(57)【要約】【課題】  面内に形成される凹部のサイズが概ね均一で、かつ、再現性に優れたガラス基板の製造方法を実現する。【解決手段】  ＫまたはＮａを含むガラス板を用意する工程Ｓ１と、前記ガラス板のＫまたはＮａをＬｉで交換して表面にクラックが生じたＬｉ置換層を形成するイオン交換工程Ｓ２と、前記ガラス板をエッチングして前記Ｌｉ置換層に生じた前記クラックのサイズを拡大するエッチング工程Ｓ３と、を有するガラス基板の製造方法とした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＫまたはＮａを含むガラス板を用意する工程と、前記ガラス板のＫまたはＮａをＬｉで交換して表面にクラックが生じたＬｉ置換層を形成するイオン交換工程と、前記ガラス板をエッチングして前記Ｌｉ置換層に生じた前記クラックのサイズを拡大するエッチング工程と、を有するガラス基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス板は、そのガラス組成が酸化物基準の質量％において、Ｎａ２Ｏ成分とＫ２Ｏ成分とを加えた量が３〜２０％であるガラス基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記エッチング工程が、フッ化水素を含有するエッチング液で処理する工程であるガラス基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記エッチング工程において前記エッチング液にあらかじめＬｉを含有させた液を使用するガラス基板の製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載のガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス板はＭｇまたはアルカリ土類金属を成分として含有し、
前記エッチング工程において前記エッチング液がＭｇまたは前記アルカリ土類金属と結合するキレート剤を含むガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法で製造したガラス基板の上に光発電素子を設ける工程を備えた太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池などに使用される粗面化したガラス基板の製造方法およびその基板を用いた太陽電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池としてガラス基板上に透明電極膜、アモルファスシリコンなどの半導体膜、さらに金属電極膜を積層した構造がある。このような太陽電池の透明電極膜やガラス基板に微細な凹凸構造を形成すると、入射光の閉じ込め効果が向上することが知られている。例えば特許文献１には、ガラス基板をサンドブラスト法もしくはウォーターブラスト法により表面を粗面化した後、フッ酸等の強酸により処理することにより半球状ディンプル形状の凹凸構造を形成することが述べられている。凹凸によって実効的な表面積を増大させ、その結果単位面積あたりの電流出力を向上させる効果があり、半球状のディンプル構造であるため鋭角的な凹凸を有するガラス基板に対して強度的にも有効とされる。
【０００３】
また、特許文献２には、ガラス基板に酸化ケイ素被膜を形成後に、被膜をエッチング除去してガラス基板の表面を凹凸に加工する方法が述べられている。再現性良く１００〜５００ｎｍの周期を持った凹凸構造が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２３７２４号公報
【特許文献２】特開昭６３−３０７１４４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のようにブラスト法を使用して凹凸構造を形成すると、ブラストに使用した砥粒がガラス基板に深く突入して残留するといった問題がある。残留した砥粒は、入射光を吸収してしまうため、太陽電池の発電効率を低減するといった問題がある。また、砥粒のサイズや形状にばらつきがあるため、局所的に大きな凹部ができてしまうという問題もある。一方、特許文献２のように酸化ケイ素被膜を形成後にエッチング法によって凹凸構造を形成すると、局所的に大きな凹部ができる問題はないが、逆に、凹部がうまくできない場合がある。処理には最適な処理時間があり、酸化ケイ素被膜が残留している間は表面が平滑で、エッチング時間が長すぎると一旦形成された凹凸がだれて平滑となってしまう。またエッチング液組成や液のかくはんの有無、温度も影響するため、良好な凹凸形状を得るには、エッチング液や条件の管理が厳しい。
【０００６】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ガラス基板の面内に形成される凹部のサイズが概ね均一で、かつ、より再現性に優れた凹凸形成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】
【０００７】
本発明のガラス基板の製造方法は、ＫまたはＮａを含むガラス板を用意する工程と、前記ガラス板のＫまたはＮａをＬｉで交換して表面にクラックが生じたＬｉ置換層を形成するイオン交換工程と、前記ガラス板をエッチングして前記Ｌｉ置換層に生じた前記クラックのサイズを拡大するエッチング工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のガラス基板の製造方法によれば、ガラス基板の面内に形成される凹部のサイズが概ね均一で、かつ、再現性に優れたガラス基板の製造方法となる。
【０００９】
また、この発明の太陽電池の製造方法によれば、ガラス基板に均一な凹凸が再現よく形成されるので、良好な発電効率の太陽電池が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の粗面化したガラス基板の製造方法を説明するプロセスフロー図である。
【図２】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を説明する部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を説明する部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を説明する部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を説明する部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を説明する部分断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を説明する部分断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を説明する部分断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２の太陽電池の構造を説明する上面図である。
【図１０】本実施の形態２の変形の太陽電池の構造を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１のガラス基板の製造方法を説明するプロセスフロー図である。本発明では、まず、平滑な面を有する、ＫまたはＮａを含んだガラス材料からなるガラス基板を用意する（Ｓ１工程）。このようなガラス材料として、フロートガラスを使用することができる。その典型的な組成は、含まれるシリコンや金属元素を酸化物基準として全量を１００質量％とすると、主成分のＳｉＯ２が６０〜８０質量％で、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏとは加えると３〜２０質量％含まれ、残りの成分としてＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯや他の酸化物等が含まれる。
【００１２】
ついで、この基板のＮａまたはＫをＬｉで交換するイオン交換処理を行う（工程Ｓ２）。イオン交換処理は溶融したＬｉ塩やＬｉ化合物、たとえば融点約２６１℃のＬｉＮＯ３や融点４６２℃のＬｉＯＨ、にガラス基板を浸漬して行う。ガラス基板がフロートガラスである場合、一般に、その耐熱の上限は４００〜５００℃であるので、３００〜３５０℃で溶融したＬｉＮＯ３に浸漬すると良い。温度が高くなるとイオン交換の速度が速まるので処理時間は溶融塩の温度に応じて適宜調整すればよいが、例えば３００℃であれば３０分から２時間、３５０℃であれば１５分から１時間程度で処理を行うと良い。この処理によって表面から０．５〜２μｍ程度の深さのＮａまたはＫの多くがＬｉによって置換される。
【００１３】
Ｌｉのイオン半径はＮａまたはＫのイオン半径よりも小さいため、Ｌｉで置換された層（以下、Ｌｉ置換層と略す。）には引張応力が発生する。この層の厚みがある程度厚くなると、引張応力がガラス材料の許容値を超え、微細なクラックが生じて応力が緩和される。このクラックは置換した層の厚み程度のサイズであり、また、化学処理によって形成されるため、面内に概ね均一に形成される。なお、ガラスに含まれるＮａまたはＫの濃度が高いほど、交換されるＬｉの割合が増加して、薄い置換層でもクラックが生じやすくなる。また、このイオン交換処理の時間を増やすと、クラックは大きくなって、光を乱反射させる効果が高まるが、溝が深くなると、このガラス基板の上に形成する透明導電膜や半導体膜に欠陥が生じやすくなる。そこでＬｉ置換層の厚みは表面から１μｍ以下として、クラックの深さも１μｍ以下となるようにすると良い。なお、このＬｉ置換層の厚みは、スパッタエッチングで表面から掘りながらＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）で測定することで深さ方向の分布を測定することが可能である。Ｌｉ濃度は表面付近が最も高く、深くなるほど低下する。ここでは、表面から表面の濃度に対して１／１０まで減少する深さまでの層をＬｉ置換層とする。また、クラックの深さは断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察することで測定することができる。
【００１４】
次に、フッ化水素を含有するエッチング液で表面の微細なクラックが生じたガラス基板をエッチング処理する（工程Ｓ３）。エッチング液としては、例えば、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）が使用できる。例えば、フッ化水素酸（５０重量％）とフッ化アンモニウム水溶液（４０重量％）とを体積比で１：６〜１：２０に混合したものである。また、このようなフッ化水素を含有するエッチング液に酢酸やグリセリン、界面活性剤などを加えてもよい。最後に、ガラス基板に付着したエッチング液と残渣成分を水洗で除去して後に乾燥して粗面化したガラス基板の製造が完了する（工程Ｓ４）。
【００１５】
本実施の形態１のガラス基板の製造方法によれば、イオン交換処理によってＮａまたはＫよりイオンサイズの小さいＬｉで置換することで表面に微細クラックを発生し、このクラックを起点にしてガラスのエッチングが進行するので、ガラス基板の面内に形成される凹部のサイズが概ね均一で、かつ、粗面化の大きさをコントロールしやすく再現性に優れる。
【００１６】
また、本方法によれば、クラックにエッチング液が侵入して、その内部からエッチングが進むと同時に、Ｌｉ置換層の表面全体からもエッチングが進行する。Ｌｉ置換層には、Ｌｉをはじめ、ＣａやＭｇ、Ａｌなどのフッ酸で残留物を生じやすい成分が含まれる。このため、表面に残留物ができることによっても凹凸が形成されていく。ただし、フッ酸で残留物が生じにくいＫやＮａをより残留物が生じやすいＬｉに置き換えたことによって、より凹凸ができやすくなっている。
【００１７】
そこで、エッチング液としてＬｉ塩を溶かしたものを使用してもよい。例えば、エッチング液として水に溶けにくいＬｉＦを飽和するまで添加するなどしたものを使用すると、エッチング時にＬｉＦの残渣が生じやすくなってこれがマスクとなりエッチングが進むので、さらに凹凸が形成されやすくなる。上記のようなクラックがほとんど生じない場合であっても、Ｌｉで置換した効果があると考えられる。特にＣａやＭｇなどのエッチング残渣が生じやすい成分が少ないガラスに対してＬｉを置換する効果が大きい。
【００１８】
また、Ｍｇやアルカリ土類金属のＣａなどを多く含むガラスでは、残渣が多くなりすぎてエッチングの進行が遅くなることがあるので、ＥＤＴＡやその誘導体、クエン酸などＭｇやアルカリ土類金属のＣａなどの除去に優れたキレート剤の添加や、硫酸や塩酸などの強酸を適量添加してもよい。
【００１９】
また、エッチングの際に粗面化した面にＬｉ置換層の一部が残るようにしてもよい。Ｌｉ置換層が残留することにより、粗面化した面のガラスのやけの現象や化学的耐久性を高めることができる。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態２の太陽電池の製造方法は実施の形態１の方法で凹凸を形成したガラス基板を用いた太陽電池の製造方法である。図２〜図８は、実施の形態２における製造方法の工程の一例を説明するための部分断面図である。
【００２１】
まず、実施の形態１と同様に表面を凹凸にしたガラス基板１を作成する（図２）。典型的なガラス基板１は矩形状で、例えば長辺が１．３〜１．８ｍ、短辺が０．８〜１．２ｍの長方形である。凹凸が形成された粗面１ａは図のように片面のみとしてもよい。さらに、ガラス基板１からのアルカリ成分の拡散を防止するために、凹凸形成後にＳｉＯ２膜を５０ｎｍ程度形成してもよい。このＳｉＯ２膜の形成法は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理的方法や、スプレー法、ディップ法、ＣＶＤ法などの化学的方法のいずれを用いてもよい。
【００２２】
つぎに、粗面化したガラス基板１上に透明導電膜２として、アルミニウム（Ａｌ）を０．１〜１．０ａｔ％ドーパントとして含む膜厚０．５〜１μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜をＤＣスパッタリング法によって製膜温度１５０〜２５０℃で形成する（図３）。透明導電膜２は下地の粗面１ａの凹凸形状に影響されて凹凸表面を有する膜となる。透明導電膜２は、これに限定されることなく、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）などの結晶性金属酸化物を主成分とする透明導電性酸化膜や、これらの透明導電性酸化膜にドーパントとしてアルミニウム（Ａｌ）を添加した膜などの透光性の膜を形成してもよい。また、透明導電膜２は、ドーパントとしてアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ホウ素（Ｂ）、イットリウム（Ｙ）、シリコン（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）から選択した少なくとも１種類以上の元素を用いたＺｎＯ膜、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ２膜、またはこれらを積層して形成した透明導電膜であってもよく、光透過性を有している透明導電膜であればよい。また、成膜方法として、ＣＶＤ法などの他の成膜方法を用いてもよい。
【００２３】
次に、透明導電膜２の一部をガラス基板１の短辺と略平行な方向のストライプ状に切断・除去して短冊状にパターニングし、複数の透明電極１２に分離する（図４）。このパターニングは、レーザスクライブ法により、粗面化したガラス基板１の辺と略平行な方向に延在してガラス基板１に達するストライプ状の第１の溝Ｄ１を形成することで行う。なお、このようにガラス基板１上に基板面内で互いに分離された複数の透明電極１２を得るには、写真製版などで形成したレジストマスクを用いてエッチングする方法や、メタルマスクを用いた蒸着法などの方法でも可能である。
【００２４】
次に、透明電極１２上に光電変換層４をプラズマＣＶＤ法により形成する（図５）。本実施の形態では、光電変換層４はｐ型非晶質半導体層４１、ｉ型非晶質半導体層４２、ｎ型非晶質半導体層４３がこの順に積層されたｐｉｎ構造を有している。ｐ型非晶質半導体層４１としてｐ型のアモルファス炭化シリコン膜（ａ−ＳｉＣ膜）、ｉ型非晶質半導体層４２としてｉ型のアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）、ｎ型非晶質半導体層４３としてｎ型のアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）等を用いることができる。
【００２５】
次に、このようにして積層形成された半導体層（光電変換層４）に、透明電極１２と同様にレーザスクライブによってパターニングを施す（図６）。すなわち、光電変換層４の一部を第１の溝Ｄ１の近傍で第１の溝Ｄ１と略平行な方向のストライプ状に切断・除去して短冊状にパターニングして分離する。半導体層（光電変換層４）のパターニングは、レーザスクライブ法により透明電極１２に達するストライプ状の第２の溝Ｄ２を形成することで行う。透明電極１２で吸収が少なく、半導体層で吸収が大きい波長の光のレーザを使用することで透明電極１２を残したままで、その上の半導体層を除去することができる。第２の溝Ｄ２の形成後、第２の溝Ｄ２内に付着している飛散物を高圧水洗浄、メガソニック洗浄、あるいはブラシ洗浄により除去する。
【００２６】
次に、光電変換層４上および第２の溝Ｄ２内に金属膜８を形成する（図７）。金属膜８は、例えば膜厚２００ｎｍの銀合金（Ａｇ  Ａｌｌｏｙ）膜であり、スパッタリング法で形成することができる。金属膜８の成膜方法として、ＣＶＤ法やスプレー法などの他の成膜方法を用いてもよい。なお、光電変換層４のシリコンへの金属拡散を防止するために、金属膜８と光電変換層４との間に、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等の透明導電膜を設けてもよい。
【００２７】
金属膜８の形成後、金属膜８および半導体層（光電変換層４）の一部をガラス基板１の第１の溝Ｄ１および第２の溝Ｄ２と略平行な方向のストライプ状に切断・除去して透明電極１２に達するストライプ状の第３の溝Ｄ３を形成する（図８）。第３の溝Ｄ３は第２の溝Ｄ２の近傍で第１の溝Ｄ１と反対側に形成する。この第３の溝Ｄ３（分離溝）の形成により、光電変換層４は短冊状のセルを構成する部分として分離される。また、金属膜８も同様に分離されて短冊状のセルを構成する裏面電極１８となる。第２の溝Ｄ２（接続溝）の内部で裏面電極１８は透明電極１２に接している。これにより、隣接する短冊状のセルの一方の裏面電極１８が他方の透明電極１２に接続されて、セル間が直列接続される。以上のように形成された太陽電池は、主として光発電する発電領域Ａと、溝でセル間を接続する接続領域Ｂを有している。
【００２８】
なお、反射率の高い金属膜８にレーザを直接吸収させるのは困難なので、半導体層（光電変換層４）にレーザ光エネルギーを吸収させて、半導体層とともに金属膜８を局所的に吹き飛ばすことによって複数のセルに分離される。以上により、ガラスの表面に凹凸構造が形成されたガラス基板１を用いた薄膜太陽電池が完成する。
【００２９】
図９は以上の方法で作成した太陽電池１００をガラス基板１の一例を上面から見た上面図である。ガラス基板１上に短冊状の発電領域Ａと接続領域Ｂとが交互になるように複数のセルが並ぶ。なお、図はガラス基板１の周辺部においてセルを構成する各膜が除去された構造を示している。周辺の膜はレーザ加工やブラスト加工などで除去することができる。周辺の膜を除去することでセルが基板外部と短絡することを防止する。図では示さないが、太陽電池１００には直列接続された両端のセルの電極には外部に電力を取り出すためのリード線が接続される。また屋外で使用される太陽電池では各膜の上を封止シートなどで覆われて太陽電池モジュールとなる。
【００３０】
なお、上記においては、光電変換層４に非晶質シリコンが使用されている場合について説明したが、非晶質シリコンゲルマニウム、非晶質シリコンカーバイド等の非晶質シリコン系の半導体や、微結晶シリコンなどの結晶質シリコン系の半導体を使用してもよい。また、ガラス基板１の形状や、セルの形状、セルの数等は適宜変更可能である。
【００３１】
図１０は本実施の形態２の太陽電池の変形例の構造を示す部分断面図である。この太陽電池は上記で述べた太陽電池の光電変換層４を光電変換層４と第２の光電変換層６とで積層したものに置き換えた二層タンデム型の薄膜太陽電池である。光電変換層４および第２の光電変換層６のそれぞれはｐｉｎ構造を有している。さらに光電変換層を三層の光電変換層で構成した三層タンデム型の薄膜太陽電池としてもよい。タンデム型の場合、変換する光を入射するガラス基板１側の前段の光電変換層として後段側の光電変換層よりもバンドギャップが広い半導体材料を用いるとよい。たとえば、入射側を非晶質シリコン系、裏面側を結晶質シリコン系としたり、裏面側をゲルマニウムの含有量が多いシリコン系等としたりするとよい。たとえば、光電変換層４を上記のような非晶質シリコン系とした場合、第２の光電変換層６は、ｐ型結晶質半導体層６１、ｉ型結晶質半導体層６２、ｎ型結晶質半導体層６３が光電変換層４側から順に積層された構造とする。ｐ型結晶質半導体層６１としてｐ型の微結晶シリコン膜（μｃ−Ｓｉ膜）、ｉ型結晶質半導体層６２としてｉ型の微結晶シリコン膜（μｃ−Ｓｉ膜）、ｎ型結晶質半導体層６３としてｎ型の微結晶シリコン膜（μｃ−Ｓｉ膜）を用いることもできる。このような層はプラズマＣＶＤ法で形成することができる。
【００３２】
光電変換層４と第２の光電変換層６との間には図のように中間層５を設けてもよい。中間層５は、前段のユニットである光電変換層４を透過した光を後段のユニットである第２の光電変換層６に導くとともに、光電変換層４と第２の光電変換層６とを電気的に接続する。このような中間層としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）等の膜を用いることができる。また、上記でも述べたが、裏面電極１８の金属が半導体中に拡散することを防止するため、図のように第２の光電変換層６と裏面電極１８との間に透明導電層７を設けると良い。このようなタンデム型の構成にすると、さらに広波長域の光を吸収する薄膜太陽電池となり、良好な特性を得ることができる。
【００３３】
以上のような実施の形態２の太陽電池の製造方法では、Ｌｉイオン交換処理とエッチング加工を組み合わせて製造されたガラス基板を用いて、そのガラス基板の上に薄膜光電変換層からなる光発電素子を設けたので、ガラス基板の面内に形成される凹部のサイズが概ね均一で、その凹凸形状によってより多くの光を光電変換層に吸収させることを可能にし、良好な光電変換効率を有する太陽電池を実現することができる。
【実施例１】
【００３４】
Ｌｉでイオン交換後にフッ化水素を含有するエッチング液でエッチングした例を以下に説明する。
【００３５】
（実施例１）
厚み１．５ｍｍ、１０ｃｍ角で、組成がＳｉＯ２（７２％）、Ｎａ２Ｏ（１３％）、ＣａＯ（１０％）、ＭｇＯ（４％）、Ａｌ２Ｏ３（１％）のガラス基板を用意した。次いで、このガラス基板を３００℃で溶融したＬｉＮＯ３に１時間浸漬してイオン交換処理を行った。交換後にできたＬｉ置換層の厚みは、約０．９μｍであった。また、表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、表面からみて０．１〜数μｍの微細なクラックが面内に多数発生していることが分かった。次いで、フッ化水素酸（５０重量％）とフッ化アンモニウム水溶液（４０重量％）との体積比が１：１０のＢＨＦでエッチング時間を１分、３分、５分、１０分と変えて室温でこのガラス基板をエッチング処理した。エッチング処理後の表面形状を触針式の表面粗さ計で表面凹凸の最大高低差を測定した。また、ガラス基板を透過した可視光の散乱特性を分光光度計でヘイズ値を測定した。これらの測定結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
Ｌｉ置換層の微細クラックはエッチングによって、その幅が徐々に拡大する。ただし、エッチング時間１分では、その幅が０．５μｍより小さく、最大高低差に関して触針式の表面粗さ計ではうまく測定できなかった可能性がある。また、凹凸が比較的小さいにもかかわらず比較的高いヘイズ値となったのは、このようなクラックの散乱効果によるものと考えられる。ただし、このようにクラックの幅が狭いと、その上に形成する薄膜に欠陥が多くなる可能性があるので、クラックの幅が０．５μｍ以上になるまでエッチングすることが好ましい。エッチング時間が３分以上になると、クラックの幅が０．５μｍ以上となり、Ｌｉ置換層の大半がエッチング除去されたものと考えられる。エッチング時間が５分以降はＬｉ置換層の下のガラスのエッチングが進行していると考えられるが、クラックによって形成された凹部形状や、Ｌｉ置換層の残留物で形成された形状が反映されて、光散乱の良好な凹凸が形成される。
【００３８】
５分エッチングしたガラス基板を用いて、厚み０．３μの非晶質シリコンからなる光電変換層を設けた太陽電池を作製した。このガラス基板に順に、膜厚約０．５μｍのＡｌ添加ＺｎＯ透明電極、膜厚約１０ｎｍのカーボンを微量添加したｐ型のアモルファスシリコン膜、膜厚約０．２５μｍのｉ型のアモルファスシリコン膜、膜厚約１０ｎｍのｎ型のアモルファスシリコン膜、膜厚約６０ｎｍのＡｌ添加ＺｎＯからなる透明導電膜、膜厚約０．２μｍのＡｇ合金からなる裏面電極を積層して太陽電池とした。作製した太陽電池をＡＭ１．５の疑似太陽光を用いて評価したところ、光変換効率は約９．６％であった。
【００３９】
（比較例１）
次に、実施例１と同じガラス基板をイオン交換の工程なしに実施例１と同じエッチング処理を行って、その表面凹凸の最大高低差とヘイズ値を測定した。これらの測定結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
実施例１に比べてすべての処理時間でヘイズ値が小さかった。比較例の条件で５分エッチングしたガラス基板を用いて、実施例と同様に光電変換層を設けた太陽電池を作製したところ、光変換効率は約８．１％であった。
【００４２】
以上の結果から、Ｌｉ置換層を形成後にエッチング処理を行ったことにより、ヘイズ値を高める効果があることが分かった。また、その方法で製造された基板を使用して高効率の太陽電池を作製することが可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、光散乱に優れたガラス基板や、高効率の太陽電池を製造することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  ガラス基板、１ａ  粗面、２  透明導電膜、４  光電変換層、５  中間層、６  第２の光電変換層、７  透明導電層、８  金属膜、１２  透明電極、１８  裏面電極、４１  ｐ型非晶質半導体層、４２  ｉ型非晶質半導体層、４３  ｎ型非晶質半導体層、６１  ｐ型結晶質半導体層、６２  ｉ型結晶質半導体層、６３  ｎ型結晶質半導体層、１００  太陽電池、Ａ  発電領域、Ｂ  接続領域、Ｄ１  第１の溝、  Ｄ２  第２の溝（接続溝）、  Ｄ３  第３の溝（分離溝）。
【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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【図１０】
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