(57)【要約】【課題】リークの発生を低減し、信頼性の高い光電変換装置を提供する【解決手段】光電変換装置は、基板１と、該基板１上に設けられた第１電極層と、該第１電極層上に設けられた光電変換層とを備えている。さらに、本光電変換装置は、前記光電変換層３上に設けられた第２電極層と、該第２電極層上に設けられた線状導電部５とを備えている。そして、本光電変換装置において、前記第１電極層は、絶縁部２Ａを有しており、該絶縁部２Ａは、平面視したときに線状導電部５と重なる位置にある。【選択図】図４
2013098190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられた第１電極層と、
該第１電極層上に設けられた光電変換層と、
該光電変換層上に設けられた第２電極層と、
該第２電極層上に設けられた線状導電部とを備え、
前記第１電極層は、絶縁部を有しており、
該絶縁部は、平面視したときに前記線状導電部と重なる位置にある、光電変換装置。
【請求項２】
前記絶縁部は、隙間である、請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記絶縁部が位置する前記基板上に、アルカリバリア層をさらに設けた、請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記絶縁部は、前記光電変換層側に位置する絶縁層である、請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記絶縁層は、ガラスからなる、請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記絶縁部は、平面視したときに、前記線状導電部よりも面積が大きい、請求項１乃至請求項５のいずれか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】
太陽光発電などに使用される光電変換装置として、絶縁体の基板の上に複数の光電変換素子が設けられたものがある（例えば、特許文献１など）。該各光電変換素子においては、下部電極層と半導体層と透明電極層とがこの順に積層されている。そして、該各光電変換素子では、透明電極層を透過する光が半導体層に照射されることで、該半導体層における光電変換によって発生する電荷が下部電極層と透明電極層とによって取り出される。
【０００３】
また、各光電変換素子において透明電極層の上に線状の電極部がそれぞれ設けられることで、透明電極層をある程度薄くすることが可能となる。これにより、透明電極層における光の透過率が高まり、各光電変換素子における変換効率が高まり得る。さらに、各光電変換素子に設けられた線状の電極部が隣の光電変換素子の下部電極層に電気的に接続されることで、隣り合う光電変換素子同士が電気的に直列に接続される。これにより、光電変換装置から出力される電圧が高められ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−８８８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記光電変換装置において、線状の電極部は、銀ペーストをスクリーン印刷することによって形成されている。透明電極層および半導体層の各部材は、製法上の不具合等によって、クラック等の欠陥が生じる場合がある。このような場合、上記スクリーン印刷時において、銀ペーストの一部が欠陥を通って下部電極層に到達することによって、リークが生じ得る可能性が高まっていた。
【０００６】
本発明の一つの目的は、リークの発生を低減し、信頼性の高い光電変換装置を提供することにある。
【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、一態様に係る光電変換装置は、基板と、該基板上に設けられた第１電極層と、該第１電極層上に設けられた光電変換層とを有している。さらに、本態様は、前記光電変換層上に設けられた第２電極層と、該第２電極層上に設けられた線状導電部とを備えている。そして、本態様において、前記第１電極層は、絶縁部を有している。このとき、前記絶縁部は、平面視したときに前記線状導電部と重なる位置にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記一態様に係る光電変換装置によれば、第１電極層と線状導電部との電気的な接続で生じ得るリークの発生が低減されることによって、光電変換装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図１にて一点鎖線II−IIで示した位置におけるＸＺ断面を示す図である。
【図３】図１にて一点鎖線III−IIIで示した位置におけるＸＺ断面を示す図である。
【図４】図１にて一点鎖線IV−IVで示した位置におけるＹＺ断面を示す図である。
【図５】図４に示した一実施形態に係る光電変換装置の変形例を示す図である。
【図６】光電変換装置の製造フローを示すフローチャートである。
【図７】他の実施形態に係る光電変換装置を示すものであり、図２と同じ位置におけるＸＺ断面の構成を模式的に示す図である。
【図８】他の実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一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などは正確に図示されたものではない。なお、図１乃至図５、図６および図７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。
【００１１】
＜(１)光電変換装置の構成＞
＜(１−１)光電変換装置の概略構成＞
図１乃至図４で示されるように、光電変換装置１００は、基板１と、該基板１の上に平面的に並べられた複数の光電変換セル１０とを備えている。隣り合う光電変換セル１０は溝部Ｐ３によって分離されている。図１乃至図３では、図示の都合上、２つの光電変換セル１０の一部のみが示されている。光電変換装置１００には、図面の左右方向に、所定数の光電変換セル１０が平面的に配列され得る。ここで、所定数は、例えば８などであれば良い。そして、例えば、光電変換装置１００のＸ軸方向の両端部に、発電による電圧および電流を得るための電極が配され得る。なお、光電変換装置１００には、例えば、多数の光電変換セル１０がマトリックス状に配置されていても良い。
【００１２】
なお、光電変換装置１００では、多数の光電変換セル１０が高密度に平面的に配置されていれば、変換効率が向上する。変換効率は、光電変換装置１００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す。例えば、変換効率は、光電変換装置１００から出力される電気エネルギーの値が、光電変換装置１００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得る。
【００１３】
＜(１−２)光電変換セルの基本的な構成＞
各光電変換セル１０は、第１電極層としての下部電極層２、光電変換層３、第２電極層としての上部電極層４、線状導電部５を備えている。また、各光電変換セル１０には、溝部Ｐ１と溝部Ｐ２とが配されている。そして、光電変換装置１００では、上部電極層４が配されている側の主面が受光面となっている。
【００１４】
基板１は、複数の光電変換セル１０を支持するものである。基板１に含まれる主な材料には、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属などが採用され得る。なお、本実施形態では、基板１が青板ガラス（ソーダライムガラス）である例が示されている。また、基板１の厚さは、１ｍｍ以上で且つ３ｍｍ以下程度であれば良い。さらに、例えば、基板１の形状は平板状であれば良く、基板１の＋Ｚ側の主面（上面とも言う）は略平坦であれば良い。
【００１５】
下部電極層２は、基板１の上面の上に配されている導電層である。下部電極層２に含まれる主な材料には、例えば、モリブデン、アルミニウム、チタン、タンタルおよび金などの導電性を有する各種金属などが採用され得る。また、下部電極層２の厚さは、例えば、０．２μｍ以上で且つ１μｍ以下程度であれば良い。下部電極層２は、例えば、スパッタリング法または蒸着法などによって形成され得る。
【００１６】
光電変換層３は、下部電極層２の上に配されている。該光電変換層３は、光吸収層３１とバッファ層３２とを備えている。光吸収層３１およびバッファ層３２は、この順に下部電極層２の上に積層されている。
【００１７】
光吸収層３１は、下部電極層２の＋Ｚ側の主面（上面とも言う）の上に配されている。該光吸収層３１は、第１導電型を有する半導体を主に含んでおり、光を吸収して電荷を生じる。ここで、第１導電型を有する半導体としては、例えば、カルコパイライト系の化合物半導体であるＩ−III−VI族化合物半導体などが適用され得る。なお、第１導電型は、例えばｐ型の導電型であれば良い。
【００１８】
I−III−VI族化合物半導体とは、Ｉ−III−VI族化合物を主に含む半導体である。なお、Ｉ−III−VI族化合物を主に含む半導体とは、半導体がＩ−III−VI族化合物を７０ｍｏｌ％以上含むことを言う。以下の記載においても、「主に含む」は「７０ｍｏｌ％以上含む」ことを意味する。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）とを主に含む化合物である。
【００１９】
I−III−VI族化合物としては、例えば、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２（ＣＩＧＳとも言う）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２（ＣＩＧＳＳとも言う）、およびＣｕＩｎＳｅ２（ＣＩＳとも言う）などが採用され得る。なお、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２は、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとを主に含む化合物である。また、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２は、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとＳとを主に含む化合物である。ここでは、光吸収層３１が、ＣＩＧＳを主に含むものとする。
【００２０】
なお、光吸収層３１がＩ−III−VI族化合物半導体を主に含んでいれば、光吸収層３１の厚さが１０μｍ以下であっても、光吸収層３１による光電変換の効率が高めら得る。このため、光吸収層３１の厚さは、例えば、１μｍ以上で且つ３μｍ以下程度であれば良い。
【００２１】
光吸収層３１は、スパッタリング法または蒸着法などといった真空プロセスによって形成され得る。また、光吸収層３１は、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。塗布法あるいは印刷法では、例えば、光吸収層３１に主に含まれる金属元素を含む溶液が下部電極層２の上に塗布され、その後、乾燥および熱処理が行われる。該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で、光電変換装置１００の製造に要するコストが低減され得る。
【００２２】
バッファ層３２は、光吸収層３１の＋Ｚ側の主面（上面とも言う）の上に配されており、光吸収層３１の第１導電型とは異なる第２導電型を有する半導体を主に含む。ここで、導電型が異なる半導体とは、伝導担体（キャリア）が異なる半導体である。そして、第２導電型は、例えばｎ型の導電型であれば良い。なお、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型であっても良い。ここでは、光吸収層３１とバッファ層３２との間にヘテロ接合領域が形成されている。このため、光電変換セル１０では、ヘテロ接合領域を形成する光吸収層３１とバッファ層３２とにおいて光電変換が生じ得る。
【００２３】
バッファ層３２は、化合物半導体を主に含む。バッファ層３２に含まれる化合物半導体としては、例えば、ＣｄＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）、（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏなどが採用され得る。そして、バッファ層３２が１Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有していれば、リーク電流の発生が抑制され得る。なお、バッファ層３２は、例えば、化学浴槽堆積（ＣＢＤ）法などによって形
成され得る。
【００２４】
また、バッファ層３２は、光吸収層３１の上面の法線方向に厚さを有する。バッファ層３２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下であれば良い。バッファ層３２の厚さが１００ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下であれば、バッファ層３２の上に上部電極層４がスパッタリング法などで形成される際に、バッファ層３２においてダメージが生じ難くなる。
【００２５】
上部電極層４は、光電変換層３の＋Ｚ側の主面（上面とも言う）の上に設けられている。そして、該上部電極層４は、例えば、ｎ型の導電型を有する透明の導電層（透明導電層とも言う）である。該上部電極層４は、光電変換層３において生じた電荷を取り出す電極となる。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材料を主に含んでいれば良い。上部電極層４には、いわゆる窓層と呼ばれるものが含まれても良いし、窓層と透明導電層とが含まれても良い。
【００２６】
上部電極層４は、禁制帯幅が広く且つ透明で低抵抗の材料を主に含んでいる。このような材料としては、例えば、ＺｎＯ、ＺｎＯの化合物、Ｓｎが含まれたＩＴＯおよびＳｎＯ２などの金属酸化物半導体などが採用され得る。ＺｎＯの化合物は、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、ＩｎおよびＦのうちの何れか１つの元素などが含まれたものであれば良い。
【００２７】
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）法などによって形成され得る。上部電極層４の厚さは、例えば、０．１μｍ以上で且つ２．０μｍ以下程度であれば良い。ここで、上部電極層４が、１Ω・ｃｍ未満の抵抗率と、５０Ω／□以下のシート抵抗とを有していれば、上部電極層４を介して光電変換層３から電荷が良好に取り出され得る。
【００２８】
ここで、バッファ層３２および上部電極層４が、光吸収層３１が吸収し得る光の波長帯域に対して、光を透過させ易い性質（光透過性とも言う）を有していれば、光吸収層３１における光の吸収効率の低下が抑制され得る。また、上部電極層４の厚さが０．０５μｍ以上で且つ０．５μｍ以下であれば、上部電極層４における光透過性が高められ、光電変換によって生じた電流が上部電極層４によって良好に伝送され得る。さらに、上部電極層４の絶対屈折率とバッファ層３２の絶対屈折率とが略同一であれば、上部電極層４とバッファ層３２との界面で光が反射することで生じる入射光のロスが低減され得る。
【００２９】
線状導電部５は、上部電極層４の上面の上に配されている。また、線状導電部５は、複数設けられている場合、Ｙ軸方向に離間しており、各線状導電部５がＸ軸方向に延在している。線状導電部５は、例えば、金属ペーストが上部電極層４の上面の上に塗布された後に乾燥されて該金属ペーストが固化されることで形成され得る。金属ペーストは、例えば、透光性を有する樹脂などのバインダーに光反射率が高く且つ導電性を有する粒子が添加されることで作製され得る。ここで、透光性を有する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂などが採用され得る。また、金属ペーストに含まれる粒子としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルならびに亜鉛と銀の合金などの金属粒子が採用され得る。この場合、線状導電部５には、導電性を有する多数の粒子が含まれており、該多数の粒子が相互に接触し合うことで、線状導電部５における良好な導電性が確保され得る。
【００３０】
線状導電部５は、光電変換層３において発生して上部電極層４において取り出された電荷を集電する役割を担う。線状導電部５が配されていることで、上部電極層４における導電性が補われるため、上部電極層４の薄層化が可能となる。その結果、電荷の取り出し効率の確保と、上部電極層４における光透過性の向上とが両立し得る。また、線状導電部５の幅が５０μｍ以上で且つ４００μｍ以下であれば、隣接する光電変換セル１０の間にお
ける良好な導電が確保され、光吸収層３１への光の入射量の低下が抑制され得る。１つの光電変換セル１０に配されている複数の線状導電部５のＹ方向における間隔は、例えば、２．５ｍｍ程度であれば良い。
【００３１】
集電部６は、連結部６ａおよび垂下部６ｃを備えている。連結部６ａは、Ｙ軸方向に延在している。そして、連結部６ａには、各線状導電部５が電気的に接続されている。垂下部６ｃは、図３で示されるように、連結部６ａの下部に接続され、溝部Ｐ２を通って隣の光電変換セル１０から延伸されている下部電極層２に接続され得る。
【００３２】
上部電極層４および複数の線状導電部５によって集電された電荷は、垂下部６ｃ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１００においては、隣り合う光電変換セル１０が電気的に直列に接続されている。
【００３３】
＜(１−３)溝部の配置とその役割＞
溝部Ｐ１は、Ｙ軸方向に直線状に延在している。１以上の該溝部Ｐ１が配されていることで、複数の下部電極層２がＸ軸方向に分離されている。図２では、２つの下部電極層２が示されている。溝部Ｐ１には、直上に配された光吸収層３１の延在部分が埋入している。これにより、隣り合う光電変換セル１０において、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とが電気的に分離されている。溝部Ｐ１の幅は、例えば、線状導電部５の幅と同程度の５０μｍ以上で且つ４００μｍ以下程度であれば良い。
【００３４】
溝部Ｐ２は、Ｙ軸方向に直線状に延在している。そして、該溝部Ｐ２は、上部電極層４の上面から下部電極層２の上面に至るまで配されている。このため、溝部Ｐ２は、１つの光電変換セル１０内において、光電変換層３と上部電極層４とが積層された積層部をＸ軸方向に分離している。
【００３５】
溝部Ｐ３は、隣り合う光電変換セル１０の間においてＹ軸方向に延在している。そして、該溝部Ｐ３は、光電変換セル１０の＋Ｚ側の主面（上面とも言う）から下部電極層２の上面に至るまで配されている。つまり、溝部Ｐ３は、隣り合う光電変換セル１０を分離する領域である。溝部Ｐ３の幅は、例えば、４０μｍ以上で且つ１０００μｍ以下程度であれば良い。なお、各溝部Ｐ３には、光電変換装置１００がモジュール化される際に、例えば、樹脂などの絶縁材料が入り込む。
【００３６】
また、受光面の上方（ここでは＋Ｚ側）から各光電変換セル１０を平面透視した場合、各光電変換セル１０には、＋Ｘ方向に溝部Ｐ１と溝部Ｐ２と溝部Ｐ３とがこの順に配されている。このため、各光電変換セル１０においては、下部電極層２の上から溝部Ｐ１を越えて、隣の下部電極層２の上に至るまで光電変換層３が配されている。ここで、隣の下部電極層２は、隣の光電変換セル１０から延伸している下部電極層２である。
【００３７】
また、受光面の上方（ここでは＋Ｚ側）から各光電変換セル１０を平面透視した場合、各光電変換セル１０には、溝部Ｐ２を包含して溝部Ｐ１と溝部Ｐ３とに挟まれた領域と、溝部Ｐ１が配されている領域と、残余の領域とがある。そして、該残余の領域が、発電に寄与する領域となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、各光電変換セル１０において、光電変換層３が、下部電極層２の上から隣の下部電極層２の上にかけて配されていたが、これに限られない。例えば、光電変換層３が、下部電極層２の上から溝部Ｐ１の内部に至るまで配されていれば良い。
【００３９】
＜(１−４)下部電極層の絶縁部の構成および配置＞
下部電極層２は、図４で示されるように、絶縁部２Ａを有している。なお、図４で示されている絶縁部２Ａは、下部電極層２の一部が除去されることによって得られた隙間２Ａａである。隙間２Ａａでは、下部電極層２が除去されているため、基板１の上面が露出している。そして、このような絶縁部２Ａは、ＸＹ平面で平面視したときに、線状導電部５と重なる位置に設けられている。すなわち、絶縁部２Ａは、図４で示されるように、光電変換層３および上部電極層４を介して線状導電部５の直下に位置するように配置されている。これにより、Ｚ方向に縦断するような欠陥が光電変換層３および上部電極層４に生じていても、線状導電部５となり得る金属ペーストが上部電極層４に塗布された際に、該金属ペーストが上記欠陥を通って下部電極層２と電気的に接続されにくくなる。これは、光電変換層３および上部電極層４に存在する欠陥から下部電極層２に向かって流出される金属ペーストが、絶縁部２Ａ上に滞留するためである。なお、図４で示されたように、絶縁部２Ａが隙間２Ａａで構成されている場合は、隙間２Ａａが設けられた基板１の上面に上記金属ペーストが滞留することとなる。このような事象は、上記金属ペーストが塗布される位置、すなわち、線状導電部５が配される位置に応じて、絶縁部２Ａが配されているからである。これにより、金属ペーストは、上記欠陥を介して下部電極層２と電気的に接続されにくくなる。その結果、線状導電部５と下部電極層２との電気的な接続に起因するリークが低減されるため、光電変換装置１００の信頼性が向上する。
【００４０】
図４で示されたような隙間２Ａａの大きさは、線状導電部５と同等の大きさであれば良い。これにより、下部電極層２の高抵抗化が低減され得る。また、隙間２Ａａは、下部電極層２に溝部Ｐ１の形成方法と同様の方法で形成され得る。
【００４１】
また、絶縁部２Ａが隙間２Ａａで構成されている場合、図５で示されているように、該隙間２Ａａに向かって露出する基板１の上面の上にアルカリバリア層７が設けられていてもよい。すなわち、アルカリバリア層７は、隙間２Ａａを埋めるように設けられている。これにより、基板１にカリウム、ナトリウム等のアルカリ金属元素が含有されている場合、該アルカリ金属元素の光電変換層３内への過度な拡散を低減できる。それゆえ、アルカリバリア層７は、アルカリ金属元素の拡散を制御する機能を有している。
【００４２】
アルカリバリア層７としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｉ２Ｏ３またはＳｉ３Ｎ４等が挙げられる。また、アルカリバリア層７のＺ方向における厚みは、１００〜４００ｎｍであれば良い。
【００４３】
＜(２)光電変換装置の製造プロセス＞
ここで、上記構成を有する光電変換装置１００の製造プロセスの一例について説明する。図６は、光電変換装置１００の製造フローを例示するフローチャートである。
【００４４】
まず、ステップＳｐ１では、略矩形の盤面を有する平板状の基板１が準備される。
【００４５】
ステップＳｐ２では、洗浄された基板１の一主面の略全面に、スパッタリング法または蒸着法などが用いられて、下部電極層２が形成される。
【００４６】
ステップＳｐ３では、下部電極層２の上面のうちの所定の形成対象位置からその直下の基板１の上面にかけて、一方向（ここでは図１等に示されているＹ軸方向）に直線状に延在する溝部Ｐ１が形成される。溝部Ｐ１は、例えば、ＹＡＧレーザーまたはその他のレーザーの光が走査されつつ所定の形成対象位置に照射されることで形成され得る。
【００４７】
ステップＳｐ４では、下部電極層２の上面のうちの所定の形成対象位置からその直下の基板１の上面にかけて、一方向（ここでは図１等に示されているＸ軸方向）に直線状に延在する絶縁部２Ａ（隙間２Ａａ）が形成される。隙間２Ａａは、例えば、ＹＡＧレーザー
またはその他のレーザーの光が走査されつつ所定の形成対象位置に照射されることで形成され得る。絶縁部２Ａの形成対象位置は、ステップＳｐ１０で形成され得る線状導電部５のパターンに合わせて決定され得る。なお、絶縁部２Ａは、予め、隙間２Ａａを有するパターンになるように下部電極層２をスパッタリング法で形成してもよい。このとき、溝部Ｐ１も同様の方法で形成し得る。一方、隙間２Ａａにアルカリバリア層７を形成する場合は、例えば、ＳｉＯ２層をスパッタリング法またはＣＶＤ法を用いて作製すれば良い。
【００４８】
ステップＳｐ５では、下部電極層２の上に、光吸収層３１に主に含まれる金属元素を含む皮膜が形成される。皮膜は、例えば、光吸収層３１に主に含まれる金属元素を含む溶液が下部電極層２の上に塗布された後に乾燥される処理が行われることで形成され得る。
【００４９】
ステップＳｐ６では、皮膜に対する加熱処理が行われることで、皮膜における化合物半導体の結晶化が進み、光吸収層３１が形成される。
【００５０】
ステップＳｐ７では、光吸収層３１の上にバッファ層３２が形成される。これにより、光吸収層３１とバッファ層３２とが積層されている光電変換層３が形成される。バッファ層３２は、例えば、化学浴槽堆積（ＣＢＤ）法によって形成され得る。具体的には、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ることで作製された溶液に光吸収層３１が浸漬されることで、ＣｄＳを主に含むバッファ層３２が形成され得る。
【００５１】
ステップＳｐ８では、光電変換層３の上に上部電極層４が形成される。上部電極層４は、例えば、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長（ＣＶＤ）法などで形成され得る。具体的には、例えば、バッファ層３２の上に、Ａｌが添加されたＺｎＯを主に含む透明な上部電極層４が形成される。
【００５２】
ステップＳｐ９では、上部電極層４の上面のうちの所定の形成対象位置から下部電極層２の上面に至る領域に、一方向（ここでは図１等に示されているＹ軸方向）に直線状に延在する溝部Ｐ２が形成される。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などによって形成され得る。
【００５３】
ステップＳｐ１０では、上部電極層４の上面のうちの所定の形成対象位置から溝部Ｐ２の内部にかけて線状導電部５および集電部６（連結部６ａおよび垂下部６ｃ）が形成される。線状導電部５は、例えば、金属ペーストが所定のパターンを有するように印刷され、印刷後の金属ペーストが乾燥によって固化されることで形成され得る。
【００５４】
ステップＳｐ１１では、上部電極層４の上面のうちの所定の形成対象位置から下部電極層２の上面に至る領域に、一方向（ここでは図１等に示されているＹ軸方向）に直線状に延在する溝部Ｐ３（図１乃至図３参照）が形成される。これにより、基板１の上に複数の光電変換セル１０が配されている光電変換装置１００が得られる。溝部Ｐ３は、例えば、溝部Ｐ２と同様に、スクライブ針が用いられたメカニカルスクライビングなどによって形成され得る。
【００５５】
なお、本発明は上記一実施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、改良などが可能である。
【００５６】
例えば、上記一実施形態では、直列に接続された複数の光電変換セル１０が光電変換装置１００に含まれていたが、これに限られない。例えば、光電変換装置１００には、１以上の光電変換セル１０が含まれていれば良い。
【００５７】
また、上記一実施形態では、光吸収層３１が、カルコパイライト系の化合物半導体であ
るＩ−III−VI族化合物半導体を主に含む例が挙げられたが、これに限られない。例えば、光吸収層３１に主に含まれる半導体は、その他のカルコゲン元素を含む化合物半導体であっても良い。その他のカルコゲン元素を含む化合物半導体としては、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓの４元素を主に含むＩ−II−IV−VI族化合物半導体（ＣＺＴＳ）およびＣｄとＴｅの２元素を主に含むII−VI族化合物半導体などが採用され得る。また、光吸収層３１に主に含まれる半導体は、例えば、非晶質のシリコンであっても良い。
【００５８】
また、上記一実施形態において、絶縁部２Ａを隙間２Ａａから絶縁層２Ａｂに代えてもよい。このとき、絶縁層２Ａｂは、図７で示されるように、下部電極層２の導電部２Ｂの上に設けられる。すなわち、絶縁層２Ａｂは、下部電極層２の導電部２Ｂよりも光電変換層３側に位置している。これにより、光電変換層３および上部電極層４に欠陥が生じていても、該欠陥を介して下部電極層２の導電部２Ｂに到達し得る金属ペーストが絶縁層２Ａｂ上に滞留しやすくなる。それゆえ、下部電極層２の導電部２Ｂと線状導電部５との電気的な接続によるリークの発生が低減され得る。このような絶縁層２Ａｂとしては、例えば、ガラスが挙げられる。このようなガラスとしては、例えば、石英ガラスが挙げられる。また、このようなガラスは、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が含まれたソーライムガラス等であっても良い。また、絶縁層２ＡｂのＺ方向における厚みは、１００ｎｍ以上で且つ５００ｎｍであれば良い。これにより、絶縁層２Ａｂの絶縁抵抗が確保されやすい。このような絶縁層２Ａｂは、例えば、スパッタリング法などを用いて、所望のパターン形状を有するように形成され得る。また、絶縁層２Ａｂは、下部電極層２の導電部２Ｂの上面の全面にガラス材料をスパッタリング法で配した後、所望のパターン形状となるようにエッチング処理を施すことによって形成されても良い。
【００５９】
一方で、絶縁部２Ａ（絶縁層２Ａｂ）は、図８で示されるように、ＸＹ平面で平面視したときに、線状導電部５よりも面積が大きくても良い。なお、図８では、ＸＹ平面で平面透視して見え得る絶縁層２Ａｂが点線で囲われた部位として示されている。これにより、金属ペーストを塗布した際に、にじみ等によって金属ペーストが所望の位置より広がっても、絶縁層２Ａｂ上で金属ペーストを滞留させやすくなる。その結果、リークがより発生しにくくなる。このとき、１本の線状導電部５の直下に位置する絶縁層２Ａｂの大きさは、線状導電部５の面積よりも１．１〜２倍であれば良い。これにより、上部電極層４の集電作用の過度な低下を小さくしつつ、上述したリークの発生を低減できる。なお、図８で示された形態は、絶縁層２Ａｂで例示されているが、隙間２Ａａであってもよい。すなわち、光電変換装置１００をＸＹ平面で平面視したときに、線状導電部５よりも面積が大きい隙間２Ａａが形成された形態であっても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１  基板
２  下部電極層
２Ａ  絶縁部
２Ａａ  隙間
２Ａｂ  絶縁層
２Ｂ  導電部
３  光電変換層
３１  光吸収層
３２  バッファ層
４  上部電極層
５  線状導電部
６  集電部
６ａ  連結部
６ｂ  垂下部
７  アルカリバリア層
１０  光電変換セル
１００  光電変換装置
【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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