JP2011014937A

JP2011014937A - Method of manufacturing substrate for solar cell, and method of manufacturing solar cell

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Publication number: JP2011014937A
Application number: JP2010233872A
Authority: JP
Inventors: Kazuyasu Nishikawa; 和康西川; Satoshi Yamakawa; 聡山川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: JP5312427B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a substrate for a solar cell, the method not inhibiting thin-film formation of a photoelectric conversion layer having a predetermined crystal orientation property when forming a thin film-based solar cell with a microcrystal silicon film applied to the photoelectric conversion layer.SOLUTION: In a substrate 1 for a solar cell comprising a transparent glass substrate 2 where a photoelectric conversion layer including a first photoelectric conversion layer 10 formed of thin-film amorphous silicon and a second photoelectric conversion layer 14 formed of thin-film microcrystal silicon is formed through a transparent electrode layer 4, the method of manufacturing a substrate for a solar cell includes: a fine particle arrangement step of arranging a plurality of fine particles 21a, 21b each having a different average particle size on a surface of the glass substrate 2; an etching step of isotropically etching the surface of the glass substrate 2 using the fine particles 21a, 21b as a mask; and a fine particle removal step of removing the fine particles 21a, 21b.

Description

この発明は、光電変換層が薄膜半導体からなる薄膜半導体太陽電池で使用される太陽電池用基板の製造方法に関するものである。また、この発明は、太陽電池用基板の製造方法で製造された太陽電池用基板を用いて太陽電池を製造する太陽電池の製造方法にも関する。 The present invention relates to a method for producing a solar cell substrate used in a thin film semiconductor solar cell having a photoelectric conversion layer made of a thin film semiconductor. Moreover, this invention relates also to the manufacturing method of the solar cell which manufactures a solar cell using the substrate for solar cells manufactured with the manufacturing method of the substrate for solar cells.

光電変換素子である薄膜系の太陽電池には、光電変換層（発電層）の種類によって薄膜シリコン系（たとえば、アモルファスシリコンや微結晶シリコン）や多結晶シリコン系などがある。このうち薄膜シリコン系の太陽電池は、ガラス基板や樹脂シートなどの透明支持基板の主表面上に、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）またはスズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）などの透明導電膜からなる透明電極層と、薄膜シリコン膜からなる光電変換層と、アルミニウム、銀または酸化亜鉛などからなる裏面電極層と、を順に積層して構成される。なお、ここでは、光電変換層を形成するための、透明電極層を形成した透明支持基板を太陽電池用基板ということにする。 Thin film solar cells that are photoelectric conversion elements include thin film silicon (for example, amorphous silicon and microcrystalline silicon) and polycrystalline silicon, depending on the type of photoelectric conversion layer (power generation layer). Among these, thin-film silicon solar cells are made of tin oxide (SnO ₂ ), zinc oxide (ZnO) or indium oxide (ITO) doped with tin on the main surface of a transparent support substrate such as a glass substrate or a resin sheet. A transparent electrode layer made of a transparent conductive film, a photoelectric conversion layer made of a thin film silicon film, and a back electrode layer made of aluminum, silver, zinc oxide or the like are sequentially laminated. Here, the transparent support substrate on which the transparent electrode layer for forming the photoelectric conversion layer is formed is referred to as a solar cell substrate.

この薄膜シリコン系の太陽電池の光電変換効率を高めるための方策として、光電変換層へ多くの光を取り込むために太陽電池用基板の透過率を高くすること、発生した電流を取り出すときの損失を低減するために太陽電池用基板の透明電極層の抵抗を低くすること、そして、太陽電池用基板による光電変換層での光閉じ込めを図ることが挙げられる。これらのうち、光電変換層での光閉じ込めとして、従来、光電変換層における光路長を長くし、光の収集効率を高めるために、太陽電池を構成する薄膜の界面に凹凸形状を形成することが行われている。 As measures to increase the photoelectric conversion efficiency of this thin-film silicon solar cell, increase the transmittance of the solar cell substrate in order to capture more light into the photoelectric conversion layer, and reduce the loss when taking out the generated current. In order to reduce the resistance, it is possible to lower the resistance of the transparent electrode layer of the solar cell substrate and to confine light in the photoelectric conversion layer by the solar cell substrate. Among these, as light confinement in the photoelectric conversion layer, conventionally, in order to increase the optical path length in the photoelectric conversion layer and increase the light collection efficiency, it is possible to form an uneven shape at the interface of the thin film constituting the solar cell. Has been done.

ここで、太陽電池を構成する薄膜の界面に凹凸形状を形成するために、適当な大きさの凹凸形状を有するようにテクスチャ化した透明電極層（太陽電池用基板）を形成する技術が用いられている。たとえば、サンドブラスタ法によって粗面化した太陽電池用基板の表面上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法や蒸着法などの成膜法によって透明電極層を形成する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。また、太陽電池用基板やこの太陽電池用基板上に形成される透明電極層の表面を、可視光の波長に相当する深さまでイオンビームにより加工して、凹凸形状を形成する方法も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。 Here, in order to form a concavo-convex shape at the interface of the thin film constituting the solar cell, a technique of forming a transparent electrode layer (solar cell substrate) textured to have a concavo-convex shape of an appropriate size is used. ing. For example, a method of forming a transparent electrode layer on a surface of a solar cell substrate roughened by a sandblaster method by a film forming method such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a vapor deposition method has been proposed (for example, a patent Reference 1). Also proposed is a method for forming an uneven shape by processing the surface of a solar cell substrate or the surface of a transparent electrode layer formed on the solar cell substrate with an ion beam to a depth corresponding to the wavelength of visible light. (For example, see Patent Document 2).

特開平１０−７０２９４号公報JP-A-10-70294 特開昭５９−４４８７７号公報JP 59-44877 A

以上のように、従来のテクスチャ化された太陽電池用基板では、その基板表面が凹凸形状（ファセット形状）となっている。また、特許文献２に記載された透明性の基板表面を可視光の波長に相当する深さまでイオンビームにより加工した太陽電池用基板にあっては、加工された部分の表面の一部は、太陽電池用基板の主面に対して垂直に近い角度の面を有する構造となっている。このような表面が凹凸状などの形状を有する太陽電池用基板を用いて太陽電池を製造する際に、アモルファスシリコンのような良好な段差被覆性（カバレッジ）を有する薄膜を光電変換層に用いる場合には、垂直に近い角度を有する面が存在しても、その表面に薄膜を形成することができる。しかし、結晶の配向性が重要視される微結晶シリコン膜を上記のような太陽電池用基板表面に薄膜形成すると、結晶の配向性が崩れてしまうという問題点があった。つまり、光電変換層として微結晶シリコン膜を適用した太陽電池おいては、光電変換効率を高めるための太陽電池用基板の表面に形成された凹凸形状が却って光電変換層の薄膜形成を阻害してしまうという問題点があった。 As described above, in the conventional textured solar cell substrate, the substrate surface has an uneven shape (faceted shape). In addition, in the solar cell substrate in which the transparent substrate surface described in Patent Document 2 is processed with an ion beam to a depth corresponding to the wavelength of visible light, a part of the surface of the processed portion is the sun It has a structure having an angle close to perpendicular to the main surface of the battery substrate. When a solar cell is manufactured using a solar cell substrate having such a surface with an uneven shape, a thin film having good step coverage (coverage) such as amorphous silicon is used for the photoelectric conversion layer. Even if there is a surface having an angle close to vertical, a thin film can be formed on the surface. However, when a microcrystalline silicon film in which the crystal orientation is regarded as important is formed as a thin film on the surface of the solar cell substrate as described above, there is a problem that the crystal orientation is lost. In other words, in solar cells to which a microcrystalline silicon film is applied as a photoelectric conversion layer, the uneven shape formed on the surface of the solar cell substrate for increasing the photoelectric conversion efficiency obstructs the thin film formation of the photoelectric conversion layer. There was a problem of end.

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、微結晶シリコン膜を光電変換層に適用した太陽電池を形成する場合に、所定の結晶方位配向性を有する光電変換層の薄膜形成を阻害しない太陽電池用基板の製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in the case of forming a solar cell in which a microcrystalline silicon film is applied to a photoelectric conversion layer, the solar that does not hinder the formation of a thin film of a photoelectric conversion layer having a predetermined crystal orientation orientation It aims at obtaining the manufacturing method of the board | substrate for batteries.

上記目的を達成するため、この発明にかかる太陽電池用基板の製造方法は、薄膜の光電変換層が透明電極層を介して形成される透明な基板からなる太陽電池用基板の製造方法において、前記基板の表面に異なる平均粒径の微粒子を複数種類配置する微粒子配置工程と、前記微粒子をマスクとして、前記基板表面を等方的にエッチングするエッチング工程と、前記微粒子を除去する微粒子除去工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for producing a solar cell substrate according to the present invention is the method for producing a solar cell substrate comprising a transparent substrate in which a thin film photoelectric conversion layer is formed via a transparent electrode layer. A fine particle arranging step of arranging plural kinds of fine particles having different average particle diameters on the surface of the substrate, an etching step of isotropically etching the substrate surface using the fine particles as a mask, a fine particle removing step of removing the fine particles, It is characterized by including.

この発明によれば、太陽電池用基板の表面に曲率を有するＵ字形状の溝を形成したので、光電変換層の一部に微結晶シリコン膜を適用した場合でも結晶の配向性を保った光電変換層を太陽電池用基板上に形成することができるという効果を有する。 According to the present invention, since the U-shaped groove having a curvature is formed on the surface of the substrate for the solar cell, the photoelectric crystal that maintains the crystal orientation even when the microcrystalline silicon film is applied to a part of the photoelectric conversion layer. The conversion layer can be formed on the solar cell substrate.

図１は、この発明の実施の形態１による太陽電池用基板を用いて形成した薄膜半導体太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a thin-film semiconductor solar cell formed using a solar cell substrate according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、微結晶シリコンから構成される第２の光電変換層の界面付近の様子を模式的に示す拡大した断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the vicinity of the interface of the second photoelectric conversion layer made of microcrystalline silicon. 図３は、従来のファセット状の下地膜上に微結晶シリコン層を形成した場合の微結晶シリコン層の下部界面付近の様子を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state in the vicinity of the lower interface of the microcrystalline silicon layer when the microcrystalline silicon layer is formed on a conventional faceted base film. 図４−１は、この実施の形態２による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その１）。FIGS. 4-1 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells by this Embodiment 2 (the 1). 図４−２は、この実施の形態２による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その２）。4-2 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells by this Embodiment 2 (the 2). 図４−３は、この実施の形態２による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その３）。4-3 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells by this Embodiment 2 (the 3). 図５は、平行平板ＲＦプラズマによる基板処理装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus using parallel plate RF plasma. 図６は、図４−１でガラス基板表面に配置した微粒子の粒径分布の概略を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an outline of the particle size distribution of the fine particles arranged on the surface of the glass substrate in FIG. 4-1. 図７−１は、この実施の形態３にかかる太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その１）。FIGS. 7-1 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 3 (the 1). 図７−２は、この実施の形態３にかかる太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その２）。7-2 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 3 (the 2). 図７−３は、この実施の形態３にかかる太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その３）。7-3 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 3 (the 3). 図８は、エッチングを行う基板処理装置の一例を模式的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of a substrate processing apparatus that performs etching. 図９−１は、この実施の形態４にかかる太陽電池用基板の製造処理手順の一例を示す断面図である（その１）。FIGS. 9-1 is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process procedure of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 4 (the 1). 図９−２は、この実施の形態４にかかる太陽電池用基板の製造処理手順の一例を示す断面図である（その２）。9-2 is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process sequence of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 4 (the 2). 図９−３は、この実施の形態４にかかる太陽電池用基板の製造処理手順の一例を示す断面図である（その３）。9-3 is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process procedure of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 4 (the 3). 図９−４は、この実施の形態４にかかる太陽電池用基板の製造処理手順の一例を示す断面図である（その４）。9-4 is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process sequence of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 4 (the 4). 図９−５は、この実施の形態４にかかる太陽電池用基板の製造処理手順の一例を示す断面図である（その５）。9-5 is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process procedure of the board | substrate for solar cells concerning this Embodiment 4 (the 5). 図１０は、この発明の実施の形態５による太陽電池用基板を用いて形成した薄膜半導体太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a thin-film semiconductor solar cell formed using a solar cell substrate according to Embodiment 5 of the present invention. 図１１−１は、この実施の形態５による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その１）。FIGS. 11-1 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells by this Embodiment 5 (the 1). 図１１−２は、この実施の形態５による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その２）。11-2 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells by this Embodiment 5 (the 2). 図１１−３は、この実施の形態５による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その３）。11-3 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells by this Embodiment 5 (the 3). 図１１−４は、この実施の形態５による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である（その４）。11-4 is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the board | substrate for solar cells by this Embodiment 5 (the 4).

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる太陽電池用基板の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態で用いられる光電変換装置の断面図は模式的なものであり、層の厚みと幅との関係や各層の厚みの比率などは現実のものとは異なる。 Exemplary embodiments of a solar cell substrate according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. In addition, cross-sectional views of photoelectric conversion devices used in the following embodiments are schematic, and the relationship between layer thickness and width, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from actual ones.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による太陽電池用基板を用いて形成した薄膜半導体太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。太陽電池用基板１は、透明支持基板としてのガラス基板２と、このガラス基板２上に順に形成された透明な酸化膜などからなる透明性絶縁膜３と透明電極層４と、を含み、表面に曲率を有する所定の深さのＵ字形状の凹部または溝が複数形成されている。ここでは、図１に示すように、ガラス基板２の一主表面の断面が曲率を持つＵ字形状となっている。そして、この太陽電池用基板１のＵ字形状の構造が形成された側の面上に光電変換層１０，１４と、裏面電極層１８と、が形成される。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a thin-film semiconductor solar cell formed using a solar cell substrate according to Embodiment 1 of the present invention. The solar cell substrate 1 includes a glass substrate 2 as a transparent support substrate, a transparent insulating film 3 made of a transparent oxide film or the like sequentially formed on the glass substrate 2, and a transparent electrode layer 4, and has a surface. A plurality of U-shaped recesses or grooves having a predetermined depth and a curvature are formed. Here, as shown in FIG. 1, the cross section of one main surface of the glass substrate 2 is U-shaped with a curvature. The photoelectric conversion layers 10 and 14 and the back electrode layer 18 are formed on the surface of the solar cell substrate 1 on which the U-shaped structure is formed.

ここで、透明支持基板としてよく用いられるガラス基板２に、ナトリウムなどのアルカリ金属が含まれているガラス基板２を用いる場合には、このアルカリ金属が透明電極層４中に拡散し、透明電極層４の電気伝導率を低下させる（抵抗が高くなる）。そのため、透明電極層４とアルカリ金属を含むガラス基板２との間に、アルカリ金属の拡散を防止する透明性の絶縁膜が拡散防止膜として使用される。ただし、ガラス基板２がナトリウムなどのアルカリ金属が含まれない無塩ガラス基板である場合には、拡散防止膜は不要となる。また、透明支持基板（ガラス基板２）側から入射した光の透明電極層４との界面での反射を低減するための反射防止膜が透明支持基板（ガラス基板２）と透明電極層４との間に形成されることもある。図１中の透明性絶縁膜３は、上記拡散防止膜や反射防止膜としての機能を有するものであり、必要に応じて設けられるものである。なお、ガラス基板２と透明電極層４の間に形成する透明性絶縁膜３は酸化膜に限られるものではない。 Here, when the glass substrate 2 containing an alkali metal such as sodium is used as the glass substrate 2 often used as a transparent support substrate, the alkali metal diffuses into the transparent electrode layer 4, and the transparent electrode layer 4 is decreased (resistance is increased). Therefore, a transparent insulating film that prevents diffusion of alkali metal is used as a diffusion prevention film between the transparent electrode layer 4 and the glass substrate 2 containing alkali metal. However, when the glass substrate 2 is a salt-free glass substrate that does not contain an alkali metal such as sodium, a diffusion preventing film is not necessary. Further, an antireflection film for reducing reflection at the interface with the transparent electrode layer 4 of light incident from the transparent support substrate (glass substrate 2) side is formed between the transparent support substrate (glass substrate 2) and the transparent electrode layer 4. Sometimes formed in between. The transparent insulating film 3 in FIG. 1 functions as the diffusion preventing film or the antireflection film, and is provided as necessary. The transparent insulating film 3 formed between the glass substrate 2 and the transparent electrode layer 4 is not limited to an oxide film.

光電変換層１０，１４は、この実施の形態１では、非晶質シリコンと微結晶シリコンとから構成される。一般的に、光電変換層を薄膜で形成した薄膜太陽電池においては、非晶質シリコン層による光電変換層で短波長側の太陽光を吸収し、さらに、微結晶シリコン層による光電変換層で長波長側の太陽光を吸収することによって、いずれか一方の層を単独で用いた光電変換層の場合に比べ太陽電池の変換効率を高くしている。図１の例では、光電変換層は、ｐ型非晶質シリコン層１１、ｉ型非晶質シリコン層１２、ｎ型非晶質シリコン層１３から構成される第１の光電変換層１０と、ｐ型微結晶シリコン層１５、ｉ型微結晶シリコン層１６、ｎ型微結晶シリコン層１７から構成される第２の光電変換層１４と、が順に積層された構造となっている。 In this first embodiment, the photoelectric conversion layers 10 and 14 are made of amorphous silicon and microcrystalline silicon. In general, in a thin-film solar cell in which a photoelectric conversion layer is formed as a thin film, sunlight on the short wavelength side is absorbed by the photoelectric conversion layer formed by an amorphous silicon layer, and further, the photoelectric conversion layer formed by a microcrystalline silicon layer is long. By absorbing the sunlight on the wavelength side, the conversion efficiency of the solar cell is made higher than in the case of a photoelectric conversion layer using any one of the layers alone. In the example of FIG. 1, the photoelectric conversion layer includes a first photoelectric conversion layer 10 including a p-type amorphous silicon layer 11, an i-type amorphous silicon layer 12, and an n-type amorphous silicon layer 13; A p-type microcrystalline silicon layer 15, an i-type microcrystalline silicon layer 16, and a second photoelectric conversion layer 14 composed of an n-type microcrystalline silicon layer 17 are sequentially stacked.

そして、微結晶シリコン層による第２の光電変換層１４の上に取出電極を形成するための裏面電極層１８が形成される。この図１では、裏面電極層１８は、酸化亜鉛などからなる裏面透明導電膜１９と、アルミニウムまたは銀などからなる裏面金属反射電極２０とが順に形成された構成を有している。 And the back surface electrode layer 18 for forming an extraction electrode on the 2nd photoelectric converting layer 14 by a microcrystal silicon layer is formed. In FIG. 1, the back electrode layer 18 has a configuration in which a back transparent conductive film 19 made of zinc oxide or the like and a back metal reflective electrode 20 made of aluminum or silver are formed in order.

上述したように、ガラス基板２の一主表面の断面が曲率を持つＵ字形状となっているため、ガラス基板２上に形成される薄膜（透明電極層４、光電変換層１０，１４および裏面電極層１８）の表面の形状も、ガラス基板２の表面の形状を反映した形状になる。このようなＵ字形状の凹凸の表面を有する太陽電池用基板１を用いることによって、第２の光電変換層１４を構成する微結晶シリコンを、結晶方位の配向性を保ったまま結晶成長させることが可能となる。 As described above, since the cross section of one main surface of the glass substrate 2 is U-shaped with a curvature, the thin film (the transparent electrode layer 4, the photoelectric conversion layers 10, 14 and the back surface formed on the glass substrate 2 is formed. The shape of the surface of the electrode layer 18) also reflects the shape of the surface of the glass substrate 2. By using the solar cell substrate 1 having such a U-shaped uneven surface, the crystal growth of the microcrystalline silicon constituting the second photoelectric conversion layer 14 is maintained while maintaining the orientation of the crystal orientation. Is possible.

図２は、微結晶シリコンから構成される第２の光電変換層の界面付近の様子を模式的に示す拡大した断面図である。また、図３は、従来のファセット状の下地膜上に微結晶シリコン層を形成した場合の微結晶シリコン層の下部界面付近の様子を模式的に示す断面図である。この実施の形態１では、たとえば、太陽電池のｉ型微結晶シリコンとして望ましいと一般に言われている（２２０）の結晶方位配向性を持つ微結晶シリコンの薄膜を形成する場合について説明する。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the vicinity of the interface of the second photoelectric conversion layer made of microcrystalline silicon. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state in the vicinity of the lower interface of the microcrystalline silicon layer when the microcrystalline silicon layer is formed on the conventional facet-like base film. In the first embodiment, for example, a case of forming a microcrystalline silicon thin film having a crystal orientation orientation of (220), which is generally said to be desirable as i-type microcrystalline silicon of a solar cell, will be described.

図３に示されるように、従来例では太陽電池用基板の表面に形成された透明電極層４のファセット形状を反映し、非晶質シリコンからなる光電変換層の上に形成したｐ型微結晶シリコン層１５の上面付近の断面形状は三角形状となる。この下地膜（ｐ型微結晶シリコン層１５）の上にｉ型微結晶シリコン層１６を薄膜形成した場合には、薄膜形成の初期には下地膜の凹凸の面に沿って微結晶シリコン層１６ａが成長する。しかし、結晶成長が進むにつれ、同じ凹部内の他の面から成長した微結晶シリコン層１６ａとぶつかってしまう。この異なる面上に形成された微結晶シリコン層１６ａ同士がぶつかった後、ようやく上向きに微結晶シリコン層１６ｂの結晶が成長し、ｉ型微結晶シリコン層１６が形成される。 As shown in FIG. 3, the p-type microcrystal formed on the photoelectric conversion layer made of amorphous silicon reflects the facet shape of the transparent electrode layer 4 formed on the surface of the solar cell substrate in the conventional example. The cross-sectional shape near the upper surface of the silicon layer 15 is triangular. When the i-type microcrystalline silicon layer 16 is formed as a thin film on the base film (p-type microcrystalline silicon layer 15), the microcrystalline silicon layer 16a is formed along the uneven surface of the base film at the initial stage of the thin film formation. Grow. However, as crystal growth progresses, it collides with the microcrystalline silicon layer 16a grown from the other surface in the same recess. After the microcrystalline silicon layers 16a formed on the different surfaces collide with each other, the crystal of the microcrystalline silicon layer 16b finally grows upward, and the i-type microcrystalline silicon layer 16 is formed.

つまり、平板状の基板において所望の結晶配向性の薄膜を形成できる条件を用いても、凹凸形状を有する面上にｉ型微結晶シリコン層１６を薄膜形成した場合には、初期の段階では、同じ凹部内の他の面から成長した微結晶シリコン層１６ａ同士がぶつかってしまい、ガラス基板２の主面の方向に対して傾いた方向に（２２０）の結晶方位を有する微結晶シリコンが多く存在することになる（すなわち、微結晶シリコン層１６ａは（２２０）の結晶方位配向性を持たない微結晶シリコンが多く存在することになる）。その結果、微結晶シリコン層１６ａ上に（２２０）の結晶方位配向性を有する微結晶シリコン層１６ｂが成長したとしても、本来得られる結晶配向性を持つ微結晶シリコンの量は少なくなる。したがって、所望の膜特性、すなわち、光電変換層として所望の性能を得ることができなくなる問題点がある。 In other words, even when the conditions for forming a thin film having a desired crystal orientation on a flat substrate are used, when the i-type microcrystalline silicon layer 16 is formed on a surface having an uneven shape, at an initial stage, The microcrystalline silicon layers 16a grown from other surfaces in the same recess collide with each other, and there are many microcrystalline silicons having a crystal orientation of (220) in a direction inclined with respect to the direction of the main surface of the glass substrate 2. (In other words, the microcrystalline silicon layer 16a has a large amount of microcrystalline silicon having no (220) crystal orientation). As a result, even if the microcrystalline silicon layer 16b having the (220) crystal orientation is grown on the microcrystalline silicon layer 16a, the amount of microcrystalline silicon having the crystal orientation that is originally obtained is reduced. Therefore, there is a problem that desired film characteristics, that is, desired performance as a photoelectric conversion layer cannot be obtained.

しかし、図１に示される実施の形態１によるＵ字形状の凹凸を形成した太陽電池用基板１上に第２の光電変換層１４を形成することによって、図２に示されるように、基板面と平行でない角度の表面を有する領域では、横方向に成長した結晶からなる微結晶シリコン層１６ａがわずかに存在するが、薄膜形成の初期から上向きに成長する微結晶シリコン層１６ｂを、図３の従来の場合に比して多く存在させることができる。その結果、光電変換層として所望の性能を得ることができる。 However, by forming the second photoelectric conversion layer 14 on the solar cell substrate 1 on which the U-shaped unevenness according to the first embodiment shown in FIG. 1 is formed, the substrate surface as shown in FIG. In the region having a surface with an angle not parallel to the surface, there is a slight microcrystalline silicon layer 16a made of crystals grown in the lateral direction, but the microcrystalline silicon layer 16b growing upward from the initial stage of thin film formation is shown in FIG. More than the conventional case, it can exist. As a result, desired performance can be obtained as a photoelectric conversion layer.

なお、図１に示すＵ字型の形状は立体的には、紙面に垂直な方向にこの形状を連続して形成した波形の形状であってもよいし、Ｕ字型の中心軸上に回転させてできる、くぼみ状の形状であってもよい。また、それぞれのＵ字形状の深さは、同じであってもよいし、異なるものであってもよい。このように、Ｕ字形状の深さを異ならせることで、非結晶シリコンからなる第１の光電変換層１０および微結晶シリコンからなる第２の光電変換層１４のそれぞれの光電変換層に適した波長領域の光を散乱させることができる。 In addition, the U-shaped shape shown in FIG. 1 may be a three-dimensional waveform that is formed continuously in a direction perpendicular to the paper surface, or rotated on the U-shaped central axis. It may be a hollow shape. In addition, the depth of each U-shape may be the same or different. Thus, by varying the U-shaped depth, the first photoelectric conversion layer 10 made of amorphous silicon and the second photoelectric conversion layer 14 made of microcrystalline silicon are suitable for the respective photoelectric conversion layers. Light in the wavelength region can be scattered.

この実施の形態１によれば、太陽電池用基板１の表面にその断面がＵ字形状の凹凸となるようにしたので、Ｕ字形状の凹凸を形成した表面上に形成する光電変換層が微結晶シリコン層であっても、凹凸のない基板表面上に形成する際の所望の結晶方位配向性となるような条件で、所望の結晶方位配向性を有する微結晶シリコン層を形成することができるという効果を有する。また、従来のファセット形状の表面を有する太陽電池用基板に太陽電池を形成した場合に比して、太陽光の光電変換効率を高めることができ、エネルギを有効利用することができるという効果も有する。 According to the first embodiment, since the cross section of the solar cell substrate 1 is U-shaped uneven, the photoelectric conversion layer formed on the surface on which the U-shaped unevenness is formed is fine. Even in the case of a crystalline silicon layer, a microcrystalline silicon layer having a desired crystal orientation can be formed under conditions that provide a desired crystal orientation when formed on an uneven substrate surface. It has the effect. Moreover, compared with the case where a solar cell is formed on a conventional solar cell substrate having a facet-shaped surface, the photoelectric conversion efficiency of sunlight can be increased, and energy can be effectively used. .

実施の形態２．
実施の形態１では、所望の結晶方位配向性を有する微結晶シリコン層を形成することが可能なＵ字形状の凹凸を有する太陽電池用基板について説明したが、この実施の形態２では、その太陽電池用基板の製造方法について説明する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, a solar cell substrate having U-shaped unevenness capable of forming a microcrystalline silicon layer having a desired crystal orientation is described, but in this second embodiment, the solar cell A method for manufacturing a battery substrate will be described.

図４−１〜図４−３は、この実施の形態２による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。まず、図４−１に示されるように、透明支持基板であるガラス基板２上に、たとえばシリコンから作られた異なる平均粒径を持つ微粒子２１（２１ａ，２１ｂ）を均一に配置する。なお、この微粒子２１としては酸化シリコンや金属による微粒子であってもよい。また、微粒子２１を配置する方法として霧状に噴霧する方法や溶剤に混入させて塗布する方法などを用いることができるが、これら以外の方法を用いてガラス基板２上に微粒子２１を配置させてもよい。たとえば、以下に示す方法でもガラス基板２上に均一に微粒子２１を配置することができる。プラズマ中に微粒子２１を導入すると、微粒子２１に入射する電子のフラックスはイオンよりも多いため、微粒子２１は負に帯電する。このような状態で、ガラス基板２を載置したステージに正電位を印加し、プラズマを消すことで、微粒子２１はお互いに持つ負の電荷で反発しながらガラス基板２へと移動する。また、ガラス基板２には正電圧が印加されているため、誘電分極によってガラス基板２表面には正の電荷が誘起されている。その結果、ガラス基板２に到達した微粒子２１は均一に配置され、さらに、ガラス基板２に誘起された正電荷と微粒子２１の持つ負電荷による電気的な力で、微粒子２１はガラス基板２上に結合し、微粒子２１をガラス基板２上に配置することが可能となる。 FIGS. 4-1 to 4-3 are cross-sectional views schematically showing an example of the method for manufacturing the solar cell substrate according to the second embodiment. First, as shown in FIG. 4A, fine particles 21 (21a, 21b) made of, for example, silicon and having different average particle diameters are uniformly arranged on a glass substrate 2 that is a transparent support substrate. The fine particles 21 may be fine particles of silicon oxide or metal. In addition, as a method of arranging the fine particles 21, a method of spraying in a mist form or a method of applying by mixing with a solvent can be used, but the fine particles 21 are arranged on the glass substrate 2 by using a method other than these methods. Also good. For example, the fine particles 21 can be uniformly arranged on the glass substrate 2 by the method described below. When the fine particles 21 are introduced into the plasma, since the flux of electrons incident on the fine particles 21 is larger than that of ions, the fine particles 21 are negatively charged. In such a state, by applying a positive potential to the stage on which the glass substrate 2 is placed and extinguishing the plasma, the fine particles 21 move to the glass substrate 2 while repelling each other with negative charges. Further, since a positive voltage is applied to the glass substrate 2, positive charges are induced on the surface of the glass substrate 2 by dielectric polarization. As a result, the fine particles 21 reaching the glass substrate 2 are arranged uniformly, and further, the fine particles 21 are formed on the glass substrate 2 by an electric force due to the positive charges induced in the glass substrate 2 and the negative charges of the fine particles 21. By bonding, the fine particles 21 can be arranged on the glass substrate 2.

ついで、図４−２に示されるように、ガラス基板２上に配置されたシリコンの微粒子２１をマスクにしてガラス基板２を等方的にエッチングする。エッチングはウエットエッチングであっても構わないが、等方的なドライエッチングを用いてもよい。図５は、平行平板ＲＦ（Radio Frequency）プラズマによる基板処理装置の構成を模式的に示す図である。この平行平板ＲＦプラズマによる基板処理装置３０は、真空槽３１内に２つの電極３２，３３を所定の間隔をおいて対向させて配置し、一方の電極３２は接地され、他方の電極３３はブロッキングコンデンサ３４を介してＲＦ電源３５に接続される構造となっている。また、２つの電極３２，３３のうち一方の電極３３は、ガラス基板２を保持可能な構成となっている。この真空槽３１内の２つの電極３２，３３間の空間にエッチング可能なＳＦ₆やＣＦ₄などのエッチングガスを導入し、電極３３に高周波を印加することで導入したガスをＲＦ放電させてガラス基板２をエッチング可能な反応性プラズマ３６を生成する。そして、この反応性プラズマ３６を用いてガラス基板２の表面を、微粒子２１をマスクとして等方的にエッチングする。このエッチングによって、ガラス基板２の表面には、断面形状がＵ字形状の凹部２ａ，２ｂが形成される。 Next, as shown in FIG. 4B, the glass substrate 2 is isotropically etched using the silicon fine particles 21 arranged on the glass substrate 2 as a mask. Etching may be wet etching, but isotropic dry etching may be used. FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus using parallel plate RF (Radio Frequency) plasma. In the substrate processing apparatus 30 using parallel plate RF plasma, two electrodes 32 and 33 are arranged in a vacuum chamber 31 so as to face each other at a predetermined interval, one electrode 32 is grounded, and the other electrode 33 is blocking. It is structured to be connected to an RF power source 35 through a capacitor 34. In addition, one of the two electrodes 32 and 33 is configured to hold the glass substrate 2. An etching gas such as SF ₆ or CF ₄ that can be etched is introduced into the space between the two electrodes 32 and 33 in the vacuum chamber 31, and the introduced gas is RF-discharged by applying a high frequency to the electrode 33 to make glass. A reactive plasma 36 capable of etching the substrate 2 is generated. Then, the surface of the glass substrate 2 is isotropically etched using the reactive plasma 36 using the fine particles 21 as a mask. By this etching, concave portions 2a and 2b having a U-shaped cross section are formed on the surface of the glass substrate 2.

その後、図４−３に示されるように、ガラス基板２表面上の微粒子２１を除去し、Ｕ字形状の凹部２ａ，２ｂを有する凹凸状のガラス基板２表面上に透明性絶縁膜３、透明電極層４、を順にＣＶＤ法などの成膜方法によって形成することで太陽電池用基板１が得られる。なお、透明性絶縁膜３は、使用する基板の種類に応じて形成すればよい。また、基板表面上に透明性絶縁膜３と透明電極層４を形成すると、下地のＵ字形状の凹部を有する凹凸形状に応じて、透明性絶縁膜３と透明電極層４の表面にもＵ字形状の凹部を有する凹凸が形成される。 Thereafter, as shown in FIG. 4-3, the fine particles 21 on the surface of the glass substrate 2 are removed, and the transparent insulating film 3 and transparent on the surface of the concavo-convex glass substrate 2 having the U-shaped concave portions 2 a and 2 b. The solar cell substrate 1 is obtained by sequentially forming the electrode layer 4 by a film forming method such as a CVD method. The transparent insulating film 3 may be formed according to the type of substrate used. Further, when the transparent insulating film 3 and the transparent electrode layer 4 are formed on the surface of the substrate, the surface of the transparent insulating film 3 and the transparent electrode layer 4 is also U according to the uneven shape having a U-shaped concave portion as a base. Irregularities having a letter-shaped recess are formed.

以上の等方的なエッチング処理工程において、平均粒径の異なる微粒子２１ａ，２１ｂを配置することによって、ガラス基板２表面に到達する反応性粒子（イオン・中性粒子）の量を変えることができる。つまり、粒径の大きい微粒子２１ａの付近では反応性プラズマ３６に露出するガラス基板２の面積が大きいため、その表面に到達する反応性粒子を、粒径の小さい微粒子２１ｂの付近のガラス基板２表面に比べて、多く入射させることができる。その結果、その領域でのエッチング深さは深くなる。つまり、マスクとなる微粒子２１の粒径に比例して、Ｕ字形状の凹部の深さは深くなる。図４−２では、平均粒径の大きな微粒子２１ａがマスクされた領域に形成されるＵ字形状の溝２ａは、平均粒径の小さな微粒子２１ｂがマスクされた領域に形成されるＵ字形状の溝２ｂよりも深くなっている。そのため、平均粒径の異なる微粒子２１ａ，２１ｂを配置することで、異なる大きさのＵ字形状の凹部２ａ，２ｂを持つ太陽電池用基板１を形成することが可能となる。 In the above isotropic etching process, the amount of reactive particles (ions / neutral particles) reaching the surface of the glass substrate 2 can be changed by arranging the fine particles 21a and 21b having different average particle diameters. . That is, since the area of the glass substrate 2 exposed to the reactive plasma 36 is large in the vicinity of the fine particle 21a having a large particle size, the reactive particle reaching the surface is converted to the surface of the glass substrate 2 in the vicinity of the fine particle 21b having a small particle size. In comparison with the above, a large amount of light can be incident. As a result, the etching depth in that region becomes deep. That is, the depth of the U-shaped concave portion increases in proportion to the particle size of the fine particles 21 serving as a mask. In FIG. 4B, the U-shaped groove 2a formed in the area where the fine particles 21a having a large average particle diameter are masked is a U-shaped groove formed in the area where the fine particles 21b having a small average particle diameter are masked. It is deeper than the groove 2b. Therefore, by arranging the fine particles 21a and 21b having different average particle diameters, it becomes possible to form the solar cell substrate 1 having U-shaped recesses 2a and 2b having different sizes.

図６は、図４−１でガラス基板表面に配置した微粒子の粒径分布の概略を示す図である。この図６において、横軸は微粒子の粒径を示し、縦軸は配置した微粒子の個数を示している。平均粒径の大きい微粒子２１ａは平均粒径の小さい微粒子２１ｂよりも大きいため、ガラス基板２に均一に配置された大きい微粒子２１ａの個数は、小さい微粒子２１ｂの個数よりも少ない。 FIG. 6 is a diagram showing an outline of the particle size distribution of the fine particles arranged on the surface of the glass substrate in FIG. 4-1. In FIG. 6, the horizontal axis represents the particle size of the fine particles, and the vertical axis represents the number of arranged fine particles. Since the fine particles 21a having a large average particle diameter are larger than the fine particles 21b having a small average particle diameter, the number of large fine particles 21a arranged uniformly on the glass substrate 2 is smaller than the number of the small fine particles 21b.

また、微粒子２１を作製する際、単一の粒径にすることは微粒子２１の製造過程において困難であることから、粒径はある程度の分布を持つものであり、それは一般に正規分布に近い分布となる。そこで、ここでは、ある平均粒径の微粒子２１は正規分布に従うものとする。ここで、大きい微粒子２１ａと小さい微粒子２１ｂの平均粒径をそれぞれａ１，ａ２とし、大きい微粒子２１ａと小さい微粒子２１ｂの粒径の分散の平方根（以下、標準偏差という）をそれぞれｓ１，ｓ２とする。正規分布の場合、大きい微粒子２１ａにおいて粒径が（ａ１−ｓ１）から（ａ１＋ｓ１）の範囲に存在する微粒子２１ａの個数は全体の個数の約６８％となり、粒径が（ａ１−２・ｓ１）から（ａ１＋２・ｓ１）の範囲に存在する微粒子２１ａの個数は全体の個数の約９５％に相当する。したがって、上記した異なる粒径の微粒子２１ａ，２１ｂを用いて、異なる深さのＵ字形状の凹部２ａ，２ｂを形成するというこの実施の形態２を有効なものとするには、大きい微粒子２１ａと小さい微粒子２１ｂの粒径ａ１，ａ２と標準偏差ｓ１，ｓ２の間に次式（１）の関係があればよい。 In addition, when the fine particles 21 are produced, it is difficult to make a single particle size in the production process of the fine particles 21, and therefore the particle size has a certain distribution, which is generally a distribution close to a normal distribution. Become. Therefore, here, the fine particles 21 having a certain average particle diameter follow a normal distribution. Here, the average particle diameters of the large fine particles 21a and the small fine particles 21b are a1 and a2, respectively, and the square roots (hereinafter referred to as standard deviations) of the particle sizes of the large fine particles 21a and the small fine particles 21b are respectively denoted by s1 and s2. In the case of the normal distribution, the number of fine particles 21a existing in the range of (a1-s1) to (a1 + s1) in the large fine particles 21a is about 68% of the total number, and the particle size is (a1-2 · s1). To (a1 + 2 · s1) corresponds to about 95% of the total number of fine particles 21a. Therefore, in order to make effective the second embodiment in which the U-shaped concave portions 2a and 2b having different depths are formed using the fine particles 21a and 21b having different particle diameters, the large fine particles 21a and There should be a relationship of the following formula (1) between the particle diameters a1, a2 and the standard deviations s1, s2 of the small fine particles 21b.

ａ１≧ａ２＋ｓ１＋ｓ２・・・（１） a1 ≧ a2 + s1 + s2 (1)

また、光電変換層１０，１４に取り込む光の波長λ１，λ２（λ１＞λ２）を考慮し、さらに、次式（２）〜（３）の関係を満足するものとする。 In addition, in consideration of the wavelengths λ1 and λ2 (λ1> λ2) of light taken into the photoelectric conversion layers 10 and 14, the relations of the following expressions (2) to (3) are satisfied.

ａ１−ｓ１≦λ１≦ａ１＋ｓ１・・・（２）
ａ２−ｓ２≦λ２≦ａ２＋ｓ２・・・（３） a1-s1 ≦ λ1 ≦ a1 + s1 (2)
a2-s2 ≦ λ2 ≦ a2 + s2 (3)

以上の（１）〜（３）式を満たすように、大きい微粒子２１ａと小さい微粒子２１ｂの粒径とその標準偏差を選択することによって、太陽光内の波長λ２からλ１の範囲の光の波長を散乱させるために必要な大きさで微結晶シリコンの結晶成長が容易なＵ字型の凹部を表面に持つ太陽電池用基板１を形成することができる。なお、上記した非晶質シリコンからなる第１の光電変換層１０と、微結晶シリコンからなる第２の光電変換層１４とを有する太陽電池においては、λ１＝１，０００ｎｍ、λ２＝２００ｎｍとすることで、２００ｎｍから１０００ｎｍの範囲の光の波長を散乱させるＵ字形状の凹部を形成することができる。 By selecting the particle diameters of the large fine particles 21a and the small fine particles 21b and their standard deviations so as to satisfy the above expressions (1) to (3), the wavelength of light in the wavelength range from λ2 to λ1 in sunlight is changed. It is possible to form the solar cell substrate 1 having a U-shaped recess on the surface, which has a size necessary for scattering and allows easy crystal growth of microcrystalline silicon. In the solar cell having the first photoelectric conversion layer 10 made of amorphous silicon and the second photoelectric conversion layer 14 made of microcrystalline silicon, λ1 = 1,000 nm and λ2 = 200 nm. Thereby, the U-shaped recessed part which scatters the wavelength of the light of the range of 200 nm to 1000 nm can be formed.

なお、実施の形態２では、２種類の粒径の微粒子２１ａ，２１ｂを配置した場合について説明したが、ｎ種類（ｎは、３以上の自然数）の粒径の微粒子２１を配置した場合には、次式（４−１）〜（６）の関係を満たせばよい。 In the second embodiment, the case where the fine particles 21a and 21b having two kinds of particle diameters are arranged has been described. However, in the case where the fine particles 21 having a particle diameter of n kinds (n is a natural number of 3 or more) are arranged. The following expressions (4-1) to (6) may be satisfied.

ａ１≧ａ２＋ｓ１＋ｓ２・・・（４−１）
ａ２≧ａ３＋ｓ２＋ｓ３・・・（４−２）
・・・
ａ（ｎ−１）≧ａｎ＋ｓ（ｎ−１）＋ｓｎ・・・（４−（ｎ−１））
ａ１−ｓ１≦１，０００ｎｍ≦ａ１＋ｓ１・・・（５）
ａｎ−ｓｎ≦２００ｎｍ≦ａｎ＋ｓｎ・・・（６） a1 ≧ a2 + s1 + s2 (4-1)
a2 ≧ a3 + s2 + s3 (4-2)
...
a (n-1) ≥an + s (n-1) + sn (4- (n-1))
a1-s1 ≦ 1,000 nm ≦ a1 + s1 (5)
an−sn ≦ 200 nm ≦ an + sn (6)

（４−１）〜（６）式を満たすように、それぞれの微粒子２１の粒径分布を決め、あるいは、（４−１）〜（６）式に相当する粒径分布を持つ微粒子２１を用い、微粒子２１の平均粒径や個数を調整することによって、特定の波長領域の光の散乱強度を大きくすることができる。 The particle size distribution of each fine particle 21 is determined so as to satisfy the equations (4-1) to (6), or the fine particles 21 having a particle size distribution corresponding to the equations (4-1) to (6) are used. By adjusting the average particle diameter and the number of the fine particles 21, the scattering intensity of light in a specific wavelength region can be increased.

この実施の形態２によれば、異なる２種類以上の粒径を有する微粒子２１を用いて、透明支持基板の表面をエッチングするようにしたので、透明支持基板の表面に異なる深さのＵ字形状の凹部２ａ，２ｂを形成することができるという効果を有する。また、これによって、２００ｎｍ以上、１，０００ｎｍ以下の光を散乱させることができるという効果も有する。 According to the second embodiment, since the surface of the transparent support substrate is etched using the fine particles 21 having two or more different particle sizes, the U-shapes having different depths are formed on the surface of the transparent support substrate. The recesses 2a and 2b can be formed. This also has the effect that light of 200 nm or more and 1,000 nm or less can be scattered.

実施の形態３．
この実施の形態３では、実施の形態２とは異なる太陽電池用基板の製造方法について説明する。図７−１〜図７−３は、この実施の形態３にかかる太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。 Embodiment 3 FIG.
In this Embodiment 3, the manufacturing method of the board | substrate for solar cells different from Embodiment 2 is demonstrated. FIGS. 7-1 to FIGS. 7-3 are cross-sectional views schematically showing an example of a method for manufacturing a solar cell substrate according to the third embodiment.

まず、図７−１に示されるように、透明支持基板であるガラス基板２上に、シリコン酸化物からなる異なる粒径の微粒子２２（２２ａ，２２ｂ）を配置する。この微粒子２２ａ，２２ｂとしてシリコン微粒子を酸化したものを用いてもよいが、入手しやすいシリカなどの微粒子を用いてもよい。また、微粒子２２ａ，２２ｂとして、シリコン酸化物ではなく、シリコンや金属などの微粒子を用いてもよい。この微粒子２２ａ，２２ｂを配置する方法としては、実施の形態２で説明したような方法を用いることができる。 First, as shown in FIG. 7A, fine particles 22 (22a, 22b) made of silicon oxide and having different particle diameters are arranged on a glass substrate 2 that is a transparent support substrate. As the fine particles 22a and 22b, oxidized silicon fine particles may be used, or easily available fine particles such as silica may be used. Further, instead of silicon oxide, fine particles such as silicon and metal may be used as the fine particles 22a and 22b. As a method of arranging the fine particles 22a and 22b, the method described in the second embodiment can be used.

ついで、図７−２に示されるように、ガラス基板２上に配置された酸化シリコンの微粒子２２ａ，２２ｂをマスクにしてガラス基板２を等方的にエッチングする。このガラス基板２をエッチングするため工程は、実施の形態２の図５に示したプラズマによるドライエッチングなどを用いることができるが、この実施の形態３では他の方法によってエッチングする場合を説明する。 Next, as shown in FIG. 7B, the glass substrate 2 is isotropically etched using the silicon oxide fine particles 22a and 22b arranged on the glass substrate 2 as a mask. As the process for etching the glass substrate 2, dry etching using plasma shown in FIG. 5 of the second embodiment can be used. In this third embodiment, a case of etching by another method will be described.

図８は、エッチングを行う基板処理装置の一例を模式的に示す図である。この基板処理装置４０は、内部にエッチング処理を行うための溶液４２を入れる処理槽４１と、処理槽４１内に所定の間隔をおいて対向して配置される一対の電極４３，４４と、電極４３，４４に電圧を印加する電源４５と、を備える。電極４４の一方は、透明支持基板（ガラス基板２）を保持可能な構成となっている。また、処理中は、両方の電極４３，４４が、溶液４２中に浸漬された状態となるように、処理槽４１内が溶液４２で満たされる。 FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of a substrate processing apparatus that performs etching. The substrate processing apparatus 40 includes a processing tank 41 that contains a solution 42 for performing an etching process therein, a pair of electrodes 43 and 44 that are disposed in the processing tank 41 so as to face each other at a predetermined interval, And a power supply 45 for applying a voltage to the One of the electrodes 44 is configured to hold a transparent support substrate (glass substrate 2). Further, during the treatment, the inside of the treatment tank 41 is filled with the solution 42 so that both the electrodes 43 and 44 are immersed in the solution 42.

溶液４２の一部または大部分が水酸基ＯＨ^-にイオン化されており、さらに、微粒子２２が混入している。一般に微粒子２２は負に帯電することが多いため、実施の形態３では負に帯電した酸化シリコンの微粒子２２を用いてエッチングを行う場合を例に挙げて説明する。 A part or most of the solution 42 is ionized to the hydroxyl group OH ⁻ , and the fine particles 22 are mixed. In general, since the fine particles 22 are often negatively charged, the third embodiment will be described by taking an example in which etching is performed using the negatively charged silicon oxide fine particles 22.

まず、電源４５を用いて電極４４および電極４３にそれぞれ正の電圧と負の電圧を印加すると、ガラス基板２は誘電分極を起こし、電極４３に接するガラス基板２表面で負に帯電し、その対向する表面で正に帯電する。ついで、溶液４２中の負に帯電した微粒子２２は電極４３，４４間に形成される電界によって電極４３側に移動し、ガラス基板２表面に留まる。このとき、微粒子２２同士は負の電荷により互いに反発するため、ガラス基板２表面に同じような間隔でもって均一に微粒子２２が配置される。以上により、図７−１に示される微粒子２２のガラス基板２表面への配置が行われる。なお、既に表面に微粒子２２を帯電させたガラス基板２を基板処理装置４０に設置した場合には、溶液４２に微粒子２２を混入させる必要はない。 First, when a positive voltage and a negative voltage are respectively applied to the electrode 44 and the electrode 43 using the power supply 45, the glass substrate 2 undergoes dielectric polarization, and is negatively charged on the surface of the glass substrate 2 in contact with the electrode 43. The surface is positively charged. Next, the negatively charged fine particles 22 in the solution 42 move to the electrode 43 side by the electric field formed between the electrodes 43 and 44 and remain on the surface of the glass substrate 2. At this time, since the fine particles 22 repel each other due to negative charges, the fine particles 22 are uniformly arranged on the surface of the glass substrate 2 at the same interval. By the above, arrangement | positioning to the glass substrate 2 surface of the microparticles | fine-particles 22 shown by FIGS. 7-1 is performed. In addition, when the glass substrate 2 having the surface charged with the fine particles 22 is installed in the substrate processing apparatus 40, it is not necessary to mix the fine particles 22 into the solution 42.

また、上記電極４３，４４への電圧の印加によって電極４３，４４間に形成される電界によって、溶液４２中の水酸基ＯＨ^-イオンがガラス基板２に到達するため、それによりガラス基板２がエッチングされる。ガラス基板２が厚い場合は分極によって生じる電荷が小さいため、電極４３と電極４４の間隔を狭くするか、あるいは電圧印加初期時に電極４３と電極４４の間にガラス基板２を挟みこみ十分にガラス基板２を分極させた後、電極間隔を狭くした状態でエッチング処理を行う。 In addition, since the hydroxyl group OH ⁻ ions in the solution 42 reach the glass substrate 2 by the electric field formed between the electrodes 43 and 44 by applying a voltage to the electrodes 43 and 44, the glass substrate 2 is etched thereby. The When the glass substrate 2 is thick, the electric charge generated by polarization is small. Therefore, the distance between the electrode 43 and the electrode 44 is narrowed, or the glass substrate 2 is sandwiched between the electrode 43 and the electrode 44 at the initial stage of voltage application. After polarization of 2, etching is performed with the electrode spacing narrowed.

このエッチング処理において、酸化シリコンの微粒子２２がマスクとして働き、ガラス基板２表面に、Ｕ字形状の凹部２ａ，２ｂを形成することができるが、ガラス基板２と酸化シリコンの微粒子２２ａ，２２ｂは、両者共にＳｉＯ₂の組成を有するので、同時にエッチングされる。そのため、エッチングの進行とともにエッチャントはガラス基板２の表面に到達しやすくなり、ガラス基板２表面の凹凸の段差を大きくすることができる。 In this etching process, the silicon oxide fine particles 22 act as a mask, and U-shaped recesses 2a and 2b can be formed on the surface of the glass substrate 2, but the glass substrate 2 and the silicon oxide fine particles 22a and 22b Since both have the composition of SiO ₂ , they are etched simultaneously. Therefore, the etchant easily reaches the surface of the glass substrate 2 with the progress of etching, and the uneven step on the surface of the glass substrate 2 can be increased.

エッチングが終了すると、基板処理装置４０の電源４５を切るか、あるいは電源４５の正負の極性を入れ替えることによって、ガラス基板２表面に付着した負に帯電した微粒子２２を反発させて、ガラス基板２の表面から除去する。このようなエッチング処理を行った後、処理槽４１からガラス基板２を取り出し、別途設けた処理装置により微粒子２２の除去を行う。 When the etching is completed, the power supply 45 of the substrate processing apparatus 40 is turned off, or the positive and negative polarities of the power supply 45 are switched, so that the negatively charged fine particles 22 attached to the surface of the glass substrate 2 are repelled. Remove from the surface. After performing such an etching process, the glass substrate 2 is taken out from the processing tank 41, and the fine particles 22 are removed by a processing apparatus provided separately.

その後、図７−３に示されるように、酸化シリコンの微粒子２２を除去したガラス基板２上に、透明性絶縁膜３および透明電極層４を形成することで太陽電池用基板１を形成する。なお、透明性絶縁膜３は、ガラス基板２の種類や製造する太陽電池に求められる性能に応じて形成されるものであり、場合によっては、形成しなくてもよい。 Thereafter, as shown in FIG. 7C, the solar cell substrate 1 is formed by forming the transparent insulating film 3 and the transparent electrode layer 4 on the glass substrate 2 from which the silicon oxide fine particles 22 have been removed. In addition, the transparent insulating film 3 is formed according to the kind of glass substrate 2 and the performance calculated | required by the solar cell to manufacture, and may not form depending on the case.

なお、この実施の形態３で使用される異なる微粒子２２ａ，２２ｂの平均粒径の関係は、実施の形態２で説明した関係にあるものとする。 It is assumed that the relationship between the average particle diameters of the different fine particles 22a and 22b used in the third embodiment is the relationship described in the second embodiment.

この実施の形態３によれば、酸化シリコンの微粒子２２ａ，２２ｂをマスクにしてＯＨ^-を含む溶液中で等方的なエッチングを行うようにしたので、実施の形態２と同様にガラス基板２表面にＵ字型の凹部２ａ，２ｂを形成することができるという効果を有する。また、エッチング工程において、ガラス基板２と同じ組成を有する酸化シリコンの微粒子２２ａ，２２ｂをマスクとして用いることによって、ガラス基板２と酸化シリコンの微粒子２２ａ，２２ｂが同時にエッチングされる。そのため、エッチングの進行とともにエッチャントはガラス基板２の表面に到達しやすくなり、ガラス基板２表面の凹凸の段差を大きくすることができるという効果を有する。 According to the third embodiment, isotropic etching is performed in a solution containing OH ⁻ using the silicon oxide fine particles 22a and 22b as a mask, so that the surface of the glass substrate 2 is the same as in the second embodiment. The U-shaped recesses 2a and 2b can be formed in the first and second recesses. Further, in the etching process, the glass substrate 2 and the silicon oxide fine particles 22a and 22b are simultaneously etched by using the silicon oxide fine particles 22a and 22b having the same composition as the glass substrate 2 as a mask. Therefore, the etchant easily reaches the surface of the glass substrate 2 with the progress of etching, and has an effect that the uneven step on the surface of the glass substrate 2 can be increased.

実施の形態４．
この実施の形態４では、透明支持基板の表面のＵ字型断面形状の中にさらに複数の小さなＵ字断面形状を持つ太陽電池用基板の製造方法について説明する。図９−１〜図９−５は、この実施の形態４にかかる太陽電池用基板の製造処理手順の一例を示す断面図である。 Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a method for manufacturing a solar cell substrate having a plurality of smaller U-shaped cross-sectional shapes in the U-shaped cross-sectional shape of the surface of the transparent support substrate will be described. FIGS. 9-1 to FIGS. 9-5 are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process procedure of the solar cell substrate according to the fourth embodiment.

まず、図９−１に示されるように、透明支持基板であるガラス基板２上にある平均粒径の微粒子２１ａを配置する。また、微粒子２１ａはシリコン、酸化シリコン、または金属であってもよい。微粒子２１ａを配置する方法として、実施の形態２，３で示した方法などを選択することができる。 First, as shown in FIG. 9A, fine particles 21a having an average particle diameter are arranged on a glass substrate 2 that is a transparent support substrate. The fine particles 21a may be silicon, silicon oxide, or metal. The method shown in the second and third embodiments can be selected as a method for arranging the fine particles 21a.

ついで、図９−２に示されるように、ガラス基板２上に配置された微粒子２１ａをマスクにしてガラス基板２を等方的にエッチングする。エッチング処理は実施の形態２，３で示したように、ドライエッチングであってもウエットエッチングであってもよい。エッチングが終了した後、ガラス基板２表面から微粒子２１ａを除去する。これによって、ガラス基板２の表面上には、ほぼ同じ深さのＵ字形状の溝からなる第１の凹部（溝）２ａが形成される。 Next, as shown in FIG. 9B, the glass substrate 2 is isotropically etched using the fine particles 21a arranged on the glass substrate 2 as a mask. As shown in the second and third embodiments, the etching process may be dry etching or wet etching. After the etching is finished, the fine particles 21a are removed from the surface of the glass substrate 2. Thereby, on the surface of the glass substrate 2, the 1st recessed part (groove) 2a which consists of a U-shaped groove | channel of the substantially same depth is formed.

その後、図９−３に示されるように、微粒子２１ｂを、エッチング処理を行ったガラス基板２の表面上に配置し、図９−２と同様なエッチング処理を行う。ここで、ガラス基板２上に配置した微粒子２１ｂの平均粒径は微粒子２１ａの平均粒径よりも小さく、実施の形態２で示した粒径分布の関係にあるものとする。 Thereafter, as shown in FIG. 9C, the fine particles 21b are arranged on the surface of the glass substrate 2 subjected to the etching process, and the same etching process as that in FIG. 9B is performed. Here, it is assumed that the average particle size of the fine particles 21b arranged on the glass substrate 2 is smaller than the average particle size of the fine particles 21a and has the relationship of the particle size distribution shown in the second embodiment.

図９−４に示されるように、微粒子２１ｂをマスクとしたエッチング処理後、微粒子２１ｂを除去することによって、ガラス基板２表面には、微粒子２１ａによって形成された大きい曲率のＵ字形状の第１の凹部２ａの中に、第１の凹部２ａの曲率よりも小さな曲率のＵ字形状の第２の凹部（溝）２ｃが形成される。なお、ここでの第１の凹部２ａと第２の凹部２ｃの曲率の大小は、凹部の最大部分での寸法の大きさのことをいうものとする。その後、図９−５に示されるように、微粒子２１ｂを除去したガラス基板２上に、透明性絶縁膜３および透明電極層４を形成することで太陽電池用基板１を形成する。また、透明性絶縁膜３は、ガラス基板２の種類や製造する太陽電池に求められる性能に応じて形成されるものであり、場合によっては、形成しなくてもよい。 As shown in FIG. 9-4, after the etching process using the fine particles 21b as a mask, the fine particles 21b are removed, whereby a first U-shaped first member with a large curvature formed by the fine particles 21a is formed on the surface of the glass substrate 2. A U-shaped second recess (groove) 2c having a smaller curvature than the curvature of the first recess 2a is formed in the recess 2a. In addition, the magnitude | size of the curvature of the 1st recessed part 2a and the 2nd recessed part 2c here shall mean the magnitude | size of the dimension in the largest part of a recessed part. Thereafter, as shown in FIG. 9-5, the solar cell substrate 1 is formed by forming the transparent insulating film 3 and the transparent electrode layer 4 on the glass substrate 2 from which the fine particles 21b have been removed. Moreover, the transparent insulating film 3 is formed according to the kind of glass substrate 2 and the performance calculated | required by the solar cell to manufacture, and may not form depending on the case.

この実施の形態４によれば、曲率の大きなＵ字形状の第１の凹部２ａ内に、それよりも曲率の小さなＵ字形状の第２の凹部２ｃを形成したので、単位面積当たりの光の散乱強度を大きくすることができるという効果を有する。 According to the fourth embodiment, since the U-shaped second concave portion 2c having a smaller curvature is formed in the U-shaped first concave portion 2a having a large curvature, the light per unit area is reduced. The effect is that the scattering intensity can be increased.

実施の形態５．
図１０は、この発明の実施の形態５による太陽電池用基板を用いて形成した薄膜半導体太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。この太陽電池用基板１は、断面がほぼ同一の深さのＵ字形状の凹部（溝）２ａが形成された透明支持基板としてのガラス基板２と、このガラス基板２の表面に配置された、Ｕ字形状の凹部２ａの曲率よりも小さい平均粒径を有する微粒子２１ｂからなる微粒子層２３と、微粒子層２３上に形成される透明性絶縁膜３および透明電極層４と、を備える。なお、透明性絶縁膜３は形成しなくてもよい。また、その他の構成は、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。なお、ここで微粒子２１ｂの粒径と比較される凹部２ａの曲率の大きさは、凹部２ａの最大部分の径の大きさのことをいうものとする。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a thin-film semiconductor solar cell formed using a solar cell substrate according to Embodiment 5 of the present invention. This solar cell substrate 1 has a glass substrate 2 as a transparent support substrate in which U-shaped concave portions (grooves) 2a having substantially the same cross section are formed, and is disposed on the surface of the glass substrate 2. A fine particle layer 23 made of fine particles 21b having an average particle size smaller than the curvature of the U-shaped recess 2a, and a transparent insulating film 3 and a transparent electrode layer 4 formed on the fine particle layer 23 are provided. Note that the transparent insulating film 3 may not be formed. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted. In addition, the magnitude | size of the curvature of the recessed part 2a compared with the particle size of the microparticles | fine-particles 21b here shall mean the magnitude | size of the diameter of the largest part of the recessed part 2a.

このような構造によれば、ガラス基板２のＵ字形状の凹部２ａに微粒子２１ｂを配置することで、ガラス基板２の上面の凹凸による段差を非常に少なくすることができる。これによって、このガラス基板２の上面に形成される透明性絶縁膜３または透明電極層４の上面の凹凸も非常に小さくでき、ほぼ平らな面とすることができる。その結果、光電変換層１４として形成される微結晶シリコンの配向性を崩すことなく、太陽電池用基板１上に薄膜形成することが可能となる。 According to such a structure, by arranging the fine particles 21 b in the U-shaped recess 2 a of the glass substrate 2, the level difference due to the unevenness on the upper surface of the glass substrate 2 can be greatly reduced. As a result, the unevenness on the upper surface of the transparent insulating film 3 or the transparent electrode layer 4 formed on the upper surface of the glass substrate 2 can be made very small, and the surface can be made almost flat. As a result, a thin film can be formed on the solar cell substrate 1 without destroying the orientation of the microcrystalline silicon formed as the photoelectric conversion layer 14.

また、このような太陽電池用基板１を用いて製造した太陽電池によれば、ガラス基板２の表面に形成したＵ字形状の凹部２ａによって長波長の光が散乱され、さらに、このＵ字形状の凹部２ａの内部に配置した粒径の小さい微粒子２１ｂによって短波長の光が散乱される。そのため、太陽電池への入射光を有効に光電変換層へと取り入れることができる。さらに、微粒子２１ｂの屈折率をガラス基板２と異なるものにすることにより、反射防止の効果も期待できる。 Moreover, according to the solar cell manufactured using such a solar cell substrate 1, long-wavelength light is scattered by the U-shaped concave portion 2 a formed on the surface of the glass substrate 2. Light having a short wavelength is scattered by the fine particles 21b having a small particle diameter disposed inside the recess 2a. Therefore, the incident light to the solar cell can be effectively taken into the photoelectric conversion layer. Furthermore, by making the refractive index of the fine particles 21b different from that of the glass substrate 2, an antireflection effect can be expected.

つぎに、このような構成を有する太陽電池用基板１の製造方法について説明する。図１１−１〜図１１−４は、この実施の形態５による太陽電池用基板の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。まず、図１１−１に示されるように、透明支持基板であるガラス基板２上にある平均粒径を有する微粒子２１ａを配置する。また、微粒子２１ａはシリコン、酸化シリコンまたは金属のいずれであってもよい。この微粒子２１ａを配置する方法として、実施の形態２，３で示した方法などを選択することができる。 Below, the manufacturing method of the board | substrate 1 for solar cells which has such a structure is demonstrated. 11-1 to 11-4 are cross-sectional views schematically showing an example of the method for manufacturing the solar cell substrate according to the fifth embodiment. First, as shown in FIG. 11A, fine particles 21a having an average particle diameter are arranged on a glass substrate 2 that is a transparent support substrate. The fine particles 21a may be any of silicon, silicon oxide, or metal. As a method for arranging the fine particles 21a, the methods shown in the second and third embodiments can be selected.

ついで、図１１−２に示されるように、ガラス基板２上に配置された微粒子２１ａをマスクにしてガラス基板２を等方的にエッチングする。エッチング処理は実施の形態２，３で示したように、ドライエッチングでもよいし、ウエットエッチングでもよい。エッチング処理を終了した後、微粒子２１ａを除去する。なお、このエッチングによって、ガラス基板２の表面には、ほぼ同じ大きさのＵ字形状の凹部２ａが形成される。 Next, as shown in FIG. 11B, the glass substrate 2 is isotropically etched using the fine particles 21a arranged on the glass substrate 2 as a mask. As shown in the second and third embodiments, the etching process may be dry etching or wet etching. After the etching process is finished, the fine particles 21a are removed. By this etching, U-shaped concave portions 2a having substantially the same size are formed on the surface of the glass substrate 2.

その後、図１１−３に示されるように、微粒子２１ａよりも平均粒径の小さい誘電体からなる微粒子２１ｂをガラス基板２上に配置して微粒子層２３を形成する。この誘電体からなる微粒子２１ｂとして、たとえばシリカや酸化シリコンを例示することができる。 Thereafter, as shown in FIG. 11C, fine particles 21b made of a dielectric having an average particle diameter smaller than that of the fine particles 21a are arranged on the glass substrate 2 to form the fine particle layer 23. Examples of the fine particles 21b made of a dielectric material include silica and silicon oxide.

ついで、図１１−４に示されるように、微粒子層２３上に透明性絶縁膜３および透明電極層４を形成することで太陽電池用基板１を形成する。なお、透明性絶縁膜３は、ガラス基板２の種類や製造する太陽電池に求められる性能に応じて形成されるものであり、場合によっては、形成しなくてもよい。 Next, as shown in FIG. 11-4, the solar cell substrate 1 is formed by forming the transparent insulating film 3 and the transparent electrode layer 4 on the fine particle layer 23. In addition, the transparent insulating film 3 is formed according to the kind of glass substrate 2 and the performance calculated | required by the solar cell to manufacture, and may not form depending on the case.

上述した説明では、微粒子２１ｂを配置した上から透明性絶縁膜３を形成したが、ゾルゲル法を用いて微粒子２１ｂを含む溶液を塗布し、それらを固化させることによって、微粒子層２３とその上の透明性絶縁膜３とを一体的に形成してもよい。 In the above description, the transparent insulating film 3 is formed after the fine particles 21b are arranged. However, by applying a solution containing the fine particles 21b using a sol-gel method and solidifying them, the fine particle layer 23 and the fine particle layer 23 are formed thereon. The transparent insulating film 3 may be integrally formed.

この実施の形態５によれば、Ｕ字形状の凹部２ａを表面に形成した透明支持基板上に、Ｕ字形状の凹部２ａの曲率よりも小さい平均粒径を有する微粒子２１ｂを配置した微粒子層２３を形成し、その上に透明電極層４を形成したので、太陽電池用基板１の光電変換層を形成する側の面をほぼ平らにすることができる。その結果、微結晶シリコンからなる光電変換層を平らな基板上に形成することができるので、所望の結晶方位配向性を有する光電変換層を形成することができるという効果を有する。また、透明支持基板上のＵ字形状の凹部２ａによって長波長の光を散乱し、微粒子層２３中の微粒子２１ｂによって短波長の光を散乱するようにしたので、太陽電池への入射光を有効に光電変換層へと取り入れることができるという効果も有する。 According to the fifth embodiment, the fine particle layer 23 in which the fine particles 21b having an average particle size smaller than the curvature of the U-shaped concave portion 2a is arranged on the transparent support substrate on which the U-shaped concave portion 2a is formed. Since the transparent electrode layer 4 is formed thereon, the surface of the solar cell substrate 1 on which the photoelectric conversion layer is formed can be made substantially flat. As a result, since the photoelectric conversion layer made of microcrystalline silicon can be formed on a flat substrate, there is an effect that a photoelectric conversion layer having a desired crystal orientation orientation can be formed. In addition, since the long wavelength light is scattered by the U-shaped concave portion 2a on the transparent support substrate and the short wavelength light is scattered by the fine particles 21b in the fine particle layer 23, the incident light to the solar cell is effectively used. In addition, it can be incorporated into a photoelectric conversion layer.

以上のように、この発明にかかる太陽電池用基板は、光電変換層を薄膜で形成する薄膜系の太陽電池の製造に有用である。 As described above, the solar cell substrate according to the present invention is useful for manufacturing a thin film solar cell in which a photoelectric conversion layer is formed of a thin film.

１太陽電池用基板
２ガラス基板
２ａ，２ｂ，２ｃＵ字形状の凹部（溝）
３透明性絶縁膜
４透明電極層
１０第１の光電変換層
１１ｐ型非晶質シリコン層
１２ｉ型非晶質シリコン層
１３ｎ型非晶質シリコン層
１４第２の光電変換層
１５ｐ型微結晶シリコン層
１６ｉ型微結晶シリコン層
１６ａ，１６ｂ微結晶シリコン層
１７ｎ型微結晶シリコン層
１８裏面電極層
１９裏面透明導電膜
２０裏面金属反射電極
２１，２１ａ，２１ｂ，２２，２２ａ，２２ｂ微粒子
２３微粒子層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell substrate 2 Glass substrate 2a, 2b, 2c U-shaped recessed part (groove)
3 Transparent insulating film 4 Transparent electrode layer 10 First photoelectric conversion layer 11 p-type amorphous silicon layer 12 i-type amorphous silicon layer 13 n-type amorphous silicon layer 14 second photoelectric conversion layer 15 p-type Microcrystalline silicon layer 16 i-type microcrystalline silicon layers 16a and 16b Microcrystalline silicon layer 17 n-type microcrystalline silicon layer 18 Back surface electrode layer 19 Back surface transparent conductive film 20 Back surface metal reflective electrodes 21, 21a, 21b, 22, 22a and 22b Fine particle 23 Fine particle layer

Claims

In the method for producing a solar cell substrate comprising a transparent substrate in which a thin film photoelectric conversion layer is formed via a transparent electrode layer,
A fine particle arranging step of arranging plural kinds of fine particles having different average particle diameters on the surface of the substrate;
An etching step of isotropically etching the substrate surface using the fine particles as a mask;
A fine particle removing step for removing the fine particles;
The manufacturing method of the board | substrate for solar cells characterized by including.

In the method for producing a solar cell substrate comprising a transparent substrate in which a thin film photoelectric conversion layer is formed via a transparent electrode layer,
A fine particle arranging step of arranging fine particles on the surface of the substrate;
An etching step of isotropically etching the substrate surface using the fine particles as a mask;
A fine particle removing step for removing the fine particles;
Including
A process for producing a substrate for a solar cell, comprising performing the processing from the fine particle arranging step to the fine particle removing step for each fine particle having a different average particle diameter.

In the method for producing a solar cell substrate comprising a transparent substrate in which a thin film photoelectric conversion layer is formed via a transparent electrode layer,
A fine particle disposing step of disposing first fine particles having a first average particle diameter on the surface of the substrate;
An etching step of isotropically etching the substrate surface using the first fine particles as a mask;
A fine particle removal step of removing the first fine particles;
A fine particle layer forming step of forming a fine particle layer by disposing second fine particles having a second average particle size smaller than the first average particle size on the etched substrate surface;
The manufacturing method of the board | substrate for solar cells characterized by including.

The average particle diameter of i-th (i = 1 to n, n is a natural number of 2 or more) fine particles is ai, the standard deviation of the particle size distribution of the i-th fine particles is si, and the wavelength of light contained in sunlight. 2. The first to nth fine particles according to the following formulas (1-1) to (3) are arranged on the substrate surface, where λ1 and λ2 (λ1> λ2): The manufacturing method of the board | substrate for solar cells as described in any one of -3.
a1 ≧ a2 + s1 + s2 (1-1)
...
a (n-1) ≥an + s (n-1) + sn (1- (n-1))
a1-s1 ≦ λ1 ≦ a1 + s1 (2)
an−sn ≦ λ2 ≦ an + sn (3)

Preparing a transparent substrate by the method for manufacturing a solar cell substrate according to any one of claims 1 to 4, and
Forming a transparent electrode layer on the substrate;
Forming a photoelectric conversion layer on the transparent electrode layer;
Forming a back electrode layer on the photoelectric conversion layer;
The manufacturing method of the solar cell characterized by including.