TWI397186B - 太陽電池及太陽電池之製造方法 - Google Patents

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Yusuke Mizuno
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Description

太陽電池及太陽電池之製造方法
本發明係關於一種太陽電池及太陽電池之製造方法。
近年來，就能量之有效利用之觀點而言，太陽電池正被越來越廣泛普遍地利用。作為該太陽電池，眾所周知有使用有單晶矽之矽太陽電池、使用有多晶矽層之多晶矽太陽電池、及使用有非晶矽之非晶矽太陽電池等矽系之太陽電池。
例如矽系之太陽電池包含：作為透明電極形成於玻璃基板上之表面電極；及光電轉換體，其於表面電極上積層有包含矽之半導體層(光電轉換層)及成為背面電極之Ag薄膜。半導體層包含被稱作pin接面之層結構，該pin接面係將受到光時便會產生電子與電洞之矽膜(i型)藉由p型及n型之矽膜夾持。
且說，眾所周知的是於上述太陽電池之構成中，為了提高光能之轉換效率而採用表面電極於與半導體層之界面具有凹凸結構之紋理結構。
根據該構成，藉由謀求表面電極與半導體層之界面上之光反射率之降低，可獲得延長入射至表面電極之太陽光之光程的稜鏡效應與光之封閉效應，從而可使光電流提高。
作為採用有紋理結構之太陽電池，眾所周知有例如以下所示般之構成。
例如，如日本專利特開2000-340815號公報所揭示般，藉由錫浴、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)形成包含SnO2 之表面電極(透明導電膜)，利用步驟中之熱而於表面電極之表面形成凹凸之方法為眾所周知。
此情形時，例如，如日本專利特開2006-5021號公報所揭示般，以使用有游離磨石之濕式研磨，對藉由CVD法所形成之表面電極進行適當地研磨從而形成凹凸之方法亦為眾所周知。
此外，例如，如國際公開2005/27229號所揭示般，於基板與表面電極(導電層)之間形成有包含SnO2 等之半球形之島狀層之構成為眾所周知。
然而，於上述日本專利特開2000-340815號公報及日本專利特開2006-5021號公報所揭示之構成中，表面電極本身形成凹凸形狀，因此必需較厚地(例如0.8μm~1μm左右)形成表面電極之膜厚。若較厚地形成表面電極之膜厚，則表面電極之透光率會降低，朝向半導體層之光入射量會變少。其結果，存在半導體層中之太陽光之吸收量降低，故太陽電池之轉換效率降低之問題。
又，於國際公開2005/27229號中揭示有於高折射率層及低折射率層之上形成有島狀層之構成，且用以形成高折射率層及低折射率層之步驟為必需。其結果，存在難以削減製造成本之問題。
又，作為先前之紋理結構，眾所周知有例如日本專利特開2004-31648號公報及日本專利特開2003-179241號公報所揭示之結構。
又，作為形成先前之紋理結構之方法，眾所周知有例如日本專利特開2008-53273號公報及日本專利特開2008-218191號公報所揭示之方法。
於日本專利特開2008-218191號公報中揭示有如下方法：準備具有分散且附著地形成有包含二氧化矽之微粒子之凹凸面的模具，將具有該凹凸面之模具壓製於基板上，從而將模具之凹凸面之形狀直接轉印於基板上，藉此使基板表面變形，從而於基板上形成紋理結構。
本發明係鑒於上述情況而完成者，其目的在於提供使第1電極層中之透光率提高、並具有紋理結構之太陽電池之製造方法及太陽電池。
為了解決上述問題，本發明之第1態樣之太陽電池包含：光電轉換體，其依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層；以及紋理層，其配置於上述基板與上述第1電極層之間，包含於可見光區域中透明之材料，且於與上述第1電極層接觸之面具有連續之凹凸形狀。
根據該構成，於基板與第1電極層之間形成與第1電極層不同之紋理層，藉此，形成於紋理層上之第1電極層係仿照紋理層之形狀而具有凹凸形狀。
藉此，可提供延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等優異之紋理結構的太陽電池。
因此，無需如先前般為了於第1電極層之表面形成凹凸形狀而較厚地形成第1電極層之膜厚。
即，可較薄地形成第1電極層之膜厚，因此可使第1電極層中之透光率提高，從而可使朝向光電轉換層之太陽光之入射量增加。
因此，使光電轉換層中之太陽光之吸收量增加，從而可使太陽電池之轉換效率提高。
又，在與基板平行之方向上連續地於基板上形成凹凸形狀，藉此可防止於形成於紋理層上之第1電極層形成平坦面。
藉此，可於基板之整個面上獲得延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等，因此可使太陽電池之轉換效率提高。
進而，藉由較薄地形成第1電極層之膜厚，可削減第1電極層之使用量，從而可降低太陽電池之製造成本，亦可使製造效率提高。
又，因於基板上直接形成有紋理層，故無需形成如國際公開2005/27229號所揭示般之高折射率層及低折射率層，而可獲得能降低太陽電池之製造成本之效果。又，藉由將整紋理層之凹凸形狀(凹凸部、凸部、凹部)調整為所需，可獲得較佳之折射率，因此可使紋理層作為折射率調整層而發揮作用。
又，於本發明之第1態樣之太陽電池中，並未使基板表面變形而形成紋理層，換言之，並未形成基板與紋理層成一體化之紋理層。於本發明之太陽電池中，係藉由配置於基板上之透明之材料而構成紋理層，因此可藉由適當地選擇將成為紋理層之材料配置於基板上之方法、紋理層之材料之種類等，而適當地選擇紋理層之結構以獲得所需之轉換效率。
又，於本發明之第1態樣之太陽電池中，當將上述基板、上述紋理層、及上述第1電極層之可見光區域中之折射率依序定義為n0 、n1 、n2 之情形，較好的是n0 <n1 <n2 成立。
根據該構成，因可抑制基板與紋理層之間、及紋理層與第1電極層之間之界面上之入射光的反射，故可獲得雖為較先前更薄之膜厚但亦呈現較高之光封閉效應的第1電極層之紋理，從而可製作更高之轉換效率之太陽電池。
又，於本發明之第1態樣之太陽電池之上述紋理層中，較好的是於上述紋理層中彼此鄰接之頂部之間隔為0.1μm以上且10μm以下，上述第1電極層之膜厚為0.2μm以上且0.5μm以下。
若將頂部之間隔及高度均設定為小於0.1μm之值，則無法於形成於紋理層上之第1電極層上形成所需之紋理結構，且無法預料到稜鏡效應或光之封閉效應，故不佳。
又，若使第1電極層之膜厚小於0.2μm，則有無法確保導電性之虞，故不佳。
另一方面，若形成為頂部之間隔寬於10μm、頂部之高度高於0.5μm、第1電極層之膜厚厚於0.5μm，則有第1電極層及紋理層之膜厚變厚而使透光率降低之虞，故不佳。
對此，根據本發明之構成，可於第1電極層上形成所需之紋理結構，從而可確保第1電極層之導電性，並使第1電極層及紋理層中之透光率提高。
又，本發明之第2態樣之太陽電池之製造方法，該太陽電池係包含依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層之光電轉換體，其製造方法包含如下步驟：於形成上述第1電極層之前，使用於可見光區域中透明之材料，於上述基板上形成紋理層，該紋理層形成連續之凹凸形狀，形成上述紋理層之步驟包含如下步驟：於上述基板上塗佈上述透明之材料；以及對於上述基板上所塗佈之上述透明之材料抵壓具有圖案之模具，藉此使上述圖案轉印於上述透明之材料而形成凹凸形狀。
根據該方法，於基板上形成紋理層之後，於紋理層上形成第1電極層，藉此，第1電極層仿照紋理層之形狀而形成凹凸。
藉此，可製造延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等優異之紋理結構之太陽電池。
尤其，對塗佈於基板上之透明材料(液體材料)，藉由奈米壓模法轉印紋理層之圖案，藉此可在與基板平行之方向上連續且容易地於基板上形成紋理層。
因此，無需如先前般為了於第1電極層之表面形成凹凸形狀而較厚地形成第1電極層之膜厚。
即，因可較薄地形成第1電極層之膜厚，故可使第1電極層中之透光率提高，從而可使朝向光電轉換層之太陽光之入射量增加。
因此，使光電轉換層中之太陽光之吸收量增加，從而可使太陽電池之轉換效率提高。
又，於基板上形成在與基板平行之方向上連續之凹凸形狀，可防止於形成於紋理層上之第1電極層上形成平坦面。
藉此，因可於基板之整個面上獲得延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等，故可使太陽電池之轉換效率提高。
進而，藉由較薄地形成第1電極層之膜厚，可削減第1電極層之使用量，因此可降低太陽電池之製造成本，亦可使製造效率提高。
又，因於基板上直接形成紋理層，故無需形成如國際公開2005/27229號所揭示般之高折射率層及低折射率層，而可獲得能降低太陽電池之製造成本之效果。又，藉由將紋理層之凹凸形狀(凹凸部)調整為所需，可獲得較佳之折射率，因此可使紋理層作為折射率調整層而發揮作用。
又，於本發明之第2態樣之太陽電池之製造方法中，並未使基板表面變形而形成紋理層，換言之，並未形成基板與紋理層成一體化之紋理層。於本發明之太陽電池之製造方法中，於基板上塗佈透明之材料，並對塗佈於基板上之透明之材料抵壓具有圖案之模具，藉此使該圖案轉印於透明之材料而形成凹凸形狀。因此，可藉由適當地選擇形成於模具上之圖案形狀(例如隨機圖案)、紋理層之材料之種類等，而適當地選擇紋理層之結構以獲得所需之轉換效率。
又，本發明之第3態樣之太陽電池之製造方法，該太陽電池係包含依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層之光電轉換體，其製造方法包含如下步驟：於形成上述第1電極層之前，使用於可見光區域中透明之材料，於上述基板上形成紋理層，該紋理層形成連續之凹凸形狀，形成上述紋理層之步驟係使用噴墨裝置於上述基板上塗佈上述透明之材料，並形成連續之凹凸形狀。
根據該方法，於基板上形成紋理層之後，於紋理層上形成第1電極層，藉此，第1電極層仿照紋理層之形狀而形成凹凸。
藉此，可製造延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等優異之紋理結構之太陽電池。
尤其，藉由噴墨裝置塗佈透明材料(液體材料)之液滴，藉此可在與基板平行之方向上連續且容易地於基板上形成紋理層。
又，於先形成於基板上之液滴之上進而塗佈液滴，藉此可沿基板面之鉛垂方向連續地配置液滴。
又，因於基板上直接形成紋理層，故無需形成如國際公開2005/27229號所揭示般之高折射率層及低折射率層，而可獲得能降低太陽電池之製造成本之效果。又，藉由將紋理層之凹凸形狀(凹凸部)調整為所需，可獲得較佳之折射率，因此可使紋理層作為折射率調整層而發揮作用。
又，於本發明之第3態樣之太陽電池之製造方法中，並未使基板表面變形而形成紋理層，換言之，並未形成基板與紋理層成一體化之紋理層。於本發明之太陽電池之製造方法中，係使用噴墨裝置塗佈透明之材料，並形成連續之凹凸形狀。因此，可藉由適當地選擇包含透明之材料之液滴之吐出量、該液滴配置於基板上之位置、及紋理層之材料之種類等，而適當地選擇紋理層之結構以獲得所需之轉換效率。
又，本發明之第4態樣之太陽電池之製造方法，該太陽電池係包含依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層之光電轉換體，其製造方法包含如下步驟：於形成上述第1電極層之前，使用於可見光區域中透明之材料，於上述基板上形成紋理層，該紋理層形成連續之凹凸形狀，形成上述紋理層之步驟係使用噴霧而於上述基板上塗佈上述透明之材料，並形成具有凹凸形狀之上述紋理層。
根據該方法，於基板上形成紋理層之後，於紋理層上形成第1電極層，藉此，第1電極層仿照紋理層之形狀而形成凹凸。
藉此，可製造延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等優異之紋理結構之太陽電池。
尤其，藉由使用噴霧塗佈透明材料(液體材料)之液滴，可在與基板平行之方向上連續且容易地於基板上形成紋理層。
又，因於基板上直接形成紋理層，故無需形成如國際公開2005/27229號所揭示般之高折射率層及低折射率層，而可獲得能降低太陽電池之製造成本之效果。又，藉由將紋理層之凹凸形狀(凹凸部)調整為所需，可獲得良好之折射率，因此可使紋理層作為折射率調整層而發揮作用。
又，於本發明之第4態樣之太陽電池之製造方法中，並未使基板表面變形而形成紋理層，換言之，並未形成基板與紋理層成一體化之紋理層。於本發明之太陽電池之製造方法中，係使用噴霧而噴霧出透明之材料，並形成具有凹凸形狀之紋理層。因此，可藉由適當地選擇所噴霧之液滴之直徑、液體噴霧頭(spray)與基板間之距離、及紋理層之材料之種類等，而適當地選擇紋理層之結構以獲得所需之轉換效率。
根據本發明，於基板與第1電極層之間形成與第1電極層不同之紋理層，藉此，於形成於紋理層上之第1電極層仿照紋理層之形狀而形成凹凸形狀。
藉此，可提供延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等優異之紋理結構之太陽電池。
因此，無需如先前般為了於第1電極層之表面形成紋理而較厚地形成第1電極層之膜厚。
即，因可較薄地形成第1電極層之膜厚，故可使第1電極層中之透光率提高，從而可使朝向光電轉換層之太陽光之入射量增加。
因此，使光電轉換層中之太陽光之吸收量增加，從而可使太陽電池之轉換效率提高。
又，在與基板平行之方向上連續地於基板上形成凹凸形狀，藉此可防止於形成於紋理層上之第1電極層上形成平坦面。
藉此，可於基板之整個面上獲得延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等，故可使太陽電池之轉換效率提高。
進而，藉由較薄地形成第1電極層之膜厚，可削減第1電極層之使用量，因此可降低太陽電池之製造成本，亦可使製造效率提高。
(第1實施形態)
其次，根據圖式說明本發明之太陽電池及太陽電池之製造方法之第1實施形態。
此外，於以下說明所用之各圖式中，為了使各構件成為可識別之大小，而適當變更各構件之比例尺。
(太陽電池)
圖1係表示非晶矽型之太陽電池之剖面圖。
如圖1所示，太陽電池10係所謂之單一型之太陽電池，其具有如下構成，即於透明之絕緣性之基板11之一方之面11a(第1面，以下稱作背面11a)上形成有光電轉換體12。又，於背面11a與光電轉換體12之間配置有下述紋理層17。
基板11係例如由玻璃或透明樹脂等、太陽光之透射性優異且具有耐久性之絕緣材料所形成。
於該太陽電池10中，太陽光係自與形成有光電轉換體12之背面11a相反之側，即基板11之他方之面11b(第2面，以下稱作表面11b)側入射。
光電轉換體12具有於表面電極13與背面電極15之間夾持有半導體層14之構成，且配置於基板11之背面11a之除外周以外之全域。
表面電極13構成為包含具有透光性之金屬氧化物，且薄片電阻為10Ω/□以下。具體而言，較好的是以膜厚0.2μm以上且0.5μm以下程度形成比電阻為200μΩcm~500μΩcm之材料。若使表面電極13之膜厚形成為薄於0.2μm，則有無法確保表面電極13之導電性之虞，故不佳。另一方面，若使表面電極13之膜厚形成為厚於0.5μm，則有表面電極13中之透光性降低之虞，故不佳。
對此，使表面電極13之膜厚形成為0.2μm以上且0.5μm以下，藉此可確保表面電極13之導電性，且可使表面電極13中之透光性提高。作為該種材料，於第1實施形態之表面電極13中例如適合使用SnO2 。
此外，除SnO2 外，亦可使用例如ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)或ZnO等所謂之TCO(transparent conductive oxide，透明導電氧化物)。
於表面電極13上設置有半導體層14。
該半導體層14例如具有pin接面構造，該pin接面構造係於p型非晶矽膜(未圖示)與n型非晶矽膜(未圖示)之間夾持有i型非晶矽膜(未圖示)。於半導體層14中，自表面電極13側起依序積層有p型非晶矽膜、i型非晶矽膜、及n型非晶矽膜。
當太陽光入射至該半導體層14，太陽光中所含之能量粒子與i型非晶矽膜碰撞時，藉由光伏效應產生電子與電洞。而且，電子朝向n型非晶矽膜移動，電洞朝向p型非晶矽膜移動。藉由表面電極13與背面電極15分別將該等電子與電洞取出，藉此可將光能轉換成電能(光電轉換)。
背面電極15係配置於與表面電極13相反之半導體層14之面上。背面電極15係包含Ag、Cu等導電性之金屬膜，例如較好地使用低溫煅燒型奈米金屬(Ag)而形成。
背面電極15亦具有作為反射層之功能，即用於使透過半導體層14之太陽光反射，並再次供給至半導體層14。
又，於背面電極15與半導體層14之間設置有包含TCO等之透明電極16。該透明電極16係用於使背面電極15與半導體層14之間之阻隔性、反射率等提高之電極。
此處，於基板11與表面電極13之間形成有紋理層17。紋理層17於與表面電極13接觸之側具有在與基板平行之方向上連續地形成之凹凸形狀。
該紋理層17係於基板11之背面11a上之整個面上錐狀之凸部18多個相連地形成之層，於鄰接之凸部18之間形成有由鄰接之凸部18之斜面包圍之剖面觀察呈V字狀的凹部19。因此，紋理層17中不存在與基板11之背面11a平行之平坦面。
此外，紋理層17中之凸部18之間隔P(間距)例如以0.1μm以上且10μm以下程度而形成，自基板11之背面11a至凸部18之頂部為止之高度h例如以0.1μm以上且0.5μm以下程度而形成。
又，較好的是，於紋理層17中，自背面11a向凸部延伸之面與背面11a之間之角度例如為55°。
若將凸部18之間隔及凸部18之高度h設定為小於0.1μm之值，則有無法於形成於紋理層17上之表面電極13上形成所需之紋理結構，從而無法預料到稜鏡效應或光之封閉效應之虞，故不佳。
另一方面，若使凸部18之間隔P形成為寬於10μm、凸部18之頂部之高度h形成為高於0.5μm，則有紋理層17中之透光率降低之虞，故不佳。
對此，將凸部18之間隔P及高度h設定於上述範圍內，藉此可維持透光率，並且可於表面電極13形成所需之紋理結構。
又，作為紋理層17之構成材料，較好的是於可見光區域中具有透光性之透明材料，具體而言，較好的是於波長400nm~1100nm之範圍內具有70%以上之透光率之材料。
又，若將基板11、紋理層17、及表面電極13之可見光區域中之折射率依序定義為n0 、n1 、n2 ，並將半導體層14之折射率定義為n3 ，則較好的是n0 <n1 <n2 成立。
根據該構成，可抑制基板11與紋理層17之間、及紋理層17與表面電極13之間之界面上之入射光之反射，故可獲得即使為較先前更薄之膜厚亦呈現較高之光封閉效應之表面電極13之紋理，從而可製作更高之轉換效率之太陽電池10。
此情形時，若基板11中例如使用玻璃或透明樹脂等，則n0 ≒1.4~1.5，若表面電極13中例如使用SnO2 、ITO、ZnO、TiO2 等，則n2 ≒1.9~2.5，又，若半導體層14中例如使用Si，則n3 ≒4，因此，較好的是將紋理層17之折射率設定為n1 ≒1.5~2.5左右。
作為該種材料，較好的是例如使用SiO2 (下述之倍半矽氧烷(Silsesquioxanes)等)、UV(Ultraviolet Rays，紫外線)硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等膏狀之材料。
此外，若基板11、紋理層17、及表面電極13之3層之折射率n0 、n1 、n2 不全相等，則可為n0 ≦n1 <n2 ，亦可為n0 <n1 ≦n2 。
而且，上述光電轉換體12之各層(表面電極13、半導體層14、透明電極16、及背面電極15)係仿照紋理層17之表面形狀而形成，藉此，與凹部18及凸部19之形狀相同之凹凸形狀係連續相連地形成。藉此，構成具有紋理結構之太陽電池10。
於該種太陽電池10中，入射至基板11之表面11b之太陽光於紋理層17與表面電極13之界面處折射之後，透過表面電極13而入射至半導體層14。
入射至半導體層14之太陽光中，大部分係於表面電極13與半導體層14之界面處折射而被導入至半導體層14中。
導入至半導體層14之太陽光係於半導體層14內被吸收並進行上述光電轉換。
另一方面，入射至半導體層14之光之一部分係於表面電極13與半導體層14之界面處反射。
此時，第1實施形態之太陽電池10採用紋理結構，藉此，於表面電極13與半導體層14之界面處反射之太陽光透過表面電極13內而再次入射至該表面電極13與半導體層14之界面。
而且，再次入射至半導體層14之光進而被分為導入至半導體層14之太陽光、及於表面電極13與半導體層14之界面處反射之太陽光。
如此，未導入至半導體層14內便反射之太陽光係於表面電極13與半導體層14之間反覆進行反射、入射，從而逐漸被導入至半導體層14內。
藉此，可獲得延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應，且可使朝向半導體層14之光的入射量增加。
(太陽電池之製造方法)
其次，根據圖2A~圖2D說明上述太陽電池之製造方法。
圖2A~圖2D係表示太陽電池之製造方法之步驟圖。
首先，如圖2A所示，於基板11之背面11a上形成紋理層17(參照圖1)(紋理層形成步驟)。
首先，藉由旋塗法等於基板11之背面11a上之整個面上塗佈成為紋理層17之構成材料之透明材料17a(液體材料)。
作為紋理層17之構成材料，例如使用含矽之新聚合物材料。於第1實施形態中，係採用如(化1)所示之倍半矽氧烷(Silsesquioxanes)。
其次，如圖2B所示，以形成有透明材料17a之背面11a朝向上方之方式將基板11反轉。其後，於塗佈於基板11之背面11a上之透明材料17a(參照圖2A)上形成凹凸。
於第1實施形態中，係使用奈米壓模法於透明材料17a上形成凹凸。所謂奈米壓模法，係指製作藉由電子束曝光技術及電鑄技術等所形成之稱作鑄模100(模具)的負片(圖案)，以負片與透明材料17a接觸之方式對成膜材料壓印(抵壓)鑄模100，藉此將鑄模100之圖案轉印於成膜材料而製造出複數之複製品之方法。藉由使用奈米壓模法，可對紋理層17實施微加工。鑄模100係於其表面具有與上述紋理層17(參照圖1)相同之尺寸之凹凸圖案。
具體而言，作為鑄模100之形成方法，係採用如下方法：針對附有以隨機之間隔形成有於特定之範圍內分布大小之凹凸形狀的SnO2 膜之玻璃基板，使用電鑄法並以膜厚300μm於上述SnO2 膜面上電鍍Ni，轉印表面之凹凸形狀，並將其剝離，藉此獲得負片100。
藉由將該鑄模100壓印於透明材料17a上而將鑄模100之凹凸圖案轉印於透明材料17a，從而於透明材料17a上形成凹凸。藉由使用該方法，可將鑄模上預先形成之紋理層17之圖案(隨機圖案)轉印於形成於背面11a上之透明材料17a。
其後，使透明材料17a硬化而形成紋理層17。
由此，藉由奈米壓模法將鑄模100之凹凸圖案轉印於透明材料17a，藉此可於基板11上連續地、且容易地形成紋理層17。
其次，如圖2C所示，藉由濺鍍法、CVD法、電弧電漿法等於紋理層17上形成表面電極13。
而且，表面電極13之成膜材料之粒子係仿照紋理層17之表面形狀而積層。
藉此，形成有表面電極13，該表面電極13形成有與紋理層17之表面形狀為相同形狀之凹凸。
而且，如圖2D所示，當藉由CVD法等於表面電極13上形成半導體層14之後，藉由CVD法等於半導體層14上積層透明電極16及背面電極15。
根據以上所述，可製造具有上述紋理結構之太陽電池10(參照圖1)。
如此，上述第1實施形態之太陽電池具有如下構成，即於基板11與表面電極13之間形成有包含透明材料之紋理層17。
又，根據上述太陽電池之製造方法，於基板11與表面電極13之間形成與表面電極13不同之紋理層17之後，於紋理層17上形成表面電極13，藉此可將仿照紋理層17之表面形狀(凹凸形狀)之形狀設置於表面電極13之表面。
藉此，可製造延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等優異之紋理結構之太陽電池10。
因此，無需如先前般為了於表面電極之表面形成凹凸形狀而較厚地形成表面電極之膜厚。
即，可較薄地形成表面電極13之膜厚，故可使表面電極13中之透光率提高，從而可使至半導體層14之太陽光之入射量增加。
因此，使半導體層14中之太陽光之吸收量增加，從而可使太陽電池10之轉換效率提高。
又，藉由於基板11上連續地形成凹凸，可防止於形成於紋理層17上之表面電極13上形成平坦面。
藉此，可於基板11之整個面上獲得延長太陽光之光程之稜鏡效應與光之封閉效應等，因此可使太陽電池之轉換效率提高。
進而，藉由較薄地形成表面電極13之膜厚，可削減表面電極13之使用量，故可降低太陽電池10之製造成本，亦可使製造效率提高。
又，使用奈米壓模法於基板11上直接形成有紋理層17，因此無需形成如國際公開2005/27229號所揭示般之高折射率層及低折射率層，而可獲得能降低太陽電池之製造成本之效果。又，藉由調整奈米壓模法之轉印條件，可調整包含紋理層17之凸部18及凹部19之凹凸形狀，從而可獲得較佳之折射率，因此可使紋理層作為折射率調整層而發揮作用。
又，於第1實施形態之太陽電池中，可形成包含倍半矽氧烷之紋理層17(包含SiO2 之紋理層)。
又，於第1實施形態之太陽電池之製造方法中，於基板上塗佈透明之材料，對塗佈於基板上之透明之材料抵壓具有圖案之模具，藉此使該圖案轉印於透明之材料而形成凹凸形狀。
因此，可藉由適當地選擇形成於模具上之圖案形狀(例如隨機圖案)、紋理層之材料之種類等，而適當地選擇紋理層之結構以獲得所需之轉換效率。
再者，藉由使用以電子束曝光技術等製作之具有規則或週期性之圖案之模具，亦可形成規則之圖案之紋理。
又，於上述實施形態中，對非晶矽型之太陽電池進行了說明，但亦可採用為微晶矽型等之太陽電池。
又，於上述實施形態中，對單一型之太陽電池進行了說明，但亦可採用為於一對電極間夾持有非晶矽與微晶矽之串聯型之太陽電池。
於串聯型之太陽電池中，分別於第1半導體層(例如非晶矽)吸收短波長光，於第2半導體層(例如微晶矽)吸收長波長光，藉此可實現轉換效率之提高。
又，於各半導體層之間設置中間電極，藉此，通過第1半導體層而到達第2半導體層之光之一部分係於中間電極反射並再次入射至第1半導體層，因此光電轉換體之感光度特性提高，從而有助於轉換效率之提高。
(實驗例)
其次，參照圖3A~圖3D具體地說明第1實施形態之實驗例。
圖3A係用於說明第1實施形態中之紋理層之放大俯視圖，表示藉由AFM(Atomic Force Microscopy，原子力顯微鏡)觀察紋理層17之結果。圖3B係與圖3A相對應之圖，表示剖面之分布。圖3C及圖3D係用於說明第1實施形態中之紋理層之放大立體圖，圖3C表示藉由AFM觀察之結果，圖3D表示紋理層17之SEM(Scanning Electron Microscopy，掃描電子顯微鏡)圖像。
圖3A之符號B-B'所示之剖面中之膜厚係具有圖3B之符號B-B'所示之分布。
又，於圖3A及圖3B中，橫軸表示相對於基板11橫方向之距離。又，縱軸表示用於表示形成於紋理層17上之凹凸形狀之深度。
於圖3A及圖3B中，L(B與B'之間之水平距離)=1.86μm，RMS(Root-Mean-Square，均方根)(均方根粗糙度)=26.77nm，Ra(算術平均粗糙度，凸部之平均中心線粗糙度)=19.46nm，Rmax(曲線內最大高度，自凸部之基準面算起之最大距離)=109.44nm，Rz(平均高度)=55.56nm。
(第2實施形態)
其次，根據圖式，說明本發明之太陽電池及太陽電池之製造方法之第2實施形態。
於第2實施形態中，對與上述第1實施形態不同之構成或方法進行說明，對與第1實施形態相同之構件附上相同之符號，並省略或簡化其說明。
第2實施形態與第1實施形態係關於紋理層17之形成方法而不同。具體而言，於第2實施形態中，係使用噴墨裝置形成紋理層17。
(噴墨裝置)
首先，參照圖4A及圖4B，說明噴墨裝置之構成。
圖4A係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟中所使用之噴墨裝置的剖面圖。圖4B係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟中所使用之噴墨裝置的俯視圖。
如圖4A及圖4B所示，本實施形態之噴墨裝置21包含自進氣口(未圖示)導入外氣之框體22。於框體22之內部設置有本體23，於該本體23之上部設置有支持台24。而且，於支持台24上例如載置有基板11。於支持台24之上方，以與支持台24對向之方式設置有噴墨頭26。
如圖4B所示，噴墨頭26具有與基板11之寬度大致相同之長度，且具有用於將透明材料17a吐出至基板11上之複數之噴嘴。又，噴墨頭26構成為一面將透明材料17a吐出至基板11上，一面沿箭頭P1或箭頭P2方向直線狀地移動。
於第2實施形態中，將箭頭P1方向作為第1方向，將箭頭P2方向作為第2方向。於框體22內設置有包含管狀之構件之第1排氣部81。第1排氣部81構成為經由排氣管30而連接於真空裝置(未圖示)，並經由設置於第1排氣部81之上端部之第1排氣口91而將框體22內之環境氣體排出至外部。
於第1排氣部81上設置有第1開閉閥111。第1開閉閥111對應於噴墨頭26之移動方向而控制其開閉動作。
於框體22內設置有包含管狀之構件之第2排氣部82。第2排氣部82構成為具有與第1排氣部81相同之構成，經由排氣管30而連接於未圖示之真空裝置，並經由設置於第2排氣部82之上端部之第2排氣口92而將框體22內之環境氣體排出至外部。
於第2排氣部82上設置有第2開閉閥112。第2開閉閥112對應於噴墨頭26之移動方向而控制開閉。
其次，說明使用圖4A及圖4B所示之噴墨裝置形成紋理層17之方法(以下為噴墨法)。
圖5A~圖5C係表示第2實施形態中之紋理層形成步驟之步驟圖，係表示形成紋理層之步驟之圖。
首先如圖5A所示，將透明材料之液滴較薄地塗佈於基板11之背面11a上之凸部18(參照圖1)之形成預定區域，並使之硬化。包含透明材料之液滴117a具有大致半球狀(具有曲率之形狀)。
於塗佈透明材料之情形時，噴墨頭26一面將透明材料吐出至基板11上，一面沿箭頭P1或箭頭P2方向直線狀地移動，藉此，將透明材料塗佈於基板11之背面11a上。又，藉由控制噴墨頭26之位置、與噴墨頭26吐出透明材料之時序，從而對特定位置吐出液滴117a。因此，將複數之液滴117a之間距決定為所需。又，於塗佈液滴117a之後，藉由乾燥處理、硬化處理使液滴117a硬化。
繼而，如圖5B及圖5C所示，於凸部18之形成預定區域中，複數次重複進行透明材料之塗佈、硬化，從而形成堆積有複數之透明材料之積層體。
此時，較基板11a上第1次(最初)形成之透明材料之吐出量，第2次形成之透明材料之吐出量減少。進而，以使第3次形成之透明材料之吐出量較第2次形成之透明材料之吐出量更少之方式吐出透明材料。由此，以吐出量逐漸減少之方式積層透明材料，藉此，形成為透明材料之積層體隨著朝向頂端而逐漸變細。
藉此，於基板11之背面11a上可連續地形成周面彎曲之紋理層17。
此外，藉由使經硬化之透明材料熔融而使透明材料之積層體熔融，從而亦可形成具有平滑之曲線之凹凸之紋理層。
於該種第2實施形態中，係根據用於驅動噴墨裝置之吐出資料而吐出液滴，因此可形成具有凹凸形狀規則地排列之規則圖案的紋理層17。
又，係使用噴墨裝置於基板11上直接形成紋理層17，因此無需形成如國際公開2005/27229號所揭示般之高折射率層及低折射率層，而可獲得能降低太陽電池之製造成本之效果。又，藉由調整噴墨裝置中之液滴吐出條件，可調整包含紋理層17之凸部及凹部之凹凸形狀，從而可獲得較佳之折射率，因此可使紋理層作為折射率調整層而發揮作用。
若隨機控制噴墨頭26與基板之相對位置，則可形成具有隨機圖案之紋理層17。
又，於第2實施形態之太陽電池之製造方法中，係使用噴墨裝置塗佈透明之材料，而形成連續之凹凸形狀。因此，可藉由適當地選擇包含透明之材料之液滴之吐出量、該液滴配置於基板上之位置、及紋理層之材料之種類等，而適當地選擇紋理層之結構以獲得所需之轉換效率。
(第2實施形態之變形例)
其次，說明為了形成紋理層17所使用之噴墨法之變形例。
圖6A~圖6C係表示噴墨法之變形例之圖，係用於說明使用有噴墨法之紋理層形成步驟之俯視圖。
於第2實施形態之變形例中，對上述第2實施形態中之相同構件附上相同符號，並省略或簡化其說明。
首先，如圖6A所示，作為第1步驟，係於基板11之背面11b上，以相隔間距Q之方式吐出包含透明材料之複數之液滴217a(第1液滴)。其後，藉由乾燥處理、硬化處理使液滴217a硬化。此處，間距Q之大小為以彼此鄰接之液滴間之距離、與液滴之直徑相同之方式所設定的值。
其次，如圖6B所示，作為第2步驟，係對相隔間距Q之液滴217a之間吐出液滴217a(第2液滴)，並藉由乾燥處理、硬化處理而使液滴217a硬化。換言之，於形成有作為第1液滴之液滴217a之後，將作為第2液滴之液滴217a吐出至所露出之基板11上。
進而，如圖6C所示，作為第3步驟，係對基板11之背面11b上所形成之複數之液滴217a之間，且以重疊於複數之液滴217a之方式吐出液滴217b(第3液滴)，並藉由乾燥處理、硬化處理使液滴217b硬化。
於如此之圖6A~圖6C所示之步驟中，將液滴217a、217b之吐出量設定成固定。因此，即使於不形成如圖5A~圖5C所示之積層體之情形時，亦可於基板11之背面11b上形成具有連續之凹凸形狀之紋理層17。
又，因於第1步驟、第2步驟、及第3步驟之各個步驟中進行乾燥處理、硬化處理，故可防止彼此鄰接之未硬化之液滴彼此結合。因此，可防止由複數之液滴彼此結合而引起之紋理層17之均化(藉由液滴塗佈所形成之層之表面發生平坦化)。
如上所述，敍述了第2實施形態及變形例，而使用有上述噴墨法之製造條件可適當地設定。
例如，亦可適當地控制吐出至基板11之背面11a上之液滴之形狀、或背面11a與液滴之接觸角。此情形時，使用特定之洗滌液洗滌基板11之背面11a，或對背面11a實施撥液處理，或實施親液處理，藉此獲得所需之液滴之形狀或所需之接觸角。
又，於圖6B中，係以透明材料配置於基板11之整個露出面之方式吐出液滴，但亦能以露出基板11之方式吐出液滴。
(第3實施形態)
其次，根據圖式說明本發明之太陽電池及太陽電池之製造方法之第3實施形態。
於第3實施形態中，說明與上述第1及第2實施形態不同之構成或方法，對與第1及第2實施形態相同之構件附上相同之符號，並省略或簡化其說明。
第3實施形態與上述第1及第2實施形態係關於紋理層17之形成方法而不同。具體而言，於第3實施形態中，係使用噴霧法形成紋理層17。以下，將使用噴霧形成紋理層17之方法稱作噴霧法。
首先，參照圖7A及圖7B說明噴霧法。
圖7A係用於說明使用有噴霧法之紋理層形成步驟之側視圖。圖7B係用於說明使用有噴霧法之紋理層形成步驟之俯視圖。
如圖7A所示，於第3實施形態之噴霧法中使用有液體噴霧頭40，該液體噴霧頭40係用於使液體與氣體混合而將透明材料(透明之液體材料)噴霧於基板11上。作為該種液體噴霧頭40，例如可舉出二流體噴嘴(Atomax公司製造)。
於液體噴霧頭40上連接有材料供給管41與氣體供給管42。又，液體噴霧頭40具有噴霧材料之噴嘴43。紋理層17之構成材料即原材料係通過材料供給管41供給至液體噴霧頭40。為了噴霧紋理層17之構成材料而使用之氣體，係通過氣體供給管42供給至液體噴霧頭40。紋理層17之構成材料及氣體係於液體噴霧頭40內混合後，通過噴嘴43而朝向基板11之背面11a噴霧(符號44)。
藉由材料供給管41所供給之透明材料包含紋理層17之構成材料與溶劑。作為紋理層17之構成材料，可使用上述倍半矽氧烷，此外，亦可使用公知之透明材料。於本實施形態中，係使用HSQ(Hydrogen Silsesquioxane，三氧化矽烷：商品名FOX-16道康寧製造)。又，作為溶劑，係使用低沸點之溶劑。
又，作為藉由氣體供給管42所供給之氣體，係使用空氣或氮氣。
又，於液體噴霧頭40上，可控制自噴嘴43所噴霧之微細液滴之粒徑。因此，液體噴霧頭40受到調整，以獲得用於形成紋理層17為最佳之液滴直徑。
又，於第3實施形態中，將液體噴霧頭40與基板11間之距離設定為30mm~50mm，將液體噴霧頭40與基板11之背面11a對向配置。又，作為進行噴霧法之溫度之氣體環境，於第3實施形態中係設定為室溫。
又，於圖7A中，維持液體噴霧頭40與基板11間之距離，一面於基板11之平行方向上使液體噴霧頭40與基板11相對地移動(符號P3)，一面自液體噴霧頭40噴霧出透明材料。藉此，於使液體噴霧頭40與基板11特定地相隔之狀態下，將透明材料44噴霧於基板11之背面11a上。
藉此，於基板11之背面11a上形成有具有大致半球狀之形狀(具有曲率之形狀)之複數之微細液滴45。又，複數之微細液滴45係以具有隨機圖案之方式塗佈於基板11上。
再者，於圖7A中，複數之微細液滴45彼此鄰接而基板11之背面11a未露出，但實際上，係以背面11a部分露出之方式將複數之微細液滴45噴霧於背面11a上。
如上所述地噴霧透明材料44，於基板11之背面11a上形成微細液滴45之後，使微細液滴45乾燥並硬化。作為乾燥方法及硬化方法，係對應於透明材料之種類(UV硬化性樹脂、熱硬化性樹脂)而採用對透明材料照射紫外線之方法或加熱透明材料之方法。
於第3實施形態中，於圖7B所示之X軸方向及Y軸方向上使液體噴霧頭40與基板11相對地移動。可固定液體噴霧頭40而使基板11移動，亦可固定基板11而使液體噴霧頭40移動。
於圖7B中，符號47表示基板11(背面11a)上之噴霧有自液體噴霧頭40吐出之透明材料44之噴霧區域。又，符號X1~X5及符號Y1~Y4表示噴霧區域47於基板11上移動之路徑。
於圖7B所示之例中，首先，噴霧區域47對應於掃描方向X1而於基板11之背面11a上移動，其後，噴霧區域47對應於掃描方向Y1而於基板11之背面11a上移動。
繼而，噴霧區域47對應於與掃描方向X1之相反之方向即掃描方向X2而於基板11之背面11a上移動，其後，噴霧區域47對應於掃描方向Y2而於基板11上移動。以下與上述相同，依序沿掃描方向X3、Y3、X4、Y4、及X5而移動。藉此，噴霧區域47掃描基板11之背面11a之整個面，並對基板11之背面11a之整個面噴霧透明材料。
又，於噴霧透明材料之後進行乾燥處理及硬化處理。
藉由使用如上述般之噴霧法，可於背面11a上形成具有在與背面11a平行之方向上連續之凹凸形狀的紋理層17。
又，因使用噴霧法於基板11上直接形成紋理層17，故無需形成如國際公開2005/27229號所揭示般之高折射率層及低折射率層，而可獲得能降低太陽電池之製造成本之效果。又，藉由調整噴霧法中之液滴噴霧條件，可調整包含紋理層17之凸部及凹部之凹凸形狀，從而可獲得較佳之折射率，因此可使紋理層作為折射率調整層而發揮作用。
於第3實施形態之太陽電池之製造方法中，係使用噴霧法噴霧透明之材料，並形成具有凹凸形狀之紋理層。因此，可藉由適當地選擇噴霧之液滴之直徑、液體噴霧頭與基板間之距離、及紋理層之材料之種類等，而適當地選擇紋理層之結構以獲得所需之轉換效率。
(第3實施形態之第1變形例)
其次，說明為了形成紋理層17而使用之噴霧法之第1變形例。
圖7C係表示噴霧法之第1變形例之圖，係用於說明使用有噴霧法之紋理層形成步驟之俯視圖。
於第3實施形態之第1變形例中，對上述第3實施形態中之相同構件附上相同符號，並省略或簡化其說明。
於上述圖7B之噴霧方法中，對應於掃描方向X1~X5、Y1~Y4，掃描液體噴霧頭40之噴霧區域47，藉此將透明材料噴霧於基板11之背面11a上。
對此，於圖7C中，使用線狀地配置有複數之液體噴霧頭40之線狀噴霧頭48，將透明材料噴霧於基板11之背面11a上。
具體而言，一面於與圖7C所示之X軸方向一致之方向P4上使線狀噴霧頭48與基板11相對地移動，一面如圖7A所示噴霧透明材料。可固定線狀噴霧頭48而使基板11移動，亦可固定基板11而使線狀噴霧頭48移動。
根據使用該種線狀噴霧頭48之方法，無需使液體噴霧頭40之噴霧區域47於X軸方向及Y軸方向上移動複數次，因此可防止由噴霧區域47部分重疊而引起之塗佈圖案之斑之產生，從而可形成無斑之紋理層17。
(第3實施形態之第2變形例)
其次，說明為了形成紋理層17而使用之噴霧法之第2變形例。
圖7D係表示噴霧法之第2變形例之圖，係用於說明使用有噴霧法之紋理層形成步驟之側視圖。
於第3實施形態之第2變形例中，對與上述第3實施形態中之相同構件附上相同符號，並省略或簡化其說明。
於上述圖7A之噴霧方法中，使用液體噴霧頭40將紋理層17之構成材料與溶劑噴霧於基板11上。
對此，於圖7D中，係使用使用有靜電噴霧之電噴塗沈積法(ESD(electrospray deposition)法)，將紋理層17之構成材料與溶劑噴霧於基板11上。
如圖7D所示，於ESD法中，靜電噴霧頭50與對向電極51經由高壓直流電源52而電性連接。又，於對向電極51上載置有基板11。
又，藉由高壓直流電源52所供給之靜電噴霧頭50與對向電極51之間的電壓例如為6kV~8kV，電流例如為10μA~20μA。
又，自靜電噴霧頭50所擠出之透明材料17a之量例如為5μL/min。
又，噴嘴53與基板11之間之距離為30mm~50mm。
又，作為透明材料17a之材料，係使用上述第3實施形態中所述之材料。
於該構成中，填充於靜電噴霧頭50內之透明材料17a帶有正電荷。而且，將靜電噴霧頭50內之透明材料17a朝向基板11擠出，藉此，透明材料17a自靜電噴霧頭50之噴嘴53露出。藉由供給至靜電噴霧頭50與對向電極51之間之電壓所產生的靜電之作用，透明材料17a細小地分散，並朝向基板11噴霧。又，於靜電噴霧頭50與基板11之間，飛行中之透明材料54之粒子藉由靜電作用而進一步細小地分散，並塗佈於基板11之背面11a上。
又，作為使基板11與靜電噴霧頭50相對地移動之方法，可舉出如圖7B所示般掃描靜電噴霧頭50之方法，或如圖7C所示般使用配置成線狀之靜電噴霧頭50之方法。
於使用該種靜電噴霧頭50之ESD法中，可藉由高壓直流電源52所供給之高壓電力而使透明材料17a帶電，藉由靜電之作用使包含透明材料17a之微細液滴產生，並塗佈於基板11上。
因此，藉由使用ESD法，可於背面11a上形成具有在與背面11a平行之方向上連續之凹凸形狀的紋理層17。
如上所述，敍述了第3實施形態(包含第1變形例及第2變形例)，而使用有上述噴霧法及ESD法之紋理層17之形成條件可適當地設定。
例如，可於使用用以調整基板之溫度之調溫台，管理配置於調溫台上之基板之溫度之狀態下，藉由噴霧法噴霧出透明材料，而形成紋理層17。此情形時，可將噴霧於基板上之透明材料所包含之溶劑之蒸發速度、或噴霧於基板上之透明材料之直徑等控制為所需。
又，亦可藉由以成為特定之距離之方式設定噴嘴與基板間之距離，而調整自噴嘴所噴霧之透明材料之塗佈範圍、或透明材料之滯空時間。此情形時，藉由使噴嘴接近基板而使透明材料之滯空時間縮短，從而乾燥時間縮短，可於透明材料之黏性較低之狀態下將透明材料噴霧於基板上。或者藉由使噴嘴遠離基板而使透明材料之滯空時間延長，從而乾燥時間延長，使溶劑自透明材料某程度地蒸發，從而可於提高透明材料之黏性之狀態下將透明材料噴霧於基板上。
又，亦可適當地控制噴霧於基板11之背面11a上之液滴之形狀、或背面11a與液滴之接觸角。此情形時，使用特定之洗滌液洗滌基板11之背面11a，或對背面11a實施撥液處理，或實施親液處理，藉此獲得所需之液滴之形狀或所需之接觸角。
又，於藉由材料供給管41而供給之透明材料中，可適當地選擇溶劑之種類，亦可將溶劑之含有量設定為所需。
又，進行噴霧法之環境氣體之溫度係考慮透明材料(包含紋理層17之構成材料及溶劑)之乾燥速度等而適當地設定。
又，亦可將噴霧步驟分為複數次。此情形時，藉由第1次之噴霧於背面11a上形成紋理層17之第1層。藉由第2次之噴霧於背面11a上及紋理層17之第1層上形成紋理層17之第2層。亦可藉由複數次地重複該種噴霧作業而獲得包含複數層之紋理層17。
(實驗例)
其次，參照圖8A、圖8B、圖9、及圖10，具體地說明第3實施形態之實驗例。
圖8A係表示使用本發明之噴霧法而形成之紋理層之SEM圖像。
圖8B係表示紋理層之比較例之SEM圖像。
圖8A所示之紋理層係使用圖7D所示之ESD法而獲得。基板11與噴嘴53之間之距離設定為50mm，高壓直流電源52所供給之施加電壓設定為6.5kV。又，液滴直徑為3μm。
另一方面，圖8B所示之紋理層係使用普通之二流體噴嘴而獲得。基板11與噴嘴間之距離設定為50mm。又，液滴直徑為10μm。
又，於圖8A及圖8B中，作為透明材料，係使用HSQ(Hydrogen Silsesquioxane：商品名FOX-16道康寧製造)。又，基板溫度、環境氣體之溫度、噴嘴之溫度均設定為室溫(24°)。又，相對濕度設定為45%RH。
於圖8A所示之本發明中，微細液滴係隨機地分布。藉此，於基板上形成具有凹凸形狀、且具有隨機圖案之紋理層。
另一方面，於圖8B所示之比較例中，鄰接之液滴彼此結合而產生已均化之膜。
根據圖8A及圖8B明確可知，即使透明材料之條件及基板與噴嘴間之距離之條件相同，於液滴直徑設定為10μm之圖8B之情形時產生均化，而於液滴直徑設定為3μm之圖8A之情形時則不產生均化。
再者，圖8A係表示使用ESD法之情形，但即使為使用圖7A所示之噴霧法將液滴直徑設定為3μm而形成紋理層之情形，因液滴直徑亦具有分布，故可獲得與圖8A相同地具有微細液滴隨機分布之凹凸形狀之紋理層。
圖9係拍攝使用本發明之噴霧法而形成之紋理層之俯視圖，係表示紋理層之膜厚之分布之圖。
於圖9中，關於符號R所示之剖面，其表示測定膜厚之結果。此處，圖9中之橫軸所示之「20μm」係表示符號R所示之部分之基板11及紋理層之厚度。又，可知基板11與紋理層相加之膜厚係分布於20μm~22μm之範圍內，即，紋理層之膜厚為2.0μm以下。
圖10係表示藉由本發明之噴霧法所獲得之紋理層之表面粗糙度之圖。圖10表示於厚度為14μm之基板11上形成有紋理層之例。根據圖10明確可知，紋理層之膜厚為2.0μm以下。
又，Ra(凸部之平均中心線粗糙度)為0.23μm，Ry為1.88μm，Rz(平均高度)為1.57μm，Sm為8.12μm，S為1.29μm。即，可獲得紋理層之頂部之間隔為10μm以下之結果。因此，可知於紋理層中彼此鄰接之頂部之間隔為0.1μm以上且10μm以下。
再者，本發明之技術範圍並不限定於上述實施形態，可包含於不脫離本發明之要旨之範圍內對上述實施形態添加各種變更之構成。
即，上述實施形態中所舉出之構成等僅為一例，可適當地進行變更。
如以上所詳述，本發明係對具有可使透光率提高之紋理結構之太陽電池之製造方法及太陽電池有用。
11．．．基板
12．．．光電轉換體
13．．．表面電極(第1電極層)
14．．．半導體層(光電轉換層)
15．．．背面電極(第2電極層)
17．．．紋理層
17a．．．透明材料
圖1係表示本發明之第1實施形態中之非晶矽型之太陽電池的剖面圖。
圖2A係表示本發明之第1實施形態中之非晶矽型之太陽電池之製造方法的步驟圖，係說明形成紋理層之方法的圖。
圖2B係表示本發明之第1實施形態中之非晶矽型之太陽電池之製造方法的步驟圖，係說明形成紋理層之方法的圖。
圖2C係表示本發明之第1實施形態中之非晶矽型之太陽電池之製造方法的步驟圖。
圖2D係表示本發明之第1實施形態中之非晶矽型之太陽電池之製造方法的步驟圖。
圖3A係用於說明本發明之第1實施形態中之紋理層的放大圖，係表示由實驗所獲得之紋理層的圖。
圖3B係用於說明本發明之第1實施形態中之紋理層的圖，係表示由實驗所獲得之與圖3A相對應之分布的圖。
圖3C係用於說明本發明之第1實施形態中之紋理層的立體圖，係表示由實驗所獲得之紋理層的圖。
圖3D係用於說明本發明之第1實施形態中之紋理層的立體圖，係表示由實驗所獲得之紋理層的圖。
圖4A係表示於本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟中所使用之裝置的剖面圖。
圖4B係表示於本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟中所使用之裝置的俯視圖。
圖5A係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟的步驟圖，係表示形成紋理層之步驟的圖。
圖5B係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟的步驟圖，係表示形成紋理層之步驟的圖。
圖5C係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟的步驟圖，係表示形成紋理層之步驟的圖。
圖6A係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟之變形例的步驟圖，係表示形成紋理層之步驟的圖。
圖6B係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟之變形例的步驟圖，係表示形成紋理層之步驟的圖。
圖6C係表示本發明之第2實施形態中之紋理層形成步驟之變形例的步驟圖，係表示形成紋理層之步驟的圖。
圖7A係用於說明本發明之第3實施形態中之紋理層形成步驟的側視圖，係用於說明形成紋理層之方法的側視圖。
圖7B係用於說明本發明之第3實施形態中之紋理層形成步驟的俯視圖，係用於說明形成紋理層之方法的俯視圖。
圖7C係用於說明本發明之第3實施形態中之紋理層形成步驟之第1變形例的俯視圖，係用於說明形成紋理層之方法的圖。
圖7D係用於說明本發明之第3實施形態中之紋理層形成步驟之第2變形例的側視圖，係用於說明形成紋理層之方法的圖。
圖8A係用於說明本發明之第3實施形態中之紋理層的圖。
圖8B係用於說明紋理層之比較例的圖。
圖9係用於說明本發明之第3實施形態中之紋理層的圖。
圖10係用於說明本發明之第3實施形態中之紋理層的圖。
10．．．太陽電池
11．．．基板
11a．．．背面
11b．．．表面
12．．．光電轉換體
13．．．表面電極(第1電極層)
14．．．半導體層(光電轉換層)
15．．．背面電極(第2電極層)
16．．．透明電極
17．．．紋理層
18．．．凸部
19．．．凹部
h．．．高度
P．．．間隔

Claims (11)

  1. 一種太陽電池，其特徵在包含：光電轉換體，其依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層；以及紋理層，其配置於上述基板與上述第1電極層之間，包含於可見光區域中透明之材料，且於與上述第1電極層接觸之面具有連續之凹凸形狀；且當將上述基板、上述紋理層、及上述第1電極層之可見光區域中之折射率依序定義為n0 、n1 、n2 之情形，n0 <n1 <n2 成立。
  2. 如請求項1之太陽電池，其中於上述紋理層中彼此鄰接之頂部之間隔為0.1 μm以上且10 μm以下，上述第1電極層之膜厚為0.2 μm以上且0.5 μm以下。
  3. 如請求項1或2之太陽電池，其中上述凹凸形狀於與上述第1電極層接觸之面規則地排列。
  4. 如請求項1或2之太陽電池，其中上述凹凸形狀於與上述第1電極層接觸之面以具有隨機圖案之方式排列。
  5. 一種太陽電池之製造方法，其特徵在於：該太陽電池係包含依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層之光電轉換體，該太陽電池之製造方法係包含如下步驟：於形成上述 第1電極層之前，使用於可見光區域中透明之材料而於上述基板上形成紋理層，該紋理層具有連續之凹凸形狀，形成上述紋理層之步驟包含如下步驟：於上述基板上塗佈上述透明之材料；對於上述基板上所塗佈之上述透明之材料抵壓具有稱作鑄模之圖案之模具，藉此使上述圖案轉印於上述透明之材料而形成凹凸形狀；及使形成有上述凹凸形狀之上述透明材料硬化。
  6. 如請求項5之太陽電池之製造方法，其中使用藉由電鑄法所形成之與上述紋理層同等尺寸之凹凸圖案作為上述鑄模。
  7. 一種太陽電池之製造方法，其特徵在於：該太陽電池係包含依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層之光電轉換體，該太陽電池之製造方法係包含如下步驟：於形成上述第1電極層之前，使用於可見光區域中透明之材料而於上述基板上形成紋理層，該紋理層具有連續之凹凸形狀，形成上述紋理層之步驟係使用噴墨法，於上述基板上塗佈上述透明之材料，使其硬化，藉此形成連續之凹凸形狀。
  8. 如請求項7之太陽電池之製造方法，其中重複複數次塗佈上述透明之材料、使其硬化之步驟， 而於上述基板上形成堆積有複數之透明材料之積層體。
  9. 如請求項8之太陽電池之製造方法，其中於重複複數次上述透明之材料之塗佈時，使後塗佈之上述透明之材料之量較先塗佈之上述透明之材料之量少。
  10. 一種太陽電池之製造方法，其特徵在於：該太陽電池係包含依序於基板上重疊設置有第1電極層、光電轉換層、及第2電極層之光電轉換體，該太陽電池之製造方法係包含如下步驟：於形成上述第1電極層之前，使用於可見光區域中透明之材料而於上述基板上形成紋理層，該紋理層具有連續之凹凸形狀，形成上述紋理層之步驟係使用噴霧法，於上述基板上噴霧上述透明之材料，於上述基板上形成液滴，使上述液滴乾燥、硬化，藉此形成具有凹凸形狀之上述紋理層。
  11. 如請求項10之太陽電池之製造方法，其中上述液滴之液滴直徑為3 μm。
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