JP3507623B2

JP3507623B2 - 透明導電膜の製造方法及びそれを用いた薄膜太陽電池

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Publication number: JP3507623B2
Application number: JP16697396A
Authority: JP
Inventors: 慶梶原; 浩谷口
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Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2004-03-15
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Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘーズ（曇り度）
が高く、しかも導電性に優れた薄膜太陽電池用透明導電
膜の製造方法及びそれを用いた薄膜太陽電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】透明導電膜を得る方法としては、真空蒸
着法、スパッタ法、ＣＶＤ法が代表的であり、電気的光
学的に優れた透明導電膜を得ることができる。しかし、
これら従来技術の真空蒸着法やスパッタ法においては、
高真空チャンバーが必要であり、またＣＶＤ法において
は原料ガスの供給系や除害・排気系が必要になるなど、
装置コストが高かった。またスパッタ法の場合、酸化物
ターゲットの経時変化により、透明導電膜の膜特性が変
化し、一定の電気的特性を持つ透明導電膜を得るために
は生産工程の厳密な管理が必要であった。またＣＶＤ
法、蒸着法、スパッタ法のいずれの方法においても原料
の大部分が回収できず、利用効率の低いものであった。

【０００３】一方、導電性酸化物超微粒子のコーティン
グ液を塗布し、焼成して透明導電膜を作る方法は従来か
らあり、たとえば、特開平５−１５１８２６号公報、透
明導電膜及びその製造方法（出願人：旭硝子株式会社）
や特開平８−２２７２２号公報、透明導電膜形成用組成
物（出願人：三菱マテリアル株式会社）や特開平８−１
０２２２７号公報、透明導電膜およびその形成方法（出
願人：三菱マテリアル株式会社）、などがある。ここ
に、ヘーズとは、曇り度であり、直接透過光に対する拡
散透過光の％を示す値（単位：％）である。

【０００４】たとえば、特開平５−１５１８２６号公
報、透明導電膜及びその製造方法、においては次のよう
な記載がある。

【０００５】（１）アンチモン含有酸化錫や錫含有酸化
インジウム等の透明導電性を有する導電性酸化物を平均
粒径１００ｎｍ以下の超微粒子の状態で分散させた分散
液に、被膜形成性を有するジルコニウム有機化合物とホ
ウ素化合物を加えて得られるコーティング液を塗布した
後加熱する。

【０００６】（２）コーティング液の塗布方法として
は、特に限定されるものではなく、スプレー法、ディッ
プ法、ロールコート法、メニスカスコート法、スピンコ
ート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法等が利用で
きる。

【０００７】（３）得られた結果は特開平５−１５１８
２６号公報の表１（引用を省略）にまとめられており、
表面抵抗値は７×１０⁵〜２×１０⁸（Ω／□）、可視光
透過率は８５〜８９％、ヘーズは０．１〜０．３％、鉛
筆硬度８Ｈ〜＞９Ｈの結果が示されている。

【０００８】また、特開平８−２２７２２号公報、透明
導電膜形成用組成物、においては次のような記載があ
る。

【０００９】（１）曇り度（ヘーズ）が小さく、しかも
導電性に優れた透明導電膜形成用組成物に関する。より
詳しくは、膜形成剤としてポリマー系バインダー（結合
剤）を使用しない、ノン・バインダー型の透明導電膜形
成用組成物に関する。

【００１０】（２）導電性微粉末、溶媒、および非ポリ
マー型の膜形成剤からなる、ポリマー系バインダーを含
まない透明導電膜形成用組成物であって、前記膜形成剤
が、前記導電性微粉末の重量に対して１０〜９００％の
量の２−アルコキシエタノール、０．２〜５００％の量
のβ−ジケトン、および０．２〜５００％の量のアルキ
ルアセテートよりなる群から選ばれた１種または２種以
上からなり、組成物のｐＨが７．０〜２．０の範囲内で
あることを特徴とする、透明導電膜形成用組成物。

【００１１】（３）そして、表面抵抗値が１０¹〜１０³
（Ω／□）、ヘーズは１％未満の結果が示されている。

【００１２】また、特開平８−１０２２２７号公報、透
明導電膜およびその形成方法、においては次のような記
載がある。

【００１３】（１）導電性および電磁界シールド性に優
れた塗布型の透明導電膜の形成方法と、この方法で得ら
れた透明導電膜に関するもので、この方法で形成された
透明導電膜は、極めて低抵抗かつ低ヘーズで、しかも基
体との密着性および膜強度が高いものである。

【００１４】（２）導電性微粉末、溶媒、および非ポリ
マー型膜形成剤を含有し、ポリマー系バインダーを含ま
ない透明導電膜形成用組成物を基体に塗布する第１工
程、および第１工程で得られた塗膜に、ポリマー系バイ
ンダーを含有する粘度２５ｃｐｓ以下の液体を含浸さ
せ、塗膜を乾燥または硬化させる第２工程、からなるこ
とを特徴とする、透明導電膜の形成方法。

【００１５】（３）その結果は特開平８−１０２２２７
号公報の表１（引用を省略）にまとめられており、表面
抵抗値は１．８×１０¹〜２．５×１０⁵（Ω／□）、膜
厚は０．１〜０．７μｍ（ｎｍ）、ヘーズは０．２〜
０．７％の結果が示されている。

【００１６】さらに、透明導電膜を用いた薄膜太陽電池
については、たとえば、特開平７−１８３５５４号公
報、薄膜太陽電池（出願人：シャープ株式会社）があ
る。ここでは、透明導電膜として、ＳｎＯ₂を１μｍの
厚さに常圧ＣＶＤした膜を用い、薄膜太陽電池はプラズ
マＣＶＤ法によるｐ−ｉ−ｎ構造のアモルファスシリコ
ン薄膜太陽電池が示されている。この薄膜太陽電池の特
性は、ＡＭ１において、短絡電流Ｉｓｃ＝２０．１ｍＡ
／ｃｍ²、開放電圧Ｖｏｃ＝０．８２Ｖ、フィル・ファ
クターＦ．Ｆ＝０．７３、出力Ｐｍａｘ＝１２．０ｍＷ
／ｃｍ²、光電変換効率η＝１２．０％、である。

【００１７】以上の説明で明らかなように、上記３件の
特許出願に示される従来技術はヘーズの低い透明導電膜
に関するものであり、光閉じ込め効果を高めるために、
高ヘーズの透明導電膜を用いる本発明とは異なっており
ます。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】薄膜太陽電池に適した
透明導電膜とは、表面抵抗値（シート抵抗）が低く、可
視光における透過率が高く、ヘーズが高く、且つ製造コ
ストの安いものが適していることを見いだした。特にヘ
ーズが高い透明導電膜は入射光を薄膜太陽電池の膜内部
で散乱させることによって、光電変換層内の光路長をの
ばし、入射光が斜め入射であるため、光電変換層におけ
る実質的な光の吸収率を大きくすることとなり、薄膜太
陽電池の効率の向上に大きく寄与する。

【００１９】従って、導電性酸化物超微粒子のコーティ
ング液を塗布し、焼成して透明導電膜を作るコストの安
い方法用い、且つ薄膜太陽電池用として求められる高ヘ
ーズで、低シート抵抗（低表面抵抗値）で、高透過率で
且つ表面凹凸度が小さい透明導電膜の製造方法及びそれ
を用いた薄膜太陽電池を提供することを目的とするもの
である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
薄膜太陽電池用透明導電膜の製造方法は、平均粒径５ｎ
ｍ〜２５０ｎｍである導電性酸化物超微粒子が分散媒中
に分散されたコーティング液を基体上に塗布し、硬化さ
せることを特徴とするものである。

【００２１】また、本発明の請求項２記載の薄膜太陽電
池用透明導電膜の製造方法は、導電性酸化物超微粒子に
５００ｎｍ以上の粗大粒子の存在する割合が全超微粒子
中に０．０１重量％以下であることを特徴とするもので
ある。

【００２２】また、本発明の請求項３記載の薄膜太陽電
池用透明導電膜の製造方法は、導電性酸化物超微粒子を
分散媒中に分散されたコーティング液を基体上に塗布
し、硬化させて得られた透明導電膜のヘーズが２％〜４
３％であることを特徴とするものである。

【００２３】また、本発明の請求項４記載の薄膜太陽電
池は、前記の薄膜太陽電池用透明導電膜の製造方法を用
いた透明導電膜によることを特徴とするものである。

【００２４】また、本発明の請求項５記載の薄膜太陽電
池は、アモルファスシリコン薄膜太陽電池であることを
特徴とするものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は本発明の一実施の
形態に関する図である。以下実施例によって本発明を具
体的に説明する。

【００２６】［実施の形態１］本発明の一実施の形態よ
りなる薄膜太陽電池用の透明導電膜の作成方法について
説明する。

【００２７】導電性酸化物超微粒子を公知の方法によっ
て分散媒中に分散されたコロイド溶液として使用する。
（超微粒子とは、表面原子数に対する内部原子数の比が
およそ１〜１０である物質相を意味し、粒径で表現すれ
ば、３〜３００ｎｍ程度に相当する。）溶媒としては水
や親水性有機溶媒を用いることができる。親水性有機溶
媒としてはアルコール類、エーテル類など任意に使用で
きる。また超微粒子が凝集して沈殿するのを防止するた
めのカップリング剤を添加することもできる。このよう
なカップリング剤としてはシラン系、チタン系、アルミ
ニウム系、ジルコニウム系、マグネシウム系などのカッ
プリング剤を用いることができる。また膜の基体に対す
る付着強度や硬度を向上させるためのバインダーや、基
体との濡れ性の向上のための界面活性剤などを添加する
こともできる。

【００２８】このようにして調合した導電性酸化物超微
粒子を含むコーティング液の基体上への塗布法として
は、従来公知の方法、たとえばスピンコート法、ディッ
プコート法、スプレーコート法、ロールコート法、メニ
スカスコート法、スクリーン印刷法、フレキノ印刷法な
どが利用できる。基体の材質はガラス、プラスチック、
セラミックなどが利用できる。基体の形状は平面でも曲
面でも良く、板状、フィルム状等が利用できる。ただし
基体の表面は大きな傷等がない滑らかな物であることが
好ましい。

【００２９】基体上に上記のコーティング液を塗布した
後、乾燥・硬化を行うが、その方法は加熱法を用いる。
加熱温度は基体の軟化点によって決まる。また加熱中の
雰囲気は特に制限はなく、空気中、不活性雰囲気中（た
とえば窒素ガス）、還元雰囲気中（たとえば水素を含有
する窒素ガスなど）、真空中などが用いられるが、膜の
低抵抗化の観点からは不活性や還元雰囲気が好ましい。

【００３０】上記に述べたように、公知の方法で作成さ
れたＩＴＯ超微粒子コロイド溶液（平均粒径３０ｎｍ、
固形分７０重量％、溶媒：エチルアルコール、バインダ
ー：エチルシリケート、１０重量％）を板ガラス上に室
温の大気中でスピンコート法により、１００ｒｐｍの回
転速度で１０秒間塗布し、その後、水素を含む窒素雰囲
気下（還元性雰囲気下）の５００℃で約１０分間加熱し
て透明導電膜を得た。得られた透明導電膜の特性は、膜
厚約１μｍ、シート抵抗１０Ω／ｓｑ、光透過率８５
％、ヘーズ１５％となった。シート抵抗及び光透過率は
従来の方法で作成した透明導電膜の特性と同等の特性で
あり、一方、光散乱性を示すヘーズは１５％と高い値が
得られた。

【００３１】次に、この一実施の形態よりなる例で得ら
れた透明導電膜を用いた薄膜太陽電池及びその製造方法
について説明する。図３に前記透明導電膜を用いて作成
した薄膜太陽電池の概略断面図を示す。ガラス基板１
に、上記の方法により透明導電膜２を形成する。次に、
プラズマＣＶＤ装置で基板全面にアモルファスシリコン
薄膜を形成する。３はｐ層のａ−ＳｉＣ膜（膜厚約１５
ｎｍ）、４はｂ層のａ−ＳｉＣ膜（膜厚約１０ｎｍ）、
５はｉ層のａ−Ｓｉ膜（膜厚約５００ｎｍ）、６はｎ層
のａ−Ｓｉ膜（膜厚約３ｎｍ）、である。ここに、ａ−
ＳｉＣ膜はアモルファスシリコン・カーボン膜のことで
あり、ａ−Ｓｉ膜はアモルファスシリコン膜のことであ
る。この時の原料ガスの組成の一例を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】次に、裏面電極としてスパッタ法により基
板全面にＺｎＯ（７）を膜厚約１００ｎｍ、裏面金属反
射電極８としてＡｇを膜厚約５００ｎｍ、この順に形成
する。

【００３４】このようにして形成した面積１ｃｍ²の薄
膜太陽電池の特性は、ＡＭ１において、短絡電流Ｉｓｃ
＝１６．７ｍＡ／ｃｍ²、開放電圧Ｖｏｃ＝０．８７
Ｖ、フィル・ファクターＦ．Ｆ＝０．７０、出力Ｐｍａ
ｘ＝１０．２ｍＷ／ｃｍ²、光電変換効率η＝１０．２
％、である。この特性は従来技術により製膜された透明
導電膜を用いて作製したセル特性と比較しても遜色ない
値となっている。また同じ薄膜太陽電池を２００枚作成
したところ、歩留まりは９９％だった。

【００３５】［実施の形態２］次に、一実施の形態より
なる他の例について説明する。

【００３６】公知の方法で作成されたＩＴＯ超微粒子コ
ロイド溶液（平均粒径１００ｎｍ、固形分７０重量％、
溶媒：エチルアルコール、バインダー：エチルシリケー
ト、１０重量％）を板ガラス上に室温の大気中でスピン
コート法により、１００ｒｐｍの回転速度で約１０秒間
塗布し、その後水素を含む窒素雰囲気下（還元性雰囲気
下）で５００℃で約１０分間加熱して透明導電膜を得
た。得られた透明導電膜の特性は、膜厚約１μｍ、シー
ト抵抗１０Ω／ｓｑ、透過率８３％、ヘーズ３３％とな
った。シート抵抗及び光透過率は従来の方法で作成した
透明導電膜の特性と同等の特性であり、一方、光散乱性
を示すヘーズは３３％と高い値が得られた。

【００３７】次に、この一実施の形態よりなる例で得ら
れた前記透明導電膜を用いた薄膜太陽電池及びその製造
方法について説明する。薄膜太陽電池の構造及びその製
造方法は、図３で述べた方法と同じである。

【００３８】このようにして形成した面積１ｃｍ²の薄
膜太陽電池の特性は、ＡＭ１において、短絡電流Ｉｓｃ
＝１６．９ｍＡ／ｃｍ²、開放電圧Ｖｏｃ＝０．８６
Ｖ、フィル・ファクターＦ．Ｆ＝０．６９、出力Ｐｍａ
ｘ＝１０．０ｍＷ／ｃｍ²、光電変換効率η＝１０．０
％、である。この特性は従来技術により製膜された透明
導電膜を用いて作製したセル特性と比較しても遜色ない
値となっている。また同じ薄膜太陽電池を２００枚作製
したところ、歩留まりは９５％だった。

【００３９】［実施の形態３］次に、一実施の形態より
なる他の例について説明する。

【００４０】公知の方法で作成されたＩＴＯ超微粒子コ
ロイド溶液（平均粒径６０ｎｍ、固形分７０重量％、溶
媒：エチルアルコール、バインダー：エチルシリケー
ト、１０重量％）を板ガラス上に室温の大気中でスピン
コート法により、１００ｒｐｍの回転速度で約１０秒間
塗布し、その後水素を含む窒素雰囲気下（還元性雰囲気
下）で５００℃で約１０分間加熱して透明導電膜を得
た。得られた透明導電膜の特性は、膜厚約１μｍ、シー
ト抵抗１０Ω／ｓｑ、透過率８４％、ヘーズ２５％とな
った。シート抵抗及び光透過率は従来の方法で作成した
透明導電膜の特性と同等の特性であり、一方、光散乱性
を示すヘーズは２５％と高い値が得られた。次に、この
一実施の形態よりなる例で得られた前記透明導電膜を用
いた薄膜太陽電池及びその製造方法について説明する。
薄膜太陽電池の構造及びその製造方法は、図３で述べた
方法と同じである。

【００４１】このようにして形成した面積１ｃｍ²の薄
膜太陽電池の特性は、ＡＭ１において、短絡電流Ｉｓｃ
＝１７．６ｍＡ／ｃｍ²、開放電圧Ｖｏｃ＝０．８６
Ｖ、フィル・ファクターＦ．Ｆ＝０．６９、出力Ｐｍａ
ｘ＝１０．４ｍＷ／ｃｍ²、光電変換効率η＝１０．４
％、である。この特性は従来技術により製膜された透明
導電膜を用いて作製したセル特性と比較しても遜色ない
値となっている。また同じ薄膜太陽電池を２００枚作製
したところ、歩留まりは９９％だった。

【００４２】［実施の形態４］さらに、一実施の形態よ
りなる他の例について説明する。

【００４３】公知の方法で作成されたＩＴＯ超微粒子コ
ロイド溶液（平均粒径２ｎｍ、固形分７０重最％、溶
媒：エチルアルコール、バインダー：エチルシリケー
ト、１０重量％）を板ガラス上に室温の大気中でスピン
コート法で１００ｒｐｍの回転速度で１０秒間塗布し、
その後水素を含む窒素雰囲気下（還元性雰囲気下）で５
００℃で約１０分間加熱して透明導電膜を得た。得られ
た透明導電膜の特性は、膜厚約１μｍ、シート抵抗２０
Ω／ｓｑ、透過率８８％、ヘーズ０％となった。

【００４４】上記の方法による透明導電膜の基板を用い
て、上記の一実施の形態よりなると同様の方法を用いて
薄膜太陽電池を作成した。

【００４５】このようにして形成した面積１ｃｍ²の薄
膜太陽電池の特性は、ＡＭ１において、短絡電流Ｉｓ
ｃ：１０．２ｍＡ／ｃｍ²、開放電圧Ｖ_OC：０．８９
Ｖ、フィルファクターＦＦ：０．６６、光電変換効率：
６．４％が得られた。また同じ薄膜太陽電池を２００枚
作製したところ、歩留まりは９９％であった。

【００４６】［実施の形態５］さらに、一実施の形態よ
りなる他の例について説明する。

【００４７】公知の方法で作成されたＩＴＯ超微粒子コ
ロイド溶液（平均粒径２０ｎｍ、固形分７０重量％、溶
媒：エチルアルコール、バインダー：エチルシリケー
ト、１０重量％）を板ガラス上に室温の大気中でスピン
コート法で１００ｒｐｍの回転速度で１０秒問塗布し、
その後水素を含む窒素雰囲気下（還元性雰囲気下）で５
００℃で約１０分間加熱して透明導電膜を得た。得られ
た透明導電膜の特性は、膜厚約１μｍ、シート抵抗１１
Ω／ｓｑ、透過率８６％、ヘーズ１０％となった。

【００４８】上記の方法による透明導電膜の基板を用い
て、上記の一実施の形態よりなると同様の方法を用いて
薄膜太陽電池を作成した。

【００４９】このようにして形成した面積１ｃｍ²の薄
膜太陽電池の特性としては、ＡＭ１において、短絡電流
Ｉｓｃ：１３．７ｍＡ／ｃｍ²、開放電圧Ｖ_OC：０．８
７Ｖ、フィルファクターＦＦ：０．６８、光電変換効
率：８．１％が得られた。また同じ薄膜太陽電池を２０
０枚作製したところ、歩留まりは９９％だった。

【００５０】［実施の形態６］さらに、一実施の形態よ
りなる他の例について説明する。

【００５１】公知の方法で作成されたＩＴＯ超微粒子コ
ロイド溶液（平均粒径２００ｎｍ、固形分７０重量％、
溶媒：エチルアルコール、パインダー：エチルシリケー
ト、１０重量％）を板ガラス上に室温の大気中でスピン
コート法で１００ｒｐｍの回転速度で１０秒間塗布し、
その後水素を含む窒素雰囲気下（還元性雰囲気下）で５
００℃で約１０分間加熱して透明導電膜を得た。得られ
た透明導電膜の特性は、膜厚約１μｍ、シート抵抗１０
Ω／ｓｑ、透過率８６％、ヘーズ４３％となった。

【００５２】上記の方法による透明導電膜の基板を用い
て、上記の一実施の形態よりなると同様の方法を用いて
薄膜太陽電池を作成した。

【００５３】このようにして形成した面積１ｃｍ²の薄
膜太陽電池の特性としては、ＡＭ１において、短絡電流
Ｉｓｃ：１２．８ｍＡ／ｃｍ²、開放電圧Ｖ_OC：０．８
６Ｖ、フィルファクターＦＦ：０．６７、光電変換効
率：７．４％が得られた。また同じ薄膜太陽電池を２０
０枚作製したところ、歩留まりは７２％だった。

【００５４】導電性酸化物超微粒子の平均粒径に対する
透明導電膜のヘーズ（○印）、及びこの透明導電膜を窓
電極としてその上に作成した薄膜太陽電池の短絡電流値
（●印）との関係を図１に示す。

【００５５】図１において、平均粒径と薄膜太陽電池の
短絡電流値との関係を見ると、平均粒径が、２ｎｍ、２
０ｎｍ、３０ｎｍ、６０ｎｍに対して短絡電流値はそれ
ぞれ、１０．２ｍＡ／ｃｍ²、１３．７ｍＡ／ｃｍ²、１
６．７ｍＡ／ｃｍ²、１７．６ｍＡ／ｃｍ²と増加する。
そして、平均粒径が、１００ｎｍ、２００ｎｍに対して
短絡電流値はそれぞれ、１６．９ｍＡ／ｃｍ²、１２．
８ｍＡ／ｃｍ²となり、減少傾向を示す。

【００５６】一方、図１において、平均粒径と透明導電
膜のヘーズ（ヘーズとは、直接透過光に対する拡散透過
光の％を示す値（単位：％）である。）との関係を見る
と、平均粒径が、２ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、６０ｎ
ｍに対してヘーズはそれぞれ、０％、１０％、１５％、
２５％と増加する。さらに、平均粒径が、１００ｎｍ、
２００ｎｍに対してヘーズはそれぞれ、３３％、４３％
と増加傾向を示す。

【００５７】この図１より、平均粒径５〜２５０ｎｍが
薄膜太陽電池用透明導電膜として適しており、さらに好
ましくは、平均粒径１０〜１００ｎｍが薄膜太陽電池用
透明導電膜として適していることを示している。

【００５８】図２は、導電性酸化物超微粒子の平均粒径
に対する透明導電膜を窓電極としてその上に作成した薄
膜太陽電池の歩留まり（◇印）、及びこの透明導電膜の
シート抵抗値（Ω／ｓｑ）（△印）、との関係をに示す
ものである。

【００５９】図２において、平均粒径と薄膜太陽電池の
シート抵抗値との関係を見ると、平均粒径が、２ｎｍ、
２０ｎｍ、３０ｎｍ、６０ｎｍに対して透明導電膜のシ
ート抵抗値はそれぞれ、２０［Ω／ｓｑ］、１１．０
［Ω／ｓｑ］、１０．０［Ω／ｓｑ］、１０．０［Ω／
ｓｑ］と減少する。さらに、平均粒径が、１００ｎｍ、
２００ｎｍに対して透明導電膜のシート抵抗値はそれぞ
れ、１０．０［Ω／ｓｑ］、１０．０［Ω／ｓｑ］とほ
ぼ一定の低い値を示す。

【００６０】一方、図２において、平均粒径とこの透明
導電膜を用いた薄膜太陽電池の歩留まりとの関係を見る
と、平均粒径が、２ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、６０ｎ
ｍに対して薄膜太陽電池の歩留まりはそれぞれ、９９
％、９９％、９９％、９９％と高い歩留まりを示した。
さらに、平均粒径が、１００ｎｍ、２００ｎｍに対して
薄膜太陽電池の歩留まりはそれぞれ、９５％、７２％と
減少する傾向を示した。結局、この図２より、平均粒径
５〜２５０ｎｍが薄膜太陽電池用透明導電膜として適し
ており、さらに好ましくは、平均粒径１０〜１００ｎｍ
が薄膜太陽電池用透明導電膜として適していることを示
している。

【００６１】また、ヘーズとの関係で見ると、ヘーズ２
〜４３％が薄膜太陽電池用透明導電膜として適してお
り、さらに好ましくは、ヘーズ５〜３３％が薄膜太陽電
池用透明導電膜として適していることを示している。

【００６２】さらに、説明すると、超微粒子状の導電性
酸化物としては、ＩＴＯやＳｂ、ＦをドープしたＳｎＯ
やＢ、Ａｌ、Ｇａ、ＩｎをドープしたＺｎＯ等を用いる
ことができる。５００ｎｍ以上の粒径を有する粗大粒子
が０．０１重量％以上存在する場合、表面の凹凸が大き
すぎるためにこの膜上に薄膜太陽電池を作製しても粗大
粒子の凸の部分が裏面電極とのショートリークの発生源
となるなど薄膜太陽電池の歩留まりを低下させる。

【００６３】そして、平均粒径が平均粒径５〜１００ｎ
ｍ（好ましくは、平均粒径１０〜１００ｎｍ）の場合、
膜表面の凹凸により生じる光散乱や膜内部における超微
粒子からの光散乱が大きくなり、透明導電膜のヘーズが
増加して薄膜太陽電池の短絡電流密度を大きくする結果
であると考えられる。

【００６４】また平均粒径１００ｎｍ以上の粒子を用い
た場合、透明導電膜のシート抵抗は下がり、ヘーズは上
がるが、その光散乱が回折散乱的になり、薄膜太陽電池
の短絡電流密度の上昇には寄与せず、また表面の凹凸が
大きすぎるためにテクスチャの凸の部分が裏面電極との
ショートリークの発生源となる恐れが生じる。またこの
ような粒子を用いた場合、膜強度にも悪影響をあたえる
こととなる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
薄膜太陽電池用透明導電膜の製造方法によれば、平均粒
径５ｎｍ〜２５０ｎｍである導電性酸化物超微粒子が分
散媒中に分散されたコーティング液を基体上に塗布し、
硬化させることにより、シート抵抗が１０〜２０［Ω／
ｓｑ］と低く、且つ製造コストの安い薄膜太陽電池用透
明導電膜を得ることが出来る。

【００６６】また、本発明の請求項２記載の薄膜太陽電
池用透明導電膜の製造方法によれば、導電性酸化物超微
粒子に５００ｎｍ以上の粗大粒子の存在する割合が全超
微粒子中に０．０１重量％以下であることにより、歩留
まりの高い薄膜太陽電池を得るための透明導電膜の製造
方法を得ることが出来る。

【００６７】また、本発明の請求項３記載の薄膜太陽電
池用透明導電膜の製造方法によれば、導電性酸化物超微
粒子を分散媒中に分散されたコーティング液を基体上に
塗布し、硬化させて得られた透明導電膜のヘーズが２％
〜４３％であることにより、短絡電流の大きい薄膜太陽
電池を得るための透明導電膜の製造方法を得ることが出
来る。

【００６８】また、本発明の請求項４記載の薄膜太陽電
池によれば、薄膜太陽電池を構成することにより、薄膜
太陽電池の短絡電流が１０．２〜１７．６［ｍＡ／ｃｍ
²］と高く、歩留まりが７２〜９９％と高く且つコスト
の安い薄膜太陽電池を得ることが出来る。

【００６９】また、本発明の請求項５記載の薄膜太陽電
池によれば、該薄膜太陽電池をアモルファスシリコン薄
膜で構成することにより、薄膜太陽電池の短絡電流が１
０．２〜１７．６［ｍＡ／ｃｍ²］と高く、歩留まりが
９９〜７２％と高く且つコストの安い薄膜太陽電池を得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態よりなる導電性酸化物超
微粒子（ＩＴＯ）の平均粒径に対する透明導電膜のヘー
ズ（○印）及びそれを用いた薄膜太陽電池の短絡電流値
（●印）との関係を示す図である。

【図２】本発明の一実施の形態よりなる導電性酸化物超
微粒子の平均粒径に対する透明導電膜を窓電極としてそ
の上に作成した薄膜太陽電池の歩留まり（◇印）、及び
この透明導電膜のシート抵抗値（Ω／ｓｑ）（△印）、
との関係をに示す図である。

【図３】本発明の一実施の形態よりなる透明導電膜を用
いて作成した薄膜太陽電池の概略断面図を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ガラス基板２透明導電膜３ｐ層のａ−ＳｉＣ膜４ｂ層のａ−ＳｉＣ膜５ｉ層のａ−Ｓｉ膜６ｎ層のａ−Ｓｉ膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−255521（ＪＰ，Ａ) 特開平７−102177（ＪＰ，Ａ) 特開平６−340829（ＪＰ，Ａ) 特開平５−75153（ＪＰ，Ａ) 特表平２−503615（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 13/00 503 H01B 1/08 H01B 5/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径１０ｎｍ〜１００ｎｍである導
電性酸化物超微粒子が分散媒中に分散されたコーティン
グ液を基体上に塗布し、焼成することを特徴とする薄膜
太陽電池用透明導電膜の製造方法。
【請求項２】平均粒径５ｎｍ〜２５０ｎｍである導電
性酸化物超微粒子が分散媒中に分散されたコーティング
液を基体上に塗布し、焼成することを特徴とする薄膜太
陽電池用透明導電膜の製造方法において、導電性酸化物
超微粒子に５００ｎｍ以上の粗大粒子の存在する割合が
全超微粒子中に０．０１重量％以下であることを特徴と
する薄膜太陽電池用透明導電膜の製造方法。
【請求項３】導電性酸化物超微粒子を分散媒中に分散
されたコーティング液を基体上に塗布し、焼成して得ら
れた透明導電膜のヘーズが５％〜３３％であることを特
徴とする薄膜太陽電池用透明導電膜の製造方法。
【請求項４】請求項３記載の透明導電膜の製造方法を
用いた透明導電膜によることを特徴とする薄膜太陽電
池。
【請求項５】請求項４記載の薄膜太陽電池において、
該薄膜太陽電池はアモルファスシリコン薄膜太陽電池で
あることを特徴とする薄膜太陽電池。