続いて、添付した図面を参照しつつ、本発� ��を具体化した実施の形態につき説明し、本� ��明の理解に供する。
 ここで、図1(A)は本発明の第1の実施の形態� �係る太陽電池の断面構造を模式的に表した� �明図、図1(B)は本発明の第2の実施の形態に係 る太陽電池の断面構造を模式的に表した説明 図、図2は本発明の一実施の形態に係る太陽� �池の製造方法において、エポキシ化ITOガラ� �板を製造する工程を説明するために分子レ� �ルまで拡大した概念図であり、図2(A)は反応� ��のITOガラス板の断面構造、図2(B)はエポキシ 基を有する膜化合物の単分子膜が形成された ITOガラス板の断面構造をそれぞれ表し、図3� �同太陽電池の製造方法において、エポキシ� �n型シリコン微粒子を製造する工程を説明す� ��ために分子レベルまで拡大した概念図であ� ��、図3(A)は反応前のn型シリコン微粒子の断� �構造、図3(B)はエポキシ基を有する膜化合物� ��単分子膜が形成されたn型シリコン微粒子の 断面構造をそれぞれ表し、図4(A)、(B)はエポ� �シ化ITOガラス板の表面に、エポキシ基と2-メ チルイミダゾールのアミノ基とのカップリン グ反応により形成された結合を介して固定さ れた2-メチルイミダゾールの被膜を有する反� ��性ITOガラス板の断面構造を模式的に表した� ��明図、図5は太陽電池の製造に用いられる膜 化合物およびカップリング剤の組み合わせを 模式的に表した説明図である。

 次に、本発明の第1の実施の形態に係る太陽 電池1について説明する。
 図1(A)に示すように、太陽電池1は、反応性IT Oガラス板(反応性透明電極の一例)32の表面に� ��エポキシ化n型シリコン微粒子(被覆n型半導� ��微粒子の一例)24が配列した微粒子層が1層結 合固定されている。エポキシ化n型シリコン� �粒子24の上には、反応性p型シリコン微粒子(� ��応性p型半導体微粒子の一例)43が1層結合固� �され、さらにその上にアルミニウム電極(裏� ��電極の一例)51が形成されている。

 反応性ITOガラス板32のITO被膜(図1(A)および図 2において、斜線を付した長方形で図示して� �る)側の表面は、エポキシ基を有する膜化合� ��(第1の膜化合物の一例)の単分子膜13で被覆� �れ、さらにその表面は、2-メチルイミダゾー ル(第1のカップリング剤の一例)のアミノ基(� �1のカップリング反応基の一例)とエポキシ基 とのカップリング反応により形成された結合 を介して固定された2-メチルイミダゾールの� ��膜で被覆されている(図2参照)。
 反応性ITOガラス板32の表面には、エポキシ� �n型シリコン微粒子24が1層結合固定されてい� ��。
 エポキシ化n型シリコン微粒子24の上に結合� ��定されている反応性p型シリコン微粒子43の� ��面は、エポキシ基を有する膜化合物(第3の� �化合物の一例)の単分子膜23で被覆され、2-メ チルイミダゾール(第3のカップリング剤の一� ��)のアミノ基(第3のカップリング反応基の一� ��)とエポキシ基とのカップリング反応により 形成された結合を介して固定された2-メチル� ��ミダゾールの被膜でさらに被覆されている( 図1(A)、図3参照)。
 反応性ITOガラス板32とエポキシ化n型シリコ� ��微粒子24、およびエポキシ化n型シリコン微� ��子24と反応性p型シリコン微粒子43との間は� �エポキシ基と2-メチルイミダゾールのアミノ 基またはイミノ基とのカップリング反応によ り形成された結合を介して互いに結合固定さ れている。

 太陽電池1の製造方法は、図2(A)、(B)、図3( A)、(B)、図4に示すように、エポキシ基を有す るアルコキシシラン化合物(第1の膜化合物の� ��例)を含む溶液をITOガラス板(基材の一例)11� �表面に接触させ、アルコキシシリル基(第1の 結合基の一例)とITOガラス板11の表面との間で 結合を形成させ、エポキシ化ITOガラス板14(被 覆基材の一例)を調製する工程A(図2参照)と、� ��ポキシ基を有するアルコキシシラン化合物( 第2の膜化合物の一例)をn型シリコン微粒子(n� ��半導体微粒子の一例)21の表面に接触させ、� ��ルコキシシリル基(第2の結合基の一例)とn型 シリコン微粒子21の表面との間で結合を形成� ��せ、エポキシ化n型シリコン微粒子24を調製� ��る工程B(図3参照)と、エポキシ基を有するア ルコキシシラン化合物(第3の膜化合物の一例) をp型シリコン微粒子(p型半導体微粒子の一例 )の表面に接触させ、アルコキシシリル基(第3 の結合基の一例)とp型シリコン微粒子21の表� �との間で結合を形成させ、エポキシ化p型シ� ��コン微粒子(被覆p型半導体微粒子の一例)25� �調製する工程Cと、まず、エポキシ化ITOガラ� ��板14の表面に、2-メチルイミダゾールを接触 させ、エポキシ基とアミノ基とをカップリン グ反応させて反応性ITOガラス板32を調製し、� ��いで、反応性ITOガラス板32の表面にエポキ� �化n型シリコン微粒子24を接触させ、エポキ� �基とイミノ基(第2のカップリング反応基の一 例)とのカップリング反応により結合を形成� �せ、反応性ITOガラス板32の表面にエポキシ化 n型シリコン微粒子24を固定し、次いで、固定 されなかったエポキシ化n型シリコン微粒子24 を除去する工程D(図4(A)参照)と、エポキシ化� �ルコキシシラン化合物を含む溶液をp型シリ� ��ン微粒子の表面に接触させ、アルコキシシ� ��ル基とp型シリコン微粒子の表面との間で結 合を形成させ、エポキシ化p型シリコン微粒� �25を調製し、次いで、エポキシ化p型シリコ� �微粒子25の表面に、2-メチルイミダゾール(第 2のカップリング剤の一例)を接触させ、エポ� ��シ基(第3の官能基の一例)とアミノ基とのカ� ��プリング反応により形成させた結合を介し� ��固定された2-メチルイミダゾールの形成す� �被膜を表面に有する反応性p型シリコン微粒� ��43を調製し、エポキシ化n型シリコン微粒子2 4の微粒子層の上に反応性p型シリコン微粒子4 3を接触させ、エポキシ基とイミノ基とのカ� �プリング反応により結合を形成させ、反応� �p型シリコン微粒子43をエポキシ化n型シリコ� ��微粒子24の上に結合固定し、次いで、結合� �定されなかった反応性p型シリコン微粒子43� �除去する工程Eと、反応性p型シリコン微粒子 43の層の上にアルミニウム電極51を形成する� �程Fとを有する。

 以下、工程A~Fについてより詳細に説明する� ��
 工程Aでは、エポキシ基を有する膜化合物を ITOガラス板11に接触させ、エポキシ基を有す� ��膜化合物の単分子膜13で表面が覆われたエ� �キシ化ITOガラス板14を製造する(図2)。
 なお、ITOガラス板11の大きさには特に制限� �ない。

 エポキシ基を有する膜化合物としては、I TOガラス板11の表面に吸着または結合し、自� �組織化により単分子膜を形成することので� �る任意の化合物を用いることができるが、� �鎖状アルキレン基の一方の末端にエポキシ� �(オキシラン環)を含む官能基を、他方の末端 にアルコキシシリル基(第1の結合基の一例)を それぞれ有し、下記の一般式(化1)で表される アルコキシシラン化合物が好ましい。

 上式において、官能基Eはエポキシ基を有す る官能基を、mは3~20の整数を、Rは炭素数1~4の アルキル基をそれぞれ表す。
 用いることのできるエポキシ基を有する膜� ��合物の具体例としては、下記(1)~(12)に示し� �アルコキシシラン化合物が挙げられる。

(1) (CH ₂ OCH)CH ₂ O(CH ₂ ) ₃ Si(OCH ₃ ) ₃
(2) (CH ₂ OCH)CH ₂ O(CH ₂ ) ₇ Si(OCH ₃ ) ₃
(3) (CH ₂ OCH)CH ₂ O(CH ₂ ) ₁₁ Si(OCH ₃ ) ₃
(4) (CH ₂ CHOCH(CH ₂ ) ₂ )CH(CH ₂ ) ₂ Si(OCH ₃ ) ₃
(5) (CH ₂ CHOCH(CH ₂ ) ₂ )CH(CH ₂ ) ₄ Si(OCH ₃ ) ₃
(6) (CH ₂ CHOCH(CH ₂ ) ₂ )CH(CH ₂ ) ₆ Si(OCH ₃ ) ₃
(7) (CH ₂ OCH)CH ₂ O(CH ₂ ) ₃ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(8) (CH ₂ OCH)CH ₂ O(CH ₂ ) ₇ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(9) (CH ₂ OCH)CH ₂ O(CH ₂ ) ₁₁ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(10) (CH ₂ CHOCH(CH ₂ ) ₂ )CH(CH ₂ ) ₂ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(11) (CH ₂ CHOCH(CH ₂ ) ₂ )CH(CH ₂ ) ₄ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(12) (CH ₂ CHOCH(CH ₂ ) ₂ )CH(CH ₂ ) ₆ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃

 ここで、(CH ₂ OCH)CH ₂ O-基は、化2で表される官能基(グリシジル基)� ��表し、(CH ₂ CHOCH(CH ₂ ) ₂ )CH-基は、化3で表される官能基(3,4-エポキシ� �クロヘキシル基)を表す。

 エポキシ化ITOガラス板14の製造は、エポ� �シ基およびアルコキシシリル基(第2の結合基 の一例)を含むアルコキシシラン化合物と、� �ルコキシシリル基とITOガラス板11の表面のヒ ドロキシル基12との縮合反応を促進するため� ��縮合触媒と、非水系の有機溶媒とを混合し� ��反応液をITOガラス板11の表面に塗布し、室� �の空気中で反応させることにより行われる� �塗布は、ドクターブレード法、ディップコ� �ト法、スピンコート法、スプレー法、スク� �ーン印刷法等の任意の方法により行うこと� �できる。

 縮合触媒としては、カルボン酸金属塩、カ� ��ボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩� ��リマー、カルボン酸金属塩キレート、チタ� ��酸エステルおよびチタン酸エステルキレー� ��等の金属塩が利用可能である。
 縮合触媒の添加量は、好ましくはアルコキ� ��シラン化合物の0.2~5質量%であり、より好ま� ��くは0.5~1質量%である。

 カルボン酸金属塩の具体例としては、酢� ��第1スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブ チルスズジオクテート、ジブチルスズジアセ テート、ジオクチルスズジラウレート、ジオ クチルスズジオクテート、ジオクチルスズジ アセテート、ジオクタン酸第1スズ、ナフテ� �酸鉛、ナフテン酸コバルト、2-エチルヘキセ ン酸鉄が挙げられる。

 カルボン酸エステル金属塩の具体例として� ��、ジオクチルスズビスオクチリチオグリコ� ��ル酸エステル塩、ジオクチルスズマレイン� ��エステル塩が挙げられる。
 カルボン酸金属塩ポリマーの具体例として� ��、ジブチルスズマレイン酸塩ポリマー、ジ� ��チルスズメルカプトプロピオン酸塩ポリマ� ��が挙げられる。
 カルボン酸金属塩キレートの具体例として� ��、ジブチルスズビスアセチルアセテート、� ��オクチルスズビスアセチルラウレートが挙� ��られる。

 チタン酸エステルの具体例としては、テト� ��ブチルチタネート、テトラノニルチタネー� ��が挙げられる。
 チタン酸エステルキレート類の具体例とし� ��は、ビス(アセチルアセトニル)ジ-プロピル� ��タネートが挙げられる。

 アルコキシシリル基とITOガラス板11の表� �のヒドロキシル基12とが縮合反応を起こし、 下記の化4で示されるような構造を有するエ� �キシ基を有する膜化合物の単分子膜13を生成 する。なお、酸素原子から延びた3本の単結� �はITOガラス板11の表面または隣接するシラン 化合物のケイ素(Si)原子と結合しており、そ� �うち少なくとも1本はITOガラス板11の表面の� �イ素原子と結合している。

 アルコキシシリル基は、水分の存在下で分� ��するので、反応は相対湿度45%以下の空気中� ��行うことが好ましい。なお、縮合反応は、I TOガラス板11の表面に付着した油脂分や水分� �より阻害されるので、ITOガラス板11をよく洗 浄して乾燥することにより、これらの不純物 を予め除去しておくことが好ましい。
 縮合触媒として上述の金属塩のいずれかを� ��いた場合、縮合反応の完了までに要する時� ��は2時間程度である。

 上述の金属塩の代わりに、ケチミン化合� ��、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化� ��物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキ� ��アルコキシシラン化合物からなる群より選� ��される1または2以上の化合物を縮合触媒と� �て用いた場合、反応時間を1/2~2/3程度まで短� ��できる。

 あるいは、これらの化合物を助触媒とし� ��、上述の金属塩と混合(質量比1:9~9:1の範囲� �使用可能だが、1:1前後が好ましい)して用い� ��と、反応時間をさらに短縮できる。

 例えば、縮合触媒として、ジブチルスズ� ��キサイドの代わりにケチミン化合物である� ��ャパンエポキシレジン社のH3を用い、その� �の条件は同一にしてエポキシ化n型シリコン� ��粒子21の製造を行うと、エポキシ化n型シリ� ��ン微粒子21の品質を損なうことなく反応時� �を1時間程度にまで短縮できる。

 さらに、縮合触媒として、ジャパンエポ� ��シレジン社のH3とジブチルスズビスアセチ� �アセトネートとの混合物(混合比は1:1)を用い 、その他の条件は同一にしてエポキシ化n型� �リコン微粒子21の製造を行うと、反応時間を 20分程度に短縮できる。

 なお、ここで用いることができるケチミ� ��化合物は特に限定されるものではないが、� ��えば、2,5,8-トリアザ-1,8-ノナジエン、3,11-ジ メチル-4,7,10-トリアザ-3,10-トリデカジエン、2 ,10-ジメチル-3,6,9-トリアザ-2,9-ウンデカジエ� �、2,4,12,14-テトラメチル-5,8,11-トリアザ-4,11-� �ンタデカジエン、2,4,15,17-テトラメチル-5,8,11 ,14-テトラアザ-4,14-オクタデカジエン、2,4,20,2 2-テトラメチル-5,12,19-トリアザ-4,19-トリエイ� ��サジエン等が挙げられる。

 また、用いることができる有機酸として� ��特に限定されるものではないが、例えば、� ��酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、マロン酸� ��が挙げられる。

 反応液の製造には、有機塩素系溶媒、炭� ��水素系溶媒、フッ化炭素系溶媒、シリコー� ��系溶媒、およびこれらの混合溶媒を用いる� ��とができる。アルコキシシラン化合物の加� ��分解を防止するために、乾燥剤または蒸留� ��より使用する溶媒から水分を除去しておく� ��とが好ましい。また、溶媒の沸点は50~250℃� ��あることが好ましい。

 具体的に使用可能な溶媒としては、非水系� ��石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エー� ��ル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノル� ��ルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、� ��ナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン� ��フェニルシリコーン、アルキル変性シリコ� ��ン、ポリエーテルシリコーン、ジメチルホ� ��ムアミド等を挙げることができる。
 さらに、メタノール、エタノール、プロパ� ��ール等のアルコール系溶媒、あるいはそれ� ��の混合物を用いることもできる。

 また、用いることができるフッ化炭素系� ��媒としては、フロン系溶媒、フロリナート( 米国3M社製)、アフルード(旭硝子株式会社製)� ��がある。なお、これらは1種単独で用いても 良いし、良く混ざるものなら2種以上を組み� �わせてもよい。さらに、ジクロロメタン、� �ロロホルム等の有機塩素系溶媒を添加して� �よい。

 反応液におけるアルコキシシラン化合物� ��好ましい濃度は、0.5~3質量%である。

 反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として� ��面に残った余分なアルコキシシラン化合物� ��よび縮合触媒を除去すると、エポキシ基を� ��する膜化合物の単分子膜13で表面が覆われ� �エポキシ化ITOガラス板14が得られる。このよ うにして製造されるエポキシ化ITOガラス板14� ��断面構造の模式図を図2(B)に示す。

 洗浄溶媒としては、アルコキシシラン化� ��物を溶解できる任意の溶媒を用いることが� ��きるが、安価であり、溶解性が高く、風乾� ��より容易に除去することのできるジクロロ� ��タン、クロロホルム、N-メチルピロリドン� �が好ましい。

 反応後、生成したエポキシ化ITOガラス板1 4を溶媒で洗浄せずに空気中に放置すると、� �面に残ったアルコキシシラン化合物の一部� �空気中の水分により加水分解を受け、生成� �たシラノール基がアルコキシシリル基と縮� �反応を起こす。その結果、エポキシ化ITOガ� �ス板14の表面にポリシロキサンよりなる極薄 のポリマー膜が形成される。このポリマー膜 は、エポキシ化ITOガラス板14の表面に必ずし� ��共有結合により固定されていないが、エポ� ��シ基を含んでいるため、エポキシ化ITOガラ� ��板14に対してエポキシ基を有する膜化合物� �単分子膜13と同様の反応性を有している。そ のため、洗浄を行わなくても、工程C以降の� �造工程に特に支障をきたすことはない。

 なお、本実施の形態においては、エポキシ� ��を有するアルコキシシラン化合物を用いた� ��、直鎖状アルキレン基の一方の末端にアミ� ��基を、他方の末端にアルコキシシリル基を� ��れぞれ有し、下記の一般式(化5)で表される� ��ルコキシシラン化合物を用いてもよい。
 なお、アミノ基と反応するカップリング剤� ��しては、両端にグリシジル基を有するもの� ��使用できる。

 上式において、mは3~20の整数を、Rは炭素数1 ~4のアルキル基をそれぞれ表す。
 用いることのできるアミノ基を有する膜化� ��物の具体例としては、下記(21)~(28)に示した� ��ルコキシシラン化合物が挙げられる。

(21) H ₂ N(CH ₂ ) ₃ Si(OCH ₃ ) ₃
(22) H ₂ N(CH ₂ ) ₅ Si(OCH ₃ ) ₃
(23) H ₂ N(CH ₂ ) ₇ Si(OCH ₃ ) ₃
(24) H ₂ N(CH ₂ ) ₉ Si(OCH ₃ ) ₃
(25) H ₂ N(CH ₂ ) ₅ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(26) H ₂ N(CH ₂ ) ₅ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(27) H ₂ N(CH ₂ ) ₇ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃
(28) H ₂ N(CH ₂ ) ₉ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃

 ただし、この場合に反応液において用いる� ��とのできる縮合触媒のうち、スズ(Sn)塩を含 む化合物は、アミノ基と反応して沈殿を生成 するため、アミノ基を有するアルコキシシラ ン化合物に対しては縮合触媒として用いるこ とができない。
 したがって、アミノ基を有するアルコキシ� ��ラン化合物を用いる場合には、カルボン酸� ��ズ塩、カルボン酸エステルスズ塩、カルボ� ��酸スズ塩ポリマー、カルボン酸スズ塩キレ� ��トを除き、エポキシ基を有するアルコキシ� ��ラン化合物の場合と同様の化合物を単独で� ��たは2種類以上を混合して縮合触媒として用 いることができる。
 用いることのできる助触媒の種類およびそ� ��らの組み合わせ、溶媒の種類、アルコキシ� ��ラン化合物、縮合触媒、および助触媒の濃� ��、反応条件ならびに反応時間についてはエ� ��キシ基を有するアルコキシシラン化合物の� ��合と同様であるので、説明を省略する。

 本実施の形態においては、ITOガラス板を基� ��として用いたが、その表面にヒドロキシル� ��、アミノ基等の活性水素基を有する透明導� ��層が形成された任意の透明基材を用いるこ� ��ができる。
(以上工程A)

 工程Bでは、工程Aにおいて用いたものと� �様のエポキシ基を有する膜化合物をn型シリ� ��ン微粒子21と接触させ、エポキシ基を有す� �膜化合物の単分子膜23で表面が覆われたエポ キシ化n型シリコン微粒子24を製造する(図3参� ��)。

 用いることのできるn型シリコン微粒子21� ��粒径に特に制限はないが、1nm~100nmの範囲内� ��あることが好ましい。用いるn型シリコン微 粒子21の粒径により、得られる太陽電池1の吸 収波長を制御できる。

 エポキシ化n型シリコン微粒子24の製造は� ��エポキシ基を含むアルコキシシラン化合物� ��、アルコキシシリル基とn型シリコン微粒子 21の表面のヒドロキシル基22との縮合反応を� �進するための縮合触媒と、非水系の有機溶� �とを混合した反応液中にn型シリコン微粒子2 1を分散させ、室温の空気中で反応させるこ� �により行われる。

 工程Bにおいて用いることのできるエポキ シ基を有するアルコキシシラン化合物の種類 、縮合触媒、助触媒の種類およびそれらの組 み合わせ、溶媒の種類、アルコキシシラン化 合物、縮合触媒、および助触媒の濃度、反応 条件ならびに反応時間については工程Aと同� �であるので、説明を省略する。

 反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として� ��面に残った余分なアルコキシシラン化合物� ��よび縮合触媒を除去すると、エポキシ基を� ��する膜化合物の単分子膜23で表面が覆われ� �エポキシ化n型シリコン微粒子24が得られる� �このようにして製造されるエポキシ化n型シ� ��コン微粒子24の断面構造の模式図を図3(B)に� ��す。

 洗浄溶媒としては、工程Aと同様の洗浄溶媒 を用いることができる。
 反応後、生成したエポキシ化n型シリコン微 粒子24を溶媒で洗浄せずに空気中に放置する� ��、表面に残ったアルコキシシラン化合物の� ��部が空気中の水分により加水分解を受け、� ��成したシラノール基がアルコキシシリル基� ��縮合反応を起こす。その結果、エポキシ化n 型シリコン微粒子24の表面にポリシロキサン� ��りなる極薄のポリマー膜が形成される。こ� ��ポリマー膜は、エポキシ化n型シリコン微粒 子24の表面に共有結合により固定されていな� ��が、エポキシ基を含んでいるため、エポキ� ��化n型シリコン微粒子24に対してエポキシ基� ��有する膜化合物の単分子膜23と同様の反応� �を有している。そのため、洗浄を行わなく� �も、以下の製造工程に特に支障をきたすこ� �はない。

 なお、本実施の形態においてはエポキシ基� ��有するアルコキシシラン化合物を用いたが� ��工程Aと同様、直鎖状アルキレン基の一方の 末端にアミノ基を、他方の末端にアルコキシ シリル基をそれぞれ有するアルコキシシラン 化合物を用いてもよい。
 また、本実施の形態においては工程Aと同一 のアルコキシシラン化合物を用いているが、 異なるアルコキシシラン化合物を用いてもよ い。ただし、工程Cにおいて用いるカップリ� �グ剤のカップリング反応基と反応して結合� �形成する官能基を有するものでなければな� �ない。

 また、本実施の形態においては、微粒子� ��してn型シリコン微粒子を用いたが、任意の n型半導体微粒子を用いることができる。

 本実施の形態においては、第1および第2の� �化合物として、ともにエポキシ基を有する� �化合物を用いているが、両者は同一の化合� �であってもよく、また異なる化合物であっ� �もよい。さらに、第1および第2の膜化合物が 異なる官能基(例えば、一方がエポキシ基で� �方がイソシアネート基)を有していてもよい� ��
(以上工程B)

 工程Cでは、エポキシ化p型シリコン微粒子25 を調製する。原料としてp型シリコン微粒子� �用いる以外は、その粒径、用いることがで� �る膜化合物、および反応条件等については� �程Bと同様であるので、詳しい説明を省略す� ��。
 なお、本実施の形態においては、微粒子と� ��てp型シリコン微粒子を用いたが、任意のp� �半導体微粒子を用いることができる。
(以上工程C)

 工程Dでは、まず、エポキシ化ITOガラス板 14の表面に、2-メチルイミダゾールを接触さ� �、エポキシ基とアミノ基とをカップリング� �応させて反応性ITOガラス板32を調製し、次い で、反応性ITOガラス板32の表面にエポキシ化n 型シリコン微粒子24を接触させ、エポキシ基� ��イミノ基とのカップリング反応により結合� ��形成させ、エポキシ化ITOガラス板14の表面� �エポキシ化n型シリコン微粒子24を固定し、� �いで、固定されなかったエポキシ化n型シリ� ��ン微粒子24を除去する

 2-メチルイミダゾールはエポキシ基と反� �するアミノ基およびイミノ基をそれぞれ1-位 および3-位に有しており、下記の化6に示すよ うな架橋反応により結合を形成する。

 反応性ITOガラス板32の製造は、2-メチルイミ ダゾールと溶媒とを混合した反応液をエポキ シ化ITOガラス板14の表面に塗布し、加熱して� ��応させることにより行われる。塗布は、ド� ��ターブレード法、ディップコート法、スピ� ��コート法、スプレー法、スクリーン印刷法� ��の任意の方法により行うことができる。
 膜前駆体の製造には、2-メチルイミダゾー� �が可溶な任意の溶媒を用いることができる� �、価格、室温での揮発性、および毒性等を� �慮すると、イソプロピルアルコール、エタ� �ール等の低級アルコール系溶媒が好ましい� �
 2-メチルイミダゾールの添加量、塗布する� �液の濃度、反応温度および反応時間は、用� �る基材および微粒子の種類、形成する太陽� �池の膜厚等に応じて適宜調節される。

 反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として� ��面に残った余分な2-メチルイミダゾールを� �去すると、反応性単分子膜31で表面が覆われ た反応性ITOガラス板32が得られる(図4参照)。

 このようにして得られた反応性ITOガラス板3 2の表面にエポキシ化n型シリコン微粒子24の� �散液を塗布後加熱し、エポキシ化n型シリコ� ��微粒子21上のエポキシ基と、反応性単分子� �31上の2-メチルイミダゾールに由来するイミ� ��基とのカップリング反応によりエポキシ化n 型シリコン微粒子24を反応性ITOガラス板32の� �面に結合固定し、単層の微粒子層を有する� �粒子膜1を製造する。
 加熱温度は、100~200℃が好ましい。加熱温度 が100℃未満だと、カップリング反応の進行に 長時間を要し、200℃を上回ると、エポキシ基 を有する単分子膜23や反応性単分子膜31の分� �反応が起こり、均一な太陽電池1が得られな� ��。

 反応後、水やアルコール等の溶媒で洗浄� ��ることにより、余分のエポキシ化n型シリコ ン微粒子24を除去する。

 本実施の形態においては、カップリング� ��として2-メチルイミダゾールを用いたが、� �記化7で表される任意のイミダゾール誘導体� ��用いることができる。

 化7で表されるイミダゾール誘導体の具体例 としては、下記(31)~(38)に示すものが挙げられ る。
(31) 2-メチルイミダゾール(R ₂ =Me、R ₄ =R ₅ =H)
(32) 2-ウンデシルイミダゾール(R ₂ =C ₁₁ H ₂₃ 、R ₄ =R ₅ =H)
(33) 2-ペンタデシルイミダゾール(R ₂ =C ₁₅ H ₃₁ 、R ₄ =R ₅ =H)
(34) 2-メチル-4-エチルイミダゾール(R ₂ =Me、R ₄ =Et、R ₅ =H)
(35) 2-フェニルイミダゾール(R ₂ =Ph、R ₄ =R ₅ =H)
(36) 2-フェニル-4-エチルイミダゾール(R ₂ =Ph、R ₄ =Et、R ₅ =H)
(37) 2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチル� ��ミダゾール(R ₂ =Ph、R ₄ =Me、R ₅ =CH ₂ OH)
(38) 2-フェニル-4,5-ビス(ヒドロキシメチル)イ ミダゾール(R ₂ =Ph、R ₄ =R ₅ =CH ₂ OH)
 なお、Me、Et、およびPhは、それぞれメチル� ��、エチル基、およびフェニル基を表す。

 また、エポキシ樹脂の硬化剤として用い� ��れる無水フタル酸、無水マレイン酸等の酸� ��水物、ジシアンジアミド、ノボラック等の� ��ェノール誘導体等の化合物をカップリング� ��として用いてもよい。この場合、カップリ� ��グ反応を促進するためにイミダゾール誘導� ��を触媒として用いてもよい。

 なお、本実施の形態においては官能基とし� ��エポキシ基を有する膜化合物を用いた場合� ��ついて説明しているが、官能基としてアミ� ��基またはイミノ基を有する膜化合物を用い� ��場合には、カップリング反応基として2もし くは3以上のエポキシ基または2もしくは3以上 のイソシアネート基を有するカップリング剤 を用いる。イソシアネート基を有する化合物 の具体例としては、ヘキサメチレン-1,6-ジイ� ��シアネート、トルエン-2,6-ジイソシアネー� �、トルエン-2,4-ジイソシアネート等が挙げら れる。
 これらのジイソシアネート化合物の添加量� ��、2-メチルイミダゾールの場合と同様、エ� �キシ化シリカ微粒子の5~15重量%が好ましい。 この場合、膜前駆体の製造に用いることので きる溶媒としては、キシレン等の芳香族有機 溶媒が挙げられる。
 また、アミノ基を有する膜化合物を用いる� ��合には、架橋剤としては、エチレングリコ� ��ルジグリシジルエーテル等の2または3以上� �エポキシ基を有する化合物を用いることも� �きる。

 次いで、反応性ITOガラス板32の表面に被� �n型シリコン微粒子24を接触させ、エポキシ� �とイミノ基とのカップリング反応により結� �を形成させ、被覆n型シリコン微粒子24を反� �性ITOガラス板32の表面に結合固定し、次いで 、結合固定されなかった被覆n型シリコン微� �子42を除去する。

 本実施の形態においては、第3の膜化合物と して、ともにエポキシ基を有する膜化合物を 用いているが、第1および第2の膜化合物の一� ��または双方と同一の化合物であってもよく� ��また異なる化合物であってもよい。さらに� ��第1および第2の膜化合物と異なる官能基(例� ��ば、アミノ基)を有していてもよい。
(以上工程D)

 工程Eでは、まず、エポキシ化アルコキシシ ラン化合物を含む溶液をp型シリコン微粒子� �表面に接触させ、アルコキシシリル基とp型� ��リコン微粒子の表面との間で結合を形成さ� ��、エポキシ化p型シリコン微粒子25を調製し� ��次いで、エポキシ化p型シリコン微粒子25の� ��面に、2-メチルイミダゾールを接触させ、� �ポキシ基と2-メチルイミダゾールに由来する アミノ基とのカップリング反応により形成さ せた結合を介して固定された2-メチルイミダ� ��ールの形成する被膜を表面に有する反応性p 型シリコン微粒子43を調製する。
 用いられる2-メチルイミダゾール溶液の濃� �、反応条件等は、溶液を塗布するのではな� �、エポキシ化p型シリコン微粒子25を溶液中� �分散させて加熱することを除くと、工程Cに� ��ける反応性ITOガラス板32の調製の場合と同� �であるので、詳しい説明を省略する。他に� �いることのできるカップリング剤について� �、工程Dにおける反応性ITOガラス板42の調製� �場合と同様である。

 次いで、反応性ITOガラス板32の表面に結合� �定されたエポキシ化n型シリコン微粒子24の� �に反応性p型シリコン微粒子43を接触させ、� �ポキシ基とイミノ基とのカップリング反応� �より結合を形成させ、反応性p型シリコン微� ��子43をエポキシ化n型シリコン微粒子24の微� �子層の上に結合固定し、次いで、結合固定� �れなかった反応性p型シリコン微粒子43を除� �する。
 工程Eにおける反応条件については、工程C� �およびDと同様であるので、詳しい説明を省� ��する。
(以上工程E)

 工程Fでは、工程Eで形成した反応性p型シリ� ��ン微粒子43の層の上にアルミニウム電極51を 裏面電極として形成する。アルミニウム電極 51の形成には、蒸着、スパッタリング等の任� ��の公知の手段を用いることができ、その厚� ��については特に制限されない。
 また、導電性を有する他の金属を用いても� ��い。
(以上工程F)

 次に、本発明の第2の実施の形態に係る太陽 電池2について説明する。
 図1(B)に示すように、太陽電池2は、エポキ� �化ITOガラス板(被覆透明電極の一例)14の表面� ��、反応性n型シリコン微粒子(反応性n型半導� ��微粒子の一例)42が配列した微粒子層が1層結 合固定されている。エポキシ化n型シリコン� �粒子24の上には、エポキシ化p型シリコン微� �子25が1層結合固定され、さらにその上にア� �ミニウム電極51が形成されている。

 エポキシ化ITOガラス板14のITO被膜(図1(B)およ び図2において、斜線を付した長方形で図示� �ている)側の表面は、エポキシ基を有する膜� ��合物(第1の膜化合物の一例)の単分子膜13で� �覆されている(図2参照)。
 エポキシ化ITOガラス板14の表面には、反応� �n型シリコン微粒子42が1層結合固定されてい� ��。反応性n型シリコン微粒子42の表面は、エ� ��キシ基を有する膜化合物(第2の膜化合物の� �例)の単分子膜23で被覆され、2-メチルイミダ ゾール(第2のカップリング剤の一例)のアミノ 基(第2のカップリング反応基の一例)とエポキ シ基とのカップリング反応により形成された 結合を介して固定された2-メチルイミダゾー� ��の被膜でさらに被覆されている(図1(B)、図3� ��照)。
 反応性n型シリコン微粒子42の上に結合固定� ��れている被覆p型シリコン微粒子25の表面は� ��エポキシ基を有する膜化合物(第3の膜化合� �の一例)の単分子膜23で被覆されている(図1(B) 、図3参照)。
 エポキシ化ITOガラス板14と反応性n型シリコ� ��微粒子42、および反応性n型シリコン微粒子4 2とエポキシ化p型シリコン微粒子25との間は� �エポキシ基と2-メチルイミダゾールのアミノ 基またはイミノ基とのカップリング反応によ り形成された結合を介して互いに結合固定さ れている。

 太陽電池2の製造方法は、図2(A)、(B)、図3( A)、(B)、図4に示すように、エポキシ基を有す るアルコキシシラン化合物(第1の膜化合物の� ��例)を含む溶液をITOガラス板(基材の一例)11� �表面に接触させ、アルコキシシリル基(第1の 結合基の一例)とITOガラス板11の表面との間で 結合を形成させ、エポキシ化ITOガラス板14を� ��製する工程A(図2参照)と、エポキシ基を有す るアルコキシシラン化合物(第2の膜化合物の� ��例)をn型シリコン微粒子21の表面に接触させ 、アルコキシシリル基(第2の結合基の一例)と n型シリコン微粒子21の表面との間で結合を形 成させ、エポキシ化n型シリコン微粒子24を調 製する工程B(図3参照)と、エポキシ基を有す� �アルコキシシラン化合物(第3の膜化合物の一 例)をp型シリコン微粒子の表面に接触させ、� ��ルコキシシリル基(第3の結合基の一例)とp型 シリコン微粒子21の表面との間で結合を形成� ��せ、エポキシ化p型シリコン微粒子25を調製� ��る工程Cと、まず、被覆n型シリコン微粒子24 の表面に、2-メチルイミダゾールを接触させ� ��エポキシ基とアミノ基とをカップリング反� ��させて反応性n型シリコン微粒子42を調製し� ��、次いで、エポキシ化ITOガラス板14の表面� �反応性n型シリコン微粒子42を接触させ、エ� �キシ基とイミノ基とのカップリング反応に� �り結合を形成させ、エポキシ化ITOガラス板14 の表面に反応性n型シリコン微粒子42を固定し 、次いで、固定されなかった反応性n型シリ� �ン微粒子42を除去する工程D(図4(B)参照)と、� �ポキシ化アルコキシシラン化合物を含む溶� �をp型シリコン微粒子の表面に接触させ、ア� ��コキシシリル基とp型シリコン微粒子の表面 との間で結合を形成させ、エポキシ化p型シ� �コン微粒子25を調製し、次いで、反応性n型� �リコン微粒子42の微粒子層の上にエポキシ化 p型シリコン微粒子25を接触させ、エポキシ基 とイミノ基とのカップリング反応により結合 を形成させ、エポキシ化p型シリコン微粒子25 を反応性n型シリコン微粒子42の上に結合固定 し、次いで、結合固定されなかったエポキシ 化p型シリコン微粒子25を除去する工程Eと、� �応性p型シリコン微粒子43の層の上にアルミ� �ウム電極51を形成する工程Fとを有する。

 工程A~Fにおける、エポキシ化ITOガラス板1 4、エポキシ化n型シリコン微粒子24、エポキ� �化p型シリコン微粒子25、反応性ITOガラス板32 、反応性n型シリコン微粒子42、反応性p型シ� �コン微粒子43の調製、ならびにこれらの反応 については、第1の実施の形態にかかる太陽� �池1の場合と同様であるので、詳しい説明は� ��略する。

 以上、n型シリコン微粒子およびp型シリコ� �微粒子を、透明電極と裏面電極との間に1層� ��つ積層した太陽電池1および2、ならびにそ� �らの製造方法について説明したが、被覆n型� ��リコン微粒子24および反応性シリコン微粒� �42を交互に積層し、その上に被覆p型シリコ� �微粒子25および反応性シリコン微粒子43を交� ��に積層して、n型シリコン微粒子およびp型� �リコン微粒子を、透明電極と裏面電極との� �に2層以上の複数層ずつ積層した太陽電池を� ��造することもできる。
 かかる方法は、エポキシ化ITOガラス板14を� �造する工程A、エポキシ化n型シリコン微粒子 24を製造する工程B、エポキシ化p型シリコン� �粒子25を製造する工程C、反応性ITOガラス板32 を製造する工程D(場合によっては省略可能で� ��る)、反応性n型シリコン微粒子42を製造する 工程E、反応性p型シリコン微粒子43を調製す� �工程F、被覆n型シリコン微粒子24および反応� ��シリコン微粒子42を交互に積層する工程G、� ��覆p型シリコン微粒子25および反応性シリコ� ��微粒子43を交互に積層する工程H,およびアル ミニウム電極51を形成する工程Iとを有する。

 各工程において用いられる膜化合物、およ� ��カップリング剤の組み合わせは、反応性ITO� ��ラス板32およびエポキシ化ITOガラス板14のい ずれを透明電極として用いるか、および積層 されるn型シリコン微粒子の層の数が奇数で� �るか偶数であるかにより異なる。
 (A)透明電極として反応性ITOガラス板32を用� �、積層されるn型シリコン微粒子の層の数が� ��数である場合、(B)透明電極として反応性ITO� ��ラス板32を用い、積層されるn型シリコン微� ��子の層の数が奇数である場合、(C)透明電極� ��してエポキシ化ITOガラス板14を用い、積層� �れるn型シリコン微粒子の層の数が偶数であ� ��場合、および(D)透明電極としてエポキシ化I TOガラス板14を用い、積層されるn型シリコン� ��粒子の層の数が奇数である場合である場合� ��ついて、太陽電池の製造に用いられる膜化� ��物およびカップリング剤の組み合わせを模� ��的に表した説明図を図5に示す。

 図5において、官能基およびカップリング 反応基を表すのに用いた各記号の意味は、下 記の表1に示すとおりである。

 また、(A)~(D)の各場合において、エポキシ 化ITOガラス板14、エポキシ化n型シリコン微粒 子24、エポキシ化p型シリコン微粒子25、反応� ��ITOガラス板32、反応性n型シリコン微粒子42� �および反応性p型シリコン微粒子43において� �いられる官能基、ならびにカップリング剤� �用いられるカップリング反応基の組み合わ� �を下記の表2に示す。なお、表2中、「第n」� �は、エポキシ化n型シリコン微粒子24、エポ� �シ化p型シリコン微粒子25、反応性ITOガラス� �32、反応性n型シリコン微粒子42、および反応 性p型シリコン微粒子43の製造に第n(nは1~4の整 数)の膜化合物を用いることを意味し、「第m& amp;第n」とは、第1~第3のカップリング剤の有� ��るカップリング反応基が、第m、および第n� �カップリング反応基であることを意味して� �る。