(57)【要約】【課題】  下地層に影響せずに中間コンタクト層を分割し、中間コンタクト層からの電流漏れを抑制し、発電効率の低下を抑制できる透明導電酸化膜の導電分離部形成方法を提供する。【解決手段】  薄膜太陽電池モジュール１における中間コンタクト層１１を構成する透明導電酸化膜に導電分離部を形成する透明導電酸化膜の中間分離溝２３形成方法であって、透明導電酸化膜を侵食するエッチング液をインクジェット法によって微小液滴状で噴射し、透明導電酸化膜の中間分離溝２３を形成する位置に被着させることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多接合型光電変換装置における中間コンタクト層を構成する透明導電酸化膜に導電分離部を形成する透明導電酸化膜の導電分離部形成方法であって、前記透明導電酸化膜を侵食するエッチング液をインクジェット法によって微小液滴状で噴射し、前記透明導電酸化膜の前記導電分離部を形成する位置に被着させることを特徴とする透明導電酸化膜の導電分離部形成方法。
【請求項２】
前記エッチング液として、希釈した酸またはアルカリ溶液が用いられることを特徴とする請求項１記載の透明導電酸化膜の導電分離部形成方法。
【請求項３】
前記エッチング液には、粘度を調整する粘度調整材が加えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透明導電酸化膜の導電分離部形成方法。
【請求項４】
前記インクジェット法による前記エッチング液の噴射は、同時に複数箇所で行われることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の透明導電酸化膜の導電分離部形成方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項の透明導電酸化膜の導電分離部形成方法を用いて製造されていることを特徴とする多接合型光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電酸化膜の導電分離部形成方法およびこれを用いて製造された多接合型光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多接合型光電変換装置、たとえば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を用いた光電変換層であるトップセルおよび微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）を用いた光電変換層であるボトムセルからなる多接合型薄膜シリコン太陽電池において、トップセルとボトムセルとの間に挟まれる中間コンタクト層は、トップセルで吸収されなかった短波長光をトップセル側に反射させて、トップセルでの発電量を増やす効果を有している。この中間コンタクト層は、ＺｎＯ、ＩＴＯ等の透明導電酸化物を主要な成分として形成される。
【０００３】
この多接合型薄膜シリコン太陽電池は、複数が集積され、それぞれ直列接続された集積型のモジュールを構成している。すなわち、複数のシリコン太陽電池の各々は裏面電極層が隣り合うシリコン太陽電池の透明電極層と電気的に接続されている。
その接続は、トップセル、中間コンタクト層およびボトムセルを貫通する接続溝に裏面電極を構成する成分が充填されることで行なわれる。
中間コンタクト層を構成する透明導電酸化物は導電性を有している。したがって、中間コンタクト層と接続溝とも電気的に接続されることとなるので、トップセルおよびボトムセルで発生した電力が接続溝から中間コンタクト層を介して漏洩するという問題があった。
【０００４】
このように電流が漏れるとその分発電性能が低下するため、中間コンタクト層を介した電流漏れを抑制する方法の提供が望まれていた。この方法としては、中間コンタクト層を分離する分離溝を加工するものが広く用いられている。
この分離溝は、発電ロスを抑えるために可能な限り細幅にすることが望ましい。このため、その加工は、たとえば、特許文献１および特許文献２に示されるように、中間コンタクト層に集光されたレーザ光を照射してそれを除去する方法が一般に用いられている。
【０００５】
これらは、レーザ光によって中間コンタクト層およびトップセルを通って透明電極層に至る分離溝を形成する（特許文献１）、あるいは、中間コンタクト層からトップセルの一部を含む分離溝を形成する（特許文献２）ものである。
中間コンタクト層は透明であることから実質的にレーザ光を吸収するのはａ−Ｓｉからなるトップセルである。レーザ光がトップセルのａ−Ｓｉに吸収されることにより熱に変換され、局部的に非常に高温となる。これによりａ−Ｓｉが溶融し結合していた水素などが分解することで発生する蒸発圧力によって、中間コンタクト層が飛散して分離溝が形成される。
【０００６】
また、対象が中間コンタクト層ではないが、膜をパターニングする方法として、たとえば、特許文献３あるいは特許文献４に示されるものが提案されている。
特許文献３に示されるものは、酸化物系透明導電材料にて形成された超微粒子を含む透明導電インクをノズルから吐出して、必要な部分にのみ透明導電層を形成する、言い換えると、後で除去するところには透明導電層を形成しないことによってパターンを形成するものである。
特許文献４に示されるものは、酸化スズのような金属酸化物膜にエッチングマスクとなる高分子ホットメルトインクをインクジェットで塗布し、金属粉およびエッチング液で水素を発生させて、マスクに覆われていない部分の金属酸化物膜を除去してパターンを形成するものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６１３０８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１３８７２号公報
【特許文献３】特開平０９−３２０３６３号公報
【特許文献４】特開２０００−３１１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１および特許文献２に示されるようなレーザ光により分離溝を形成するものは、レーザ光がトップセルを形成するａ−Ｓｉに吸収されることにより局部的に非常に高温となるので、溝の周縁部においてａ−Ｓｉが原子拡散により構造変化を起こし変質し、発電性能が低下するとともにトップセル自体が低抵抗化し電流漏れ経路となる恐れがあった。特許文献２に示すものは、分離溝への熱の影響する範囲を小さくするものであるが、これでも十分とは言えず、新たな電流漏れ経路が発生しない分離溝の加工方法が求められていた。
【０００９】
トップセルへ影響しないように分離溝を有する中間コンタクト層を形成するのに、特許文献３に示される方法を用いることが考えられる。
しかしながら、この方法はインクジェットを用いた吐出法により透明導電酸化膜を形成する方法であるが、溝幅が小さい分離溝を形成する場合、すなわち、透明導電酸化膜を形成しない領域が小さい場合には、膜形成部分がそれだけ大きくなるので、その製膜処理時間が多くかかるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献４に示される方法を用いることが考えられる。
しかしながら、この方法では、エッチング前にエッチングマスクを形成する工程およびエッチング後にエッチングマスクを取り除く工程が必要であり、その分余分な作業時間を要する。また、できるだけ溝幅が小さい分離溝を形成する場合、すなわち、透明導電酸化膜を形成しない領域が小さい場合には、エッチングマスクの範囲が広くなるので、その分一層形成・除去作業が多くなるので、分離溝に適用した場合、作業時間が多くかかるという問題がある。
また、中間コンタクト層が形成されている場合には、略同等な材料で構成された透明電極層が形成されているので、エッチング液に浸漬してエッチングを行う場合に、基板の周辺からこの透明電極層にエッチング液が作用し、透明電極層を損傷させるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑み、下地層に影響せずに中間コンタクト層を分割し、中間コンタクト層からの面方向への電流漏れを抑制し、発電効率の低下を抑制できる透明導電酸化膜の導電分離部形成方法および導電分離部形成装置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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明にかかる透明導電酸化膜の導電分離部形成方法は、多接合型光電変換装置における中間コンタクト層を構成する透明導電酸化膜に導電分離部を形成する透明導電酸化膜の導電分離部形成方法であって、前記透明導電酸化膜を侵食するエッチング液をインクジェット法によって微小液滴状で噴射し、前記透明導電酸化膜の前記導電分離部を形成する位置に被着させることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、エッチング液はインクジェット法によって噴射されるので、所定の位置に正確に被着させることができる。噴射されるエッチング液が透明導電酸化膜に被着すると、エッチング液は被着した部分の透明導電酸化膜を侵食し、凹部を形成する。
エッチング液は透明導電酸化膜の導電分離部を形成する位置に被着させられるので、導電分離部に沿って凹部が形成されることになる。このとき、被着されるエッチング液の量を調整することで、透明導電酸化膜を完全に除去した凹部を形成することができる。
【００１４】
エッチング液の侵食は、化学反応であるので、反応時に発熱を伴うこともあるが、その場合でもレーザ光による発熱に比べて格段に小さいものを選択することができる。したがって、下地層に熱による影響を与えて、新たな電流漏れ経路を生じることなく、中間コンタクト層に導電分離部、すなわち、たとえば、溝状の分割溝を形成して、中間コンタクト層を分割することができる。これにより、中間コンタクト層からの面方向への電流漏れを抑制、あるいは防止できるので、多接合型光電変換装置の発電効率の低下を抑制できる。
【００１５】
また、エッチング液は、微小液滴状で被着されるので、一滴のエッチング液が侵食する範囲は限定される。これにより、狭い範囲に形成される、たとえば、狭い幅を持つ溝状の導電分離部であってもマスキングを行うことなく直接エッチング液を被着させてエッチングを行うことができるので、エッチングマスクを形成する工程およびエッチングマスクを取り除く工程が不要となり、その分作業時間を削減できる。
このように、中間コンタクト層を製膜した後、狭い範囲に形成される導電分離部を形成できるので、中間コンタクト層の製膜に効率的な製膜方法を用いることができ、多接合型光電変換装置の製造に要する作業時間を削減できる。
【００１６】
なお、中間コンタクト層が結晶構造を有している場合、結晶粒界は結晶部分よりもエッチング液による侵食を受け易いので、結晶部分よりも早く侵食されることになる。このように、エッチングによる侵食は結晶粒界から進むので、結晶部分の侵食が終了する前に結晶粒界の侵食が終了する。これにより隣り合う結晶部分が分離され、接触しなくなるので、導電は断たれるあるいはし難くなることになる。この場合、透明導電酸化膜を完全に除去しない、すなわち、結晶部分が部分的に残っている状態でも中間コンタクト層からの電流漏れを抑制できるので、少ないエッチング液によって多接合型光電変換装置の発電効率の低下を抑制できる。
これは、透明導電酸化膜がたとえば、ＺｎＯ（酸化亜鉛）のように結晶が上下方向に延在する柱状結晶で形成されている場合に特に有効である。
【００１７】
エッチングによって形成される導電分離部の大きさは、透明導電酸化膜の膜厚とエッチング液の被着量とで調整することができる。エッチング液の被着量は、液滴の大きさ、エッチング成分の含有量、噴射回数等で調整される。
【００１８】
また、上記発明では、前記エッチング液として、希釈した酸またはアルカリ溶液が用いられることとしてもよい。
【００１９】
透明導電酸化物は、一般に酸溶液、アルカリ溶液に溶ける（侵食される）ことが知られているので、対象とする透明導電酸化物に対して適当な酸溶液またはアルカリ溶液を選択する。
酸としては、塩酸、酢酸、燐酸、クエン酸、蓚酸、硝酸、硫酸等が、アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム（アンモニア水）等が用いられる。
なお、エッチング速度を調整するために酸溶液またはアルカリ溶液にアルコール、たとえば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の溶媒を加えるようにしてもよい。
【００２０】
また、上記発明では、前記エッチング液には、粘度を調整する粘度調整材が加えられていることを特徴とすることとしてもよい。
【００２１】
このようにすると、たとえば、インクジェット法に適さない粘度のエッチング液でも粘度調整材を加えることによって用いることができる。また、エッチング液は粘度によって被着時の拡がりが規定できるので、エッチング液の被着範囲を調整でき、導電分離部の大きさを調整できる。
粘度調整材としては、たとえば、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）等が用いられる。
【００２２】
また、上記発明では、前記インクジェット法による前記エッチング液の噴射は、同時に複数箇所で行われることが好適である。
【００２３】
このようにすると、導電分離部の加工が同時に複数箇所で行われるので、作業時間を低減することができる。すなわち、導電分離部の加工を効率的に行うことができる。
【００２４】
この場合、エッチング液の供給は、たとえば、多接合型光電変換装置における中間コンタクト層を構成する透明導電酸化膜が最上面に製膜された基板を保持部に保持し、透明導電酸化膜を侵食するエッチング液を微小液滴状として噴射するノズルが取り付けられたインクジェットヘッドを保持部材に対向し、保持部材の面内で相対的に位置変更可能に設置した装置を用いて、ノズルからエッチング液を噴射させて行う。そして、インクジェットヘッドと保持部との相対位置関係を変化させて所定の導電分離部を形成する。
インクジェットヘッドを複数備える、および／またはインクジェットヘッドにノズルを複数備えるようにすることによって、同時に複数箇所でエッチング液の噴射を行うことができる。
【００２５】
また、本発明にかかる多接合型光電変換装置は、上述の透明導電酸化膜の導電分離部形成方法を用いて製造されていることを特徴とする。
【００２６】
下地層に熱による影響を与えて、新たな電流漏れ経路を生じることなく、中間コンタクト層に導電分離部、すなわち、たとえば、溝状の分割溝を形成して、中間コンタクト層を分割することができる透明導電酸化膜の導電分離部形成方法を用いているので、中間コンタクト層からの電流漏れを抑制、あるいは防止でき、多接合型光電変換装置の発電効率の低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、透明導電酸化膜を侵食するエッチング液をインクジェット法によって微小液滴状で噴射し、透明導電酸化膜の導電分離部を形成する位置に被着させるので、下地層に影響せずに中間コンタクト層を分割することができる。
これにより、中間コンタクト層からの電流漏れを抑制、あるいは防止できるので、多接合型光電変換装置の発電効率の低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態にかかる透明導電酸化膜の導電分離部形成方法について図１から図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる導電分離部形成方法を用いて製造された薄膜太陽電池モジュール（多接合型光電変換装置）１の断面を概略的に示す部分断面図である。薄膜太陽電池モジュール１は基板３上で薄膜太陽電池セル５がタンデム型に直列接続された構造とされている。
【００２９】
薄膜太陽電池モジュール１には、透光性の基板３（少なくとも１辺１ｍ以上、たとえば：１．４ｍ×１．１ｍ×３ｍｍ〜４ｍｍのソーダガラス基板）上に、酸化錫膜（ＳｎＯ２）を主成分とする透明、かつ、導電性を有する層である透明電極層７が製膜されている。
透明電極層７の上には、ｐｉｎ構造を有するアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）から構成される光電変換層であるトップセル９が製膜されている。トップセル９は、中間コンタクト層１１より高抵抗であり、かつ、特定の波長域の光から光起電力効果により電力を発生させる。
【００３０】
トップセル９の上には、基板３側から入射した光の一部を反射し一部を透過させる機能を有する中間コンタクト層１１が製膜されている。中間コンタクト層１１は、たとえば、ガリウムＧａをドープした酸化亜鉛（ＧＺＯ；透明導電酸化物）膜を主成分として構成されている。
【００３１】
中間コンタクト層１１の上には、ｐｉｎ構造を有する微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）から構成される光電変換層であるボトムセル１３が製膜されている。ボトムセル１３は、トップセル９が変換する光の波長域とは異なる波長域の光を吸収して電力を発生させる。
ボトムセル１３の上には、銀（Ａｇ）やチタン（Ｔｉ）またはアルミニウム（Ａｌ）などの金属材料、或いは、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの導電性酸化膜と銀やチタンまたはアルミニウムなどの金属材料の積層構造からなる裏面電極層１５が形成されている。
【００３２】
薄膜太陽電池モジュール１には、透明電極層７の上に開口を有し基板３の上に底面を有し、透明電極層７を分割する透明電極分離溝１７と、裏面電極層１５とボトムセル１３との界面に開口を有し、透明電極膜７とトップセル９との界面に底面を有する接続溝１９と、裏面電極層１５の表面に開口を有し、透明電極膜７とトップセル９との界面に底面を有するセル分離溝２１と、中間コンタクト層１１を分離する中間分離溝（導電分離部）２３と、が設けられている。
これら透明電極分離溝１７、接続溝１９、セル分離溝２１および中間分離溝２３は互いに平行に設けられ、図１の紙面に対して垂直な方向に延在している。
【００３３】
透明電極分離溝１７には、トップセル９を構成する材料が埋め込まれており、分割された透明電極層７同士を電気的に絶縁している。
セル分離溝２１は、透明電極分離溝１７とは別の場所に設けられている。セル分離溝２１は隣り合う薄膜太陽電池セル５間で、トップセル９、中間コンタクト層１１、ボトムセル１３および裏面電極層１５を分割している。
セル分離溝２１は隣り合う薄膜太陽電池セル５間で、裏面電極層１５同士および中間コンタクト層１１同士を電気的に絶縁している。
【００３４】
接続溝１９は、透明電極分離溝１７とセル分離溝２１との間に設けられている。接続溝１９は裏面電極層１５を構成する材料で埋められており、裏面電極層１５と隣の薄膜太陽電池セル５の透明電極層７とを電気的に接続している。すなわち、隣り合う薄膜太陽電池セル５同士を電気的に直列に接続している。
【００３５】
中間分離溝２３は、透明電極分離溝１７と接続溝１９との間に設けられている。中間分離溝２３は中間コンタクト層１１を分離している。中間分離溝２３は中間コンタクト層１１とボトムセル１３との界面に開口を有し、中間コンタクト層１１とボトムセル１３との界面に底面を有している。中間分離溝２３には、ボトムセル１３を構成する材料が埋め込まれており、分割された中間コンタクト層１１同士を電気的に絶縁している。
【００３６】
以下、この薄膜太陽電池モジュール１の製造工程について中間分離溝２３の形成方法を主体に説明する。
まず、基板３上に透明電極層７として酸化錫（ＳｎＯ２）を主成分とする膜を膜厚約５００ｎｍ〜８００ｎｍ、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。このとき、透明電極層７の表面は適当な凹凸のあるテクスチャーが形成される。
また、基板３と透明電極層７との間にアルカリバリア膜（図示省略）を形成しても良い。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）を５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。
【００３７】
その後、基板３をＸ−Ｙテーブルに設置して、ＹＡＧレーザの第１高調波（１０６４ｎｍ）を、透明電極層７の膜面側から入射する。
加工速度に適切となるようにレーザパワーを調整して、透明電極層７を薄膜太陽電池セル５の直列接続方向に対して垂直な方向へ、基板３とレーザ光とを相対移動して、透明電極分離溝１７を形成する。透明電極分離溝１７は、所定幅（たとえば、約６ｍｍ〜１５ｍｍ）の短冊状にレーザエッチングされる。
【００３８】
次いで、プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０〜１０００Ｐａ、基板温度：約２００℃にてトップセル９を構成するｐ層膜／ｉ層膜／ｎ層膜を順次製膜する。
トップセル９は、ＳｉＨ４ガスとＨ２ガスとを主原料に、透明電極層７の上に製膜される。このとき、透明電極分離溝１７は、ｐｉｎ型アモルファスＳｉで埋められる。
トップセル９は、太陽光の入射する側からｐ層、ｉ層、ｎ層がこの順で積層される。これらの層の構成および厚さは、たとえば、ｐ層：ホウ素（Ｂ）をドープしたアモルファスＳｉＣを主成分とし膜厚１０ｎｍ〜３０ｎｍ、ｉ層：アモルファスＳｉを主成分とし膜厚２００ｎｍ〜３５０ｎｍ、ｎ層：リン（Ｐ）をドープした微結晶Ｓｉを主成分とし膜厚３０ｎｍ〜５０ｎｍである。
またｐ層膜とｉ層膜との間には界面特性の向上のためにバッファー層を設けても良い。
【００３９】
次に、トップセル９の上に、Ｇａ（ガリウム）をドープしたＺｎＯ（ＧＺＯ）膜を膜厚：２０ｎｍ〜１００ｎｍ、たとえば、スパッタリング装置により製膜し、中間コンタクト層１１を形成する。
【００４０】
その後、基板３をテーブル２５に設置（中間コンタクト層１１が上面に位置する）し、テーブル２５の上方に設置されたインクジェットヘッド２７のノズル２９からエッチング液を噴射する。
エッチング液としては、０．０５〜３０ｗｔ％の塩酸水溶液あるいは０．１〜６０ｗｔ％の酢酸水溶液が用いられる。
なお、エッチング液の粘度が低く、ノズル２９から効果的に噴射しづらい場合には、たとえば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などを加えて粘度を調整してもよい。
【００４１】
このエッチング液が中間コンタクト層１１の表面に被着すると、エッチング液は被着した部分のＧＺＯを侵食する。たとえば、塩酸水溶液を用いた場合、ＺｎＯ＋２ＨＣｌ→ＺｎＣｌ２＋Ｈ２Ｏという反応となり、水に溶解するＺｎＣｌ２と水とが形成される。
生成熱が発生するが、水の蒸発潜熱に消費されて、これによる温度上昇は僅かであるので、トップセル９のアモルファスＳｉを変質させる恐れはない。
【００４２】
通常の産業用インクジェットヘッドノズルの液適量（１滴の重量）は、３０〜１００ｎｇ程度である。たとえば、１５ｗｔ％の塩酸水溶液を用い、１００ｎｇの液滴をＺｎＯ膜に噴射被着させて反応させたとき、径が約１０μｍの開孔３１を形成可能である。中間コンタクト層１１の膜厚を侵食できるだけの液滴を噴射すことにより、開孔３１は図３に示されるようにトップセル９との界面に至る厚さに形成される。
【００４３】
トップセル９を構成するアモルファスＳｉは、希塩酸には溶けないので、溝がトップセル９の内部まで形成される、すなわち、トップセル９が損傷されることはない。エッチング液が過剰に供給されると、トップセル９表面に沿ってエッチングは開孔３１の径が大きくなる方向へ進行することになる。塩酸に含まれる塩化水素ガスおよび反応で生成した水は蒸発し、自然と塩化水素ガスが少なくなるので、直ぐに反応は停止し、大きな影響はない。
【００４４】
エッチング量は、酸の濃度、液滴の体積（あるいは重量）により反応量が決まるので、これらを調整することによってエッチングの深さや開口面積を制御することができる。
したがって、中間コンタクト層１１の膜厚および中間分離溝２３の幅によって、噴射するエッチング液の酸の濃度、液滴の体積（あるいは重量）を適宜設定する。
たとえば、２０ｗｔ％ＨＣｌ水溶液をエッチング液とすると、１００ｎｇには３×１０１４個のＨＣｌ分子を含む。これがＺｎＯとすべて反応する場合、反応式  ＺｎＯ＋２ＨＣｌ→ＺｎＣｌ２＋Ｈ２Ｏから１．５×１０１４個（体積にして３×１０−９ｃｃ）のＺｎＯが反応に供されることになる。厚さが１００ｎｍのＺｎＯに対して、直径約２００μｍの開口に相当する。実際には、反応熱により、生成した水の蒸発や塩化水素ガスの揮発によりエッチング液の能力減少を伴う、このほか周囲温度、基板移動時の気流による乾燥の影響を受ける。開口面積を大きくするには、液滴の体積、または濃度を増加させることで対応可能である。なお、中間分離溝２３の幅は、小さいほど、薄膜太陽電池モジュール１の発電ロスを抑制できるので好ましい。
【００４５】
続いて、開孔３１の径より若干小さい距離だけ、インクジェットヘッド２７を移動させ、その位置でノズル２９からエッチング液を噴射させると、隣接位置に開孔３１を形成でき、これを繰り返すことで、図４に示されるように中間分離溝２３を形成することができる。
なお、中間コンタクト層９とノズル２９との相対位置を移動させればよいので、インクジェットヘッド２７を固定してテーブル２５あるいは基板３を移動するようにしてもよい。また、インクジェットヘッド２７およびテーブル２５あるいは基板３をともに移動させるようにしてもよい。
【００４６】
このとき、図５に示されるようにインクジェットヘッドにノズル２９を複数、たとえば、２個近接して併設するようにしてもよい。このようにすると、中間分離溝２３は図４と同条件であればそれよりも幅広に形成されるので、中間コンタクト層１１をより確実に分離させることができる。
【００４７】
このように、エッチング液はインクジェット法を用いて、具体的には、ノズル２９から微小液滴状で噴射されるので、所定の位置に正確に被着させることができるし、一滴のエッチング液が侵食する範囲は限定される。
これにより、幅の狭い中間分離溝２３を正確に所定の位置に形成することができるし、かつ、従来フォトリソ法などで使用していたマスキングを行わずに中間分離溝２３を形成することができる。
したがって、中間コンタクト層１１を確実に分離することができるし、エッチングマスクを形成する工程およびエッチングマスクを取り除く工程が不要となり、その分作業時間を削減できる。
【００４８】
このようにして、１本の中間分離溝２３が形成されると、インクジェットヘッド２７をセルピッチＳＰだけ移動させて、上述の手順によって隣の中間分離溝２３を形成する（図２参照）。これを繰り返して、中間コンタクト層１１に所定数、たとえば、９０本の中間分離溝２３を形成する。
このとき、図６に示されるように、セルピッチＳＰの倍数の距離を開けて、複数、たとえば、３個のインクジェットヘッド２７を設けてもよい。このようにすると、各インクジェットヘッドによって同時並行して中間分離溝２３の加工が行えるので、作業時間を短縮することができる。
たとえば、加工すべき溝本数が９０本で、セルピッチが１０ｍｍとすると、インクジェットヘッド２７を相互の間隔が３００ｍｍとなるように設置し、同時に加工すれば、1個のインクジェットヘッド２７で３０本加工すればよく、作業時間はインクジェットヘッド２７が１個の場合に比べて三分の一にできる。
【００４９】
また、図７に示されるように、１つのインクジェットヘッド２７にセルピッチＳＰの距離だけ隔てて、複数、たとえば、３個のノズル２９を設けてもよい。このようにすると、各ノズル２９によって同時並行して中間分離溝２３の加工が行えるので、作業時間を短縮することができる。
たとえば、上記と同様な例では、間隔１０ｍｍで３個のノズル２９を備えた場合、インクジェットヘッド２７の１回の移動で、３本の中間分離溝２３が加工できるので、作業時間はノズル２９が１個備えられているものに比べて三分の一にできる。
複数のインクジェットヘッド２７を設け、各インクジェットヘッド２７に複数のノズル２９を設けるようにすれば、さらに高速な加工ができる。
【００５０】
本実施形態では、エッチング液として塩酸溶液を用いているが、これは酢酸、燐酸、クエン酸、蓚酸、硝酸、硫酸等の溶液を用いてもよい。また、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム（アンモニア水）等のアルカリ溶液を用いてもよい。
なお、エッチング速度を調整するために酸溶液またはアルカリ溶液にアルコール、たとえば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の溶媒を加えるようにしてもよい。
また、中間コンタクト層１１の透明導電酸化物としてはＺｎＯとしているが、これはＩＴＯ、ＳｎＯ２であってもよい。また、これらを母材とし、他の酸化物を加えた複合酸化物であってもよい。
なお、ＩＴＯには、塩酸水溶液や塩酸水溶液にＦｅＣｌ３を添加した水溶液などがエッチング液として用いることができる。
【００５１】
このエッチング作業が終了すると、中間コンタクト層１１の表面を水によって洗浄する。これによって、残渣として残留しているＺｎＣｌ２を溶かして除去することができる。
なおＺｎＣｌ２は、融点が３１７℃であり高温真空中でガス化して除去することもできる。
また、エッチング液として酢酸溶液を用いた場合に残渣として残る酢酸亜鉛も水洗浄で除去可能である。
なお、水洗浄がトップセル９の酸化をもたらす場合には、たとえば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）による洗浄を、インクジェット法を用いて行い、７０℃程度の温風で自己蒸発させ乾燥させてもよい。この場合には、ＩＰＡに溶解するエッチング液を用いることになる。
【００５２】
次に、中間コンタクト層１１の上に、プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０００Ｐａ以下、基板温度：約２００℃、プラズマ発生周波数：４０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚにて、ボトムセル１３としての微結晶シリコン薄膜からなる微結晶ｐ層膜／微結晶ｉ層膜／微結晶ｎ層膜を順次製膜する。
ボトムセル１３を構成する各層は、微結晶ｐ層：ホウ素（Ｂ）をドープした微結晶ＳｉＣを主成分とし膜厚１０ｎｍ〜５０ｎｍ、微結晶ｉ層：微結晶Ｓｉを主成分とし膜厚１．２μｍ〜３．０μｍ、微結晶ｎ層：リン（Ｐ）をドープした微結晶Ｓｉを主成分とし膜厚２０ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００５３】
微結晶シリコン薄膜、特に微結晶ｉ層膜をプラズマＣＶＤ法で形成するにあたり、プラズマ放電電極と基板３の表面との距離ｄは、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすることが好ましい。３ｍｍより小さい場合、大型基板に対応する製膜室内の各構成機器精度から距離ｄを一定に保つことが難しくなるとともに、近過ぎて放電が不安定になる恐れがある。１０ｍｍより大きい場合、十分な製膜速度（１ｎｍ／ｓ以上）を得難くなるとともに、プラズマの均一性が低下しイオン衝撃により膜質が低下する。
【００５４】
その後、基板３をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を用いて基板面側から入射する。パルス発振周波数を１０〜２０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザパワーを調整して、透明電極分離溝１７の横側約１００〜１５０μｍの位置に接続溝１９を形成するようにレーザエッチングする。
【００５５】
ボトムセル１３の上に、裏面電極層１５としてＡｇ膜／Ｔｉ膜をスパッタリング装置により製膜する。裏面電極層１５は、Ａｇ膜：２００〜５００ｎｍ、これを保護するものとして防食効果の高いＴｉ膜：１０〜２０ｎｍをこの順に積層する。ボトムセル１３のｎ層と裏面電極層１５との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、ボトムセル１３と裏面電極層１５との間にＧＺＯ膜を膜厚：５０〜１００ｎｍ、スパッタリング装置により製膜して設けても良い。また、Ｔｉ膜に変えてＡｌ膜：２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下としてもよい。ＴｉをＡｌとすることで、防食効果を保持しつつ、材料コストを低減することが可能となる。
【００５６】
その後、基板３をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を用いて基板３側から入射する。レーザ光がトップセル９で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層１５が爆裂して除去される。パルス発振：１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザパワーを調整して、透明電極分離溝１７の横側約２５０〜４００μｍの位置にセル分離溝２１を形成するようにレーザエッチングする。
【００５７】
このようにして形成された薄膜太陽電池モジュール１は、トップセル（下地層）９に影響せずに中間コンタクト層１１を分割することができるので、中間コンタクト層１１からの面方向への電流漏れを抑制、あるいは防止できる。これにより、薄膜太陽電池モジュール１の発電効率の低下を抑制することができる。
【００５８】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について図８〜図１０を参照して説明する。
本実施形態の基本構成は、第一実施形態と同様であるが、第一実施形態とは、中間分離溝２３の形成方法が異なっている。よって、本実施形態においては、相違点を主体として説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
中間コンタクト層を形成するＺｎＯ膜は膜断面で見ると、図９に示されるように上下方向に延在する柱状結晶となっている。
このとき、柱状結晶の隙間である結晶粒界は、欠陥が多く結晶性が悪いため、エッチング速度が結晶部分より速い。この中間コンタクト層１１にエッチング液を被着すると、結晶粒界部分が、結晶部分に比べて速くエッチングされるので、結晶部分が残っていても結晶粒界部分は図１０に示されるようにエッチングされる。
【００６０】
結晶粒界部分がエッチングされると、結晶粒３３は、それぞれ孤立した状態、または結晶粒界が深く削られた状態となる。言い換えると、結晶粒３３間に隙間ができる。なお、結晶粒３３の粒径は、０．１〜０．３μｍ程度である。
すなわち、エッチング液が被着した部分には、結晶粒３３間に隙間がある凹陥部３５が形成されることになる。凹陥部３５では、隣り合う結晶粒３３同士が分離され、接触しなくなるので、導電は断たれるあるいはし難くなることになる。
【００６１】
本実施形態にかかる透明導電酸化膜の導電分離部形成方法は、第一実施形態と同様に行われるが、ノズル２９から噴射されるエッチング液に含まれるエッチングに関与する物質の量を少なくするようにしている。
たとえば、５ｗｔ％（第一実施形態では１５ｗｔ％）の塩酸水溶液を用い、１００ｎｇの液滴をＺｎＯ膜に噴射被着させて反応させたとき、径が約１０μｍの凹陥部３５を形成可能である。
この凹陥部３５を形成して、それを連ねることで中間分離溝２３を形成している。この場合、図８に示されるように複数列の凹陥部３５によって中間分離溝２３を形成するようにしてもよい。
【００６２】
このように、本実施形態では、少ないエッチング液によって中間コンタクト層１１を実質的に分離することができるので、中間コンタクト層１１からの面方向への電流漏れを抑制できる。また、中間分離溝２３の形成に要する作業時間も短縮できる。さらに、除去するＺｎＣｌ２も少なくなるので、洗浄の負担も軽減することができる。
これにより、薄膜太陽電池モジュール１の発電効率の低下を抑制することができる。
【００６３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる導電分離部形成方法を用いて製造された薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す部分断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる導電分離部形成方法の実施状況を示す部分断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかる導電分離部形成方法で形成された開孔を示す断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる導電分離部形成方法で形成された中間分離溝を示す部分平面図である。
【図５】本発明の第一実施形態にかかる導電分離部形成方法で形成された中間分離溝の別の態様を示す部分平面図である。
【図６】本発明の第一実施形態にかかる導電分離部形成方法で中間分離溝が形成される状態を示す部分平面図である。
【図７】本発明の第一実施形態にかかる導電分離部形成方法で中間分離溝が形成される別の状態を示す部分平面図である。
【図８】本発明の第二実施形態にかかる導電分離部形成方法で形成された中間分離溝を示す部分平面図である。
【図９】中間コンタクト層の状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態にかかる導電分離部形成方法で中間分離溝が形成された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  薄膜太陽電池モジュール
３  基板
１１  中間コンタクト層
２３  中間分離溝
【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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