本发明涉及一种具有栅极电极的光电变换模块、以及制造光电变换模块的方法。
背景技术：
已知一种包含多个光电变换电池单元的太阳能电池模块那样的光电变换模块(下述专利文献1)。在专利文献1记载的那样的集积型薄膜光电变换模块中，光电变换电池单元具有：位于受光面的透明电极层、位于与受光面相反一侧的面的背面电极层、以及透明电极层与背面电极层之间的光电变换层。
一般地，透明电极层的电阻值高于由金属构成的不透明电极层的电阻值。因此，当通过光电变换而产生的电流在透明电极层中流动时，会发生因透明电极层的电阻值引起的电力损耗。为了降低该透明电极层中的电力损耗，有时在透明电极层上设置由细线状的金属构成的栅极电极(集电极)。
在专利文献1记载的光电变换模块中，通过将在透明电极层中流动的电流在栅极电极集电，在透明电极层中流动的电流路径变短。因此，能够降低因透明电极层的电阻值引起的电力损耗。然而，有时，在栅极电极与透明电极层之间发生连接不良，或者栅极电极形成时的助焊剂在栅极电极的下部作为残渣而残存，其结果，栅极电极与透明电极层之间的接触电阻会增大。该情况下，栅极电极的集电能力下降，并会引起光电变换模块的变换效率的下降。
因此，希望一种能够抑制栅极电极的集电能力的下降的光电变换模块。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-103425号公报
技术实现要素：
一个方式的光电变换模块，具有：光电变换电池单元，其在基板上包含：第一电极层、第二电极层、以及在所述第一电极层与所述第二电极层之间的光电变换层；以及栅极电极，其设置于所述光电变换电池单元，所述第二电极层由位于相对于所述光电变换层而与所述基板相反的侧的透明电极层构成，所述栅极电极设置于所述光电变换层与所述透明电极层之间。
一个方式的制造光电变换模块的方法，具备如下工序：准备形成了第一电极层和光电变换层的基板的工序；配置用于在所述光电变换层上形成栅极电极的导电性墨水的工序；对所述导电性墨水进行烧成来形成所述栅极电极的烧成工序；以及在所述导电性墨水上形成第二电极层的工序，通过在形成所述第二电极层的工序中的加热处理，来进行所述烧成工序。
附图说明
图1是第一实施方式的光电变换模块的示意性俯视图。
图2是图1的区域2r中的光电变换模块的示意性俯视图。
图3是沿图2的3a-3a线的光电变换模块的示意性剖面图。
图4是图2的区域4r中的光电变换模块的示意性立体图。
图5是沿图1的5a-5a线的光电变换模块的示意性剖面图。
图6是图1的区域6r中的光电变换模块的示意性俯视图。
图7是图1的区域7r中的光电变换模块的示意性俯视图。
图8是第二实施方式的光电变换模块的示意性剖面图。
图9是第三实施方式的光电变换模块的示意性剖面图。图10是第一变形例的第一栅极电极和第二栅极电极的连结部分的示意性俯视图。
图11是第二变形例的第一栅极电极和第二栅极电极的连结部分的示意性俯视图。
图12是第三变形例的第一栅极电极和第二栅极电极的连结部分的示意性俯视图。
图13是表示光电变换模块的制造方法中的电池单元形成工序的示意性剖面图。
图14是表示形成第一栅极电极的第一栅极形成工序的示意图。
图15是表示形成第二栅极电极的第二栅极形成工序的示意图。
图16是形成布线的工序的一个步骤的示意图。
图17是表示接在图16之后的步骤的示意图。
图18是表示将光电变换模块的一部分切除的工序的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明实施方式。在以下的附图中，针对相同或相似的部分，赋予相同或相似的符号。但是，应当注意，附图是示意性的，各尺寸的比例与现实的不同。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的光电变换模块的示意性俯视图。图2是图1的区域2r中的光电变换模块的示意性俯视图。图3是沿图2的3a-3a线的光电变换模块的示意性剖面图。图4是图2的区域4r中的光电变换模块的示意性立体图。图5是沿图1的5a-5a线的光电变换模块的示意性剖面图。图6是图1的区域6r中的光电变换模块的示意性俯视图。图7是图1的区域7r中的光电变换模块的示意性俯视图。
此外，为了方便，图2、图6以及图7透视地描绘了比后述的第二电极层24靠下的层。此外，为了使光电变换电池单元的构造易于理解，为了方便，图4并未描绘后述的第二电极层24。
本实施方式的光电变换模块10可以是包含在基板20上集积的多个光电变换电池单元12的集积型的薄膜光电变换模块。优选地，光电变换模块10是将光能变换成电能的太阳能电池模块。基板20可以通过例如玻璃、陶瓷、树脂或金属等构成。
光电变换电池单元12从与基板20的主面正交的方向观察，可以实质上具有带状形状。各个光电变换电池单元12可以在第一方向(图中的y方向)上延伸得长。此外，多个光电变换电池单元12在与第一方向交叉的第二方向(图中的x方向)上并排。相互邻接的光电变换电池单元12可以通过在第一方向上延伸的分割部p1、p2、p3而相互截断。
各个光电变换电池单元12至少可以包含第一电极层22、第二电极层24、以及光电变换层26。光电变换层26设置在第一电极层22与第二电极层24之间。第一电极层22设置在光电变换层26和基板20之间。第二电极层24位于相对于光电变换层26而与基板20相反的侧。
在本实施方式中，第二电极层24可以由透明电极层构成。在第二电极层24由透明电极层构成的情况下，向光电变换层26入射或者从光电变换层26出射的光经过第二电极层24。
在第二电极层24由透明电极层构成的情况下，第一电极层22可以由不透明电极层构成，也可以由透明电极层构成。在cis系的光电变换模块的一例中，从对vi族元素的耐腐蚀性的观点来看，第一电极层22优选例如由钼、钛或铬这样的金属形成。
在本实施方式中，作为优选的一例，第二电极层24由n型半导体形成，更具体地，由具有n型导电性、禁带宽度宽且电阻比较低的材料形成。第二电极层24可以由例如添加了iii族元素的氧化锌(zno)、氧化铟锡(indiumtinoxide:ito)构成。该情况下，第二电极层24能够兼具n型半导体和透明电极层的功能。
光电变换层26可以包含例如p型半导体。在cis系的光电变换模块的一例中，光电变换层26由包含i族元素(cu、ag、au等)、iii族元素(al、ga、in等)以及vi族元素(o、s、se、te等)的化合物半导体而形成。光电变换层26并不受限于前述内容，可以由引起光电变换的任意材料构成。
希望注意到，光电变换电池单元12的结构并不受限于上述方式，能够取得各种各样的方式。例如，光电变换电池单元12还可以具有将n型半导体和p型半导体这二者夹在第一电极层与第二电极层之间而得的结构。该情况下，第二电极层可以不通过n型半导体构成。此外，光电变换电池单元12并不受限于p-n结型的构造，还可以具有在n型半导体与p型半导体之间包含本征半导体层(i型半导体)的p-i-n结型的构造。
相互邻接的光电变换电池单元12的第一电极层22通过分割部p1而被相互电截断。同样地，相互邻接的光电变换电池单元12的第一电极层24通过分割部p3而被相互电截断。相互邻接的光电变换电池单元12的第一电极层26通过分割部p2、p3而被相互电截断
光电变换模块10可以在相互邻接的光电变换电池单元12彼此之间具有电连接部34。电连接部34在相互邻接的光电变换电池单元12彼此间电串联连接。
电连接部34在第二分割部p2的部位，在光电变换模块10的厚度方向上延伸，由此，一个光电变换电池单元12的第一电极层22与另一个光电变换电池单元12的第二电极层24相互电连接。
光电变换模块10在各个光电变换电池单元12具有在第一方向(图中的y方向)上并排地设置的多个第一栅极电极31。各个第一栅极电极31在与第一方向交叉的第二方向(图中的x方向)上延伸。第一栅极电极31可以设置于各个光电变换电池单元12的光电变换层26与第二电极层24之间。第一栅极电极31可以由与构成第二电极层24的透明电极层相比导电性高的材料构成。第一栅极电极31可以直接与该透明电极层相接。第一方向(图中的y方向)上的第一栅极电极31的宽度可以是例如5～100μm。第一栅极电极31的厚度可以是例如0.1～20μm。
根据需要，在第一方向(图中的y方向)上延伸的第二栅极电极32可以设置于第二方向(图中的x方向)上的第一栅极电极31的端部。第二栅极电极32在第一栅极电极31的一个端部，与第一栅极电极31连结。第二方向(图中的x方向)上的第二栅极电极32的宽度可以是例如5～200μm。第二栅极电极32的厚度可以是例如0.1～20μm。
第一栅极电极31和/或第二栅极电极32设置于光电变换层26与第二电极层(透明电极层)24之间。即，第一栅极电极31和/或第二栅极电极32由透明电极层覆盖。由此，能够抑制第一栅极电极31和/或第二栅极电极32对透明电极的连接不良。因此，能够抑制第一栅极电极31和/或第二栅极电极32的集电能力的下降，其结果，能够抑制光电变换模块的变换效率的下降。
此外，如图3所示那样，优选地，第一栅极电极31和/或第二栅极电极32在厚度方向上与光电变换层26分离开。在图3所示的实施方式中，第一栅极电极31和/或第二栅极电极32在厚度方向上隔着透明电极层25而与光电变换层26分离开。即，第一栅极电极31和/或第二栅极电极32在厚度方向上被两个透明电极层夹着。这里，两个透明电极层24、25可以由相同材料构成，也可以由不同材料构成。在本实施方式中，由于第一栅极电极31和/或第二栅极电极32被透明电极层夹着，因此，能够进一步抑制第一栅极电极31和/或第二栅极电极32对透明电极的连接不良。
此外，在本实施方式中，电连接部34由从透明电极层25起连续的部分形成。该情况下，电连接部34可以由与透明电极层25相同的材料构成。也可以代替这种情况地，电连接部34由与透明电极层25不同的导电材料构成。例如，电连接部34还可以由与构成第一栅极电极31或第二栅极电极32的材料相同的材料来构成。
优选地，在第一栅极电极31与第二栅极电极32(或电连接部34)的交点处的第一栅极电极31和第二栅极电极32(或电连接部34)的至少一者，优选二者的厚度，比在与该交点分离开的位置处的第一栅极电极31和第二栅极电极32(或电连接部34)的厚度厚。例如，第一栅极电极31的厚度可以随着朝向第一栅极电极31与第二栅极电极32(或电连接部34)的交点而逐渐变厚。此外，第一栅极电极32(或电连接部34)的厚度也可以随着朝向第一栅极电极31与第二栅极电极32(或电连接部34)的交点而逐渐变厚。
若光照射到各个光电变换电池单元12的光电变换层26，则产生电动势，第一电极层22以及第二电极层24各自成为正极和负极。因此，在某个光电变换电池单元12产生的自由电子的一部分从第二电极层24(以及透明电极层25)起经过电连接部34而移动到邻接的光电变换电池单元12的第一电极层22。此外，在某个光电变换电池单元12产生的自由电子的另外一部分从第二电极层24(以及透明电极层25)起经由第一栅极电极31以及第二栅极电极32来经过电连接部34，移动到邻接的光电变换电池单元12的第一电极层22。这样，在光电变换电池单元12产生的自由电子在第二方向(图中的x方向)上经过多个光电变换电池单元12来流动。
光电变换模块10具有用于将电力向光电变换模块10供给或者从光电变换模块10取出的布线50。布线50可以邻接于位于第二方向(图中的x方向)上的光电变换模块10的端部的光电变换电池单元12来设置。
在本实施方式中，透明电极层24、25可以包含图2所示那样的区域2r、和图6所示那样的区域6r。区域2r和区域6r配置于同一个光电变换电池单元12内。在区域2r中在第一方向(y方向)上互相相邻的第一栅极电极31彼此间的间隔小于在区域6r中在第一方向(y方向)上相互相邻的第一栅极电极31彼此间的间隔。这里，透明电极层24、25的区域6r具有：比区域2r中的薄层电阻小的薄层电阻、比区域2r中的膜厚大的膜厚、或者比区域2r中的透过率小的透过率。此外，上述的第一栅极电极31的间隔是指，任意的第一栅极电极31的中心线与相邻的第一栅极电极31的中心线之间的间隔。
这里，对于透明电极层24、25的薄层电阻、膜厚以及透过率，分别通过由构成第二电极层24的透明电极层与透明电极层25构成的层叠体的薄层电阻、膜厚以及透过率来规定。但是，如后述那样，在透明电极层25不存在的情况下，能够通过仅构成第二电极层24的透明电极层的薄层电阻、膜厚以及透过率来分别替换上述的透明电极层24、25的薄层电阻、膜厚以及透过率(以下相同)。
此外，在本实施方式中，透明电极层24、25还可以包含图7所示那样的区域7r。区域6r和区域7r被配置于相互不同的光电变换电池单元12内。
在区域7r中在第一方向(y方向)上相互相邻的第一栅极电极31彼此的间隔小于在区域6r中在第一方向(y方向)上相互相邻的第一栅极电极31彼此的间隔。这里，透明电极层24、25的区域6r具有：比区域7r中的薄层电阻小的薄层电阻、比区域7r中的膜厚大的膜厚、或者比区域7r中的透过率小的透过率。
更优选地，光电变换模块10的透明电极层24、25针对薄层电阻、膜厚或透过率具有分布，对于在第一方向(y方向)上相互相邻的第一栅极电极31彼此的间隔，薄层电阻越大则该间隔越小，膜厚越小则该间隔越小，或者，透过率越大则该间隔越小。
越是透明电极层24、25的薄层电阻大的区域，则若使第一栅极电极31彼此的间隔小，则与透明电极层和第一栅极电极31这二者相符合的电阻值的分布越接近于均一。通过这样使整体的薄层电阻接近于均一，并且在不必要的区域降低第一栅极电极31的密度(对光电变换模块进行俯视观察时的、每单位面积的栅极电极的面积密度)，能够取得因透明电极层的电阻值引起的电力损耗的课题、与因基于第一栅极电极的光遮蔽引起的短路电流的降低的课题这二者的平衡。
此外，一般认为，透明电极层的膜厚越小，则透明电极层的薄层电阻越高。此外，认为，透明电极层的透过率越大，则透明电极层的薄层电阻越高。人们认为，这是由于，在透明电极层的透过率大的情况下，一般来说透明电极层的膜厚小，或者透明电极层的载流子浓度低。
因此，认为，通过透明电极层的膜厚越小、或者透明电极层的透过率越大，则越使第一栅极电极31彼此的间隔窄小，与透明电极层和第一栅极电极31这二者相符合的电阻值的分布接近于均一。该情况下，通过使整体的薄层电阻接近于均一，并且在不必要的区域降低第一栅极电极31的密度，也能够取得因透明电极层的电阻值引起的电力损耗的课题、与因基于第一栅极电极的光遮蔽引起的短路电流的降低的课题这二者的平衡。
这里，在制造线中，能够比透明电极层的薄层电阻更容易地测定透明电极层的膜厚或透过率。因此，在根据透明电极层的膜厚或透过率来设定第一栅极电极31的间隔的情况下，在光电变换模块10的制造上的优点显著。
图8是第二实施方式的光电变换模块的示意性剖面图。以下，针对与第一实施方式相同的结构，有时省略说明。在第二实施方式的光电变换模块中，第一栅极电极31以及第二栅极电极32被第二电极层24覆盖。此外，第一栅极电极31以及第二栅极电极32在厚度方向上与光电变换层26分离开。在本实施方式中，第一栅极电极31以及第二栅极电极32在厚度方向上隔着第一缓冲层27a而与光电变换层26分离开。
第一缓冲层27a可以是具有与第二电极层24相同的导电型的半导体材料，也可以是具有不同的导电型的半导体材料。第一缓冲层27a由比第二电极层24电阻高的材料构成即可。在cis系的光电变换模块的一例中，第一缓冲层27a可以是zn系缓冲层、cd系缓冲层或者in系缓冲层。zn系缓冲层可以是例如zns、zno、zn(oh)或znmgo、或者这些的混合晶体或层叠体。cd系缓冲层可以是例如cds、cdo或cd(oh)、或这些的混合晶体或层叠体。in系缓冲层可以是例如ins、ino或in(oh)、或这些的混合晶体或层叠体。
图9是第三实施方式的光电变换模块的示意性剖面图。在第三实施方式的光电变换模块中，第一栅极电极31以及第二栅极电极32被第二电极层24覆盖。第一栅极电极31以及第二栅极电极32在厚度方向上隔着第一缓冲层27a而与光电变换层26分离开。此外，光电变换电池单元12在第二电极层24与栅极电极31、32之间具有第二缓冲层27b。即，第一栅极电极31以及第二栅极电极32可以在厚度方向上夹在第一缓冲层27a与第二缓冲层27b之间。
第二缓冲层27b可以是具有与第二电极层24相同的导电型的半导体材料，也可以是具有不同的导电型的半导体材料。在cis系的光电变换模块的一例中，第二缓冲层27b可以是如前述那样的zn系缓冲层、cd系缓冲层或者in系缓冲层。构成第二缓冲层27b的材料可以与构成第一缓冲层27a的材料相同，也可以不同。
图10是第一变形例的第一栅极电极31和第二栅极电极32的连结部分的示意性俯视图。在第一变形例中，第一方向(y方向)上的第一栅极电极31的宽度越接近于第二栅极电极32而越宽。具体地，第一方向(y方向)上的第一栅极电极31的宽度随着接近于第二栅极电极32而逐渐扩大。
与此相反地，第二方向(x方向)上的第二栅极电极32的宽度还可以越接近于第一栅极电极31而逐渐扩大。
图11是第二变形例的第一栅极电极31和第二栅极电极32的连结部分的示意性俯视图。在第二变形例中，第一方向(y方向)上的第一栅极电极31的宽度越接近于第二栅极电极32而越宽。具体地，第一方向(y方向)上的第一栅极电极31的宽度随着接近于第二栅极电极32而阶梯性地扩大。
与此相反地，第二方向(x方向)上的第二栅极电极32的宽度也可以随着接近于第一栅极电极31而逐渐阶梯性地扩大。
在第一变形例以及第二变形例中，通过使第一栅极电极31与第二栅极电极32的连结部分的区域增大，能够抑制在第一栅极电极31和第二栅极电极32的连结部分处的电连接不良、或者电阻的增大。
图12是第三变形例的第一栅极电极31和第二栅极电极32的连结部分的示意性俯视图。在第三变形例中，第一栅极电极31在接近第二栅极电极32的同时在第一方向(y方向)上弯曲。这样，第一栅极电极31和第二栅极电极32的连结部位弯曲，由此，能够降低在第一栅极电极31中流过的电流在连结部位发生反射这一情况。
此外，作为另一变形例，也可以是，第一栅极电极31在接近于第二栅极电极32的同时厚度变大。
接下来，参照图13～图18，说明制造一实施方式的光电变换模块的方法。此外，图13～图18示出了制造第一实施方式的光电变换模块的方法。在以下各步骤中，各层能够通过溅射法、蒸镀法等成膜手段来适当形成。
首先，在基板20上形成带状的光电变换电池单元12，其包含第一电极层22、透明电极层25、以及第一电极层22与透明电极层25之间的光电变换层26(电池单元形成工序)。具体地，首先，在基板20上形成构成第一电极层22的材料。构成第一电极层22的材料被形成于遍及多个光电变换电池单元12的区域。基板20以及第一电极层22的材料是如前述那样的。接着，细线状地除去构成第一电极层22的材料的一部分，由此，形成了用于将第一电极层22成形为多个带状的第一分割部p1。构成第一电极层22的材料的一部分的除去能够通过激光或针(needle)那样的手段来实施。
接着，在第一电极层22上形成构成光电变换层26的材料。光电变换层26的材料是如前述那样的。此时，构成光电变换层26的材料还可以被填充到第一分割部p1内。代替该情况地，还可以利用与构成光电变换层26的材料不同的其他绝缘构件，在第一分割部p1内填充。接着，细线状地除去构成光电变换层26的材料的一部分，由此，形成了用于将光电变换层26成形为多个带状的第二分割部p2。
接着，在光电变换层26上形成构成透明电极层25的材料。透明电极层25的材料是如前述那样的。构成透明电极层25的材料也可以填充到第二分割部p2内。也填充到第二分割部p2内的透明电极层25构成了前述的电连接部34。代替该情况地，还可以利用与构成透明电极层25的材料不同的其他导电性材料，在第二分割部p2内填充。
制造光电变换模块的方法还可以具有：对透明电极层24、25的薄层电阻、膜厚或透过率进行测定的工序。能够通过例如基于4端子法的电阻测定器、或者利用了霍尔效应的电阻测定器，来测定透明电极层24、25的薄层电阻。能够通过例如分光光度计、光学干涉型膜厚计、sem(扫描型电子显微镜)、步进计或激光显微镜，来测定透明电极层24、25的膜厚。能够通过例如分光光度计来测定透明电极层的透过率。
这里，关于透明电极层的薄层电阻、膜厚或透过率的测定，可以对作为完成品使用的光电变换模块来进行，还可以对不作为完成品而使用的虚拟光电变换模块、或者虚拟玻璃基板来进行。在大量生产光电变换模块10的情况下，在同一制造线(批次)，透明电极层的薄层电阻、膜厚或透过率的分布在制品间大致相同。因此，可以将不作为完成品使用的物例如在基板20上直到光电变换层26为止制膜而得的半制品、或对透明电极层进行制膜而得的虚拟玻璃基板取出，并对取出的半制品或虚拟玻璃基板进行透明电极层的薄层电阻、膜厚或透过率的测定。由此，能够推定在同一制造线(批次)中作为制品使用的光电变换模块10的透明电极层的薄层电阻、膜厚或透过率。
此外，如本实施方式那样，在完成品中透明电极层24、25进行2层重叠的情况下，对2层的透明电极层24、25整体的薄层电阻、膜厚或透过率进行测定或推定即可。代替该情况地，在完成品中作为透明电极层的第二电极层24仅一层的情况下，对1层的透明电极层24的薄层电阻、膜厚或透过率进行测定或推定即可。
制造光电变换模块的方法，在电池单元形成工序之后，还可以具有形成栅极电极31、32的栅极形成工序。栅极形成工序可以包含第一栅极形成工序、和第二栅极形成工序。可以在比第二栅极形成工序靠前或在其之后的任意定时，实施第一栅极形成工序。此外，也可以在形成第三分割部p3之前，实施栅极形成工序。
在第一栅极形成工序中，形成在光电变换电池单元12在第一方向(图中的y方向)上并排地设置、并在与第一方向交叉的第二方向(图中的x方向)上延伸的多个第一栅极电极31。在第二栅极形成工序中，形成在前述那样的第一方向(图中的y方向)上延伸的第二栅极电极32。
第一栅极电极31和/或第二栅极电极32例如能够通过喷墨印刷、丝网印刷、凹版胶印印刷或柔版印刷来形成。以下，使用图14以及图15来说明通过导电性墨水的涂覆例如喷墨印刷来形成第一栅极电极31以及第二栅极电极32时的一例。
导电性墨水102可以由包含银或铜这样的导电性粒子、有机溶剂、分散剂的导电性浆料构成。此外，导电性墨水102还可以根据需要包含粘合剂。导电性墨水102通过从喷嘴100吐出，而形成于透明电极层25上。优选地，导电性墨水102在涂覆之后被烧成。通过导电性墨水102的烧成，有机溶剂、分散剂发生气化，导电性粒子以给定的涂覆图案而残存。由此，形成了第一栅极电极31以及第二栅极电极32。
在本实施方式中，导电性墨水102配置于透明电极层25上。也可以代替该情况地，根据前述的各种实施方式，将导电性墨水102配置于第一缓冲层27a上。并不限于这些例子，导电性墨水102只要配置得比光电变换层26靠上即可。
在一例中，导电性墨水102的烧成温度可以是100℃～200℃的范围。在前述的cis系的光电变换模块的情况下，为了抑制构成cis系的光电变换模块的光电变换电池单元的变质或破损，优选导电性墨水102的烧成温度为150℃以下。更优选地，在大气(更优选地，干燥空气)或者氮气氛围下进行导电性墨水102的烧成。烧成时间可以是例如5～60分钟的范围。此外，可以在用于形成第二电极层24的加热工序中进行导电性墨水的烧成。具体地，在利用溅射法、mocvd法、或离子镀法来进行第二电极层24的情况下，存在加热工序(预热工序、制膜加热工序)。当形成该第二电极层24时的加热工序在100～200℃下进行，因此，在该加热工序中，可以对导电性墨水进行烧成。
优选地，在第一栅极形成工序中，在一个光电变换模块内导电性墨水102的涂覆开始的开始点s1位于对光电变换模块的电动势没有贡献的非有效区域ner(参照图14)。具体地，如图14所示那样，从开始点s1起在第二方向(x方向)上一边对喷墨头的喷嘴100进行扫描一边从喷嘴100吐出导电性墨水102，由此，沿着第二方向形成了导电性墨水102。
此外，在第二栅极形成工序中，优选地，在一个光电变换模块内导电性墨水102的涂覆开始的开始点s2位于对光电变换模块的电动势没有贡献的非有效区域ner(参照图15)。具体地，如图15所示那样，从开始点s2起在第一方向(y方向)上一边对喷墨头的喷嘴100进行扫描一边从喷嘴100吐出导电性墨水102，由此，沿着第二方向形成了导电性墨水102。
这里，对于前述的非有效区域ner，通过在制造过程中的阶段中、或者在制品完成后对光电变换没有贡献的区域来规定。非有效区域ner例如可以是，至少切除了第二电极层24的区域；从对光电变换有贡献的光电变换电池单元12通过第一电极层22、光电变换层26以及第二电极层24的切除而分离出的对光电变换没有贡献的区域；或者从制造中的光电变换模块10切除而得的区域。
这里，在大量生产光电变换模块的情况下，当在开始点s1、s2开始墨水的涂覆之前，可能存在不进行导电性墨水102的涂覆的期间(准备时间)。在该期间，若导电性墨水102干燥，则有时无法准确地在开始点s1、s2涂覆导电性墨水102。在本方式中，由于开始点s1、s2位于非有效区域ner，因此，即使未准确地在开始点s1、s2涂覆导电性墨水102，也难以对光电变换模块的性能造成影响。
在栅极电极形成工序之后，在透明电极层25、第一栅极电极31以及第二栅极电极32上形成构成第二电极层24的材料。第二电极层24的材料是如前述那样的。接着，通过细线状地除去构成第二电极层24、透明电极层25以及光电变换层26的材料的一部分，形成了用于将第二电极层24、透明电极层25以及光电变换层26成形为多个带状的第三分割部p3。
在具体的一例中，制造光电变换模块的方法如图16所示那样，还可以具有：将至少第二电极层24以及透明电极层25、优选第二电极层24、透明电极层25以及光电变换层26的一部分除去的工序。至少除去第二电极层24以及透明电极层25而得的区域构成非有效区域ner。导电性墨水102的涂覆开始的开始点s1可以位于该非有效区域ner。
此外，如图17所示那样，还可以在至少除去第二电极层24以及透明电极层25而得的区域形成前述的布线50。该情况下，至少除去第二电极层24以及透明电极层25而得的区域还可以是光电变换模块10的第二方向(x方向)上的端部区域。
在具体的一例中，制造光电变换模块的方法如图18所示那样，可以以进一步具有：将包含导电性墨水102的涂覆开始的开始点s2的区域切除的工序。
如以上那样，得到了第一实施方式中说明的光电变换模块10。在上述实施方式的图16、17中，除去了与非有效区域ner相当的部位即至少第二电极层24以及透明电极层25。本发明并不限于此，还可以不除去第二电极层24以及透明电极层25，而在第二电极层24上形成布线50。该情况下，在布线50和与布线50邻接的光电变换电池单元12之间形成用于将非有效区域ner与对光电变换有贡献的有效区域er分割开的分割槽即可。例如能够通过除去第一电极层22、光电变换层26、透明电极层25以及第二电极层24，来形成该分割槽。
如上述那样，通过实施方式公开了本发明的内容，构成该公开的一部分的论述以及附图并不应理解成对本发明进行限定。根据该公开，对本领域技术人员来说，各种替代性实施方式、实施例以及应用技术是明确的。因此，本发明的技术范围仅根据上述说明通过合理的权利要求范围的发明确定事项来限定。
例如，光电变换模块10也可以通过未图示的透明的密封件来密封。
此外，在图示的方式中，全部的第一栅极电极31在第二方向(x方向)上具有相同长度。也可以代替该情况地，第二方向(x方向)上的第一栅极电极31的长度在同一光电变换电池单元12内、或者不同的光电变换电池单元12之间彼此不同。例如，在第二方向(x方向)上长的第一栅极电极与在第二方向(x方向)上短的第一栅极电极可以在第一方向(y方向)上以给定的图案并排。
此外，在本实施方式中，通过举例说明了具有集积构造(具有分割部p1～p3)的薄膜光电变换模块，然而本发明并不限于此，还能够应用于不具有集积构造、换言之不具有分割部p1～p3的光电变换模块。
在上述的实施方式中，第一方向(y方向)上的第一栅极电极31彼此的间隔在同一个光电变换电池单元内和/或不同的光电变换电池单元之间是不同的。代替该情况地，第一栅极电极31彼此的间隔在同一个光电变换电池单元内和/或不同的光电变换电池单元间也可以是固定的。
此外，本说明书中的“第一”、“第二”、“第三”的用语是为了在本说明书中对各个用语进行区别而使用的，希望注意，说明书中的“第一”、“第二”、“第三”的用语并不一定与权利要求书中的“第一”、“第二”、“第三”的用语一致。
于2017年9月15日提出申请的日本国专利申请第2017-178370号的全部内容通过参照而引入本申请说明书中。
产业上的可利用性
根据上述方式，能够抑制栅极电极的集电能力的下降。
-符号说明-
10光电变换模块
12光电变换电池单元
20基板
22第一电极层
24第二电极层(n型半导体)
25透明电极层
26光电变换层(p型半导体)
31第一栅极电极
32第二栅极电极
50布线。
1.一种光电变换模块，其中，
所述光电变换模块具有：
光电变换电池单元，其在基板上包含：第一电极层、第二电极层、以及在所述第一电极层与所述第二电极层之间的光电变换层；以及
栅极电极，其设置于所述光电变换电池单元，
所述第二电极层由位于相对于所述光电变换层而与所述基板相反的侧的透明电极层构成，
所述栅极电极设置于所述光电变换层与所述透明电极层之间。
2.根据权利要求1所示的光电变换模块，其中，
所述栅极电极在厚度方向上与所述光电变换层分离开。
3.根据权利要求2所示的光电变换模块，其中，
所述栅极电极在厚度方向上隔着第一缓冲层而与所述光电变换层分离开。
4.根据权利要求3所示的光电变换模块，其中，
所述光电变换电池单元在所述栅极电极与所述透明电极层之间具有第二缓冲层。
5.根据权利要求2所示的光电变换模块，其中，
所述栅极电极在厚度方向上隔着透明电极层而与所述光电变换层分离开。
6.一种制造光电变换模块的方法，其中，
所述方法具备如下工序：
准备形成了第一电极层和光电变换层的基板的工序；
配置用于在所述光电变换层上形成栅极电极的导电性墨水的工序；
对所述导电性墨水进行烧成来形成所述栅极电极的烧成工序；以及
在所述导电性墨水上形成第二电极层的工序，
通过在形成所述第二电极层的工序中的加热处理，来进行所述烧成工序。
技术总结