光电转换装置用基板及其制造方法、薄膜光电转换装置及其制造方法以及太阳能电池模块制造方法及图纸

在基板（1）上具备由透明导电性材料构成的第1电极层（2）的光电转换装置用基板的制造方法中，包括：第1透明导电膜形成工序，在基板（1）上形成第1透明导电膜（21）；第2透明导电膜形成工序，在第1透明导电膜（21）上，以在之后的蚀刻工序中与第1透明导电膜（21）相比蚀刻速率低的制膜条件形成第2透明导电膜（22）；以及蚀刻工序，对第2以及第1透明导电膜（22、21）进行湿蚀刻，形成至少贯通第2透明导电膜（22）并底部存在于第1透明导电膜（21）内的凹部（52）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光电转换装置用基板及其制造方法。另外，本专利技术涉及使用了该光电转换装置用基板的薄膜光电转换装置及其制造方法以及太阳能电池模块。
技术介绍
近年来，非晶硅、微晶硅等薄膜硅系光电转换装置的开发得到了蓬勃发展。在这些光电转换装置的开发中，有两点特别重要。一个是低成本化，另ー个是高性能化。薄膜硅系光电转换装置的特征在于，与使用转换单晶、多晶等块状体的晶体硅系光电转换装置相比，光电转换层更薄。即，相对于晶体硅系光电转换装置的光电转换层是几百微米，薄膜硅系光电转换装置是几微米。其结果，在薄膜硅系光电转换装置中，虽然具有与晶体硅系光电转换 装置相比能够减少为了形成装置而所需的原料这样的优点，但另一方面，入射光的利用效率与晶体硅系光电转换装置相比变低。因此，利用陷光技术来增加利用效率。此处，陷光技术是指，在光的入射部或者反射部中形成微细的凹凸构造，并将光取入光电转换层的技术。当光向凹凸构造入射时，光的路线在界面折射，不仅光电转换层中的光路长增加，而且在界面反复全反射，从而光的利用效率增加。因此，以往，提出了将具有表面纹理构造的透明导电膜用作光电转换装置的电极的各种陷光技木。例如，提出了如下技术通过随着从远离基板的层到接近基板的层而增大透明导电膜的晶体取向性，在蚀刻后形成大的表面纹理构造(例如，參照专利文献I);在表面的凹凸的平均高低差是10(Tl000nm的第I透明导电膜的正上方形成平均膜厚是5(T500nm且表面的凹凸的平均高低差比第I透明导电膜的表面的凹凸的平均高低差小的第2透明导电膜(例如，參照专利文献2)。专利文献I :日本专利第3801342号公报专利文献2 日本特开2000 — 252500号公报
技术实现思路
但是，在专利文献I记载的技术中，透明导电膜成为剧烈的表面纹理构造，具体而言，成为纹理的高低差大且凹凸直径小的表面纹理构造。其结果，存在如下问题在透明导电膜上形成的光电转换层中易于产生晶体缺陷，薄膜光电转换装置的特性降低。另外，在专利文献2记载的技术中，为了对第I透明导电膜实施表面纹理构造，必须在形成了第I透明导电膜之后从制膜装置暂时取出来实施蚀刻，并再次投入到制膜装置来形成第2透明导电膜。因此，存在如下问题光电转换装置用基板的制造成本増加，并批量生产性欠缺。本专利技术是鉴于上述而完成的，其目的在于得到ー种光电转换装置用基板及其制造方法、薄膜光电转换装置及其制造方法以及太阳能电池模块，具有高的陷光效果，并且能够抑制向光电转换层的晶体缺陷。另外，其目的在于得到一种能够与以往相比批量生产性良好地提供的光电转换装置用基板的制造方法。为了达成上述目的，本专利技术提供ー种光电转换装置用基板的制造方法，在基板上具备由透明导电性材料构成的电极层，其特征在于，包括第I透明导电膜形成エ序，在所述基板上形成第I透明导电膜；第2透明导电膜形成エ序，在所述第I透明导电膜上，以在之后的蚀刻エ序中与所述第I透明导电膜相比蚀刻速率低的制膜条件，形成第2透明导电膜；以及蚀刻エ序，对所述第2透明导电膜以及第I透明导电膜进行湿蚀刻，形成贯通所述第2透明导电膜井底部存在于所述第I透明导电膜内的凹部。根据本专利技术，在基板上形成第I透明导电膜、以及与第I透明导电膜相比蚀刻速率低的第2透明导电膜，对它们进行湿蚀刻，从而在第I和第2透明导电膜中形成直径相比于深度为2 20倍的凹部，所以具有高的陷光效果，并且具有抑制在形成在光电转换装置用基板上的光电转换层中发生晶体缺陷这样的效果。另外，使用了在层叠了第I和第2透明导 电膜之后通过湿蚀刻形成了凹部的光电转换装置用基板，所以与以往相比，还具有能够批量生产性地良好地制造光电转换装置用基板这样的效果。附图说明图I是示意性地示出实施方式I的薄膜光电转换装置的结构的一个例子的剖面图。图2是示出对以不同的制膜温度形成的ZnO膜进行了蚀刻处理之后的表面状态的扫描型电子显微镜照片。图3是示意性地示出低C轴取向度的透明导电膜的蚀刻的样子的剖面图。图4是示意性地示出高C轴取向度的透明导电膜的蚀刻的样子的剖面图。图5是示意性地示出实施方式I的薄膜光电转换装置的制造方法的一个例子的剖面图。图6是示意性地示出实施方式2的薄膜光电转换装置的构造的一个例子的剖面图。图7是示意性地示出比较例I以及比较例2的薄膜光电转换装置的构造的剖面图。图8是示出实施例I以及实施例2的薄膜光电转换装置的第I电极层的制膜条件的图。图9是示出实施例I、实施例2、比较例I以及比较例2的薄膜光电转换装置的电流一电压特性的图。 图10是示出实施例I、实施例2、比较例I以及比较例2的薄膜光电转换装置的特性的图。图11是示出由于凹部的直径相对深度的差异引起的曲线因子的变化的一个例子的图。(符号说明)1,201 :基板;2、2A、202 :第I电极层;3、203 :光电转换层;4、204 第2电极层；21 第I透明导电膜；22 :第2透明导电膜；23 :第3透明导电膜；41、211、221、2041 :透明导电膜;42、2042 :光反射性导电膜；51 :凹凸部;52 54 :凹部;61、62 :起点。具体实施例方式以下，參照附图，详细说明本专利技术的实施方式的光电转换装置用基板及其制造方法、薄膜光电转换装置及其制造方法以及太阳能电池模块。另外，本专利技术不限于这些实施方式。另外，在以下的实施方式中使用的薄膜光电转换装置的剖面图是示意性的图，层的厚度与宽度的关系、各层的厚度的比例等与实际不同。实施方式I.图I是示意性地示出本专利技术的实施方式I的薄膜光电转换装置的结构的一个例子的剖面图。薄膜光电转换装置具有在基板I上依次层叠了第I电极层2、光电转换层3、第2电极层4的构造。另外，此处，假设被光电转换的光从基板I侧入射。基板I位于光的入射侧，所以由具有透明性的玻璃、有机膜、陶瓷等材料构成。另夕卜，在基板I上形成第I电极层2等，所以基板I优选为具有比这些第I电极层2等的制膜 温度高的熔点的材料。第I电极层2具有在基板I上层叠了第I透明导电膜21和第2透明导电膜22的构造。另外，在第I电极层2的上表面附近，形成了凹凸构造。在第2透明导电膜22上，形成有不贯通第2透明导电膜22的程度的小的凹凸部51，并且形成有贯通第2透明导电膜22并到达至第I透明导电膜21的凹部52。该凹部52的直径优选为100nnT20 y m，为了提高近红外光区域的光的陷光效果，更优选为Iu mlOym。另外，凹部52的深度优选为IOOnnTl u m。如此，更优选为凹部52的直径是凹部52的深度的2倍 20倍。另外，不论增加凹部52的深度和直径中的哪ー个，陷光效果都会提高，但在增加了深度的情况下，凹凸构造变得陡峭，有可能第I电极层2上形成的光电转换层3中的晶体缺陷增加，光电转换装置的特性降低。因此，在实施方式I中，形成直径为深度以上的凹部52。作为这样的第I以及第2透明导电膜21、22，可以使用ZnO等透明导电性材料。另夕卜，以降低电阻率的目的，也可以使用在ZnO中掺杂了 Al的AZO、或在ZnO中掺杂了 Ga的GZO等。第I电极层2的整体的膜厚优选为IOOnnTlO ym。这是因为，如果整体的膜厚比该范围薄，则通过第I电极层2的表面凹凸构造得到的陷光效果不充分，如果整体的膜厚比该范围厚，则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：松浦努，山林弘也，津田祐树，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：