KR20120037952A - 태양 전지용 투명 도전성 기판 및 태양 전지 - Google Patents

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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

종래의 태양 전지용 투명 도전성 기판과 동일한 정도의 높은 헤이즈율을 갖고, 또한 산화주석층에 있어서의 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량이 적은 태양 전지용 투명 도전성 기판의 제공. 기체 상에 상기 기체측으로부터 적어도 산화규소층 및 산화주석층을 이 순서로 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판으로서, 상기 산화규소층과 상기 산화주석층 사이의 상기 산화규소층 상에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부와, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막을 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판.

Description

태양 전지용 투명 도전성 기판 및 태양 전지{TRANSPARENT CONDUCTIVE SUBSTRATE FOR SOLAR CELLS, AND SOLAR CELL}
본 발명은, 태양 전지용 투명 도전성 기판 및 태양 전지에 관한 것이다.
태양 전지에는 태양 입사광의 에너지를 최대한으로 활용하기 위해서, 광전 변환 효율을 높게 하는 것이 요망되고 있다.
광전 변환 효율을 높게 하기 위한 하나의 수단으로는, 태양 전지에 전극으로서 사용되는 태양 전지용 투명 도전성 기판에 흐르는 전류를 크게 하는 것을 들 수 있다. 그러기 위해서는 헤이즈율을 높게 하는 것이 알려져 있으며, 예를 들어 도전막의 표면에 요철을 형성하는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 2 참조).
또, 태양 전지에 전극으로서 사용되는 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 일반적으로 유리 등의 투광성이 우수한 기체 (基體) 상에 투명 도전성 산화물막이 형성되어 구성되어 있다.
이 태양 전지용 투명 도전성 기판에는, 종래 기체측으로부터 산화규소층과 산화주석층이 이 순서로 형성된 적층막이나, 기체측으로부터 산화티탄층과 산화규소층과 산화주석층이 이 순서로 형성된 적층막이 바람직하게 사용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 3 에는 본 출원인에 의해, 「기체 상에 TiO2 층, SiO2 층 및 SnO2 층이 상기 기체측으로부터 이 순서로 형성되어 있고, 상기 SnO2 층의 층두께는 0.5 ? 0.9 ㎛ 이고, C 광원 헤이즈율이 20 ? 60 ％ 인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 투명 도전성 기판」이 제안되어 있다.
또, 특허문헌 4 에는 본 출원인에 의해, 「기체 상에 상기 기체측으로부터 산화규소층과, 그 산화규소층에 인접하는 복수 적층된 산화주석층의 적어도 2 종류의 층을 이 순서로 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판으로서, 상기 복수 적층된 산화주석층 중 불소가 도프되어 있는 산화주석층과, 불소가 도프되어 있지 않은 산화주석층이 각각 적어도 1 층 있는 태양 전지용 투명 도전성 기판」이 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 2002－260448호 일본 공개특허공보 2001－36117호 국제 공개 제2004/102677호 국제 공개 제2007/058118호
그러나, 본 발명자가 검토한 결과, 산화규소층 상에 산화주석층을 형성하는 경우, 이들 층의 계면 부근 (산화주석층측) 에 있어서 결정성이 낮은 산화주석층이 형성되고, 이 층이 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광을 흡수하고 있는 것을 알 수 있었다.
그래서, 본 발명은 종래의 태양 전지용 투명 도전성 기판과 동일한 정도의 높은 헤이즈율을 갖고, 또한 산화주석층에 있어서의 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량이 적은 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 연구한 결과, 기체측으로부터 적어도 산화규소층 및 산화주석층을 이 순서로 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판에 있어서, 상기 산화규소층과 상기 산화주석층 사이의 상기 산화규소층 상에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부와, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막을 형성함으로써, 헤이즈율을 높게 유지하면서 산화주석층에 있어서의 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량을 적게 할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 이하의 (1) ? (12) 를 제공한다.
(1) 기체 상에 상기 기체측으로부터 적어도 산화규소층 및 산화주석층을 이 순서로 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판으로서,
상기 산화규소층과 상기 산화주석층 사이의 상기 산화규소층 상에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부와, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(2) 상기 볼록부 및 상기 결정성 박막이 모두 상기 산화주석층에 접하도록 형성되는 상기 (1) 에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(3) 상기 볼록부가 상기 결정성 박막에 의해 덮여 있는 상기 (1) 에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(4) 상기 볼록부는 평균 바닥면 직경이 20 ? 1000 ㎚ 이고, 평균 밀도가 1 ? 100 개/μ㎡ 이며, 상기 산화규소층의 표면에 있어서의 평균 피복률이 3 ? 90 ％ 가 되는 볼록부인 상기 (1) ? (3) 중 어느 것에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(5) 상기 볼록부는 평균 높이가 10 ? 200 ㎚ 이고, 평균 바닥면 직경이 20 ? 1000 ㎚ 이며, 평균 밀도가 1 ? 100 개/μ㎡ 이고, 상기 산화규소층의 표면에 있어서의 평균 피복률이 3 ? 90 ％ 가 되는 볼록부인 상기 (1) ? (4) 중 어느 것에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(6) 상기 볼록부가 4염화주석 및 물을 사용하고, 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 60 배 이하로 한 상압 CVD 법에 의해 형성되는 상기 (1) ? (5) 중 어느 것에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(7) C 광원 헤이즈율이 5 ? 40 ％ 인 상기 (1) ? (6) 중 어느 것에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(8) 상기 볼록부가 4염화주석 및 물을 사용하고, 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 30 배 이하로 한 상압 CVD 법에 의해 형성되는 상기 (7) 에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(9) 상기 결정성 박막이 산화티탄층인 상기 (1) ? (8) 중 어느 것에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(10) 추가로, 상기 기체와 상기 산화규소층 사이에 산화티탄층을 갖는 상기 (1) ? (9) 중 어느 것에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판.
(11) 상기 (1) ? (10) 중 어느 것에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판을 사용한 것을 특징으로 하는 태양 전지.
(12) 기체면에 상압 CVD 법에 의해 적어도 산화규소층, 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 및 산화주석층을 이 순서로 형성하여 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제조하는 방법으로서, 상기 볼록부를 4염화주석 및 물을 사용하고, 상기 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 60 배 이하로 한 상압 CVD 법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 투명 도전성 기판의 제조 방법.
이하에 설명하는 바와 같이, 본 발명에 의하면 종래의 태양 전지용 투명 도전성 기판과 동일한 정도의 높은 헤이즈율을 갖고, 또한 산화주석층에 있어서의 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량이 적은 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판을 사용한 탠덤 구조의 태양 전지의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 4 는, 실시예 1 에 있어서 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부를 형성한 후의 막표면의 전자 현미경 사진이다.
도 5 는, 실시예 1 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진이다.
도 6 은, 비교예 1 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진이다.
도 7 은, 비교예 2 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진이다.
도 8 은, 실시예 2 ? 4 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진이다.
도 9 는, 비교예 3 ? 5 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진이다.
도 10 은, 실시예 2 ? 4 및 비교예 3 ? 5 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판에 있어서의 불연속적인 볼록부의 평균 높이와 헤이즈율과의 관계 (헤이즈율의 조정) 를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 기체 상에 상기 기체측으로부터 적어도 산화규소층 및 산화주석층을 이 순서로 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판으로서, 상기 산화규소층과 상기 산화주석층 사이의 상기 산화규소층 상에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 (이하, 단순히 「볼록부」라고도 한다) 와, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (이하, 단순히 「결정성 박막」이라고도 한다) 을 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판이다.
또, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 높은 헤이즈율의 기판의 제조가 용이해져 산화주석층의 결손 (예를 들어, 산화주석의 입계가 막두께 방향으로 깊게 절입된 계곡 형상의 구조, 산화주석의 결정립이 서로 접촉하지 않고 구멍이 뚫린 구조 등) 도 적게 할 수 있다는 이유에서, 상기 볼록부 및 상기 결정성 박막이 모두 상기 산화주석층에 접하도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 산화주석층에 있어서의 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량을 더욱 적게 할 수 있는 이유에서, 상기 산화규소층과 상기 산화주석층 사이에 상기 기체측으로부터 상기 볼록부와 상기 결정성 박막을 이 순서로 갖는, 즉 상기 볼록부가 상기 결정성 박막에 의해 덮여 있는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판의 구성에 대해 첨부 도면에 나타내는 바람직한 실시형태에 기초하여 설명한다.
도 1 및 도 2 는, 모두 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 1 및 도 2 에 있어서는, 모두 도면의 하측에 태양 전지용 투명 도전성 기판의 입사광측이 위치하도록 도시되어 있다.
도 1 에 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 은, 기체 (11) 상에 기체 (11) 측으로부터 산화티탄층 (12) 과, 산화규소층 (13) 과, 볼록부 (14) 및 결정성 박막 (15) 과, 제 1 산화주석층 (16) 과, 제 2 산화주석층 (17) 을 이 순서로 갖는다. 즉, 도 1 에 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 은, 볼록부 (14) 및 결정성 박막 (15) 이 모두 제 1 산화주석층 (16) 에 접하는 양태 (이하, 「본 발명의 제 1 양태」라고도 한다) 이다.
한편, 도 2 에 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 은, 기체 (11) 상에 기체 (11) 측으로부터 산화티탄층 (12) 과, 산화규소층 (13) 과, 볼록부 (14) 와, 결정성 박막 (15) 과, 제 1 산화주석층 (16) 과, 제 2 산화주석층 (17) 을 이 순서로 갖는다. 즉, 도 2 에 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 은, 볼록부 (14) 가 결정성 박막 (15) 에 의해 덮인 양태 (이하, 「본 발명의 제 2 양태」라고도 한다) 이다.
또한, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판에 있어서는, 산화티탄층 (12) 을 형성하는 것, 그리고 산화주석층으로서 제 1 산화주석층 (16) 및 제 2 산화주석층 (17) 의 2 층을 형성하는 것은 바람직한 양태의 하나이다.
＜기체＞
기체 (11) 의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 투광성 (광 투과율) 및 기계적 강도가 우수한 점에서 유리, 플라스틱이 바람직하게 예시된다. 그 중에서도 투광성, 기계적 강도 및 내열성이 우수하고, 또한 비용면에서도 우수한 점에서 유리가 바람직하다.
유리는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 소다라임 실리케이트 유리, 알미노 실리케이트 유리, 리튬 알미노 실리케이트 유리, 석영 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리를 들 수 있다. 그 중에서도 무색 투명하고 저렴하며, 시장에서 면적, 형상, 판두께 등의 사양을 지정하여 입수하는 것이 용이한 점에서 소다라임 실리케이트 유리가 바람직하다.
기체 (11) 가 유리제인 경우, 두께는 0.2 ? 6.0 ㎜ 인 것이 바람직하다. 상기 범위이면, 기계적 강도 및 투광성의 밸런스가 우수하다.
기체 (11) 는, 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 투과율이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 평균 광 투과율이 80 ％ 를 초과하는 것이 바람직하고, 85 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
또, 기체 (11) 는 절연성이 우수한 것이 바람직하고, 화학적 내구성 및 물리적 내구성도 우수한 것이 바람직하다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 기체 (11) 는 단면 형상이 평평한 평판이지만, 본 발명에 있어서는 기체의 단면 형상은 특별히 한정되지 않으며, 기체 (11) 를 사용하여 제조되는 태양 전지의 형상에 따라 적절히 선택할 수 있다. 따라서, 곡면 형상이어도 되고, 또 다른 이(異)형상이어도 된다.
＜산화티탄층＞
도 1 및 도 2 에 있어서는, 기체 (11) 상에 산화티탄층 (12) 이 형성되어 있다.
본 발명에 있어서는, 기체 (11) 와 후술하는 산화규소층 (13) 사이에 산화티탄층 (12) 을 갖는 양태는, 기체 (11) 가 유리제인 경우, 기체 (11) 와 후술하는 산화주석층 (도 1 및 도 2 에 있어서는, 제 1 산화주석층 (16) 및 제 2 산화주석층 (17) 을 말한다. 이하, 본 단락에 있어서 동일) 과의 굴절률의 차이에 의해 발생하는 기체와 산화주석층의 계면에서의 반사를 억제할 수 있기 때문에, 바람직한 양태의 하나이다.
산화티탄층 (12) 은, 기체 (11) 보다 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 굴절률이 높은 TiO2 로 이루어지는 층이다. 산화티탄층 (12) 은, 실질적으로 TiO2 로 이루어지는 층으로, 층에 함유되는 성분 중 TiO2 의 비율이 90 ㏖％ 이상인 것이 바람직하고, 95 ㏖％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 98 ㏖％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
산화티탄층 (12) 은, 두께가 5 ㎚ 이상 22 ㎚ 미만인 것이 바람직하고, 10 ? 20 ㎚ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 전체로서 본 경우의 C 광원 헤이즈율의 편차가 작고, 또 반사 방지 효과에 의해 광 투과율, 특히 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 투과율을 보다 높게 할 수 있다.
산화티탄층 (12) 은, 그 위에 산화규소층 (13) 을 형성시키기 전에 있어서 원자간력 현미경 (AFM) 으로 측정되는 표면의 산술 평균 조도 (Ra) 가 3 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 제 1 양태 및 제 2 양태에 있어서는, 산화티탄층 (12) 대신에 산화주석층을 형성시킬 수도 있다.
＜산화규소층＞
산화티탄층 (12) 상에는, 산화규소층 (13) 이 형성되어 있다.
산화규소층 (13) 은 기체 (11), 제 1 산화주석층 (16) 및 제 2 산화주석층 (17) 보다 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 굴절률이 낮은 SiO2 로 이루어지는 층이다. 산화규소층 (13) 은 실질적으로 SiO2 로 이루어지는 층으로, 층에 함유되는 성분 중 SiO2 의 비율이 90 ㏖％ 이상인 것이 바람직하고, 95 ㏖％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 98 ㏖％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
산화규소층 (13) 은 두께가 10 ? 50 ㎚ 인 것이 바람직하고, 20 ? 40 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 20 ? 35 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위이면, 태양 전지용 투명 도전성 기판의 C 광원 헤이즈율이 높고, 또한 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 전체로서 본 경우의 C 광원 헤이즈율의 편차가 작다.
산화규소층 (13) 은, 그 위에 볼록부 (14) 를 형성시키기 전에 있어서 원자간력 현미경 (AFM) 으로 측정되는 표면의 산술 평균 조도 (Ra) 가 3 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.
산화규소층 (13) 은, 기체가 유리제인 경우, 기체로부터의 알칼리 금속 이온의 확산을 억제한다. 또한, 기체 (11) 의 재료가 소다라임 실리케이트 유리, 저알칼리 함유 유리 등의 알칼리 금속 이온을 함유하는 유리인 경우, 산화규소층 (13) 은, 기체 (11) 로부터 볼록부 (14) 에 대한 알칼리 금속 이온의 확산을 최소한으로 하기 위한 알칼리 배리어층으로서도 기능한다.
또, 산화규소층 (13) 은 산화티탄층 (12) 과의 조합에 의해 반사 방지층으로서 기능한다. 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 은, 만일 산화티탄층 (12) 및 산화규소층 (13) 이 없다고 하면, 기체 (11) 와 볼록부 (14) 의 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 굴절률의 차이에 의해 입사광의 반사 손실이 발생한다. 그러나, 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 은, 기체 (11) 와 볼록부 (14) 사이에 기체 (11) 보다 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 굴절률이 높은 산화티탄층 (12) 및 볼록부 (14) 보다 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 굴절률이 낮은 산화규소층 (13) 을 갖기 때문에, 입사광의 반사 손실이 경감되어 광 투과율, 특히 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 투과율이 높다.
＜산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부＞
산화규소층 (13) 상에는, 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 (14) 가 형성되어 있다.
볼록부 (14) 는 산화주석으로 이루어지는 섬 형상 부분으로, 태양 전지용 투명 도전성 기판의 C 광원 헤이즈율을 높이는 (광의 산란도를 올리는) 부분이다. 볼록부 (14) 는 실질적으로 SnO2 로 이루어지는 부분으로, 볼록부에 함유되는 성분 중 SnO2 의 비율이 90 ㏖％ 이상인 것이 바람직하고, 95 ㏖％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 98 ㏖％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
불연속적인 볼록부는, 볼록부를 형성하기 쉬운 재료가 바람직하고, 특히 산화규소층 (13) 의 표면에서 볼록부를 형성하기 쉬운 재료가 바람직하다. 불연속적인 볼록부의 재료를 형성하기 쉬운 재료로서 산화주석을 들 수 있다.
볼록부 (14) 는, 평균 높이 (H) 가 10 ? 200 ㎚ 인 것이 바람직하고, 20 ? 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 30 ? 150 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는 볼록부의 평균 높이란, 볼록부의 형성에 사용되는 산화주석의 주입 농도로부터 산출되는 값으로, 구체적으로는 당해 주입 농도로 1 μ㎡ 의 에어리어에 균일한 산화주석막을 형성했다고 했을 때 얻어지는 산화주석막의 막두께를 말한다.
또, 볼록부 (14) 는 평균 바닥면 직경 (D) 이 20 ? 1000 ㎚ 인 것이 바람직하고, 40 ? 700 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 100 ? 500 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 볼록부 (14) 는 평균 밀도가 1 ? 100 개/μ㎡ 인 것이 바람직하고, 1 ? 50 개/μ㎡ 인 것이 보다 바람직하며, 1 ? 20 개/μ㎡ 인 것이 더욱 바람직하다.
그리고 또, 산화규소층 (13) 의 표면에 있어서의 볼록부 (14) 의 바닥면 면적의 평균 피복률이 3 ? 90 ％ 인 것이 바람직하고, 10 ? 70 ％ 인 것이 보다 바람직하며, 20 ? 60 ％ 인 것이 더욱 바람직하다.
볼록부 (14) 의 평균 높이 등이 상기 범위이면, 태양 전지용 투명 도전성 기판의 C 광원 헤이즈율이 충분히 높아지고, 또한 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 전체로서 본 경우의 C 광원 헤이즈율의 편차가 작아진다.
볼록부 (14) 는, 상기 서술한 평균 높이 등을 상기 서술한 범위 내로 하는 것이 용이해지는 이유에서 4염화주석 및 물을 사용하고, 상기 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 60 배 이하로 한 상압 CVD 법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 태양 전지용 투명 도전성 기판의 C 광원 헤이즈율을 5 ? 40 ％ 의 범위로 조제하는 것이 용이해지는 이유에서, 상기 몰비를 30 배 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 2 ? 30 배로 하는 것이 더욱 바람직하며, 5 ? 20 배로 하는 것이 특히 바람직하다.
＜산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막＞
도 1 (제 1 양태) 에 있어서는, 볼록부 (14) 가 형성되어 있지 않은 산화규소층 (13) 의 표면 상에는, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (15) 이 형성되어 있다.
한편, 도 2 (제 2 양태) 에 있어서는, 볼록부 (14) 의 표면 상 및 볼록부 (14) 가 형성되어 있지 않은 산화규소층 (13) 의 표면 상에는, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (15) 이 형성되어 있다.
여기서, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로는, 결정성의 박막이 형성되는 것이면 특별히 한정되지 않으며, Al, Zr 및 Ti 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속 산화물이 바람직하게 예시된다. 그 중에서도, 볼록부 (14) 및 볼록부 (14) 가 형성되어 있지 않은 부분을 보다 얇은 막두께의 결정성 박막으로 균일하게 덮을 수 있는 점에서, Ti 의 산화물 (산화티탄층) 인 것이 바람직하다.
본 발명자는, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (15) 과 후술하는 산화주석층 (제 1 산화주석층 (16)) 의 결정자의 크기에 영향이 있는 것을 알아냈다. 특히, 결정성 박막으로서 산화티탄층을 형성한 경우, 그 위에 성장하는 산화주석층의 결정자 사이즈는 비결정성의 산화규소층 상에 성장하는 산화주석층의 결정자 사이즈에 비해 작고 또 그 밀도도 높아지기 때문에, 후술하는 산화주석층의 표면에 작은 규칙적인 요철을 형성할 수 있다는 지견을 얻었다.
이와 같은 결정성 박막 (15) 을 상기 서술한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부와 함께 형성함으로써, 산화규소층 상에 도전층인 산화주석층을 형성한 종래의 태양 전지용 투명 도전성 기판에 비해 이들 층의 계면 부근 (산화주석층측) 에 발생하는 결정성이 낮은 산화주석층의 형성을 방지할 수 있고, 그 결과, 산화주석층에 있어서의 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량을 억제할 수 있다.
이 이유는, 상기 서술한 바와 같이 결정성 박막 (제 1 양태에 있어서는 「결정성 박막 및 볼록부」를 말한다) 상에 결정성의 산화주석층을 형성시킨 편이, 비결정성의 산화규소층 상에 결정성의 산화주석층을 직접 형성하는 경우와 비교하여 형성 초기부터 결정성이 높은 산화주석층이 형성되기 때문인 것으로 생각된다. 또, 산화규소층 상에 도전층인 산화주석층을 형성한 종래의 태양 전지용 투명 도전성 기판에 대해, 상기 서술한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부를 형성하지 않고 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막만을 형성한 경우에는, 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량은 억제할 수 있지만, C 광원 헤이즈율이 저감되게 된다. 그 때문에, 상기 서술한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부는, C 광원 헤이즈율을 최적으로 하는 점에서 필요해지는 것이다.
특히, 제 1 양태에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부와 결정성 박막을 모두 후술하는 산화주석층에 접하도록 형성함으로써, 높은 헤이즈율의 기판의 제조가 용이해지고, 후술하는 산화주석층에 있어서의 결함도 적게 할 수 있다. 이것은, 불연속적인 볼록부 상에 형성되는 산화주석층의 결정립과, 결정성 박막 상에 형성되는 산화주석층의 결정립의 크기가 상이하기 때문에, 도 1 에 나타내는 바와 같이 상기 서술한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부의 형상과 밀도를 반영한 산화주석층을 형성할 수 있고, 또한 결정성 박막 상에는 고밀도?소입경의 산화주석층을 형성할 수 있었기 때문인 것으로 생각된다.
또, 제 2 양태에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부가 결정성 박막에 의해 덮여 있는 경우라도, 불연속적인 볼록부에 의한 기하적인 영향에 의해서만 고헤이즈율의 기판을 제조할 수 있었던 것으로 생각된다.
제 1 양태에 있어서는, 결정성 박막 (15) 은 두께가 1 ? 20 ㎚ 인 것이 바람직하고, 1 ? 10 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 2 ? 5 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제 1 양태에 있어서는 제 2 양태에 비해 불연속적인 볼록부를 높게 하여 구성할 수 있고, 또 제 2 양태에 비해 결정성 박막 (15) 을 얇게 하여 구성하는 것도 적절히 할 수 있다.
한편, 제 2 양태에 있어서는, 결정성 박막 (15) 은 두께가 1 ? 20 ㎚ 인 것이 바람직하고, 1 ? 10 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 2 ? 5 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.
상기 범위이면, 우수한 투광성을 확보하면서 상기 서술한 결정성이 낮은 산화주석층의 형성을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
＜산화주석층＞
도 1 및 도 2 에 있어서는, 결정성 박막 (15) 상에는 제 1 산화주석층 (16) 이 형성되어 있고, 제 1 산화주석층 (16) 상에는 제 2 산화주석층 (17) 이 형성되어 있다.
본 발명에 있어서는, 결정성 박막 상에 산화주석층을 1 층만 형성하는 것이어도 되지만, 산화주석층의 저항을 낮게 유지하고 산화주석층에 있어서의 근적외광의 흡수량도 억제할 수 있기 때문에, 결정성 박막 상에 복수층 (도 1 및 도 2 에 있어서는 2 층) 의 산화주석층을 형성하는 양태가 바람직한 양태의 하나이다.
이하, 예를 들어 제 1 산화주석층 (16) 이 불소가 도프되어 있지 않은 산화주석층이고, 제 2 산화주석층 (17) 이 불소가 도프되어 있는 산화주석층이다.
일반적으로 산화주석층에 불소를 도프하면, 층 중의 자유 전자 (캐리어 농도) 의 양이 증가한다.
여기서, 층 중의 자유 전자는 저항을 낮게 하여 도전성을 높게 하기 때문에 그 점에서는 양이 많은 편이 바람직하지만, 근적외광을 흡수하게 되어 반도체층에 도달하는 광을 감소시키기 때문에 그 점에서는 양이 적은 편이 바람직하다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 에 있어서는, 제 2 산화주석층 (17) 에는 불소가 도프되어 있지만, 제 1 산화주석층 (16) 에는 불소가 도프되어 있지 않기 때문에, 산화주석층 전체에 불소가 도프된 태양 전지용 투명 도전성 기판과 비교하여 도프된 불소의 전체량을 적게 할 수 있고, 나아가서는 층 중의 자유 전자의 전체량을 적게 할 수 있다. 그 결과, 근적외광의 흡수를 억제할 수 있다.
한편, 전류는 자유 전자의 양이 많고, 저항이 낮은 제 2 산화주석층 (17) 을 주로 통과하기 때문에, 저항이 높은 제 1 산화주석층 (16) 에 의한 영향은 적다. 즉, 산화주석층 전체로서 산화주석층 전체에 불소가 도프된 태양 전지용 투명 도전성 기판과 비교하여 동일한 정도의 도전성을 확보할 수 있다.
불소가 도프되어 있는 산화주석층은 주로 SnO2 로 이루어지는 층으로, 층에 함유되는 성분 중 SnO2 의 비율이 90 ㏖％ 이상인 것이 바람직하고, 95 ㏖％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
불소가 도프되어 있는 산화주석층에 있어서의 불소의 농도는, SnO2 에 대해 0.01 ? 4 ㏖％ 인 것이 바람직하고, 0.02 ? 2 ㏖％ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 도전성이 우수한 것이 된다.
불소가 도프되어 있는 산화주석층은, 불소가 도프되어 있음으로써 자유 전자 밀도가 높아져 있다. 구체적으로는, 자유 전자 밀도가 5 × 1019 ? 4 × 1020 ㎝- 3 인 것이 바람직하고, 1 × 1020 ? 2 × 1020 ㎝- 3 인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 도전성과 근적외광의 흡수와의 밸런스가 우수하다.
불소가 도프되어 있지 않은 산화주석층은, 실질적으로 SnO2 로 이루어지는 층이면 되고, 다소의 불소를 함유하고 있어도 된다. 예를 들어, 불소가 도프되어 있는 산화주석층으로부터 불소가 이동하고 확산됨으로써 다소의 불소를 함유하고 있어도 된다.
불소가 도프되어 있지 않은 산화주석층은, 층에 함유되는 성분 중 SnO2 의 비율이 90 ㏖％ 이상인 것이 바람직하고, 95 ㏖％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 98 ㏖％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위이면, 근적외광의 흡수를 충분히 낮게 할 수 있다.
산화주석층의 시트 저항 (복수 있는 경우에는 전체) 은, 8 ? 20 Ω/□ 인 것이 바람직하고, 8 ? 12 Ω/□ 인 것이 보다 바람직하다.
또, 산화주석층의 두께 (복수 있는 경우에는 합계) 는, 600 ? 1200 ㎚ 인 것이 바람직하고, 700 ? 1000 ㎚ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 의 C 광원 헤이즈율이 특히 높아지고, 또한 그 편차가 특히 작아진다. 또, 광 투과율, 특히 400 ? 1200 ㎚ 의 파장 영역의 광 투과율이 특히 높고, 또한 산화주석층의 도전성이 특히 우수한 것이 된다. 또한, 산화주석층의 두께란, 후술하는 바와 같이 표면에 요철이 있는 경우에는 볼록부의 정점까지의 두께를 말한다. 구체적으로는 촉침식 막후계, 단면의 SEM (주사형 전자 현미경) 사진 이미지로부터 계산에 의해 측정된다.
불소가 도프되어 있지 않은 산화주석층의 두께 (복수 있는 경우에는 합계) 는, 10 ? 600 ㎚ 인 것이 바람직하고, 20 ? 500 ㎚ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 근적외광의 흡수를 억제하는 효과가 충분히 커진다.
불소가 도프되어 있는 산화주석층의 두께 (복수 있는 경우에는 합계) 는, 100 ? 700 ㎚ 인 것이 바람직하고, 200 ? 500 ㎚ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 저항을 낮게 하는 효과가 충분히 커진다.
불소가 도프되어 있지 않은 산화주석층의 두께 (복수 있는 경우에는 합계) 와, 불소가 도프되어 있는 산화주석층의 두께 (복수 있는 경우에는 합계) 의 비는 3/7 ? 7/3 인 것이 바람직하다. 상기 범위이면, 근적외광의 흡수를 억제하는 효과 및 저항을 낮게 하는 효과의 밸런스가 우수하다.
도 1 에 있어서 제 1 산화주석층 (16) 은, 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 (14) 및 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (15) 의 전체면을 피복하고 있지만, 본 발명에 있어서는 일부가 피복되어 있지 않아도 된다.
마찬가지로, 도 2 에 있어서 제 1 산화주석층 (16) 은, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (15) 의 전체면을 피복하고 있지만, 본 발명에 있어서는 일부가 피복되어 있지 않아도 된다.
또, 복수 적층된 산화주석층은 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 그 입사광측과 반대측의 표면 (도 1 및 도 2 에 있어서는 제 2 산화주석층 (17) 의 상측의 면) 전체에 걸쳐 요철을 갖는 것이 바람직하다. 요철의 크기는, 고저차 (볼록부와 오목부의 고저차) 가 0.1 ? 0.5 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.2 ? 0.4 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 또, 요철의 볼록부 사이의 피치 (인접하는 볼록부끼리의 정점과 정점의 거리) 는 0.1 ? 0.75 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.2 ? 0.45 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
산화주석층의 표면에 요철을 가지면, 광 산란에 의해 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 의 헤이즈율이 높아진다. 또, 이 요철이 산화주석층의 표면의 전체에 걸쳐 균일하면, 헤이즈율의 편차가 작아지기 때문에 바람직하다.
태양 전지용 투명 도전성 기판이 산화주석층의 표면에 요철을 가지면, 헤이즈율이 커진다. 또, 산화주석층의 표면에 요철을 가지면, 산화주석층과 반도체층의 계면에서 광이 굴절되어 진행된다. 또한, 산화주석층의 표면에 요철을 가지면, 그 위에 형성시킨 반도체층의 이면 전극층과의 계면도 요철이 되기 때문에 광이 산란되기 쉬워진다.
헤이즈율이 커지면, 광이 투명 도전막 (의 산화주석층) 과 이면 전극층 사이의 반도체층을 왕복하는 길이 (광로 길이) 가 길어진다는 효과 (광 구속 효과) 가 얻어져 전류값이 커진다.
또한, 헤이즈율을 크게 하는 효과는, 상기 서술한 산화규소층 (13) 과 산화주석층 (도 1 및 도 2 에 있어서는, 제 1 산화주석층 (16) 및 제 2 산화주석층 (17) 을 말한다. 이하, 본 단락에 있어서 동일) 사이에, 기체 (11) 측으로부터 상기 서술한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 (14) 와 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (15) 을 이 순서로 형성하는 것에 의해서도 얻어진다.
산화주석층의 표면에 요철을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 요철은, 기체로부터 가장 먼 산화주석층의 입사광측과 반대측의 표면에 노출된 결정자에 의해 구성된다.
통상적으로 복수 적층된 산화주석층에 있어서는, 제 1 산화주석층의 결정자의 크기를 조정함으로써 기체로부터 가장 먼 산화주석층의 결정자의 크기를 조정할 수 있고, 이로써 요철을 상기 서술한 바람직한 범위로 할 수 있다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 에 있어서도, 제 1 산화주석층 (16) 이 표면에 요철을 갖고, 이로써 제 2 산화주석층 (17) 이 표면에 요철을 갖는 것으로 되어 있다.
제 1 산화주석층의 결정자의 크기를 크게 하기 위해서는, 예를 들어 불소 도프를 하지 않고, 불소의 농도를 작게 하는 방법을 들 수 있다.
기체 상에 형성된 투명 도전막의 두께 (도 1 및 도 2 에 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 에 있어서는, 제 1 산화주석층 (16) 및 제 2 산화주석층 (17) 의 두께의 합계) 는 600 ? 1200 ㎚ 인 것이 바람직하다. 상기 범위이면, 요철이 지나치게 깊어지지 않고, 광전 변환층 형성용의 실리콘에 의한 균일한 피복이 용이해져 전지 효율이 우수한 것으로 되기 쉽다. 이것은, p 층의 두께가 통상적으로 수십 ㎚ 정도이기 때문에 요철이 지나치게 깊어지면, 오목부에 구조 결함이 발생하거나 오목부에 대한 원료 확산이 불충분해지거나 하여 균일한 피복이 곤란해져, 전지 효율이 저하될 우려가 있기 때문이다.
본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판은 제조 방법이 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기체 상에 상압 CVD 법을 사용하여 적어도 산화규소층, 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 및 산화주석층을 이 순서로 형성시켜 태양 전지용 투명 도전성 기판을 얻는 방법을 바람직하게 들 수 있다.
다음으로, 태양 전지용 투명 도전성 기판의 제조 방법에 대해, 상압 CVD 법을 사용한 바람직한 실시형태의 일례에 기초하여 설명한다.
＜산화티탄층의 형성＞
기체 (11) 는, 반송되면서 가열 존에 있어서 고온 (예를 들어, 550 ℃) 으로 가열된다.
이어서, 가열된 기체 (11) 면에는 원하는 바에 따라 형성되는 산화티탄층 (12) 의 원료가 되는 기화된 테트라이소프로폭시티탄과 질소 가스가 분사되고, 테트라이소프로폭시티탄이 기체 (11) 상에서 열분해 반응을 하여 반송되고 있는 상태의 기체 (11) 의 표면에 산화티탄층 (12) 이 형성된다.
＜산화규소층의 형성＞
다음으로, 표면에 산화티탄층 (12) 이 형성된 기체 (11) 는 재차 고온 (예를 들어, 550 ℃) 으로 가열되고, 상기 산화티탄층 (12) 면에 산화규소층 (13) 의 원료가 되는 실란 가스와 산소 가스가 분사되어, 실란 가스와 산소 가스가 기체 (11) 의 산화티탄층 (12) 상에서 혼합되고 반응하여, 반송되고 있는 상태의 기체 (11) 의 산화티탄층 (12) 의 표면에 산화규소층 (13) 이 형성된다.
＜산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부의 형성＞
다음으로, 표면에 산화규소층 (13) 이 형성된 기체 (11) 는 재차 고온 (예를 들어, 540 ℃) 으로 가열되고, 상기 산화규소층 (13) 면에 불연속적인 볼록부 (14) 의 원료가 되는 4염화주석과 물이 분사되어, 4염화주석과 물이 기체 (11) 의 산화규소층 (13) 상에서 혼합되고 반응하여, 반송되고 있는 상태의 기체 (11) 의 산화규소층 (13) 의 표면에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 (14) 가 형성된다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 상기 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 60 배 이하로 한 조건에서 분사하는 것이 바람직하다.
특히, 태양 전지용 투명 도전성 기판의 C 광원 헤이즈율을 5 ? 40 ％ 의 범위로 조정하는 것이 용이해지는 이유에서, 상기 몰비를 30 배 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 2 ? 30 배로 하는 것이 더욱 바람직하며, 5 ? 20 배로 하는 것이 특히 바람직하다.
＜산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막의 형성＞
다음으로, 표면에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 (14) 가 형성된 기체 (11) 는 재차 고온 (예를 들어, 540 ℃) 으로 가열되고, 상기 불연속적인 볼록부 (14) 를 포함하는 면에 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 (15) 의 원료, 예를 들어 기화된 테트라이소프로폭시티탄과 질소 가스가 분사되고, 테트라이소프로폭시티탄이 열분해 반응을 하여, 반송되고 있는 상태의 기체 (11) 의 불연속적인 볼록부 (14) 및 산화규소층 (13) 의 표면에 결정성 박막 (산화티탄층) (15) 이 형성된다.
＜제 1 산화주석층의 형성＞
다음으로, 표면에 결정성 박막 (15) 이 형성된 기체 (11) 는 재차 고온 (예를 들어, 540 ℃) 으로 가열되고, 상기 결정성 박막 (15) 을 포함하는 면에 제 1 산화주석층 (16) 의 원료가 되는 4염화주석과 물이 분사되어, 4염화주석과 물이 기체 (11) 의 결정성 박막 (15) 상에서 혼합되고 반응하여, 반송되고 있는 상태의 기체 (11) 의 결정성 박막 (15) 의 표면에 불소가 도프되어 있지 않은 제 1 산화주석층 (16) 이 형성된다.
＜제 2 산화주석층의 형성＞
다음으로, 표면에 제 1 산화주석층 (16) 이 형성된 기체 (11) 는 재차 고온(예를 들어, 540 ℃) 으로 가열되고, 상기 제 1 산화주석층 (16) 면에 제 2 산화주석층 (17) 의 원료가 되는 4염화주석과 물과 불화수소가 분사되어, 4염화주석과 물과 불화수소가 기체 (11) 의 제 1 산화주석층 (16) 상에서 혼합되고 반응하여, 반송되고 있는 상태의 기체 (11) 의 제 1 산화주석층 (16) 의 표면에 불소가 도프되어 있는 제 2 산화주석층 (17) 이 형성된다.
그 후, 제 2 산화주석층 (17) 이 형성된 기체 (11) 는, 반송되면서 서랭 존을 통과하여 실온 부근까지 냉각되고, 태양 전지용 투명 도전성 기판이 되어 반출된다.
또한, 상기 서술한 방법은 태양 전지용 투명 도전성 기판의 기체 자체의 제조 라인과는 별개의 공정으로, 태양 전지용 투명 도전막의 형성을 실시하는 오프라인 CVD 법이다. 본 발명에 있어서는, 고품위의 태양 전지용 투명 도전성 기판을 얻는 점에서 오프라인 CVD 법을 사용하는 것이 바람직하지만, 기체 (예를 들어, 유리제 기체) 자체의 제조 라인에 이어서 태양 전지용 투명 도전막의 형성을 실시하는 온라인 CVD 법을 사용할 수도 있다.
본 발명의 태양 전지는, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판을 사용한 태양 전지이다.
본 발명의 태양 전지는, 아몰퍼스 실리콘계 및 미(微)결정 실리콘계 중 어느 광전 변환층의 태양 전지여도 된다.
또, 싱글 구조 및 탠덤 구조 중 어느 구조여도 된다. 그 중에서도, 탠덤 구조의 태양 전지가 바람직하다.
본 발명의 태양 전지의 바람직한 양태의 하나로서, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판과, 제 1 광전 변환층과, 제 2 광전 변환층과, 이면 전극층을 이 순서로 적층한 탠덤 구조의 태양 전지를 들 수 있다.
도 3 은, 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판을 사용한 탠덤 구조의 태양 전지의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 3 에 있어서는, 도면의 하측에 태양 전지의 입사광측이 위치하도록 도시되어 있다.
도 3 에 나타내는 태양 전지 (100) 는, 본 발명의 제 2 양태의 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 과, 제 1 광전 변환층 (22) 및 제 2 광전 변환층 (24) 으로 이루어지는 반도체층 (광전 변환층) (26) 과, 이면 전극층 (28) 을 구비한다. 이것은, 탠덤 구조의 박층 태양 전지의 통상적인 구성이다.
또한, 도 3 에 나타내는 태양 전지 (100) 는 본 발명의 제 2 양태의 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 대신에, 본 발명의 제 1 양태의 태양 전지용 투명 도전성 기판을 구비하고 있어도 된다.
태양 전지 (100) 에 있어서는, 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 측으로부터 광이 입사된다. 제 1 광전 변환층 (22) 및 제 2 광전 변환층 (24) 은, 각각 입사광측으로부터 순서대로 p 층, i 층 및 n 층이 적층된 pin 구조를 갖고 있다. 여기서, 입사광측에 있는 제 1 광전 변환층 (22) 은, 밴드 갭 (Eg) 이 큰 아몰퍼스 실리콘에 의해 p 층, i 층 및 n 층이 형성되어 있다. 한편, 입사광에 비해 보다 하류측에 위치하는 제 2 광전 변환층 (24) 은, 밴드 갭 (Eg) 이 작은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 미결정 실리콘 등의 결정성 실리콘에 의해 p 층, i 층 및 n 층이 형성되어 있다.
도 3 에 있어서는, 제 2 광전 변환층 (24) 은 1 층만으로 구성되어 있지만, 서로 밴드 갭 (Eg) 이 상이한 광전 변환층이 복수 적층됨으로써 구성되어 있어도 된다. 제 2 광전 변환층이, 광전 변환층이 복수 적층됨으로써 구성되어 있는 경우, 입사광측으로부터 하류를 향하여 밴드 갭 (Eg) 이 작아지도록 적층시킨다.
태양 전지 (100) 에 입사된 광은, 제 1 광전 변환층 (22) 및 제 2 광전 변환층 (24) 중 어느 것으로 흡수되어, 광전도 효과에 의해 기전력을 발생시킨다. 이와 같이 하여 발생된 기전력은, 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 의 투명 도전막인 제 2 산화주석층 (17) 과, 이면 전극층 (28) 을 전극으로 하여 외부로 취출된다. 태양 전지 (100) 는, 밴드 갭 (Eg) 이 서로 상이한 제 1 광전 변환층 (22) 및 제 2 광전 변환층 (24) 을 갖고 있기 때문에, 태양광 에너지를 스펙트럼의 광범위에 걸쳐 유효하게 이용할 수 있어 광전 변환 효율이 우수하다. 이 효과는, 밴드 갭 (Eg) 이 서로 상이한 광전 변환층을 입사광측으로부터 하류측을 향하여 Eg 가 작아지도록 적층하여 제 2 광전 변환층을 형성함으로써, 더욱 현저해진다.
본 발명의 태양 전지는, 다른 층을 구비할 수 있다. 예를 들어, 이면 전극층 (28) 과 제 2 광전 변환층 (24) 사이에 접촉 개선층을 구비할 수 있다. 접촉 개선층을 형성함으로써, 이면 전극층 (28) 과 제 2 광전 변환층 (24) 사이의 접촉성을 향상시킬 수 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같은 탠덤형의 태양 전지는, 종래의 싱글 타입의 아몰퍼스 실리콘계 태양 전지에 비해 광전 변환 효율이 우수하다. 본 발명에 있어서는 산화주석층에 있어서의 근적외광의 흡수량이 적고, 광전 변환 효율이 우수한 태양 전지용 투명 도전성 기판을 사용하기 때문에, 탠덤 구조의 태양 전지의 이점이 효과적으로 발휘된다.
도 3 에 나타내는 태양 전지는, 종래 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 태양 전지용 투명 도전성 기판 (10) 상에 플라즈마 CVD 법을 사용하여 제 1 광전 변환층 (22) 및 제 2 광전 변환층 (24) 을 순차적으로 형성시키고, 다시 스퍼터법을 사용하여 이면 전극층 (28) 을 형성하는 방법을 들 수 있다. 접촉 개선층을 형성시키는 경우에는 스퍼터법을 사용하는 것이 바람직하다.
실시예
＜태양 전지용 투명 도전성 기판의 제조＞
(실시예 1)
메시 벨트에 의해 기체를 반송하는 터널식 가열로에 복수의 가스 공급 장치를 장착한 타입의 오프라인식 CVD 장치를 사용하여, 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제조하였다. 구체적으로는, 이하에 나타내는 바와 같이 유리 기체 상에 산화티탄층, 산화규소층, 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부, 산화티탄으로 이루어지는 결정성 박막, 불소가 도프되어 있지 않은 제 1 산화주석층, 불소가 도프되어 있는 제 2 산화주석층 및 불소가 도프되어 있는 제 3 산화주석층의 순서로 형성시켜 태양 전지용 투명 도전성 기판을 얻었다.
먼저, 유리 기체를 반송하면서 가열 존에 있어서 550 ℃ 로 가열하였다. 또한, 유리 기체는 두께 3.9 ㎜, 사이즈 1400 ㎜ × 1100 ㎜ 의 소다라임 실리케이트 유리 기판을 사용하였다.
이어서, 가열된 기체에 가스 공급 장치에 의해 산화티탄층의 원료가 되는 기화된 테트라이소프로폭시티탄과 캐리어 가스로서의 질소 가스를 분사하여, 반송되고 있는 상태의 기체의 표면에 산화티탄층을 형성시켰다. 또한, 테트라티탄이소프로폭사이드는, 100 ℃ 정도로 보온된 버블러 탱크에 넣어 질소 가스에 의해 버블링하여 기화시켜, 스테인리스 배관에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다.
다음으로, 표면에 산화티탄층이 형성된 기체를 재차 550 ℃ 로 가열한 후, 가스 공급 장치에 의해 상기 산화티탄층면에 산화규소층의 원료가 되는 실란 가스와 산소 가스와 캐리어 가스로서의 질소 가스를 분사하여, 반송되고 있는 상태의 기체의 산화티탄층의 표면에 산화규소층을 형성시켰다.
다음으로, 표면에 산화규소층이 형성된 기체를 재차 540 ℃ 로 가열한 후, 가스 공급 장치에 의해 상기 산화규소층면에 제 1 산화주석층의 원료가 되는 4염화주석과 물과 캐리어 가스로서의 질소 가스를 분사하여, 반송되고 있는 상태의 기체의 산화규소층의 표면에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부를 형성시켰다. 또한, 4염화주석은 55 ℃ 정도로 보온된 버블러 탱크에 넣어 질소 가스에 의해 버블링하여 기화시켜, 스테인리스 배관에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다. 또, 물은 가열에 의해 비등시켜 얻은 수증기를 다른 스테인리스 배관에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다.
여기서, 4염화주석과 물의 혼합비는 몰비 (H2O/SnCl4) = 10 으로 하였다.
산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부의 형성 후, SEM 에 의해 막표면의 요철 형상을 관찰한 결과, 산화주석은 연속막이 아니라 볼록부 (섬 형상부) 를 형성하고 있는 것을 알 수 있었다. 도 4 에, 주사형 전자 현미경 (SEM JSM-820 형, 닛폰 전자사 제조) 을 사용하여 촬영한 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 형성 후의 막표면의 전자 현미경 사진을 나타낸다.
여기서, 기체를 바로 위에서 관찰한 SEM 이미지 (배율 35000 배) 의 4 μ㎡ 내에 있는 볼록부 중, 랜덤하게 10 개 선택한 볼록부의 바닥면 직경을 측정하고 SEM 이미지를 화상 처리하여 계산한 결과, 평균 바닥면 직경은 308 ㎚ 이고, 평균 밀도는 6.3 개/μ㎡ 이며, 산화규소층의 표면에 있어서의 평균 피복률은 47 ％ 였다.
다음으로, 표면에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부가 형성된 기체를 재차 550 ℃ 로 가열한 후, 가스 공급 장치에 의해 상기 볼록부의 면에 산화티탄으로 이루어지는 결정성 박막의 원료가 되는 기화된 테트라이소프로폭시티탄과 캐리어 가스로서의 질소 가스를 분사하여, 반송되고 있는 상태의 기체의 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 및 산화규소층의 표면에 결정성 박막 (산화티탄층) 을 형성시켰다. 또한, 테트라티탄이소프로폭사이드는 100 ℃ 정도로 보온된 버블러 탱크에 넣어 질소 가스에 의해 버블링하여 기화시켜, 스테인리스 배관에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다.
다음으로, 표면에 결정성 박막이 형성된 기체를 재차 540 ℃ 로 가열한 후, 가스 공급 장치에 의해 상기 결정성 박막을 포함하는 면에 제 1 산화주석층의 원료가 되는 4염화주석과 물과 캐리어 가스로서의 질소 가스를 분사하여, 반송되고 있는 상태의 기체의 결정성 박막의 표면에 불소가 도프되어 있지 않은 제 1 산화주석층을 형성시켰다. 또한, 4염화주석은 55 ℃ 정도로 보온된 버블러 탱크에 넣어 질소 가스에 의해 버블링하여 기화시켜, 스테인리스 배관에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다. 또, 물은 가열에 의해 비등시켜 얻은 수증기를 다른 스테인리스 배관에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다.
다음으로, 표면에 제 1 산화주석층이 형성된 기체를 재차 540 ℃ 로 가열한 후, 가스 공급 장치에 의해 상기 제 1 산화주석층면에 제 2 산화주석층의 원료가 되는 4염화주석과 물과 불화수소와 캐리어 가스로서의 질소 가스를 분사하여, 반송되고 있는 상태의 기체의 제 1 산화주석층의 표면에 불소가 도프되어 있는 제 2 산화주석층을 형성시켰다. 또한, 4염화주석 및 물은 제 1 산화주석층의 경우와 동일한 방법에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다. 또, 불화수소는 기화시킨 불화수소를 스테인리스 배관에 의해 가스 공급 장치로 수송하고, 4염화주석과 혼합된 상태에서 제 1 산화주석층 상에 공급하였다.
다음으로, 표면에 제 2 산화주석층이 형성된 기체를 재차 540 ℃ 로 가열한 후, 가스 공급 장치에 의해 상기 제 2 산화주석층면에 제 3 산화주석층의 원료가 되는 4염화주석과 물과 불화수소와 캐리어 가스로서의 질소 가스를 분사하여, 반송되고 있는 상태의 기체의 제 2 산화주석층의 표면에 불소가 도프되어 있는 제 3 산화주석층을 형성시켰다. 또한, 4염화주석, 물 및 불화수소는, 제 2 산화주석층의 경우와 동일한 방법에 의해 가스 공급 장치로 수송하였다.
얻어진 제 3 산화주석층은, 막표면에 미세한 요철 (텍스처) 을 균일하게 갖고 있었다.
여기서, 산화주석층의 형성에 관하여, 4염화주석과 물의 혼합비는 제 1 산화주석층, 제 2 산화주석층 및 제 3 산화주석층 중 어느 것에 있어서도 몰비로 H2O/SnCl4 = 80 으로 하였다. 또, 두께는 제 1 산화주석층, 제 2 산화주석층 및 제 3 산화주석층 모두 270 ㎚ 로 하여 합계로 810 ㎚ 로 하였다.
또, 제 2 산화주석층 및 제 3 산화주석층에 있어서의 불화수소의 첨가량은, 모두 몰비로 HF/SnCl4 = 0.4 로 하였다.
제 3 산화주석층이 형성된 기체는, 반송되면서 서랭 존을 통과하여 실온 부근까지 냉각되어 태양 전지용 투명 도전성 기판이 얻어졌다.
도 5 에, 주사형 전자 현미경 (SEM JSM-820 형, 닛폰 전자사 제조) 을 사용하여 촬영한 실시예 1 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진 (35000 배) 을 나타낸다.
(비교예 1)
산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부 및 산화티탄으로 이루어지는 결정성 박막을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건으로 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제조하였다.
도 6 에, 주사형 전자 현미경 (SEM JSM-820 형, 닛폰 전자사 제조) 을 사용하여 촬영한 비교예 1 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진 (35000 배) 을 나타낸다.
(비교예 2)
산화티탄으로 이루어지는 결정성 박막 대신에, 산화규소로 이루어지는 비결정성의 박막을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건으로 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제조하였다.
도 7 에, 주사형 전자 현미경 (SEM JSM-820 형, 닛폰 전자사 제조) 을 사용하여 촬영한 비교예 2 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진 (35000 배) 을 나타낸다.
또한, 산화규소로 이루어지는 비결정성의 박막은, 산화티탄층의 표면에 형성한 산화규소층과 동일한 조건으로 형성하였다.
＜물성 평가＞
상기에서 얻어진 태양 전지용 투명 도전막이 형성된 유리 기판에 대해, 이하와 같이 하여 물성을 평가하였다. 결과를 하기 제 1 표에 나타낸다.
(1) 평균 투과율
파장 400 ㎚ ? 1200 ㎚ 의 분광 투과율을 분광 광도계 (U3410 자기 분광 광도계, 히타치사 제조) 에 의해 적분구를 사용하여 측정하였다.
측정에 있어서는, 산란되면서 투과하는 성분 (헤이즈) 에 의한 외관의 투과율 저하를 보정하였다. 이 보정은, 공지된 방법 (요철이 있는 투명 도전막 표면과 석영 유리 기판을 맞대고, 이들 사이에 2요오드화메틸렌 (CH2I2) 을 끼워넣는 측정 방법 (Jpn.J.Appl.Phys, 27 (1988) 2053 혹은 AsahiGlassResRep.127 (1987) 13 등) 에 의해 실시하였다.
얻어진 분광 투과율 측정값을 기초로 단파장측 (400 ? 550 ㎚) 의 투과율의 평균값 (평균 투과율) 을 산출하였다.
또한, 흡수율은 투과율과 반사율을 100 ％ 에서 뺀 값 (100 － (투과율 ％ ＋ 반사율 ％)) 이지만, 본 실시예에 있어서는 반사율은 거의 일정하기 때문에 흡수율이 적은 효과를 투과율이 증가하는 것으로 표현한다.
(2) C 광원 헤이즈율
태양 전지용 투명 도전막이 형성된 유리 기판으로부터 잘라낸 측정용 샘플에 대해, C 광원 헤이즈율은 헤이즈미터 (HZ-1 형, 스가 시험기사 제조) 를 사용하여 측정하였다.
또한, 기판 전체면의 헤이즈율은 시각적으로 거의 균일하기 때문에 기판의 대표적인 장소를 선택하여 잘라내어, 이것을 측정용 샘플로 하였다.
Figure pct00001
표 1 에서 알 수 있듯이, 산화규소층과 산화주석층 (제 1 산화주석층) 사이에 아무것도 형성하지 않고 제조한 비교예 1 과 실시예 1 을 비교하면, 산화규소층과 산화주석층 (제 1 산화주석층) 사이에 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부와, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막을 형성한 실시예 1 의 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 400 ? 500 ㎚ 정도의 파장 영역의 투과율이 증가되어 있는 것을 알 수 있었다.
마찬가지로, 산화규소로 이루어지는 비결정성의 박막을 형성한 비교예 2 의 태양 전지용 투명 도전성 기판과 실시예 1 을 비교해도, 실시예 1 의 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 400 ? 500 ㎚ 정도의 파장 영역의 투과율이 증가되어 있는 것을 알 수 있었다.
또, 도 5 ? 도 7 에 나타내는 전자 현미경 사진으로부터 실시예 1, 비교예 1 및 2 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 어느 표면도 결정성의 다면체 형상을 갖는 결정립이 형성되어 있는 것을 알 수 있었다.
여기서, 결정립의 접촉 부분, 이른바 결정립계를 비교하면, 실시예 1 (도 5) 에서는 입계부를 작은 사이즈의 결정립이 메우는 구조가 되어 있는 것에 반해, 비교예 1 (도 6) 에서는 입계가 막두께 방향으로 깊게 절입된 계곡 형상의 구조 (도 6 중, 흰 ○ 으로 둘러싼 부분) 를 다수 확인할 수 있었으며, 비교예 2 (도 7) 에서는 입계부를 작은 사이즈의 결정립이 메우고 있는 부분도 있지만, 결정립이 서로 접촉하지 않고 구멍 (도 7 중, 흰 ○ 으로 둘러싼 부분) 이 형성되어 있는 것을 알 수 있었다.
그 때문에, 비교예 1 및 2 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판에서는, 그 위의 발전층의 피복 막두께가 불균일해지기 쉽고, 비특허문헌 (M.Python 외. Journal of non-crystalline solids 354 (2008) 2258-2262) 의 보고 내용을 고려하면, 전지 성능을 나타내는 Voc (개방단 전압) 및 FF (필 팩터) 의 저하를 초래하기 쉬운 것을 알 수 있다.
＜태양 전지용 투명 도전성 기판의 제조＞
(실시예 2 ? 4)
몰비 (H2O/SnCl4) 를 바꾸지 않고 4염화주석 및 물의 전체량을 바꿈으로써 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부의 평균 높이를 하기 표 2 에 나타내는 값으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건으로 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제조하였다.
도 8(a) ? (c) 의 각각에 주사형 전자 현미경 (SEM JSM-820 형, 닛폰 전자사 제조) 을 사용하여 촬영한 실시예 2 ? 4 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진 (35000 배) 을 나타낸다.
(비교예 3 ? 5)
비교예 3 ? 5 는, 산화티탄으로 이루어지는 결정성 박막을 형성하지 않은 것 이외에는, 각각 실시예 2 ? 4 와 동일한 조건으로 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제조하였다.
도 9(a) ? (c) 의 각각에 주사형 전자 현미경 (SEM JSM-820 형, 닛폰 전자사 제조) 을 사용하여 촬영한 비교예 3 ? 5 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판 표면의 전자 현미경 사진 (35000 배) 을 나타낸다.
＜물성 평가＞
실시예 2 ? 4 및 비교예 3 ? 5 에서 얻어진 태양 전지용 투명 도전막이 형성된 유리 기판에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 C 광원 헤이즈율을 측정하였다. 결과를 하기 표 2 에 나타낸다.
또, 도 10 에, 실시예 2 ? 4 및 비교예 3 ? 5 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판에 있어서의 불연속적인 볼록부의 평균 높이와 헤이즈율과의 관계 (헤이즈율의 조정) 를 나타낸다.
Figure pct00002
표 2 및 도 10 에서 알 수 있듯이, 실시예 2 ? 4 는 동일한 조건으로 불연속적인 볼록부를 형성하여, 결정성 박막을 형성하지 않고 제조한 비교예 3 ? 5 와 비교하면, C 광원 헤이즈율이 향상되기 쉬운, 즉 헤이즈 컨트롤이 용이하다는 것을 알 수 있었다.
또, 도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 동일한 정도의 C 광원 헤이즈율을 나타내는 태양 전지용 투명 도전성 기판이라도, 산화주석층의 결손 (도 8 및 도 9 중 흰 ○ 으로 둘러싼 부분) 의 수를 비교하면, 도 8(b) (실시예 3) 에서는 1 개만 확인할 수 있는 것에 반해, 도 9(b) (비교예 4) 에서는 5 개나 확인할 수 있었다. 그 때문에, 실시예 3 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판은, 비교예 4 에서 제조한 태양 전지용 투명 도전성 기판에 비해, 그 위의 발전층의 피복 막두께가 균일해지기 쉽고, 비특허문헌 (M.Python 외. Journal of non-crystalline solids 354 (2008) 2258-2262) 의 보고 내용을 고려하면, 전지 성능을 나타내는 Voc (개방단 전압) 및 FF (필팩터) 도 향상되는 것을 알 수 있다.
이들 결과로부터, 불연속적인 볼록부를 형성하고, 또한 결정성 박막을 형성함으로써 종래의 태양 전지용 투명 도전성 기판에서는 트레이드 오프 관계에 있던 C 광원 헤이즈율의 향상과 전지 성능의 향상을 양립시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의해, 종래의 태양 전지용 투명 도전성 기판과 동일한 정도의 높은 헤이즈율을 갖고, 또한 산화주석층에 있어서의 400 ㎚ 정도의 파장 영역의 광의 흡수량이 적은 태양 전지용 투명 도전성 기판이 얻어진다. 본 발명의 태양 전지용 투명 도전성 기판은 태양 전지용으로서 유용하다.
또한, 2009년 7월 30일에 출원된 일본 특허출원 2009－177702호, 및 2010년 7월 6일에 출원된 일본 특허출원 2010－154101호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 받아들이는 것이다.
10 : 태양 전지용 투명 도전성 기판
11 : 기체
12 : 산화티탄층
13 : 산화규소층
14 : 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부
15 : 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막
16 : 제 1 산화주석층
17 : 제 2 산화주석층
22 : 제 1 광전 변환층
24 : 제 2 광전 변환층
26 : 반도체층 (광전 변환층)
28 : 이면 전극층
100 : 태양 전지

Claims (12)

  1. 기체 상에, 상기 기체측으로부터 적어도 산화규소층 및 산화주석층을 이 순서로 갖는 태양 전지용 투명 도전성 기판으로서,
    상기 산화규소층과 상기 산화주석층 사이의 상기 산화규소층 상에, 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부와, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼록부 및 상기 결정성 박막이 모두 상기 산화주석층에 접하도록 형성되는, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼록부가 상기 결정성 박막에 의해 덮여 있는, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록부는 평균 바닥면 직경이 20 ? 1000 ㎚ 이고, 평균 밀도가 1 ? 100 개/μ㎡ 이며, 상기 산화규소층의 표면에 있어서의 평균 피복률이 3 ? 90 ％ 가 되는 볼록부인, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록부는 평균 높이가 10 ? 200 ㎚ 이고, 평균 바닥면 직경이 20 ? 1000 ㎚ 이며, 평균 밀도가 1 ? 100 개/μ㎡ 이고, 상기 산화규소층의 표면에 있어서의 평균 피복률이 3 ? 90 ％ 가 되는 볼록부인, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록부가, 4염화주석 및 물을 사용하고, 상기 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 60 배 이하로 한 상압 CVD 법에 의해 형성되는, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    C 광원 헤이즈율이 5 ? 40 ％ 인, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 볼록부가, 4염화주석 및 물을 사용하고, 상기 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 30 배 이하로 한 상압 CVD 법에 의해 형성되는, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정성 박막이 산화티탄층인, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 기체와 상기 산화규소층 사이에 산화티탄층을 갖는, 태양 전지용 투명 도전성 기판.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 투명 도전성 기판을 사용한 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  12. 기체면에 상압 CVD 법에 의해 적어도 산화규소층, 산화주석으로 이루어지는 불연속적인 볼록부, 산화주석을 실질적으로 함유하지 않는 산화물로 이루어지는 결정성 박막 및 산화주석층을 이 순서로 형성하여 태양 전지용 투명 도전성 기판을 제조하는 방법으로서, 상기 볼록부를, 4염화주석 및 물을 사용하고, 상기 4염화주석에 대한 상기 물의 양을 몰비 (H2O/SnCl4) 로 60 배 이하로 한 상압 CVD 법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 투명 도전성 기판의 제조 방법.
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