以氧化锌为主要成分的透明导电膜的纹理加工液及具有凹凸的透明导电膜的制造方法技术

本发明专利技术提供一种用于在薄膜太阳能电池中实现高光电转换效率的透明导电膜的纹理加工液及透明导电膜的制造方法。通过使以氧化锌为主要成分的透明导电膜的表面与含有聚丙烯酸或其盐及酸性成分的水溶液接触，从而形成具有凹凸的纹理，进一步用碱性水溶液对该工序后的具有凹凸的透明导电膜表面进行接触处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在具有高光电转换效率的薄膜太阳能电池的制造中使用的用于对以氧化锌为主要成分的透明导电膜表面赋予具有凹凸的纹理的加工液及具有凹凸的透明导电膜的制造方法。
技术介绍
近年来，由于对化石能源的枯竭问题的关注的提高，作为其替代能源的太阳光发电(太阳能电池)受到瞩目。太阳能电池市场上技术开发不断发展的硅系太阳能电池很早就已实用化，其中光电转换效率优异的晶体硅太阳能电池被广泛使用。但是，晶体硅太阳能电池由于制造上难以薄膜化因而原料硅被大量消耗，因此被指出供给不稳定的问题。 此外，由于批量生产时无法大面积化，所以还具有耗费生产成本的问题。另一方面，作为解决这些问题的方法，以非晶硅作为光电转换层的太阳能电池受到瞩目。非晶硅由于通过 CVD (Chemical Vapor D印osition，化学气相沉积)而成膜，所以还可自如地控制膜厚，且生产中也能够实现大型化，所以目前其技术开发不断发展。在非晶硅薄膜太阳能电池中，如果i层的膜厚较厚，则悬挂键(膜中的缺陷)增加而导致效率降低，所以必须减小其光电转换层的厚度。因此，需要开发有效利用入射光的陷光技术。陷光技术是指如下技术在光电转换层与透明导电层的界面形成具有凹凸的纹理，使光在该界面散射，从而增加光程，增大光在光电转换层中的吸收量。此外，在透明导电层的上部通过CVD而形成ρ型及i型、η型的非晶硅层，但凸部为锐角时或者凹部较深时，P型硅层的覆盖性变差，所以期望覆盖性良好的形状。表面具有凹凸的透明导电膜例如通过在玻璃基板上利用CVD法形成氧化锡膜而获得，但通过本制法制造的带透明电极的玻璃基板的制造商有限，所以供给不稳定。此外，还研究了通过溅射法在玻璃基板上形成氧化锌膜后，利用酸或碱进行处理而形成凹凸的方法。专利文献1中公开了一种太阳能电池用基板的制造方法，其特征在于， 通过在基板上形成由氧化锌构成的透明导电膜，并用酸性或碱性水溶液对该透明导电膜进行蚀刻，从而在表面形成凹凸。专利文献2中公开了一种太阳能电池用基板的制造方法，其特征在于，在基板上形成由氧化锌构成的透明导电膜，并使用由酸性或碱性水溶液组成的蚀刻液对该透明导电膜至少实施2次蚀刻，从而在表面形成凹凸。但是，根据这些技术，仅以单纯的酸性或碱性溶液进行蚀刻处理，陷光效果不充分，结果是发电效率不充分。专利文献1 日本特开平11-233800号公报专利文献2 日本特开2004-119491号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，就迄今为止所公开的技术而言，陷光效果并不充分，无法获得高光电转换效率。本专利技术是鉴于上述课题而进行的，提供用于获得高光电转换效率的透明导电膜的纹理加工液及加工方法。用于解决问题的方案本专利技术的特征在于，能够使以氧化锌为主要成分的透明导电膜的表面形成用以提高陷光效果的具有凹凸的纹理的纹理加工液是含有聚丙烯酸或其盐和酸性成分的水溶液。 此外，其特征还在于，作为纹理的加工方法，用上述纹理加工液进行接触处理后，用碱性水溶液对该透明导电膜表面进行接触处理，从而提高光电转换效率。SP，本申请专利技术的主旨如下所述。1. 一种纹理加工液，其特征在于，其是在包含以氧化锌为主要成分的透明导电膜的太阳能电池的制造工序中用于在该透明导电膜的表面形成具有凹凸的纹理的、含有聚丙烯酸或其盐和酸性成分的酸性水溶液。2.根据上述1所述的纹理加工液，其特征在于，所述酸性水溶液的pH值为6. 5以下。3.根据上述1所述的纹理加工液，其特征在于，聚丙烯酸的重均分子量为2000 10000。4.根据上述1所述的纹理加工液，其特征在于，聚丙烯酸的盐为聚丙烯酸铵。5.根据上述1所述的纹理加工液，其特征在于，聚丙烯酸或其盐的浓度为0. 1质量％ 3.0质量％。6.根据上述1所述的纹理加工液，其特征在于，酸性成分为选自醋酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、乙醇酸、酒石酸、盐酸、硫酸及硝酸中的1种以上。7.根据上述1所述的纹理加工液，其特征在于，酸性成分的浓度为0. 01质量％ 30质量％。8. 一种透明导电膜的制造方法，其特征在于，在基板上制作以氧化锌为主要成分的透明导电膜，并使该透明导电膜与上述1 7中任一项所述的纹理加工液接触，从而在该透明导电膜的表面形成具有凹凸的纹理，然后用PH值为12以上的碱性水溶液对该纹理的表面进行接触处理。9.根据上述8所述的透明导电膜的制造方法，其特征在于，碱性水溶液含有选自氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、氨、单乙醇胺及甲基乙醇胺中的1种以上。10.根据上述8或9所述的透明导电膜的制造方法，其中，透明导电膜用于太阳能电池。专利技术的效果在包含以氧化锌为主要成分的透明电极层的太阳能电池的制造工序中，使以氧化锌为主要成分的透明电极层的表面与含有聚丙烯酸或其盐和酸性成分的加工液接触，对透明电极层的表面施以具有凹凸的纹理，再与碱性水溶液进行接触处理，从而可以制作陷光效果高、并且覆盖性良好的凹凸形状，能够制造高光电转换效率的薄膜太阳能电池。附图说明图1表示以氧化锌为主要成分的透明导电膜的成膜中使用的装置的简略图。图2是表示使用本专利技术的透明导电膜表面的凹凸化技术而制成的太阳能电池的结构的简略剖视图。图3是实施例17的加工处理后的以氧化锌为主要成分的透明导电膜表面的二次电子图像(观察倍率50000倍)。图4是实施例18的加工处理后的以氧化锌为主要成分的透明导电膜表面的二次电子图像(观察倍率50000倍)。图5是比较例7的加工处理后的以氧化锌为主要成分的透明导电膜表面的二次电子图像(观察倍率50000倍)。图6是比较例8的加工处理后的以氧化锌为主要成分的透明导电膜表面的二次电子图像(观察倍率50000倍)。图7是比较例11的加工处理后的以氧化锌为主要成分的透明导电膜表面的二次电子图像(观察倍率50000倍)。图8是比较例12的加工处理后的以氧化锌为主要成分的透明导电膜表面的二次电子图像(观察倍率50000倍)。附图标记说明1…放入/取出室2…基板托盘3…成膜室4…加热器5…低真空排气体系(Roughing exhaust system)6…气体管线7…阴极8…电源9…高真空排气体系11…玻璃基板12…透明电极(含有氧化铝(2质量％ )的氧化锌膜)13…ρ型非晶硅层14…i型非晶硅层15…η型非晶硅层16···透明导电层(掺杂有镓的氧化锌膜)17…背面金属电极(银)18a、18b...电极具体实施例方式本专利技术的纹理加工液的特征在于，其是在包含以氧化锌为主要成分的透明导电膜的太阳能电池的制造工序中用于在该透明导电膜的表面形成具有凹凸的纹理的、含有聚丙烯酸或其盐和酸性成分的酸性水溶液。5《聚丙烯酸》本专利技术的纹理加工液含有聚丙烯酸或其盐。聚丙烯酸是游离的酸，作为其盐，可列举出钾盐、铵盐、钠盐、胺盐等，特别优选铵盐。聚丙烯酸或其盐的重均分子量(Mw)优选为2000 10000。更优选为3000 8000， 特别优选为4000 6000。如果平均分子量为2000以上，则可以获得凹凸形状的控制效果， 如果为10000以下，则不会以所需以上的量吸附在以氧化锌为主要成分的膜的表面，不会显著降低以氧化锌为主要成分的膜的蚀刻速度。聚丙烯酸或其盐可以工业上获得，调制本专利技术的加工液时，可以使用市售品。例如市面上以第一工业制药的Siallol (注册本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种纹理加工液，其特征在于，其是在包含以氧化锌为主要成分的透明导电膜的太阳能电池的制造工序中用于在该透明导电膜的表面形成具有凹凸的纹理的、含有聚丙烯酸或其盐和酸性成分的酸性水溶液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松原将英，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP