WO2016052631A1 - 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

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WO2016052631A1
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sample holding
sample
contact portion
contact
solar cell
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末崎　恭
良太 三島
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株式会社カネカ
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a sample holding device using the Bernoulli effect. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of a solar cell. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of a solar cell module.
  • Known sample holding devices include a type that is physically sandwiched by a magic hand, a magnetic chuck that uses magnetic force, a vacuum pad that uses vacuum, and a Bernoulli chuck that uses the Bernoulli effect.
  • the Bernoulli chuck is suitable for holding and lifting a thin and smooth sample such as a sheet or a substrate.
  • the Bernoulli chuck theoretically can hold the sample in a non-contact manner, and therefore has no adverse effects such as the adhesion of an oil film to the surface of the sample, the adhesion of dirt, and unevenness changes. Therefore, the sample held by the Bernoulli chuck is less damaged by the holding, and is preferably used in the case where a sputtering process or a plating process is included in the subsequent process.
  • the Bernoulli chuck has a disadvantage that the suction force is inferior to that of a vacuum pad or the like, and in particular the holding force in the surface direction is weak.
  • the Bernoulli chuck has a sample holding surface facing the sample to be held, and a negative pressure is generated by flowing a gas between the sample holding surface and the sample, and the sample is held by the difference from the atmospheric pressure. Adsorb to the side.
  • the Bernoulli chuck requires an air flow between the sample holding surface and the sample, and there must be a space for air to pass between the sample holding surface and the sample. I can't push it.
  • Patent Document 1 proposes a Bernoulli chuck in which a positioning member is provided on the peripheral surface of the sample holding surface.
  • a positioning member is provided on the peripheral surface of the sample holding surface.
  • the positioning member 301 disclosed in Patent Document 1 has a triangular cross section as shown in FIG. 15 and has an inclined surface.
  • the positioning member 301 disclosed in Patent Document 1 has a sharp tip 303.
  • the Bernoulli chuck 300 disclosed in Patent Document 1 holds and rotates the sample 305 and does not lift the sample 305. Therefore, the sample holding surface 302 is upward, and the positioning member 301 is also provided upward.
  • the solar cell incorporates a photoelectric conversion unit made of a semiconductor junction or the like.
  • a semiconductor substrate such as a solar cell or a glass substrate
  • a Bernoulli chuck is used.
  • the semiconductor substrate or the like is attracted and held by the Bernoulli chuck and the semiconductor substrate or the like is lifted and transported.
  • the Bernoulli chuck can adsorb and hold the semiconductor substrate in a non-contact state. Therefore, the surface of the semiconductor substrate should not cause scratches, oil films, dirt, or uneven changes.
  • the Bernoulli chuck was prototyped at the prototype factory of the present applicant, the semiconductor substrate was lifted and replaced with the next process device from one device, and the solar cells were mass-produced as prototypes. occured. Scratches are not noticed visually at the work-in-process stage of solar cells. However, the scratches described above can be visually confirmed when the final product is obtained.
  • the shape of the Bernoulli chuck 200 prototyped by the present inventors is approximately as shown in FIG.
  • the sample is held as shown in FIG. 13 in order to prevent the movement of the sample in the surface direction when the semiconductor substrate (specifically, the crystalline silicon substrate) 10 is held by the Bernoulli chuck.
  • a positioning member 202 is disposed around the surface 201.
  • the shape of the positioning member 202 was referred to the structure of Patent Document 1. That is, the Bernoulli chuck 300 disclosed in Patent Document 1 does not lift the sample and has a different use, but was used when designing the prototype positioning member 202.
  • the cross-sectional shape of the effective portion M of the positioning member 202 is a pentagon as shown in the enlarged view of FIG.
  • the positioning member 202 is a three-dimensional member, and the effective portion M protruding downward from the sample holding surface 201 includes an inward surface A, an outward surface B, and a top-and-bottom surface C as shown in FIGS. And surrounded by a side surface D.
  • the inward surface A is a surface facing inward (sample holding surface 201 side).
  • the outward surface B is a surface constituting the back surface side of the inward surface A, and is a surface facing the outside (opposite side with respect to the sample holding surface 201).
  • the top-facing surface C is a surface that connects the inward surface A and the outward surface B and extends parallel to the sample holding surface 201.
  • the side surface D is a surface that connects the inward surface A, the outward surface B, and the top-and-bottom surface C, and is a surface that spreads in a direction perpendicular to the sample holding surface 201.
  • the inward surface A described above is configured by an inclined contact surface Aa with which the edge of the semiconductor substrate 10 contacts, and a space forming wall surface Ab that connects the side of the sample holding surface 201 and the contact surface Aa.
  • the space forming wall surface Ab is perpendicular to the sample holding surface 201 and is a flat surface different from the contact surface Aa. Therefore, more accurately, the effective portion M of the positioning member 202 is surrounded by the contact surface Aa, the space forming wall surface Ab, the outward surface B, the top-and-bottom surface C, and the side surface D.
  • a portion where two adjacent surfaces contact each other has a ridgeline shape.
  • the following six types of ridge lines exist.
  • Ridge line Aa-C where contact surface Aa and top-to-bottom surface C contact
  • Ridge line BC where outward surface B and vertical surface C meet
  • Two rows of ridge lines AD where the inward surface A and the side surface D contact each other
  • Two rows of ridge lines BD where the outward surface B and the side surface D contact each other
  • Two rows of ridge lines CD where the vertical surface C and the side surface D contact each other
  • the space forming wall surface Ab is a flat surface different from the contact surface Aa
  • the two rows of ridge lines AD where the inward surface A and the side surface D contact are bent. Therefore, precisely, the ridge line AD is divided into a ridge line Ab-D where the space-forming wall surface Ab and the side surface D are in contact, and a ridge line Aa
  • the prototype positioning member 202 has the following three corners. (7) Two corners Aa-CD by the contact surface Aa, the top-facing surface C, and the side surface D (8) Two corners BCD by the outward surface B, the top and bottom surface C, and the side surface D (9) Two corners Aa-Ab-D by the contact surface Aa, the space forming wall surface Ab, and the side surface D
  • the ridge line Aa-C between the contact surface Aa and the top-and-bottom surface C is angular.
  • the end portion (ridge line Aa-C) on the side far from the sample holding surface 201 of the contact portion (contact surface Aa) is angular.
  • the ridgeline BC where the outward surface B and the top-and-bottom surface C contact each other is also angular.
  • the end portion (ridge line BC) of the outward surface B far from the sample holding surface 201 is also angular.
  • the end portion (ridge line BC) on the front end side of the outward surface B is also angular.
  • the two rows of ridgelines AD where the inward surface A and the side surfaces D contact each other are also angular.
  • the corner portion (ridge line AD) formed by the inward surface A and the side surface D is also angular.
  • the two rows of ridgelines BD where the outward surface B and the side surface D contact each other are angular.
  • the corner portion (ridge line BD) constituted by the outward surface B and the side surface D is also angular.
  • the ridge line CD where the top-facing surface C and the side surface D meet is also angular.
  • the corner portion (ridge line CD) constituted by the top-facing surface C and the side surface D is also angular.
  • the corners Aa-CD by the contact surface Aa, the top-facing surface C, and the side surface D are angular.
  • the corner portion (corner portion Aa-CD) formed by the contact surface Aa, the top-facing surface C, and the side surface D is also angular.
  • the corner BCD formed by the outward surface B, the top-and-bottom surface C, and the side surface D is also angular.
  • the corner portion (corner portion BCD) formed by the outward surface B, the top-and-bottom surface C, and the side surface D is also angular.
  • the corners Aa-Ab-D formed by the contact surface Aa, the space forming wall surface Ab, and the side surface D are also angular.
  • the intersection (corner portion Aa-Ab-D) between the ridge line Aa-Ab and the side surface D is also angular.
  • the positioning member 202 prototyped by the present inventors has a three-dimensional shape surrounded by different planes, but it cannot be said that the adjacent surfaces are smoothly connected, and the joint between the surfaces is angular. Yes.
  • the Bernoulli chuck 200 when the semiconductor substrate 10 is held by the Bernoulli chuck 200, the Bernoulli chuck 200 is brought close to the semiconductor substrate 10 by a robot or the like, and air is passed from the central hole 223 to cause an air flow between the semiconductor substrate 10 and the sample holding surface 201. By forming the negative pressure between the two, the semiconductor substrate 10 is sucked toward the sample holding surface 201 side.
  • the Bernoulli chuck 200 is brought close to the semiconductor substrate 10
  • the center of the semiconductor substrate 10 and the center of the sample holding surface 201 coincide with each other, and the X direction axis and the Y direction axis of the semiconductor substrate 10 correspond to the x of the sample holding surface 201.
  • the direction axis should match the y-direction axis (see FIG. 1), but there may be some deviation. Therefore, when the semiconductor substrate 10 is sucked toward the sample holding surface 201, the semiconductor substrate 10 may come into contact with a portion other than the inclined contact surface Aa of the positioning member 202.
  • the posture of the semiconductor substrate 10 is inclined when the semiconductor substrate 10 is lifted, and the semiconductor substrate 10 may come into contact with a portion other than the contact surface Aa of the positioning member 202.
  • the semiconductor substrate 10 is rubbed and slightly damaged, causing a problem in a later process.
  • the area of the semiconductor substrate 10 is large to some extent and thin, there is a tendency that the damage when held by the Bernoulli chuck 200 is large.
  • the semiconductor substrate 10 when the area of the semiconductor substrate 10 is large to some extent and thin, the semiconductor substrate 10 is easily bent. When the semiconductor substrate 10 bends, it is difficult to escape when the semiconductor substrate 10 hits an angular portion, and the area that is damaged tends to be widened. This tendency is particularly remarkable when a crystalline silicon substrate is used. When the semiconductor substrate 10 hits an angular portion, it is difficult to escape, and the damaged area is likely to be widened. For example, in a solar cell including a crystalline silicon substrate having a heterojunction and produced by a low-temperature process not exceeding 200 degrees Celsius, the damage mitigation effect in the heating process cannot be expected so much. There was a problem that the damage at the time of holding with the Bernoulli chuck 200 was large.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide a sample holding device that does not damage a sample such as the semiconductor substrate 10 or the like. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a solar cell using a sample holding device and a method for manufacturing a solar cell module.
  • An aspect for solving the above-described problem is a sample to hold and lift a work in progress of a solar cell provided with a semiconductor substrate, and has a sample holding surface facing the sample, and the sample holding surface
  • a sample holding device that generates a negative pressure by flowing a gas between the sample and the sample, sucks the sample to the sample holding surface side by the negative pressure, and holds the sample at a position close to the sample holding surface
  • a positioning member that prevents the sample from moving in the surface direction of the sample holding surface; and the positioning member is provided on a peripheral portion of the sample holding surface, and the positioning member is in a state of holding the sample or
  • the sample holding device is characterized in that the next part is rounded or chamfered.
  • a sample to hold and lift a work in progress of a solar cell including a semiconductor substrate, and has a sample holding surface facing the sample, and the sample holding
  • a sample holding device that generates a negative pressure by flowing a gas between a surface and a sample, sucks the sample toward the sample holding surface by the negative pressure, and holds the sample at a position close to the sample holding surface.
  • a positioning member that prevents the sample from moving in the surface direction of the sample holding surface, and the positioning member is provided on a peripheral portion of the sample holding surface, and the positioning member is in a state of holding the sample.
  • any one of the following parts is rounded or has a chamfered shape.
  • a corner portion having a side portion extending in a direction intersecting with the sample holding surface and configured by the top-facing portion and the side portion.
  • a corner portion that includes a side portion that extends in a direction intersecting the sample holding surface, and is configured by the top-facing portion, the side portion, and the contact portion or a portion that is continuous with the contact portion.
  • a corner portion that includes a side portion that intersects a portion that is gently continuous with the contact portion and that widens in a direction that intersects the sample holding surface, and is configured by the outward portion, the vertical portion, and the side portion.
  • in-process product of a solar cell provided with a semiconductor substrate means a silicon wafer or other semiconductor substrate alone, a silicon wafer or other semiconductor substrate as a work-in-process for solar cell, or any layer laminated on the semiconductor substrate. It is a concept including a substrate, a substrate in which a certain layer is laminated on a semiconductor substrate, and a work-in-progress of a solar cell. Note that, when crystalline silicon is used as a semiconductor substrate, damage is particularly likely to occur, so this configuration is preferable. When crystalline silicon is used, there are crystalline solar cells (diffusion type) and heterojunction solar cells. Since a junction solar cell forms a silicon-based thin film layer and is more sensitive to impacts, it is preferable to use this embodiment.
  • the positioning member has a three-dimensional shape and has a contact surface constituting the contact portion.
  • the sample and the positioning member are in line contact, and no local force is applied to the sample.
  • the contact portion is preferably an inclined surface inclined toward the sample holding surface.
  • the contact portion is an inclined surface inclined toward the sample holding surface, the parallelism between the sample and the sample holding surface is maintained when the sample is sucked toward the sample holding surface.
  • the contact part is preferably made of a material having a dynamic friction coefficient of less than 0.2.
  • the sample holding device of this aspect has a small dynamic friction coefficient at the contact portion, the sample will not be damaged even if the sample contacts and rubs.
  • the target sample to be held is a silicon substrate and the thickness is 50 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the silicon substrate When the silicon substrate is 50 ⁇ m to 200 ⁇ m, it is easily bent and easily damaged when contacting the positioning member. However, according to the sample holding device of this aspect, even a silicon substrate having a thickness of 50 ⁇ m to 200 ⁇ m is hardly damaged even if it contacts when held.
  • the case where the silicon substrate is 50 ⁇ m to 170 ⁇ m is more preferable, and the case where the silicon substrate is 50 ⁇ m to 150 ⁇ m or less is more preferable.
  • next portion is rounded or has a chamfered shape.
  • a corner portion that includes a side portion that extends in a direction intersecting the sample holding surface, and is configured by the top-facing portion, the side portion, and the contact portion or a portion that is continuous with the contact portion.
  • the top-facing portion that intersects with the contact portion or a portion that is gently continuous with the contact portion and extends in a direction parallel to or inclined with respect to the sample holding surface
  • a corner portion that includes a side portion that intersects a portion that is gently continuous with the contact portion and that widens in a direction that intersects the sample holding surface, and is configured by the outward portion, the vertical portion, and the side portion.
  • next portion is rounded or has a chamfered shape.
  • the aspect regarding the manufacturing method of a solar cell is a manufacturing method of the solar cell provided with the semiconductor substrate or the semiconductor layer, Comprising: The substrate holding process which hold
  • the yield of the solar cell panel is improved.
  • the solar cell is preferably manufactured by the method for manufacturing a solar cell described above.
  • the sample holding device of the present invention has an effect that the sample is hardly damaged. Moreover, according to the manufacturing method of the solar cell of this invention, the yield of a solar cell improves. According to the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, the yield of the solar cell module is improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a sample holding device and a semiconductor substrate as a sample according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 and a partially enlarged view thereof.
  • FIG. 2 is a perspective view of a positioning member of the sample holding device in FIG. 1, and (a), (b), and (c) have different viewing angles.
  • It is a partial cross section enlarged view of the sample holding device of other embodiments of the present invention.
  • It is a partial cross section enlarged view of the sample holding device of further another embodiment of this invention.
  • It is a partial cross section enlarged view of the sample holding device of further another embodiment of this invention.
  • It is a partial cross section enlarged view of the sample holding device of further another embodiment of this invention.
  • It is a partial cross section enlarged view of the sample holding device of further another embodiment of this invention.
  • FIG. 14 is a perspective view of a positioning member of the sample holding device in FIG. 13, and (a), (b), and (c) each have a different viewing angle.
  • 2 is a cross-sectional view of a sample holding device disclosed in Patent Document 1.
  • the sample holding device 1 is a Bernoulli chuck, and includes a main body 2 and a positioning member 3.
  • the main body 2 is a substantially square plate, and an air introduction tube 4 is connected to the center.
  • the air introduction tube 4 communicates from the upper side to the lower side as shown in FIG.
  • the lower surface side of the main body 2 in the drawing is a flat surface and functions as the sample holding surface 5.
  • the area of the sample holding surface 5 is slightly smaller than the area of the semiconductor substrate 10 as a sample.
  • the semiconductor substrate 10 is a work in progress for a solar cell.
  • the semiconductor substrate 10 has a thickness of 50 ⁇ m to 200 ⁇ m and bends when it receives an external force. When one or both of the substrates 10 have a texture, the above-described thickness is measured with reference to the texture tip.
  • one positioning member 3 is provided on each side of the main body 2.
  • the positioning member 3 is made of a resin having a friction coefficient of less than 0.2.
  • PIFE tetrafluoroethylene resin
  • PFA tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin
  • UPE ultra high molecular polyethylene resin
  • POM polyacetal Resin
  • the most recommended material is tetrafluoroethylene resin (PIFE) with a lower coefficient of friction.
  • the shape of the positioning member 3 is substantially the same as the positioning member 202 of the prototype described above. Therefore, the same number is attached
  • the difference between the positioning member 3 of the present embodiment and the positioning member 202 of the prototype is that there is no angular portion. That is, as for the positioning member 3 employ
  • R is more than R2.
  • R is more preferably R5 or more, but if it is R1 or more, the effect of the invention can be expected.
  • the positioning member 3 is a three-dimensional member, and the effective portion protruding downward from the sample holding surface 5 has an inward surface A facing the inner side (sample holding surface 5 side) and an outer side (as shown in FIG. 2).
  • the outward facing surface B facing the sample holding surface 5
  • the inward facing surface C connecting the inward facing surface A and the outward facing surface B and extending parallel to the sample holding surface 5, the inward facing surface A, the outward facing surface B, and the top and bottom It is surrounded by a side surface D connected to the facing surface C.
  • the outward surface B is on the back side with respect to the inward surface (including the contact portion) A.
  • the cross-sectional shape of the effective portion M of the positioning member 3 is a pentagon as shown in the enlarged view of FIG.
  • the inward surface A is composed of an inclined surface Aa and a space forming wall surface Ab.
  • the space forming wall surface Ab is a flat surface that connects the inclined surface Aa and the side portion of the sample holding surface 5.
  • the inclination direction of the inclined surface Aa is toward the sample holding surface 5 side. That is, the angle formed between the inclined surface Aa and the space forming wall surface Ab is an obtuse angle. Therefore, in the present embodiment, one positioning member 3 is provided on each side of the main body 2, but the area of the quadrangle that is parallel to the sample holding surface 5 and surrounded by the inclined surfaces Aa of all the positioning members 3 is as follows. The closer to the sample holding surface 5, the smaller it becomes.
  • the inclined surface Aa is a flat surface and is not curved. That is, the inclined surface Aa of the positioning member 3 at a position facing the inclined surface Aa of one positioning member 3 converges in a tapered shape toward the sample holding surface 5 side.
  • a part or all of the inclined surface Aa is a contact surface (contact portion). That is, the contact surface (contact portion) is a portion that contacts a part of the semiconductor substrate 10 when the semiconductor substrate 10 as a sample is held or when the semiconductor substrate 10 is displaced. Whether or not the semiconductor substrate 10 can be contacted has a relationship with the size and shape of the semiconductor substrate 10, and it cannot be said that all of the inclined surfaces Aa are contact surfaces (contact portions). However, in the present embodiment, since the inclined surface Aa forms a single plane, there is no substantial benefit even if it is limited to what is the contact surface (contact portion) and where it is different. At least the inclined surface Aa is a “contact portion or a portion that is smoothly continuous with the contact portion”. Hereinafter, in order to avoid confusion, description will be made assuming that the entire inclined surface Aa is a contact surface (contact portion).
  • the shape of the positioning member 3 employed in the present embodiment is substantially the same as the positioning member 202 of the prototype described above, as described above. Therefore, the following six types of ridgelines exist also about the positioning member 3 of this embodiment.
  • Ridge line Aa-Ab where contact surface Aa and space forming wall surface Ab contact
  • Ridge line Aa-C where contact surface Aa and top-to-bottom surface C contact
  • Ridge line BC where outward surface B and vertical surface C meet
  • Two rows of ridge lines AD where the inward surface A and the side surface D contact each other
  • Two rows of ridge lines BD where the outward surface B and the side surface D contact each other
  • Two rows of ridge lines CD where the vertical surface C and the side surface D contact each other
  • the space forming wall surface Ab is a plane different from the contact surface Aa
  • the two rows of ridge lines AD where the inward surface A and the two side surfaces D are in contact with each other are bent. Therefore, precisely, the ridge line AD is divided into a ridge line Ab-D where the space
  • a corner is formed at a position where the three surfaces are in contact.
  • the positioning member 3 of the present embodiment also has the following three types of corners. (7) Two corners Aa-CD by the contact surface Aa, the vertical surface C, and the two side surfaces D (8) Two corners BCD by the outward surface B, the vertical surface C, and the two side surfaces D (9) Two corners Aa-Ab-D by the contact surface Aa, the space forming wall surface Ab, and the two side surfaces D
  • the above-described space forming wall surface Ab is perpendicular to the sample holding surface 5 and is a flat surface different from the inclined surface (contact surface) Aa. That is, the inclined surface Aa and the space forming wall surface Ab have corner portions (ridge lines) Aa-Ab. However, in this embodiment, the corners Aa-Ab are rounded. In other words, the end of the contact portion (inclined surface Aa) on the sample holding surface 5 side is rounded.
  • the ridge line Aa-C between the contact surface Aa and the top-and-bottom surface C is rounded.
  • the end portion (ridge line Aa-C) of the contact portion (contact surface Aa) far from the sample holding surface 5 is rounded.
  • the ridge line BC where the outward surface B and the top and bottom surface C contact each other is rounded.
  • the end (ridgeline BC) of the outward surface B on the side far from the sample holding surface 5 is also rounded.
  • the end portion (ridge line BC) on the front end side of the outward surface B is also rounded.
  • the two rows of ridge lines AD where the inward surface A and the two side surfaces D contact are also rounded.
  • the corner portion (ridge line AD) formed by the inward surface A and the side surface D is also rounded.
  • each corner portion (ridge line BD) constituted by the outward surface B and the side surface D is also rounded.
  • each corner portion (ridge line CD) constituted by the top-facing surface C and the side surface D is also rounded.
  • the corners Aa-C-D formed by the contact surface Aa, the top-facing surface C, and the side surface D are rounded.
  • the corner portion (corner portion Aa-CD) formed by the contact surface Aa, the top-facing surface C, and the side surface D is also rounded.
  • corner BCD formed by the outward surface B, the top and bottom surface C, and the side surface D is also rounded.
  • the corner portion (corner portion BCD) formed by the outward surface B, the top-and-bottom surface C, and the side surface D is also rounded.
  • the corners Aa-Ab-D formed by the contact surface Aa, the space forming wall surface Ab, and the side surface D are also rounded.
  • the intersection (corner portion Aa-Ab-D) between the ridge line Aa-Ab and the side surface D is also rounded.
  • the positioning member 3 employed in the present embodiment has a three-dimensional shape surrounded by different planes, but the adjacent surfaces are all connected gently.
  • adopted by this embodiment is a solid
  • the sample holding device 1 When the semiconductor substrate 10 is held and lifted by the sample holding device 1 of the present embodiment, the sample holding device 1 is brought close to the semiconductor substrate 10 by a robot or the like, and air is passed through the central hole 17 to cause the semiconductor substrate 10 and the sample holding surface 5 to move. An air flow is formed between them to create a negative pressure between them, and the semiconductor substrate 10 is sucked toward the sample holding surface 5 side.
  • the sample holding device 1 when the sample holding device 1 is brought close to the semiconductor substrate 10, the center of the semiconductor substrate 10, the center of the sample holding surface 5, and the X direction axis and the Y direction axis of the semiconductor substrate 10 coincide with those of the sample holding surface 5.
  • the inclined surface Aa of the positioning member 3 at a position facing the inclined surface Aa of one positioning member 3 has a shape that converges in a tapered shape toward the sample holding surface 5 side. Therefore, when the semiconductor substrate 10 is pulled toward the sample holding surface 5 side, the centers of the semiconductor substrate 10 and the sample holding surface 5 gradually coincide with each other, and both the X-direction axis and the Y-direction axis also coincide with each other. .
  • the semiconductor substrate 10 when the semiconductor substrate 10 is held by the sample holding device 1, the semiconductor substrate 10 may hit a corner portion (ridge line or corner portion) of the positioning member 3, but in this embodiment, a round is provided at each corner portion. Therefore, the semiconductor substrate 10 is not scratched. Further, since the positioning member 3 has a small coefficient of friction, the semiconductor substrate 10 slips even when the semiconductor substrate 10 hits, and the damage to the semiconductor substrate 10 is small.
  • the cross-sectional shape of the effective portion M of the positioning member 3 is a pentagon as shown in the enlarged view of FIG. 2, but the cross-sectional shape of the effective portion M of the positioning member 3 is limited to this shape. It is not a thing.
  • the cross-sectional shape may be a trapezoid.
  • the effective portion M protruding downward from the sample holding surface 5 includes an inward surface A, an outward surface B facing outward (opposite to the sample holding surface 5), and inward It is surrounded by a side surface (not shown) connecting the surface A and the outward surface B, and there is no top-down surface.
  • the inward surface A has an inclined surface (contact portion) Aa.
  • the end portion (corner portion 20) on the side farther from the sample holding surface 5 of the inclined surface (contact portion) Aa is rounded. That is, the ridge line Aa-B is rounded.
  • the positioning member 31 is thick and the interval between the inclined surface (contact portion) A and the outward surface B is wide. Also in this embodiment, the end portion (corner portion 20) of the inclined surface (contact portion) A on the side far from the sample holding surface 5 is rounded. That is, the ridge line Aa-B is rounded.
  • the contact portions A are all inclined planes, but may be arcuate inclined surfaces E like the positioning members 32 shown in FIG.
  • corner portions ridge lines and corner portions
  • the corner portions may be formed in a polygon as shown in FIG. Further, it may be a chamfered portion as shown in FIG.
  • the angle formed between adjacent surfaces needs to be an obtuse angle close to 180 degrees. For example, it is desirable that an angle ⁇ (theta) formed by adjacent surfaces is 160 degrees or more.
  • First priority group (2) The ridge line Aa-C where the contact surface Aa and the vertical surface C contact each other (3) Ridge line BC where outward surface B and vertical surface C meet
  • the end of the contact portion or the portion that is continuous with the contact portion on the side far from the sample holding surface and “the end on the back side of the contact portion is the outward portion, and the end of the outward portion on the side far from the sample holding surface” It is most prioritized to eliminate the angular portion in the “portion (end on the front end side of the outward portion)”.
  • Second priority group Two corners Aa-CD by contact surface Aa, top-and-bottom surface C, and side surface D (8) Two corners BCD by the outward surface B, the top and bottom surface C, and the side surface D
  • a corner portion formed by the outward portion, the top-facing portion, and the side portion is eliminated. Priority is given to second.
  • the contact part or the contact part has a side part that intersects with the part that smoothly continues and extends in the direction that intersects the sample holding surface, and the side part and the part that smoothly follows the contact part or contact part.
  • Cornered corner part '' and ⁇ There is an outward part on the back side of the contact part, and it has a side part that crosses the contact part or the part that is gently continuous with the contact part and extends in the direction intersecting the sample holding surface ''.
  • the third priority is to eliminate the angular portion in the “corner portion constituted by the outward portion and the side portion”.
  • Solar cell 100 is a crystalline silicon solar cell using a crystalline silicon substrate as a support substrate, and specifically, a heterojunction crystalline silicon solar cell (hereinafter also referred to as “heterojunction solar cell”). As shown in FIG. 9, the solar cell 100 includes a collector electrode 105 on one main surface (first main surface) of the photoelectric conversion substrate 102. In addition, the solar cell 100 includes a back electrode layer 106 on the other main surface (second main surface) of the photoelectric conversion substrate 102.
  • the photoelectric conversion substrate 102 is a photoelectric conversion unit capable of converting light energy into electrical energy, and is a plate-like substrate having a planar shape.
  • the photoelectric conversion substrate 102 is formed by laminating a plurality of layers on both surfaces of the crystalline silicon substrate 110 and has a PIN junction or a PN junction as a whole.
  • the photoelectric conversion substrate 102 has an i-type amorphous silicon thin film 111 on one main surface (light incident side surface) of an n-type single crystal silicon substrate 110.
  • the p-type amorphous silicon-based thin film 112 and the first transparent electrode layer 113 (transparent conductive oxide layer) are stacked.
  • the photoelectric conversion substrate 102 has an i-type amorphous silicon-based thin film 115, an n-type amorphous silicon-based thin film 116, and a first n-type single-crystal silicon substrate 110 on the other main surface (surface on the back side).
  • Two transparent electrode layers 117 are laminated.
  • the photoelectric conversion substrate 102 has a texture structure formed on both surfaces of the n-type single crystal silicon substrate 110, and the texture structure is reflected on the outer layer, so that the photoelectric conversion substrate 102 as a whole.
  • a texture structure is formed on both sides of 102.
  • the n-type single crystal silicon substrate 110 is a semiconductor substrate and is a single crystal silicon substrate containing atoms (for example, phosphorus) for introducing electrons into silicon atoms.
  • atoms for example, phosphorus
  • the i-type amorphous silicon-based thin film 111 is a semiconductor layer and is an intrinsic silicon layer to which impurities such as phosphorus and boron are not added.
  • an i-type hydrogenated amorphous film composed of silicon and hydrogen is used.
  • a silicon layer can be employed.
  • the i-type amorphous silicon-based thin film 115 is a semiconductor layer and is an intrinsic silicon layer to which impurities such as phosphorus and boron are not added.
  • an i-type hydrogenated amorphous film composed of silicon and hydrogen is used.
  • a silicon layer can be employed.
  • the p-type amorphous silicon thin film 112 is a semiconductor layer and is a silicon layer containing atoms (for example, boron) that introduce holes into silicon atoms.
  • atoms for example, boron
  • p-type hydrogenated amorphous silicon A layer, a p-type amorphous silicon carbide layer, a p-type amorphous silicon oxide layer, or the like can be employed.
  • the n-type amorphous silicon thin film 116 is a semiconductor layer and is a silicon layer containing atoms (for example, phosphorus) that introduce electrons into silicon atoms.
  • atoms for example, phosphorus
  • an n-type amorphous silicon layer or the like is used. Can be adopted.
  • the first transparent electrode layer 113 is a transparent conductive film, and is a layer having translucency and conductivity.
  • the constituent material of the first transparent electrode layer 113 is not particularly limited as long as it has translucency and conductivity.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • SnO 2 Tin oxide
  • ZnO zinc oxide
  • the 1st transparent electrode layer 113 may add the doping agent to the above-mentioned transparent conductive oxide.
  • the 2nd transparent electrode layer 117 is a transparent conductive film, and is a layer which has translucency and electroconductivity.
  • the second transparent electrode layer 117 is not particularly limited as long as it has translucency and conductivity.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • tin oxide It can be formed of a transparent conductive oxide such as SnO 2 ) or zinc oxide (ZnO).
  • the second transparent electrode layer 117 may be a layer obtained by adding a doping agent to the above-described transparent conductive oxide.
  • the solar cell 100 is manufactured using a sputtering device, a CVD device, a plating device, or the like (not shown), and the sample holding device 1 of this embodiment is utilized when transferring a sample substrate between them.
  • An n-type single crystal silicon substrate 110 (hereinafter referred to as a processed n-type single crystal silicon substrate 110 and a laminated body on the n-type single crystal silicon substrate 110) in which a texture structure is formed by a process not shown in the drawings.
  • Solar cell substrate 101 is referred to as a processed n-type single crystal silicon substrate 110 and a laminated body on the n-type single crystal silicon substrate 110.
  • the said in-process solar cell substrate 101 is hold
  • silicon-based thin films 111, 112, 115, and 116 are formed on the front and back surfaces of the n-type single crystal silicon substrate 110 by plasma CVD in a CVD apparatus. That is, the i-type amorphous silicon thin film 111 and the p-type amorphous silicon thin film 112 are formed on one main surface side of the n-type single crystal silicon substrate 110, and the other main surface side surface is formed. Then, an i-type amorphous silicon thin film 115 and an n-type amorphous silicon thin film 116 are formed (silicon layer forming step).
  • the in-process solar cell substrate 101 is transferred to the sputtering apparatus. Also in this case, the in-process solar cell substrate 101 is held by the sample holding device 1 of the present embodiment, and the in-process solar cell substrate 101 is mounted on a sputtering apparatus (not shown) directly or in combination with another transport device. In the sputtering apparatus, as shown in FIG. 10B, transparent electrode layers 113 and 117 are formed on the front and back surfaces of the in-process solar cell substrate 101.
  • the first transparent electrode layer 113 is formed on the p-type amorphous silicon thin film 112 of the photoelectric conversion substrate 102, and the second transparent electrode is formed on the n-type amorphous silicon thin film 116 of the in-process solar cell substrate 101.
  • the layer 117 is formed (transparent electrode layer forming step).
  • the in-process solar cell substrate 101 is then transported from the sputtering apparatus to the printing apparatus. Even in this case, a substrate holding step of holding the in-process solar cell substrate 101 by the sample holding device 1 of the present embodiment is involved. Then, as shown in FIG. 10C, the base electrode layer 107 is formed on the surface of the in-process solar cell substrate 101 by a screen printing method in the printing apparatus. Thereafter, an insulating layer (not shown) is provided on the in-process solar cell substrate 101 (there is an opening on the base electrode layer), and a plating layer is formed on the base electrode layer to form the collector electrode 105. A paste may be printed as the collecting electrode or the back electrode layer, or a plating layer may be formed by a plating method.
  • a plating layer may be formed after forming the base electrode layer 107 as a collector electrode.
  • the holding device of the present invention it is more preferable because the deposition of plating at an undesired portion can be suppressed.
  • FIG. 9 shows a film formed on the entire back surface, but it may be patterned like a collector electrode on the front surface side.
  • the sample holding device 1 of the present embodiment is used.
  • a sample holding device having another structure may be used in combination.
  • the transparent electrode layers 113 and 117 are not limited to those formed by the sputtering method, and can be formed by an ion plating method, and the collector electrode can be formed not only by printing or plating, but also by either one or by the sputtering method.
  • the sample holding device 1 of the present embodiment is most preferably used immediately before forming the transparent electrode layer, but may be used before forming the silicon-based thin film.
  • the silicon-based thin films 111, 112, 115, and 116 are formed on the n-type single crystal silicon substrate 110.
  • the sample holding device 1 is used to hold the in-process solar cell substrate 101 in this state. It is desirable to do.
  • the sample holding device 1 of this embodiment it is desirable to use the sample holding device 1 of this embodiment also when moving the in-process solar cell substrate 101 after forming the transparent electrode layers 113 and 117.
  • the heterojunction solar cell is generally sensitive to the silicon substrate 110 and the silicon-based thin films 111, 112, 115, and 116, and is likely to be damaged. Therefore, it is desirable to use the sample holding device 1 of the present embodiment.
  • the heterojunction solar cell since the heterojunction solar cell generally has the transparent electrode layers 113 and 117 and the transparent electrode layers 113 and 117 are as thin as about 10 to 140 nm, the transparent electrode layers 113 and 117 are easily damaged. For such reasons, it is recommended to use the sample holding device 1 of the present embodiment also when the in-process solar cell substrate 101 is moved after the transparent electrode layers 113 and 117 are formed.
  • the base electrode layer 107 is provided on the first transparent electrode layer 113 and the plating layer is further formed on the base electrode layer 107.
  • the plating layer may be provided directly on the first transparent electrode layer 113.
  • the collector electrode is provided on the light receiving surface side.
  • the collector electrode may not be provided on the light receiving surface side, and only the back electrode layer may be provided.
  • FIG. 11 shows a solar cell module 35 in which the solar cell 33 manufactured by the solar cell manufacturing method of the present embodiment is used.
  • a plurality of solar cells (substrates) 33 are enclosed between two glass plates 38 and 39 (FIG. 12).
  • a resin sealing material is filled between the solar cell and the two glass plates 38 and 39, and the solar cell is sealed with the sealing material.
  • Each solar cell 33 is connected to an electric wire (not shown) and is connected to terminal boxes 36 and 37 provided at the ends of the two glass plates 38 and 39.
  • a frame 40 made of aluminum or the like is attached around the two glass plates 38 and 39.
  • the configuration of the solar cell module and the layout of each member are not limited to the embodiment.

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Abstract

　半導体基板１０等の試料を傷つけることのない試料保持装置を提供することを課題とする。　本実施形態の試料保持装置１は、ベルヌーイチャックであり、本体部２と、位置決め部材３によって構成されている。位置決め部材３は、立体的な部材であり、試料保持面５よりも下側に突出する有効部分Ｍは、内向面Ａと、外側（試料保持面５に対して反対側）に向く外向面Ｂと、内向面Ａと外向面Ｂとをつなぎ試料保持面５と平行に広がる天地向き面Ｃと、内向面Ａ、外向面Ｂ及び天地向き面Ｃとを繋ぐ側面Ｄによって囲まれている。位置決め部材３には角張った部分が無い。

Description

試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法
　本発明は、ベルヌーイ効果を利用した試料保持装置に関するものである。また本発明は、太陽電池の製造方法に関するものである。また本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
　工業製品の製造過程においては、ワークや原材料等の試料を持ち上げたり、試料を装置間に載せ代える工程が多くある。
　試料を持ち上げたり装置間に載せ代える場合には、試料を掴む必要があり、そのための装置として試料保持装置がある。
　試料保持装置には、マジックハンドで物理的に挟む形式のもの、磁力を利用した磁気チャック、真空を利用した真空パッド、ベルヌーイ効果を利用したベルヌーイチャック等が知られている。
　ベルヌーイチャックは、シートや基板の様な薄く且つ平滑な試料を保持して持ち上げるのに適している。またベルヌーイチャックは、理論的には非接触で試料を保持することができるので、試料の表面への油膜の付着や、汚れの付着、凹凸変化を来す等の弊害がない。そのためベルヌーイチャックによって保持された試料は保持によるダメージが小さく、後工程にスパッタ工程やメッキ工程を有する様な場合に好適に使用される。
　しかしその一方で、ベルヌーイチャックは吸着力が真空パット等に比べて劣り、特に面方向の保持力が弱いという欠点がある。
　即ちベルヌーイチャックは、保持すべき試料と対向する試料保持面を有し、試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、大気圧との差によって試料を試料保持面側に吸着するものである。
　ベルヌーイチャックでは、試料保持面と試料との間に空気流が必要であり、試料保持面と試料との間に空気が通過する空間が存在しなければならず、試料の全面を試料保持面に押しつけることができない。
　また試料保持面と試料との間の空間に、試料の面方向の移動を阻止する係合部を作ることは困難である。
　そこで特許文献１に、試料保持面の周面に位置決め部材が設けられたベルヌーイチャックが提案されている。
　特許文献１に開示されたベルヌーイチャック３００では、図１５の様に位置決め部材３０１が試料保持面３０２の周面に間隔を空けて設けられている。
　特許文献１に開示された位置決め部材３０１は、断面形状が図１５の様に三角形であり、傾斜面を有している。特許文献１に開示された位置決め部材３０１は、先端部３０３が尖っている。
　なお特許文献１に開示されたベルヌーイチャック３００は、試料３０５を保持して回転させるものであり、試料３０５を持ち上げるものではない。そのため試料保持面３０２は上向きであり、位置決め部材３０１も上向きに設けられている。
　また近年、環境負荷の低いエネルギー源として太陽電池が注目されている。
　太陽電池は、半導体接合等からなる光電変換部を内蔵している。
　太陽電池等の半導体基板やガラス基板を運搬する場合に、ベルヌーイチャックが利用され、ベルヌーイチャックで半導体基板等を吸着保持し、半導体基板等を持ち上げて運搬する場合がある。
特開平９－１２９５８７号公報
　前記した様に、ベルヌーイチャックは非接触状態で半導体基板を吸着保持することができるから、半導体基板の表面にキズや油膜、汚れの付着、凹凸変化を起こさないはずである。
　しかしながら、本出願人の試作工場でベルヌーイチャックを試作し、半導体基板を持ち上げて一つの装置から次工程の装置に載せ代え、太陽電池を量産試作したところ、いくつかの太陽電池に微小なキズが生じた。キズは、太陽電池の仕掛かり品の段階では目視では気づかない。ただし前記したキズは、最終製品となった際に目視で確認できる。
　調査の結果、このキズは、ベルヌーイチャックで試料たる半導体基板を吸着する際に、位置決め部材３０１に当たって生じるものであった。
　以下説明する。
　本発明者らが試作したベルヌーイチャック２００の形状は、概ね図１３の通りである。本発明者らが試作したベルヌーイチャック２００では、半導体基板（具体的には結晶シリコン基板）１０をベルヌーイチャックで保持した際における試料の面方向の移動を防止するため、図１３の様に試料保持面２０１の周囲に位置決め部材２０２を配置した。位置決め部材２０２の形状は、特許文献１の構造を参考にした。即ち特許文献１に開示されたベルヌーイチャック３００は、試料を持ち上げるものではなく、用途は違うが、本試作の位置決め部材２０２を設計する際に参考にした。
　位置決め部材２０２の有効部分Ｍの断面形状は、図１３の拡大図の様に五角形である。
　位置決め部材２０２は、立体的な部材であり、試料保持面２０１よりも下側に突出する有効部分Ｍは、図１３，１４の様に、内向面Ａと、外向面Ｂと、天地向き面Ｃと、側面Ｄによって囲まれている。
　内向面Ａは、内側（試料保持面２０１側）に向く面である。外向面Ｂは、内向面Ａの背面側を構成する面であり、外側（試料保持面２０１に対して反対側）に向く面である。
　天地向き面Ｃは、内向面Ａと外向面Ｂとをつなぎ試料保持面２０１と平行に広がる面である。
　側面Ｄは、内向面Ａ、外向面Ｂ及び天地向き面Ｃとを繋ぐ面であり、試料保持面２０１に対して垂直に交差する方向に広がる面である。
　前記した内向面Ａは、半導体基板１０の端辺が接触する傾斜状の接触面Ａａと、試料保持面２０１の辺部と接触面Ａａとを繋ぐ空間形成壁面Ａｂとによって構成されている。空間形成壁面Ａｂは、試料保持面２０１に対して垂直であり、接触面Ａａとは異なる平面である。
　従ってより正確には、位置決め部材２０２の有効部分Ｍは、接触面Ａａ、空間形成壁面Ａｂ、外向面Ｂと、天地向き面Ｃと、側面Ｄによって囲まれている。
　そのため、隣接する２面が接する部分は、稜線状となる。試作品の位置決め部材２０２では、次の６種類の稜線が存在する。
（１）接触面Ａａと空間形成壁面Ａｂとが接する稜線Ａａ－Ａｂ
（２）接触面Ａａと天地向き面Ｃとが接する稜線Ａａ－Ｃ
（３）外向面Ｂと天地向き面Ｃとが接する稜線Ｂ－Ｃ
（４）内向面Ａと側面Ｄとが接する２列の稜線Ａ－Ｄ
（５）外向面Ｂと側面Ｄとが接する２列の稜線Ｂ－Ｄ
（６）天地向き面Ｃと側面Ｄとが接する２列の稜線Ｃ－Ｄ

　ただし空間形成壁面Ａｂは、接触面Ａａとは異なる平面であるから、内向面Ａと側面Ｄとが接する２列の稜線Ａ－Ｄは、折れ曲がっている。そのため正確には、稜線Ａ－Ｄは、空間形成壁面Ａｂと側面Ｄとが接する稜線Ａｂ－Ｄと、接触面Ａａと側面Ｄとが接する稜線Ａａ－Ｄとに分かれている。
　また３面が接する位置には角部ができる。試作品の位置決め部材２０２では、次の３個の角部がある。
（７）接触面Ａａと天地向き面Ｃと側面Ｄによる２つの角部Ａａ－Ｃ－Ｄ
（８）外向面Ｂと天地向き面Ｃと側面Ｄとによる２つの角部Ｂ－Ｃ－Ｄ
（９）接触面Ａａと空間形成壁面Ａｂと側面Ｄとによる２つの角部Ａａ－Ａｂ－Ｄ
　試作した位置決め部材２０２では、６種類の稜線と、３種類の角部がいずれも尖ったものであった。
　即ち接触面Ａａと空間形成壁面Ａｂとはなだらかに繋がっているとはいえず、両者の間の稜線Ａａ－Ａｂは角張っている。
　言い換えると、接触部（接触面Ａａ）の試料保持面Ａｂ側の端部は角張っている。
　また接触面Ａａと天地向き面Ｃとの間の稜線Ａａ－Ｃも角張っている。言い換えると、接触部（接触面Ａａ）の試料保持面２０１から遠い側の端部（稜線Ａａ－Ｃ）は角張っている。
　また外向面Ｂと天地向き面Ｃとが接する稜線Ｂ－Ｃも角張っている。言い換えると外向面Ｂの試料保持面２０１から遠い側の端部（稜線Ｂ－Ｃ）も角張っている。さらに言い換えると、外向面Ｂの先端側の端部（稜線Ｂ－Ｃ）も角張っている。
　さらに内向面Ａと各側面Ｄとが接する２列の稜線Ａ－Ｄも角張っている。言い換えると内向面Ａと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（稜線Ａ－Ｄ）も角張っている。
　また外向面Ｂと、側面Ｄとが接する２列の稜線Ｂ－Ｄも角張っている。言い換えると外向面Ｂと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（稜線Ｂ－Ｄ）も角張っている。
　また天地向き面Ｃと側面Ｄとが接する稜線Ｃ－Ｄも角張っている。言い換えると天地向き面Ｃと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（稜線Ｃ－Ｄ）も角張っている。
　また接触面Ａａと天地向き面Ｃと側面Ｄによる角部Ａａ－Ｃ－Ｄも角張っている。言い換えると接触面Ａａと天地向き面Ｃと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（角部Ａａ－Ｃ－Ｄ）も角張っている。
　外向面Ｂと天地向き面Ｃと側面Ｄとによる角部Ｂ－Ｃ－Ｄも角張っている。言い換えると外向面Ｂと天地向き面Ｃと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（角部Ｂ－Ｃ－Ｄ）も角張っている。
　接触面Ａａと空間形成壁面Ａｂと側面Ｄとによる角部Ａａ－Ａｂ－Ｄも角張っている。言い換えると稜線Ａａ－Ａｂと、側面Ｄとの交差部（角部Ａａ－Ａｂ－Ｄ）も角張っている。
　即ち本発明者らが試作した位置決め部材２０２は、異なる平面によって囲まれた立体形状であるが、隣接する面は、いずれもなだらかに繋がっているとは言えず、面同士の接合部が角張っている。
　一方、半導体基板１０をベルヌーイチャック２００で保持する際、ロボット等によってベルヌーイチャック２００を半導体基板１０に近づけ、中央の孔２２３から空気を流して半導体基板１０と試料保持面２０１の間に空気流を形成して両者の間を負圧にし、半導体基板１０を試料保持面２０１側に吸い寄せる。
　ここでベルヌーイチャック２００を半導体基板１０に近づける際、半導体基板１０の中心と、試料保持面２０１の中心が合致し、且つ半導体基板１０のＸ方向軸とＹ方向軸が、試料保持面２０１のｘ方向軸とｙ方向軸それに合致した状態であるべきであるが（図１参照）、これらが多少ずれている場合もある。そのため半導体基板１０を試料保持面２０１側に吸い寄せる際に、半導体基板１０が位置決め部材２０２の傾斜状の接触面Ａａ以外の部分と接触する場合がある。
　また中心軸やＸ方向軸、Ｙ方向軸が合致していたとしても、半導体基板１０が浮き上がる際に姿勢が傾き、半導体基板１０が位置決め部材２０２の接触面Ａａ以外の部分と接触する場合がある。
　そして半導体基板１０が位置決め部材２０２の接触面Ａａ以外の部分であって、角張っている部分と接触すると、半導体基板１０が擦れて僅かにダメージを受け、後工程で不具合を生じさせるのであった。
　また半導体基板１０の面積がある程度大きく、且つ薄い場合に、ベルヌーイチャック２００で保持する際のダメージが大きい傾向があった。即ち半導体基板１０の面積がある程度大きく、且つ薄い場合には半導体基板１０が撓みやすい。そして半導体基板１０が撓む場合、半導体基板１０が角張った部分に当たった際に逃げにくく、ダメージを受ける面積が広がる傾向にあった。
　特に結晶シリコン基板を用いた場合にこの傾向が顕著であり、半導体基板１０が角張った部分に当たった際に逃げにくく、ダメージを受ける面積が広がりやすい。
　例えばヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏２００度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できないので、ベルヌーイチャック２００で保持する際のダメージが大きいという問題があった。
　そこで本発明は、上記した問題を解決することを課題とするものであり、半導体基板１０等の試料を傷つけることのない試料保持装置を提供することを課題とするものである。また試料保持装置を使用した太陽電池の製造方法、及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することを課題とするものである。
　上記した課題を解決するための態様は、半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置である。
（１）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
（２）接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。

　なお「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部」は、「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の試料保持面から遠い側の端部」である。
　また同様の課題を解決する他の態様は、半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次のいずれかの部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置である。
（１）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部。
（２）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
（３）接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
（４）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
（５）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
（６）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向に広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
（７）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
（８）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
（９）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部が連なる稜線と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記稜線と側部との交差部。
　ここで「半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品」とは、シリコンウェハその他の半導体基板の単体、太陽電池の仕掛品たるシリコンウェハその他の半導体基板の単体、半導体基板に何らかの層が積層された基板、半導体基板に何らかの層が積層された基板であって太陽電池の仕掛品」を含む概念である。
　なお半導体基板として結晶シリコンを用いる場合に特に破損が生じやすいため本態様の構成として好ましく、結晶シリコンを使用する場合としては、結晶系太陽電池（拡散型）やヘテロ接合太陽電池があるが、ヘテロ接合太陽電池はシリコン系薄膜層を製膜するため、より衝撃等に敏感であるので、本態様を用いることがより好ましい。
　即ちヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏２００度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できない。この様にヘテロ接合太陽電池は、ベルヌーイチャックで保持する際のダメージが残りやすいという問題があったので、本態様を用いることがより好ましい。
　前記した態様は、試料が接触する可能性が高い部位を丸みを帯びた形状にするか、あるいは面取り形状としたものである。
　そのため例え試料が接触しても、試料を傷つけることはない。
　位置決め部材は立体的形状であって接触部を構成する接触面を有することが望ましい。
　本態様によると、試料と位置決め部材とが線接触することとなり、試料に局所的な力が加わらない。
　接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であることが望ましい。
　本態様では、接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であるから、試料が試料保持面側に吸い寄せられた際に、試料と試料保持面との平行性が維持される。
　接触部は、動摩擦係数が０．２未満の素材で作られていることが望ましい。
　本態様の試料保持装置は、接触部の動摩擦係数が小さいので、試料が接触して擦れても試料にダメージを与えない。
　保持すべき対象とする試料がシリコン基板であり、その厚さが５０μｍ乃至２００μｍであることが望ましい。
　シリコン基板が５０μｍ乃至２００μｍである場合は撓みやすく、位置決め部材と接触した際にダメージを受けやすい。しかし本態様の試料保持装置によると厚さが５０μｍ乃至２００μｍのシリコン基板であっても、保持した際に接触してもダメージを受けにくい。シリコン基板が５０μｍ乃至１７０μｍである場合がより好ましく、５０μｍ乃至１５０μｍ以下の場合がさらに好ましい。
　次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることが望ましい。
（１）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
（２）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
　次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることが望ましい。
（１）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
（２）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
　太陽電池の製造方法に関する態様は、半導体基板又は半導体層を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を、前記した試料保持装置で保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法である。
　本態様によると、太陽電池パネルの歩留りが向上する。
　基板保持工程の後に、当該基板に透明導電膜を製膜する工程を有することが望ましい。　　　
　本発明者らの経験によると、透明導電膜を製膜する工程で不具合が生じやすい。この経験則から透明導電膜を製膜する前の工程に基板保持工程がある場合、本態様の試料保持装置を使用することが望ましい。さらにその後にめっきをした際に、傷があると不所望の部分にめっきが析出されてしまうが、本態様の工程を経た後でめっきした場合は不所望の部分にめっきが析出されることが抑制できる。
　太陽電池が封止材で封止された太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法においては、前記太陽電池が前記した太陽電池の製造方法によって製造されたものであることが望ましい。
　本発明の試料保持装置は、試料にダメージを与えることが少ないという効果がある。また本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池の歩留りが向上する。本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの歩留りが向上する。
本発明の実施形態の試料保持装置及び試料たる半導体基板の斜視図である。 図１のＡ－Ａ断面図及びその一部拡大図である。 図１の試料保持装置の位置決め部材の斜視図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ見る角度が異なる。 本発明の他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態の試料保持装置の一部断面拡大図である。 太陽電池の断面図である。 図９の太陽電池を製造する際の各製造工程の説明図であり、（ａ）は各シリコン層を形成した後の断面図であり、（ｂ）は各透明電極層を形成した後の断面図であり、（ｃ）は下地電極層を形成した後の断面図である。 太陽電池モジュールの斜視図である。 図１１の太陽電池モジュールの分解斜視図である。 本発明者らが試作した試料保持装置の断面図及びその一部拡大図である。 図１３の試料保持装置の位置決め部材の斜視図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ見る角度が異なる。 特許文献１に開示された試料保持装置の断面図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
　本実施形態の試料保持装置１は、ベルヌーイチャックであり、本体部２と、位置決め部材３によって構成されている。
　本体部２は、略正方形の板であり、中心部に空気導入管４が接続されている。空気導入管４は、公知のベルヌーイチャックと同様、図２の様に、図面上部側から下部側に連通している。
　本体部２の図面下面側は、平坦面であり、試料保持面５として機能する。
　試料保持面５の面積は、試料たる半導体基板１０の面積よりもやや小さい。なお半導体基板１０は、太陽電池の仕掛品である。半導体基板１０は、厚さが５０μｍ乃至２００μｍであって外力を受けると撓む。なお基板１０の一方又は双方にテクスチャがある場合は、前記した厚さは、テクスチャの突端を基準として測定したものである。
　本実施形態では、本体部２の各辺に位置決め部材３が一個ずつ設けられている。
　位置決め部材３は、摩擦係数が０．２未満の樹脂によって作られたものである。
　位置決め部材３の素材としては、４フッ化エチレン樹脂（ＰＩＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、超高分子ポリエチレン樹脂（ＵＰＥ）、硬質ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等が挙げられる。
　最も推奨される素材は、摩擦係数がより小さい４フッ化エチレン樹脂（ＰＩＦＥ）である。
　位置決め部材３の形状は、概ね前記した試作品の位置決め部材２０２と同一である。そのため同一の部位には同一の番号を付している。
　本実施形態の位置決め部材３が試作品の位置決め部材２０２と異なる点は、角張った部分が無いという点である。即ち本実施形態で採用する位置決め部材３は、コーナー部や面同士が接する部分がいずれも丸みを帯びている。
　より具体的には、Ｒ２以上のアールが設けられている。より好ましくはＲ５以上のアールであるが、Ｒ１以上であれば発明の効果を期待できる。
　即ち位置決め部材３は、立体的な部材であり、試料保持面５よりも下側に突出する有効部分は、図２の様に内側（試料保持面５側）に向く内向面Ａと、外側（試料保持面５に対して反対側）に向く外向面Ｂと、内向面Ａと外向面Ｂとをつなぎ試料保持面５と平行に広がる天地向き面Ｃと、内向面Ａ、外向面Ｂ及び天地向き面Ｃと繋ぐ側面Ｄによって囲まれている。外向面Ｂは内向面（接触部を含む）Ａに対して背面側にある。
　位置決め部材３の有効部分Ｍの断面形状は、図２の拡大図の様に五角形である。
　内向面Ａは、傾斜面Ａａと、空間形成壁面Ａｂとによって構成されている。空間形成壁面Ａｂは、傾斜面Ａａと試料保持面５の辺部とを繋ぐ平面である。
　傾斜面Ａａの傾斜方向は、試料保持面５側に向かっている。即ち傾斜面Ａａと空間形成壁面Ａｂとのなす角度は鈍角である。従って本実施形態では、本体部２の各辺に位置決め部材３が一個ずつ設けられているが、試料保持面５と平行であって全ての位置決め部材３の傾斜面Ａａで囲まれる四角形の面積は、試料保持面５に近づくほど小さくなる。本実施形態では、傾斜面Ａａは平面であって湾曲してはいない。即ち一つの位置決め部材３の傾斜面Ａａと対向する位置にある位置決め部材３の傾斜面Ａａは、試料保持面５側に向かってテーパー状に収束する。
　本実施形態では、傾斜面Ａａは、その一部または全部が接触面（接触部）である。即ち接触面（接触部）は、試料たる半導体基板１０を保持した状態の際又は半導体基板１０がずれた際に半導体基板１０の一部と接触する部分である。半導体基板１０が接触し得るか否かは、半導体基板１０の大きさや形状との関係があり、傾斜面Ａａの全てが接触面（接触部）であるとは言えない。しかしながら本実施形態では、傾斜面Ａａは、一つの平面を形成しているから、どこまでが接触面（接触部）であり、どこからが違うのかを限定しても実質的な利益はない。少なくとも傾斜面Ａａは、「接触部または接触部となだらかに連続する部位」である。
　以下、混乱を避けるため、傾斜面Ａａの全部が接触面（接触部）であるとして説明する。
　本実施形態で採用する位置決め部材３の形状は、前記した様に、概ね前記した試作品の位置決め部材２０２と同一である。そのため本実施形態の位置決め部材３についても次の６種類の稜線が存在する。
（１）接触面Ａａと空間形成壁面Ａｂとが接する稜線Ａａ－Ａｂ
（２）接触面Ａａと天地向き面Ｃとが接する稜線Ａａ－Ｃ
（３）外向面Ｂと天地向き面Ｃとが接する稜線Ｂ－Ｃ
（４）内向面Ａと側面Ｄとが接する２列の稜線Ａ－Ｄ
（５）外向面Ｂと側面Ｄとが接する２列の稜線Ｂ－Ｄ
（６）天地向き面Ｃと側面Ｄとが接する２列の稜線Ｃ－Ｄ

　また空間形成壁面Ａｂは、接触面Ａａとは異なる平面であるから、内向面Ａと二つの側面Ｄとが接する２列の稜線Ａ－Ｄは、折れ曲がっている。そのため正確には、稜線Ａ－Ｄは、空間形成壁面Ａｂと側面Ｄとが接する稜線Ａｂ－Ｄと、接触面Ａａと側面Ｄとが接する稜線Ａａ－Ｄとに分かれている。
　本実施形態の位置決め部材３についても３面が接する位置には角部ができる。本実施形態の位置決め部材３についても次の３種類の角部がある。
（７）接触面Ａａと天地向き面Ｃと二つの側面Ｄによる２つの角部Ａａ－Ｃ－Ｄ
（８）外向面Ｂと天地向き面Ｃと二つの側面Ｄとによる２つの角部Ｂ－Ｃ－Ｄ
（９）接触面Ａａと空間形成壁面Ａｂと二つの側面Ｄとによる２つの角部Ａａ－Ａｂ－Ｄ
　前記した空間形成壁面Ａｂは、試料保持面５に対して垂直であり、傾斜面（接触面）Ａａとは異なる平面である。即ち傾斜面Ａａと空間形成壁面Ａｂにはコーナー部（稜線）Ａａ－Ａｂがある。しかしながら本実施形態では、コーナー部Ａａ－Ａｂにアールが形成されている。
　言い換えると、接触部（傾斜面Ａａ）の試料保持面５側の端部は丸みを帯びている。
　また接触面Ａａと天地向き面Ｃとの間の稜線Ａａ－Ｃも丸みを帯びている。言い換えると、接触部（接触面Ａａ）の試料保持面５から遠い側の端部（稜線Ａａ－Ｃ）は丸みを帯びている。
　また外向面Ｂと天地向き面Ｃとが接する稜線Ｂ－Ｃも丸みを帯びている。言い換えると外向面Ｂの試料保持面５から遠い側の端部（稜線Ｂ－Ｃ）も丸みを帯びている。さらに言い換えると外向面Ｂの先端側の端部（稜線Ｂ－Ｃ）も丸みを帯びている。
　さらに内向面Ａと二つの側面Ｄとが接する２列の稜線Ａ－Ｄも丸みを帯びている。言い換えると内向面Ａと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（稜線Ａ－Ｄ）も丸みを帯びている。
　また外向面Ｂと、側面Ｄとが接する２列の稜線Ｂ－Ｄも丸みを帯びている。言い換えると外向面Ｂと側面Ｄとによって構成される各コーナー部（稜線Ｂ－Ｄ）も丸みを帯びている。
　また天地向き面Ｃと二つの側面Ｄとが接する稜線Ｃ－Ｄも丸みを帯びている。言い換えると天地向き面Ｃと側面Ｄとによって構成される各コーナー部（稜線Ｃ－Ｄ）も丸みを帯びている。
　また接触面Ａａと天地向き面Ｃと側面Ｄによる角部Ａａ－Ｃ－Ｄも丸みを帯びている。言い換えると接触面Ａａと天地向き面Ｃと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（角部Ａａ－Ｃ－Ｄ）も丸みを帯びている。
　外向面Ｂと天地向き面Ｃと側面Ｄとによる角部Ｂ－Ｃ－Ｄも丸みを帯びている。言い換えると外向面Ｂと天地向き面Ｃと側面Ｄとによって構成されるコーナー部（角部Ｂ－Ｃ－Ｄ）も丸みを帯びている。
　接触面Ａａと空間形成壁面Ａｂと側面Ｄとによる角部Ａａ－Ａｂ－Ｄも丸みを帯びている。言い換えると稜線Ａａ－Ａｂと、側面Ｄとの交差部（角部Ａａ－Ａｂ－Ｄ）も丸みを帯びている。
　即ち本実施形態で採用する位置決め部材３は、異なる平面によって囲まれた立体形状であるが、隣接する面は、いずれもなだらかに繋がっている。
　また本実施形態で採用する位置決め部材３は、異なる平面によって囲まれた立体形状であるが、隣接する面は、丸みを帯びた面で繋がっており、面同士の接合部が丸みを帯びている。
　本実施形態の試料保持装置１で半導体基板１０を保持し、持ち上げる場合、ロボット等によって試料保持装置１を半導体基板１０に近づけ、中央の孔１７から空気を流して半導体基板１０と試料保持面５の間に空気流を形成して両者の間を負圧にし、半導体基板１０を試料保持面５側に吸い寄せる。
　ここで試料保持装置１を半導体基板１０に近づける際、半導体基板１０の中心と、試料保持面５の中心や、半導体基板１０のＸ方向軸とＹ方向軸が、試料保持面５のそれと合致していない場合もあるが、本実施形態では、一つの位置決め部材３の傾斜面Ａａと対向する位置にある位置決め部材３の傾斜面Ａａは、試料保持面５側に向かってテーパー状に収束する形状となっているから、半導体基板１０が試料保持面５側に引き寄せられる際に、半導体基板１０と試料保持面５の中心が次第に一致し、両者のＸ方向軸とＹ方向軸も一致してゆく。
　また試料保持装置１で半導体基板１０を保持する際に、半導体基板１０が位置決め部材３のコーナー部（稜線や角部）に当たる場合があるが、本実施形態では、各コーナー部にアールが設けられているので、半導体基板１０に掻き傷を付けることはない。また位置決め部材３は、摩擦係数が小さいから、半導体基板１０が当たっても半導体基板１０が滑り、半導体基板１０のダメージは小さい。
　以上説明した実施形態では、位置決め部材３の有効部分Ｍの断面形状が、図２の拡大図の様に五角形であったが、位置決め部材３の有効部分Ｍの断面形状はこの形状に限定されるものではない。
　例えば図４の様に断面形状が台形であってもよい。図４に示す位置決め部材３０では、試料保持面５よりも下側に突出する有効部分Ｍは、内向面Ａと、外側（試料保持面５に対して反対側）に向く外向面Ｂと、内向面Ａ、外向面Ｂを繋ぐ側面（図示せず）によって囲まれており、天地向き面はない。そして内向面Ａに傾斜面（接触部）Ａａがある。傾斜面（接触部）Ａａの試料保持面５から遠い側の端部（コーナー部２０）は丸みを帯びている。即ち稜線Ａａ－Ｂは丸みを帯びている。
　前記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。以下の実施形態についても同様である。
　図５に示す位置決め部材３１は、肉厚が厚く、傾斜面（接触部）Ａと外向面Ｂとの間隔が広い例を示している。本実施形態においても傾斜面（接触部）Ａの試料保持面５から遠い側の端部（コーナー部２０）は丸みを帯びている。即ち稜線Ａａ－Ｂは丸みを帯びている。
　また上記した実施形態では、接触部Ａはいずれも傾斜した平面であったが、図６に示す位置決め部材３２の様に円弧面状の傾斜面Ｅであってもよい。
　また上記した実施形態では、コーナー部（稜線と角部）をいずれも円弧面で繋いだ例を示したが、図７の様に多角形でコーナー部を形成してもよい。また図８の様に面取り部であってもよい。ただし円弧面に代わって面取り形状とする場合は、隣接する各面のなす角度が、１８０度に近い鈍角である必要がある。例えば隣接する各面のなす角度θ（シータ）が、１６０度以上であることが望ましい。
　以上説明した実施形態では、位置決め部材３の有効部分Ｍに角張った部位が全く無い。この様に角張った部位が全く無い構成が最も推奨されるが、必ずしも全てのコーナー等の角を無くす必要はない。
　角張った部分を無くすことについての優先順位は、次の通りである。
第一に優先するべきグループ
（２）接触面Ａａと天地向き面Ｃとが接する稜線Ａａ－Ｃ
（３）外向面Ｂと天地向き面Ｃとが接する稜線Ｂ－Ｃ
　即ち「接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部」と、「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の試料保持面から遠い側の端部（外向部の先端側の端部）」に角張った部分を無くすことが最も優先される。
　二番目に優先するべきグループ
（７）接触面Ａａと天地向き面Ｃと側面Ｄによる２つの角部Ａａ－Ｃ－Ｄ
（８）外向面Ｂと天地向き面Ｃと側面Ｄとによる２つの角部Ｂ－Ｃ－Ｄ
　即ち「接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部」と、「接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部」に角張った部分を無くすことが二番目に優先される。
　三番目に優先するべきグループ
（４）内向面Ａと側面Ｄとが接する２列の稜線Ａ－Ｄ
（５）外向面Ｂと側面Ｄとが接する２列の稜線Ｂ－Ｄ
　即ち「接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部」と、「接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部」に角張った部分を無くすことが三番目に優先される。
　続いて、本発明の第１実施形態の太陽電池の製造装置１で製造できる太陽電池１００について説明する。
　太陽電池１００は、結晶シリコン基板を支持基板とした結晶シリコン太陽電池であり、具体的には、ヘテロ接合結晶シリコン太陽電池（以下、「ヘテロ接合太陽電池」ともいう）である。
　太陽電池１００は、図９に示されるように、光電変換基板１０２の片側主面（第１主面）上に集電極１０５を備えている。また太陽電池１００は、光電変換基板１０２の他方の主面（第２主面）上に裏面電極層１０６を備えている。
　光電変換基板１０２は、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な光電変換部であり、面状に広がりを持った板状の基板である。
　光電変換基板１０２は、結晶シリコン基板１１０の両面上に複数の層が積層されて形成されるものであり、全体としてＰＩＮ接合又はＰＮ接合を備えている。
　具体的には、光電変換基板１０２は、図９に示されるように、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の一方の主面（光入射側の面）上に、ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１１、ｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２、及び第１透明電極層１１３（透明導電性酸化物層）が積層されている。
　また光電変換基板１０２は、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の他方の主面（裏面側の面）上に、ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１５、ｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６、及び第２透明電極層１１７が積層されている。
　光電変換基板１０２は、図９に示されるように、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の両面にテクスチャ構造が形成されており、そのテクスチャ構造がその外側の層に反映されて、全体として光電変換基板１０２の両面にテクスチャ構造が形成されている。
　ｎ型単結晶シリコン基板１１０は、半導体基板であって、シリコン原子に電子を導入するための原子（例えば、リン）を含有させた単結晶シリコン基板である。
　ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１１は、半導体層であって、リンやボロン等の不純物が添加されていない真性シリコン層であり、例えば、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコン層が採用できる。
　ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１５は、半導体層であって、リンやボロン等の不純物が添加されていない真性シリコン層であり、例えば、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコン層が採用できる。
　ｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２は、半導体層であって、シリコン原子に正孔を導入する原子（例えば、ボロン）を含有させたシリコン層であり、例えば、ｐ型水素化非晶質シリコン層やｐ型非晶質シリコンカーバイド層、ｐ型非晶質シリコンオキサイド層などが採用できる。
　ｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６は、半導体層であって、シリコン原子に電子を導入する原子（例えば、リン）を含有させたシリコン層であり、例えば、ｎ型非晶質シリコン層などが採用できる。
　第１透明電極層１１３は、透明導電膜であり、透光性と導電性を有した層である。
　第１透明電極層１１３の構成材料としては、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2 ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性酸化物で形成されている。
　なお、第１透明電極層１１３は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
　第２透明電極層１１７は、透明導電膜であり、透光性と導電性を有した層である。
　第２透明電極層１１７は、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2 ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性酸化物で形成できる。
　なお、第２透明電極層１１７は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
　続いて、第１実施形態の太陽電池１００の製造方法の概要について説明する。
　太陽電池１００は、図示しないスパッタ装置、ＣＶＤ装置、めっき装置等を使用して製造され、これらの間に試料たる基板を移載する際に本実施形態の試料保持装置１が活用される。
　図示しない工程によって、テクスチャ構造が形成されたｎ型単結晶シリコン基板１１０（以下、ｎ型単結晶シリコン基板１１０が加工されたもの及びｎ型単結晶シリコン基板１１０上の積層体を含めて、仕掛太陽電池基板１０１という）を製造する。そして当該仕掛太陽電池基板１０１を本実施形態の試料保持装置１で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板１０１を図示しないＣＶＤ装置に装着する。即ち製造工程中に、試料保持装置１で仕掛太陽電池基板１０１を保持する基板保持工程がある。
　そしてＣＶＤ装置内で、図１０（ａ）に示されるように、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の表裏面に、プラズマＣＶＤ法によって、シリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６を製膜する。
　すなわち、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の一方の主面側の面上にｉ型非晶質シリコン系薄膜１１１及びｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２を形成し、他方の主面側の面上にｉ型非晶質シリコン系薄膜１１５及びｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６を形成する（シリコン層形成工程）。
　そして、ｎ型単結晶シリコン基板１１０にシリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６が製膜されると、仕掛太陽電池基板１０１がスパッタ装置に移載される。
　この場合にも仕掛太陽電池基板１０１を本実施形態の試料保持装置１で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板１０１を図示しないスパッタ装置に装着する。スパッタ装置内で、図１０（ｂ）に示されるように、仕掛太陽電池基板１０１の表裏面に、透明電極層１１３，１１７を製膜する。
　すなわち、光電変換基板１０２のｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２上に第１透明電極層１１３を製膜し、仕掛太陽電池基板１０１のｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６上に第２透明電極層１１７を製膜する（透明電極層形成工程）。
　仕掛太陽電池基板１０１は、その後にスパッタ装置から印刷装置に搬送される。この場合においても、仕掛太陽電池基板１０１を本実施形態の試料保持装置１で保持する基板保持工程を伴う。
　そして、印刷装置内で、図１０（ｃ）に示されるように、仕掛太陽電池基板１０１の表面に、スクリーン印刷法によって下地電極層１０７が製膜される。その後に、仕掛太陽電池基板１０１上に図示しない絶縁層を設け、（下地電極層上に開口部がある）、下地電極層上にめっき層を形成して集電極１０５が形成される。
　なお集電極や裏面電極層としてはペーストを印刷しても良いし、めっき法によりめっき層を形成しても良い。例えば集電極として、下地電極層１０７を形成後にめっき層を形成してもよい。その場合、本発明の保持装置を用いた場合は不所望箇所へのめっきの析出を抑制できるため、より好ましい。裏面電極層として、図９では裏面全面に製膜した図を用いたが表面側の集電極のようにパターン状でもよい。
　上記した様に仕掛太陽電池基板１０１を移動させる際に、本実施形態の試料保持装置１が使用されるが、もちろん他の構造の試料保持装置を併用してもよい。
　しかしながら、スパッタ法によって透明電極層１１３，１１７を製膜する直前においては、本実施形態の試料保持装置１を使用することが望ましい。
　なお透明電極層１１３，１１７は、スパッタ法によるものに限定されず、イオンプレーディング法でも製膜でき、集電極も印刷やめっきだけでなく、いずれか一方だけだったり、スパッタ法でも作製できる。
　本実施形態の試料保持装置１の使用は、透明電極層製膜直前が最も好ましいが、シリコン系薄膜製膜前でも良い。
　即ちｎ型単結晶シリコン基板１１０にシリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６が製膜されるが、経験則上、この状態の仕掛太陽電池基板１０１を保持する際には試料保持装置１を使用することが望ましい。
　また透明電極層１１３，１１７を成膜した後に仕掛太陽電池基板１０１を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置１を使用することが望ましい。特にヘテロ接合太陽電池は一般にシリコン基板１１０やシリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６が敏感であってダメージを受けやすく、ダメージを受けると、その後にメッキ等を施す場合に不具合が発生する場合があるので、本実施形態の試料保持装置１を使用することが望ましい。
　またその他にも、ヘテロ接合太陽電池は一般に透明電極層１１３，１１７を有し、且つその透明電極層１１３，１１７が１０乃至１４０ｎｍ程度と薄いので、透明電極層１１３，１１７もダメージを受けやすい。そのような理由から、透明電極層１１３，１１７を成膜した後に仕掛太陽電池基板１０１を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置１を使用することが推奨される。
　前記した製造方法では、第１透明電極層１１３に下地電極層１０７を設け、さらに下地電極層１０７の上にめっき層を形成したが、第１透明電極層１１３に直接めっき層を設けてもよい。
　また本実施形態においては受光面側に集電極を有する形態について説明したが、受光面側に集電極を有さず裏面電極層のみを有していてもよい。
　本実施形態の太陽電池の製造方法で製造された太陽電池は、他の付属部材が取り付けられてモジュール化される。
　図１１は、本実施形態の太陽電池の製造方法で製造された太陽電池３３が使用された太陽電池モジュール３５である。太陽電池モジュール３５では、二枚のガラス板３８，３９（図１２）の間に複数の太陽電池（基板）３３が封入されている。太陽電池と二枚のガラス板３８，３９の間には、樹脂製の封止材が充填され、太陽電池が封止材で封止された状態となっている。
　そして各太陽電池３３には、図示しない電線が接続され、二枚のガラス板３８，３９の端部に設けられた端子ボックス３６，３７に接続されている。また二枚のガラス板３８，３９の周囲には、アルミ等で作られたフレーム４０が取り付けられている。
　太陽電池モジュールの構成や、各部材のレイアウトは、実施形態に限定されるものではない。
１　　試料保持装置
２　　本体部
３　　位置決め部材
５　　試料保持面
３２，２２　端子ボックス
３５　太陽電池モジュール
Ａ　　内向面
Ｂ　　外向面
Ｃ　　天地向き面
Ｄ　　側面
Ａａ－Ａｂ　稜線
Ａａ－Ｃ　　稜線
Ｂ－Ｃ　　　稜線
Ａ－Ｄ　　　稜線
Ｂ－Ｄ　　　稜線
Ｃ－Ｄ　　　稜線

Claims (18)

  1. 　半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置。
    （１）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
    （２）接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
  2. 　位置決め部材は立体的形状であって接触部を構成する接触面を有することを特徴とする請求項１に記載の試料保持装置。
  3. 　接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の試料保持装置。
  4. 　接触部は、動摩擦係数が０．２未満の素材で作られていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の試料保持装置。
  5. 　保持すべき対象とする試料の半導体基板がシリコン基板であり、その厚さが５０μｍ乃至２００μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の試料保持装置。
  6. 　次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の試料保持装置。
    （１）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
    （２）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
  7. 　次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の試料保持装置。
    （１）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
    （２）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
  8. 　半導体基板を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を、請求項１乃至７のいずれかに記載の試料保持装置で保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
  9. 　基板保持工程の後に、当該基板に透明導電膜を製膜する工程を有することを特徴とする請求項８に記載の太陽電池の製造方法。
  10. 　太陽電池が封止材で封止された太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池が請求項８又は９に記載の太陽電池の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
  11. 　半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次のいずれかの部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置。
    （１）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部。
    （２）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
    （３）接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
    （４）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
    （５）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
    （６）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向に広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
    （７）接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
    （８）接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
    （９）接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部が連なる稜線と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記稜線と側部との交差部。
  12. 　位置決め部材は立体的形状であって接触部を構成する接触面を有することを特徴とする請求項１１に記載の試料保持装置。
  13. 　接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の試料保持装置。
  14. 　接触部は、動摩擦係数が０．２未満の素材で作られていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の試料保持装置。
  15. 　保持すべき対象とする試料の半導体基板がシリコン基板であり、その厚さが５０μｍ乃至２００μｍであることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載の試料保持装置。
  16. 　半導体基板を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を、請求項１１乃至１５のいずれかに記載の試料保持装置で保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
  17. 　基板保持工程の後に、当該基板に透明導電膜を製膜する工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の太陽電池の製造方法。
  18. 　太陽電池が封止材で封止された太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池が請求項１６又は１７に記載の太陽電池の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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