JPH0992851A - 薄膜太陽電池の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 選択精度に優れ、長期的にも安定なエッチン
グパターンを形成し、光起電力素子のシャントや外観不
良等の課題を解決することにより、良好な特性及び高い
歩留りを有する薄膜太陽電池の形成方法を提供する。 【解決手段】 本発明の薄膜太陽電池の形成方法は、少
なくとも導電性基板１０１上に、半導体層１０２、透明
導電体層１０３が順次積層された薄膜太陽電池の形成方
法において、電解処理により前記半導体層に内在する短
絡電流通路１０４を除去した後、エッチング処理により
前記透明導電体層１０３にエッチングパターンを形成す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜太陽電池の形成方
法に係る。より詳細には、半導体層に内在する短絡電流
通路に起因するエッチングパターン不良を改善すること
により、良好な特性及び高い歩留りを有する薄膜太陽電
池の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透明性導電膜のエッチング技術
は、太陽電池やホトダイオードなど様々な用途に広く用
いられている。非晶質シリコン太陽電池では以下の
（１）や（２）に示すものが、一般的には以下の（３）
に示すものが、その一例として挙げられる。

【０００３】（１）ガラスなどの光透過性絶縁基板上に
透明性導電膜を成膜し、この膜をエッチングすることに
より太陽電池セルの所定パターンを形成し、パターニン
グされた透明性導電膜上に非晶質シリコン層を成膜し、
その上に裏面電極を形成する方法がある。

【０００４】（２）金属基板上に非晶質シリコン層を成
膜し、次に透明性導電膜を成膜し、この膜をエッチング
によりパターン形成し、その後電解処理等による短絡部
の欠陥処理を行った後、その上に銀などの集電電極を形
成する方法がある。

【０００５】（３）透明性導電膜成膜後、選択的エッチ
ングによりパターニングする方法としては、特開昭５５
−１０８７７９号公報及び米国特許第４４１９５３０号
に開示されているような化学エッチング法がある。ま
ず、シルクスクリーン印刷あるいはホトレジストにより
ポジパターンを形成し、その後ネガ部分（露出部）に相
当する透明性導電膜を塩化第二鉄溶液や硝酸などのエッ
チング液で処理する方法である。または、プラズマ処理
によるドライエッチングなどの手段によって除去する方
法もある。さらにポジ部分に残っているシルクスクリー
ン用インキあるいはホトレジストをそれぞれの剥離剤に
よって溶解除去し、あるいはドライプロセス（プラズマ
灰化法等）で除去して最終的に選択的なパターンを得て
いた。

【０００６】しかしながら、上記（１）〜（３）に示し
た従来の透明性導電膜のエッチングによるパターニング
では、いずれもホトレジストなどによるポジパターンの
形成、露光、現像、エッチング、レジスト剥離、及び後
処理が必要であり、エッチングの前工程及び後工程が多
いことが問題であった。

【０００７】化学エッチングは溶液中で行うため、レジ
ストの膨張、剥離による精度低下を招くことがある。ま
た、厳密な溶液の温度管理も必要であった。

【０００８】一方、ドライエッチングは精度の高いパタ
ーニングが可能であるが、処理速度が遅く製造コストが
高いという問題があった。

【０００９】また、ホトレジストの剥離には非常に強力
な酸化剤を必要とする場合があり、取り扱いが危険であ
ること、廃液処理も難しいという欠点があった。無公害
なプラズマ灰化法による除去は、全てのレジストには利
用出来ないという問題があった。

【００１０】さらに、従来のエッチング法により、細分
化されたパターンを形成し、その後パターニングされた
上から電解処理による短絡部の欠陥処理を施した太陽電
池では、パターニング不良（パターニングライン断線
等）によるシャントや、欠陥以外の部分例えばパターニ
ングライン周辺等にも電界がかかり透明性導電膜がエッ
チングされることによる外観不良が生じ、製造歩留りや
光電変換効率等の特性が低下するという問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題を改善して、選択精度に優れ、長期的にも安定なエッ
チングパターンを形成し、光起電力素子のシャントや外
観不良等の課題を解決することにより、良好な特性及び
高い歩留りを有する薄膜太陽電池の形成方法を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜太陽電池の
形成方法は、少なくとも導電性基板上に、半導体層、透
明導電体層が順次積層された薄膜太陽電池の形成方法に
おいて、電解処理により前記半導体層に内在する短絡電
流通路を除去した後、エッチング処理により前記透明導
電体層にエッチングパターンを形成することを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】本発明では、電解処理により前記半導体層に内
在する短絡電流通路を除去した後、エッチング処理によ
り前記透明導電体層にエッチングパターンを形成するた
め、短絡電流通路として働く欠陥部のみがリペアされた
透明導電体層からなるパターンが得られる。その結果、
光起電力素子のシャントや外観不良を低減することがで
きる。

【００１４】また、本発明に係る電解処理は、電解質槽
内において、前記薄膜太陽電池に対して、前記薄膜太陽
電池の開放電圧以上の正電圧をパルス的に少なくとも２
回以上複数回印加し、前記導電性基板と短絡している部
分の前記透明導電体層を選択的にエッチング溶解させた
後、前記薄膜太陽電池を水洗、乾燥するため、短絡電流
通路として働く欠陥部のみがリペアでき、かつ、リペア
部分に残留する水分も除去することができる。

【００１５】さらに、本発明に係るエッチング処理は、
前記透明導電体層上に、少なくとも一種類の高分子微粒
子体とエッチング性溶液とを混錬したペーストをスクリ
ーン印刷し、加熱処理により焼成した後、前記薄膜太陽
電池を水洗、乾燥するため、ペーストが透明導電体層上
に積層された際に、エッチング性溶液が均一に接触、反
応することができ、均一なエッチングパターン形成がで
きる。その結果、未エッチング部なしにパターン形成で
きると共にペーストの横方向への液だれが生じないた
め、線幅の均一なエッチングパターンが得られる。

【００１６】

【実施態様例】

（電解処理）本発明に係る電解処理としては、ステンレ
スからなる導電性基板上に、半導体層、透明導電体層が
順次積層された薄膜太陽電池を、水溶液中で金属の析出
が起きない塩、ルイス酸、ルイス塩基等の電解質溶液、
具体的には塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化スズ、塩
酸等の水溶液中に入れ、基板側を負極、対向電極側を正
極とし前記薄膜太陽電池の開放電圧以上の正電圧をパル
ス的に少なくとも２回以上複数回印加し、基板と短絡し
ている部分の透明導電体層を選択的にエッチング溶解さ
せ除去するものが挙げられる。その後、太陽電池を取り
出し水洗を十分行った後、温風オーブン等で好ましくは
１００〜１５０℃の温度で３０分以上乾燥を行い短絡電
流通路内に入り込んだ水分を除去する。

【００１７】前記電解質溶液の電気電導度は、少なくと
も５５ｍＳ／ｃｍ（２５℃）以上が好ましい。前記正電
圧は、好適に０．５〜８Ｖであり、より好ましくは２．
５〜６Ｖ、さらには３．５〜５Ｖが最も好ましい。１回
の電圧印加時間は、好適に０．１〜１０秒であり、より
好ましくは０．３〜５秒、さらには０．５〜２秒が最も
好ましい。電圧印加回数は、好適に２〜２０回であり、
より好ましくは２〜１５回、さらには５〜１０回が最も
好ましい。

【００１８】また、上記の電解処理条件（印加電圧値、
電圧印加時間、電圧印加回数）は、電解処理前及び電解
処理後に前記薄膜太陽電池に好ましくは５００〜４５０
０ｌｕｘの低照度の蛍光灯の光を照射した時の低照度開
放電圧（低照度Ｖｏｃ）の測定値より決定される。

【００１９】一方、非晶質太陽電池などに用いられる透
明性導電膜としては、可視光に対する透明性と電気伝導
度性に優れた特性を持つＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＩＴＯ
（Ｉｎ₂Ｏ₃十ＳｎＯ₂）膜などが使用される。これらの
透明性導電膜の成膜方法としてはスパッタリング法、真
空抵抗加熱蒸着法、エレクトロンビーム蒸着法、スプレ
ー法等を用いることができ、所望に応じて適宜選択され
る。

【００２０】次に、図１を用いて上記記載の電解処理工
程について説明する。図１において１０１は基板、１０
２は半導体層、１０３は透明導電体層、１０４は短絡電
流通路、１０５は対向電極、１０６は電圧印加のための
電源、１０７は残留水分を表す。図に示すように半導体
層内に潜在的に欠陥部分（シャント部分）が存在し、基
板と透明導電体層で短絡電流通路を形成している場合、
電解質溶液を介して太陽電池に太陽電池の開放電圧以上
の電圧をパルス的に少なくとも２回以上複数回印加する
ことにより、効果的に短絡電流通路が検出され、基板と
導通している透明導電体層を選択的に除去できる。その
後、太陽電池を十分に水洗、乾燥することにより１０７
に示すような短絡電流通路内に残留した水分を完全に除
去でき、１０８に示すような短絡電流通路が除去された
太陽電池が得られる。

【００２１】（エッチング処理）本発明に係るエッチン
グ処理としては、少なくとも一種類の高分子微粒子体と
エッチング性溶液とを混錬したペーストを透明導電体層
上に所望のスクリーン版を用いてスクリーン印刷法によ
り積層するものが挙げられる。この際、パターニングが
同時に行われるため、マスクによるパターニングを必要
としない。

【００２２】前記ペーストにはある程度の粘性を持たせ
るためにグリセリン等の潤滑剤を混入しても良い。ま
た、高分子微粒子体には高分子樹脂の微粒子体を用い、
高分子樹脂としてはアクリル樹脂、シリコン樹脂、ベン
ゾアナミン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、ポリスチ
レン樹脂等が好ましい。これらの高分子樹脂は耐溶剤性
や耐酸性が付与されることにより耐腐食性が向上し安定
なペースト物が得られる。また、ペーストを透明導電体
層上に積層した後、エッチング反応を速めるために１０
０℃以上の温度で加熱処理を行うため、加熱温度で変化
しないように加熱温度より融点の高い高分子樹脂を好適
に用いる。それにより、ペースト内のエッチング性溶液
が反応中に高分子微粒子体は反応することはなく、ペー
ストが基板に結着して除去しにくくなる等の弊害から逃
れられる。高分子微粒子体の形状は基本的には均質な球
状粒子であるが、それ以外の様々な形状のものでも良
く、構造的には多種の高分子の多層構造、その他の材料
との複合粒子構造であっても良い。

【００２３】また、高分子微粒子体とエッチング性溶液
を均一に混錬、分散することにより、ペーストが透明導
電体層上に積層された際に、エッチング性溶液が均一に
接触、反応することができ、均一なエッチングパターン
形成が可能になる。このためには、高分子微粒子体の粒
子径は均質分散可能なだけ小さく設計されていなければ
ならず、粒子径としては２０μｍ以下が好ましい。

【００２４】透明導電体層上に積層されるペーストの膜
厚としては１０μｍ以上２ｍｍ未満が好ましい。この膜
厚範囲で積層することにより、ペースト内のエッチング
性溶液が透明導電体層と十分に反応し、未エッチング部
なしにパターン形成できると共にペーストの横方向への
液だれが生じず線幅の均一なエッチングパターンを得る
ことができる。

【００２５】透明導電体層上にペーストを積層した後
は、エッチング反応を速めるために、温風オーブンやＩ
Ｒオーブン等を用いて１００℃以上の温度で加熱処理す
る。これによりペーストの液だれも防止することがで
き、良好なパターニングが可能となる。

【００２６】加熱処理後、水洗処理しペーストを洗い流
して除去する。その後、温風オーブン等で好ましくは１
００〜１５０℃の温度で、３０分以上乾燥を行う。

【００２７】本発明はステンレス基板上に堆積された半
導体層と該半導体層上に堆積された透明導電体層を含む
太陽電池において、まず上記記載の電解処理により潜在
的に存在する短絡電流通路を除去し、その後上記記載の
エッチング処理によりエッチングパターンを形成するこ
とを特徴とする。本発明のエッチングパターン形成方法
を用いることにより、いかなる複雑形状のパターニング
においても太陽電池の有効面積を容易に且つ正確に決定
でき、しかも欠陥部のみがリペアされているため、光起
電力素子のシャントや外観不良の課題を克服した良好な
特性及び歩留りの高い太陽電池を提供することが可能で
ある。

【００２８】

【実施例】本発明の薄膜太陽電池の形成方法について以
下に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定さ
れるものではない。

【００２９】（実施例１）本例では、図２〜図４に示し
たシングル型太陽電池の形成方法について述べる。

【００３０】以下では、形成の手順に従って説明する。 （１）５ｃｍ×５ｃｍ角のステンレス基板２０１上にバ
ッチ式スパッタリング法により裏面反射層２０２、２０
３を成膜した。２０２は金属層であり材料としてはＡ
ｌ，Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ等の金
属単体及び合金が用いられるがここでは反射率の高いＡ
ｇを使用した。２０３は透明導電性酸化物層であり材料
としてはＺｎＯ，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＩＴＯ等が用い
られるが、ここではＺｎＯを使用した。また、これらの
表面は光の乱反射を起こさせるためにテクスチャー構造
とした。なお、膜厚はそれぞれ０．４５μｍ、１μｍと
した。

【００３１】（２）裏面反射層上にバッチ式プラズマＣ
ＶＤ装置を用いて、半導体層２０４、２０５、２０６を
成膜した。アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉ）半導
体層の成膜法としてはＲＦプラズマＣＶＤ法（ＲＦＰＣ
ＶＤ法）、マイクロ波プラズマＣＶＤ法（ＭＷＰＣＶＤ
法）、ＥＣＲ法、熱ＣＶＤ法等を所望に応じて用いる。
２０４はａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層、２０５はａ−Ｓ
ｉＧｅからなるＭＷｉ型層、２０６はμｃ−Ｓｉからな
るＲＦｐ型層である。なお、２０５のＭＷｉ型層の膜厚
は８００Åとした。

【００３２】（３）半導体層上にバッチ式真空抵抗加熱
蒸着法を用いて、透明導電体層であるＩＴＯ膜２Ｏ７を
成膜した。なお、膜厚は８５０Åとした。以上でａ−Ｓ
ｉＧｅシングルセルの作成を終えた。

【００３３】（４）前記セルを不図示の塩化アルミニウ
ムの電解質溶液槽に入れ、セル基板側を負極、対向電極
側を正極とし正電圧３．５Ｖを印加時間１秒としパルス
的に６回印加し電解処理を行った。なお、塩化アルミニ
ウム電解質溶液の電気電導度は６８．０ｍＳ／ｃｍ（２
５℃）とし、また対向電極面積は基板面積（５ｃｍ×５
ｃｍ）と同様とした。その後、前記セルを電解質溶液槽
内から取り出し、純水でセル表面の電解質溶液を十分に
洗い流した後、温風オーブンで１５０℃の温度で３０分
乾燥を行った。

【００３４】（５）エッチングペーストは、塩化第二鉄
（ＦｅＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ）を加熱溶融しエッチング性溶液
として用い、これに粒子径５μｍのアクリル樹脂の微粒
子体及びグリセリンを混錬して作製した。 （６）不図示のスクリーン印刷機でセルの透明導電体層
上に線幅１ｍｍのラインで、４ｃｍ×４ｃｍ角のパター
ンで前記ペーストを印刷した。なお、膜厚は３０μｍと
した。

【００３５】（７）不図示のＩＲオーブンで温度１７０
℃で５分間加熱処理した。加熱処理後、セルをＩＲオー
ブンから取り出し冷却後、セルを純水で洗浄しペースト
を除去した。 （８）セルを温風オーブンで１５０℃の温度で３０分乾
燥を行い、４ｃｍ×４ｃｍ角のエッチングパターン２０
８が得られた。

【００３６】以下では、上記（１）〜（８）の工程によ
り、透明導電体層上にエッチングパターン形成したセル
のエッチングラインエリア内に対して、照度４０００ｌ
ｕｘの蛍光灯の光を照射した時の低照度開放電圧（低照
度Ｖ_oc）の測定結果について説明する。さらに、低照度
Ｖ_oc測定後、集電用のグリッド電極２０９を銀ペースト
のスクリーン印刷法で形成し、ＡＭ１．５の太陽光スペ
クトルで１００ｍＷ／ｃｍ²の光量の疑似太陽光源を用
いて太陽電池特性を測定し、光電変換効率を求めた。

【００３７】その結果、低照度Ｖｏｃは０．５１Ｖ、光
電変換効率は８．２％であることから、本例の条件にお
いて電解処理及びエッチング処理を行い作製したシング
ル型太陽電池は良好な特性であることが分かった。

【００３８】（実施例２）本例では、太陽電池における
半導体層の構成をトリプル型とした点が実施例１と異な
る。他の点は、実施例１と同様とした。

【００３９】図５は、本例で作製したトリプル型太陽電
池の構成を示した模式的断面図である。図５では、ステ
ンレス基板３０１上に裏面反射層であるＡｇ３０２とＺ
ｎＯ３０３を堆積した後、半導体層として、ａ−Ｓｉか
らなるＲＦｎ型層３０４、ａ−ＳｉＧｅからなるＭＷｉ
型層３０５、μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型層３０６（以
上ボトム層）、ａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層３０７、ａ
−ＳｉＧｅからなるＭＷｉ型層３０８、μｃ−Ｓｉから
なるＲＦｐ型層３０９（以上ミドル層）、ａ−Ｓｉから
なるＲＦｎ型層３１０、ａ−ＳｉからなるＲＦｉ型層３
１１、μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型層３１２（以上トッ
プ層）が順次積層されている。すなわち、半導体層は、
ａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧｅ／ａ−ＳｉＧｅからなる卜リプ
ルセルとした。なお、３０５のＭＷｉ型層の膜厚は９０
０Å、３０８のＭＷｉ型層の膜厚は８５０Å、３１１の
ＲＦｉ型層の膜厚は９５０Åとした。次に、前記半導体
層上には、透明導電体層３１３であるＩＴＯ膜を成膜し
た。その後、実施例１と同様の電解処理、エッチング処
理によるエッチングパターン３１４の形成を行い、さら
に集電用のグリッド電極３１５を銀ペーストのスクリー
ン印刷法で形成して非晶質太陽電池を作製した。

【００４０】本例の薄膜太陽電池に対しても、実施例１
と同様の低照度Ｖ_ocの測定、光電変換効率の測定を行っ
た。

【００４１】その結果、低照度Ｖｏｃは１．５２Ｖ，光
電変換効率は１１．５％であることから、本例の条件に
おいて電解処理及びエッチング処理を行い作製したトリ
プル型太陽電池は良好な特性であることが分かった。

【００４２】（実施例３）本例では、電解処理における
印加電圧を、０．５Ｖ，１．０Ｖ，２．０Ｖ，５．０
Ｖ，７．０Ｖ，１０．０Ｖと変化させた点が実施例２と
異なる。

【００４３】他の点は、実施例２と同様とした。

【００４４】表１は、実施例２と同様に、本例で作製し
た薄膜太陽電池に対して、低照度Ｖ _ocおよび光電変換効
率の測定を行った結果である。表１における印加電圧
３．５Ｖの結果は、実施例２の結果である。

【００４５】

【表１】 表１から、本発明の電解処理における印加電圧として
は、３．５〜５．０Ｖの範囲で最も良好な特性が得られ
ることが分かった。

【００４６】（実施例４）本例では、電解処理における
電圧印加回数を、１回、３回、１０回、２０回、３０回
と変化させた点が実施例２と異なる。他の点は、実施例
２と同様とした。

【００４７】表２は、実施例２と同様に、本例で作製し
た薄膜太陽電池に対して、低照度Ｖ _ocおよび光電変換効
率の測定を行った結果である。表２における電圧印加回
数６回の結果は、実施例２の結果である。

【００４８】

【表２】 表２から、本発明の電解処理における電圧印加回数とし
ては、５〜１０回の範囲で最も良好な特性が得られるこ
とが分かった。

【００４９】（実施例５）本例では、ロール・ツー・ロ
ール型プラズマＣＶＤ法を用いて作製した非晶質太陽電
池セル上に、図６に示したエッチングパターンを形成し
たトリプル型太陽電池の形成方法について述べる。な
お、ここでは大面積化された太陽電池の特性分布を詳細
に把握するために図６に示すような細分化されたエッチ
ングパターンを形成した。

【００５０】以下では、形成の手順に従って説明する。 （１）オーカイト及び純水で十分に脱脂、洗浄したステ
ンレス帯状基板（幅３５６ｍｍ、長さ７５０ｍ）３０１
を不図示のロール・ツー・ロール型ＤＣマグネトロンス
パッタ装置に入れＡｇを０．４５μｍ堆積し、その後Ｚ
ｎＯを１μｍ堆積して裏面反射層３０２、３０３を形成
した。

【００５１】（２）基板を取り出し、不図示の複数の半
導体層をそれぞれ堆積する放電箱を備えた堆積室がガス
ゲートにより接続されたロール・ツー・ロール型プラズ
マＣＶＤ装置に入れ、前記裏面反射層上に半導体層とし
て、ａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層３０４、ａ−ＳｉＧｅ
からなるＭＷｉ型層３０５、μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ
型層３０６（以上ボトム層）、ａ−ＳｉからなるＲＦｎ
型層３０７、ａ−ＳｉＧｅからなるＭＷｉ型層３０８、
μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型層３０９（以上ミドル
層）、ａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層３１０、ａ−Ｓｉか
らなるＲＦｉ型層３１１、μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型
層３１２（以上トップ層）を順次積層した。すなわち、
半導体層は、ａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧｅ／ａ−ＳｉＧｅか
らなる卜リプルセルとした。なお、３０５のＭＷｉ型層
の膜厚は９００Å、３０８のＭＷｉ型層の膜厚は８５０
Å、３１１のＲＦｉ型層の膜厚は９５０Åとした。

【００５２】（３）基板を取り出し、不図示のロール・
ツー・ロール型ＤＣマグネトロンスパッタ装置に入れ、
前記半導体層上にＩＴＯを８５０Å堆積し、透明導電体
層３１３を形成した。

【００５３】以上で、ａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧｅ／ａ−Ｓ
ｉＧｅトリプル型太陽電池セルの作製を終えた。

【００５４】（４）ステンレス帯状基板上に作製したａ
−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧｅ／ａ−ＳｉＧｅトリプル型太陽電
池セルを、３５６ｍｍ×１２０ｍｍ（幅３５６ｍｍはそ
のままで基板搬送方向に１２０ｍｍ）のサイズに切断し
た。以下、前記サイズの太陽電池セルをスラブと呼ぶこ
とにする。

【００５５】（５）前記スラブを不図示の塩化アルミニ
ウムの電解質溶液槽に入れ、スラブ基板側を負極、対向
電極側を正極とし正電圧３．５Ｖを印加時間１秒としパ
ルス的に６回印加し電解処理を行った。なお、塩化アル
ミニウム電解質溶液の電気電導度は６８．０ｍＳ／ｃｍ
（２５℃）とし、また対向電極面積はスラブ面積（３５
６ｍｍ×１２０ｍｍ）と同様とした。

【００５６】（６）前記スラブを電解質溶液槽内から取
り出し、純水でスラブ表面の電解質溶液を十分に洗い流
した後、温風オーブンで１５０℃の温度で３０分乾燥を
行った。 （７）実施例１に記載のエッチングペーストと同様のペ
ーストを用いて、不図示のスクリーン印刷機でスラブの
透明導電体層上に線幅１ｍｍのラインで、図４に示した
エッチングパターンで前記ペーストを印刷した。なお、
膜厚は３０μｍとした。

【００５７】（８）不図示のＩＲオーブンで温度１７０
℃で５分間加熱処理した。加熱処理後、スラブをＩＲオ
ーブンから取り出し冷却後、スラブを純水で洗浄しペー
ストを除去した。 （９）スラブを温風オーブンで１５０℃の温度で３０分
乾燥を行い、図６に示したエッチングパターン３１４が
得られた。

【００５８】上記（１）〜（９）の工程により得られた
本例のスラブは、実試料５と呼ぶことにする。

【００５９】（比較例１）本例では、電解処理を行わず
に透明導電体層上にエッチングパターンを形成した点が
実施例５と異なる。

【００６０】他の点は、実施例５と同様とした。本例で
得られたスラブは、比試料１と呼ぶことにする。

【００６１】（比較例２）本例では、エッチング処理前
に電解処理を行わずに、エッチングパターン形成後に電
解処理を行った点が実施例５と異なる。

【００６２】他の点は、実施例５と同様とした。本例で
得られたスラブは、比試料２と呼ぶことにする。

【００６３】表３は、実試料５、比試料１、及び比試料
２に対しては、目視による外観検査、及び、各試料のエ
ッチングラインエリア（１８ｍｍ×４３ｍｍの長方角が
３６個）内に対しては、照度４０００ｌｕｘの蛍光灯の
光を照射した時の低照度開放電圧（低照度Ｖ_oc）の測定
結果である。また、低照度Ｖ_oc測定後、図７に示すよう
に各エッチングラインエリア内に集電用のグリッド電極
３１５を銀ペーストのスクリーン印刷法で形成した後、
ＡＭ１．５の太陽光スペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ²の
光量の疑似太陽光源を用いて太陽電池特性を測定し、光
電変換効率及び歩留りを求めた結果も併記した。

【００６４】

【表３】 表３より、本発明のエッチングパターンを形成して作製
した太陽電池は、外観不良のない良好な特性及び歩留り
の高い太陽電池であることが分かった。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
選択精度に優れ、長期的にも安定なエッチングパターン
を形成し、光起電力素子のシャントや外観不良等の課題
を解決することにより、良好な特性及び高い歩留りを有
する薄膜太陽電池の形成方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電解処理工程を説明する概略図で
ある。

【図２】本発明に係るシングル型太陽電池の構成を示し
た模式的断面図である。

【図３】図２の太陽電池におけるエッチングパターンを
示した平面図である。

【図４】図２の太陽電池の構成を示した模式的平面図で
ある。

【図５】本発明に係るトリプル型太陽電池の構成を示し
た模式的平面図である。

【図６】帯状基板を用いた図５の太陽電池におけるエッ
チングパターンを示した平面図である。

【図７】帯状基板を用いた図５の太陽電池の構成を示し
た模式的平面図である。

【符号の説明】

１０１ 基板、 １０２ 半導体層、 １０３ 透明導電体層、 １０４ 短絡電流通路、 １０５ 対向電極、 １０６ 電圧印加のための電源、 １０７ 残留水分、 １０８ 短絡電流通路が除去された太陽電池、 ２０１ ステンレス基板、 ２０２、２０３ 裏面反射層、 ２０４ ａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層、 ２０５ ａ−ＳｉＧｅからなるＭＷｉ型層、 ２０６ μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型層、 ２０７ 透明導電体層、 ２０８ エッチングパターニングライン、 ２０９ グリッド電極、 ３０１ ステンレス帯状基板、 ３０２、３０３ 裏面反射層、 ３０４ ａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層、 ３０５ ａ−ＳｉＧｅからなるＭＷｉ型層、 ３０６ μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型層、 ３０７ ａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層、 ３０８ ａ−ＳｉＧｅからなるＭＷｉ型層、 ３０９ μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型層、 ３１０ ａ−ＳｉからなるＲＦｎ型層、 ３１１ ａ−ＳｉからなるＲＦｉ型層、 ３１２ μｃ−ＳｉからなるＲＦｐ型層、 ３１３ 透明導電体層、 ３１４ エッチングパターニングライン、 ３１５ グリッド電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも導電性基板上に、半導体層、
   透明導電体層が順次積層された薄膜太陽電池の形成方法
   において、 電解処理により前記半導体層に内在する短絡電流通路を
   除去した後、エッチング処理により前記透明導電体層に
   エッチングパターンを形成することを特徴とする薄膜太
   陽電池の形成方法。
2. 【請求項２】 前記電解処理は、電解質槽内において、
   前記薄膜太陽電池に対して、前記薄膜太陽電池の開放電
   圧以上の正電圧をパルス的に少なくとも２回以上複数回
   印加し、前記導電性基板と短絡している部分の前記透明
   導電体層を選択的にエッチング溶解させた後、前記薄膜
   太陽電池を水洗、乾燥することを特徴とする請求項１に
   記載の薄膜太陽電池の形成方法。
3. 【請求項３】 前記エッチング処理は、前記透明導電体
   層上に、少なくとも一種類の高分子微粒子体とエッチン
   グ性溶液とを混錬したペーストをスクリーン印刷し、加
   熱処理により焼成した後、前記薄膜太陽電池を水洗、乾
   燥することを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池
   の形成方法。