(57)【要約】【課題】膜剥離による透明導電膜の不均一な成膜を排除し、外観不良が抑制された太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の太陽電池の製造方法は、成膜トレイ３０の表面側に、トレイ本体３１の表面よりも粗い表面を有する表面改質膜３２を形成する表面改質工程Ｓ１０と、成膜トレイ３０に太陽電池基板１０を配置する配置工程と、真空容器２５内で、成膜トレイ３０の表面側から、太陽電池基板１０に向けて透明導電膜１０２または１０３を成膜する成膜工程Ｓ３０とを含む。【選択図】図５Ｂ
2016072392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレイの表面側に、当該トレイの表面よりも粗い表面を有する表面改質膜を形成する表面改質工程と、
前記トレイに太陽電池基板を配置する配置工程と、
真空容器内で、前記トレイの前記表面側から、前記太陽電池基板に向けて透明導電膜を成膜する成膜工程とを含む
太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記表面改質工程では、
前記トレイを平面視した場合、前記トレイの前記太陽電池基板が配置される領域の外縁領域のみに前記表面改質膜を形成する
請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記表面改質工程では、
１０μｍ未満の表面粗さを有する前記トレイの表面に対して、１０μｍ以上の表面粗さを有する前記表面改質膜を形成する
請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記表面改質工程では、
溶射により前記表面改質膜を形成する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記溶射としてアルミ溶射を用いて前記表面改質膜を形成する
請求項４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
さらに、前記配置工程の前に、
結晶シリコン基板上に非晶質シリコン膜が積層された前記太陽電池基板を準備する準備工程を含み、
前記成膜工程では、
前記非晶質シリコン膜上に前記透明導電膜を成膜する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記配置工程及び前記成膜工程では、
第１の前記太陽電池基板を前記トレイに配置して前記第１の太陽電池基板上に前記透明導電膜を成膜した後、前記第１の太陽電池基板と異なる第２の前記太陽電池基板を前記トレイに配置して前記第２の太陽電池基板上に前記透明導電膜を成膜することにより、１回の前記表面改質工程を経た前記トレイを用いて複数回の成膜を実行する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記配置工程及び前記成膜工程では、
前記太陽電池基板を前記トレイに配置して前記太陽電池基板の第１主面上に前記透明導電膜を成膜した後、前記太陽電池基板を反転させて前記トレイに配置して前記太陽電池基板の前記第１主面と反対側の第２主面上に前記透明導電膜を成膜することにより、１回の前記表面改質工程を経た前記トレイを用いて複数回の成膜を実行する
請求項１〜６のいずれか１項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、太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュール及び表示パネルなどの電極材料として、酸化インジウム、酸化亜鉛及び酸化錫などの透光性導電酸化物からなる透明導電膜が採用されている。
【０００３】
特許文献１には、基材の少なくとも片面に、蒸着法やイオンプレーティング法などにより透明導電膜を形成する透明導電膜積層体の製造方法が開示されている。より具体的には、基材が装着された搬送トレイを、成膜源が設置された真空成膜室まで搬送し、基材に透明導電膜を成膜する。さらに、成膜とアニール処理とを繰り返して透明導電膜を多層化することにより、透明導電膜の均一な結晶化及び透明導電膜の内部応力の低減を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８６３０８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に開示された透明導電膜積層体の製造方法では、基材が装着された搬送トレイの表面に透明導電膜が付着堆積されるにつれ、搬送トレイに付着した透明導電膜の膜剥離の発生頻度が増加する。搬送トレイ上の膜剥離が発生すると、特に、搬送トレイと基材との境界部において、基材表面の一部が、剥離膜により成膜の影となり未成膜領域となってしまう。これにより、基材表面に成膜された透明導電膜は不均一となり外観不良といった問題が発生する。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、膜剥離による透明導電膜の不均一な成膜を排除し、外観不良が抑制された太陽電池の製造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】
上記課題を解決するために、本発明に係る太陽電池の製造方法は、トレイの表面側に、当該トレイの表面よりも粗い表面を有する表面改質膜を形成する表面改質工程と、前記トレイに太陽電池基板を配置する配置工程と、真空容器内で、前記トレイの前記表面側から、前記太陽電池基板に向けて透明導電膜を成膜する成膜工程とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る太陽電池の製造方法によれば、トレイ上の膜剥離による透明導電膜の不均一な成膜を排除し、外観不良を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】実施の形態に係る太陽電池基板の積層構造を表す断面図である。
【図１Ｂ】実施の形態に係る太陽電池素子の積層構造を表す断面図である。
【図２】実施の形態に係る太陽電池の製造装置を表す模式図である。
【図３Ａ】実施の形態に係る成膜トレイの裏面外観図である。
【図３Ｂ】太陽電池基板が配置された実施の形態に係る成膜トレイの裏面外観図である。
【図４】実施の形態に係る太陽電池の製造方法を説明する工程フローチャートである。
【図５Ａ】太陽電池基板が配置された実施の形態に係る成膜トレイの表面図及び側面図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＡ−Ａ’面で切断した場合の断面図である。
【図６Ａ】太陽電池基板が配置された従来の成膜トレイの表面図及び側面図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＢ−Ｂ’面で切断した場合の断面図である。
【図７】太陽電池基板が配置された実施の形態の変形例に係る成膜トレイの表面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態及び工程などは一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【００１２】
本明細書において、太陽電池基板の「主面」とは、その反対側の面である「裏面」に比べ、光が多く内部へ入射可能な面を意味（５０％超過〜１００％の光が主面から内部に入射する）し、「裏面」側から光が内部に全く入らない場合も含む。また、「第１の部材上に第２の部材を設ける」等の記載は、特に限定を付さない限り、第１及び第２の部材が直接接触して設けられる場合のみを意図しない。即ち、この記載は、第１及び第２の部材の間に他の部材が存在する場合を含む。また、「略＊＊」との記載は、「略同一」を例に挙げて説明すると、全く同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。
【００１３】
（実施の形態）
［１．太陽電池基板及び太陽電池素子の基本構成］
本実施の形態に係る太陽電池素子の基本構成の一例について、図１Ａ及び図１Ｂを用いて説明する。
【００１４】
図１Ａは、実施の形態に係る太陽電池基板の積層構造を表す断面図である。また、図１Ｂは、実施の形態に係る太陽電池素子の積層構造を表す断面図である。具体的には、図１Ａに示された太陽電池基板１０は、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法により透明導電膜が形成される前段階の基板である。また、図１Ｂに示された太陽電池素子１１は、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法により透明導電膜が形成された後段階の太陽電池セルである。
【００１５】
図１Ａに示すように、太陽電池基板１０は、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１と、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の主面上に形成されたｉ型非晶質シリコン膜１２１と、ｉ型非晶質シリコン膜１２１上に形成されたｐ型非晶質シリコン膜１２２とを備える。太陽電池基板１０は、さらに、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の裏面に形成されたｉ型非晶質シリコン膜１２３と、ｉ型非晶質シリコン膜１２３上に形成されたｎ型非晶質シリコン膜１２４とを備える。ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１、ｉ型非晶質シリコン膜１２１及びｐ型非晶質シリコン膜１２２は、光電変換層を形成し、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１が主たる発電層となる。本実施の形態に係る太陽電池基板１０は、ｐｎ接合特性を改善するために、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１とｐ型非晶質シリコン膜１２２又はｎ型非晶質シリコン膜１２４との間に、ｉ型非晶質シリコン膜１２１または１２３を設けた構造を有している。
【００１６】
また、図１Ｂに示すように、太陽電池素子１１は、太陽電池基板１０の主面側であるｐ型非晶質シリコン膜１２２上に形成された透明導電膜１０２を備える。また、太陽電池素子１１は、さらに、太陽電池基板１０の裏面側であるｎ型非晶質シリコン膜１２４上に形成された透明導電膜１０３を備える。なお、図示していないが、透明導電膜１０２及び１０３上には、銀や銅などの金属材料で形成された複数のバスバー電極及び複数のフィンガー電極からなる集電極が形成される。
【００１７】
なお、ｐ型非晶質シリコン膜１２２がｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の裏面側に形成され、ｎ型非晶質シリコン膜１２４がｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の主面側に形成されていてもよい。
【００１８】
本実施の形態に係る太陽電池素子１１では、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の主面側の透明導電膜１０２及び裏面側の透明導電膜１０３がそれぞれ受光面となる。ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１において発生したキャリアは、光電流として主面側及び裏面側の透明導電膜１０２及び１０３に拡散し、集電極で収集される。
【００１９】
本実施の形態に係る透明導電膜１０２及び１０３は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫等の透光性導電酸化物からなる。なお、これらの透光性導電酸化物は、ドーパントを含有してもよい。例えば、透明導電膜が酸化インジウムからなる場合、ドーパントは錫、タングステン、セリウム、ジルコニウム、ハフニウム、チタン或いはニオブ等から選択される。また、例えば、透明導電膜が酸化亜鉛からなる場合、ドーパントはアルミニウム、ガリウム、インジウム、或いはボロン等から選択される。また、例えば、透明導電膜が酸化錫からなる場合、ドーパントはフッ素或いはアンチモン等から選択される。
【００２０】
なお、主面側のみから光を入射させる場合には、裏面側の透明導電膜１０３は、透明でない金属電極であってもよい。また、裏面側の集電極としては、複数のバスバー電極及び複数のフィンガー電極からなる集電極の代わりに、透明導電膜１０３上の全面に形成された金属電極を用いてもよい。
【００２１】
［２．製造装置の構成］
図２は、実施の形態に係る太陽電池の製造装置を表す模式図である。具体的には、図２には、太陽電池基板１０を配置した成膜トレイ３０が、製造装置２０内を図中左から右へと移動しながら、材料源２１から放出された透明導電膜の成分粒子が太陽電池基板１０の表面に向かって出射している状態が表されている。本実施の形態に係る製造装置２０は、例えば、イオンプレーティング法を用いた成膜装置である。
【００２２】
製造装置２０は、真空容器２５内に、材料源２１と、Ａｒガン２３と、搬送ローラ２４とが配置されている。太陽電池基板１０が配置された成膜トレイ３０は、上記搬送ローラ２４の上を移動する。
【００２３】
真空容器２５は、排気口（図示せず）から真空ポンプ（図示せず）により排気され、所定の真空度に維持される。また、真空容器２５には、Ａｒガスなどの雰囲気ガスが供給される。Ａｒガスの供給は、マスフローコントローラ（図示せず）によって制御される。また、真空容器２５の外壁周囲には、冷却手段（図示せず）が備えられ、真空容器２５の外壁温度は、例えば５０℃程度になるように調整される。
【００２４】
材料源２１は、真空容器２５内の下方であって搬送される成膜トレイに対向して配置され、例えば、坩堝内に透明導電膜１０２及び１０３の原料である酸化インジウムなどが収容されている。材料源２１は、透明導電膜１０２及び１０３の粒子を発生させる粒子発生源である。
【００２５】
Ａｒガン２３は、真空容器２５内にＡｒイオンビームを出射する。Ａｒガン２３から出射したＡｒイオンビームは、真空容器２５内に印加される磁場により進路を曲げられ、材料源２１が収容された坩堝内へと入射する。坩堝内へと入射したＡｒイオンビームのエネルギーにより、材料源２１が昇華または蒸発する。昇華または蒸発した材料源２１の成分粒子が、搬送ローラ２４上を移動する太陽電池基板１０上に付着し、透明導電膜１０２または１０３が成膜される。
【００２６】
なお、本実施の形態に係る製造装置２０の真空容器２５内には、複数組の材料源２１及びＡｒガン２３が配置されていてもよい。材料源２１及びＡｒガン２３の配置数は、被成膜物である太陽電池基板１０の面積、または、太陽電池基板１０上に形成される透明導電膜１０２及び１０３の均一性、などの要求性能に依存する。
【００２７】
ここで、太陽電池基板１０を搬送する成膜トレイ３０の概略構成について説明する。
【００２８】
図３Ａは、実施の形態に係る成膜トレイの裏面外観図である。図３Ａの左側には、成膜トレイ３０の裏面側からの平面図が示されており、図３Ａの右側には、成膜トレイ３０の裏面（図３Ｂのｚ軸正方向）側からの斜視図が示されている。なお、本実施の形態では、成膜トレイ３０の２つの主面のうち、太陽電池基板１０が配置される面であって、材料源２１と対向しない面を裏面と定義している。成膜トレイ３０は、平面視において、行列状に配置された複数の開口部３０Ａが設けられた中央領域と、複数の開口部３０Ａが設けられていない外周領域とを有し、太陽電池基板１０を真空容器２５内で搬送するトレイである。また、成膜トレイ３０の裏面には、複数のピン３３が配置されている。
【００２９】
図３Ｂは、太陽電池基板１０が配置された成膜トレイの裏面外観図である。図３Ｂの右側に示すように、１枚の太陽電池基板１０は、８本のピン３３と１つの開口部とで固定される。そして、複数の太陽電池基板１０が固定配置された成膜トレイ３０の表面（図３Ｂのｚ軸負方向）が真空容器２５内の材料源２１と対向し、成膜トレイ３０が真空容器２５内をｙ軸方向に移動する。
【００３０】
ここで、製造装置２０により量産される太陽電池素子１１の膜質及び膜厚の均一性を確保するという観点から、１枚の成膜トレイ３０に配置される複数の太陽電池基板１０は、成膜トレイ３０の中央領域に配置されることが要求される。これは、材料源２１に正対し当該材料源２１との距離が短い成膜トレイ３０の中央領域と、材料源２１との距離が長い外周領域とで、膜質及び膜厚に不均一が生じることを抑制するためである。
【００３１】
また、透明導電膜１０２及び１０３の成膜時において、材料源２１から出射した成分粒子が、成膜トレイ３０の側方から裏面側に回り込み、当該裏面側の外周領域に付着することが想定される。この成膜トレイ３０の回り込みによる成分粒子が、太陽電池基板１０へ不要に付着することを回避するために、成膜トレイ３０の外周領域には、太陽電池基板１０を配置しないことが好ましい。
【００３２】
本実施の形態に係る成膜トレイ３０の寸法は、例えば、縦（ｙ軸方向）１４００ｍｍ、横（ｘ軸方向）１０００ｍｍ、厚み（ｚ軸方向）５０ｍｍである。また、太陽電池基板１０の寸法は、例えば、縦（ｙ軸方向）１２５ｍｍ、横（ｘ軸方向）１２５ｍｍ、厚み（ｚ軸方向）２００μｍである。これより、開口部３０Ａの寸法は、縦（ｙ軸方向）１２４ｍｍ、横（ｘ軸方向）１２４ｍｍである。
【００３３】
なお、本実施の形態では、成膜トレイ３０は、中央領域に複数の開口部３０Ａを有し、太陽電池基板１０は複数のピン３３により固定されているが、成膜トレイ３０の形態及び太陽電池基板１０の配置方法はこれに限られない。例えば、成膜トレイの開口部は、トレイ裏面から表面へ貫通していなくてもよく、また、開口部を有さない構成であってもよい。ただし、これらの形態の場合には、太陽電池基板１０は材料源２１と対向するトレイの表面側に配置され、太陽電池基板１０が成膜トレイから脱落しないような固定手段を設ける必要がある。
【００３４】
［３．太陽電池の製造方法］
次に、上述した製造装置２０を用いた太陽電池の製造方法について説明する。
【００３５】
図４は、実施の形態に係る太陽電池の製造方法を説明する工程フローチャートである。
【００３６】
まず、成膜トレイ３０の表面側に、成膜トレイ３０本体の表面よりも粗い表面を有する表面改質膜を形成する（Ｓ１０）。
【００３７】
次に、成膜トレイ３０に複数の太陽電池基板１０を配置する（Ｓ２０）。より具体的には、成膜トレイ３０（図３Ｂにおけるｚ軸負方向）に、太陽電池基板１０の透明導電膜を成膜する面を向けるように、太陽電池基板１０を成膜トレイ３０に配置する。
【００３８】
図５Ａは、太陽電池基板が配置された実施の形態に係る成膜トレイの表面図及び側面図である。上記表面改質工程（Ｓ１０）では、図５Ａに示すように、トレイ本体３１の表面側（図中ｚ軸負方向）に、トレイ本体３１の表面よりも粗い表面を有する表面改質膜３２を形成する。
【００３９】
図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ’面で切断した場合の断面図である。上記表面改質工程（Ｓ１０）では、図５Ｂに示すように、成膜トレイ３０の表面に、表面改質膜３２を形成する。トレイ本体３１は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなり、表面粗さＲ３１は２μｍ程度である。これに対して、表面改質膜３２の表面粗さＲ３２は、例えば、１５±５μｍである。
【００４０】
ここで、上記表面改質工程において表面改質膜３２を形成することの効果について説明する。
【００４１】
図６Ａは、太陽電池基板が配置された従来の成膜トレイの表面図及び側面図である。図６Ａに示すように、従来の成膜トレイ３００では、トレイ本体３０１の表面には表面改質膜は形成されておらず、トレイ本体３０１の表面粗さＲ３０１は、２μｍ程度である。また、図６Ｂは、図６ＡのＢ−Ｂ’面で切断した場合の断面図である。表面改質されていない成膜トレイ３００を製造装置２０の真空容器２５内に搬送して、透明導電膜１０２を成膜した場合、太陽電池基板１０の表面に透明導電膜１０２が形成されると同時に、トレイ本体３０１の表面にも透明導電膜１０２が付着する。ここで、トレイ本体３０１の表面粗さＲ３０１が小さいため、トレイ本体３０１表面に付着した透明導電膜は膜状に堆積する。成膜回数が増加し、トレイ本体３０１上の透明導電膜の堆積が進行していくと、特に、開口部３００Ａの外縁部においてトレイ本体３０１上の透明導電膜１０２の一部がトレイ本体３０１から剥離し易くなる。図６Ｂでは、開口部３００Ａの外縁部における膜状の剥離物１０２Ｘが示されている。この剥離物１０２Ｘが、トレイ本体３０１から脱離せずに保持された状態で成膜工程が進行すると、剥離物１０２Ｘが成膜の影となり、開口部３００Ａ内の太陽電池基板１０上に形成された透明導電膜の膜厚が不均一となる。
【００４２】
これに対して、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法によれば、図５Ｂに示すように、トレイ本体３１の表面には、当該表面よりも表面粗さの大きい表面改質膜３２が形成されている。ここで、表面改質膜３２の表面粗さＲ３２は、トレイ本体３１の表面粗さＲ３１よりも大きいため、成膜工程中に表面改質膜３２表面に付着した透明導電膜１０２は粒状に堆積する。よって、成膜回数が増加しても、表面改質膜３２上に堆積された透明導電膜１０２の各粒子は表面改質膜３２との結合が強固であるため、開口部３０Ａの外縁部において透明導電膜１０２の一部が成膜トレイ３０から剥離しにくい。よって、成膜回数が増加しても、開口部３０Ａには剥離物による成膜の影はなく、開口部３０Ａ内の太陽電池基板１０上に形成された透明導電膜の均一性は確保される。
【００４３】
なお、上記表面改質工程（Ｓ１０）では、１０μｍ未満の表面粗さを有するトレイ本体３１の表面に対して、１０μｍ以上の表面粗さを有する表面改質膜３２を形成することが好ましく、１５μｍ以上の表面粗さを有する表面改質膜３２を形成することが更に好ましい。複数回の上記成膜工程を同じ成膜トレイ３０を用いて実行する場合、成膜工程における成膜トレイ３０表面の膜剥離を防止するためには、成膜トレイ３０の表面粗さは１０μｍ以上であることが必要となる。これに対して、ＳＵＳなどからなる、剛性及び洗浄耐性があるトレイ本体３１を、例えばブラスト法などにより表面改質した場合、トレイ本体３１の表面粗さを１０μｍ以上とすることは困難である。そこで、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法では、トレイ本体３１自体の表面を改質するのではなく、トレイ本体３１の表面に、トレイ本体３１とは異なる膜を表面改質膜３２として付加するものである。これにより、成膜トレイ３０の表面粗さを、容易に１０μｍとすることが可能となる。
【００４４】
また、上記表面改質工程（Ｓ１０）では、溶射により表面改質膜３２を形成することが好ましい。具体的には、アルミ溶射やＳＵＳ溶射により表面改質膜３２を形成するが、実用性の観点からアルミ溶射により表面改質膜３２を形成することが好ましい。これにより、低コストで成膜トレイ３０の表面粗さを１０μｍ以上とすることが可能となる。
【００４５】
最後に、真空容器２５内で、成膜トレイ３０の表面側から、太陽電池基板１０に向けて透明導電膜１０２または１０３を成膜する（Ｓ３０）。
【００４６】
上述した本実施の形態に係る太陽電池の製造方法によれば、成膜トレイ３０上の膜剥離による透明導電膜１０２または１０３の不均一な成膜を排除し、太陽電池の出力低下や外観不良を抑制することが可能となる。
【００４７】
なお、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法に用いられる成膜方法は、上述したイオンプレーティング法に限定されず、例えば、電子ビーム式、抵抗加熱式、高周波誘導式及びレーザー式などの真空蒸着法であってもよい。
【００４８】
また、配置工程Ｓ２０及び成膜工程Ｓ３０では、第１の太陽電池基板１０を成膜トレイ３０に配置して第１の太陽電池基板１０上に透明導電膜１０２または１０３を成膜した後、第１の太陽電池基板１０と異なる第２の太陽電池基板１０を成膜トレイ３０に配置して第２の太陽電池基板１０上に透明導電膜１０２または１０３を成膜することにより、１回の表面改質工程Ｓ１０を経た成膜トレイ３０を用いて複数回の成膜工程Ｓ３０を実行してもよい。
【００４９】
また、配置工程Ｓ２０及び成膜工程Ｓ３０では、太陽電池基板１０を成膜トレイ３０に配置して太陽電池基板１０の主面上に透明導電膜１０２を成膜した後、太陽電池基板１０を反転させて成膜トレイ３０に配置して太陽電池基板１０の裏面上に透明導電膜１０３を成膜することにより、１回の表面改質工程Ｓ１０を経た成膜トレイ３０を用いて複数回の成膜工程Ｓ３０を実行してもよい。
【００５０】
これらの製造方法によれば、複数回の成膜工程により成膜トレイ３０の表面上に形成された透明導電膜は、１回の成膜工程により成膜トレイ３０の表面上に形成された透明導電膜よりも厚く堆積されている。これに対し、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法によれば、トレイ本体３１よりも表面粗さを大きくした成膜トレイ３０を用いて透明導電膜を成膜するので、成膜工程が繰り返されても、成膜トレイ３０上の膜剥離を抑制できる。よって、透明導電膜１０２または１０３の不均一な成膜を排除し、外観不良を抑制することが可能となる。また、成膜トレイ３０の洗浄頻度を低くすることができ、工数削減及び製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００５１】
［４．太陽電池の製造方法の変形例］
なお、上記実施の形態では、図５Ａに示すように、成膜トレイ３０の表面側全体に表面改質膜３２を形成した。これに対して、本変形例に係る太陽電池の製造方法では、成膜トレイ４０の表面側の領域のうち、開口部４０Ａの外縁領域であって当該表面領域の一部領域のみに表面改質膜４２を形成するものである。
【００５２】
図７は、太陽電池基板が配置された実施の形態の変形例に係る成膜トレイの表面図及び側面図である。太陽電池基板１０の表面に形成される透明導電膜１０２または１０３の均一性に影響を及ぼすような膜剥離が発生するのは開口部４０Ａの外縁領域であるため、本変形例では、図７に示すように、表面改質膜４２を開口部４０Ａの外縁領域のみに形成している。つまり、成膜トレイ３０を平面視した場合、成膜トレイ３０の表面側であって太陽電池基板１０が配置される領域の外縁領域のみに表面改質膜４２を形成する。
【００５３】
これにより、表面改質膜４２を形成するための製造コストを低減しつつ、成膜トレイ４０上の膜剥離による透明導電膜１０２または１０３の不均一な成膜を効果的に排除し外観不良を抑制することが可能となる。
【００５４】
［５．効果など］
本実施の形態に係る太陽電池の製造方法は、成膜トレイ３０の表面側に、トレイ本体３１の表面よりも粗い表面を有する表面改質膜３２を形成する表面改質工程Ｓ１０と、成膜トレイ３０に太陽電池基板１０を配置する配置工程Ｓ２０と、真空容器２５内で、成膜トレイ３０の表面側から、太陽電池基板１０に向けて透明導電膜１０２または１０３を成膜する成膜工程Ｓ３０とを含む。
【００５５】
これによれば、成膜トレイ３０上の膜剥離による透明導電膜１０２または１０３の不均一な成膜を排除し、太陽電池の出力低下や外観不良を抑制することが可能となる。
【００５６】
また、表面改質工程Ｓ１０では、成膜トレイ３０を平面視した場合、成膜トレイ３０の太陽電池基板１０が配置される領域の外縁領域のみに表面改質膜３２を形成してもよい。
【００５７】
これにより、表面改質膜３２を形成するための製造コストを低減しつつ、成膜トレイ３０上の膜剥離による透明導電膜１０２または１０３の不均一な成膜を効果的に排除し外観不良を抑制することが可能となる。
【００５８】
また、表面改質工程Ｓ１０では、１０μｍ未満の表面粗さを有するトレイ本体３１の表面に対して、１０μｍ以上の表面粗さを有する表面改質膜３２を形成してもよい。
【００５９】
成膜工程における成膜トレイ３０表面の膜剥離を効果的に防止するためには、成膜トレイ３０の表面粗さは１０μｍ以上であることが必要となる。これに対して、剛性及び洗浄耐性があるトレイ本体３１の表面粗さを１０μｍ以上とすることは困難である。これに対して、トレイ本体３１自体の表面を改質するのではなく、トレイ本体３１の表面に、トレイ本体３１とは異なる膜を表面改質膜３２として付加する。これにより、成膜トレイ３０の表面粗さを容易に１０μｍとすることが可能となる。
【００６０】
また、表面改質工程Ｓ１０では、溶射により表面改質膜３２を形成してもよい。
【００６１】
また、上記溶射としてアルミ溶射を用いて表面改質膜３２を形成してもよい。
【００６２】
これにより、低コストで成膜トレイ３０の表面粗さを大きくすることが可能となる。
【００６３】
また、さらに、配置工程Ｓ２０の前に、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１上にｉ型非晶質シリコン膜１２１及びｐ型非晶質シリコン膜１２２が積層された太陽電池基板１０を準備する準備工程を含み、成膜工程Ｓ３０では、ｐ型非晶質シリコン膜１２２上に透明導電膜１０２を成膜してもよい。
【００６４】
これにより、ｐｎ接合特性が改善された高い光電変換効率を有する太陽電池素子１１を量産することが可能となる。
【００６５】
また、配置工程Ｓ２０及び成膜工程Ｓ３０では、第１の太陽電池基板１０を成膜トレイ３０に配置して第１の太陽電池基板１０上に透明導電膜１０２または１０３を成膜した後、第１の太陽電池基板１０と異なる第２の太陽電池基板１０を成膜トレイ３０に配置して第２の太陽電池基板１０上に透明導電膜１０２または１０３を成膜することにより、１回の表面改質工程Ｓ１０を経た成膜トレイ３０を用いて複数回の成膜工程Ｓ３０を実行してもよい。
【００６６】
また、配置工程Ｓ２０及び成膜工程Ｓ３０では、太陽電池基板１０を成膜トレイ３０に配置して太陽電池基板１０の主面上に透明導電膜１０２を成膜した後、太陽電池基板１０を反転させて成膜トレイ３０に配置して太陽電池基板１０の裏面上に透明導電膜１０３を成膜することにより、１回の表面改質工程Ｓ１０を経た成膜トレイ３０を用いて複数回の成膜工程Ｓ３０を実行してもよい。
【００６７】
これらの製造方法によれば、成膜工程が繰り返されても、成膜トレイ３０上の膜剥離による透明導電膜１０２または１０３の不均一な成膜を排除し、外観不良を抑制することが可能となる。また、成膜トレイ３０の洗浄頻度を低くすることができ、工数削減及び製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００６８】
（その他）
以上、本発明に係る太陽電池の製造方法について、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。
【００６９】
例えば、太陽電池基板１０は、光起電力を発生する機能を有するものであればよく、実施の形態で例示した積層構造に限定されない。
【００７０】
その他、上記実施の形態及びその変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態及びその変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【００７１】
また、上記実施の形態で用いた「表面粗さ」とは、例えば、ＪＩＳ規格等で定義された算術平均粗さにより求めることが可能である。算術平均粗さＲａとは、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）（ｙは膜面法線方向の高さ、ｘは膜面方向の変位）、及びｌを膜面方向の基準長さとしたときに、次の式１によって求められる値である。
【００７２】
【数１】
2016072392.tif 000003
【符号の説明】
【００７３】
１０    太陽電池基板
１１    太陽電池素子（太陽電池）
２５    真空容器
３０、４０    成膜トレイ（トレイ）
３２、４２    表面改質膜
１０１    ｎ型単結晶シリコンウエハ（結晶シリコン基板）
１０２、１０３    透明導電膜
１２１    ｉ型非晶質シリコン膜（非晶質シリコン膜）
１２２    ｐ型非晶質シリコン膜（非晶質シリコン膜）
１２３    ｉ型非晶質シリコン膜（非晶質シリコン膜）
１２４    ｎ型非晶質シリコン膜（非晶質シリコン膜）
【図１Ａ】
2016072392.tif 000004
【図１Ｂ】
2016072392.tif 000005
【図２】
2016072392.tif 000006
【図３Ａ】
2016072392.tif 000007
【図３Ｂ】
2016072392.tif 000008
【図４】
2016072392.tif 000009
【図５Ａ】
2016072392.tif 000010
【図５Ｂ】
2016072392.tif 000011
【図６Ａ】
2016072392.tif 000012
【図６Ｂ】
2016072392.tif 000013
【図７】
2016072392.tif 000014