(57)【要約】【課題】  可撓性太陽電池の生産性を高める。【解決手段】  本発明のある態様においては、可撓性の支持基板１５と第１接続配線層１７と光電変換層１０と第２接続配線層２０とを備える太陽電池１００が提供される。第１接続配線層１７および第２接続配線層２０は光電変換層１０とは逆の面に形成されている。特に第２接続配線層２０は、マグネトロン・スパッタリング法により形成され、支持基板１５の当該逆の面に形成されている第１接続配線層１７の面の上に位置し、磁性が弱められたニッケル合金である弱磁性金属を含んでいる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の支持基板と、
該支持基板の一方の面の上に位置する第１接続配線層と、
該支持基板の他方の面の上に位置する光電変換層と、
マグネトロン・スパッタリング法により形成され、該支持基板の前記一方の面に形成されている前記第１接続配線層の面の上に位置する磁性が弱められたニッケル合金である弱磁性金属の第２接続配線層と
を備える
太陽電池。
【請求項２】
前記ニッケル合金が、Ｎｉ１−ｘＴｉｘ（ただし、０．０９≦ｘ＜１）である
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記ニッケル合金が、Ｎｉ１−ｘＣｒｘ（ただし、０．０８≦ｘ＜１）である
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記ニッケル合金が、Ｎｉ１−ｘＭｏｘ（ただし、０．０８≦ｘ＜１）である
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記ニッケル合金が、Ｎｉ１−ｘＭｎｘ（ただし、０．０５≦ｘ＜１）である
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記ニッケル合金が、Ｎｉ１−ｘＡｌｘ（ただし、０．１３≦ｘ＜１）である
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記ニッケル合金が、Ｎｉ１−ｘＺｎｘ（ただし、０．１７≦ｘ＜１）である
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記支持基板の前記一方の面の上に形成されている前記第１接続配線層と前記第２接続配線層は、複数の第１面分離線により区切られて単位接続配線部の列をなしており、
前記支持基板の前記他方の面の上に形成されている前記光電変換層は、該光電変換層の受光面側に位置する透明導電層と、該光電変換層の該受光面とは逆の裏面側に位置する裏面電極層と、該透明導電層および該裏面電極層に挟まれた半導体層とを含んでおり、複数の第２面分離線により区切られて、該透明導電層、該半導体層、および該裏面電極層を含んでなる単位光電変換部の列をなしており、
該単位接続配線部のそれぞれが、前記支持基板を介して重なる一の単位光電変換部の前記透明導電層に対し、前記支持基板を通過するようにいくつか形成された集電孔のいずれかを通じ接続されるとともに、前記支持基板を介して当該単位接続配線部と重なる別の単位光電変換部の前記裏面電極層に対し、前記支持基板を通過するようにいくつか形成された接続孔のいずれかを通じて接続されており、これにより、前記単位光電変換部のそれぞれが、前記支持基板に開口として形成され該支持基板を貫通する前記集電孔および前記接続孔を通じ直列接続されている
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項９】
可撓性の支持基板の一方の面の上に第１接続配線層を形成する工程と、
該支持の他方の面の上に光電変換層を形成する工程と、
該支持基板の前記一方の面に形成されている前記第１接続配線層の面の上に、磁性が弱められたニッケル合金である弱磁性金属の第２接続配線層をマグネトロン・スパッタリング法により形成するスパッタリング工程と
を含む
太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記光電変換層を形成する工程より前に、前記支持基板を貫通する開口としていくつかの接続孔を形成する接続孔形成工程と、
前記スパッタリング工程より前に、前記支持基板を貫通する開口としていくつかの集電孔を形成する集電孔形成工程と、
前記光電変換層を形成する工程より後に、前記支持基板の前記他方の面の上に形成されており、該光電変換層の受光面側に位置する透明導電層と、該光電変換層の該受光面とは逆の裏面側に位置する裏面電極層と、該透明導電層および該裏面電極層に挟まれた半導体層とを含んでいる前記光電変換層を複数の第２面分離線により区切ることにより、該透明導電層、該半導体層、および該裏面電極層を含んでなる単位光電変換部の列を形成する第２面パターニング工程と、
前記スパッタリング工程より後に、前記支持基板の前記一方の面の上に形成されている前記第１接続配線層と前記第２接続配線層とを複数の第１面分離線により区切り単位接続配線部の列を形成する第１面パターニング工程と
をさらに含み、該単位接続配線部のそれぞれが、前記支持基板を介して重なる一の単位光電変換部の前記透明導電層に対し前記集電孔のいずれかを通じ接続されるとともに、前記支持基板を介して当該単位接続配線部と重なる別の単位光電変換部の前記裏面電極層に対し前記接続孔のいずれかを通じて接続されており、これにより、前記単位光電変換部のそれぞれが、前記集電孔および前記接続孔を通じ直列接続されている
請求項９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、太陽電池用電極の形成方法に関する。さらに詳細には本発明は、可撓性太陽電池モジュールの背面に形成される背面用電極の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生産のための環境負荷が小さい太陽電池として薄膜太陽電池が注目されている。薄膜太陽電池には、複数の光電変換素子を基板の一方の面の上に複数形成し、各光電変換素子をその基板上にて直列に接続して使用されるものがある。このような構成は、集積型薄膜太陽電池と呼ばれている。
【０００３】
また、基板に例えば樹脂フィルムなどのフレキシブル（可撓性を有する）基板を採用した可撓性太陽電池も開発されている。可撓性太陽電池は、使用時に破損しにくく軽量であるなど作製後の利点に加え、樹脂フィルムなど、ロールを利用した効率の良い生産が可能になることからも注目されている。
【０００４】
そして、集積型薄膜太陽電池にも可撓性を有する高分子フィルム基板を採用することが可能である。高分子フィルムを基板とし、直列接続構造を実現する構造が、特許文献１（特開平６−３４２９２４号公報）に提案されている（例えば、特許文献１、段落００４１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４２９２４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「磁性体ハンドブック（新装版）」、朝倉書店、１９７５年（新装版２００６年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に提案されている直列接続構造のための実用的な太陽電池の構造においては、基板の半導体層とは逆の面である背面側に互いに接する２層の電極層または配線層が形成される。図１は、可撓性基板を採用した上述の直列接続構造の太陽電池の平面図であり、図２はその断面図である。この構造の太陽電池において、第１接続配線層１７と第２接続配線層２０が可撓性の支持基板１５の背面に形成されている。このうち、第１接続配線層１７は、銀などの低抵抗金属材料が採用される。これに対し第２接続配線層２０には従来は純粋なニッケルが採用されている。これは、分離線１４を形成するレーザーパターニングのために光反射率を低減し、また、作製後の太陽電池の使用期間にわたり十分な耐環境性を実現するためである。
【０００８】
そして、上述したように、直列接続構造の太陽電池を効率良く生産するために、可撓性基板の一つの利点である長尺の基板である製造用基板の採用が可能となる。通常その製造用基板は、ロール状にして生産装置に搭載され、必要に応じてそのロールから巻き出すことによって長尺の製造用基板を展開して必要な処理が施される。処理後の製造用基板は必要に応じて再びロール状となるように巻取られる。その製造用基板は、製造用基板の長尺方向の長さつまりロール長が例えば２０００ｍを超えることがあるほどに長尺のものとされる。このような製造用基板を対象にして上記第２接続配線層２０のために純粋なニッケルを成膜する際には、生産上の３つの課題が存在する。
【０００９】
第１の課題は、ターゲットの交換頻度が高いことである。製造用基板のロールを用いて生産を行なう際に、第２接続配線層２０として採用される純粋なニッケルを成膜する処理のマグネトロン・スパッタリングを行なう。このマグネトロン・スパッタリングにおいて使用されるターゲットのニッケルは、成膜されて生産が進むにつれて消費される。製造用基板のロールによる生産においては、ロールの途中部分が製膜などの処理対象となっている際には、ターゲットの交換は行ないにくい。生産中の製品に悪影響が生じかねず、生産効率の低下も避けられないためである。このため、より長いロール長のロールを用いる場合や、複数ロールの製造用基板に渡りターゲットを交換せずに使うことに対する制約が生じる。生産効率の向上のために長尺の製造用基板を採用しても、ターゲットの交換頻度の高さが生産効率の向上に対する制約となりかねない。
【００１０】
第２の課題は、スパッタ屑が生成され膜質に影響が及ぶことである。純粋なニッケルのターゲットを用いて成膜処理を行なう場合には、ターゲットの表面には異常なスパッタリング挙動によって生じる微細なニッケルの塊（スパッタ屑）が付着することがある。そのようなスパッタ屑が生じると、成膜のためのプラズマには異常放電などが生じやすく、成膜品質の悪化を招くおそれがある。
【００１１】
さらにもう一つ、第３の課題として、ターゲットを交換する際に、マグネトロン・スパッタリングのためのマグネットにより、残存している純粋なニッケルが引きつけられてしまい、ターゲットの交換が容易でないという問題も生じる。
【００１２】
本発明はかかる問題点の少なくともいずれかを解決することを課題とする。本発明は、ロールにより生産される集積型太陽電池の生産効率を高めることに貢献する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の発明者は、上述したターゲットの交換頻度の問題や、マグネットによる交換の困難性は、純粋なニッケルを第２接続配線層に利用する限り解決が難しいと考えた。ターゲットの交換頻度が高くなる理由は、ワークピース（被処理対象物）である製造用基板の側に位置するターゲット表面において、磁束密度を十分な強さとするために、ターゲットをある程度以上厚くすることができないためである。つまり、第２接続配線層に磁性材料である純粋なニッケルを用いることが原因となっている。また、スパッタ屑についての生成メカニズムの詳細は不明であるが、生成される位置が、マグネトロン・スパッタリングの磁束分布と関連していることから、これにも磁気が関係しているようである。そして、上述したターゲット交換時の困難性も、ターゲットを保持するバッキングプレートに交換の時点で残留しているニッケルがマグネットに引きつけられることに起因している。つまり、これも、磁性材料である純粋なニッケルを採用する限りは解決が難しい。
【００１４】
そこで、本願の発明者は、第２接続配線層のための金属材料の磁気的性質を調整することに着目し創出された。本願の発明者は、第２接続配線層のための金属材料を、磁性が弱められたニッケル合金である弱磁性金属とすることにより、上述したニッケルの特性を活かしつつ、第２接続配線層２０として使用可能な金属材料を探索し生産が容易な太陽電池およびその製造方法を創出するに至った。
【００１５】
すなわち、本発明のある態様においては、可撓性の支持基板と、該支持基板の一方の面の上に位置する第１接続配線層と、該支持基板の他方の面の上に位置する光電変換層と、マグネトロン・スパッタリング法により形成され、該支持基板の前記一方の面に形成されている前記第１接続配線層の面の上に位置する磁性が弱められたニッケル合金である弱磁性金属の第２接続配線層とを備える太陽電池が提供される。
【００１６】
本発明のある態様においては、太陽電池の生産方法も提供される。すなわち、本発明のある態様においては、可撓性の支持基板の一方の面の上に第１接続配線層を形成する工程と、該支持の他方の面の上に光電変換層を形成する工程と、該支持基板の前記一方の面に形成されている前記第１接続配線層の面の上に、磁性が弱められたニッケル合金である弱磁性金属の第２接続配線層をマグネトロン・スパッタリング法により形成するスパッタリング工程とを含む太陽電池の製造方法も提供される。
【００１７】
なお、本発明の各態様において、磁性が弱められたニッケル合金とは、純粋なニッケルの組成からみて、ニッケルのみの有する磁性を、例えば他の元素を添加することによって弱めたニッケル合金を指す。したがって、ニッケル合金には、純粋なニッケルのみの組成のものは含まない。
【００１８】
また、本出願において、製造用基板とは、例えば作製後の太陽電池において光電変換層を支持する支持基板となる材料を、太陽電池の生産目的に適うように形成した長尺の製造用基板である。例えば、高分子フィルムなどのフィルムは、延伸したり、キャストしたり様々な手法によって、フィルムとして製膜されて、太陽電池の生産に適するサイズや長さにして上記製造用基板が準備される。このため、本発明の各態様における支持基板のための製造用基板は、フィルムとして製膜される際のフィルム原反であっても、また、そのフィルム原反を、太陽電池の生産に適するようにスリッターなどによって幅や長さを調整したものであっても構わない。したがって、製造用基板は、最終的な太陽電池の支持基板となり、太陽電池の生産に用いられる一続きの長尺の製造用基板の任意のものを含んでいる。通常の長尺のフィルム類と同様に、製造用基板は典型的には保管等のために適宜に巻取られてロール状とされる。
【００１９】
ターゲットとは、スパッタリングガスのイオン衝撃にさらされ、膜または層の材料を供給するための成膜原料部材である。ターゲットは、例えば、熱伝導率の高い銅などの金属からなるプレート（バッキングプレート）に接合されたある厚みの板材として提供される。
【００２０】
弱磁性金属とは、通常の意味における磁性を持たない金属つまり常磁性、反磁性などの十分に小さい磁性の金属を含む。それに加え、弱磁性金属は、マグネトロン・スパッタリグの成膜処理において問題にならない程度に磁性が弱められている金属を含んでいる。実際上、弱磁性との用語により示されているのは、一つには、軟磁性材料や磁石材料といった、それを通過する磁界または磁束密度に影響を強く与える材質を除くすべての材料である。さらに、磁性が弱められた金属とは、強磁性を示す金属に、その強磁性を弱めるような元素を固溶させた合金を含んでいる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のいずれかの態様においては、長尺の製造用基板を利用して生産される可撓性太陽電池の生産効率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を含み、可撓性基板を採用する直列接続構造の薄膜太陽電池の構成を示す平面図である。
【図２】図１（ｂ）の拡大平面図においてＡ−Ａ’部における断面図（図２（ａ））とＢ−Ｂ’部における断面図（図２（ｂ））である。
【図３】薄膜太陽電池の典型的な製造工程を示す処理フローである。
【図４】本発明の実施形態において第２接続配線層形成工程において第２接続配線層を形成するために用いられる成膜装置の主要部分を示す構成図である。図４（ａ）は、製造用基板との位置関係を示す斜視図であり、図４（ｂ）は上面からみた平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る熱電変換構造体の実施形態を説明する。以下の説明に際し特に言及がない限り、全図にわたり共通する部分または要素には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素のそれぞれは、必ずしも互いの縮尺比を保って示されてはいない。
【００２４】
＜第１実施形態＞
［１  概要］
図１は、本発明の実施形態を含み、可撓性基板を採用する直列接続構造の薄膜太陽電池の構成を示す平面図である。特に、図１（ａ）は、薄膜太陽電池の全体図であり、図１（ｂ）はその一部を拡大して示す部分拡大図である。また、図２は、は、図１（ｂ）の拡大平面図においてＡ−Ａ’部における断面図（図２（ａ））とＢ−Ｂ’部における断面図（図２（ｂ））である。さらに図３は、同太陽電池の製造工程を示す典型的な処理フローである。
【００２５】
［１−１  薄膜太陽電池の構成］
本実施形態においては、ＳＣＡＦ（Ｓｅｒｉｅｓ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｐｅｒｔｕｒｅｓ  ｆｏｒｍｅｄ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）構造の集積型の薄膜太陽電池１００が作製される。薄膜太陽電池１００には、例えば耐候性を確実にするために付加的な部材（封止部材など）も適宜付加される。これらの付加的な部材については、本実施形態を明確に説明するために記載および図示が省略されている。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、ＳＣＡＦ構造の薄膜太陽電池１００においては、例えば電気絶縁性を有するような可撓性の支持基板１５を貫通するいくつかの集電孔１１といくつかの接続孔１２が形成されている。その支持基板１５の一方の面（第１面１５２、図２における紙面の下方の面）に配置される各接続配線層は、第１面分離線１４（以下「分離線１４」と略記する）により単位接続配線部１４０１、１４０２、・・・１４０Ｎの列となるように各単位へと区切られている。また、支持基板１５の他方の面（第２面１５４、図２における紙面の上方の面）には、単位光電変換部１２０１、１２０２、・・・１２０Ｎの列が設けられている。これらの単位変換部１２０１、１２０２、・・・１２０Ｎは、光を電気に変換する光電変換層１０が第２面分離線１３（「第２面分離線」）により区切られたものである。ここで、光電変換層１０は、光電変換層１０の受光面側に位置する透明導電層１９と、光電変換層１０の受光面とは逆の裏面側に位置する裏面電極層１６と、透明導電層１９および裏面電極層１６に挟まれた半導体層１８とを含んでいる。こうして、透明導電層１９、半導体層１８、および裏面電極層１６をそれぞれが含み、互いに電気的に分離されている単位変換部１２０１、１２０２、・・・１２０Ｎが形成される。以下、単位光電変換部や単位接続配線部に用いる符号については、総称する際には添え字を略した符号により示し、これらの個別のものを指す場合には添え字を付すことにより明示する。支持基板１５の第１面１５２と第２面１５４は、支持基板１５の厚みをなす両面からそれぞれ選択される。ここでは、支持基板１５の両面のうち、光電変換層１０が配置または形成される面を第２面１５４としている。また、薄膜太陽電池１００を説明する各図面において、断面を記載する上方に向く面が第２面１５４として描かれ、平面を記載する各図面においては紙面が第２面１５４となるように描かれている。
【００２７】
図２に示すように、支持基板１５に開口として形成される集電孔１１および接続孔１２は、その支持基板１５を貫通しており、この集電孔１１および接続孔１２を通じ第２面１５４の単位光電変換部のそれぞれが直列接続されるように構成されている。すなわち、例えば、薄膜太陽電池１００の中央部をみると、分離線１４、１４により区切られている単位接続配線部１４０ｉは、その単位接続配線部１４０ｉと支持基板１５を介して重なる一方の単位光電変換部１２０ｉの透明導電層１９に対し集電孔１１のいずれかを通じ接続されている。さらに単位接続配線部１４０ｉは、その同じ単位接続配線部と支持基板１５を介して重なるもう一方の単位光電変換部１２０ｉ＋１の裏面電極層１６に対しても接続孔１２のいずれかを通じて接続されている。この接続構成が繰り返されることにより、第１面１５２の単位接続配線部１４０１、１４０２、・・・１４０Ｎのそれぞれを配線として、第２面１５４における単位光電変換部１２０１、１２０２、・・・１２０Ｎがその並びの順に直列接続されている。
【００２８】
単位光電変換部１２０の光電変換層１０は分離線１３、１３により区切られたものである。ここで、接続孔１２が設けられる両端部以外は、裏面電極層１６とｎｉｐ接合構造を含む半導体層１８と透明導電層１９とを支持基板１５の第２面１５４の上にこの順に備える光電変換層１０が構成されている。一方、接続孔１２が設けられる両端部には、透明導電層１９が形成されていない（図２（ａ）の接続孔１２付近参照）。このため、接続孔１２が設けられる両端部においては、露出された半導体層１８と、その支持基板側の裏面電極層１６とが接続孔１２にまで延びている。
【００２９】
そして、支持基板１５は、製造用基板１５０を最終的な形状に裁断することによって形成される。本実施形態における太陽電池１００の製造工程において、最終的に裁断されるまで、支持基板１５は製造用基板１５０の形でハンドリングされる。
【００３０】
［１−２  薄膜太陽電池の製造工程］
次に、このような構造の薄膜太陽電池１００を作製する工程を、図３を参照して説明する。まず、薄膜太陽電池１００を作製する支持基板１５としては、絶縁性の支持基板が採用される。具体的には、例えばポリイミドフィルムが用いられる。他に採用することができる支持基板１５の材質の例としては、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ、アクリル、アラミド等の絶縁性プラスチックフィルムを挙げることができる。したがって、製造用基板１５０は、これらいずれかを例とする材質の長尺の製造用基板である。
【００３１】
製造用基板１５０にはまず、接続孔１２のための開口が形成される。このために打ち抜き金型（パンチ）により製造用基板１５０の所定の位置に開口が設けられる（接続孔形成工程Ｓ１０２）。次いで、減圧下において加熱することにより、製造用基板１５０の材質（例えばポリイミドフィルム）から放出されるガスを除去する脱ガス処理Ｓ１０４が行われる。なお、この脱ガス処理Ｓ１０４は、接続孔形成工程Ｓ１０２の前後いずれかもしくは両方において実施してもかまわない。
【００３２】
その後、製造用基板１５０の他方の面（第２面１５４）に裏面電極層１６が形成され（裏面電極層形成工程Ｓ１０６）、次いで、製造用基板１５０の面の一方の面（第１面１５２）に第１接続配線層１７が形成される（第１接続配線層形成工程Ｓ１０８）。裏面電極層１６は、例えば銀（Ａｇ）を膜厚２００ｎｍとなるようにスパッタリング法により形成される。第１接続配線層１７の材質は、裏面電極層１６と同じくＡｇが採用される。これら裏面電極層１６および第１接続配線層１７の材料としては、これら以外にＡｇ合金、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタニウム（Ｔｉ）等の金属を用いることができる。これら裏面電極層１６および第１接続配線層１７を形成する際の成膜法としては、スパッタリング法に限らず、真空蒸着法やスプレー成膜法、印刷法、塗布法、めっき法等の公知の手法を採用することもできる。
【００３３】
裏面電極層形成工程Ｓ１０６と第１接続配線層形成工程Ｓ１０８とを終えると、製造用基板１５０の第２面１５４に形成した裏面電極層１６と製造用基板１５０の第１面１５２に形成した第１接続配線層１７とは接続孔１２の内側壁付近において直接重なり、互いに電気的に接続される。
【００３４】
第１接続配線層形成工程Ｓ１０８を終えると、接続孔１２の場合とは別の打ち抜き金型を用いることにより製造用基板１５０に集電孔１１が形成される（集電孔形成工程Ｓ１１０）。この際には、製造用基板１５０のみならず、その段階において製造用基板１５０に形成されている裏面電極層１６および第１接続配線層１７も貫通するようにして集電孔１１が形成される。さらに、製造用基板１５０の第２面１５４の側には半導体層１８が形成される（半導体層形成工程Ｓ１１２）。この半導体層１８は、例えばアモルファスシリコンのｎ層、ｉ層、およびｐ層を製造用基板１５０側から配置するｎｉｐ構造のシリコン（Ｓｉ）層である。その形成のためには、例えば高周波容量結合プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が用いられる。ここで、本実施形態において半導体層１８を形成する際の成膜手法は特段限定されない。上記の高周波容量結合プラズマＣＶＤ法を用いること、さらには、そのための成膜装置として平行平板型のシャワーヘッド電極を放電電極とする装置を利用することは、本実施形態にて利用され得る好ましい成膜手法の例である。半導体層１８の他の構成としては、微結晶Ｓｉをｉ層に用いた光電変換層としてもよいし、また、アモルファスＳｉのｎｉｐ構造と微結晶Ｓｉのｎｉｐ構造とを積層するような多接合型（タンデム型）の光電変換層としてもよい。ｎ層およびｐ層の構成材料の別例としては、アモルファスＳｉＯなどの合金を用いるように本実施形態を変形することも可能である。さらに各種の技術的改良を施すために、界面層やトンネル接合層としてＳｉＯやアモルファスＳｉ、微結晶Ｓｉ層を追加することも可能である。
【００３５】
本実施形態における半導体層１８の形成の際には、蒸着処理の処理効率を高めるための他の工夫も有用である。例えば、製造用基板１５０を連続搬送させながら連続成膜するロール・ツー・ロール方式は、本実施形態のための好ましい工程として採用することができる。これ以外にも、搬送モードと成膜モードとを繰りかえすように動作して、成膜モードにおいては製造用基板１５０を停止させた状態となるようにして蒸着処理を進める手法（ステッピングロール法）もまた本実施形態の好ましい工程として採用することができる。
【００３６】
半導体層形成工程Ｓ１１２により半導体層１８が形成された後、さらに、透明導電層１９として製造用基板１５０の第２面１５４の側に透明導電性材料を堆積させる（透明導電層形成工程Ｓ１１４）。この際、光電変換層１０の両側端部、すなわち、接続孔１２が設けられる部分には、マスクを掛けることにより透明導電性材料を堆積させないようにする。結果としてこの部分には半導体層１８が露出する（図２（ｂ））。上述の直列接続された単位光電変換部１２０を複数の列をなすように設ける場合（図示しない）にも、各列の間には、透明導電性材料を堆積させない。こうして、透明導電層１９が接続孔１２の領域に形成されないようにしておく。
【００３７】
本実施形態の透明導電層１９のための透明導電性材料には各種の透明導電性材料を用いることが可能であり、その材質は特に限定されない。この透明導電性材料は、典型的には、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ、登録商標）などの金属酸化物の透明導電性材料のいずれかまたはその組み合わせ（積層体または混合物）が選択される。さらに、透明導電層形成工程Ｓ１１４の成膜方法としてはＲＦスパッタリング、ＤＣスパッタリング、印刷法、塗布法なども採用することができる。なお、裏面電極層形成工程Ｓ１０６、半導体層形成工程Ｓ１１２、透明導電層形成工程Ｓ１１４により、光電変換層１０が形成されるため、これらを総称して光電変換層１０を形成する工程ということもある。これらの工程は、接続孔１２を形成した製造用基板１５０を対象として実行されるため、接続孔形成工程Ｓ１０２より後に行なわれる。
【００３８】
次いで、製造用基板１５０の第１面１５２側の面つまり第１接続配線層１７の面の上に、第２接続配線層２０が形成される（第２接続配線層形成工程Ｓ１１６、または、スパッタリング工程）。この第２接続配線層形成工程Ｓ１１６は、集電孔１１の内側壁にも第２接続配線層２０を形成するため、集電孔形成工程Ｓ１１０より後に行なわれる。この第２接続配線層２０については後述する。第２接続配線層形成工程Ｓ１１６を終えると、製造用基板１５０の第２面１５４の側に形成した透明導電層１９と製造用基板１５０の、支持基板１５において第１面１５２側となる面に形成した第２接続配線層２０とが集電孔１１の内側壁付近において直接重なり、互いに電気的に接続される。なお、第２接続配線層２０は製造用基板１５０の第１面１５２側となる面において第１接続配線層１７にも接するように形成されるため、第１面１５２側におけるこれらの接続配線層は互いに接続され電気的には一体化された接続配線層をなしている。
【００３９】
第２接続配線層形成工程Ｓ１１６の後、製造用基板１５０の第２面１５４側に分離線１３によるパターニングが行われる（第２面パターニング工程Ｓ１１８）。このパターニングのために、半導体層１８が裏面電極層１６と同一の形状を有するようにされる。また、第２面パターニング工程Ｓ１１８は、分離線１３により光電変換層１０を分離するものであるため、裏面電極層形成工程Ｓ１０６、半導体層形成工程Ｓ１１２、透明導電層形成工程Ｓ１１４により後に行なわれる。透明導電層１９は、接続孔１２の付近には形成されていないが、分離線１３の付近は裏面電極と同じ位置において区切られる。その結果、分離線１３に囲われる形状のうち端部の接続孔１２の付近を除いた部分において、裏面電極層１６、半導体層１８（半導体層）、および透明導電層１９が、この順に積層されてなる単位光電変換部１２０が形成される。
【００４０】
単位光電変換部１２０を形成する工程をより確実に行うため、本実施形態で示した第２面パターニング工程Ｓ１１８に加えて予備的なパターニング処理を行うことも好ましい。この予備的なパターニング処理は、例えば、裏面電極層形成工程Ｓ１０６よりも後であって、半導体層形成工程Ｓ１１２よりも前となるいずれかの段階において実施される。この予備的なパターニング処理の際にも、裏面電極層１６を区切るようにパターニングされるのは分離線１３の位置とされる。
【００４１】
次に、製造用基板１５０の第１面１５２の側に対しても分離線１４の位置にレーザー加工が施される（第１面パターニング処理Ｓ１２０）。この第１面パターニング処理Ｓ１２０においては、第２接続配線層２０と第１接続配線層１７とが同時に分離される。したがって、第１面パターニング処理Ｓ１２０は、第２接続配線層形成工程Ｓ１１６（スパッタリング工程）より後に行なわれる。これにより、製造用基板１５０の第１面１５２に単位接続配線部１４０が形成される。この第１面パターニング処理Ｓ１２０においては、電力取り出し電極（図示しない）の電気的な分離すなわち個別化も行われ、製造用基板１５０の周縁部に第２面１５４の側の分離線と重なるようにレーザー加工により分離線が描かれる（いずれも図示しない）。このようにして、形成された第１面１５２の分離線をみると、全ての薄膜太陽電池素子を一括して囲う周縁、および二列の直列接続太陽電池素子の隣接する境界（周縁導電部の内側）には分離線がある。分離線１４を含めて分離線の中にはどの層も残らないようにされている。
【００４２】
こうして、形成された単位光電変換部の直列接続の列において電気的な経路を図１（ａ）の紙面の左側から順に追ってみる。まず、図１（ａ）の左側の第１の単位光電変換部１２０１（透明導電層１９、半導体層１８、裏面電極１６）から、縦に並んだ集電孔１１を通じて第１の単位接続配線部１４０１に接続される。そして、第１の単位接続配線部１４０１から接続孔１２を通じて第２の単位光電変換部１２０２に接続される。以下、この繰り返しによって、第Ｎの単位光電変換部１２０Ｎまで接続されて第Ｎの単位接続配線部１４０Ｎまでつながっている。直列接続された単位光電変換層１２０全体からの出力を取り出すためには、例えば、第Ｎの単位接続配線部１４０Ｎが電力を取り出すための電極としても利用される。また、第１の単位光電変換部１２０１の裏面電極１６またはその裏面電極１６に接続された配線部も電力を取り出すための電極として利用される。
【００４３】
最後に、各層が形成された製造用基板１５０を裁断することにより、太陽電池１００が作製される（Ｓ１２２）。その後、薄膜太陽電池モジュールの実用性を一層高めるために、封止材やバックシートなどが外装としてラミネートされる。この封止材やバックシートとしては、例えばＥＶＡ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＥＴＦＥ、などの各種の樹脂材料が採用される。ここではこれらの材質は図示していない。
【００４４】
［２  第２接続配線形成工程］
第２接続配線層形成工程Ｓ１１６（スパッタリング工程）についてさらに詳述する。
［２−１  製造装置構成］
図４は、第２接続配線層形成工程Ｓ１１６（スパッタリング工程）において第２接続配線層２０を形成するために用いられる成膜装置２００の主要部分を示す構成図である。図４（ａ）は、製造用基板１５０との位置関係を示す斜視図であり、図４（ｂ）は上面からみた平面図である。ここまでの工程において、第２面１５４には、光電変換層１０が形成され、第１面１５２には、第１接続配線層１７が形成されている。第２接続配線層形成工程Ｓ１１６においてはその第１接続配線層１７の面の上に、第２接続配線層２０を形成する。
【００４５】
製造用基板１５０は、典型的には、その両面を垂直に延ばし、水平面に平行に移動させながら処理される。製造用基板１５０は、成膜の処理中には静止しており、所定の領域の処理が完了すると送られる。図４には、矢印によりこの送り動作を例示している。なお、成膜処理が完了すると、製造用基板１５０はロール１５０Ｒに巻取られる。そして、最終的には製造用基板１５０を支持基板１５へと裁断し太陽電池１００を作製する。
【００４６】
第２接続配線層形成工程Ｓ１１６において製造用基板１５０の第１面１５２がターゲット部材２１０Ａおよび２１０Ｂ（以下総称して「ターゲット部材２１０」と呼ぶ）に、また第２面１５４が電極２４０に向いている。ターゲット部材２１０は、概して鉛直方向に延びる矩形形状の部材であり、銅などのバッキングプレート２１４に接合されたターゲット材料層２１２を有している。本出願全般に、ターゲットの厚みと呼ぶのは、ターゲット材料層２１２の厚みＴ（図４（ｂ））である。ターゲット部材２１０Ａおよび２１０Ｂは、バッキングプレート２１４とともに、ボルトなどの適当な締結手段によって装置に対して固定される。製造用基板１５０からみてバッキングプレート２１４の背後には、マグネット２２０を配置しておく。このマグネット２２０はターゲット部材２１０の製造用基板１５０側の表面に、磁束２２２を漏出させている。そして製造用基板１５０のターゲット部材２１０電極のターゲット部材２１０からみて背面には、ターゲット部材２１０とのに高周波電力を印加するための電極２４０が形成され、図示しない電源装置との間に接続されている。図４に示した全体は、真空槽の内部に配置される。また、必要に応じて、製造用基板１５０の図示しない領域に対して別の層の形成処理を行なうために、図示しない成膜装置が配置されていることもある。図示しないアルゴンガスの供給系からは制御された流量のアルゴンガスが供給されている。
【００４７】
第２接続配線層形成工程Ｓ１１６は次のようにして行なわれる。まず、製造用基板１５０を所定量送ることにより、成膜対象の領域をターゲット部材２１０と電極２４０に概して挟まれる位置に配置する。次に、所定量の電力を電極２４０に投入する。その電力により、プラズマＰを励起し、マグネトロン・スパッタリングの処理を行う。その際、第２接続配線層２０の膜質の均一性を高めるべくマグネット２２０を揺動させている。スパッタリングガスのイオン衝撃によってターゲット材料層２１２表面から脱離した金属材料原子は、製造用基板１５０の第１面１５２に堆積してゆく。
【００４８】
［２−２  ターゲットの厚み］
ここで、従来の太陽電池において採用可能なターゲットの厚みＴ（図４（ｂ））は、３ｍｍが限界であった。その理由は、スパッタリングのためのプラズマを良好に維持するのに必要な磁束密度の磁束２２２を漏出させることが３ｍｍを超える厚みでは難しいためである。なお、純粋なニッケルのターゲットにおける厚みＴの減少量の一例を挙げると、２０００ｍのロール長を持つ製造用基板をロール１本分処理すると約０．７ｍｍ厚みが減少する。したがって、３ｍｍ厚のターゲット材料層２１２のターゲット部材２１０を採用する場合に、製造用基板１５０のロール途中での交換を行なわないとすると、製造用基板１５０を４ロールだけ処理する毎にターゲット部材２１０の交換が必要であった。
【００４９】
これに対し、本実施形態において採用するターゲット材料層２１２は、例えばＮｉ−Ｔｉ合金などの弱磁性材料である。実際に確かめたところ、Ｎｉ０．９Ｔｉ０．１のターゲット材料層２１２を採用する場合に厚みＴを８ｍｍとしても成膜には特段の問題は生じず、この条件において生産された第２接続配線層にも特段問題は生じない。また、この場合も、製造用基板１５０を１ロール分処理する毎に０．７ｍｍの厚みの減少がみられる。したがって、８ｍｍ厚のターゲット材料層２１２を有するターゲット部材２１０を採用する場合、製造用基板１５０を１１ロール分だけ処理完了するまでターゲット部材２１０の交換が不要である。このように、本実施形態においては、生産装置をメンテナンスの頻度が低下し、ダウンタイムを削減することが可能となる。
【００５０】
上述したスパッタリングのための磁束密度をターゲット材料層２１２表面にて測定した値によって、上記ターゲット材料層２１２の材質や厚みを決定する目安が得られる。具体的には、その磁束密度が、２００Ｇ（２０ｍＴ）以上、好ましくは２５０Ｇ（２５ｍＴ）となれば、良好なスパッタリングを行なうことが可能となる。
【００５１】
［２−３  ターゲット材質の変更］
本実施形態のターゲット材料層２１２の材質（ターゲット材質）は、弱磁性材料を採用することができる。従来採用していた純粋なニッケルからの材質の変更を行なう観点では、ニッケル合金として他の金属を増加してゆき、磁性が実質的に消失した組成を採用することか好ましい。
【００５２】
表１は、本実施形態に採用することが可能な弱磁性材料の例を示している。各組成に対して、良好にスパッタリングが進行するターゲット材料層２１２の厚みを明示している。比較のため、従来の純粋なニッケルのみの組成についても記載している。なお、ここに示したターゲット厚みはターゲット材料層２１２の厚みＴであり、実際に成膜が可能であることを確認したターゲット材料層２１２の厚みＴであり、各組成において採用可能なターゲット材料層２１２の最大厚ではない。上述したように、Ｎｉ０．９Ｔｉ０．１のターゲット材料層２１２を採用する場合の厚みＴは確認した範囲で８ｍｍでも問題は無く、従来のＮｉの場合の最大厚は、工程上の課題に目をつむるなら３ｍｍである。磁性の有無の欄は、本実施形態の趣旨から磁性が実質的にあるかないかを示している。
【表１】
2013026511.tif 000003
【００５３】
［３  実施例および比較例］
本実施形態の実施例として、第２接続配線のために、ターゲット材料層２１２としてＮｉ０．９Ｔｉ０．１を備えるターゲット部材２１０を利用して、図１および図２に示した構造のフレキシブル薄膜太陽電池を作製し実施例サンプルとした。比較のために、従来の純粋なニッケルを第２接続配線として採用した同一の構造のフレキシブル薄膜太陽電池も作製し比較例のサンプルとした。ターゲット材料層２１２の厚みは、実施例のＮｉ０．９Ｔｉ０．１を５ｍｍ、比較例のニッケルを３ｍｍとした。実施例、比較例は、それぞれ４サンプル作製し、太陽電池効率を測定した。なお、光電変換層１０は、μＣ（微結晶）ＳｉＧｅおよびμＣ（微結晶）Ｓｉのタンデム構造の半導体層１８を有する光電変換層とした。
【００５４】
［３−１  スパッタリングの処理の観察］
まず、スパッタ後のターゲット材料層２１２等の表面の状態を観察し、純粋なニッケルのマグネトロン・スパッタリングに伴う別の問題であるスパッタ屑の発生状況について調査した。観察したターゲットは、上記比較例のサンプルを作製した際のニッケルのターゲットの表面と、上記実施例のサンプルを作製した際のＮｉ０．９Ｔｉ０．１のターゲット材料層２１２の表面である。
【００５５】
その結果、比較例の純粋なニッケルのターゲットの表面においては、スパッタリングされる材質の視認しうる程度のサイズの微細な塊（スパッタ屑）が発見された。これに対し、実施例のＮｉ０．９Ｔｉ０．１のターゲット材料層２１２の表面には特にそのようなものは発見されなかった。なお、比較例の純粋なニッケルをスパッタリングする処理中に観察されたプラズマ中の異常放電は、実施例のためのターゲット材料層２１２の表面にはみられなかった。
【００５６】
［３−２  実施例および比較例の太陽電池の特性］
次に、作製された実施例と比較例それぞれ４サンプルの太陽電池効率を測定した。測定結果を図５に示す。図５に示した実際の結果では、第２接続配線層の材質を純粋なニッケル（比較例）からＮｉ０．９Ｔｉ０．１（実施例）へと変更することによって、太陽電池効率が約０．３％程度上昇している。この結果は、第２接続配線層２０の材質の上記変更が太陽電池効率の悪化につながっていないことを示していると本願の発明者は考えている。なお、第２接続配線層の純粋なニッケルの電気抵抗率は２５〜３０μΩ・ｃｍであったのに対し、Ｎｉ０．９Ｔｉ０．１では６０μΩ・ｃｍであった。この程度の第２接続配線層２０の電気抵抗の増加は、結果として太陽電池の特性に影響しなかった。
【００５７】
＜第１実施形態：変形例＞
［４  変形例］
［４−１  製造条件と金属組成との関係］
上述した実施例および比較例の対比から、第２接続配線層の材質の変更はより一般的な条件に合致する限り許容されると発明者は考えている。つまり、上記実施例により、第２接続配線層のための金属材料を、純粋なニッケルからニッケル合金の特定のものへと変更することによって、太陽電池特性には大きな影響がないことが確認された。このため、第２接続配線層のための金属材料を生産効率の観点から選択することに対し、太陽電池特性は障害にはなりにくく、ゆえに、本実施形態の太陽電池１００の具体的構造が上記の実施例のみに限定されるものではない、と考えている。こうして、本願の発明者は、確認のために採用した実施例の特定のもの以外にも本発明の思想を実現する具体的構成を取りうると考えるに至った。
【００５８】
そして、その具体的構成を決定するためには、太陽電池の生産にまつわる下記の二つの要因を考慮して決定される。一つは、スパッタリングを良好に行なうための要因であり、もう一つは、製造用基板１５０の長さおよび交換頻度を考慮した要因である。
【００５９】
［４−１−１  第１の要因］
一つめの要因であるスパッタリングを良好に行なうためには、上述したように、ターゲット表面の磁束密度が２００Ｇ（２０ｍＴ）以上、好ましくは２５０Ｇ（２５ｍＴ）以上であることが好ましい。これは、発明者が使用するスパッタリング装置においては、純粋なニッケルでは、３ｍｍ以上の厚みのターゲットは採用しがたいことを意味している。なお、スパッタリングの条件のみを考慮する限り、仮にマグネットを強力なものに変更することが可能であるなら、その強力なマグネットに応じて厚くしたターゲットを採用する、という方策も不可能ではない。しかし、その場合にはターゲットを交換する際の磁力による引力が強くなり、交換の作業負担を増加させる。このため、上述したようにスパッタリングにより形成する金属の材質を弱磁性金属に変化させることが最も直接的な解決策である。
【００６０】
ここで、本実施形態において、弱磁性金属とは、実質的に磁性が問題にならない程度に、ターゲットの磁性が低減されているという趣旨に合致しているかどうかによって決定される。例えば、実施例として説明したＮｉ０．９Ｔｉ０．１は、Ｎｉ単体金属に比して十分に小さい飽和磁気モーメントを示すものの、学術的な厳密さから非磁性金属とはされない場合もある。例えば非特許文献１（「磁性体ハンドブック（新装版）」）には、ＮｉにＴｉを添加していった際に、飽和磁気モーメントがＴｉの添加量に比例して低下すること（非特許文献１、第３１１頁）、１５ａｔ％でその傾向が続くこと（非特許文献１、第３１２頁、表７．１６、第３列）が開示され、さらに、その低下の際の傾きの値（ｄμ／ｄｃ）も開示されている（同表、第２列）。つまり同文献の記載からは、ＮｉにＴｉを添加し飽和磁気モーメントをほぼゼロとするためには、実施例に示したものよりもニッケルの含有率を高め、Ｎｉ０．８５Ｔｉ０．１５とする必要があると結論づけられる。しかし、実施例にて上述したように、Ｎｉ０．９Ｔｉ０．１を採用することにより実質上は良好な結果が得られている。本願の発明者が別途検討したところ、Ｔｉの添加量が９ａｔ％の場合、つまり、Ｎｉ０．９１Ｔｉ０．０９の組成においても良好な結果となることを確認している。
【００６１】
したがって、本実施形態の好ましい具体的構成は、第２接続配線層のための弱磁性金属がニッケル合金であり、そのニッケル合金が、
Ｎｉ１−ｘＴｉｘ（ただし、０．０９≦ｘ＜１）
となるものである。また、さらに好ましくは、そのニッケル合金を、
Ｎｉ１−ｘＴｉｘ（ただし、０．１５≦ｘ＜１）
とする。
【００６２】
飽和磁気モーメントがゼロとはいえないにもかかわらずこの良好な結果が得られた理由は、実施例のターゲット表面において磁束密度が２００Ｇ（２０ｍＴ）以上、好ましくは２５０Ｇ（２５ｍＴ）という条件が満たされるためであると考えている。そして、その数値を具体的にみると、Ｎｉ０．９Ｔｉ０．１における飽和磁気モーメントは、１原子あたりの飽和磁気モーメントにして、純粋なニッケルの値である０．６μＢ（μＢはボーア磁子の磁気モーメント）の（１５−１０）／１５である０．２μＢとなる。また、Ｎｉ０．９１Ｔｉ０．０９においては、純粋なニッケルの値の（１５−９）／１５である０．２４μＢとなる。したがって、飽和磁気モーメントを指標とした場合には、１原子あたりの飽和磁気モーメントが０．２４μＢ程度以下となるように組成を決定することが本実施形態のための一つの目安となる。
【００６３】
なお、これらの、Ｔｉなどの添加量や、その目安を与える原子あたりの飽和磁気モーメント、そして、ターゲット表面における磁束密度の各数値は、目的に応じて調整されることがある値である。例えば、より厚いターゲットを用いるために、よりターゲットの材質の磁性を弱めるべく第２接続配線層の組成を調製することが好ましい場合もある。
【００６４】
［４−１−２  第２の要因］
また、もう一つの要因である製造用基板の長さおよび交換頻度の条件について、端的には、製造用基板１５０のロール長に応じて、および、交換頻度に応じて、ターゲットの条件、特に厚みと磁性が決定されることに注意が必要である。この点を明確に説明する説明例のために、上述したスパッタ屑の問題やターゲットの交換作業負担の問題を考慮から外し説明する。仮定の製造条件として、２０００ｍのロール長の製造用基板１５０を少なくとも４ロール分をターゲットの交換なしに処理し、ターゲットの厚みの減少が、製造用基板１５０の１ロールあたり０．７ｍｍとなる製造条件を考える。比較例として説明した純粋なニッケルの３ｍｍ厚ターゲットを採用すれば、この製造条件に合致させることが可能である。ところが、この製造条件をから、ロール長がより長いものに変更した場合や、製造用基板１５０を１ロール増加させ少なくとも５ロール分をターゲットの交換なしに処理するように変更した製造条件では、３ｍｍ厚ターゲットをより厚くしたいという要求が高まる。その場合には計算上、実施例として説明したＮｉ０．９Ｔｉ０．１のターゲットを採用し３．５ｍｍ厚のターゲットを採用することにより対処が可能となる。なお、通常の生産工程においてはさらにばらつきを許容するための余裕が考慮される。その製造条件を、さらに、製造用基板１５０を１１ロール分、ターゲットの交換なしに処理する、という生産効率を高めるものとする場合には計算上、ターゲットの厚みを７．７ｍｍ厚とすればよい。本願の発明者が確認したのは８ｍｍ厚までのＮｉ０．９Ｔｉ０．１により対応可能である。なお、これ以上の厚みについても、スパッタリングを良好に行ないうるように組成を調製し、例えば、飽和磁気モーメントが消失するＮｉ０．８５Ｔｉ０．１５の組成を採用することにより対処することが可能である。ここに説明した、ターゲットを交換しないで処理する製造用基板１５０のロール本数を増大させる場合への対処方法は、製造用基板１５０のロール長が増大した場合にも適用される。
【００６５】
なお、ここでは、第２接続配線層が形成される膜厚については調整しないものとしている。ただし、その膜厚の条件を例えばより薄くすることにより、同一の組成の、同一のターゲット厚に対し処理量を増大させることが可能である。本実施形態はそのような説明したもの以外の条件変更が許容されている。
【００６６】
このように、本実施形態の具体的構成においては、実際の条件に合わせて金属膜の組成とターゲット厚が調整される。金属膜の組成とターゲット厚の決定のために考慮される要因は、良好なスパッタリングを行ないうるかどうか、そして、単一のターゲットにおいて処理される製造用基板１５０の処理ロール数および各ロールの長さである。
【００６７】
このため、本実施形態は、より一般の弱磁性金属の第２接続配線層に対して、例えば、長尺の製造用基板から裁断された可撓性の支持基板と、該製造用基板から該支持基板が裁断される前に形成され、該支持基板の一方の面の上に位置する第１接続配線層と、該製造用基板から該支持基板が裁断される前に形成され、該支持基板の他方の面の上に位置する光電変換層と、該製造用基板から該支持基板が裁断される前にマグネトロン・スパッタリング法により形成され、該支持基板の前記一方の面に形成されている前記第１接続配線層の面の上に位置する磁性が弱められた弱磁性金属の第２接続配線層とを備える太陽電池としても実施される。また、本実施形態は、可撓性の支持基板となる長尺の製造用基板の一方の面の上に第１接続配線層を形成する工程と、該製造用基板の他方の面の上に光電変換層を形成する工程と、該製造用基板の前記一方の面に形成されている前記第１接続配線層の面の上に、磁性が弱められた弱磁性金属の第２接続配線層をマグネトロン・スパッタリング法により形成するスパッタリング工程と、前記一方の面に前記第１接続配線層および前記第２接続配線層が形成され、前記他方の面に前記光電変換層が形成されている前記製造用基板を前記支持基板へと裁断する工程とを含む太陽電池の製造方法としても実施される。
【００６８】
［４−２  他の金属組成］
上記具体的構成のための二つの要因は、他の具体的構成を導くためにも有用である。その場合にも、第２接続配線のためのターゲットの材質の磁性を弱めることが有用であり、また、完全に非磁性体とすることも必要ではない。磁性を弱めるための指標には、より具体的には、１原子あたりの飽和磁気モーメントが０．２４μＢ程度以下となるかどうかに着目することが可能である。
【００６９】
第２接続配線層のためのニッケル合金をＮｉ１−ｘＣｒｘ（ただし、０．０６≦ｘ＜１）とすると好ましい。非特許文献１の表７．１６には、傾きｄμ／ｄｃが−４．４と−６．０の２種類記載されている。このため、傾きｄμ／ｄｃが−６．０を取るような場合（非特許文献１、図７．５６）において、ニッケル合金の組成をＮｉ１−ｘＣｒｘ（ただし、０．０６≦ｘ＜１）とすることにより１原子あたりの飽和磁気モーメントを０．２４μＢ程度以下とすることが可能である。また、上記傾きｄμ／ｄｃが−４．４と−６．０のいずれの値を取る場合であっても、Ｎｉ１−ｘＣｒｘ（ただし、０．０８≦ｘ＜１）とすることにより、１原子あたりの飽和磁気モーメントを０．２４μＢ程度以下とすることが可能となる。つまり、このため、第２接続配線層をＮｉ１−ｘＣｒｘ（ただし、０．０８≦ｘ＜１）とすることはさらに好ましい。なお、さらに好ましくは、第２接続配線層をＮｉ１−ｘＣｒｘ（ただし、０．１０≦ｘ＜１）とする。これにより、傾きｄμ／ｄｃが−４．４と−６．０の２種類のいずれの場合に十分に磁性を弱めることが可能となる。
【００７０】
第２接続配線層のためのニッケル合金をＮｉ１−ｘＭｏｘ（ただし、０．０８≦ｘ＜１）とする構成も、本実施形態の好ましい具体的構成である。上記表に記載された傾きの値（ｄμ／ｄｃ）は、−４．５である。この場合に第２接続配線層をＮｉ１−ｘＭｏｘ（ただし、０．０８≦ｘ＜１）とすると、１原子あたりの飽和磁気モーメントを０．２４μＢ程度以下とすることが可能となる。
【００７１】
第２接続配線層のためのニッケル合金をＮｉ１−ｘＭｎｘ（ただし、０．０５≦ｘ＜１）とする構成も、本実施形態の好ましい具体的構成である。上記表に記載された傾きの値（ｄμ／ｄｃ）は、２．４または２．８である。この場合に第２接続配線層をＮｉ１−ｘＭｎｘ（ただし、０．０５≦ｘ＜１）とすると、１原子あたりの飽和磁気モーメントを０．２４μＢ程度以下とすることが可能となる。
【００７２】
第２接続配線層のためのニッケル合金をＮｉ１−ｘＡｌｘ（ただし、０．１３≦ｘ＜１）とする構成も、本実施形態の好ましい具体的構成である。上記表に記載された傾きの値（ｄμ／ｄｃ）は、「３．０７」（原文ママ）と「−２．８０」と記載されている。なお、本願の発明者は、３．０７を「−３．０７」の誤記であると考えている。実際のターゲットの材質としていずれの傾きとなるかは不明であるが、非特許文献１の図７．５７に従えば、第２接続配線層をＮｉ１−ｘＡｌｘ（ただし、０．１３≦ｘ＜１）とすることにより、１原子あたりの飽和磁気モーメントを０．２４μＢ程度以下とすることが可能となる。
【００７３】
第２接続配線層のためのニッケル合金をＮｉ１−ｘＺｎｘ（ただし、０．１７≦ｘ＜１）とする構成も、本実施形態の好ましい具体的構成である。上記表に記載された傾きの値（ｄμ／ｄｃ）は、−２．０８または−２．１１である。これらの場合にＮｉ１−ｘＺｎｘ（ただし、０．１７≦ｘ＜１）とすると、１原子あたりの飽和磁気モーメントを０．２４〜０．２５μＢ程度以下とすることが可能となる。非特許文献１、表７．１６には０．１７ａｔ％を超える部分がどのようになるか開示されていないが、Ｎｉ１−ｘＺｎｘ（ただし、０．１７≦ｘ＜１）を作製することには特に問題はない。
【００７４】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。上述の各実施形態、実施例、および変形例はいずれも発明を説明するために記載されたものであり、本出願の発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき定められるべきものである。また、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、ニッケル合金を配線層として用いる太陽電池の製造に関連する。
【符号の説明】
【００７６】
１００  太陽電池
１０  光電変換層
１１  集電孔
１２  接続孔
１３  第２面分離線
１４  第１面分離線
１５  支持基板
１６  裏面電極層
１７  第１接続配線層
１８  半導体層
１９  透明導電層
２０  第２接続配線層
１２０  単位光電変換部
１４０  単位接続配線部
１５０  製造用基板
１５２  第１面
１５４  第２面
１５０Ｒ  ロール
２００  成膜装置
２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ  ターゲット部材
２１２  ターゲット材料層
２１４  バッキングプレート
２２０  マグネット
２２２  磁束
２４０  電極
【図１】
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【図２】
2013026511.tif 000005
【図３】
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【図４】
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