特許第5804895号(P5804895)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5804895光電変換装置、および光電変換装置の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5804895
(24)【登録日】2015年9月11日
(45)【発行日】2015年11月4日
(54)【発明の名称】光電変換装置、および光電変換装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 31/0224 20060101AFI20151015BHJP
   H01L 31/068 20120101ALI20151015BHJP
【ＦＩ】
   H01L31/04 262
   H01L31/06 300
【請求項の数】10
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2011-235933(P2011-235933)
(22)【出願日】2011年10月27日
(65)【公開番号】特開2013-93510(P2013-93510A)
(43)【公開日】2013年5月16日
【審査請求日】2014年6月16日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 元
【審査官】 森江 健蔵
(56)【参考文献】
【文献】 特開２００９−２７２４０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２００８−１５９８９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１１−１７６２０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０００−１９６１２１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ３１／０２２４
Ｈ０１Ｌ ３１／０６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上において金属ペーストの塗布によって形成された電極部を有する光電変換装置であって、
前記基板上に配されており且つ前記金属ペーストの塗布によって形成された第１出力電極部と、
前記基板上に前記第１出力電極部から一方向に離れて配されており且つ前記金属ペーストの塗布によって形成された第２出力電極部と、
前記基板上の前記第１出力電極部および前記第２出力電極部の間に配されている１以上の光電変換セルと、
前記第１出力電極部から前記１以上の光電変換セルの一主面上にかけて前記一方向に延在しており且つ前記金属ペーストの塗布によって形成された複数の線状導電部とを備えており、
前記第１出力電極部は、前記一方向において前記第１出力電極部の一端部側に位置する第１領域と、前記一方向において前記第１出力電極部の他端部側に位置して前記複数の線状導電部に接続している第２領域とを有し、
前記第１領域は、前記一方向と反対の方向に向かって突出する１以上の凸部を含んでいる光電変換装置。
【請求項2】
前記第２領域は、前記一方向における前記第１出力電極部の前記一端部からの距離に応じて前記一方向に垂直な他方向の幅が減少して各前記線状導電部にそれぞれ接続している請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項3】
前記第１出力電極部は、前記一方向に垂直な他方向に相互に離れて配列されている複数の分割電極部を含んでおり、
前記１以上の凸部は、複数の凸部を含んでおり、
各前記分割電極部は、前記複数の凸部のうちの少なくとも１つの凸部と、前記複数の線状導電部のうちの一線状導電部に接続している少なくとも１つの接続部とを含んでいる請求項１または請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項4】
各前記分割電極部は、前記基板の上面の法線方向における厚さが前記他方向における前記分割電極部の端縁部からの距離に応じて増大している他方向傾斜部を含んでいる請求項３に記載の光電変換装置。
【請求項5】
前記第１出力電極部上に配されている出力用の導体を備え、
該導体は、前記他方向傾斜部上に配されている請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項6】
各前記凸部は、前記基板の上面の法線方向における厚さが前記一方向における前記第１出力電極部の前記一端部からの距離に応じて増大している一方向傾斜部を含んでいる請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の光電変換装置。
【請求項7】
前記第１出力電極部上に配されている出力用の導体を備え、
該導体は、前記一方向傾斜部上に配されている請求項６に記載の光電変換装置。
【請求項8】
基板を準備する準備工程と、
前記基板上に光電変換層と電極層とを含む積層体を形成する形成工程と、
前記基板上および前記積層体の上面に一方向に塗布液を塗布することで、出力電極部のパターンと、該出力電極部から前記積層体の一主面上にかけて前記一方向に延在している複数の線状導電部のパターンとを順に形成する塗布工程とを有し、
該塗布工程において、前記基板上に、前記一方向における前記基板の一縁部からの距離に応じて前記一方向に垂直な他方向の幅が徐々に拡大するように前記塗布液を塗布することで、前記出力電極部のうちの一端部側に位置するように第１領域のパターンを形成し、その後、前記出力電極部のうちの他端部側に位置するようにして前記複数の線状導電部に接続している第２領域のパターンを形成する光電変換装置の製造方法。
【請求項9】
基板を準備する準備工程と、
前記基板上に一方向に塗布液を塗布することで、出力電極部のパターンと、該出力電極部から前記一方向に延在している複数の線状導電部のパターンとを順に形成する塗布工程と、
前記基板上および前記複数の線状導電部上に光電変換層と電極層とを含む積層体を形成する形成工程とを有し、
前記塗布工程において、前記基板上に、前記一方向における前記基板の一縁部からの距離に応じて前記一方向に垂直な他方向の幅が徐々に拡大するように前記塗布液を塗布することで、前記出力電極部のうちの一端部側に位置するように第１領域のパターンを形成し、その後、前記出力電極部のうちの他端部側に位置するようにして前記複数の線状導電部に接続している第２領域のパターンを形成する光電変換装置の製造方法。
【請求項10】
前記塗布工程において、前記一方向における前記一縁部からの距離に応じて前記他方向の幅が徐々に減少するように前記塗布液を塗布することで、前記第２領域のうちの各前記線状導電部にそれぞれ接続している複数の接続部のパターンを形成する請求項８または請求項９に記載の光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光電変換装置、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
透明導電膜層と光電変換層と裏面電極とが積層された積層体がガラス基板上に配されている太陽電池モジュールがある。この太陽電池モジュールでは、導電性金属酸化物層等からなる透明導電膜層のシート抵抗によって、発電効率の低下が生じ得る。
【0003】
そこで、線幅が細く且つ予め設定されたパターンのフィンガー電極を導電性金属酸化層と組み合わせて設けることで、導電性金属酸化層のシート抵抗の低減を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１等）。この技術では、複数のフィンガー電極が、太陽電池の両端に配された出力用の共通電極に接続されている。そして、この複数のフィンガー電極と両端の共通電極とが金属ペースト等を用いた印刷によって一体的に形成され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１−９６７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、通常は、フィンガー電極と両端の共通電極とが、フィンガー電極の延在方向に沿ってスキージを進行させるスクリーン印刷によって一体的に形成され得る。
【0006】
しかしながら、共通電極の延在方向が、スキージの進行方向（印刷方向とも言う）に対して直交する。このため、印刷の初期に形成される共通電極のパターンにおいて、大量の金属ペーストの急激な供給等に起因する滲みが生じ得る。したがって、共通電極の厚さが設計値から大きくばらつき得る。ここで、共通電極に対して出力用のリボン状のタブが貼り付けられる形態では、共通電極の厚さの大きなばらつきに起因して、共通電極に対するタブの貼り付けの信頼性が低下し得る。その結果、太陽電池の発電効率が低下し得る。
【0007】
また、印刷時に共通電極のパターンに引き続いて形成される線幅の細いフィンガー電極の端部近傍のパターンでは、金属ペーストの塗布量の急激な変化等に起因して、線幅が設計値から大きくばらつき得る。このため、フィンガー電極のうちの線幅が設計値よりも太い部分によって、外部からの光が光電変換層に至る経路が遮られ得る。一方、フィンガー電極のうちの線幅が設計値よりも細い部分では、電気抵抗が上昇し得る。その結果、太陽電池の発電効率が低下し得る。
【0008】
そこで、電極の形状によって発電効率が上昇し得る光電変換装置ならびにその製造方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、一態様に係る光電変換装置は、基板上において金属ペーストの塗布によって形成された電極部を有する光電変換装置であって、前記基板上に配されており且つ前記金属ペーストの塗布によって形成された第１出力電極部と、前記基板上に前記第１出力電極部から一方向に離れて配されており且つ前記金属ペーストの塗布によって形成された第２出力電極部とを備えている。また、該光電変換装置は、前記基板上の前記第１出力電極部および前記第２出力電極部の間に配されている１以上の光電変換セルと、前記第１出力電極部から前記１以上の光電変換セルの一主面上にかけて前記一方向に延在しており且つ前記金属ペーストの塗布によって形成された複数の線状導電部とを備えている。そして、該光電変換装置では、前記第１出力電極部は、前記一方向において前記第１出力電極部の一端部側に位置する第１領域と、前記一方向において前記第１出力電極部の他端部側に位置して前記複数の線状導電部に接続している第２領域とを有している。さらに、該光電変換装置では、前記第１領域は、前記一方向と反対の方向に向かって突出する１以上の凸部を含んでいる。
【0010】
他の一態様に係る光電変換装置の製造方法は、基板を準備する準備工程と、前記基板上に光電変換層と電極層とを含む積層体を形成する形成工程と、前記基板上および前記積層体の上面に一方向に塗布液を塗布することで、出力電極部のパターンと、該出力電極部から前記積層体の一主面上にかけて前記一方向に延在している複数の線状導電部のパターンとを順に形成する塗布工程とを有している。そして、該光電変換装置の製造方法では、該塗布工程において、前記基板上に、前記一方向における前記基板の一縁部からの距離に応じて前記一方向に垂直な他方向の幅が徐々に拡大するように前記塗布液を塗布することで、前記出力電極部のうちの一端部側に位置するように第１領域のパターンを形成し、その後、前記出力電極部のうちの他端部側に位置するようにして前記複数の線状導電部に接続している第２領域のパターンを形成する。
【0011】
その他の一態様に係る光電変換装置の製造方法は、基板を準備する準備工程と、前記基板上に一方向に塗布液を塗布することで、出力電極部のパターンと、該出力電極部から前記一方向に延在している複数の線状導電部のパターンとを順に形成する塗布工程と、前記基板上および前記複数の線状導電部上に光電変換層と電極層とを含む積層体を形成する形成工程とを有している。そして、該光電変換装置の製造方法では、前記塗布工程において、前記基板上に、前記一方向における前記基板の一縁部からの距離に応じて前記一方向に垂直な他方向の幅が徐々に拡大するように前記塗布液を塗布することで、前記出力電極部のうちの一端部側に位置するように第１領域のパターンを形成し、その後、前記出力電極部のうちの他端部側に位置するようにして前記複数の線状導電部に接続している第２領域のパターンを形成する。
【発明の効果】
【0012】
上記一態様に係る光電変換装置によれば、電極の形状によって発電効率が上昇し得る。
【0013】
上記他の一態様に係る光電変換装置の製造方法、ならびにその他の一態様に係る光電変換装置の製造方法の何れによっても、電極の形状によって発電効率が上昇し得る光電変換装置が製造され得る。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】一実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図2】図１にて一点鎖線II−IIで示した位置におけるＸＺ断面を示す図である。
【図3】第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図4】図３にて一点鎖線IV−IVで示した位置におけるＸＺ断面を示す図である。
【図5】第１出力電極部上に第１導体が配されている状態のＸＺ断面を示す図である。
【図6】一実施形態に係る光電変換装置の製造フローを示すフローチャートである。
【図7】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図8】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図9】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図10】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図11】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図12】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図13】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図14】一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。
【図15】第１出力電極部の形成途中の状態を模式的に示す図である。
【図16】第１出力電極部の形成途中の状態を模式的に示す図である。
【図17】第１出力電極部の形成途中の状態を模式的に示す図である。
【図18】一実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図19】第１変形例に係る第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図20】図１９にて一点鎖線XX−XXで示した位置におけるＹＺ断面を示す図である。
【図21】第１変形例に係る第１出力電極部上に第１導体が配されている状態のＹＺ断面を示す平面図である。
【図22】第２変形例に係る第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図23】第３変形例に係る第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図24】第４変形例に係る第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図25】第５変形例に係る第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図26】第６変形例に係る第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図27】第７変形例に係る第１出力電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態および各種変形例を図面に基づいて説明する。なお、図面においては同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。なお、図１から図５、図７から図２７には、光電変換セル１０の配列方向（図１の図面視右方向）をＸ軸方向とする右手系のＸＹＺ座標系が付されている。
【0016】
＜(１)一実施形態＞
＜(１−１)光電変換装置の概略構成＞
図１および図２で示されるように、光電変換装置１は、基板１０１と、複数の光電変換セル１０と、第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂと、複数の線状導電部１０５と、第１および第２導体１３ａ，１３ｂとを備えている。
【0017】
基板１０１は、複数の光電変換セル１０を支持するものである。基板１に含まれる主な材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属等が採用され得る。本実施形態では、基板１０１が青板ガラス（ソーダライムガラス）である例が示されている。また、基板１０１の厚さは、１ｍｍ以上で且つ３ｍｍ以下程度であれば良い。さらに、例えば、基板１０１の形状は平板状であれば良く、基板１０１の＋Ｚ側の一主面（上面とも言う）は略平坦であれば良い。なお、例えば、金属製の基板上に絶縁性の被膜が被覆されたものが、基板１０１として採用されても良い。
【0018】
第１出力電極部１２ａは、基板１０１上のうちの一方向としてのＸ軸方向における一端部としての−Ｘ側の端部の近傍に配されている。そして、該第１出力電極部１２ａは、一方向に垂直な他方向としてのＹ軸方向に延在している。なお、本実施形態では、基板１０１上に、複数の光電変換セル１０のうちの最も−Ｘ側の光電変換セル１０から延出している下部電極層１０２が配され、該下部電極層１０２上に第１出力電極部１２ａが配されている。
【0019】
第２出力電極部１２ｂは、基板１０１上のうちのＸ軸方向における他端部としての＋Ｘ側の端部の近傍に配されている。つまり、第２出力電極部１２ｂは、基板１０１上において、第１出力電極部１２ａから一方向に離れて配されている。そして、該第２出力電極部１２ｂは、Ｙ軸方向に延在している。なお、本実施形態では、基板１０１上に、複数の光電変換セル１０のうちの最も＋Ｘ側の光電変換セル１０から延出している下部電極層１０２が配され、該下部電極層１０２上に第２出力電極部１２ｂが配されている。
【0020】
複数の光電変換セル１０は、基板１０１上において、第１出力電極部１２ａと第２出力電極部１２ｂとの間に、Ｘ軸方向に沿って平面的に配列されている。そして、複数の光電変換セル１０が複数の線状導電部１０５によって電気的に直列に接続されている。図１には、８つの光電変換セル１０がＸ軸方向に配列されている構成が例示されている。
【0021】
複数の線状導電部１０５は、第１出力電極部１２ａから複数の光電変換セル１０の一主面を介して第２出力電極部１２ｂにかけてＸ軸方向に延在している。また、複数の線状導電部１０５は、Ｙ軸方向に離間している。そして、Ｘ軸に沿って一直線上に配されている線状導電部１０５は、各光電変換セル１０の端部を規定する溝部Ｐ３によって分断されている。このため、ここでは、各線状導電部１０５は、第１出力電極部１２ａから延出され、複数の光電変換セル１０の一主面上においてＸ軸方向に延在している。そして、各線状導電部１０５は、複数の光電変換セル１０のうちの最も＋Ｘ側の光電変換セル１０の一主面上から第２出力電極部１２ｂにかけて延在している。
【0022】
ここで、第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂならびに複数の線状導電部１０５は、例えば、塗布液としての金属ペーストがスクリーン印刷等によって塗布された後に乾燥されて該金属ペーストが固化されることで形成され得る。金属ペーストは、例えば、透光性を有する樹脂等のバインダーに光反射率が高く且つ導電性を有する粒子が添加されることで作製され得る。ここで、透光性を有する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等が採用され得る。また、金属ペーストに含まれる粒子としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、ＮｉならびにＺｎとＡｇとの合金等の金属粒子が採用され得る。この場合、線状導電部１０５には、導電性を有する多数の粒子が含まれており、該多数の粒子が相互に接触し合うことで、線状導電部１０５における導電性が確保され得る。
【0023】
第１導体１３ａは、第１出力電極部１２ａ上に配されている出力用のタブとしての導体である。第１導体１３ａは、基板１０１に設けられている貫通孔１４ａを介して、基板１０１の裏面に配されている電源ボックス内の端子等に電気的に接続されている。
【0024】
第２導体１３ｂは、第２出力電極部１２ｂ上に配されている出力用のタブとしての導体である。第２導体１３ｂは、基板１０１に設けられている貫通孔１４ｂを介して、基板１０１の裏面に配されている電源ボックス内の端子等に電気的に接続されている。
【0025】
なお、第１および第２導体１３ａ，１３ｂは、例えば、１ｍｍ以上で且つ１０ｍｍ以下の幅と、０．０８μｍ以上で且つ１μｍ以下の厚さとを有するリボン状の形態を有していれば良い。第１および第２導体１３ａ，１３ｂの材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、およびＮｉとＣｒとの合金であるニクロム等の導電性に優れた材料が採用され得る。
【0026】
また、複数の光電変換セル１０のうちの隣り合う一方の光電変換セル１０と他方の光電変換セル１０との間に、該一方の光電変換セル１０と該他方の光電変換セル１０とを分離する領域としての溝部Ｐ３が配されている。換言すれば、該一方の光電変換セル１０と該他方の光電変換セル１０とが、溝部Ｐ３を介して離間している。具体的には、溝部Ｐ３は、隣り合う一方の光電変換セル１０と他方の光電変換セル１０との間においてＹ軸方向に延在している。そして、溝部Ｐ３は、光電変換セル１０の＋Ｚ側の一主面（上面とも言う）から下部電極層１０２の＋Ｚ側の一主面（上面とも言う）に至るまで配されている。溝部Ｐ３の幅は、例えば、４０μｍ以上で且つ１０００μｍ以下程度であれば良い。なお、各溝部Ｐ３には、光電変換装置１がモジュール化される際に、例えば、樹脂等の絶縁材料が入り込む。
【0027】
上記構成により、複数の光電変換セル１０における光電変換によって生じる電圧が電源ボックスを介して出力され得る。
【0028】
＜(１−２)光電変換セルの構成＞
各光電変換セル１０は、下部電極層１０２、光電変換層１０３、および上部電極層１０４を備えている。また、各光電変換セル１０には、溝部Ｐ１，Ｐ２が配されている。そして、本実施形態に係る光電変換装置１では、上部電極層１０４が配されている側の主面が受光面となっている。
【0029】
下部電極層１０２は、基板１の上面上に配されている導電層である。下部電極層１０２に含まれる主な材料としては、例えば、モリブデン、アルミニウム、チタン、タンタルおよび金等の導電性を有する各種金属等が採用され得る。また、下部電極層１０２の厚さは、例えば、０．２μｍ以上で且つ１μｍ以下程度であれば良い。下部電極層１０２は、例えば、スパッタリング法または蒸着法等によって形成され得る。
【0030】
また、下部電極層１０２には、溝部Ｐ１が配されている。溝部Ｐ１は、Ｙ軸方向に直線状に延在している。下部電極層１０２に溝部Ｐ１が配されていることで、下部電極層１０２が、Ｘ軸方向に分離されている。溝部Ｐ１の幅は、例えば、５０μｍ以上で且つ４００μｍ以下程度であれば良い。
【0031】
光電変換層１０３は、下部電極層１０２の上面上に配されている。該光電変換層１０３は、光吸収層１３１とバッファ層１３２とを備えている。光吸収層１３１およびバッファ層１３２は、この順に下部電極層１０２上に積層されている。
【0032】
光吸収層１３１は、下部電極層１０２の上面上に配されている。ここで、下部電極層１０２に配されている各溝部Ｐ１には、直上に配されている光吸収層１３１の延在部分が埋入している。これにより、溝部Ｐ１を介して隣り合う一方の下部電極層１０２と他方の下部電極層１０２とが電気的に分離されている。
【0033】
また、光吸収層１３１は、第１導電型を有する半導体を主に含んでおり、光を吸収して電荷を生じる。ここで、第１導電型を有する半導体としては、例えば、カルコパイライト系の化合物半導体であるＩ−III−VI族化合物半導体等が採用され得る。なお、第１導電型は、例えば、ｐ型の導電型であれば良い。
【0034】
I−III−VI族化合物半導体とは、Ｉ−III−VI族化合物を主に含む半導体である。なお、Ｉ−III−VI族化合物を主に含む半導体とは、半導体がＩ−III−VI族化合物を７０ｍｏｌ％以上含むことを言う。以下の記載においても、「主に含む」は「７０ｍｏｌ％以上含む」ことを意味する。Ｉ−III−VI族化合物は、Ｉ−Ｂ族元素（１１族元素とも言う）とIII−Ｂ族元素（１３族元素とも言う）とVI−Ｂ族元素（１６族元素とも言う）とを主に含む化合物である。
【0035】
I−III−VI族化合物としては、例えば、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳとも言う）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2（ＣＩＧＳＳとも言う）およびＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩＳとも言う）等が採用され得る。なお、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2は、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとを主に含む化合物である。また、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2は、ＣｕとＩｎとＧａとＳｅとＳとを主に含む化合物である。
【0036】
なお、光吸収層１３１がＩ−III−VI族化合物半導体を主に含んでいれば、光吸収層１３１の厚さが１０μｍ以下であっても、光吸収層１３１による光電変換の効率が高めら得る。このため、光吸収層１３１の厚さは、例えば、１μｍ以上で且つ３μｍ以下程度であれば良い。
【0037】
光吸収層１３１は、スパッタリング法または蒸着法等といった真空プロセスによって形成され得る。また、光吸収層１３１は、塗布法あるいは印刷法と称されるプロセスによっても形成され得る。塗布法あるいは印刷法では、例えば、光吸収層１３１に主に含まれる金属元素を含む溶液が下部電極層１０２の上面上に塗布され、その後、乾燥および熱処理が行われる。
【0038】
バッファ層１３２は、光吸収層１３１の＋Ｚ側の一主面（上面とも言う）上に配されている。また、バッファ層１３２は、光吸収層１３１の第１導電型とは異なる第２導電型を有する半導体を主に含む。ここで、導電型が異なる半導体とは、伝導担体（キャリア）が異なる半導体である。そして、第２導電型は、例えば、ｎ型の導電型であれば良い。なお、光吸収層１３１の導電型がｎ型であり、バッファ層１３２の導電型がｐ型であっても良い。ここでは、光吸収層１３１とバッファ層１３２との間にヘテロ接合領域が形成されている。このため、光電変換セル１０では、ヘテロ接合領域を形成する光吸収層１３１とバッファ層１３２とにおいて光電変換が生じ得る。
【0039】
バッファ層１３２は、化合物半導体を主に含む。バッファ層１３２に含まれる化合物半導体としては、例えば、ＣｄＳ、Ｉｎ2Ｓ3、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｓｅ3、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）、（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ等が採用され得る。そして、バッファ層１３２が１Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有していれば、リーク電流の発生が抑制され得る。
【0040】
バッファ層１３２は、例えば、化学浴槽堆積（ＣＢＤ）法等によって形成され得る。バッファ層１３２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下であれば良い。バッファ層１３２の厚さが１００ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下であれば、バッファ層１３２上に上部電極層１０４がスパッタリング法等で形成される際に、バッファ層１３２において損傷が生じ難くなる。
【0041】
上部電極層１０４は、光電変換層１０３の＋Ｚ側の一主面（上面とも言う）上に配されている。そして、上部電極層１０４は、例えば、ｎ型の導電型を有する透明の導電層であれば良い。上部電極層１０４は、光電変換層１０３において生じた電荷を取り出す電極となる。上部電極層１０４は、バッファ層１３２よりも低い抵抗率を有する材料を主に含んでいれば良い。上部電極層１０４には、いわゆる窓層と呼ばれるものが含まれても良いし、窓層と透明の導電層とが含まれても良い。
【0042】
上部電極層１０４は、禁制帯幅が広く且つ透明で低抵抗の材料を主に含んでいる。このような材料としては、例えば、ＺｎＯ、ＺｎＯの化合物、ならびにＳｎが含まれたＩＴＯおよびＳｎＯ2などの金属酸化物半導体が採用され得る。ＺｎＯの化合物は、例えば、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、ＩｎおよびＦのうちの何れか１つの元素が含まれたものであれば良い。
【0043】
上部電極層１０４は、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長（ＣＶＤ）法などによって形成され得る。上部電極層１０４の厚さは、例えば、０．１μｍ以上で且つ２μｍ以下程度であれば良い。ここで、上部電極層１０４が、１Ω・ｃｍ未満の抵抗率と、５０Ω／□以下のシート抵抗とを有していれば、上部電極層１０４を介して光電変換層１０３から電荷が良好に取り出され得る。
【0044】
ここで、バッファ層１３２および上部電極層１０４が、光吸収層１３１が吸収し得る光の波長帯域に対して、光を透過させ易い性質（光透過性とも言う）を有していれば、光吸収層１３１における光の吸収効率の低下が抑制され得る。また、上部電極層１０４の厚さが０．０５μｍ以上で且つ０．５μｍ以下であれば、上部電極層１０４における光透過性が高められ、光電変換によって生じた電流が上部電極層１０４によって良好に伝送され得る。さらに、上部電極層１０４の絶対屈折率とバッファ層１３２の絶対屈折率とが略同一であれば、上部電極層１０４とバッファ層１３２との界面で光が反射することで生じる入射光のロスが低減され得る。
【0045】
光電変換層１０３において発生して上部電極層１０４において取り出された電荷は、上部電極層１０４の上に配されている線状導電部１０５によって集電される。ここでは、線状導電部１０５が配されていることで、上部電極層１０４における導電性が補われるため、上部電極層１０４の薄層化が可能となる。その結果、電荷の取り出し効率の確保と、上部電極層１０４における光透過性の向上とが両立し得る。
【0046】
また、線状導電部１０５は、溝部Ｐ２を通って＋Ｘ方向に配されている隣の光電変換セル１０の下部から延伸されている下部電極層１０２に接続されている。つまり、隣り合う光電変換セル１０については、線状導電部１０５によって、一方の光電変換セル１０の上部電極層１０４と、他方の光電変換セル１０の下部電極層１０２とが電気的に接続されている。
【0047】
ここで、溝部Ｐ２は、Ｙ軸方向に直線状に延在している。そして、溝部Ｐ２は、上部電極層１０４の＋Ｚ側の一主面（上面とも言う）から下部電極層１０２の上面に至るまで配されている。このため、溝部Ｐ２は、１つの光電変換セル１０内において、光電変換層１０３と上部電極層１０４とが積層された積層体をＸ軸方向に分離している。なお、溝部Ｐ２内に、上部電極層１０４の垂下部が配されている構成が採用されても良い。
【0048】
また、受光面の上方（ここでは＋Ｚ側）から各光電変換セル１０を平面透視した場合、＋Ｘ方向に溝部Ｐ１と溝部Ｐ２と溝部Ｐ３とがこの順に配されている。このため、隣り合う一方の光電変換セル１０と他方の光電変換セル１０との間で、下部電極層１０２が、該他方の光電変換セル１０の下部から該一方の光電変換セル１０の下部まで延伸している。そして、該一方の光電変換セル１０では、Ｘ軸方向に隣り合う一方の下部電極層１０２と他方の下部電極層１０２との間において、該一方の下部電極層１０２の上から溝部Ｐ１を越えて、該他方の下部電極層１０２の上に至るまで光電変換層１０３が配されている。ここで、該他方の下部電極層１０２は、他方の光電変換セル１０の下部から一方の光電変換セル１０の下部に延伸している下部電極層１０２である。
【0049】
また、受光面の上方（ここでは＋Ｚ側）から各光電変換セル１０を平面透視した場合、各光電変換セル１０には、溝部Ｐ２を包含して溝部Ｐ１と溝部Ｐ３とに挟まれた領域と、溝部Ｐ１が配されている領域と、残余の領域とがある。そして、該残余の領域が、各光電変換セル１０において発電に寄与する領域となる。
【0050】
なお、本実施形態では、各光電変換セル１０において、光電変換層１０３が、下部電極層１０２の上から隣の下部電極層１０２の上にかけて配されていたが、これに限られない。例えば、光電変換層１０３が、下部電極層１０２の上から溝部Ｐ１の内部に至るまで配されていれば良い。
【0051】
上記構成を有する光電変換セル１０では、上部電極層１０４および複数の線状導電部１０５によって集電された電荷が、＋Ｘ方向に配されている隣の光電変換セル１０に伝達される。これにより、隣り合う光電変換セル１０が電気的に直列に接続されている。
【0052】
また、線状導電部１０５の幅が５０μｍ以上で且つ４００μｍ以下であれば、隣接する光電変換セル１０の間における良好な導電が確保され、光吸収層１３１への光の入射量の低下が抑制され得る。１つの光電変換セル１０に配されている複数の線状導電部１０５のＹ軸方向における間隔は、例えば、２．５ｍｍ程度であれば良い。
【0053】
＜(１−３)出力電極部の構成＞
第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂは、Ｘ軸方向における向きが逆となっているが、同様な構成を有している。このため、ここでは、第１出力電極部１２ａの構成を例にとって説明する。
【0054】
図３には、第１出力電極部１２ａのうちのＹ軸方向に沿った一部分が示されている。
【0055】
図３で示されるように、第１出力電極部１２ａは、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２と第３領域Ａ３とを有している。第１領域Ａ１は、Ｘ軸方向において第１出力電極部１２ａの−Ｘ側の端部（一端部とも言う）Ｅ１側に位置する領域である。第２領域Ａ２は、Ｘ軸方向において第１出力電極部１２ａの＋Ｘ側の端部（他端部とも言う）Ｅ２側に位置する領域である。第３領域Ａ３は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間に位置する領域である。
【0056】
第１領域Ａ１は、Ｘ軸方向とは反対の−Ｘ方向に向かって突出している複数の凸部ＣＶ１を含んでいる。各凸部ＣＶ１では、Ｙ軸方向の幅が、−Ｘ方向に行けば行くほど狭まっている。換言すれば、各凸部ＣＶ１では、Ｙ軸方向の幅が、Ｘ軸方向における一端部Ｅ１からの距離に応じて増大している。
【0057】
上記構成によって、例えば、金属ペーストを用いたスクリーン印刷等によって一端部Ｅ１側から＋Ｘ方向に第１出力電極部１２ａのパターンが形成される際に、金属ペーストの塗布量が徐々に増大し得る。このため、第１出力電極部１２ａのパターンの一端部Ｅ１付近において、該パターンが波打つ所謂にじみが発生し難くなり得る。その結果、第１出力電極部１２ａに対する第１導体１３ａの貼り付けの信頼性が向上し、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0058】
また、図４で示されるように、各凸部ＣＶ１は、一方向傾斜部１２ｕをそれぞれ含んでいる。各一方向傾斜部１２ｕでは、基板１０１の上面の法線方向としてのＺ軸方向における厚さが＋Ｘ方向における一端部Ｅ１からの距離に応じて増大している。
【0059】
このように、第１出力電極部１２ａの厚さが薄くなっている部分が存在することで、第１出力電極部１２ａの存在によって光電変換装置１からの放熱が阻害される度合いが低減され得る。その結果、光電変換セル１０における光電変換性能の向上が図られ、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。また、光電変換装置１における各層の熱膨張に起因する光電変換装置１内への水分の進入が生じ難くなり得る。したがって、光電変換装置１の劣化が生じ難くなる。
【0060】
また、各一方向傾斜部１２ｕの存在によって、第１出力電極部１２ａの一端部Ｅ１付近におけるＺ軸方向の厚さが薄くなっている。このため、例えば、金属ペーストを用いたスクリーン印刷等によって一端部Ｅ１側から＋Ｘ方向に第１出力電極部１２ａのパターンが形成される際に、金属ペーストの塗布量が徐々に増大し得る。このため、第１出力電極部１２ａのパターンの一端部Ｅ１付近において、該パターンが波打つ所謂にじみが発生し難くなり得る。その結果、第１出力電極部１２ａに対する第１導体１３ａの貼り付けの信頼性が向上し、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0061】
第２領域Ａ２は、他端部Ｅ２において複数の線状導電部１０５に接続している。また、第２領域Ａ２は、複数の幅減少部Ｄ１を含んでいる。各幅減少部Ｄ１は、＋Ｘ方向における一端部Ｅ１からの距離に応じて、Ｙ軸方向の幅が減少して各接続部ＣＮ１において各線状導電部１０５にそれぞれ接続している。換言すれば、各幅減少部Ｄ１は、Ｙ軸方向の幅が、−Ｘ方向における他端部Ｅ２からの距離に応じて増大している。
【0062】
このような幅減少部Ｄ１の存在によって、例えば、金属ペーストを用いたスクリーン印刷等によって第１出力電極部１２ａから複数の線状導電部１０５にかけたパターンが一端部Ｅ１側から＋Ｘ方向に形成される際に、金属ペーストの塗布量が緩やかに変化し得る。このため、接続部ＣＮ１付近における線状導電部１０５のパターンの線幅が設計値からずれ難い。その結果、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0063】
また、図４で示されるように、各幅減少部Ｄ１は、一方向傾斜部１２ｄをそれぞれ含んでいる。各一方向傾斜部１２ｄでは、＋Ｚ方向における厚さが＋Ｘ方向における一端部Ｅ１からの距離に応じて減少している。
【0064】
第３領域Ａ３は、Ｙ軸方向における幅およびＺ軸方向における厚さが、Ｘ軸方向の位置に拘わらず略一定となっている領域である。
【0065】
そして、図５で示されるように、第１導体１３ａは、第１出力電極部１２ａのうちの第１領域Ａ１上から第３領域Ａ３上にかけて配されている。つまり、第１導体１３ａは、一方向傾斜部１２ｕ上に配されている。これによって、例えば、第１出力電極部１２ａの下に一導電層としての下部電極層１０２が配されている場合に、第１出力電極部１２ａの一端部Ｅ１付近における厚さが薄くなっている部分を介して、第１導体１３ａと下部電極層１０２とが電気的に接続される。このため、第１導体１３ａと下部電極層１０２との間における電気抵抗が低減され得る。その結果、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0066】
また、第１出力電極部１２ａの厚さが薄くなっている部分を介して基板１０１および下部電極層１０２側から第１導体１３ａに熱が伝達され易くなる。このため、光電変換装置１からの放熱が促進され得る。その結果、光電変換セル１０における光電変換性能の向上が図られ、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。また、光電変換装置１における各層の熱膨張に起因する光電変換装置１内への水分の進入が生じ難くなり得る。したがって、光電変換装置１の劣化が生じ難くなる。
【0067】
＜(１−４)光電変換装置の製造方法＞
ここで、上記構成を有する光電変換装置１の製造プロセスの一例について説明する。図６は、光電変換装置１の製造フローを例示するフローチャートである。図７から図１４は、光電変換装置１の製造途中の様子を模式的に示す断面図である。図１５から図１７は、第１出力電極部１２ａの形成途中の様子を模式的に示す平面図である。なお、図１５から図１７では、スキージの進行方向が矢印ＡＲ１で示されている。
【0068】
まず、図６のステップＳｐ１では、基板１０１（図７参照）が準備される。基板１０１は、例えば、略矩形の盤面を有する平板状のものであれば良い。
【0069】
ステップＳｐ２では、基板１０１上に、一導電層としての下部電極層１０２（図８参照）が形成される。下部電極層１０２は、例えば、洗浄された基板１０１の一主面の略全面上に、スパッタリング法または蒸着法等が用いられて形成され得る。
【0070】
ステップＳｐ３では、下部電極層１０２の上面のうちの所定の形成対象位置からその直下の基板１０１の上面にかけて、Ｙ軸方向に直線状に延在する溝部Ｐ１（図９参照）が形成される。なお、溝部Ｐ１は、例えば、ＹＡＧレーザーまたはその他のレーザーの光が走査されつつ所定の形成対象位置に照射されることで形成され得る。
【0071】
ステップＳｐ４では、下部電極層１０２上に、光吸収層１３１（図１０参照）が形成される。ここでは、例えば、下部電極層１０２上に光吸収層１３１に主に含まれる金属元素を含有している溶液が塗布された後に乾燥される処理が行われることで皮膜が形成され、該皮膜に対する加熱処理が行われることで、光吸収層１３１が形成され得る。
【0072】
ステップＳｐ５では、光吸収層１３１上にバッファ層１３２（図１１参照）が形成される。これにより、光吸収層１３１とバッファ層１３２とが積層されている光電変換層１０３が形成される。バッファ層１３２は、例えば、化学浴槽堆積（ＣＢＤ）法によって形成され得る。具体的には、例えば、酢酸カドミウムとチオ尿素とがアンモニア水に溶解させられることで作製された溶液に光吸収層１３１が浸漬されることで、ＣｄＳを主に含むバッファ層１３２が形成され得る。
【0073】
ステップＳｐ６では、光電変換層１０３上に上部電極層１０４（図１２参照）が形成される。上部電極層１０４は、例えば、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長（ＣＶＤ）法等で形成され得る。具体的には、例えば、バッファ層１３２上に、Ａｌが添加されたＺｎＯを主に含む透明な上部電極層１０４が形成される。
【0074】
上記ステップＳｐ１〜Ｓｐ６の処理によって、基板１０１上に光電変換層１０３と電極層としての下部電極層１０２および上部電極層１０４とを含む積層体１１０が形成される。
【0075】
ステップＳｐ７では、上部電極層１０４の上面のうちの所定の形成対象位置から下部電極層１０２の上面に至る領域に、Ｙ軸方向に直線状に延在する溝部Ｐ２（図１３参照）が形成される。溝部Ｐ２は、スクライブ針が用いられたメカニカルスクライビング等によって形成され得る。
【0076】
ステップＳｐ８では、基板１０１上および積層体１１０の上面にＸ軸方向に塗布液としての金属ペーストが塗布される。このとき、第１出力電極部１２ａのパターンと複数の線状導電部１０５のパターン（図１４参照）と第２出力電極部１２ｂのパターンとが順に形成される。本実施形態では、具体的には、基板１０１上に形成された下部電極層１０２の上面に、第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂのパターンが形成される。また、基板１０１上に形成された下部電極層１０２の上面および積層体１１０の上面に複数の線状導電部１０５のパターンが形成される。
【0077】
これらの金属ペーストのパターンは、例えば、スクリーン印刷等によって形成され得る。該スクリーン印刷では、例えば、まず、枠体に張られたスクリーンメッシュに乳剤で所望のパターンが形成された印刷版が準備される。この印刷版のパターンは、形成される金属ペーストのパターンに合わせて乳剤に開口部を設けることで調整され得る。次に、該所望のパターンに金属ペーストが充填される。そして、スキージがＸ軸方向に移動されつつ、該スキージによって基板１０１上および積層体１１０の上面に、上記開口部から吐出される金属ペーストが転写によって塗布される。なお、このとき、溝部Ｐ２内にも複数の線状導電部１０５のパターンの一部が形成される。
【0078】
ここで、第１出力電極部１２ａから複数の線状導電部１０５にかけたパターンを形成する金属ペーストの塗布工程について説明する。
【0079】
まず、図１５で示されるように、基板１０１上に、Ｘ軸方向における基板１０１の−Ｘ側の一縁部からの距離に応じてＹ軸方向の幅が徐々に拡大するように金属ペーストが塗布される。このとき、第１出力電極部１２ａのうちの一端部Ｅ１側に位置する第１領域Ａ１のパターンが形成される。
【0080】
このような金属ペーストの塗布量が徐々に増大するような塗布方法によって、第１出力電極部１２ａのパターンの一端部Ｅ１付近において、該パターンが波打つ所謂にじみが発生し難くなり得る。また、第１領域Ａ１のパターンは、乳剤の開口部の形状がテーパー状にされた印刷版が用いられることによって、一方向傾斜部１２ｕが形成され得る。また、一方向傾斜部１２ｕの傾斜角度は、スキージの移動速度が変えられることによって調整され得る。このとき、一方向傾斜部１２ｕは、金属ペーストの粘度が８０Ｐａ・ｓ以下であれば、より形成され易い。
【0081】
次に、図１６および図１７で示されるように、第３領域Ａ３が形成された後に、第１出力電極部１２ａのうちの他端部Ｅ２側に位置するように、複数の線状導電部１０５にそれぞれ接続している複数の接続部ＣＮ１のパターンが形成される。具体的には、例えば、Ｘ軸方向における基板１０１の−Ｘ側の一縁部からの距離に応じてＹ軸方向の幅が徐々に減少するように金属ペーストが塗布される。このとき、第２領域Ａ２に含まれている複数の幅減少部Ｄ１のパターンが形成され得る。各幅減少部Ｄ１のパターンには、線状導電部１０５に接続している接続部ＣＮ１のパターンがそれぞれ含まれている。
【0082】
このような幅減少部Ｄ１のパターンの存在によって、金属ペーストの塗布量が徐々に減少された後に各線状導電部１０５のパターンが形成される。このため、接続部ＣＮ１付近における線状導電部１０５のパターンの線幅が設計値からずれ難い。また、第２領域Ａ２のパターンが形成される際は、乳剤の開口部の形状がテーパー状にされた印刷版が用いられることによって、一方向傾斜部１２ｄが形成され得る。また、一方向傾斜部１２ｄの傾斜角度は、スキージの移動速度が変えられることによって調整され得る。このとき、一方向傾斜部１２ｕは、金属ペーストの粘度が８０Ｐａ・ｓ以下であれば、より形成され易い。
【0083】
ステップＳｐ９では、ステップＳｐ８で形成された金属ペーストのパターンに乾燥処理が施されることで、該金属ペーストが固化される。このとき、第１出力電極部１２ａ、複数の線状導電部１０５および第２出力電極部１２ｂが形成される。
【0084】
ステップＳｐ１０では、上部電極層１０４の上面および複数の線状導電部１０５の上面のうちの所定の形成対象位置から下部電極層１０２の上面に至る領域に、Ｙ軸方向に直線状に延在する溝部Ｐ３（図１、図２および図１８参照）が形成される。
【0085】
ステップＳｐ１１では、第１出力電極部１２ａ上に第１導体１３ａが貼り付けられるとともに、第２出力電極部１２ｂ上に第２導体１３ｂが貼り付けられる。
【0086】
ここでは、例えば、まず、裏面に銀ペーストが塗布された第１および第２導体１３ａ，１３ｂが、第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂ上にそれぞれ置かれる。銀ペーストは、例えば、熱硬化性樹脂に銀の粒子が分散されたものであれば良い。次に、第１および第２導体１３ａ，１３ｂが上方としての＋Ｚ側から押さえつけられる。そして、所定温度に加熱された熱処理炉で第１および第２導体１３ａ，１３ｂに加熱処理が施されることで、銀ペースト内の熱硬化性樹脂が硬化する。所定温度は、例えば、約２００℃であれば良い。これにより、第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂ上に第１および第２導体１３ａ，１３ｂがそれぞれ貼り付けられる。
【0087】
なお、半田が被覆されている第１および第２導体１３ａ，１３ｂがホットエアー法によって加熱されることで、第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂ上に第１および第２導体１３ａ，１３ｂが接着によって貼り付けられても良い。例えば、Ｓｎ−Ｐｂ系の共晶半田が用いられる場合、加熱温度は１８０℃以上で且つ２００℃以下であれば良い。また、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のＰｂフリー半田が用いられる場合、加熱温度は２００℃以上で且つ２２０℃以下であれば良い。
【0088】
＜(１−５)一実施形態のまとめ＞
以上のように、本実施形態に係る光電変換装置１では、第１出力電極部１２ａの一端部Ｅ１側の第１領域Ａ１が、−Ｘ方向に向かって突出している複数の凸部ＣＶ１を含んでいる。これにより、例えば、金属ペーストを用いたスクリーン印刷等によって一端部Ｅ１側からＸ軸方向に第１出力電極部１２ａのパターンが形成される際に、金属ペーストの塗布量が徐々に増大し得る。その結果、第１出力電極部１２ａのパターンの一端部Ｅ１付近において、該パターンが波打つ所謂にじみが発生し難くなり得る。その結果、第１出力電極部１２ａに対する第１導体１３ａの貼り付けの信頼性が向上し、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0089】
また、第１出力電極部１２ａの他端部Ｅ２側の第２領域Ａ２が、＋Ｘ方向における一端部Ｅ１からの距離に応じて、Ｙ軸方向の幅が減少して各線状導電部１０５にそれぞれ接続している。これにより、例えば、金属ペーストを用いたスクリーン印刷等によって第１出力電極部１２ａから複数の線状導電部１０５にかけたパターンが一端部Ｅ１側からＸ軸方向に形成される際に、金属ペーストの塗布量が緩やかに変化し得る。このため、接続部ＣＮ１付近における線状導電部１０５のパターンの線幅が設計値からずれ難い。その結果、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0090】
＜(２)変形例＞
なお、本発明は上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【0091】
◎例えば、第１および第２出力電極部１２ａ，１２ｂの形態については、種々のバリエーションが考えられ得る。以下、具体例として、第１〜７変形例に係る第１出力電極部１２ａＡ〜１２ａＧについて説明する。
【0092】
＜(２−１)第１変形例＞
図１９で示されるように、第１変形例に係る第１出力電極部１２ａＡは、上記一実施形態に係る第１出力電極部１２ａがベースとされて、複数の分割電極部１２ＤＡに分割され、第１〜３領域Ａ１〜Ａ３が、第１〜３領域Ａ１Ａ〜Ａ３Ａに変更されたものである。
【0093】
第１出力電極部１２ａＡに含まれる複数の分割電極部１２ＤＡは、Ｙ軸方向に相互に離れて配列されている。
【0094】
このように、複数の分割電極部１２ＤＡがＹ軸方向に相互に離れていれば、第１出力電極部１２ａを形成するために必要な金属ペーストの量が低減され得る。すなわち、資源の無駄遣いの低減ならびに製造コストの低減が図られ得る。また、複数の分割電極部１２ＤＡが形成されていない部分が存在することで、第１出力電極部１２ａＡの存在によって光電変換装置１からの放熱が阻害される度合いが低減され得る。その結果、光電変換セル１０における光電変換性能の向上が図られる。また、光電変換装置１における各層の熱膨張に起因する光電変換装置１内への水分の進入が生じ難くなり得る。したがって、光電変換装置１の劣化が生じ難くなる。
【0095】
なお、複数の分割電極部１２ＤＡがＹ軸方向に相互に離れていても、第１出力電極部１２ａＡ上に第１導体１３ａが貼付されることで、光電変換層１０３における光電変換によって得られる電圧の出力が確保され得る。
【0096】
また、第１領域Ａ１Ａには、上記一実施形態に係る第１領域Ａ１と同様に、複数の凸部ＣＶ１が配されている。そして、各分割電極部１２ＤＡは、複数の凸部ＣＶ１のうちの少なくとも１つの凸部ＣＶ１を含んでいれば良い。また、第２領域Ａ２Ａには、上記一実施形態に係る第２領域Ａ２と同様に、線状導電部１０５にそれぞれ接続している複数の接続部ＣＮ１が配されている。そして、各分割電極部１２ＤＡは、複数の接続部ＣＮ１のうちの少なくとも１つの接続部ＣＮ１を含んでいれば良い。図１９には、各分割電極部１２ＤＡに、１つの凸部ＣＶ１と１つの接続部ＣＮ１とが含まれている構成が例示されている。これにより、各分割電極部１２ＤＡのパターンの一端部Ｅ１付近において、該パターンが波打つ所謂にじみが発生し難くなり得る。
【0097】
また、図２０で示されるように、各分割電極部１２ＤＡは、＋Ｙ側および−Ｙ側の双方において他方向傾斜部１２ｓＡをそれぞれ含んでいる。各他方向傾斜部１２ｓＡでは、Ｚ軸方向における厚さが、±Ｙ方向における該分割電極部１２ＤＡの端縁部からの距離に応じて増大している。このような他方向傾斜部１２ｓＡは、金属ペーストが塗布されて各分割電極部１２ＤＡのパターンが形成される際に、乳剤の開口部の形状がテーパー状にされた印刷版が用いられることによって形成され得る。また、他方向傾斜部１２ｓＡの傾斜角度は、スキージの移動速度が変えられることによって調整され得る。
【0098】
このように、分割電極部１２ＤＡの厚さが薄くなる部分が存在することで、第１出力電極部１２ａＡの存在によって光電変換装置１からの放熱が阻害される度合いが低減され得る。その結果、光電変換セル１０における光電変換性能の向上が図られる。また、光電変換装置１における各層の熱膨張に起因する光電変換装置１内への水分の進入が生じ難くなり得る。したがって、光電変換装置１の劣化が生じ難くなる。
【0099】
そして、図２１で示されるように、第１導体１３ａは、第１出力電極部１２ａ上に配されている。つまり、第１導体１３ａは、他方向傾斜部１２ｓＡ上に配されている。これによって、例えば、第１出力電極部１２ａＡの下に一導電層としての下部電極層１０２が配されている場合に、各他方傾斜部１２ｓＡにおける厚さが薄くなっている部分を介して、第１導体１３ａと下部電極層１０２との間における電気抵抗が低減され得る。また、第１導体１３ａと下部電極層１０２とが直接接触する部分が存在する。このため、第１導体１３ａと下部電極層１０２との間における電気抵抗が低減され得る。その結果、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0100】
また、各分割電極部１２ＤＡの厚さが薄くなっている部分ならびに複数の分割電極部１２ＤＡが設けられていない部分を介して基板１０１および下部電極層１０２側から第１導体１３ａに熱が伝達され易くなる。このため、光電変換装置１からの放熱が促進され得る。その結果、光電変換セル１０における光電変換性能の向上が図られ、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。また、光電変換装置１における各層の熱膨張に起因する光電変換装置１内への水分の進入が生じ難くなり得る。したがって、光電変換装置１の劣化が生じ難くなる。
【0101】
さらに、図２１で示されるように、第１導体１３ａは、複数の分割電極部１２ＤＡによって生じる凹凸に沿って貼付されている。このため、所謂アンカー効果によって、第１導体１３ａが第１出力電極部１２ａＡから剥離し難くなる。その結果、光電変換装置１における発電効率の向上が図られ得る。
【0102】
＜(２−２)第２変形例＞
図２２で示されるように、第２変形例に係る第１出力電極部１２ａＢは、上記一実施形態に係る第１出力電極部１２ａがベースとされて、第３領域Ａ３が削除され、第１および第２領域Ａ１，Ａ２が、第１および第２領域Ａ１Ｂ，Ａ２Ｂに変更されたものである。
【0103】
第１領域Ａ１Ｂには、上記一実施形態に係る複数の凸部ＣＶ１から形状がそれぞれ変更された複数の凸部ＣＶ１Ｂが含まれている。各凸部ＣＶ１Ｂは、−Ｘ方向に向かって突出している半楕円形状の構成を有している。
【0104】
第２領域Ａ２Ｂには、上記一実施形態に係る複数の幅減少部Ｄ１から形状がそれぞれ変更された複数の幅減少部Ｄ１Ｂが含まれている。そして、１つの凸部ＣＶ１Ｂの＋Ｘ側に２つの幅減少部Ｄ１Ｂが接続されている。また、Ｙ軸方向に隣り合う２つの凸部ＣＶ１Ｂは、共通する１つの幅減少部Ｄ１Ｂに接続されている。
【0105】
上記構成が採用されても、上記一実施形態と同様な効果が得られる。
【0106】
＜(２−３)第３変形例＞
図２３で示されるように、第３変形例に係る第１出力電極部１２ａＣは、上記一実施形態に係る第１出力電極部１２ａがベースとされて、第３領域Ａ３が削除され、第１および第２領域Ａ１，Ａ２が、第１および第２領域Ａ１Ｃ，Ａ２Ｃに変更されたものである。
【0107】
第１領域Ａ１Ｃには、上記一実施形態に係る複数の凸部ＣＶ１から形状がそれぞれ変更された複数の凸部ＣＶ１Ｃが含まれている。各凸部ＣＶ１Ｃは、−Ｘ側の一端部Ｅ１に頂点を有する二等辺三角形状の構成を有している。
【0108】
第２領域Ａ２Ｃには、上記一実施形態に係る複数の幅減少部Ｄ１から形状がそれぞれ変更された複数の幅減少部Ｄ１Ｃが含まれている。各幅減少部Ｄ１Ｃは、Ｙ軸方向の幅が＋Ｘ側の他端部Ｅ２に近づけば近づくほど減少する二等辺三角形状の構成を有している。
【0109】
上記構成が採用されても、上記一実施形態と同様な効果が得られる。
【0110】
＜(２−４)第４変形例＞
図２４で示されるように、第４変形例に係る第１出力電極部１２ａＤは、上記一実施形態に係る第１出力電極部１２ａがベースとされて、第３領域Ａ３が削除され、第１および第２領域Ａ１，Ａ２が、第１および第２領域Ａ１Ｄ，Ａ２Ｄに変更されたものである。
【0111】
第１領域Ａ１Ｄには、上記一実施形態に係る複数の凸部ＣＶ１から形状がそれぞれ変更された複数の凸部ＣＶ１Ｄが含まれている。各凸部ＣＶ１Ｄは、−Ｘ側の一端部Ｅ１に頂点を有する二等辺三角形状の構成を有している。
【0112】
第２領域Ａ２Ｄには、上記一実施形態に係る複数の幅減少部Ｄ１から形状がそれぞれ変更された複数の幅減少部Ｄ１Ｄが含まれている。そして、１つの凸部ＣＶ１Ｄの＋Ｘ側に２つの幅減少部Ｄ１Ｄが接続されている。該２つの幅減少部Ｄ１Ｄは、Ｘ軸に対して傾けられている。また、複数の接続部ＣＮ１のうちのＹ軸方向の両端の２つの接続部ＣＮ１を除く各接続部ＣＮ１が、Ｙ軸方向に隣り合う２つの幅減少部Ｄ１Ｄによって共有されている。換言すれば、複数の線状導電部１０５のうちのＹ軸方向の両端の２本の線状導電部１０５を除く各線状導電部１０５は、Ｙ軸方向に隣り合う２つの幅減少部Ｄ１Ｄに接続されている。
【0113】
上記構成が採用されても、上記一実施形態と同様な効果が得られる。
【0114】
＜(２−５)第５変形例＞
図２５で示されるように、第５変形例に係る第１出力電極部１２ａＥは、上記第１変形例に係る第１出力電極部１２ａＡがベースとされて、複数の分割電極部１２ＤＡが、形状の異なる複数の分割電極部１２ＤＥに変更されたものである。
【0115】
各分割電極部１２ＤＥは、略円形の構成を有している。そして、各分割電極部１２ＤＥは、−Ｘ側の一端部Ｅ１に配されている第１領域Ａ１Ｅと、＋Ｘ側の他端部Ｅ２に配されている第２領域Ａ２Ｅとを有している。
【0116】
第１領域Ａ１Ｅは、上記一変形例に係る第１領域Ａ１Ａがベースとされて、複数の凸部ＣＶ１Ａが、複数の凸部ＣＶ１Ｅに変更されたものである。各凸部ＣＶ１Ｅは、−Ｘ方向に向かって突出している半円状の構成を有している。
【0117】
第２領域Ａ２Ｅは、上記一変形例に係る第２領域Ａ２Ａがベースとされて、複数の幅減少部Ｄ１Ａが、複数の幅減少部Ｄ１Ｅに変更されたものである。各幅減少部Ｄ１Ｅは、Ｙ軸方向の幅が＋Ｘ側の他端部Ｅ２に近づけば近づくほど減少する半円状の構成を有している。
【0118】
上記構成が採用されても、上記一実施形態および上記一変形例と同様な効果が得られる。加えて、分割電極部１２ＤＥが略円形の構成を有しているため、分割電極部１２ＤＥに生じる応力集中が緩和され得る。
【0119】
＜(２−６)第６変形例＞
上記一実施形態および上記第１〜５変形例に係る第１出力電極部１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＥでは、第１領域Ａ１，Ａ１Ａ〜Ａ１Ｅに複数の凸部ＣＶ１，ＣＶ１Ａ〜ＣＶ１Ｅが含まれていたが、これに限られない。例えば、第１領域Ａ１，Ａ１Ａ〜Ａ１Ｅには、−Ｘ方向に向かって突出している１以上の凸部ＣＶ１，ＣＶ１Ａ〜ＣＶ１Ｅが含まれる構成が採用されれば良い。
【0120】
図２６で示されるように、第６変形例に係る第１出力電極部１２ａＦは、上記一実施形態に係る第１出力電極部１２ａがベースとされて、第３領域Ａ３が削除され、第１および第２領域Ａ１，Ａ２が、第１および第２領域Ａ１Ｆ，Ａ２Ｆに変更されたものである。
【0121】
第１領域Ａ１Ｆには、上記一実施形態に係る複数の凸部ＣＶ１の代わりに１つの凸部ＣＶ１Ｆが含まれている。該凸部ＣＶ１Ｆは、−Ｘ方向に向かって突出している構成を有している。
【0122】
第２領域Ａ２Ｆには、上記一実施形態に係る複数の幅減少部Ｄ１から形状がそれぞれ変更された複数の幅減少部Ｄ１Ｆが含まれている。そして、１つの凸部ＣＶ１Ｆの＋Ｘ側に複数の幅減少部Ｄ１Ｆが接続されている。
【0123】
上記構成が採用されても、上記一実施形態と同様な効果が得られる。例えば、第１領域Ａ１Ｆに１つの凸部ＣＶ１Ｆが含まれているため、金属ペーストが塗布される際に、第１出力電極部１２ａＦのパターンの一端部Ｅ１付近において、該パターンが波打つ所謂にじみが発生し難くなり得る。
【0124】
＜(２−７)第７変形例＞
上記一実施形態および上記第１〜６変形例に係る第１出力電極部１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＦでは、第２領域Ａ２，Ａ２Ａ〜Ａ２Ｆに複数の幅減少部Ｄ１，Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｆが含まれていたが、これに限られない。例えば、第２領域Ａ２，Ａ２Ａ〜Ａ２Ｆに複数の幅減少部Ｄ１，Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｆが含まれていなくても良い。
【0125】
図２７で示されるように、第７変形例に係る第１出力電極部１２ａＧは、上記一実施形態に係る第１出力電極部１２ａがベースとされて、第２領域Ａ２が、形状の異なる第２領域Ａ２Ｇに変更されたものである。
【0126】
第２領域Ａ２Ｇは、Ｘ軸方向において第１出力電極部１２ａＧの他端部Ｅ２側に位置して複数の線状導電部１０５に接続している。そして、該第２領域Ａ１Ｇでは、第３領域Ａ３と同様に、Ｙ軸方向における幅およびＺ軸方向における厚さが、Ｘ軸方向の位置に拘わらず略一定となっている。
【0127】
上記構成が採用されても、上記一実施形態において得られる効果のうち、少なくとも第１領域Ａ１が−Ｘ側に向かって突出している凸部ＣＶ１を有していることによる効果と、同様な効果が得られる。
【0128】
＜(２−８)その他の変形例＞
◎例えば、上記一実施形態および上記第１〜７変形例では、光電変換装置１に８つの光電変換セル１０が含まれていたが、これに限られない。例えば、光電変換装置１には、１以上の光電変換セル１０が含まれていれば良い。
【0129】
◎また、上記一実施形態および上記第１〜７変形例では、基板１０１上に積層体１１０が形成された後に、基板１０１上ならびに積層体１１０の上面に、塗布液としての金属ペーストが塗布されたが、これに限られない。
【0130】
例えば、基板１０１上に積層体１１０が形成される前に、基板１０１上に塗布液としての金属ペーストが塗布されることで、第１出力電極部１２ａのパターンと複数の線状導電部１０５のパターンと第２出力電極部１２ｂのパターンとが順に形成されても良い。このとき、基板１０１上においてＸ軸方向に塗布液が塗布されれば良い。また、第１出力電極部１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＧから複数の線状導電部１０５にかけたパターンを形成する金属ペーストの塗布工程については、上記一実施形態と同様な塗布工程が採用されれば良い。
【0131】
また、この場合、塗布工程の後に乾燥処理によって第１出力電極部１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＧおよび複数の線状導電部１０５が形成される。そして、基板１０１上および複数の線状導電部１０５の上に、光電変換層１０３と電極層としての下部電極層１０２および上部電極層１０４とを含む積層体１１０が形成されれば良い。
【0132】
上記工程によって製造される光電変換装置では、基板１０１のうちの積層体１１０が形成されていない側の主面（裏面とも言う）が受光面となる。また、複数の線状導電部１０５が配されている光電変換セルの一主面は、光電変換セルのうちの基板１０１側の一主面となる。そして、上記構成が採用されても、上記一実施形態ならびに上記第１〜７変形例と同様な効果が得られる。
【0133】
◎また、上記一実施形態および上記第１〜７変形例では、第１出力電極部１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＧが、基板１０１上の−Ｘ側の端部の近傍に配され、第２出力電極部１２ｂが、基板１０１上の＋Ｘ側の端部の近傍に配されていたが、これに限られない。例えば、第１出力電極部１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＧが、基板１０１上の＋Ｘ側の端部の近傍に配され、第２出力電極部１２ｂが、基板１０１上の−Ｘ側の端部の近傍に配されても良い。この場合、例えば、一方向としての−Ｘ方向に、第１出力電極部１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＧのパターンと複数の線状導電部１０５のパターンと第２出力電極部１２ｂのパターンとが順に形成されれば良い。
【0134】
◎なお、上記一実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【0135】
１，１Ａ〜１Ｇ 光電変換装置
１０ 光電変換セル
１２ＤＡ，１２ＤＥ 分割電極部
１２ａ，１２ａＡ〜１２ａＧ 第１出力電極部
１２ｂ 第２出力電極部
１２ｄ 一方向傾斜部
１２ｓＡ 他方向傾斜部
１２ｕ 一方向傾斜部
１０１ 基板
１０２ 下部電極層
１０３ 光電変換層
１０４ 上部電極層
１０５ 線状導電部
１１０ 積層体
１３１ 光吸収層
１３２ バッファ層
１３ａ 第１導体
１３ｂ 第２導体
Ａ１，Ａ１Ａ〜Ａ１Ｇ 第１領域
Ａ２，Ａ２Ａ〜Ａ２Ｇ 第２領域
Ａ３ 第３領域
ＣＮ１ 接続部
ＣＶ１，ＣＶ１Ａ〜ＣＶ１Ｆ 凸部
Ｄ１，Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｆ 幅減少部
Ｅ１ 一端部
Ｅ２ 他端部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
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