JP6998703B2 - 透明導電膜付基板の製造方法、透明導電膜付基板及び太陽電池 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係る透明導電膜付基板の製造方法を説明するための図である。実施形態1に係る製造方法は、加工装置100によって、透明導電膜が基板の表面全面に形成された透明導電膜付基板の透明導電膜に所定のパターニングを施して、後述する透明導電膜付基板を製造するものである。加工装置100は、レーザ装置101と、ガルバノスキャナ102と、fθレンズ103とを備えている。
図6は、実施形態2に係る透明導電膜付基板10Aの模式図であり、透明導電膜付基板10Aの一部の上面図である。
図8は、実施形態3に係る透明導電膜付基板10Bの模式図であり、透明導電膜付基板10Bの一部の上面図である。
図9は、実施形態4に係る透明導電膜付基板10Cの模式図である。図9(a)は透明導電膜付基板10Cの一部の上面図である。図9(b)は図9(a)の領域A2を拡大して示した図である。図9(c)は図9(b)のB-B線断面図である。
図10は、実施形態5に係る透明導電膜付基板10Dの模式図である。図10(a)は透明導電膜付基板10Dの一部の上面図であり、図10(b)は図10(a)の一部の拡大図である。
図11は、実施形態6に係る透明導電膜付基板10Eの模式図であり、透明導電膜付基板10Eの一部の上面図である。
図12は、実施形態7に係る太陽電池200の模式的な分解斜視図である。太陽電池200は、正極となる裏面電極層201と、起電力を発生する半導体層202と、負極を提供する透明導電膜付基板10と、カバー層としてのガラス基板203とを備えている。
1a 露出領域
1b 被膜領域
1c 境界領域
2、2A、2B、2C、2D、2E 透明導電膜
2A1、2A2、2A3、2B1、2B2、2B3、2C1、2C2、2C3、2C4、2C5、2C6、2C7、2C8、2C9、2D1、2D2、2D3、2E1、2E2、2E3 領域
2A31、2B31、2C61、2D31、2E31a、2E31b、3a 除去部
2A32、2B32、2C62、2D32、2E32a、2E32b、3b 残存部
2E3a、2E3b、3 凹凸構造
4、4C 保護膜
10、10A、10B、10C、10D、10E、S 透明導電膜付基板
100 加工装置
101 レーザ装置
102 ガルバノスキャナ
102a、102b ガルバノミラー
103 fθレンズ
200 太陽電池
201 裏面電極層
202、202a、202b、202c 半導体層
203 ガラス基板
A1、A2 領域
B1、B2、B3、B4 ビーム
B11 中心領域
B12 第1周囲領域
B13 第2周囲領域
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8 方向
L1、L2、L3、L4 レーザ光
P1、P2、P3 経路
TL 軌跡
Claims (22)
- 透明導電膜付基板の製造方法であって、
サブナノ-ナノ秒レーザ光を、基板の表面に形成された透明導電膜に照射して、前記透明導電膜の少なくとも一部に、凹凸形状のレーザ誘起周期表面構造を形成し、
前記透明導電膜での照射面における、前記サブナノ-ナノ秒レーザ光のビームの少なくとも一部の領域が、前記透明導電膜を除去できるフルエンスと前記透明導電膜を除去できないフルエンスとの間の値となるように、前記サブナノ-ナノ秒レーザ光のフルエンスを制御する
ことを特徴とする透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記サブナノ-ナノ秒レーザ光のビームにおいて、中心領域では前記透明導電膜を除去できるフルエンスとなり、前記中心領域の周囲に位置する第1周囲領域では、前記レーザ誘起周期表面構造を形成できるフルエンスとなり、前記第1周囲領域の周囲に位置する第2周囲領域では、前記透明導電膜を除去できないフルエンスとなるように、前記サブナノ-ナノ秒レーザ光のフルエンスを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記サブナノ-ナノ秒レーザ光によって前記透明導電膜をパターニングする
ことを特徴とする請求項1または2に記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記サブナノ-ナノ秒レーザ光のビームにおける前記レーザ誘起周期表面構造を形成できるフルエンスである領域の幅を制御することで、前記透明導電膜が除去される幅と、前記レーザ誘起周期表面構造が形成される幅との比率を制御する
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記レーザ誘起周期表面構造は、所定方向に延伸し前記透明導電膜が除去された除去部と、前記所定方向に延伸し前記透明導電膜が残存する残存部とが、前記所定方向と交差する方向において交互に配置された構造を有する
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 透明導電膜付基板の製造方法であって、
サブナノ-ナノ秒レーザ光を、基板の表面に形成された透明導電膜に照射して、前記透明導電膜の少なくとも一部に、凹凸形状のレーザ誘起周期表面構造を形成し、
前記レーザ誘起周期表面構造は、所定方向に延伸し前記透明導電膜が除去された除去部と、前記所定方向に延伸し前記透明導電膜が残存する残存部とが、前記所定方向と交差する方向において交互に配置された構造を有する
ことを特徴とする透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記透明導電膜の互いに離間した第1領域と第2領域との間に、前記レーザ誘起周期表面構造を形成し、前記第1領域と前記第2領域との間の電気抵抗値を調整する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記所定方向の設定によって前記第1領域と前記第2領域との間の電気抵抗値を調整する
ことを特徴とする請求項7に記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記透明導電膜には、前記第1領域と前記第2領域とを含む回路パターンが形成されており、前記所定方向は、前記回路パターンの長手方向に対して傾斜している
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記所定方向が前記第1領域と前記第2領域とを最短距離で結ぶ方向と直交するように前記レーザ誘起周期表面構造を形成し、前記第1領域と前記第2領域との間を電気的に絶縁する
ことを特徴とする請求項7に記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 2つの前記レーザ誘起周期表面構造を、互いの前記所定方向が交差するように重ねて形成し、前記第1領域と前記第2領域との間を電気的に絶縁する
ことを特徴とする請求項7に記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記透明導電膜の残存部は、0.3μmから3.0μmの範囲の間隔で配置されている
ことを特徴とする請求項5~11のいずれか一つに記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 前記サブナノ-ナノ秒レーザ光の偏光方向の設定によって前記所定方向を調整する
ことを特徴とする請求項5~12のいずれか一つに記載の透明導電膜付基板の製造方法。 - 基板と、
前記基板の表面に形成された透明導電膜と、
を備え、
前記基板の表面には、前記基板が前記透明導電膜に覆われていない露出領域と、前記基板が前記透明導電膜に覆われた被膜領域とが、サブナノ-ナノ秒レーザ光によって形成されており、前記露出領域と前記被膜領域との境界領域に、所定方向に延伸し前記透明導電膜が除去された除去部と前記所定方向に延伸し前記透明導電膜が残存する残存部とが、前記所定方向と交差しかつ前記境界領域の延伸する方向において、前記サブナノ-ナノ秒レーザ光の波長に基づいた所定の間隔で略周期的に交互に配置された凹凸構造を有する
ことを特徴とする透明導電膜付基板。 - 基板と、
前記基板の表面に形成された透明導電膜と、
を備え、
サブナノ-ナノ秒レーザ光によって形成された、所定方向に延伸し前記透明導電膜が除去された除去部と前記所定方向に延伸し前記透明導電膜が残存する残存部とが、前記所定方向と交差する方向において、前記サブナノ-ナノ秒レーザ光の波長に基づいた所定の間隔で略周期的に交互に配置された凹凸構造を有し、
前記除去部と前記残存部とによって前記透明導電膜が所定のパターン形状になっている
ことを特徴とする透明導電膜付基板。 - 基板と、
前記基板の表面に形成された透明導電膜と、
を備え、
前記基板の表面には、前記基板が前記透明導電膜に覆われていない露出領域と、前記基板が前記透明導電膜に覆われた被膜領域とが形成されており、前記露出領域と前記被膜領域との境界領域に、所定方向に延伸し前記透明導電膜が除去された除去部と前記所定方向に延伸し前記透明導電膜が残存する残存部とが、前記所定方向と交差しかつ前記境界領域の延伸する方向において、0.3μmから3.0μmの範囲の間隔で略周期的に交互に配置された凹凸構造を有する
ことを特徴とする透明導電膜付基板。 - 基板と、
前記基板の表面に形成された透明導電膜と、
を備え、
所定方向に延伸し前記透明導電膜が除去された除去部と前記所定方向に延伸し前記透明導電膜が残存する残存部とが、前記所定方向と交差する方向において、0.3μmから3.0μmの範囲の間隔で略周期的に交互に配置された凹凸構造を有し、
前記除去部と前記残存部とによって前記透明導電膜が所定のパターン形状になっている
ことを特徴とする透明導電膜付基板。 - 前記凹凸構造はレーザ誘起周期表面構造である
ことを特徴とする請求項14~17のいずれか1項に記載の透明導電膜付基板。 - 前記レーザ誘起周期表面構造はサブナノ-ナノ秒レーザ光によって形成されたものである
ことを特徴とする請求項18に記載の透明導電膜付基板。 - 前記透明導電膜の残存部は、0.3μmから3.0μmの範囲の間隔で配置されている
ことを特徴とする請求項14~19のいずれか一つに記載の透明導電膜付基板。 - 少なくとも前記透明導電膜における前記凹凸構造の上に膜が形成されている
ことを特徴とする請求項14~20のいずれか一つに記載の透明導電膜付基板。 - 請求項14~21のいずれか一つに記載の透明導電膜付基板を備える
ことを特徴とする太陽電池。
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