DE3312249A1 - AMORPHE SILICON SOLAR BATTERY - Google Patents

AMORPHE SILICON SOLAR BATTERY

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Akira Mobara Chiba Misumi
Hideo Tanabe
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine amorphe Silizium-Sperrschicht-Fotozellenvorrichtung und insbesondere auf eine Struktur mit einem Isolierfilm auf einer Substrat-Oberfläche, auf welcher ein amorpher Siliziumfilm gebildet ist.The invention relates to an amorphous silicon barrier photocell device and in particular to a structure with an insulating film on a substrate surface which is an amorphous silicon film.

In neuerer Zeit besteht ein wachsendes Interesse an Sperrschicht-Fotozellen-Vorrichtungen, insbesondere an einer Solarbatterie als einer neuen Energiequelle. Unter den verschiedenen Solarbatterien v/erden insbesondere solche als sehr vielversprechend angesehen, bei denen amorphes Silizium zur Anwendung kommt. Ein Grund dafür ist, daß die Solarenergie keine Umweltprobleme aufwirft und sich nicht erschöpft. Ein weiterer Grund besteht darin, daß, obwohl die konventionelle Solarbatterie, z.B. eine, die aus einem Silizium-Einkristall besteht, sehr teuer ist und hur auf speziellen Gebieten verwendet wird, man annimmt, daß sich die amorphe Silizium-Solarbatterie mit geringeren Kosten verwirklichen läßt.Recently there has been a growing interest in barrier photocell devices that especially on a solar battery as a new energy source. Among the various Solar batteries are seen as very promising in particular, in which amorphous silicon is used. One reason for this is that solar energy does not have any Raises environmental problems and does not exhaust itself. Another The reason is that although the conventional solar battery, E.g. one which consists of a silicon single crystal is very expensive and is only used in special fields, it is believed that the amorphous silicon solar battery can be realized at a lower cost.

Bisher hat man das Substrat der amorphen Silizium-Solarbatterie hauptsächlich aus einer transparenten Glasplatte oder einer Platte aus rostfreiem Stahl hergestellt. Die als Substrat einer a'morphen Silizium-Solarbatterie verwendete Glas- oder Stahl-Platte hat viele hervorragende Eigenschaften.So far, the substrate of the amorphous silicon solar battery has mainly consisted of a transparent glass plate or a Plate made of stainless steel. The glass or steel plate used as the substrate of an amorphous silicon solar battery has many excellent properties.

Vom Kostenstandpunkt aus gesehen ist eine Platte aus Glas oderFrom a cost standpoint, a plate is made of glass or

rostfreiem Stahl als Substrat der amorphen Silizium-Solarbatterie nicht immer erwünscht. Einer der Gründe für die'Möglichkeit der Kostensenkung bei amorphen Silizium-Solarbatterien ist, daß es möglich ist, einen großflächigen amorphen Siliziumfilm kontinuierlich und selbsttätig zu bilden. Um von diesem Vorteil Gebrauch zu machen, ist es zweckmäßig, eine lange und dünne Filmbahn zu verwenden, die kontinuierlich abgerollt werden kann.stainless steel as the substrate of the amorphous silicon solar battery not always wanted. One of the reasons for the 'possibility The lower cost of amorphous silicon solar batteries is that it is possible to use a large area amorphous To form silicon film continuously and automatically. To take advantage of this, it is advisable to use a use a long and thin web of film that can be unrolled continuously.

Indessen liegt die Ausgangsspannung der amorphen Silizium-Solarbatteriezelle gewöhnlich unter 1 Volt. In der Praxis wird jedoch von einer Stromquelle eine Spannung von über 1 Volt verlangt. Deshalb werden gewöhnlich mehrere Solarbatteriezellen in Reihenschaltung benutzt. Vom Standpunkt der Verwirklichung der Kostenherabsetzung aus gesehen, ist es wesentlich, sie einstückig auf dem gleichen Substrat zu bilden.Meanwhile, the output voltage of the amorphous silicon solar battery cell is usually below 1 volt. In practice, however, a power source will have a voltage of over 1 volt required. Therefore, several solar battery cells are usually used used in series connection. From the standpoint of realizing the cost reduction, is it is essential to have them integrally on the same substrate form.

Es ist daher eine amorphe Silizium-Solarbatterie vorgeschlagen worden, die eine Folie aus rostfreiem Stahl als Substrat hat, auf welchem amorphes Silizium gebildet worden ist.Therefore, there has been proposed an amorphous silicon solar battery using a stainless steel foil as a substrate on which amorphous silicon has been formed.

Wenn eine Folie aus rostfreiem Stahl als Substrat verwendet wird, treten jedoch folgende Schwierigkeiten auf. Um mehrere SolarbatteriezeIlen in Reihenschaltung auf einem Substrat bilden zu können, müssen Elektroden gleicher Polarität derHowever, when a stainless steel foil is used as a substrate, the following problems arise. To several Solar battery cells in series on a substrate To be able to form, electrodes must have the same polarity

Solarbatteriezellcn elektrisch voneinander isoliert sein. Wenn die Solarzellen jedoch direkt auf dem Substrat aus rostfreier Stahlfolie gebildet werden, sind Elektroden gleicher Polarität der Zellen elektrisch verbunden, d.h. sie können nicht in Reihe geschaltet werden, weil rostfreier Stahl eine hohe elektrische Leitfähigkeit hat. Um Reihenschaltung einer Vielzahl von'amorphen Silizium-Solarbatteriezellen, die auf einer Folie aus rostfreiem Stahl gebildet sind, zu erreichen, ist es daher notwendig, die amorphen Silizium-Solarbatteriezellen von der rostfreien Stahlfolie· durch Ausbildung einer1 Isolierschicht auf der Oberfläche der Stahlfolie vor der Bildung der amorphen Silizium-Solarbatteriezellen elektrisch zu isolieren.Solar battery cells can be electrically isolated from one another. However, if the solar cells are formed directly on the stainless steel foil substrate, electrodes of the same polarity of the cells are electrically connected, ie they cannot be connected in series because stainless steel has a high electrical conductivity. To series connection of a plurality von'amorphen silicon solar battery cells, which are formed on a stainless steel foil to reach, it is necessary that the amorphous silicon solar battery cells of the stainless steel foil · by forming a 1 insulating layer on the surface of the steel sheet before to electrically isolate the formation of the amorphous silicon solar battery cells.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine amorphe Silizium-Solarbatterie zu schaffen, die imstande ist, ausreichend hohen elektrischen Isolationswiderstand für die Bildung der Solarbatterie bereitzustellen. FJs soll eine ausreichend hohe elektrische Isolierung und Glätte für die Bildung der Solarbatterie sowie eine ausreichend hohe elektrische Isolierung und dichte Formation (Kompaktheit) der Solarbatterie erreicht werden.The invention is based on the object of an amorphous silicon solar battery to create that is capable of sufficiently high electrical insulation resistance for the formation of the Provide solar battery. FJs should have a sufficiently high electrical insulation and smoothness for the formation of the solar battery and a sufficiently high electrical insulation and dense formation (compactness) of the solar battery is achieved will.

Die Aufgabe wird durch eine amorphe Silizium-Solarbatterie des Anspruches 1 sowie des Anspruchs 3 gelöst, bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by an amorphous silicon solar battery of claim 1 and claim 3, preferred Embodiments are given in the subclaims.

Nach einer Ausführung«form der Erfindung hat die amorphe Silizium-Solarbatterie ein Substrat aus einer rostfreien Stahlfolie und einen auf dem Substrat gebildeten dünnen hitzebeständigen Harzfilm. Auf dem hitzebeständigen Harzfilm ist eine Metallelektrode gebildet, auf ihr ein amorpher Siliziumfilm und darauf eine elektrisch Jeitfähige und transparente Elektrode.According to one embodiment of the invention, the amorphous Silicon solar battery has a substrate made of a stainless steel foil and a thin one formed on the substrate heat-resistant resin film. A metal electrode is formed on the heat-resistant resin film and an amorphous one is formed thereon Silicon film and on it an electrically conductive and transparent one Electrode.

Nach einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung hat die amorphe Silizium-Solarbatterie ein Substrat aus einer rostfreien Stahlfolie, auf der ein Chromoxid-FiIm gebildet ist. Eine Metallelektrode, ein amorpher Siliziumfilm, eine elektrisch leitfähige und transparente Elektrode sind auf dem Chromoxidfilm in gleicher Reihenfolge wie bei der vorgenannten Ausfuhrungsform gebildet.According to another embodiment of the invention, the amorphous silicon solar battery has a substrate made of a stainless steel foil on which a chromium oxide film is formed. A metal electrode, an amorphous silicon film, an electrical conductive and transparent electrodes are on the chromium oxide film in the same order as the above Formed embodiment.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren erläutert.The invention will now be explained with reference to the figures.

Fig. 1 ist eine Ansicht von oben, die den wesentlichen Teil einer Ausfuhrungsform einer amorphen Silizium-Solar-• batterie nach der Erfindung zeigt.Fig. 1 is a top view showing the essential part of an embodiment of an amorphous silicon solar • shows battery according to the invention.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Solarbatterie, undFig. 2 is a sectional view of the solar battery shown in Fig. 1; and

Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der Fig. 1 und zeigt eine andere Ausführungsform der amorphen Silizium-Solarbatterie nach der Erfindung.Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III of Fig. 1 and shows another embodiment of the amorphous silicon solar battery according to the invention.

Es folgt nun die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.The description of preferred embodiments now follows.

Es wird zunächst auf die Fign. 1 und 2 Bezug genommen. Ein Substrat 1 ist ein rostfreies Stahlsubstrat einer Dicke von z.B. etwa 100 /um, das Flexibilität und hohe Hitzebeständigkeit aufweist. Das Substrat 1 ist poliert, so daß seine Oberfläche innerhalb von z.B. 0,1 /um glatt ist. Ein dünner Hochpolymer-Harzfilm 2, z.B. aus Polyamid .und insbesondere aus Polyimid-Isoindrochinazolindion, einer Dicke von etwa 5 p.m. wird auf der polierten Oberfläche des rostfreien Stahlsubstrats gebildet.It will first be referred to FIGS. 1 and 2 are referred to. A substrate 1 is a stainless steel substrate having a thickness of about 100 µm, for example, which has flexibility and high heat resistance. The substrate 1 is polished so that its surface is smooth within 0.1 µm, for example. A thin high polymer resin film 2, for example made of polyamide and particularly polyimide-isoindroquinazolinedione, about 5 µm thick is formed on the polished surface of the stainless steel substrate.

Der Film wird durch gleichmäßiges Auftragen des Harzes in flüssiger Phase nach dem Wirbel-, Sprüh- oder Tauch-Verfahren oder nach dem Aufwalzverfahren und.durch Sintern bei einer hohen Temperatur von etwa 3 50° C gebildet. Dann werden Metal1-elektroden 3a bis 3e einer Dicke von etwa 2,00 nm in einem vorbestimmten Abstand voneinander durch Aufsprühen von rostfreiem Stahl auf den dünnen Harzfilm 2 auf dem rostfreien Stahlsubstrat 1 gebildet. Dann wird ein amorpher Siliziumfilm 4, der verschiedene Leitfähigkeitstypen in der Reihenfolge von p, i und n- oder n, i und p-Typ-Übergän-gen einschließt, unter An-The film is made by evenly applying the resin in liquid phase using the vortex, spray or immersion process or formed by the rolling process and by sintering at a high temperature of about 3 50 ° C. Then metal1 electrodes 3a to 3e of a thickness of about 2.00 nm at a predetermined distance from each other by spraying stainless steel Steel is formed on the thin resin film 2 on the stainless steel substrate 1. Then, an amorphous silicon film 4, the different conductivity types in the order of p, i and includes n- or n, i and p-type transitions, including

wondung des Plasma~CVD-Vorfahrens bei einer Substrattemperatur, die auf etwa 250° C eingestellt ist, gebildet, so daß die Metallelektroden 3a bis 3e beschichtet werden. Danach werden elektrisch leitende transparente Metallelektroden 5a bis 5e auf dem amorphen Siliziumfilm 4 durch Aufsprühen von In^O^ - SnO2 in einer- Dicke von etwa 80 mn gebildet, so daß sie den Metallelektroden 3a bis 3e zugekehrt sind. Abschließend wird ein SiOp-Passivierungsfilm 6 einer Dicke von etwa 200 nm durch Aufsprühen von SiO,, gebildet, um die oberen Elektroden 5a bis 5e zu überdecken. Dann ist die Herstellung einer Solarbatterie mit fünf in Reihe geschalteten amorphen Silizium-Solarbatteriezellen abgeschlossen. In diesem Fall wird die Verbindung 5 der fünf amorphen Silizium-Solarbatteriozellon gleichzeitig mit der Bildung des Elektrodenmusters der oberen Elektroden 5a bis 5e gebildet. Ferner werden Leitungsanschlüsse 3a' und 5e' für die Ausgangsspannung an einem Endabschnitt der Metallelektrode 3a und an einem Endabschnitt der oberen Elektrode 5e gebildet.wondung the plasma CVD process is formed at a substrate temperature set to about 250 ° C, so that the metal electrodes 3a to 3e are coated. Thereafter, electrically conductive transparent metal electrodes 5a to 5e are formed on the amorphous silicon film 4 by spraying In ^ O ^ - SnO 2 in a thickness of about 80 mm so that they face the metal electrodes 3a to 3e. Finally, a SiOp passivation film 6 of a thickness of about 200 nm is formed by spraying SiO 2 to cover the upper electrodes 5a to 5e. Then the production of a solar battery with five series-connected amorphous silicon solar battery cells is completed. In this case, the junction 5 of the five amorphous silicon solar battery cells is formed simultaneously with the formation of the electrode pattern of the upper electrodes 5a to 5e. Further, lead terminals 3a 'and 5e' for the output voltage are formed at one end portion of the metal electrode 3a and one end portion of the upper electrode 5e.

Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion, bei der die Oberfläche des rostfreien Stahlsubstrats 1 poliert ist und der dünne hitzebeständige Harzfilm 2 auf dieser Oberfläche g'ebildet wird, kann eine ausreichende Glätte des Substrats für die Solarbatteriezellen erhalten werden; außerdem kann das rostfreie Stahlsubstrat 1 und der amorphe Siliziumfilm 4 perfekt voneinemder isoliert werden. Es ist gezeigt worden, daß eine Leerlaufspannung (open-circuit voltage) von etwaWith the construction described above in which the Surface of the stainless steel substrate 1 is polished and the heat-resistant resin thin film 2 on this surface is formed, a sufficient smoothness of the substrate for the solar battery cells can be obtained; also can the stainless steel substrate 1 and the amorphous silicon film 4 can be perfectly insulated from each other. It has been shown that an open-circuit voltage of about

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3,1 Volt und ein Kurzachlußstrom (short-circuit current) von etwa 18 Λ bei Beleuchtung mit einer etwa 200 Lux Fluoreszenzlampe erhalten werden könnte. In diesem Fall war die Leerlauf-3.1 volts and a short-circuit current of about 18 Λ could be obtained when illuminated with an about 200 lux fluorescent lamp. In this case the idle

spannung pro Zelle (mit einer Lichtempfangsfläche von 1 cm ) etwa 0,62 V1. und es trat kein Verlust infolge defekter Iiiolierung zwischen benachbarten Zellen auf. Die amorphe Siliziura-Solarbatterie, die in der vorstehend beschriebenen Weise ge-voltage per cell (with a light receiving area of 1 cm) about 0.62 V 1 . and there was no loss due to defective ligature between adjacent cells. The amorphous Siliziura solar battery produced in the manner described above

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baut worden war, wurde getestet, indem sie 10 mal bis zu einem Krümmungsradium von etwa 60 mm gebogen wurde. Die Test-, ergebnisse zeigten, daß die Verschlechterung des Energieumwandlung^ -Wirkungsgrades unter 5 % lag.builds was tested by doing 10 times up to one Radium of curvature of about 60 mm was bent. The test-, results showed that the deterioration in energy conversion ^ -Efficiency was below 5%.

Während bei der vorstehend beschriebenen 2\usführungsform ein rostfreies Stahlsubstrat einer Dicke von etwa 100 /um als das flexible und hitzebeständige Substrat verwendet wurde, auf welchem der amorphe Siliziumfilm gebildet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die gleichen Effekte, wie vorstehend beschrieben, können auch erreicht werden, wenn man dieses rostfreie Stahlsubstrat durch ein Metallsubstrat, z.B. ein Substrat aus Fe-Ni-Legierung einer Dicke von etwa 100 yam ersetzt, oder wenn man als hitzebeständigen Film z.B. "Capton" ('ein Handelsname) ,bestehend aus Polyimidharz, verwendet. Die Dicke des Substrats ist nicht auf 100 /am beschränkt.In the above embodiment, while a stainless steel substrate having a thickness of about 100 µm was used as the flexible and heat-resistant substrate on which the amorphous silicon film is formed, the invention is not limited thereto. The same effects as described above can also be achieved if this stainless steel substrate is replaced by a metal substrate, e.g. a substrate made of Fe-Ni alloy with a thickness of about 100 yam, or if a heat-resistant film e.g. "Capton" ( 'a trade name) composed of polyimide resin is used. The thickness of the substrate is not / at limited to 100th

Während in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der auf dem Substrat gebildete dünne hitzebeständige HarzfilmWhile in the embodiment described above thin heat-resistant resin film formed on the substrate

.../10... / 10

V «ί ·V «ί ·

- ίο -- ίο -

eine Dicke von etwa 5 yum hat, kann diese Dicke variieren, abhangig von der Dicke des Substrats; die Dicke des Harzfilms liegt im Bereich von etwa 0,1 bis 100 /um. Wenn die Dicke kleiner als 0,1 Aim ist, wird keine ausreichende Isolierung erhalten. Wenn andererseits die Dicke 100 /um überschreitet, hebt sich der Film ab, wenn die Solarbatterie gebogen wird. Daher ist der geeignete Dickenbereich 0,1 bis 10 0 /am. Hinsichtlich der Filmeigenschaften, der Produktivität und anderer Faktoren wird ein Bereich von 2 bis 10 /um bevorzugt.has a thickness of about 5 µm, this thickness can vary depending on the thickness of the substrate; the thickness of the resin film ranges from about 0.1 to 100 µm. When the thickness is smaller than 0.1 Aim, sufficient insulation is not obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 100 µm, the film will lift off when the solar battery is bent. Therefore the suitable range of thicknesses is 0.1 to 10 0 / am. Regarding film properties, productivity and other factors a range of 2 to 10 µm is preferred.

Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird nach dieser Ausführungsform der Erfindung auf dem flexiblen und hitzebeständigen Substrat 1 der dünne hitzebeständige Harzfilni 2 gebildet, auf welchem wiederum der amorphe Siliziurnf i Im 4 gebildet wird. So können hohe Oberflächenglätte und hervorragende Isolationseigenschaften erhalten werden, so daß es möglich ist, eine Solarbatterie von hoher Betriebssicherheit, Qualität und Leistung zu erhalten, die ausgezeichnete Biegefestigkeit aufweist und frei von defekter Isolierung zwischen benachbarten Zellen ist.As described above, according to this embodiment According to the invention, on the flexible and heat-resistant substrate 1, the thin heat-resistant resin film 2 is formed, on which in turn the amorphous silicon fi Im 4 is formed. Thus, high surface smoothness and excellent insulation properties can be obtained, so that it is possible to produce a Obtain solar battery of high reliability, quality and performance, which has excellent flexural strength and is free from defective insulation between adjacent cells.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ein rostfreies Stahlsubstrat 1 wird als ein abgerolltes Substrat einer Dicke von etwa 0,1 mm aus einer dünnen Bahn aus chromhaltigem Metall hergestellt. Es wird in Wasserstoff eines Taupunktes von 0° C, der auf etwa 850 C gehalten wird, 30 MinutenReference is now made to Figure 3 which shows a cross section through another embodiment of the invention. A stainless steel substrate 1 is used as an unrolled substrate of a thickness of about 0.1 mm from a thin sheet of chromium-containing Made of metal. It is in hydrogen with a dew point of 0 ° C, which is kept at about 850 C, 30 minutes

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erhitzt, wodurch nur in dem Substrat 1 enthaltenes Chrom selektiv oxidiert'wird unter Bildung eines thermisch oxidierten Chromoxid-Isolierfilms 2 auf dem Substrat 1. Dann wird rostfreier Stahl auf dem Oxidfilm 2 zur Bildung der unteren Elektroden 3a bis 3e einer Dicke von etwa 200 nm in einem vorbestimmten Abstand voneinander aufgesprüht. Ein amorpher Siliziumfilm 4, der Schichten von verschiedenen Leitfähigkeitstypen einschließt, wird dann auf den betreffenden unteren Elektroden 3a bis 3e durch Abscheidung von amorphem Silizium in der Reihenfolge von p, i und n-Typ-Übergängen oder n, i und p-Typ-Übergängen in einer Dicke von etwa 30 nm oder 500 nm oder 15 nm gebildet. Hierbei wird das P las rna-CVD-Ve rf ahren angewandt, wobei das Substrat auf einer Temperatur von etwa 250° C gehalten wird. Danach werden transparente obere Elektroden 5a bis 5e auf dem betreffenden amorphen Siliziumfilm 4 durch Aufsprühen von In2O3-SnO.. in einer Dicke von etwa 80 nm gebildet, so daß sie sich bis zu einem freiliegenden Endabschnitt der benachbarten unteren Elektroden 3b bis 3e erstrecken. Ein SiO^-Passivierungs-•film 6 wird dann durch Aufsprühen von SiO2 bis zu einer Dicke von etwa 200 mn gebildet, um die oberen Elektroden 5a bis 5e abzudecken. So·ist eine Solarbatterie mit fünf in Reihe geschalte' te η amorphen Silizium-Solarbatterie ze Ilen vervollständigt. Bei dieser Ausführungsform wird die Verbindung der fünf amorphen Silizium-Solarbatteriezellen gleichzeitig mit der Bildung des Elektrodenmusters der oberen Elektroden 5a bis 5e gebildet. Außerdem v/erden Spannungsausgangsanschlüsse 3a' und 5a' an einemheated, whereby only chromium contained in the substrate 1 is selectively oxidized to form a thermally oxidized chromium oxide insulating film 2 on the substrate 1. Then, stainless steel is applied to the oxide film 2 to form the lower electrodes 3a to 3e with a thickness of about 200 nm sprayed at a predetermined distance from each other. An amorphous silicon film 4 including layers of different conductivity types is then formed on the respective lower electrodes 3a to 3e by depositing amorphous silicon in the order of p, i and n-type junctions or n, i and p-type junctions formed to a thickness of about 30 nm or 500 nm or 15 nm. The Lasrana CVD process is used here, with the substrate being kept at a temperature of around 250.degree. Thereafter, transparent upper electrodes 5a to 5e are formed on the respective amorphous silicon film 4 by spraying In 2 O 3 -SnO .. to a thickness of about 80 nm so that they extend to an exposed end portion of the adjacent lower electrodes 3b to 3e extend. A SiO ^ passivation film 6 is then formed by spraying SiO 2 to a thickness of about 200 mm to cover the upper electrodes 5a to 5e. A solar battery with five series-connected amorphous silicon solar batteries is completed. In this embodiment, the connection of the five amorphous silicon solar battery cells is formed simultaneously with the formation of the electrode pattern of the upper electrodes 5a to 5e. In addition, voltage output terminals 3a 'and 5a' are grounded at one

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Kridob.saliiiAtt. dor unteren KJoktrodo 3a bzw. einem Endabschnitt der oberen Elektrode 5e gobj ldet.Kridob.saliiiAtt. dor lower KJoktrodo 3a or an end section of the upper electrode 5e gobj ldet.

Bei der amorphen Silizium-Solarbatterie war die Leerlaufspannung, gemessen unter Lichtbeleuchtuny, fünfmal so hoch wie die Spannung, die mit einer einzigen amorphen Silizium-Solarbatterie erhaltbar ist. Zum Zwecke des Vergleichs wurden amorphe Silizium-Solarbatterie-Muster unter den gleichen Bedingungen hergestellt mit der Ausnahme, daß die Isolierschicht zwischen den amorphen Silizium-Solarbatteriezollen und dem rostfreien Stahlsubstrat durch Aufsprühen von SiO2 in einer Dicke von etwa 500 nm gebildet wurde. Dann wurde die Leerlaufspannung unter Beleuchtung gomer.neJi. Bei den meisten so he rye η t<.· J. Iten amorphen Silizium-Solarbatlcriemustern war die gemer.sone Spannung kleiner als
das -Fünffache der Spannung, die ein einer einzelnen amorphen
Silizium-Solarbattcriezelle erhaltbar ist. Die Spannung einiger woηiger Muster erreichte den Wert, der fünfmal so hoch lag wie der einer einfachen amorphen Silizium-Solarbatterie.
In the case of the amorphous silicon solar battery, the open circuit voltage, measured under light illumination, was five times as high as the voltage that can be obtained with a single amorphous silicon solar battery. For comparison, amorphous silicon solar battery samples were fabricated under the same conditions except that the insulating layer was formed between the amorphous silicon solar battery terminals and the stainless steel substrate by spraying SiO 2 to a thickness of about 500 nm. Then the open circuit voltage was gomer.neJi under lighting. In most of the so-called amorphous silicon solar battery patterns, the common voltage was less than
- five times the voltage that a single amorphous
Silicon solar battery cell is obtainable. The voltage of some woηiger samples reached a value that was five times as high as that of a simple amorphous silicon solar battery.

Es wurde festgestellt, daß bei diesen Solarbatterien die Isolierung zwischen den unteren Elektroden und dem rostfreien
S'tnhlisubfitrat ungenügend war, so daß es mehr oder weniger
Streuverlust gab. Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung der amorphen Silizium-Solarbatterie, bei welchem das Substrat 1 aus abgerolltem dünnem rostfreiem Stahl
(das dünne rostfreie Stahlsubstrat wird von einer Rolle einer.
It was found that in these solar batteries, the insulation between the lower electrodes and the stainless
S'tnhlisubfitrat was insufficient, so it was more or less
There was wastage. In the above-described method of manufacturing the amorphous silicon solar battery, in which the substrate 1 is made of unrolled thin stainless steel
(The thin stainless steel substrate is taken from a roll of one.

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dünnen rostfreien Stahlbahn zugeführt) einer Dicke von 0,3 ram oder darunter verwendet und nur Chrom, das in dem rostfreien Stahlsubstrat 1 enthalten ist, selektiv unter Bildung des Chromoxidflim 2 oxidiert wird, ist es möglich,einen nadclstichporen-freien dichten Isolierfilm gleichmäßig und kontinuierlich über eine große Fläche y.u bilden.thin stainless steel sheet) having a thickness of 0.3 ram or less is used and only chromium contained in the stainless steel substrate 1 is selectively oxidized to form the chromium oxide film 2, it is possible to form a pinhole-free dense insulating film uniformly and continuously form yu over a large area.

Als eine Modifikation der zweiten Aur.führungsform ist es selbstverständlich möglich, eine doppelschichtige Isolierstruktua: zu bilden/ indem ein Film aus einem Material wie SiO,, oder A1?O3 auf dem Chromoxidfilm 2 gebildet wird. In diesem Fall kann die Isoliereigenschaft verbessert werden ebenso wie die Glätte des I s ο 1 ie rf i} ms .As a modification of the second embodiment, it is of course possible to form a double-layer insulating structure / by using a film made of a material such as SiO ,, or A1 ? O 3 is formed on the chromium oxide film 2. In this case, the insulating property can be improved as well as the smoothness of the I s ο 1 ie rf i } ms.

Als eine weitere Modifizierung kann der Chromoxidfilm 2 dadurch gebildet v/erden, daß nur Chromoxid durch Aufsprühen oder Aufdampfen auf das rostfreie Stahlsubstrat 1 außen abgeschieden wird. In diesem Fall können die gleichen Effekte erhalten werden wie vorstehend beschrieben.As a further modification, the chromium oxide film 2 can thereby formed v / earth that only chromium oxide by spraying or vapor deposition is deposited on the stainless steel substrate 1 outside. In this case, the same effects can be obtained as described above.

Obwohl die vorstehend beschriebene; Auaführungsform auf die Verwendung von rostfreiem Stahl als das chromhaltige Meta.11 gerichtet ist, stellt dies jedoch keine Beschränkung dar. Genau die gleichen Effekte können erhalten werden, wenn Fe-JNi-Cr-Le-gierungen, Fo-Cr-Legierungcn oder Ni-Cr-Lcgierungen eingesetzt werden.Although the above-described; Execution on the use directed by stainless steel as the chromium-containing Meta.11 However, this is not a limitation. Exactly the same effects can be obtained when Fe-JNi-Cr alloys, Fo-Cr alloys or Ni-Cr alloys are used will.

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Als eine noch andere HodifikaI-ion kann Chrom odor ein chromhaltiges Metall mittels Sprühen oder Aufdampfen auf eine dünne Metallfolie, die chromfrei ist (metal sheet removed of Cr), abgeschieden werden und nur das Chrom selektiv in wasserhaltigem Wasserstoff unter Bildung des Chromoxid-lHOlierfilins oxidiert werden. Der gleiche Effekt kann selbstverständlich auch erhalten werden, wenn nur Chromoxid durch Sprühen oder Aufdampfen auf einer dünnen chroiufrcien Metallfolie abgeschieden wird, wodurch der Chromoxidfilm gebildet wird.As yet another hodifical ion, chromium can or a chromium-containing one Metal by means of spraying or vapor deposition on a thin metal foil that is chromium-free (metal sheet removed of Cr), are deposited and only the chromium selectively in hydrous Hydrogen to form the chromium oxide llerfilin be oxidized. The same effect can of course also be obtained if only chromium oxide by spraying or Deposited by vapor deposition on a thin chrome metal foil thereby forming the chromium oxide film.

Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ein Chromoxidfilm auf einem Metallsubstrat gebildet, auf welchem amorphe Silizium-Solarbatterien geformt werden. So kann ein vollkommen nadelsLiehporen-freier dichter Isolierfilm gleichmäßig über eine große Fläche gebildet werden, so daß es möglich ist,hoch betriebssichere, qualitativ hochwertige und außerordentlich leistungsfähige amorphe Silizium-Solarbatterien mit hoher Produktivität zu erhalten.As described above, according to the second embodiment of the invention a chromium oxide film on a metal substrate on which amorphous silicon solar batteries are molded. So a completely needle-free denser can be Insulating film can be formed evenly over a large area, so that it is possible to have highly reliable, high quality and extremely powerful amorphous silicon solar batteries with high productivity.

Claims (1)

AnsprücheExpectations 1.) Amorphe Silizium-Solarbatterie, gekennzeichnet durch eine Metallfolie als Substrat (1) , einen auf dem Substrat (1) gebildeten dünnen hitzebeständigen Harzfilm (2), eine auf dem Harzfilm (2) gebildete untere Elektrode (3), einen auf der unteren Elektrode (3) gebildeten amorphen Siliziumfilm (4) und eine auf dem amorphen Siliziumfilm (4) gebildete obere Elektrode (5).1.) Amorphous silicon solar battery, characterized by a Metal foil as the substrate (1), one formed on the substrate (1) thin heat-resistant resin film (2), a lower electrode (3) formed on the resin film (2), one the amorphous silicon film (4) formed on the lower electrode (3) and one formed on the amorphous silicon film (4) upper electrode (5). 2, Solarbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne hitzebeständige Harzfilm (2) eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 100 /um hat.2, solar battery according to claim 1, characterized in that the heat-resistant resin thin film (2) has a thickness in the range of 0.1 to 100 µm. liiu'opr.irui 1 kmont Atuti-noycliiu'opr.irui 1 k mont Atuti-noyc ^u· tJiiuk ACJ Mflimlicn, Nf. 2«/20 000^ u · tJiiuk ACJ Mflimlicn, Nf. 2 "/ 20,000 Voru-otm· lu'Un'liuroplMiohot» V'i -Z 700-7O0 U)) ■ l>OHtHch«>(-k Münchoiv 14)2510-HOHVoru-otm · lu'Un'liuroplMiohot »V'i -Z 700-7O0 U)) ■ l> OHtHch «> (- k Münchoiv 14) 2510-HOH 3. Amorphe Silizium-Solarbatterie, gekennzeichnet durch eine Metallfolie als Substrat (1), einen auf dem Metallsubstrat3. Amorphous silicon solar battery, characterized by a Metal foil as substrate (1), one on the metal substrate (1) gebildeten Chromoxidfilm (2), eine auf dem Chromoxidfilm gebildete untere Elektrode (3), einen auf der unteren Elektrode (3) gebildeten amorphen Siliziumfilm (4) und eine auf dem amorphen Siliziumfilm (4) gebildete obere Elektrode(1) Chromium oxide film (2) formed, one on the chromium oxide film lower electrode (3) formed, an amorphous silicon film (4) formed on the lower electrode (3), and a upper electrode formed on the amorphous silicon film (4) 4. Solarbatterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Substrat (1) bildende Metallfolie eine Folie aus rostfreiem Stahl einer Dicke von maximal 0,3 mm ist.4. Solar battery according to claim 3, characterized in that the metal foil forming the substrate (1) is a stainless steel foil with a maximum thickness of 0.3 mm. 5. Solarbatterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Substrat (1) bildende Metallfolie aus einem chromhaltigen metallischen Material hergestellt und der Chromoxidfilm (2) durch Erhitzen des Substrats (1) in wasserhaltigem Wasserstoff gebildet ist.5. Solar battery according to claim 3, characterized in that the metal foil forming the substrate (1) is made of a chromium-containing metallic material and the chromium oxide film (2) is formed by heating the substrate (1) in hydrous hydrogen.
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