JP3503824B2 - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
太陽電池およびその製造方法Info
- Publication number
- JP3503824B2 JP3503824B2 JP2001058891A JP2001058891A JP3503824B2 JP 3503824 B2 JP3503824 B2 JP 3503824B2 JP 2001058891 A JP2001058891 A JP 2001058891A JP 2001058891 A JP2001058891 A JP 2001058891A JP 3503824 B2 JP3503824 B2 JP 3503824B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- solar cell
- base
- insulating layer
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性の基体を用
いた太陽電池およびその製造方法に関する。
いた太陽電池およびその製造方法に関する。
【従来の技術】金属製の基板を用いた薄膜太陽電池は、
基板の軽量性および可撓性（フレキシビリティー）とい
う特徴から、広い用途への適用が可能である。さらに、
金属製の基板は高温プロセスにも耐えうるという点で、
太陽電池の高効率化が期待できる。導電性の基板を用い
た場合には、基板上で複数のユニットセルを直列接続し
集積化することが困難になるという問題がある。また、
基板として金属板を用いた場合には、金属板の構成元素
が光吸収層へ拡散して、特性が低下するという問題があ
る。これらの問題に対し、金属基板上に絶縁層を形成
し、その上に電極層と光吸収層となるアモルファスＳｉ
層とを形成する方法が開示されている（たとえば、特開
平０５−１２９６４１号公報、特開平１１−２６１０９
０号公報）。一方、Ｃｕ(Ｉｎ，Ｇａ)Ｓｅ2（以下、Ｃ
ＩＧＳと記述する）に代表されるカルコパイライト構造
半導体を光吸収層に用いた太陽電池が高い変換効率を示
すことから注目されている。ＣＩＧＳを用いた太陽電池
では、一般にガラス基板が基体として用いられている。
また、軽量な太陽電池や可撓性を有する太陽電池の作製
を目的として、ガラス基板以外にポリイミドやステンレ
スシートを用いた太陽電池も報告されている。
基板の軽量性および可撓性（フレキシビリティー）とい
う特徴から、広い用途への適用が可能である。さらに、
金属製の基板は高温プロセスにも耐えうるという点で、
太陽電池の高効率化が期待できる。導電性の基板を用い
た場合には、基板上で複数のユニットセルを直列接続し
集積化することが困難になるという問題がある。また、
基板として金属板を用いた場合には、金属板の構成元素
が光吸収層へ拡散して、特性が低下するという問題があ
る。これらの問題に対し、金属基板上に絶縁層を形成
し、その上に電極層と光吸収層となるアモルファスＳｉ
層とを形成する方法が開示されている（たとえば、特開
平０５−１２９６４１号公報、特開平１１−２６１０９
０号公報）。一方、Ｃｕ(Ｉｎ，Ｇａ)Ｓｅ2（以下、Ｃ
ＩＧＳと記述する）に代表されるカルコパイライト構造
半導体を光吸収層に用いた太陽電池が高い変換効率を示
すことから注目されている。ＣＩＧＳを用いた太陽電池
では、一般にガラス基板が基体として用いられている。
また、軽量な太陽電池や可撓性を有する太陽電池の作製
を目的として、ガラス基板以外にポリイミドやステンレ
スシートを用いた太陽電池も報告されている。
【発明が解決しようとする課題】Ｉｂ族元素とIIIｂ族
元素とVIｂ族元素とを含む半導体（カルコパイライト構
造半導体）を用いた太陽電池は、信頼性や特性のさらな
る向上が求められている。本発明は、Ｉｂ族元素とIII
ｂ族元素とVIｂ族元素とを含む半導体を用いた特性およ
び信頼性が高い太陽電池、およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
元素とVIｂ族元素とを含む半導体（カルコパイライト構
造半導体）を用いた太陽電池は、信頼性や特性のさらな
る向上が求められている。本発明は、Ｉｂ族元素とIII
ｂ族元素とVIｂ族元素とを含む半導体を用いた特性およ
び信頼性が高い太陽電池、およびそ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】上記目的を達成するため
に、本発明の太陽電池は、導電性の基体と、前記基体上
に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された導電
層と、前記導電層の上方に配置された光吸収層とを備え
る太陽電池であって、前記絶縁層は、スパッタリング法
によって形成された平均厚さが０．０１μｍ以上０．５
μｍ以下のソーダライムガラス層であり、前記光吸収層
が、Ｉｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含む半
導体からなる。本発明の太陽電池によれば、特性および
信頼性が高い太陽電池が得られる。これは、基体と光吸
収層との間に配置された層がＩａ族元素を含むことによ
って、光吸収層の結晶性が高くなるためであると考えら
れる。さらに、上記の太陽電池では、基体を構成する元
素が光吸収層に拡散することを、絶縁層によって防止で
きる。この効果は、基体が金属からなる場合に特に重要
である。上記の太陽電池では、直列接続された複数のユ
ニットセルを前記絶縁層上に備えてもよい。上記の太陽
電池では、前記基体が金属からなり、前記半導体が、Ｃ
ｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元
素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素
とを含んでもよい。上記の太陽電池では、前記基体が、
ステンレスまたはアルミニウム合金からなるものでもよ
い。また、本発明の太陽電池の製造方法は、導電性の基
体を備える太陽電池の製造方法であって、 （ｉ）前記基体上に、ソーダライムガラス層と導電層と
を含む積層膜を形成する工程と、 （ii）前記積層膜上にＩｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ
族元素とを含む半導体からなる光吸収層を形成する工程
とを含み、前記（ｉ）の工程において前記ソーダライム
ガラス層をスパッタリング法によって平均厚さ０．０１
μｍ以上０．５μｍ以下となるように形成する。上記製
造方法によれば、結晶性が良好な光吸収層を形成できる
ため、特性および信頼性が高い太陽電池が得られる。上
記太陽電池の製造方法では、前記基体が金属からなり、
前記半導体が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少
なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少な
くとも１つの元素とを含んでもよい。
に、本発明の太陽電池は、導電性の基体と、前記基体上
に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された導電
層と、前記導電層の上方に配置された光吸収層とを備え
る太陽電池であって、前記絶縁層は、スパッタリング法
によって形成された平均厚さが０．０１μｍ以上０．５
μｍ以下のソーダライムガラス層であり、前記光吸収層
が、Ｉｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含む半
導体からなる。本発明の太陽電池によれば、特性および
信頼性が高い太陽電池が得られる。これは、基体と光吸
収層との間に配置された層がＩａ族元素を含むことによ
って、光吸収層の結晶性が高くなるためであると考えら
れる。さらに、上記の太陽電池では、基体を構成する元
素が光吸収層に拡散することを、絶縁層によって防止で
きる。この効果は、基体が金属からなる場合に特に重要
である。上記の太陽電池では、直列接続された複数のユ
ニットセルを前記絶縁層上に備えてもよい。上記の太陽
電池では、前記基体が金属からなり、前記半導体が、Ｃ
ｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元
素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素
とを含んでもよい。上記の太陽電池では、前記基体が、
ステンレスまたはアルミニウム合金からなるものでもよ
い。また、本発明の太陽電池の製造方法は、導電性の基
体を備える太陽電池の製造方法であって、 （ｉ）前記基体上に、ソーダライムガラス層と導電層と
を含む積層膜を形成する工程と、 （ii）前記積層膜上にＩｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ
族元素とを含む半導体からなる光吸収層を形成する工程
とを含み、前記（ｉ）の工程において前記ソーダライム
ガラス層をスパッタリング法によって平均厚さ０．０１
μｍ以上０．５μｍ以下となるように形成する。上記製
造方法によれば、結晶性が良好な光吸収層を形成できる
ため、特性および信頼性が高い太陽電池が得られる。上
記太陽電池の製造方法では、前記基体が金属からなり、
前記半導体が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少
なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少な
くとも１つの元素とを含んでもよい。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。 （実施形態１） 実施形態１では、本発明の太陽電池について一例を説明
する。実施形態１の太陽電池１０について、断面図を図
１に示す。図１を参照して、太陽電池１０は、導電性の
基体１１と、基体１１の一主面１１ａ上に形成された第
１の絶縁層１２ａと、基体１１の他主面１１ｂ上に形成
された第２の絶縁層１２ｂとを備える。基体１１、第１
の絶縁層１２ａおよび第２の絶縁層１２ｂは、基板を構
成する。太陽電池１０は、さらに、第１の絶縁層１２ａ
上に順に形成された導電層１３、光吸収層１４、第１の
半導体層１５、第２の半導体層１６および透明導電層１
７と、導電層１３上に形成された取り出し電極１８と、
透明導電層１７上に形成された取り出し電極１９とを備
える。第１の半導体層１５および第２の半導体層１６
は、窓層である。基体１１は、導電性を有する材料から
なる。具体的には、基体１１は、金属を用いて形成で
き、たとえば、ステンレス、またはデュラルミンなどの
アルミニウム合金を用いて形成できる。基体１１は可撓
性を有することが好ましい。可撓性を有する基体１１を
用いた場合、基体１１をロール状にして連続的に太陽電
池を形成できるため、生産が容易になる。第１の絶縁層
１２ａは、基体１１と導電層１３とを絶縁するための層
である。第１および第２の絶縁層１２ａおよび１２ｂの
抵抗値は、たとえば１ＭΩ以上である。第１および第２
の絶縁層１２ａおよび１２ｂは、酸化物およびフッ化物
から選ばれる少なくとも１つを用いて形成できる。具体
的には、酸化珪素（ＳｉＯ2）を主成分とする材料、ま
たはフッ化鉄を主成分とする材料で形成できる。また、
第１および第２の絶縁層１２ａおよび１２ｂは、Ｉａ族
元素を含む材料で形成してもよく、たとえば、ソーダラ
イムガラスのようなＮａの酸化物や、ＮａＦまたはＮａ
2Ｓなどで形成してもよい。第１および第２の絶縁層１
２ａおよび１２ｂは、平均厚さが０．０１μｍ以上０.
５μｍ以下であることが好ましい。導電層１３は電極で
ある。導電層１３は、金属を用いて形成でき、たとえ
ば、Ｍｏを用いて形成できる。光吸収層１４は、第１の
絶縁層１２ａの上方に配置される。光吸収層１４は、Ｉ
ｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含む半導体か
らなる。具体的には、カルコパイライト（ｃｈａｌｃｏ
ｐｙｒｉｔｅ）と同様の結晶構造を有する半導体を用い
ることができる。より具体的には、Ｃｕと、Ｉｎおよび
Ｇａから選ばれる少なくとも１つの元素と、Ｓｅおよび
Ｓから選ばれる少なくとも１つの元素とを含む半導体を
用いることができる。たとえば、ＣｕＩｎＳｅ2、Ｃｕ
Ｉｎ（Ｓｅ，Ｓ）2、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2、また
は、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2を用いることが
できる。第１の半導体層１５は、ＣｄＳ、またはＺｎを
含む化合物によって形成できる。Ｚｎを含む化合物とし
ては、Ｚｎ（Ｏ，Ｓ）やＺｎＭｇＯなどが挙げられる。
第２の半導体層１６は、ＺｎＯ、またはＺｎＯを含む材
料によって形成できる。透明導電層１７は、Ａｌなどの
III族元素をドープしたＺｎＯや、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いて形成できる。取り出
し電極１８および１９は、導電性が高い金属を用いて形
成できる。なお、本発明の太陽電池は、導電層１３と光
吸収層１４との間に配置された、Ｉａ族元素を含む層
（層Ａ）をさらに備えてもよい。Ｉａ族元素を含む層２
１（層Ａ）を備える太陽電池２０について、断面図を図
２に示す。太陽電池２０は、導電層１３と光吸収層１４
との間に配置された層２１を備えることを除いて太陽電
池１０と同様である。層２１に含まれるＩａ族元素とし
ては、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉが挙げられる。層２１は、たとえ
ば、Ｎａを含む化合物を用いて形成できる。Ｎａを含む
化合物としては、Ｎａ2ＳやＮａＦを用いることができ
る。層２１の平均厚さは、たとえば、０．００１μｍ〜
０．１μｍの範囲内である。なお、太陽電池１０および
２０は、本発明の太陽電池の一例であり、本発明の太陽
電池は太陽電池１０および２０に限定されない。たとえ
ば、第２の半導体層１６は省略してもよい。また、本発
明の太陽電池は、実施例３で説明するように、直列接続
された複数のユニットセルを第１の絶縁層１２ａ上に備
えてもよい。 （実施形態２） 実施形態２では、本発明の太陽電池について一例を説明
する。実施形態２の太陽電池３０について、断面図を図
３に示す。なお、実施形態１と同一の部分については、
同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１を参
照して、太陽電池３０は、基体１１と、基体１１上に形
成された絶縁層３２とを備える。基体１１および絶縁層
３２は、基板を構成する。太陽電池３０は、さらに、絶
縁層３２上に順に形成された導電層１３、光吸収層１
４、第１の半導体層１５、第２の半導体層１６および透
明導電層１７と、導電層１３上に形成された取り出し電
極１８と、透明導電層１７上に形成された取り出し電極
１９とを備える。光吸収層１４は、絶縁層３２の上方に
配置される。絶縁層３２は、基体１１と導電層１３とを
絶縁するための層である。絶縁層３２の抵抗値は、たと
えば１ＭΩ以上である。絶縁層３２は、Ｉａ族元素を含
む絶縁性の材料で形成でき、たとえば、Ｉａ族元素の酸
化物やフッ化物を用いて形成できる。具体的には、ソー
ダライムガラスのようなＮａを含む酸化物を用いて形成
できる。また、絶縁層３２は、ＮａＦを用いて形成して
もよい。太陽電池３０は、基体１１と光吸収層１４との
間に配置された少なくとも１つの層がＩａ族元素（好ま
しくはＮａ）を含む。たとえば、絶縁層３２がＩａ族元
素を含んでもよい。たとえば、絶縁層３２がＮａを含む
酸化物によって形成されてもよい。具体的には、絶縁層
３２がソーダライムガラスによって形成されてもよい。
また、本発明の太陽電池は、導電層１３と光吸収層１４
との間に配置された、Ｉａ族元素を含む層（層Ｂ）をさ
らに備えてもよい。Ｉａ族元素を含む層４１（層Ｂ）を
備える太陽電池４０について、断面図を図４に示す。太
陽電池４０は、層４１を備える点のみが太陽電池３０と
異なる。層４１は、Ｉａ族元素を含み、たとえば、Ｎａ
2ＳまたはＮａＦからなる。太陽電池４０では、層４１
は、導電層１３と光吸収層１４との間に配置されてい
る。なお、層４１は、導電層１３と絶縁層３２との間に
配置されてもよい。太陽電池３０および４０は、本発明
の太陽電池の一例であり、本発明の太陽電池は太陽電池
３０および４０に限定されない。たとえば、第２の半導
体層１６は省略してもよい。また、本発明の太陽電池
は、実施例６で説明するように、直列接続された複数の
ユニットセルを絶縁層３２上に備えてもよい。また、実
施形態１で説明した太陽電池のように、絶縁層３２が、
基体１１の両面に形成されていてもよい。 （実施形態３） 実施形態３では、本発明の太陽電池の製造方法について
説明する。実施形態３の製造方法によれば、実施形態２
の太陽電池を製造できる。なお、実施形態１および２で
説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付
して重複する説明を省略する。まず、導電性の基体１１
上に、Ｉａ族元素を含有する層と導電層とを含む積層膜
を形成する（工程（ｉ））。積層膜は、たとえば、図３
に示した絶縁層３２および導電層１３によって構成でき
る。また、積層膜は、図４に示した絶縁層３２、導電層
１３、および層４１によって構成できる。これらの層
は、蒸着法やスパッタリング法によって形成できる。次
に、積層膜上にＩｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素
とを含む半導体からなる光吸収層１４を形成する（工程
（ii））。この光吸収層は、実施例で説明する蒸着法に
よって形成できる。次に、第１の半導体層１５、第２の
半導体層１６、および透明導電層１７を順次形成する。
これらの層は、蒸着法やスパッタリング法によって形成
できる。最後に、取り出し電極１８および１９を形成し
て太陽電池が得られる。なお、集積型の太陽電池は、実
施例３および６で説明する方法によって製造できる。
て図面を参照しながら説明する。 （実施形態１） 実施形態１では、本発明の太陽電池について一例を説明
する。実施形態１の太陽電池１０について、断面図を図
１に示す。図１を参照して、太陽電池１０は、導電性の
基体１１と、基体１１の一主面１１ａ上に形成された第
１の絶縁層１２ａと、基体１１の他主面１１ｂ上に形成
された第２の絶縁層１２ｂとを備える。基体１１、第１
の絶縁層１２ａおよび第２の絶縁層１２ｂは、基板を構
成する。太陽電池１０は、さらに、第１の絶縁層１２ａ
上に順に形成された導電層１３、光吸収層１４、第１の
半導体層１５、第２の半導体層１６および透明導電層１
７と、導電層１３上に形成された取り出し電極１８と、
透明導電層１７上に形成された取り出し電極１９とを備
える。第１の半導体層１５および第２の半導体層１６
は、窓層である。基体１１は、導電性を有する材料から
なる。具体的には、基体１１は、金属を用いて形成で
き、たとえば、ステンレス、またはデュラルミンなどの
アルミニウム合金を用いて形成できる。基体１１は可撓
性を有することが好ましい。可撓性を有する基体１１を
用いた場合、基体１１をロール状にして連続的に太陽電
池を形成できるため、生産が容易になる。第１の絶縁層
１２ａは、基体１１と導電層１３とを絶縁するための層
である。第１および第２の絶縁層１２ａおよび１２ｂの
抵抗値は、たとえば１ＭΩ以上である。第１および第２
の絶縁層１２ａおよび１２ｂは、酸化物およびフッ化物
から選ばれる少なくとも１つを用いて形成できる。具体
的には、酸化珪素（ＳｉＯ2）を主成分とする材料、ま
たはフッ化鉄を主成分とする材料で形成できる。また、
第１および第２の絶縁層１２ａおよび１２ｂは、Ｉａ族
元素を含む材料で形成してもよく、たとえば、ソーダラ
イムガラスのようなＮａの酸化物や、ＮａＦまたはＮａ
2Ｓなどで形成してもよい。第１および第２の絶縁層１
２ａおよび１２ｂは、平均厚さが０．０１μｍ以上０.
５μｍ以下であることが好ましい。導電層１３は電極で
ある。導電層１３は、金属を用いて形成でき、たとえ
ば、Ｍｏを用いて形成できる。光吸収層１４は、第１の
絶縁層１２ａの上方に配置される。光吸収層１４は、Ｉ
ｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含む半導体か
らなる。具体的には、カルコパイライト（ｃｈａｌｃｏ
ｐｙｒｉｔｅ）と同様の結晶構造を有する半導体を用い
ることができる。より具体的には、Ｃｕと、Ｉｎおよび
Ｇａから選ばれる少なくとも１つの元素と、Ｓｅおよび
Ｓから選ばれる少なくとも１つの元素とを含む半導体を
用いることができる。たとえば、ＣｕＩｎＳｅ2、Ｃｕ
Ｉｎ（Ｓｅ，Ｓ）2、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2、また
は、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2を用いることが
できる。第１の半導体層１５は、ＣｄＳ、またはＺｎを
含む化合物によって形成できる。Ｚｎを含む化合物とし
ては、Ｚｎ（Ｏ，Ｓ）やＺｎＭｇＯなどが挙げられる。
第２の半導体層１６は、ＺｎＯ、またはＺｎＯを含む材
料によって形成できる。透明導電層１７は、Ａｌなどの
III族元素をドープしたＺｎＯや、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いて形成できる。取り出
し電極１８および１９は、導電性が高い金属を用いて形
成できる。なお、本発明の太陽電池は、導電層１３と光
吸収層１４との間に配置された、Ｉａ族元素を含む層
（層Ａ）をさらに備えてもよい。Ｉａ族元素を含む層２
１（層Ａ）を備える太陽電池２０について、断面図を図
２に示す。太陽電池２０は、導電層１３と光吸収層１４
との間に配置された層２１を備えることを除いて太陽電
池１０と同様である。層２１に含まれるＩａ族元素とし
ては、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉが挙げられる。層２１は、たとえ
ば、Ｎａを含む化合物を用いて形成できる。Ｎａを含む
化合物としては、Ｎａ2ＳやＮａＦを用いることができ
る。層２１の平均厚さは、たとえば、０．００１μｍ〜
０．１μｍの範囲内である。なお、太陽電池１０および
２０は、本発明の太陽電池の一例であり、本発明の太陽
電池は太陽電池１０および２０に限定されない。たとえ
ば、第２の半導体層１６は省略してもよい。また、本発
明の太陽電池は、実施例３で説明するように、直列接続
された複数のユニットセルを第１の絶縁層１２ａ上に備
えてもよい。 （実施形態２） 実施形態２では、本発明の太陽電池について一例を説明
する。実施形態２の太陽電池３０について、断面図を図
３に示す。なお、実施形態１と同一の部分については、
同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１を参
照して、太陽電池３０は、基体１１と、基体１１上に形
成された絶縁層３２とを備える。基体１１および絶縁層
３２は、基板を構成する。太陽電池３０は、さらに、絶
縁層３２上に順に形成された導電層１３、光吸収層１
４、第１の半導体層１５、第２の半導体層１６および透
明導電層１７と、導電層１３上に形成された取り出し電
極１８と、透明導電層１７上に形成された取り出し電極
１９とを備える。光吸収層１４は、絶縁層３２の上方に
配置される。絶縁層３２は、基体１１と導電層１３とを
絶縁するための層である。絶縁層３２の抵抗値は、たと
えば１ＭΩ以上である。絶縁層３２は、Ｉａ族元素を含
む絶縁性の材料で形成でき、たとえば、Ｉａ族元素の酸
化物やフッ化物を用いて形成できる。具体的には、ソー
ダライムガラスのようなＮａを含む酸化物を用いて形成
できる。また、絶縁層３２は、ＮａＦを用いて形成して
もよい。太陽電池３０は、基体１１と光吸収層１４との
間に配置された少なくとも１つの層がＩａ族元素（好ま
しくはＮａ）を含む。たとえば、絶縁層３２がＩａ族元
素を含んでもよい。たとえば、絶縁層３２がＮａを含む
酸化物によって形成されてもよい。具体的には、絶縁層
３２がソーダライムガラスによって形成されてもよい。
また、本発明の太陽電池は、導電層１３と光吸収層１４
との間に配置された、Ｉａ族元素を含む層（層Ｂ）をさ
らに備えてもよい。Ｉａ族元素を含む層４１（層Ｂ）を
備える太陽電池４０について、断面図を図４に示す。太
陽電池４０は、層４１を備える点のみが太陽電池３０と
異なる。層４１は、Ｉａ族元素を含み、たとえば、Ｎａ
2ＳまたはＮａＦからなる。太陽電池４０では、層４１
は、導電層１３と光吸収層１４との間に配置されてい
る。なお、層４１は、導電層１３と絶縁層３２との間に
配置されてもよい。太陽電池３０および４０は、本発明
の太陽電池の一例であり、本発明の太陽電池は太陽電池
３０および４０に限定されない。たとえば、第２の半導
体層１６は省略してもよい。また、本発明の太陽電池
は、実施例６で説明するように、直列接続された複数の
ユニットセルを絶縁層３２上に備えてもよい。また、実
施形態１で説明した太陽電池のように、絶縁層３２が、
基体１１の両面に形成されていてもよい。 （実施形態３） 実施形態３では、本発明の太陽電池の製造方法について
説明する。実施形態３の製造方法によれば、実施形態２
の太陽電池を製造できる。なお、実施形態１および２で
説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付
して重複する説明を省略する。まず、導電性の基体１１
上に、Ｉａ族元素を含有する層と導電層とを含む積層膜
を形成する（工程（ｉ））。積層膜は、たとえば、図３
に示した絶縁層３２および導電層１３によって構成でき
る。また、積層膜は、図４に示した絶縁層３２、導電層
１３、および層４１によって構成できる。これらの層
は、蒸着法やスパッタリング法によって形成できる。次
に、積層膜上にＩｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素
とを含む半導体からなる光吸収層１４を形成する（工程
（ii））。この光吸収層は、実施例で説明する蒸着法に
よって形成できる。次に、第１の半導体層１５、第２の
半導体層１６、および透明導電層１７を順次形成する。
これらの層は、蒸着法やスパッタリング法によって形成
できる。最後に、取り出し電極１８および１９を形成し
て太陽電池が得られる。なお、集積型の太陽電池は、実
施例３および６で説明する方法によって製造できる。
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、以下の実施例では、基体としてステン
レスシートを用いているが、デュラルミンなどのアルミ
ニウム化合物からなる基体を用いてもよい。 （実施例１） 実施例１では、実施形態１の太陽電池１０を作製した一
例について説明する。まず、基体１１として、可撓性を
有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）を準備し
た。次に、ステンレスシートの両面に、ディップ・コー
ト法（浸漬法）によって、ＳｉＯ2層（第１および第２
の絶縁層１２ａおよび１２ｂ）を形成した。次に、ＲＦ
スパッタリングによって、片面のＳｉＯ2層上にＭｏ層
（導電層１３）を形成した。ＳｉＯ2層の厚さは０．５
μｍとし、Ｍｏ層の厚さは０．４μｍとした。次に、以
下に示す方法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層
（光吸収層１４）を形成した。まず、Ｉｎ、Ｇａ、およ
びＳｅを電離真空計で圧力を制御しながらＭｏ層上に堆
積させた。このとき、基板温度を３５０℃とした。堆積
時において、Ｓｅの圧力を２．６６×１０-3Ｐａ（２×
１０-5Ｔｏｒｒ）とし、Ｉｎの圧力を１．０６４×１０
-4Ｐａ（８×１０-7Ｔｏｒｒ）とし、Ｇａの圧力を３．
９９×１０-5Ｐａ（３×１０-7Ｔｏｒｒ）とした。その
後、基板温度を６００℃に上げ、Ｓｅの圧力が２．６６
×１０-3Ｐａ（２×１０-5Ｔｏｒｒ）、Ｃｕの圧力が
３．９９×１０-5Ｐａ（３×１０-7Ｔｏｒｒ）となる条
件で、ＳｅおよびＣｕを堆積させた。その後、基板温度
を６００℃に保ったままＩｎ、Ｇａ、およびＳｅを堆積
させた。このようにして、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層
を形成した。次に、化学浴析出法によって、Ｃｕ（Ｉ
ｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層上にＣｄＳ層（第１の半導体層１
５）を形成し、これによってｐｎ接合を形成した。次
に、ＺｎＯ層（第２の半導体層１６）と、ＩＴＯ層（透
明導電層１７）とをスパッタリング法で順次形成した。
最後に、Ａｕからなる取り出し電極を形成した。このよ
うにして、実施形態１の太陽電池を作製した。この太陽
電池について、Ａｉｒ Ｍａｓｓ（ＡＭ）＝１．５、１
００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測定し
た。その結果、短絡電流密度が３２．３ｍＡ／ｃｍ2、
開放端電圧が０．６１０Ｖ、曲線因子（Ｆｉｌｌ Ｆａ
ｃｔｏｒ）が０．７５０、変換効率が１４．８％の太陽
電池が得られた。このように、実施例１の太陽電池は、
良好な特性を示した。また、絶縁層であるＳｉＯ2層を
ステンレスシートの両面に形成することによって、Ｃｕ
（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層形成時においてＳｅ蒸気とステ
ンレスシート（基体）とが反応することを抑制できた。
さらに、化学浴析出法によるＣｄＳ層形成時においてア
ルカリ水溶液中にステンレスシートを浸漬した際にも、
ステンレスシートが腐食することを抑制できた。その結
果、ステンレスシートの劣化による太陽電池の破損や可
撓性の低下を防ぐことができた。 （実施例２） 実施例２では、実施形態１の太陽電池２０を作製した一
例について説明する。まず、基体１１として、可撓性を
有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）を準備し
た。次に、ステンレスシートをフッ素ガス雰囲気中で熱
処理することによって、ステンレスシートの両面にフッ
化鉄層（第１および第２の絶縁層１２ａおよび１２ｂ）
を形成した。フッ化鉄層の厚さは、０．２μｍとした。
次に、導電層１３として、ＲＦマグネトロンスパッタに
よって一方のフッ化鉄層上に、Ｍｏ層（厚さ：０.８μ
ｍ）を形成した。次に、層２１として、Ｍｏ層上にＮａ
2Ｓ層を形成した。Ｎａ2Ｓ層は、蒸着法によって形成し
た。次に、実施例１と同様の方法によって、Ｃｕ（Ｉ
ｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層、ＣｄＳ層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層、
および取り出し電極を形成した。このようにして、実施
形態１の太陽電池を作製した。一方、Ｎａ2Ｓ層を形成
せずに、上記方法と同様の方法で太陽電池を作製した。
これら２つの太陽電池について、ＡＭ＝１．５、１００
ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測定した。測
定結果を表１に示す。
説明する。なお、以下の実施例では、基体としてステン
レスシートを用いているが、デュラルミンなどのアルミ
ニウム化合物からなる基体を用いてもよい。 （実施例１） 実施例１では、実施形態１の太陽電池１０を作製した一
例について説明する。まず、基体１１として、可撓性を
有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）を準備し
た。次に、ステンレスシートの両面に、ディップ・コー
ト法（浸漬法）によって、ＳｉＯ2層（第１および第２
の絶縁層１２ａおよび１２ｂ）を形成した。次に、ＲＦ
スパッタリングによって、片面のＳｉＯ2層上にＭｏ層
（導電層１３）を形成した。ＳｉＯ2層の厚さは０．５
μｍとし、Ｍｏ層の厚さは０．４μｍとした。次に、以
下に示す方法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層
（光吸収層１４）を形成した。まず、Ｉｎ、Ｇａ、およ
びＳｅを電離真空計で圧力を制御しながらＭｏ層上に堆
積させた。このとき、基板温度を３５０℃とした。堆積
時において、Ｓｅの圧力を２．６６×１０-3Ｐａ（２×
１０-5Ｔｏｒｒ）とし、Ｉｎの圧力を１．０６４×１０
-4Ｐａ（８×１０-7Ｔｏｒｒ）とし、Ｇａの圧力を３．
９９×１０-5Ｐａ（３×１０-7Ｔｏｒｒ）とした。その
後、基板温度を６００℃に上げ、Ｓｅの圧力が２．６６
×１０-3Ｐａ（２×１０-5Ｔｏｒｒ）、Ｃｕの圧力が
３．９９×１０-5Ｐａ（３×１０-7Ｔｏｒｒ）となる条
件で、ＳｅおよびＣｕを堆積させた。その後、基板温度
を６００℃に保ったままＩｎ、Ｇａ、およびＳｅを堆積
させた。このようにして、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層
を形成した。次に、化学浴析出法によって、Ｃｕ（Ｉ
ｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層上にＣｄＳ層（第１の半導体層１
５）を形成し、これによってｐｎ接合を形成した。次
に、ＺｎＯ層（第２の半導体層１６）と、ＩＴＯ層（透
明導電層１７）とをスパッタリング法で順次形成した。
最後に、Ａｕからなる取り出し電極を形成した。このよ
うにして、実施形態１の太陽電池を作製した。この太陽
電池について、Ａｉｒ Ｍａｓｓ（ＡＭ）＝１．５、１
００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測定し
た。その結果、短絡電流密度が３２．３ｍＡ／ｃｍ2、
開放端電圧が０．６１０Ｖ、曲線因子（Ｆｉｌｌ Ｆａ
ｃｔｏｒ）が０．７５０、変換効率が１４．８％の太陽
電池が得られた。このように、実施例１の太陽電池は、
良好な特性を示した。また、絶縁層であるＳｉＯ2層を
ステンレスシートの両面に形成することによって、Ｃｕ
（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層形成時においてＳｅ蒸気とステ
ンレスシート（基体）とが反応することを抑制できた。
さらに、化学浴析出法によるＣｄＳ層形成時においてア
ルカリ水溶液中にステンレスシートを浸漬した際にも、
ステンレスシートが腐食することを抑制できた。その結
果、ステンレスシートの劣化による太陽電池の破損や可
撓性の低下を防ぐことができた。 （実施例２） 実施例２では、実施形態１の太陽電池２０を作製した一
例について説明する。まず、基体１１として、可撓性を
有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）を準備し
た。次に、ステンレスシートをフッ素ガス雰囲気中で熱
処理することによって、ステンレスシートの両面にフッ
化鉄層（第１および第２の絶縁層１２ａおよび１２ｂ）
を形成した。フッ化鉄層の厚さは、０．２μｍとした。
次に、導電層１３として、ＲＦマグネトロンスパッタに
よって一方のフッ化鉄層上に、Ｍｏ層（厚さ：０.８μ
ｍ）を形成した。次に、層２１として、Ｍｏ層上にＮａ
2Ｓ層を形成した。Ｎａ2Ｓ層は、蒸着法によって形成し
た。次に、実施例１と同様の方法によって、Ｃｕ（Ｉ
ｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層、ＣｄＳ層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層、
および取り出し電極を形成した。このようにして、実施
形態１の太陽電池を作製した。一方、Ｎａ2Ｓ層を形成
せずに、上記方法と同様の方法で太陽電池を作製した。
これら２つの太陽電池について、ＡＭ＝１．５、１００
ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測定した。測
定結果を表１に示す。
【表１】
表１から明らかにように、Ｎａ2Ｓ層を形成することに
よって、特性が特に高い太陽電池が得られた。また、実
施例１と同様に、ステンレスシートの両面にフッ化鉄層
を形成することによって、Ｓｅ蒸気やアルカリ水溶液に
よる基体の劣化および腐食を防ぐことができ、その結
果、太陽電池の破損や可撓性の低下を防ぐことができ
た。 （実施例３） 実施例３では、実施形態１の太陽電池を作製した他の一
例について、図５を参照しながら説明する。実施例３で
は、いわゆる集積型と呼ばれる太陽電池を作製した。製
造工程の断面図を図５に示す。まず、基体１１として、
可撓製を有するステンレスシート５１（厚さ：１００μ
ｍ）を準備した。次に、ステンレスシート５１をフッ素
ガス雰囲気中で熱処理することによって、ステンレスシ
ート５１の両面にフッ化鉄層５２（第１および第２の絶
縁層１２ａおよび１２ｂ）を形成した。フッ化鉄層５２
の厚さは、０．２μｍとした。次に、導電層１３とし
て、ＲＦマグネトロンスパッタによって一方のフッ化鉄
層上に、Ｍｏ層５３（厚さ：０.８μｍ）を形成した。
次に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いてＭｏ層５３の一部を
ストライプ状に除去し、Ｍｏ層５３を短冊状に複数に分
割した（図５（ａ）参照）。このときの平面図を図６に
示す。次に、実施例１と同様の方法によって、光吸収層
であるＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４を作製した。さ
らに、化学浴析出法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ
2層上にＣｄＳ層５５（第１の半導体層１５）を形成
し、ｐｎ接合を作製した（図５（ｂ）参照）。次に、メ
カニカルスクライブ法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓ
ｅ2層５４とＣｄＳ層５５とを、Ｍｏ層５３を分割した
線のすぐ横を平行に除去した。これによって、Ｃｕ（Ｉ
ｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４とＣｄＳ層５５とを短冊状に複
数に分割した（図５（ｃ）参照）。次に、ＺｎＯ層（第
２の半導体層１６）とＩＴＯ層（透明導電層１７）との
積層膜５６を、スパッタリング法で形成した。そして、
メカニカルスクライブ法によって、積層膜５６の一部
と、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４およびＣｄＳ層５
５の一部とを、併せてストライプ状に除去した（図５
（ｄ）参照）。具体的には、図５（ｃ）の工程において
Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４とＣｄＳ層５５とを分
割した線のすぐ横を平行に除去した。これによって、絶
縁層５２上に、直列に接続された複数のユニットセル５
７を形成した。最後に、取り出し電極５８および５９を
形成し、集積化構造を有する太陽電池を作製した（図５
（ｅ）参照）。さらに、集積化を行わないで太陽電池を
作製した。これら２つの太陽電池について、ＡＭ＝１．
５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測
定した。測定結果を表２に示す。
よって、特性が特に高い太陽電池が得られた。また、実
施例１と同様に、ステンレスシートの両面にフッ化鉄層
を形成することによって、Ｓｅ蒸気やアルカリ水溶液に
よる基体の劣化および腐食を防ぐことができ、その結
果、太陽電池の破損や可撓性の低下を防ぐことができ
た。 （実施例３） 実施例３では、実施形態１の太陽電池を作製した他の一
例について、図５を参照しながら説明する。実施例３で
は、いわゆる集積型と呼ばれる太陽電池を作製した。製
造工程の断面図を図５に示す。まず、基体１１として、
可撓製を有するステンレスシート５１（厚さ：１００μ
ｍ）を準備した。次に、ステンレスシート５１をフッ素
ガス雰囲気中で熱処理することによって、ステンレスシ
ート５１の両面にフッ化鉄層５２（第１および第２の絶
縁層１２ａおよび１２ｂ）を形成した。フッ化鉄層５２
の厚さは、０．２μｍとした。次に、導電層１３とし
て、ＲＦマグネトロンスパッタによって一方のフッ化鉄
層上に、Ｍｏ層５３（厚さ：０.８μｍ）を形成した。
次に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いてＭｏ層５３の一部を
ストライプ状に除去し、Ｍｏ層５３を短冊状に複数に分
割した（図５（ａ）参照）。このときの平面図を図６に
示す。次に、実施例１と同様の方法によって、光吸収層
であるＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４を作製した。さ
らに、化学浴析出法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ
2層上にＣｄＳ層５５（第１の半導体層１５）を形成
し、ｐｎ接合を作製した（図５（ｂ）参照）。次に、メ
カニカルスクライブ法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓ
ｅ2層５４とＣｄＳ層５５とを、Ｍｏ層５３を分割した
線のすぐ横を平行に除去した。これによって、Ｃｕ（Ｉ
ｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４とＣｄＳ層５５とを短冊状に複
数に分割した（図５（ｃ）参照）。次に、ＺｎＯ層（第
２の半導体層１６）とＩＴＯ層（透明導電層１７）との
積層膜５６を、スパッタリング法で形成した。そして、
メカニカルスクライブ法によって、積層膜５６の一部
と、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４およびＣｄＳ層５
５の一部とを、併せてストライプ状に除去した（図５
（ｄ）参照）。具体的には、図５（ｃ）の工程において
Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層５４とＣｄＳ層５５とを分
割した線のすぐ横を平行に除去した。これによって、絶
縁層５２上に、直列に接続された複数のユニットセル５
７を形成した。最後に、取り出し電極５８および５９を
形成し、集積化構造を有する太陽電池を作製した（図５
（ｅ）参照）。さらに、集積化を行わないで太陽電池を
作製した。これら２つの太陽電池について、ＡＭ＝１．
５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測
定した。測定結果を表２に示す。
【表２】
表２から明らかなように、ユニットセルを直列接続する
ことによって、出力電圧が高い太陽電池が得られる。ま
た、金属性の基体を用いることによって、基板温度が均
一となり、大面積でも均質な結晶系光吸収層を形成でき
る。なお、この実施例で作製した太陽電池の面積が比較
的小さいために、表２では、集積化した太陽電池の効率
が低めになっている。しかし、電極の抵抗によるロスや
バスバー（ｂｕｓ ｂａｒ）による面積ロスなどを考慮
すると、太陽電池の面積が大きくなるほど集積化する方
が有利となる。 （実施例４） 実施例４では、実施形態２で説明した太陽電池３０を作
製した一例について説明する。まず、基体１１として、
可撓性を有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）
を準備した。次に、ステンレスシートの片面上に、ＲＦ
マグネトロンスパッタリング法によってソーダライムガ
ラス層（絶縁層３２）とＭｏ層（導電層１３）とを形成
した。ソーダライムガラス層の厚さは０．５μｍとし、
Ｍｏ層の厚さは１μｍとした。次に、実施例１と同様の
方法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層、ＣｄＳ
層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層、および取り出し電極を形成し
た。このようにして実施形態２の太陽電池を作製した。
一方、ソーダライムガラス層の代わりにＡｌ2Ｏ3層を用
い、上記方法と同様の方法で太陽電池を作製した。これ
ら２つの太陽電池について、ＡＭ＝１．５、１００ｍＷ
／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測定した。測定結
果を表３に示す。
ことによって、出力電圧が高い太陽電池が得られる。ま
た、金属性の基体を用いることによって、基板温度が均
一となり、大面積でも均質な結晶系光吸収層を形成でき
る。なお、この実施例で作製した太陽電池の面積が比較
的小さいために、表２では、集積化した太陽電池の効率
が低めになっている。しかし、電極の抵抗によるロスや
バスバー（ｂｕｓ ｂａｒ）による面積ロスなどを考慮
すると、太陽電池の面積が大きくなるほど集積化する方
が有利となる。 （実施例４） 実施例４では、実施形態２で説明した太陽電池３０を作
製した一例について説明する。まず、基体１１として、
可撓性を有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）
を準備した。次に、ステンレスシートの片面上に、ＲＦ
マグネトロンスパッタリング法によってソーダライムガ
ラス層（絶縁層３２）とＭｏ層（導電層１３）とを形成
した。ソーダライムガラス層の厚さは０．５μｍとし、
Ｍｏ層の厚さは１μｍとした。次に、実施例１と同様の
方法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層、ＣｄＳ
層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層、および取り出し電極を形成し
た。このようにして実施形態２の太陽電池を作製した。
一方、ソーダライムガラス層の代わりにＡｌ2Ｏ3層を用
い、上記方法と同様の方法で太陽電池を作製した。これ
ら２つの太陽電池について、ＡＭ＝１．５、１００ｍＷ
／ｃｍ2の擬似太陽光を用いて特性を測定した。測定結
果を表３に示す。
【表３】
表３から明らかにように、Ｉａ族元素を含む絶縁層を用
いることによって特性が高い太陽電池が得られた。 （実施例５） 実施例５では、実施形態２の太陽電池４０を作製した一
例について説明する。まず、基体１１として、可撓性を
有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）を準備し
た。次に、ステンレスシートの片面に、ＲＦマグネトロ
ンスパッタリング法で、Ａｌ2Ｏ3層（絶縁層３２）を形
成した。Ａｌ2Ｏ3層の厚さは、０．５μｍとした。次
に、導電性層１３として、ＲＦマグネトロンスパッタに
よってＭｏ層（厚さ：１μｍ）を形成した。次に、Ｍｏ
層上に、層４１としてＮａ2Ｓ層を形成した。Ｎａ2Ｓ層
は、蒸着法によって形成した。次に、実施例１と同様の
方法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層、ＣｄＳ
層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層、および取り出し電極を形成し
た。このようにして、実施形態２の太陽電池を作製し
た。一方、Ｎａ2Ｓ層を作製せずに、上記方法と同様の
方法で太陽電池を作製した。これら２つの太陽電池につ
いてＡＭ＝１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を
用いて特性を測定した。測定結果を表４に示す。
いることによって特性が高い太陽電池が得られた。 （実施例５） 実施例５では、実施形態２の太陽電池４０を作製した一
例について説明する。まず、基体１１として、可撓性を
有するステンレスシート（厚さ：１００μｍ）を準備し
た。次に、ステンレスシートの片面に、ＲＦマグネトロ
ンスパッタリング法で、Ａｌ2Ｏ3層（絶縁層３２）を形
成した。Ａｌ2Ｏ3層の厚さは、０．５μｍとした。次
に、導電性層１３として、ＲＦマグネトロンスパッタに
よってＭｏ層（厚さ：１μｍ）を形成した。次に、Ｍｏ
層上に、層４１としてＮａ2Ｓ層を形成した。Ｎａ2Ｓ層
は、蒸着法によって形成した。次に、実施例１と同様の
方法によって、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層、ＣｄＳ
層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層、および取り出し電極を形成し
た。このようにして、実施形態２の太陽電池を作製し
た。一方、Ｎａ2Ｓ層を作製せずに、上記方法と同様の
方法で太陽電池を作製した。これら２つの太陽電池につ
いてＡＭ＝１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光を
用いて特性を測定した。測定結果を表４に示す。
【表４】
表４から明らかにように、Ｎａ2Ｓ層を形成することに
よって、特性が高い太陽電池が得られた。 （実施例６） 実施例６では、実施形態２の太陽電池を作製した他の一
例について、図７を参照しながら説明する。実施例６で
は、いわゆる集積型と呼ばれる太陽電池を作製した。製
造工程の断面図を図７に示す。まず、基体１１として、
可撓製を有するステンレスシート７１（厚さ：１００μ
ｍ）を準備した。次に、ＲＦマグネトロンスパッタリン
グ法によって、ステンレスシート７１の片面に、Ａｌ2
Ｏ3層７２（絶縁層３２）と、Ｍｏ層７３（導電層１
３）とを形成した。Ａｌ2Ｏ3層７２の厚さは、０．５μ
ｍとし、Ｍｏ層７３の厚さは１μｍとした。次に、Ｍｏ
層７３の一部をストライプ状に除去し、Ｍｏ層７３を短
冊状に複数に分割した（図７（ａ）参照）。次に、Ｃｕ
（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層７４とＣｄＳ層７５とを形成し
た（図７（ｂ）参照）。そして、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓ
ｅ2層７４とＣｄＳ層７５とを短冊状に複数に分割した
（図７（ｃ）参照）。次に、ＺｎＯ層（第２の半導体層
１６）とＩＴＯ層（透明導電層１７）との積層膜７６を
形成した。そして、積層膜７６の一部と、Ｃｕ（Ｉｎ，
Ｇａ）Ｓｅ2層７４およびＣｄＳ層７５の一部とを、併
せてストライプ状に除去した（図７（ｄ）参照）。これ
によって、基体であるステンレスシート７１上に形成さ
れ、直列に接続された複数のユニットセル７７を形成し
た。最後に、取り出し電極７８および７９を形成し、集
積化構造を有する太陽電池を作製した（図７（ｅ）参
照）。図７（ａ）〜図７（ｅ）の工程は、図５（ａ）〜
図５（ｅ）の工程と同様の方法で行った。上記製造方法
で作製した太陽電池の特性を測定した結果、実施例３の
太陽電池と同様に、良好な特性が得られた。以上、本発
明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明
は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に
基づき他の実施形態に適用することができる。
よって、特性が高い太陽電池が得られた。 （実施例６） 実施例６では、実施形態２の太陽電池を作製した他の一
例について、図７を参照しながら説明する。実施例６で
は、いわゆる集積型と呼ばれる太陽電池を作製した。製
造工程の断面図を図７に示す。まず、基体１１として、
可撓製を有するステンレスシート７１（厚さ：１００μ
ｍ）を準備した。次に、ＲＦマグネトロンスパッタリン
グ法によって、ステンレスシート７１の片面に、Ａｌ2
Ｏ3層７２（絶縁層３２）と、Ｍｏ層７３（導電層１
３）とを形成した。Ａｌ2Ｏ3層７２の厚さは、０．５μ
ｍとし、Ｍｏ層７３の厚さは１μｍとした。次に、Ｍｏ
層７３の一部をストライプ状に除去し、Ｍｏ層７３を短
冊状に複数に分割した（図７（ａ）参照）。次に、Ｃｕ
（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層７４とＣｄＳ層７５とを形成し
た（図７（ｂ）参照）。そして、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓ
ｅ2層７４とＣｄＳ層７５とを短冊状に複数に分割した
（図７（ｃ）参照）。次に、ＺｎＯ層（第２の半導体層
１６）とＩＴＯ層（透明導電層１７）との積層膜７６を
形成した。そして、積層膜７６の一部と、Ｃｕ（Ｉｎ，
Ｇａ）Ｓｅ2層７４およびＣｄＳ層７５の一部とを、併
せてストライプ状に除去した（図７（ｄ）参照）。これ
によって、基体であるステンレスシート７１上に形成さ
れ、直列に接続された複数のユニットセル７７を形成し
た。最後に、取り出し電極７８および７９を形成し、集
積化構造を有する太陽電池を作製した（図７（ｅ）参
照）。図７（ａ）〜図７（ｅ）の工程は、図５（ａ）〜
図５（ｅ）の工程と同様の方法で行った。上記製造方法
で作製した太陽電池の特性を測定した結果、実施例３の
太陽電池と同様に、良好な特性が得られた。以上、本発
明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明
は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に
基づき他の実施形態に適用することができる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽電池
によれば、特性および信頼性が高い太陽電池が得られ
る。また、可撓性を有する薄い基体を用いることによっ
て、可撓性を有し軽量な太陽電池を形成できる。さら
に、本発明の太陽電池は、導電性の基体上に絶縁層が形
成されているため、複数のユニットセルを直列接続する
ことが可能となる。また、本発明の太陽電池の製造方法
によれば、本発明の太陽電池を容易に形成できる。
によれば、特性および信頼性が高い太陽電池が得られ
る。また、可撓性を有する薄い基体を用いることによっ
て、可撓性を有し軽量な太陽電池を形成できる。さら
に、本発明の太陽電池は、導電性の基体上に絶縁層が形
成されているため、複数のユニットセルを直列接続する
ことが可能となる。また、本発明の太陽電池の製造方法
によれば、本発明の太陽電池を容易に形成できる。
【図１】本発明の太陽電池について一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の太陽電池について他の一例を示す断面
図である。
図である。
【図３】本発明の太陽電池についてその他の一例を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の太陽電池についてさらにその他の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本発明の太陽電池について製造方法の一例を示
す工程図である。
す工程図である。
【図６】図５に示した製造工程の一工程を示す平面図で
ある。
ある。
【図７】本発明の太陽電池について製造方法の他の一例
を示す工程図である。
を示す工程図である。
１０，２０，３０，４０ 太陽電池
１１，５１，７１ 基体
１１ａ 一主面
１１ｂ 他主面
１２ａ 第１の絶縁層
１２ｂ 第２の絶縁層
１３，５３，７３ 導電層
１４，５４，７４ 光吸収層
１５，５５，７５ 第１の半導体層
１６ 第２の半導体層
１７ 透明導電層
１８，１９，５８，５９，７８，７９ 取り出し電極
２１ 層（層Ａ）
４１ 層（層Ｂ）
３２，５２，７２ 絶縁層
５６，７６ 積層膜
５７，７７ ユニットセル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 橋本 泰宏
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 島川 伸一
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−116986（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−312817（ＪＰ，Ａ)
特表 平10−512096（ＪＰ，Ａ)
国際公開91／17572（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 31/04 - 31/078
Claims (6)
- 【請求項１】 導電性の基体と、前記基体上に形成され
た絶縁層と、前記絶縁層上に形成された導電層と、前記
導電層の上方に配置された光吸収層とを備える太陽電池
であって、 前記絶縁層は、スパッタリング法によって形成された平
均厚さが０．０１μｍ以上０．５μｍ以下のソーダライ
ムガラス層であり、 前記光吸収層が、Ｉｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元
素とを含む半導体からなる太陽電池。 - 【請求項２】 直列接続された複数のユニットセルを前
記絶縁層上に備える請求項１に記載の太陽電池。 - 【請求項３】 前記基体が金属からなり、前記半導体
が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１
つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つ
の元素とを含む請求項１または２に記載の太陽電池。 - 【請求項４】 前記基体が、ステンレスまたはアルミニ
ウム合金からなる請求項３に記載の太陽電池。 - 【請求項５】 導電性の基体を備える太陽電池の製造方
法であって、 （ｉ）前記基体上に、ソーダライムガラス層と導電層と
を含む積層膜を形成する工程と、 （ii）前記積層膜上にＩｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ
族元素とを含む半導体からなる光吸収層を形成する工程
とを含み、 前記（ｉ）の工程において前記ソーダライムガラス層を
スパッタリング法によって平均厚さ０．０１μｍ以上
０．５μｍ以下となるように形成する太陽電池の製造方
法。 - 【請求項６】 前記基体が金属からなり、前記半導体
が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１
つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つ
の元素とを含む請求項５に記載の太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001058891A JP3503824B2 (ja) | 2000-03-23 | 2001-03-02 | 太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000082746 | 2000-03-23 | ||
| JP2000-82746 | 2000-03-23 | ||
| JP2001058891A JP3503824B2 (ja) | 2000-03-23 | 2001-03-02 | 太陽電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001339081A JP2001339081A (ja) | 2001-12-07 |
| JP3503824B2 true JP3503824B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=26588192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001058891A Expired - Lifetime JP3503824B2 (ja) | 2000-03-23 | 2001-03-02 | 太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3503824B2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1475841A4 (en) * | 2002-02-14 | 2008-08-27 | Honda Motor Co Ltd | METHOD FOR PRODUCING A LIGHT ABSORPTION LAYER |
| SE525704C2 (sv) * | 2003-08-12 | 2005-04-05 | Sandvik Ab | Belagd stålprodukt av metallbandsmaterial innefattande ett elektriskt isolerande skikt dopat med en eller flera alkalimetaller |
| JP4695850B2 (ja) | 2004-04-28 | 2011-06-08 | 本田技研工業株式会社 | カルコパイライト型太陽電池 |
| JP4681352B2 (ja) | 2005-05-24 | 2011-05-11 | 本田技研工業株式会社 | カルコパイライト型太陽電池 |
| JP3963924B2 (ja) | 2005-07-22 | 2007-08-22 | 本田技研工業株式会社 | カルコパイライト型太陽電池 |
| JP4994061B2 (ja) * | 2007-03-08 | 2012-08-08 | 昭和シェル石油株式会社 | 集積構造の透光性ｃｉｓ系薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| JP5137187B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2013-02-06 | 株式会社シライテック | 太陽電池パネルの縁切り装置 |
| JP2009187981A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-20 | Shiraitekku:Kk | 太陽電池パネルのスクライブ装置 |
| JP5366154B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2013-12-11 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 太陽電池及びその製造方法 |
| US8207012B2 (en) * | 2008-04-28 | 2012-06-26 | Solopower, Inc. | Method and apparatus for achieving low resistance contact to a metal based thin film solar cell |
| US8115095B2 (en) * | 2009-02-20 | 2012-02-14 | Miasole | Protective layer for large-scale production of thin-film solar cells |
| US8110738B2 (en) * | 2009-02-20 | 2012-02-07 | Miasole | Protective layer for large-scale production of thin-film solar cells |
| DE102009013903A1 (de) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | Clariant International Limited | Solarzellen mit einer Barriereschicht auf Basis von Polysilazan |
| JP4629153B1 (ja) * | 2009-03-30 | 2011-02-09 | 富士フイルム株式会社 | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
| JP2011181534A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Hitachi Ltd | 球状化合物半導体セル及びモジュールの製造方法 |
| JP5634315B2 (ja) * | 2010-04-07 | 2014-12-03 | 富士フイルム株式会社 | 絶縁層付金属基板および光電変換素子 |
| KR20120012325A (ko) * | 2010-07-30 | 2012-02-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 |
| JP5335148B2 (ja) * | 2010-09-28 | 2013-11-06 | 京セラ株式会社 | 光電変換装置および光電変換装置の製造方法 |
| US10043921B1 (en) | 2011-12-21 | 2018-08-07 | Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. | Photovoltaic cell with high efficiency cigs absorber layer with low minority carrier lifetime and method of making thereof |
| JP6104579B2 (ja) * | 2012-12-03 | 2017-03-29 | ソーラーフロンティア株式会社 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
| CN104555243A (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-29 | 宁夏琪凯节能设备有限公司 | 一种节能型胶带运输机 |
-
2001
- 2001-03-02 JP JP2001058891A patent/JP3503824B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001339081A (ja) | 2001-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3503824B2 (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
| US6441301B1 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| EP0787354B1 (en) | A method of manufacturing thin-film solar cells | |
| JP3963924B2 (ja) | カルコパイライト型太陽電池 | |
| US7825329B2 (en) | Thin film solar cell manufacturing and integration | |
| US6613598B1 (en) | Method for making a photovoltaic cell containing a dye | |
| US6593522B2 (en) | Solar cell device | |
| US9130078B2 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| US6620996B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
| WO2006126590A1 (ja) | カルコパイライト型太陽電池 | |
| JP3801342B2 (ja) | 太陽電池用基板、その製造方法及び半導体素子 | |
| EP2415081A1 (en) | Solar cell device and solar cell device manufacturing method | |
| TW201248893A (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| JP2006080370A (ja) | 太陽電池 | |
| US4287383A (en) | Cadmium sulfide photovoltaic cell of improved efficiency | |
| WO2014162899A1 (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| JP2011159796A (ja) | 絶縁層付基板および薄膜太陽電池 | |
| JP2004158511A (ja) | 太陽電池用基板およびその製造方法ならびにそれを用いた太陽電池 | |
| JP2004281938A (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
| JP2006080371A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| JP4212292B2 (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| US20130112257A1 (en) | Composite encapsulation material for photovoltaic devices and methods of their manufacture | |
| JP2004327849A (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
| US20130112246A1 (en) | Rib elements for photovoltaic devices and methods of their manufacture | |
| JP2004158556A (ja) | 太陽電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031203 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031204 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3503824 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |