素（ｎは自然数である。）およびｍ位炭素（ｍは自然数であり、かつ、ｎ＋１≦ｍ≦ｎ＋３である。）に水酸基を有するものを用いる請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項３】
前記ｍをｎ＋２またはｎ＋３とする請求項２記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項４】
前記ｎ位炭素を前記鎖状炭化水素の末端に位置させる請求項２または３に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の金属元素としてＩ−Ｂ族元素およびIII−Ｂ族元素の少なくとも一方を含ま
せる請求項１乃至４のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルコゲン化合物半導体層を有する光電変換装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池として、ＣＩＳやＣＩＧＳのようなI−III−VI族化合物半導体等のカルコゲン化合物半導体層から成る光吸収層を具備する光電変換装置を用いたものがある。この光電変換装置は、例えば、ソーダ石灰ガラスからなる基板上に裏面電極となる、例えば、Ｍｏからなる電極層が形成され、この電極層上にI−III−VI族化合物半導体からなる光吸収層が形成されている。
【０００３】
このような光吸収層の作製方法としては、以下のようなものがある。まず、Ｉ−Ｂ族元素の酸化物およびIII−Ｂ族元素の酸化物よりなる粉体と、水および有機材料からなる分
散剤を含む液体とを混合してなる水性インクを、Ｍｏが形成された基板上に塗布した後、上記酸化物を還元して金属合金から成る前駆体層を形成する。その後、この前駆体層をガス状のカルコゲン元素であるセレン雰囲気下で加熱することによって前駆体層をセレン化し、I−III−VI族化合物半導体を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５８８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、基板上に金属酸化物の皮膜を形成した後、この金属酸化物の皮膜を還元して金属層とし、さらにこれを金属カルコゲン化物に化学変化させる必要がある。金属酸化物から金属層への還元工程は良好には起こらず、金属酸化物が残存して良好な結晶が得られにくい。そのため、上記方法では、光電変換装置の光電変換効率を高めることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、光電変換効率の高い光電変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る光電変換装置の製造方法は、多価アルコールを含む第１の有機溶媒に第１の金属元素を含む金属化合物を溶解して原料溶液を作製し、該原料溶液を加熱して前記第１の金属元素を含む金属微粒子を作製する工程と、該金属微粒子を前記第１の有機溶媒から取り出し、前記第１の有機溶媒の沸点以上の温度で熱処理する工程と、熱処理した前記金属微粒子を第２の有機溶媒に分散して半導体層形成用溶液を作製し、該半導体層形成用溶液を電極上に被着し、乾燥して前記金属微粒子を含む皮膜を作製する工程と、カルコゲン元素を含む雰囲気下で前記皮膜を加熱して、前記金属微粒子と前記カルコゲン元素とを反応させて成る、光電変換層としての半導体層を作製する工程とを具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光電変換効率の高い光電変換装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る光電変換装置の製造方法により作製した光電変換装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１の光電変換装置の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光電変換装置の製造方法により作製した光電変換装置の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係る光電変換装置の製造方法について説明する。まず、本発明の実施形態に係る製造方法で作製される光電変換装置の実施形態について説明する。
【００１１】
光電変換装置１０は、基板１と、第１の電極層２と、第１の半導体層３と、第２の半導体層４と、第２の電極層５とを含んで構成される。また、本実施形態においては、第１の半導体層３が光吸収層であり、第２の半導体層４が第１の半導体層３に接合されたバッファ層である例を示すがこれに限定されず、第２の半導体層４も含めて光吸収層としてもよい。また、光電変換装置１０は第２の電極層５側から光が入射されるものであってもよいが、これに限定されず基板１および第１の電極層２が透光性であれば、基板１側から光が入射されるものであってもよい。あるいは基板１側および第２の電極層５側の両方から光が入射されるものであってもよい。
【００１２】
図１、図２において、光電変換装置１０は、光電変換セル１１が複数並べて形成されている。そして、光電変換セル１１は、第１の半導体層３の基板１側に第１の電極層２と離間して設けられた第３の電極層６を具備している。そして、第１の半導体層３に設けられた接続導体７によって、第２の電極層５と第３の電極層６とが電気的に接続されている。なお、図１および図２に示した形態において、接続導体７は、主として第２の電極層５の一部で構成されている。第３の電極層６は、隣接する光電変換セル１１の第１の電極層２が延伸されて成る。この構成により、隣接する光電変セル１１同士が直列接続されている。なお、一つの光電変換セル１１内において、接続導体７は第１の半導体層３および第２の半導体層４を貫通するように設けられており、第１の電極層２と第２の電極層５とで挟まれた第１の半導体層３と第２の半導体層４とで光電変換が行なわれる。
【００１３】
基板１は、光電変換装置１０を支持するためのものである。基板１に用いられる材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属等が挙げられる。
【００１４】
第１の電極層２および第３の電極層６は、Ｍｏ、Ａｌ、ＴｉまたはＡｕ等の導電体が用いられ、基板１上にスパッタリング法または蒸着法等で形成される。
【００１５】
第１の半導体層３は、カルコゲン化合物半導体を含んでおり、例えば、厚みが１．０〜２．５μｍの層状に形成されている。カルコゲン化合物半導体は、カルコゲン元素を含む半導体である。カルコゲン元素とは、VI−Ｂ族元素のうちのＳ、Ｓｅ、Ｔｅをいう。カルコゲン化合物半導体としては、例えば、Ｉ−III−VI族化合物半導体やII−VI族化合物半
導体、III-VI族化合物半導体等が挙げられる。
【００１６】
I−III−VI族化合物半導体とは、Ｉ−Ｂ族元素（本明細書において、族の名称は旧ＩＵＰＡＣ方式で記載している。なお、Ｉ−Ｂ族元素は、新ＩＵＰＡＣ方式では１１族元素ともいう）とIII−Ｂ族元素（１３族元素ともいう）とVI−Ｂ族元素（１６族元素ともいう
）との化合物半導体であり、カルコパイライト構造を有し、カルコパイライト系化合物半導体と呼ばれる（ＣＩＳ系化合物半導体ともいう）。I−III−VI族化合物半導体としては、例えば、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２（ＣＩＧＳともいう）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ
，Ｓ）２（ＣＩＧＳＳともいう）、およびＣｕＩｎＳｅ２（ＣＩＳともいう）が挙げられる。なお、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２とは、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとから主に構成された化合物をいう。また、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２とは、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとＳとから主に構成された化合物をいう。第１の半導体層３はこのようなI−III−VI族化合物半導体を用いると、１０μｍ以下の薄層でも光電変換効率を高めることができる。
【００１７】
また、II−VI族化合物半導体とは、II−Ｂ族元素（１２族元素ともいう）とVI−Ｂ族元素との化合物半導体である。II−VI族化合物半導体としては、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ，ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ等が挙げられる。
【００１８】
また、III−VI族化合物半導体とは、III−Ｂ族元素とVI−Ｂ族元素との化合物半導体である。III−VI族化合物半導体としては、例えば、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ２Ｔ
ｅ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｇａ２Ｓｅ３、Ｇａ２Ｔｅ３等が挙げられる。
【００１９】
第１の半導体層３は以下のようにして作製することができる。まず、多価アルコールを含む第１の有機溶媒に第１の金属元素を含む金属化合物を溶解して成る原料溶液を作製する。そして、この原料溶液を加熱することにより、上記第１の金属元素を含むナノサイズの金属微粒子が生成し、金属微粒子分散液となる。次に、この金属微粒子分散液から金属微粒子を取り出す。そして、取り出した金属微粒子を加熱処理し、これを第２の有機溶媒分散させて半導体層を形成するための半導体層形成用溶液とする。次に、この半導体層形成用溶液を第１の電極２上に被着し、乾燥して、第１の半導体層３の前駆体としての皮膜を作製する。そして、この皮膜を、カルコゲン元素を含む雰囲気下で加熱する。これにより、金属微粒子とカルコゲン元素との反応により生成する金属カルコゲナイドを含む光電変換層としての第１の半導体層３を作製することができる。
【００２０】
このような本発明の方法により、第１の半導体層３を容易かつ良好に作製できる。つまり、従来では第１の電極層２上に形成する皮膜は金属酸化物であり、この金属酸化物の皮膜を還元して金属層とする必要があった。そのため、金属酸化物が還元しきれずに残存し、カルコゲン化合物半導体の結晶成長を阻害しやすかった。これに対し、上記本発明の方法では、金属の状態で容易に皮膜を形成できるので、より良好にカルコゲン化合物半導体を含む第１の半導体層３を作製することが可能となる。
【００２１】
多価アルコールとはヒドロキシ基を２個以上有する有機化合物である。多価アルコールとしては、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール等、および、これらの誘導体等を用いることができる。多価アルコールとして沸点が３００℃以下のものを用いると、第１の半導体層３中に残存するのをより低減することができる。また、多価アルコールとして沸点が１８０℃以上のものを用いると、金属微粒子をより容易に作製することができる。第１の有機溶媒は多価アルコールから成るものであってもよく、多価アルコールと他の有機溶媒との混合物であってもよい。第１の有機溶媒が多価アルコールから成る場合、より効率よく金属微粒子を作製できる。また、第１の有機溶媒が混合物である場合、金属化合物の溶解を良好にしたり、取扱いを容易にすることができる。
【００２２】
上記多価アルコールとして、鎖状炭化水素のｎ位炭素（ｎは自然数である。）およびｍ位炭素（ｍは自然数であり、かつ、ｎ＋１≦ｍ≦ｎ＋３である。）に水酸基を有するものを用いると、多価アルコールあるいは多価アルコールの酸化生成物（多価アルコールの酸化生成物は金属微粒子の還元の際に生じる）と、生成する金属微粒子とで、より安定な錯体を形成することができ、金属微粒子をより安定に分散させることができる。特にｍをｎ＋２またはｎ＋３とすると、多価アルコールあるいは多価アルコールの酸化生成物と、生
成する金属微粒子とで形成される錯体構造をより安定性の高いものとすることができ、さらに金属微粒子を安定に分散させることができる。このような多価アルコールとしては、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール等がある。
【００２３】
また、上記多価アルコールとして、ｎ位炭素を鎖状炭化水素の末端に位置させると、還元力が増加し、より良好に金属微粒子を形成できる。また、生成した金属微粒子に対して縦長に配位しやすくなるため、金属微粒子に多くの多価アルコールまたは多価アルコールの酸化生成物が配位することとなり、金属微粒子をより安定化することもできる。
【００２４】
第１の有機溶媒に溶解した第１の金属元素は、第１の半導体層を構成する金属元素であり、上記Ｉ−Ｂ族元素、II−Ｂ族元素およびIII−Ｂ族元素等の金属元素を用いることが
できる。これらの第１の金属元素は、複数種が同じ第１の有機溶媒に溶解していてもよい。原料溶液は、第１の金属元素を含む金属化合物を第１の有機溶媒に溶解することにより、得ることができる。第１の金属元素を含む金属化合物としては、金属塩や金属錯体等を用いることができ、例えば、アセチルアセトンや２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオン等を配位子とする金属錯体を用いることができる。
【００２５】
このような原料溶液を１８０〜２５０℃の温度で加熱することにより、多価アルコールのヒドロキシ基によって第１の金属元素が還元されて金属微粒子になるとともに、多価アルコールあるいは多価アルコールの酸化生成物によって金属微粒子を安定化し、小さな粒径の金属微粒子を安定に作製することができる。よって、このような小さな粒径の金属微粒子を用いて第１の半導体層３の前駆体としての皮膜を形成すると、緻密な皮膜とすることができ、良好な第１の半導体層３を作製することが可能となる。なお、金属微粒子は粒径が１０〜１０００ｎｍであると、第１の半導体層３の前駆体としての皮膜を形成しやすくなる。また、金属微粒子の粒径が２００〜６００ｎｍであると、第１の半導体層３の前駆体としての皮膜をより緻密にすることができる。その結果、この皮膜を熱処理して第１の半導体層３にする際にボイドが生じるのを低減できる。金属微粒子は、原料溶液に複数種の第１の金属元素を含んだ状態で加熱した場合、これら複数元素の合金を含んだものとすることができる。
【００２６】
具体例として例えば、第１の半導体層３がＣＩＧＳの場合、金属微粒子は以下のようにして作製できる。まず、第１の有機溶媒としての５０ｇの１，４−ブタンジオールに、第１の金属元素として銅アセチルアセトナートを０．１１ｇ、インジウムアセチルアセトナートを０．１４ｇおよびガリウムアセチルアセトナートを０．０７ｇ投入して原料溶液を作製する。そしてこの原料溶液を１，４−ブタンジオールの沸点で加熱することにより、金属微粒子を得ることができる。このような方法により、金属微粒子にＣｕＩｎＧａ合金を含ませることができる。このように３成分の合金とすれば、ＣＩＧＳ化合物半導体をより良好に作製することが可能となる。
【００２７】
あるいは、第１の有機溶媒を複数に分け、Ｃｕ原料を加えた原料溶液、Ｉｎ原料を加えた原料溶液、およびＧａ原料を加えた原料溶液を個々に作製した後、これらをそれぞれ加熱して、Ｃｕ微粒子、Ｉｎ微粒子およびＧａ微粒子を作製し、これらを混合してもよい。
【００２８】
あるいは、第１の有機溶媒を複数に分け、これらにＣｕ原料およびＩｎ原料を加えたもの、Ｃｕ原料およびＧａ原料を加えたもの、およびＩｎ原料およびＧａ原料を加えたもののような組み合わせでＣｕＩｎ合金粒子、ＣｕＧａ合金粒子、およびＩｎＧａ合金を含む金属微粒子を作製した後、これらを混合してもよい。
【００２９】
上記のようにして作製した金属微粒子は、多価アルコールやその酸化生成物を含む溶液中に分散した状態で生成する。そして、この金属微粒子分散液から金属微粒子を取り出す
。金属微粒子を取り出す方法としては、濾過や遠心分離を用いることができる。
【００３０】
そして、取り出した金属微粒子を第１の有機溶媒の沸点以上の温度で熱処理して余分な有機成分を除去する。なお、第１の有機溶媒が混合物から成る場合は、第１の有機溶媒のうち最も沸点が高いものの沸点以上の温度で熱処理をする。金属微粒子から有機成分を良好に除去するとともに金属微粒子同士の凝集を抑制するという観点からは、金属微粒子の熱処理温度は、第１の有機溶媒の沸点よりも５０℃〜１００℃高い温度で行なうことができる。金属微粒子の加熱時間としては５分〜２時間程度とすることができる。
【００３１】
金属微粒子の熱処理方法としては、ビーカー等の容器に金属微粒子分散液から取り出した金属微粒子を入れ、これを加熱することができる。あるいは、筒状の容器に金属微粒子を入れ、筒状の容器を回転させる等して金属微粒子を攪拌しながら金属微粒子を加熱してもよい。このように金属微粒子を攪拌しながら加熱を行なうと、効率よく加熱を行なうことができるとともに金属微粒子同士の凝集を低減できる。
【００３２】
このように熱処理した金属微粒子を第２の有機溶媒に分散して半導体層形成用溶液とし、この半導体層形成用溶液を用いて第１の半導体層３の前駆体としての皮膜を作製する。第２の有機溶媒は、第１の有機溶媒と同じものを用いてもよく、他の有機溶媒を用いてもよい。分散性を高めて皮膜を良好に形成できるという観点からは、極性有機溶媒を用いることができる。極性有機溶媒としては、ｎ−メチルピロリドンやγ−ブチルラクトン等を用いることができる。
【００３３】
皮膜の形成方法としては、例えば、以下のような方法がある。まず、上記半導体層形成用溶液を、第１の電極２の表面に、スピンコータ、スクリーン印刷、ディッピング、スプレーまたはダイコータなどを用いて塗布し、乾燥して皮膜とする。乾燥は、還元雰囲気下で行うことが望ましい。乾燥時の温度は、例えば、５０〜３００℃で行うことができる。
【００３４】
このようにして作製した第１の半導体層３の前駆体としての皮膜を、カルコゲン元素を含む雰囲気下で加熱することにより、金属微粒子とカルコゲン元素との反応により生成する金属カルコゲナイドを含む光電変換層としての第１の半導体層３を作製することができる。なお、カルコゲン元素を含む雰囲気下とは、Ｓｅ等のカルコゲン元素単体のガス雰囲気下でもよく、Ｈ２Ｓｅ等のカルコゲン化合物のガス雰囲気下でもよく、これらのガスと水素等の還元ガスとの混合ガス雰囲気下でもよい。あるいは、これらのガスと窒素やアルゴン等の不活性ガスとの混合ガス雰囲気下であってもよい。そして、このような雰囲気下で上記皮膜を、例えば、５〜３０℃／ｍｉｎの昇温速度で最高温度５００〜６００℃まで加熱すればよい。このような工程を経て、第１の半導体層３が作製される。
【００３５】
上記第１の半導体層３の前駆体としての皮膜をカルコゲン元素を含む雰囲気下で加熱する前に、水素等の還元ガス雰囲気や窒素等の不活性ガス雰囲気中で皮膜を加熱し、金属微粒子を溶解させてもよい。この場合、緻密で良好な第１の半導体層１を得ることができる。
【００３６】
光電変換装置１０は、上記第１の半導体層３を光吸収層として用い、この第１の半導体層３上に第２の半導体層４が１０〜２００ｎｍの厚みで形成され、この第２の半導体層４上に第２の電極層５が形成される。なお、第２の半導体層４を形成せず、第１の半導体層３上に第２の電極層５を形成してもよい。あるいは第２の電極層５を形成せず、第２の半導体層４を電極として機能させることもできる。
【００３７】
第２の半導体層４は、第１の半導体層３に対してヘテロ接合を行う半導体層をいう。第１の半導体層３と第２の半導体層４とは異なる導電型であってもよく、例えば、第１の半
導体層３がｐ型半導体である場合、第２の半導体層４はｉ型またはｎ型半導体である。リーク電流を低減するという観点からは、第２の半導体層は、抵抗率が１Ω・ｃｍ以上の層とすることができる。第２の半導体層４としては、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）、（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）、および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ等が挙げられ、例えばケミカルバスデポジション（ＣＢＤ）法等で形成される。なお、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）とは、ＩｎとＯＨとＳとから主に構成された化合物をいう。（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）は、ＺｎとＩｎとＳｅとＯＨとから主に構成された化合物をいう。（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏは、ＺｎとＭｇとＯとから主に構成された化合物をいう。第２の半導体層４は第１の半導体層３の吸収効率を高めるため、第１の半導体層３が吸収する光の波長領域に対して光透過性を有するものとすることができる。
【００３８】
第２の電極層５は、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の０．０５〜３．０μｍの透明導電膜である。第２の電極層５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。第２の電極層５は、第２の半導体層４よりも抵抗率の低い層であり、第１の半導体層３で生じた電荷を取り出すためのものである。電荷を良好に取り出すという観点からは、第２の電極層５の抵抗率が１Ω・ｃｍ未満でシート抵抗が５０Ω／□以下であるのがよい。なお、第２の電極層５は、第１の半導体層と異なる導電型の半導体層であってもよく、いわゆる窓層と呼ばれるものも含まれる。
【００３９】
第２の電極層５は第１の半導体層３の吸収効率を高めるため、第１の半導体層３の吸収光に対して光透過性を有するものとすることができる。光透過性を高めると同時に光反射ロスの低減効果および光散乱効果を高め、さらに光電変換によって生じた電流を良好に伝送するという観点から、第２の電極層５は０．０５〜０．５μｍの厚さとすることができる。また、第２の電極層５と第２の半導体層４との界面での光反射ロスを低減する観点からは、第２の電極層５と第２の半導体層４の屈折率は等しくすることができる。
【００４０】
光電変換装置１０は、第１および第２の半導体層３，４を第１および第２の電極層１，５で挟んだ構成の光電変換セル１１を、複数個並べてこれらを電気的に接続して成る。隣接する光電変換セル１１同士を容易に直列接続するために、図１、図２に示すように、光電変換セル１１は、第１の半導体層３の基板１側に第１の電極層２と離間して設けられた第３の電極層６を具備している。そして、第１の半導体層３に設けられた接続導体７によって、第２の電極層５と第３の電極層６とが電気的に接続されている。
【００４１】
接続導体７は、第１および第２の半導体層３，４よりも電気抵抗率の低い材料で構成されている。このような接続導体７は、例えば、第１および第２の半導体層３，４を貫通する溝を形成し、この溝内に導体を形成することにより形成することができる。このような導体としては、例えば、第１および第２の半導体層３，４を貫通する溝を形成した後、上部電極層５をこの溝内にも形成することで接続導体７を形成してもよく（図１，２参照）、上記溝内に導電ペーストを充填することで接続導体７を形成してもよい（図３参照）。なお、図３は、集電電極８を導電ペーストで形成する際、第１および第２の半導体層３，４を貫通する溝内にも導電ペーストを充填して接続導体７を形成している。あるいは、上記のような溝を形成せず、第１および第２の半導体層３，４の一部を改質して電気抵抗率を低くすることによっても形成することができる。
【００４２】
また、光電変換装置１０は、図１，図２に示すように、第２の電極層５上に集電電極８が形成されていてもよい。集電電極８は、第２の電極層５の電気抵抗を小さくするためのものである。集電電極８は、例えば、図１に示すように、光電変換セル１１の一端から接続導体７にかけて線状に形成されている。これにより、第１の半導体層３の光電変換により生じた電流を第２の電極層５を介して集電電極８に集電し、これを接続導体７を介して隣接する光電変換セル１１に良好に導電することができる。よって、集電電極８が設けら
れていることにより、第２電極層５を薄くしても第１の半導体層３で発生した電流を効率よく取り出すことができる。その結果、発電効率を高めることができる。
【００４３】
集電電極８は第１の半導体層３への光を遮るのを低減するとともに良好な導電性を有するという観点からは、５０〜４００μｍの幅とすることができる。また、集電電極８は、枝分かれした複数の分岐部を有していてもよい。
【００４４】
集電電極８は、例えば、Ａｇ等の金属粉を樹脂バインダー等に分散させた金属ペーストをパターン状に印刷し、これを硬化することによって形成することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：基板
２：第１の電極層
３：第１の半導体層
４：第２の半導体層
５：第２の電極層
６：第３の電極層
７：接続導体
８：集電電極
１０：光電変換装置
【図１】
2012099532.tif 000003
【図２】
2012099532.tif 000004
【図３】
2012099532.tif 000005