JP2000349312A - Solar battery and its manufacture - Google Patents

Solar battery and its manufacture

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JP2000349312A
JP2000349312A JP11203349A JP20334999A JP2000349312A JP 2000349312 A JP2000349312 A JP 2000349312A JP 11203349 A JP11203349 A JP 11203349A JP 20334999 A JP20334999 A JP 20334999A JP 2000349312 A JP2000349312 A JP 2000349312A
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insulating layer
layer
solar cell
metal substrate
substrate
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JP11203349A
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Japanese (ja)
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Shinichi Tezuka
信一 手塚
Toru Kineri
透 木練
Hisao Morooka
久雄 師岡
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TDK Corp
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Publication date
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    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a solar battery which has high performance and is excellent in mass-productivity, and provide the solar battery at a low cost. SOLUTION: In this solar battery, a lower electrode 4, a photoelectric converting layer 5 and a transparent substrate 6 are arranged in this order on the surface of a metal substrate 2, and an insulating layer 3 exists between the metal substrate 2 and the lower electrode 4. Main component of the insulating layer 3 is silicon oxide. Thermal expansion coefficient of the insulating layer 3 at 30 to 250 deg.C is 0.1 to 5 times that of the metal substrate 2 at 30 to 250 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池およびそ
の製造方法に関する。さらに詳しくは、金属基板上に光
電変換層を形成した太陽電池およびその製造方法に関す
る。
The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a solar cell having a photoelectric conversion layer formed on a metal substrate and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽電池は、乾電池等に代わる電源とし
て種々の電子機器に利用されている。特に、電子卓上計
算機、時計、携帯型電子機器(カメラ、携帯電話、民生
用レーダー探知機)、リモコン等といった低消費電力の
電子機器では、太陽電池の起電力で十分駆動することが
でき、電池の交換を不要とし、半永久的に動作させるこ
とができるとともに、環境面に対してもクリーンである
ため、注目されている。太陽電池の光電変換層には、一
般に、アモルファスシリコン(a−Si)層や微結晶S
i(μc−Si)層などのSi層が用いられる。
2. Description of the Related Art Solar cells are used in various electronic devices as a power source replacing dry cells and the like. In particular, low power electronic devices such as electronic desk calculators, clocks, portable electronic devices (cameras, mobile phones, consumer radar detectors), remote controllers, etc., can be sufficiently driven by the electromotive force of the solar cell. It has attracted attention because it does not require replacement and can be operated semi-permanently and is environmentally clean. Generally, an amorphous silicon (a-Si) layer or a microcrystalline S
An Si layer such as an i (μc-Si) layer is used.

【0003】太陽電池は、剛性または可撓性の基板の表
面に、金属からなる下部電極、光電変換層および透明電
極を積層して構成される。前記基板としては、加工性、
作業性等の点から、可撓性を有し、巻き取り、展開が可
能な有機フレキシブル基板がよく用いられている。光電
変換層としては通常、プラズマCVD法により形成した
Si層を利用する。
[0003] A solar cell is constituted by laminating a lower electrode made of metal, a photoelectric conversion layer, and a transparent electrode on a surface of a rigid or flexible substrate. As the substrate, workability,
From the viewpoint of workability and the like, an organic flexible substrate which has flexibility and can be wound up and developed is often used. Usually, a Si layer formed by a plasma CVD method is used as the photoelectric conversion layer.

【0004】しかし、有機フレキシブル基板は耐熱性が
十分ではなく、加熱により変形しやすいため、光電変換
層形成の際に基板温度を高くすることができない。例え
ば、有機フレキシブル基板によく用いられるポリエチレ
ンナフタレート(PEN)は、ガラス転移点が113℃
程度である。プラズマCVDの際に基板温度を高くする
ことができれば、成膜レートが向上するだけではなく、
光電変換層の特性が向上する。
However, the organic flexible substrate has insufficient heat resistance and is easily deformed by heating, so that the substrate temperature cannot be increased when forming the photoelectric conversion layer. For example, polyethylene naphthalate (PEN), which is often used for organic flexible substrates, has a glass transition point of 113 ° C.
It is about. If the substrate temperature could be increased during plasma CVD, not only would the film deposition rate be improved,
The characteristics of the photoelectric conversion layer are improved.

【0005】しかも、有機フレキシブル基板を用いる
と、プラズマCVD法により光電変換層を形成する際
に、基板に「反り」、「しわ」、「ベコ」、「たるみ」
が生じ、厚さの均一性が悪くなってしまう。なお、「ベ
コ」とはフィルムを平らな所に置き、横から見たときに
ベコベコになって見える現象の俗称である。
In addition, when an organic flexible substrate is used, when a photoelectric conversion layer is formed by a plasma CVD method, the substrate is warped, wrinkled, beco, or sagged.
Occurs, and the uniformity of the thickness deteriorates. In addition, "beko" is a common name for a phenomenon in which a film is placed on a flat surface and looks like bekobeko when viewed from the side.

【0006】また、有機フレキシブル基板上にプラズマ
CVD膜を成膜する際に、マスクを用いてパターン形成
すると、基板とプラズマCVD膜との膨張係数の差違に
より、成膜時の熱収縮率が異なるため、滑り変形し、パ
ターニング部分のみが太鼓状に盛り上がってしまうとい
う問題がある。このような盛り上がりは、ガラス転移点
(Tg)を有する高分子材料を基板に用いるとより顕著
になる傾向がある。パターニング部分の盛り上がりが生
じると、位置合わせが困難になるので、マスクによる多
層化が困難になってしまう。また、盛り上がりがある
と、時計やリモコンに適用する場合に、見栄えが悪いと
いう美観上の問題もある。なお、パターニングを行わ
ず、プラズマCVD膜を基板全面に形成すれば、このよ
うな問題は避けられるが、その場合にはプラズマCVD
膜形成後にレーザー加工等によりパターニングを行う必
要があるので、マスキングなどにより膜形成と同時にパ
ターニングを行う場合に比べ生産性が悪く、集積加工コ
ストが高くなってしまう。
When a pattern is formed using a mask when a plasma CVD film is formed on an organic flexible substrate, the thermal contraction rate during the film formation differs due to the difference in expansion coefficient between the substrate and the plasma CVD film. For this reason, there is a problem that slip deformation occurs and only the patterning portion rises like a drum. Such swelling tends to be more remarkable when a polymer material having a glass transition point (Tg) is used for the substrate. If the patterning portion swells, it becomes difficult to perform positioning, and it becomes difficult to form a multilayer using a mask. In addition, there is also an aesthetic problem that the appearance is poor when applied to a clock or a remote control when there is a climax. Incidentally, if a plasma CVD film is formed on the entire surface of the substrate without performing patterning, such a problem can be avoided.
Since it is necessary to perform patterning by laser processing or the like after the film is formed, the productivity is lower than in the case where patterning is performed simultaneously with the film formation by masking or the like, and the integration processing cost is increased.

【0007】太陽電池に用いられる基板としては、有機
フレキシブル基板の他に金属基板が挙げられる。金属基
板は、有機フレキシブル基板に比べ耐熱性に優れるの
で、プラズマCVD膜形成時に基板温度を上げることが
できる。そのため、成膜レートおよび膜特性が向上す
る。また、基板に「反り」等が生じることもない。ま
た、プラズマCVDの際に膜のパターニングを行って
も、太鼓状の盛り上がりが生じることもない。
As a substrate used for a solar cell, a metal substrate can be used in addition to an organic flexible substrate. Since the metal substrate has better heat resistance than the organic flexible substrate, the temperature of the substrate can be increased when the plasma CVD film is formed. Therefore, the film formation rate and film characteristics are improved. Also, there is no occurrence of “warpage” or the like on the substrate. Further, even if the film is patterned during the plasma CVD, a drum-shaped swell does not occur.

【0008】ただし、金属基板は導電性なので、その上
に各セルの下部電極を直接設けると、両者が短絡してし
まい、複数のセルを直列接続する集積化が不可能とな
る。そのため、下部電極と金属基板との間に絶縁層を形
成する必要がある。絶縁層としては、例えば、酸化ケイ
素を主成分とするセラミック薄膜が知られている。例え
ば特開平11−135811号公報には、CuInSe
2等のカルコパイライト系化合物の薄膜を金属基板上に
有する太陽電池が記載されており、金属基板表面に、耐
熱性電気絶縁膜としてセラミック薄膜を形成することが
記載されている。このセラミック薄膜は、以下のように
して形成される。まず、重リン酸アルミニウムを触媒と
してシラン化合物を加水分解・重縮合させることによ
り、サブミクロンサイズの超微粒子が溶液中に分散した
ゾルからなるコーティング組成物を調製する。次いで、
これを塗布した後、加熱することにより、セラミック薄
膜とする。また、例えば特開平11−40829号公報
には、ゾル−ゲル法により形成した絶縁層をステンレス
鋼板の表面に設けた太陽電池用絶縁基板が記載されてい
る。同公報に記載された絶縁層は、アルコキシシランま
たはオルガノアルコキシシラン、水および増粘剤を有機
溶媒に溶解させた溶液を、ステンレス鋼板の表面に付着
させた後、乾燥・焼成することにより形成される。
However, since the metal substrate is conductive, if the lower electrode of each cell is provided directly on the metal substrate, both will be short-circuited, making it impossible to integrate a plurality of cells in series. Therefore, it is necessary to form an insulating layer between the lower electrode and the metal substrate. As the insulating layer, for example, a ceramic thin film mainly containing silicon oxide is known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-135811 discloses CuInSe
A solar cell having a thin film of a chalcopyrite-based compound such as No. 2 on a metal substrate is described, and the formation of a ceramic thin film as a heat-resistant electric insulating film on the surface of the metal substrate is described. This ceramic thin film is formed as follows. First, a silane compound is hydrolyzed and polycondensed using aluminum biphosphate as a catalyst to prepare a coating composition comprising a sol in which submicron-sized ultrafine particles are dispersed in a solution. Then
After this is applied, it is heated to form a ceramic thin film. Further, for example, JP-A-11-40829 describes an insulating substrate for a solar cell in which an insulating layer formed by a sol-gel method is provided on the surface of a stainless steel plate. The insulating layer described in the publication is formed by attaching a solution in which an alkoxysilane or an organoalkoxysilane, water and a thickener are dissolved in an organic solvent to a surface of a stainless steel plate, and then drying and firing the same. You.

【0009】しかし、本発明者らの実験によれば、例え
ばテトラエトキシシランを用いてゾル−ゲル法により形
成した酸化ケイ素膜を絶縁層として用いると、光電変換
層を形成する際に金属基板を高温にしたときに、絶縁層
にクラックやピンホールが生じたり、絶縁層が金属基板
から剥離してしまったりしやすく、その結果、下部電極
と金属基板とが短絡し、信頼性が低くなってしまうこと
がわかった。
However, according to experiments by the present inventors, when a silicon oxide film formed by a sol-gel method using, for example, tetraethoxysilane is used as an insulating layer, a metal substrate is formed when a photoelectric conversion layer is formed. When heated to a high temperature, cracks and pinholes are generated in the insulating layer, and the insulating layer is easily peeled off from the metal substrate. As a result, the lower electrode and the metal substrate are short-circuited, resulting in low reliability. I found out.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、性能
が高く、しかも、量産性に優れる太陽電池の信頼性を向
上させると共に、このような太陽電池を低コストで提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the reliability of a solar cell having high performance and excellent mass productivity, and to provide such a solar cell at low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(9)の本発明により達成される。 (1) 金属基板の表面に、下部電極、光電変換層およ
び透明電極をこの順で有し、前記金属基板と前記下部電
極との間に絶縁層が存在し、この絶縁層が酸化ケイ素を
主成分とし、前記絶縁層の30〜250℃における熱膨
張係数が、前記金属基板の30〜250℃における熱膨
張係数の0.1〜1.5倍である太陽電池。 (2) 前記絶縁層の30〜250℃における熱膨張係
数が1×10-6〜30×10-6/℃である上記(1)の
太陽電池。 (3) 前記絶縁層がポリシロキサンから構成されてい
る上記(1)または(2)の太陽電池。 (4) 前記絶縁層が塗布膜である上記(1)〜(3)
のいずれかの太陽電池。 (5) 前記絶縁層の厚さが0.1nm〜5μm である上
記(1)〜(4)のいずれかの太陽電池。 (6) 前記金属基板が、Cu、AlおよびNiの少な
くとも1種を含有する金属または合金から構成される
か、ステンレス鋼、Fe−Ni合金およびFe−Ni−
Cr合金の1種である上記(1)〜(5)のいずれかの
太陽電池。 (7) 上記(1)〜(6)のいずれかの太陽電池を製
造するに際し、前記絶縁層を塗布法を利用して形成する
太陽電池の製造方法。 (8) 前記金属基板の温度を200〜400℃の範囲
に保った状態で、前記光電変換層をプラズマCVD法に
より形成する上記(7)の太陽電池の製造方法。 (9) 前記光電変換層がSiを含有する上記(8)の
太陽電池の製造方法。
This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (9). (1) A lower electrode, a photoelectric conversion layer, and a transparent electrode are provided in this order on a surface of a metal substrate, and an insulating layer exists between the metal substrate and the lower electrode, and the insulating layer mainly includes silicon oxide. A solar cell as a component, wherein the thermal expansion coefficient of the insulating layer at 30 to 250 ° C. is 0.1 to 1.5 times the thermal expansion coefficient of the metal substrate at 30 to 250 ° C. (2) The solar cell according to (1), wherein the thermal expansion coefficient of the insulating layer at 30 to 250 ° C. is 1 × 10 −6 to 30 × 10 −6 / ° C. (3) The solar cell of (1) or (2), wherein the insulating layer is made of polysiloxane. (4) The above (1) to (3), wherein the insulating layer is a coating film.
Any of the solar cells. (5) The solar cell according to any one of (1) to (4), wherein the thickness of the insulating layer is 0.1 nm to 5 μm. (6) The metal substrate is made of a metal or an alloy containing at least one of Cu, Al and Ni, or stainless steel, an Fe-Ni alloy and an Fe-Ni-
The solar cell according to any one of the above (1) to (5), which is one type of a Cr alloy. (7) A method for manufacturing a solar cell, wherein the insulating layer is formed using a coating method when manufacturing the solar cell according to any one of the above (1) to (6). (8) The method for manufacturing a solar cell according to (7), wherein the photoelectric conversion layer is formed by a plasma CVD method while keeping the temperature of the metal substrate in a range of 200 to 400 ° C. (9) The method for producing a solar cell according to (8), wherein the photoelectric conversion layer contains Si.

【0012】本発明では、金属基板を用いる。金属基板
では、有機フレキシブル基板に比べ、光電変換層形成の
際の基板温度を高くすることが可能である。また、有機
フレキシブル基板において発生する上記した「反り」、
「しわ」、「ベコ」、「たるみ」を防ぐことができる。
また、マスクを用いてプラズマCVD法により光電変換
層を形成したときに、パターニング部分のみが太鼓状に
盛り上がることもない。
In the present invention, a metal substrate is used. With a metal substrate, it is possible to increase the substrate temperature when forming a photoelectric conversion layer as compared with an organic flexible substrate. In addition, the above-mentioned “warpage” occurring in the organic flexible substrate,
"Wrinkles", "beko", "sag" can be prevented.
Further, when the photoelectric conversion layer is formed by a plasma CVD method using a mask, only the patterning portion does not swell in a drum shape.

【0013】ただし、金属基板を用いる場合、金属基板
と下部電極との間に絶縁層を設ける必要がある。絶縁層
としては、前記したようにゾル−ゲル法により形成した
セラミック膜が提案されている。しかし、従来、基板温
度を高くして光電変換層を形成した場合、前述したよう
にセラミック絶縁層にクラック、ピンホール、剥離など
が生じやすい。
However, when a metal substrate is used, it is necessary to provide an insulating layer between the metal substrate and the lower electrode. As the insulating layer, a ceramic film formed by the sol-gel method as described above has been proposed. However, conventionally, when the substrate temperature is increased to form the photoelectric conversion layer, cracks, pinholes, peeling, and the like are likely to occur in the ceramic insulating layer as described above.

【0014】本発明者らは、セラミック絶縁層に発生す
るこのような問題が、金属基板と絶縁層との熱膨張係数
の違いに起因することを見いだした。具体的には、光電
変換層形成時に、金属基板と絶縁層とで、熱膨張率、熱
収縮率、内部応力がそれぞれ異なるためと考えられる。
The present inventors have found that such a problem occurring in the ceramic insulating layer is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the metal substrate and the insulating layer. Specifically, it is considered that the thermal expansion coefficient, the thermal contraction rate, and the internal stress are different between the metal substrate and the insulating layer when the photoelectric conversion layer is formed.

【0015】そこで本発明では、金属基板と下部電極と
の間に、酸化ケイ素を主成分とし、かつ、金属基板に対
する熱膨張係数の関係が上記範囲にある絶縁層を設け
る。これにより、基板温度を200℃以上の高温にして
光電変換層を形成する際に、絶縁層にクラックやピンホ
ールが生じたり、絶縁層が基板から剥離したりしなくな
る。したがって、信頼性の高い太陽電池が得られる。本
発明では、このように光電変換層をプラズマCVD法に
より形成する際に基板温度を高くできるので、光電変換
層の成膜レートを高くすることができ、また、光電変換
層の特性が向上するために、太陽電池の効率を高くでき
る。
Therefore, in the present invention, an insulating layer containing silicon oxide as a main component and having a coefficient of thermal expansion with respect to the metal substrate within the above range is provided between the metal substrate and the lower electrode. Accordingly, when the photoelectric conversion layer is formed at a substrate temperature of 200 ° C. or higher, cracks and pinholes do not occur in the insulating layer and the insulating layer does not peel from the substrate. Therefore, a highly reliable solar cell can be obtained. In the present invention, since the substrate temperature can be increased when the photoelectric conversion layer is formed by the plasma CVD method, the film formation rate of the photoelectric conversion layer can be increased, and the characteristics of the photoelectric conversion layer are improved. Therefore, the efficiency of the solar cell can be increased.

【0016】絶縁層は、蒸着法等によっても成膜するこ
とができるが、低コストで量産可能であることから、塗
布により成膜することが好ましい。また、蒸着法によっ
て絶縁層を成膜するとピンホール等ができやすく、信頼
性が低くなるが、塗布法を用いればピンホールは生じな
いので、高い信頼性が実現する。
The insulating layer can be formed by a vapor deposition method or the like, but is preferably formed by coating because it can be mass-produced at low cost. In addition, when an insulating layer is formed by an evaporation method, a pinhole or the like is easily formed and reliability is reduced. However, when an application method is used, a pinhole does not occur, so that high reliability is realized.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の太陽電池の構成例を、図
1に部分断面図として示す。同図に示す太陽電池は、金
属基板2上に、絶縁層3、下部電極4、光電変換層5お
よび透明電極6をこの順で有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a partial sectional view showing an example of the structure of a solar cell according to the present invention. The solar cell shown in FIG. 1 has an insulating layer 3, a lower electrode 4, a photoelectric conversion layer 5, and a transparent electrode 6 in this order on a metal substrate 2.

【0018】図示する太陽電池は、それぞれ受光面を有
する複数の太陽電池セルが直列接続された構成である。
各セルの透明電極6上には、収集・配線電極11が設け
られている。図示する収集・配線電極11は、収集電極
と配線電極との接続部分である。収集電極は、各セルに
おいて発電された電力を、比抵抗の比較的高い透明電極
6表面から収集するための電極である。配線電極は、各
セルの収集電極と、隣接するセルの下部電極とを接続す
るための電極である。図示例では、収集・配線電極11
から接続導体12が、透明電極6および光電変換層5を
貫いて延び、隣接するセルの下部電極4に接続してお
り、これにより、隣接するセル同士が直列接続されてい
る。透明電極6と収集・配線電極11との間には層間絶
縁層9が存在し、この層間絶縁層9上には、透明電極6
を挟んでセパレータ絶縁層10が存在する。図示例で
は、セパレータ絶縁層10のセパレータ部101が、透
明電極6、光電変換層5および下部電極4を貫いて延
び、隣接するセルの下部電極同士を絶縁している。セパ
レータ部101は、図中の奥行き方向にも延びる壁状体
である。
The illustrated solar cell has a configuration in which a plurality of solar cells each having a light receiving surface are connected in series.
A collecting / wiring electrode 11 is provided on the transparent electrode 6 of each cell. The illustrated collecting / wiring electrode 11 is a connecting portion between the collecting electrode and the wiring electrode. The collecting electrode is an electrode for collecting the electric power generated in each cell from the surface of the transparent electrode 6 having a relatively high specific resistance. The wiring electrode is an electrode for connecting the collection electrode of each cell to the lower electrode of an adjacent cell. In the illustrated example, the collecting / wiring electrode 11
, A connection conductor 12 extends through the transparent electrode 6 and the photoelectric conversion layer 5 and is connected to the lower electrode 4 of an adjacent cell, whereby the adjacent cells are connected in series. An interlayer insulating layer 9 exists between the transparent electrode 6 and the collecting / wiring electrode 11, and the transparent electrode 6 is provided on the interlayer insulating layer 9.
The separator insulating layer 10 exists between the two. In the illustrated example, the separator portion 101 of the separator insulating layer 10 extends through the transparent electrode 6, the photoelectric conversion layer 5, and the lower electrode 4, and insulates the lower electrodes of adjacent cells. The separator part 101 is a wall-shaped body that also extends in the depth direction in the figure.

【0019】なお、図示していないが、直列接続の両末
端には、プラス側およびマイナス側の引き出し電極がそ
れぞれ設けられる。
Although not shown, positive and negative lead electrodes are provided at both ends of the series connection.

【0020】また、図示していないが、太陽電池の機械
的ダメージ、酸化、腐食等を抑えるために、図示する太
陽電池の少なくとも透明電極6形成側表面に、封止部材
を設けることが好ましい。また、このような封止部材
は、基板2の裏面側にも設けることが好ましい。
Although not shown, a sealing member is preferably provided on at least the surface on the transparent electrode 6 forming side of the solar cell shown in order to suppress mechanical damage, oxidation, corrosion and the like of the solar cell. Further, such a sealing member is preferably provided also on the back surface side of the substrate 2.

【0021】以下、各部の構成について詳細に説明す
る。金属基板 金属基板2の構成材料は特に限定されず、例えばCu、
AlもしくはNi、またはこれらの少なくとも2種を含
有する合金、ステンレス鋼(例えば、JISに規定される
SUS301、SUS304、SUS430)、Fe−
Ni合金、Fe−Ni−Cr合金等を用いることができ
る。これらのうちでは特にSUS304またはSUS4
30を用いることが好ましい。金属基板の厚さは特に限
定されないが、通常、20〜150μm程度とする。
Hereinafter, the configuration of each section will be described in detail. Metal substrate The constituent material of the metal substrate 2 is not particularly limited.
Al or Ni, or an alloy containing at least two of these, stainless steel (for example, SUS301, SUS304, SUS430 specified in JIS), Fe-
Ni alloy, Fe-Ni-Cr alloy, or the like can be used. Of these, SUS304 or SUS4
Preferably, 30 is used. Although the thickness of the metal substrate is not particularly limited, it is usually about 20 to 150 μm.

【0022】絶縁層 絶縁層3は、酸化ケイ素を主成分とする。絶縁層の熱膨
張係数は、金属基板の熱膨張係数の0.1〜1.5倍、
好ましくは0.1〜0.8倍である。なお、この比の算
出には、30〜250℃における熱膨張係数を用いる。
絶縁層と金属基板との熱膨張係数差が大きいと、光電変
換層形成時に、絶縁層へのクラックやピンホールの発生
や絶縁層の剥離が生じやすくなる。具体的には、絶縁層
の熱膨張係数(30〜250℃における値)は、好まし
くは1×10-6〜30×10-6/℃であり、より好まし
くは1×10-6〜5×10-6/℃である。一方、金属基
板の熱膨張係数(30〜250℃における値)は、通
常、5×10-6〜25×10 -6/℃程度であり、例えば
ステンレス鋼(SUS)では10×10-6〜18×10
-6/℃程度、特に10×10-6〜11×10-6/℃程度
である。
[0022]Insulating layer The insulating layer 3 contains silicon oxide as a main component. Thermal expansion of insulating layer
Tensile coefficient is 0.1 to 1.5 times the thermal expansion coefficient of the metal substrate,
Preferably it is 0.1 to 0.8 times. In addition, the calculation of this ratio
For the calculation, a coefficient of thermal expansion at 30 to 250 ° C. is used.
If the thermal expansion coefficient difference between the insulating layer and the metal substrate is large,
Cracks and pinholes in the insulating layer when forming the replacement layer
Or peeling of the insulating layer is likely to occur. Specifically, the insulating layer
Coefficient of thermal expansion (value at 30 to 250 ° C) is preferable.
1x10-6~ 30 × 10-6/ ° C, more preferred
1x10-6~ 5 × 10-6/ ° C. On the other hand, metal base
The coefficient of thermal expansion (value at 30 to 250 ° C.)
Always 5 × 10-6~ 25 × 10 -6/ ° C, for example
10 × 10 for stainless steel (SUS)-6~ 18 × 10
-6/ ° C, especially 10 × 10-6~ 11 × 10-6/ ℃ degree
It is.

【0023】絶縁層の体積抵抗は、十分な絶縁性を確保
するために100kΩ・cm以上、特に1MΩ・cm以上であ
ることが好ましい。
The volume resistance of the insulating layer is preferably 100 kΩ · cm or more, particularly preferably 1 MΩ · cm or more in order to secure sufficient insulation.

【0024】また、絶縁層の分解開始温度は好ましくは
400℃以上、より好ましくは500℃以上である。
The decomposition start temperature of the insulating layer is preferably 400 ° C. or more, more preferably 500 ° C. or more.

【0025】酸化ケイ素を主成分とする絶縁層は、ポリ
シロキサン、すなわち、シロキサンないしそのオリゴマ
ーの縮合物であることが好ましい。特に、下記(A)に
示されるシロキサンオリゴマーを縮合して得た、下記
(B)に示されるポリシロキサンが好ましい。
The insulating layer containing silicon oxide as a main component is preferably a polysiloxane, that is, a condensate of siloxane or an oligomer thereof. In particular, a polysiloxane represented by the following (B) obtained by condensing a siloxane oligomer represented by the following (A) is preferable.

【0026】[0026]

【化1】 Embedded image

【0027】上記(A)および(B)のそれぞれにおい
て、Rはアルキル基またはアリール基を表す。Rの炭素
数は、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜6であ
り、直鎖状であっても分枝を有するものであってもよ
い。Rの具体例としては、メチル基、エチル基、(n,
i)−プロピル基、(n,i,sec,tert)−ブチル
基、フェニル基等が挙げられ、中でも、メチル基、フェ
ニル基が好ましい。なお、上記(B)において、黒点は
Si原子、白丸は酸素原子である。
In each of the above (A) and (B), R represents an alkyl group or an aryl group. The carbon number of R is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and may be linear or branched. Specific examples of R include a methyl group, an ethyl group, (n,
i) -Propyl group, (n, i, sec, tert) -butyl group, phenyl group and the like, among which methyl group and phenyl group are preferable. In the above (B), black dots are Si atoms, and white circles are oxygen atoms.

【0028】上記(A)に示されるシロキサンオリゴマ
ーの数平均分子量(Mn)は、好ましくは103 〜10
6である。なお、シロキサンオリゴマーの末端は、通
常、Si−OHである。
The number average molecular weight (Mn) of the siloxane oligomer shown in (A) is preferably from 10 3 to 10
6 In addition, the terminal of a siloxane oligomer is usually Si-OH.

【0029】シロキサンオリゴマーからポリシロキサン
の生成させるには、ゾル−ゲル法を利用する。
In order to generate polysiloxane from siloxane oligomer, a sol-gel method is used.

【0030】ゾル−ゲル法では、まず、シロキサンオリ
ゴマーを溶媒に分散して塗布液とする。塗布液の調製に
際して用いる溶媒に特に制限はなく、例えば上記(A)
に示されるシロキサンオリゴマーを用いる場合、溶媒に
は水アルコール系、アルコール系、芳香族系、エステル
系等、好ましくはアルコール系溶媒を用いればよい。
In the sol-gel method, first, a siloxane oligomer is dispersed in a solvent to form a coating solution. There is no particular limitation on the solvent used for preparing the coating solution.
When a siloxane oligomer shown in (1) is used, a solvent such as a water alcohol-based, alcohol-based, aromatic-based or ester-based solvent, preferably an alcohol-based solvent may be used.

【0031】塗布液中には、アルミニウム系、チタン
系、ジルコニウム系等のキレート錯体やトリアルキル錫
オキサイドなどの硬化剤を添加してもよい。硬化剤を添
加する場合、シロキサンオリゴマー/硬化剤(重量比)
は、90/10〜99/1とすることが好ましい。
In the coating solution, a curing agent such as an aluminum-based, titanium-based, or zirconium-based chelate complex or a trialkyltin oxide may be added. When adding a curing agent, siloxane oligomer / curing agent (weight ratio)
Is preferably 90/10 to 99/1.

【0032】塗布液中の固形分濃度は特に制限されない
が、10〜30%、特に20〜30%であることが好ま
しい。また、塗布液の粘度は特に制限されないが、25
℃における粘度は、通常、60mPa・s以下、好ましくは
5〜50mPa・sである。
The concentration of the solid content in the coating solution is not particularly limited, but is preferably from 10 to 30%, particularly preferably from 20 to 30%. The viscosity of the coating solution is not particularly limited.
The viscosity at ℃ is usually 60 mPa · s or less, preferably 5 to 50 mPa · s.

【0033】塗布手段は特に限定されず、例えばロール
コート、スピンコート、デイッピング、スプレー等公知
の方法によって基板上に塗膜を形成すればよい。なお、
スピンコートの際の回転数は、好ましくは100〜20
00rpm、より好ましくは100〜1000rpmである。
The coating means is not particularly limited, and a coating film may be formed on the substrate by a known method such as roll coating, spin coating, dipping, spraying and the like. In addition,
The rotation speed during spin coating is preferably 100 to 20.
00 rpm, more preferably 100 to 1000 rpm.

【0034】塗膜形成後、熱処理を施して乾燥、硬化す
る。熱処理温度は、通常、120〜300℃とすること
が好ましい。
After the coating film is formed, it is subjected to a heat treatment and dried and cured. Usually, the heat treatment temperature is preferably set to 120 to 300 ° C.

【0035】このようにして製造されたポリシロキサン
では、30〜250℃における熱膨張係数を金属基板の
熱膨張係数の0.1〜1.5倍とすることができ、0.
1〜0.8倍とすることもできる。また、このようにし
て製造したポリシロキサンは、耐久性、加工性にも優
れ、さらに、800℃まで加熱してもほとんど重量減少
を示さず、耐熱性に優れる。
In the polysiloxane thus produced, the coefficient of thermal expansion at 30 to 250 ° C. can be 0.1 to 1.5 times the coefficient of thermal expansion of the metal substrate.
It can also be 1 to 0.8 times. Further, the polysiloxane produced in this manner is excellent in durability and workability, and shows almost no weight loss even when heated to 800 ° C., and is excellent in heat resistance.

【0036】なお、上記(A)に示されるシロキサンオ
リゴマーを含有する塗布溶液は、例えば、JSR株式会
社製のセラミックコーティング材グラスカ(HPC70
03、HPC7004、HPC7516)として市販さ
れており、本発明ではこれを好ましく用いることができ
る。
The coating solution containing the siloxane oligomer shown in the above (A) is, for example, a ceramic coating material Glaska (HPC70, manufactured by JSR Corporation).
03, HPC7004, HPC7516), which can be preferably used in the present invention.

【0037】絶縁層には、熱膨張係数を調整するため
に、酸化ケイ素以外の無機成分を含有させてもよい。こ
のような無機成分としては、例えば酸化アルミニウム、
酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛および酸化錫
の少なくとも1種が好ましい。絶縁層中におけるこれら
の含有量は、所望の熱膨張率が得られるように適宜決定
すればよい。これらの無機成分を含有させるには、A
l、Ti等の添加したい金属元素を含む金属アルコキシ
ドを、シロキサンオリゴマーに混合して用いればよい。
The insulating layer may contain an inorganic component other than silicon oxide in order to adjust the thermal expansion coefficient. As such an inorganic component, for example, aluminum oxide,
At least one of titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide and tin oxide is preferred. These contents in the insulating layer may be appropriately determined so as to obtain a desired coefficient of thermal expansion. In order to contain these inorganic components, A
A metal alkoxide containing a metal element to be added, such as l or Ti, may be mixed with the siloxane oligomer and used.

【0038】また、熱膨張係数の調整のため、具体的に
は熱膨張係数を増大させる必要がある場合には、絶縁層
に耐熱性樹脂を含有させてもよい。この場合の耐熱性樹
脂としては、ポリエーテルケトンまたはポリエーテルサ
ルフォンが好ましい。耐熱性樹脂は市販のものを用いる
ことができる。例えば、ポリエーテルケトンとしては、
ICI社:「VICTREX PEEK」、「ビクトレ
ックスPEK」、Amoco社:「ケーデル」、Du
Pon社:「PEEK」、BASF社:「ウルトラペッ
ク」、Hoechs社:「ホスタテックPEK」などを
用いることができ、ポリエーテルサルフォンとしては、
住友化学工業社:「VICTREX PES」、Amo
co社:「ケーデルA」、BASF社:「ウルトラソン
E」などを用いることができる。
Further, when it is necessary to increase the thermal expansion coefficient for the purpose of adjusting the thermal expansion coefficient, a heat-resistant resin may be contained in the insulating layer. As the heat-resistant resin in this case, polyetherketone or polyethersulfone is preferable. A commercially available heat-resistant resin can be used. For example, as polyether ketone,
ICI: "VICTREX PEEK", "Victrex PEK", Amoco: "Kedell", Du
Pon: "PEEK", BASF: "Ultrapec", Hoechs: "Hostatec PEK", etc.
Sumitomo Chemical Co., Ltd .: "VICTREX PES", Amo
Co: “Kedell A”, BASF: “Ultrason E” and the like can be used.

【0039】絶縁層中における耐熱性樹脂の含有量は、
酸化ケイ素等の無機成分に対して好ましくは50重量%
以下、より好ましくは5〜30重量%である。
The content of the heat-resistant resin in the insulating layer is as follows:
Preferably 50% by weight based on inorganic components such as silicon oxide
Hereinafter, the content is more preferably 5 to 30% by weight.

【0040】また、絶縁層中における酸化ケイ素の含有
量は、SiO2換算で55重量%以上であることが好ま
しい。
The content of silicon oxide in the insulating layer is preferably at least 55% by weight in terms of SiO 2 .

【0041】絶縁層の厚さは、好ましくは0.1nm〜5
μm、より好ましくは0.5nm〜3μmである。絶縁層が
薄すぎると、絶縁が不十分となりやすく、厚すぎると、
絶縁層にクラックが生じやすくなる。
The thickness of the insulating layer is preferably 0.1 nm to 5 nm.
μm, more preferably 0.5 nm to 3 μm. If the insulating layer is too thin, insulation tends to be insufficient, and if it is too thick,
Cracks easily occur in the insulating layer.

【0042】下部電極 下部電極4は、金属から構成する。下部電極構成材料は
特に限定されず、例えば、Alやステンレスを用いれば
よいが、好ましくはAlを用いる。Alは比抵抗が低い
ため、エネルギーロス、発熱による劣化が小さい。とこ
ろで、太陽電池では、光電変換層を通って下部電極で反
射された光が再び光電変換層に入射し、この反射光も電
気エネルギーに変換される。そのため、下部電極は反射
率が高い方が好ましいが、光反射率の高いAlはこの点
でも優れている。さらに、Alは熱伝導度が高く、ま
た、耐腐食性も良好であり、しかも、安価である。
Lower electrode The lower electrode 4 is made of metal. The material for the lower electrode is not particularly limited. For example, Al or stainless steel may be used, but Al is preferably used. Since Al has a low specific resistance, deterioration due to energy loss and heat generation is small. By the way, in the solar cell, the light reflected by the lower electrode through the photoelectric conversion layer enters the photoelectric conversion layer again, and this reflected light is also converted into electric energy. Therefore, it is preferable that the lower electrode has a high reflectance, but Al having a high light reflectance is also excellent in this respect. Further, Al has high thermal conductivity, good corrosion resistance, and is inexpensive.

【0043】下部電極の厚さは特に限定されないが、好
ましくは0.01〜10μmである。下部電極は、スパ
ッタ法等の気相成長法により形成することが好ましい。
The thickness of the lower electrode is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10 μm. The lower electrode is preferably formed by a vapor deposition method such as a sputtering method.

【0044】拡散防止層 下部電極4と光電変換層5との間には、下部電極構成成
分が光電変換層に拡散することを防ぎ、また、両者の界
面を低抵抗にするために、ステンレス、Ti、Cr等の
金属からなる拡散防止層を設けることが好ましい。拡散
防止層の厚さは、好ましくは3〜5nmである。拡散防止
層は、通常、スパッタ法等の気相成長法により形成すれ
ばよい。
Diffusion-preventing layer Between the lower electrode 4 and the photoelectric conversion layer 5, stainless steel, stainless steel, and the like are used to prevent the lower electrode constituent components from diffusing into the photoelectric conversion layer and to reduce the interface between them. It is preferable to provide a diffusion prevention layer made of a metal such as Ti or Cr. The thickness of the diffusion preventing layer is preferably 3 to 5 nm. The diffusion preventing layer may be usually formed by a vapor deposition method such as a sputtering method.

【0045】光電変換層 光電変換層5は、pn接合またはpin接合、好ましく
はpin接合を有する単結晶シリコン、微結晶シリコン
またはアモルファスシリコンから構成することが好まし
い。pn接合やpin接合は、光電変換層形成の際に所
定の不純物を添加することにより形成できる。
Photoelectric Conversion Layer The photoelectric conversion layer 5 is preferably made of single crystal silicon, microcrystalline silicon or amorphous silicon having a pn junction or a pin junction, preferably a pin junction. A pn junction or a pin junction can be formed by adding a predetermined impurity when forming the photoelectric conversion layer.

【0046】以下、好ましい組み合わせ例として、微結
晶シリコンから構成されるn型半導体層、アモルファス
シリコンから構成される光起電力層(i層)および微結
晶シリコンから構成されるp型半導体層を積層した光電
変換層について説明する。
Hereinafter, as a preferred combination example, an n-type semiconductor layer composed of microcrystalline silicon, a photovoltaic layer (i-layer) composed of amorphous silicon, and a p-type semiconductor layer composed of microcrystalline silicon are laminated. The photoelectric conversion layer described above will be described.

【0047】p型半導体層形成のための不純物はBが好
ましく、その含有量は1017〜10 20atoms/cm3である
ことが好ましい。不純物含有量が少なすぎても多すぎて
も、エネルギー変換効率が低くなる。
B is preferably an impurity for forming a p-type semiconductor layer.
Preferably, its content is 1017-10 20atoms / cmThreeIs
Is preferred. Impurity content too low or too high
Also, the energy conversion efficiency is reduced.

【0048】n型半導体層形成のための不純物はPが好
ましく、その含有量は1017〜10 20atoms/cm3である
ことが好ましい。不純物含有量が少なすぎても多すぎて
も、エネルギー変換効率が低くなる。
P is preferably an impurity for forming the n-type semiconductor layer.
Preferably, its content is 1017-10 20atoms / cmThreeIs
Is preferred. Impurity content too low or too high
Also, the energy conversion efficiency is reduced.

【0049】各層の厚さは特に限定されないが、p型半
導体層では好ましくは5〜40nmであり、i層では好ま
しくは100nm〜20μmであり、n型半導体層では好
ましくは5〜40nmである。
The thickness of each layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 40 nm for the p-type semiconductor layer, preferably 100 to 20 μm for the i-layer, and preferably 5 to 40 nm for the n-type semiconductor layer.

【0050】このような光電変換層は、通常、プラズマ
CVD法により形成することが好ましい。プラズマCV
D法におけるプラズマは、直流、交流のいずれであって
もよいが、好ましくは交流プラズマを用いる。交流プラ
ズマは、周波数数ヘルツから数ギガヘルツのものまで使
用可能である。
It is preferable that such a photoelectric conversion layer is usually formed by a plasma CVD method. Plasma CV
The plasma in the method D may be either DC or AC, but AC plasma is preferably used. The AC plasma can be used at a frequency of several hertz to several gigahertz.

【0051】p型半導体層は、原料にSiH4、H2、B
26等を用い、目的とする不純物含有量に応じて流量比
26/SiH4を決定し、基板温度を室温〜450
℃、好ましくは200〜400℃、より好ましくは20
0〜300℃、動作圧力を0.01〜10Torr、投入電
力を10〜2000W(周波数106〜109Hz)として
形成すればよい。
The p-type semiconductor layer is made of SiH 4 , H 2 , B
Using 2 H 6 or the like, the flow rate ratio B 2 H 6 / SiH 4 is determined according to the target impurity content, and the substrate temperature is changed from room temperature to 450 ° C.
C., preferably 200-400.degree. C., more preferably 20.degree.
It may be formed at 0 to 300 ° C., at an operating pressure of 0.01 to 10 Torr, and at an input power of 10 to 2000 W (frequency 10 6 to 10 9 Hz).

【0052】i層は、原料にSiH4、H2等を用い、流
量をそれぞれ1〜2000sccm、基板温度を室温〜45
0℃、好ましくは200〜400℃、より好ましくは2
60〜380℃、動作圧力を0.01〜10Torr、投入
電力を10〜2000Wとして形成すればよい。
The i-layer is formed by using SiH 4 , H 2 or the like as a raw material, at a flow rate of 1 to 2000 sccm, and at a substrate temperature of room temperature to 45
0 ° C, preferably 200-400 ° C, more preferably 2 ° C
What is necessary is just to form it at 60-380 degreeC, operating pressure 0.01-10 Torr, and input electric power 10-2000W.

【0053】n型半導体層は、原料にSiH4、H2、P
3等を用い、目的とする不純物含有量に応じて流量比
PH3/SiH4を決定し、基板温度を室温〜450℃、
好ましくは200〜400℃、より好ましくは250〜
350℃、動作圧力を0.01〜10Torr、投入電力を
10〜2000Wとして形成すればよい。
The n-type semiconductor layer is made of SiH 4 , H 2 , P
Using H 3 or the like, the flow rate ratio PH 3 / SiH 4 is determined according to the target impurity content, and the substrate temperature is changed from room temperature to 450 ° C.
Preferably from 200 to 400C, more preferably from 250 to
What is necessary is just to form it at 350 degreeC, operating pressure 0.01-10 Torr, and input electric power 10-2000W.

【0054】透明電極 透明電極6の構成材料は特に限定されないが、透明性、
導電性などが良好であることから、酸化スズ、ITO
(酸化インジウム錫)、ZnOが好ましい。透明電極の
厚さは特に限定されないが、通常、10〜100nmとす
ることが好ましい。上記材料から構成される透明電極
は、通常、スパッタ法等の気相成長法により形成する。
[0054] the material of the transparent electrode transparent electrode 6 is not particularly limited, transparency,
Good conductivity, tin oxide, ITO
(Indium tin oxide) and ZnO are preferred. The thickness of the transparent electrode is not particularly limited, but is usually preferably 10 to 100 nm. The transparent electrode made of the above material is usually formed by a vapor phase growth method such as a sputtering method.

【0055】層間絶縁層、セパレータ絶縁層 図示例における層間絶縁層9およびセパレータ絶縁層1
0を構成する材料は、絶縁性をもち、かつ、図示する構
造を形成可能なものであれば特に限定されないが、通
常、絶縁性樹脂を用いることが好ましい。絶縁性樹脂と
しては、例えばウレタン系樹脂、フェノキシ樹脂などが
好ましい。なお、層間絶縁層9とセパレータ絶縁層10
とは、同じ材料から構成してもよく、異種材料から構成
してもよい。
Interlayer insulation layer, separator insulation layer Interlayer insulation layer 9 and separator insulation layer 1 in the illustrated example
The material constituting 0 is not particularly limited as long as it has an insulating property and can form the structure shown in the figure, but it is usually preferable to use an insulating resin. As the insulating resin, for example, a urethane resin, a phenoxy resin, or the like is preferable. The interlayer insulating layer 9 and the separator insulating layer 10
May be composed of the same material or different materials.

【0056】層間絶縁層9の厚さは、5〜40μmであ
ることが好ましく、セパレータ絶縁層10の平坦部の厚
さは、5〜10μmであることが好ましい。
The thickness of the interlayer insulating layer 9 is preferably 5 to 40 μm, and the thickness of the flat portion of the separator insulating layer 10 is preferably 5 to 10 μm.

【0057】層間絶縁層およびセパレータ絶縁層は、通
常、スクリーン印刷等の塗布法により形成すればよい。
図示例における層間絶縁層9およびセパレータ絶縁層1
0は、通常、以下の手順で形成する。まず、光電変換層
5を形成した後、層間絶縁層9をスクリーン印刷などに
より所定のパターンに形成する。次いで、層間絶縁層9
上に透明電極6を形成した後、例えばレーザー加工によ
り透明電極6、層間絶縁層9、光電変換層5および下部
電極4を貫く溝を形成する。この溝により下部電極4か
ら透明電極6までの積層体が分断されて、セル単位に分
離される。次いで、透明電極6上にセパレータ絶縁層1
0をスクリーン印刷などにより所定のパターンに形成す
る。このとき、前記溝内に絶縁材料が侵入し、セパレー
タ部101が形成される。
The interlayer insulating layer and the separator insulating layer may be usually formed by a coating method such as screen printing.
Interlayer insulating layer 9 and separator insulating layer 1 in the illustrated example
0 is usually formed by the following procedure. First, after forming the photoelectric conversion layer 5, the interlayer insulating layer 9 is formed in a predetermined pattern by screen printing or the like. Next, the interlayer insulating layer 9
After the transparent electrode 6 is formed thereon, a groove penetrating the transparent electrode 6, the interlayer insulating layer 9, the photoelectric conversion layer 5, and the lower electrode 4 is formed by, for example, laser processing. The laminated body from the lower electrode 4 to the transparent electrode 6 is divided by the groove and separated into cells. Next, the separator insulating layer 1 is formed on the transparent electrode 6.
0 is formed in a predetermined pattern by screen printing or the like. At this time, the insulating material penetrates into the groove, and the separator part 101 is formed.

【0058】層間絶縁層9は、セパレータ部101形成
の際に、透明電極6と下部電極4とが短絡することを防
ぐために設けられるが、そのほか、太陽電池の耐圧を向
上させる働きももつ。例えば光電変換層5に微小な欠陥
や不均質さが存在すると、その位置において下部電極4
と透明電極6との間で短絡が発生することがあるが、層
間絶縁層9を設けることにより容量の比較的高いコンデ
ンサが形成されるので、このような絶縁破壊の発生を防
ぐことができる。
The interlayer insulating layer 9 is provided to prevent a short circuit between the transparent electrode 6 and the lower electrode 4 when the separator portion 101 is formed. In addition, the interlayer insulating layer 9 also has a function of improving the breakdown voltage of the solar cell. For example, if a minute defect or inhomogeneity exists in the photoelectric conversion layer 5, the lower electrode 4 is located at that position.
Although a short circuit may occur between the first electrode and the transparent electrode 6, the provision of the interlayer insulating layer 9 forms a capacitor having a relatively high capacitance, so that occurrence of such dielectric breakdown can be prevented.

【0059】収集・配線電極、接続導体 収集・配線電極11の構成材料は特に限定されないが、
通常、Agを用いることが好ましい。収集・配線電極の
厚さは、5〜10μmであることが好ましい。
The constituent materials of the collecting / wiring electrode and the connecting conductor collecting / wiring electrode 11 are not particularly limited.
Usually, it is preferable to use Ag. The thickness of the collecting / wiring electrode is preferably 5 to 10 μm.

【0060】収集・配線電極は、通常、スクリーン印刷
等の塗布法により形成すればよい。図示例において、収
集・配線電極11は、通常、以下の手順で形成する。ま
ず、セパレータ絶縁層10を形成した後、収集・配線電
極11をスクリーン印刷などにより所定のパターンに形
成する。次いで、層間絶縁層9が存在しない領域におい
て、例えばレーザー加工により収集・配線電極11を穿
孔し、透明電極6および光電変換層5を貫き下部電極4
に達する孔を形成する。この穿孔の際に、収集・配線電
極11の構成材料が溶融して前記孔中に侵入し、接続導
体12が形成される。
The collecting / wiring electrodes may be usually formed by a coating method such as screen printing. In the illustrated example, the collecting / wiring electrode 11 is usually formed in the following procedure. First, after forming the separator insulating layer 10, the collecting / wiring electrode 11 is formed in a predetermined pattern by screen printing or the like. Next, in a region where the interlayer insulating layer 9 does not exist, the collecting / wiring electrode 11 is pierced by, for example, laser processing, and the lower electrode 4 penetrates the transparent electrode 6 and the photoelectric conversion layer 5.
To form holes. At the time of this perforation, the constituent material of the collecting / wiring electrode 11 is melted and penetrates into the hole, and the connection conductor 12 is formed.

【0061】封止部材 機械的ダメージ、酸化、腐食等を抑えるための封止部材
としては、樹脂膜が好ましい。樹脂膜は、塗布または貼
付により形成すればよい。封止部材は、少なくとも透明
電極6側表面に設けることが好ましく、より好ましくは
基板2の裏面側にも設ける。
The sealing member for suppressing mechanical damage, oxidation, corrosion and the like is preferably a resin film. The resin film may be formed by coating or sticking. The sealing member is preferably provided at least on the surface on the transparent electrode 6 side, more preferably on the back surface side of the substrate 2.

【0062】以下、貼付により樹脂膜を形成する方法の
一例について説明する。この例では、透光性および耐熱
性を有する樹脂製の基材の少なくとも一方の面に、熱硬
化性樹脂を含有する緩衝接着層を設けた封止部材を用い
る。
Hereinafter, an example of a method for forming a resin film by sticking will be described. In this example, a sealing member in which a buffer adhesive layer containing a thermosetting resin is provided on at least one surface of a resin base material having a light transmitting property and a heat resistance property is used.

【0063】樹脂製基材は、ガラス転移点Tgが65℃
以上であるか、耐熱温度(または連続使用温度)が80
℃以上であるか、これらの両者を満足し、かつ透光性を
有する樹脂フィルムが好ましい。このような樹脂フィル
ムは、太陽光等の光源に直接晒されて昇温しても、性能
劣化を生じない。
The glass substrate has a glass transition point Tg of 65 ° C.
Or the heat-resistant temperature (or continuous use temperature) is 80
C. or higher, or a resin film that satisfies both of these conditions and has translucency. Such a resin film does not deteriorate in performance even when it is directly exposed to a light source such as sunlight and heated.

【0064】ガラス転移点Tg65℃以上および/また
は耐熱温度80℃以上で透光性を有する樹脂製の基材と
しては、ポリエチレンテレフタレートフィルム(Tg6
9℃)、ポリエチレンナフタレート耐熱フィルム(Tg
113℃);三フッ化塩化エチレン樹脂〔PCTFE:
ネオフロンCTFE(ダイキン工業社製)〕(耐熱温度
150℃)、ポリビニリデンフルオライド〔PVDF:
デンカDXフィルム(電気化学工業社製)〕(耐熱温度
150℃:Tg50℃)、ポリビニルフルオライド〔P
VF:テドラーPVFフィルム(デュポン社製)〕(耐
熱温度100℃)等のフッ化物ホモポリマーや、四フッ
化エチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体〔P
FA:ネオフロン:PFAフィルム(ダイキン工業社
製)〕(耐熱温度260℃)、四フッ化エチレン−六フ
ッ化プロピレン共重合体〔FEP:トヨフロンフィルム
FEPタイプ(東レ社製)〕(耐熱温度200℃)、四
フッ化エチレン−エチレン共重合体〔ETFE:テフゼ
ルETFEフィルム(デュポン社製)(耐熱温度150
℃)、AFLEXフィルム(旭硝子社製:Tg83
℃)〕等のフッ化物コポリマーからなるフッ素系フィル
ム;芳香族ジカルボン酸−ビスフェノール共重合芳香族
ポリエステル〔PAR:キャスティング(鐘淵化学社製
エルメック)〕(耐熱温度290℃:Tg215℃)等
のポリアクリレートフィルム;ポリサルホン〔PSF:
スミライトFS−1200(住友ベークライト社製)〕
(Tg190℃)、ポリエーテルサルホン〔PES:ス
ミライトFS−1300(住友ベークライト)〕(Tg
223℃)等の含イオウポリマーフィルム;ポリカーボ
ネートフィルム〔PC:パンライト(帝人化成社製)〕
(Tg150℃);ファンクショナルノルボルネン系樹
脂〔ARTON(JSR社製)〕(耐熱温度164℃:
Tg171℃);ポリメチルメタクリレート(PMM
A)(Tg93℃);オレフィン−マレイミド共重合体
〔TI−160(東ソー社製)〕(Tg150℃以
上)、パラアラミド〔アラミカR:旭化成社製〕(耐熱
温度200℃)、フッ化ポリイミド(耐熱温度200℃
以上)、ポリスチレン(Tg90℃)、ポリ塩化ビニル
(Tg70〜80℃)、セルローストリアセテート(T
g107℃)等が挙げられる。
As a resin-based material having a glass transition point Tg of 65 ° C. or more and / or a heat-resistant temperature of 80 ° C. or more, a polyethylene terephthalate film (Tg6
9 ° C), polyethylene naphthalate heat-resistant film (Tg
113 ° C.); ethylene trifluorochloride resin [PCTFE:
NEOFLON CTFE (manufactured by Daikin Industries, Ltd.)] (heat-resistant temperature 150 ° C.), polyvinylidene fluoride [PVDF:
Denka DX film (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)] (heat-resistant temperature 150 ° C .: Tg 50 ° C.), polyvinyl fluoride [P
VF: Tedlar PVF film (manufactured by DuPont)] (heat-resistant temperature: 100 ° C.) or a fluoride homopolymer or ethylene tetrafluoride-perfluorovinyl ether copolymer [P
FA: Neoflon: PFA film (manufactured by Daikin Industries, Ltd.)] (heat resistant temperature: 260 ° C.), ethylene tetrafluoride-hexafluoropropylene copolymer [FEP: Toyofuron film FEP type (manufactured by Toray Industries, Inc.)] ° C), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer [ETFE: Tefzel ETFE film (manufactured by DuPont) (heat resistant temperature 150
° C), AFLEX film (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .: Tg83)
℃)] or other fluorine-based film; aromatic dicarboxylic acid-bisphenol copolymerized aromatic polyester [PAR: casting (ELMEC manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.)] (heat-resistant temperature: 290 ° C .: Tg 215 ° C.) Acrylate film; polysulfone [PSF:
Sumilite FS-1200 (Sumitomo Bakelite)
(Tg 190 ° C.), polyether sulfone [PES: Sumilite FS-1300 (Sumitomo Bakelite)] (Tg
Polycarbonate film [PC: Panlite (manufactured by Teijin Chemicals Ltd.)]
(Tg 150 ° C); functional norbornene resin [ARTON (manufactured by JSR)] (heat-resistant temperature 164 ° C:
Tg 171 ° C.); polymethyl methacrylate (PMM
A) (Tg 93 ° C); olefin-maleimide copolymer [TI-160 (manufactured by Tosoh Corporation)] (Tg 150 ° C or more), para-aramid [Aramica R: manufactured by Asahi Kasei Corporation] (heat-resistant temperature 200 ° C), fluorinated polyimide (heat-resistant) Temperature 200 ° C
Above), polystyrene (Tg 90 ° C), polyvinyl chloride (Tg 70-80 ° C), cellulose triacetate (Tg
g 107 ° C).

【0065】これらのうちポリエチレンナフタレート耐
熱フィルム(Tg113℃)は、ポリエチレンテレフタ
レートフィルムと比較して、耐熱性(Tg)、長期使用
時の耐熱性、ヤング率(スティフネス)、破断強度、熱
収縮率、オリゴマーが少ないこと、ガスバリアー性、耐
加水分解性、水蒸気透過率、熱膨張係数、光による物性
劣化等の面で優れた性能を有し、また、他のポリマーと
比較して、破断強度、耐熱性、寸法安定性、透湿度性、
コスト等の総合バランスの点において優れているので、
好ましい。
Among these, the polyethylene naphthalate heat-resistant film (Tg 113 ° C.) has a higher heat resistance (Tg), heat resistance during long-term use, Young's modulus (stiffness), breaking strength, and heat shrinkage rate than the polyethylene terephthalate film. , Low oligomers, excellent gas barrier properties, hydrolysis resistance, water vapor transmission rate, thermal expansion coefficient, physical property deterioration due to light, etc., and breaking strength compared to other polymers , Heat resistance, dimensional stability, moisture permeability,
Because it is excellent in terms of total balance such as cost,
preferable.

【0066】樹脂基材のガラス転移点Tgは、好ましく
は65℃以上、より好ましくは70℃以上、さらに好ま
しくは80℃以上、特に好ましくは110℃以上であ
る。Tgの上限は特に規制されないが、通常、130℃
程度である。また、耐熱温度ないし連続使用温度は、好
ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、さ
らに好ましくは110℃以上である。耐熱温度ないし連
続使用温度は高いほど好ましく、その上限は特に規制さ
れないが、通常、250℃程度である。
The glass transition point Tg of the resin substrate is preferably at least 65 ° C., more preferably at least 70 ° C., further preferably at least 80 ° C., particularly preferably at least 110 ° C. Although the upper limit of Tg is not particularly limited, it is usually 130 ° C.
It is about. Further, the heat resistant temperature or the continuous use temperature is preferably 80 ° C. or more, more preferably 100 ° C. or more, and further preferably 110 ° C. or more. The higher the heat resistance temperature or the continuous use temperature, the better, and the upper limit is not particularly limited, but is usually about 250 ° C.

【0067】樹脂基材の厚さは、太陽電池の構造、樹脂
基材に要求される強度や曲げ剛性等に応じて適宜決定す
ればよいが、通常、5〜100μmとすればよい。
The thickness of the resin substrate may be appropriately determined according to the structure of the solar cell, the strength and bending rigidity required of the resin substrate, etc., and is usually 5 to 100 μm.

【0068】なお、樹脂基材の透光性は、可視光領域の
光の70%以上、特に80%以上を透過する程度である
ことが好ましい。
The transmissivity of the resin substrate is preferably such that 70% or more, particularly 80% or more of the light in the visible light region is transmitted.

【0069】緩衝接着層は、熱圧着前において、熱硬化
性樹脂成分と有機過酸化物とを含有することが好まし
い。
The buffer adhesive layer preferably contains a thermosetting resin component and an organic peroxide before thermocompression bonding.

【0070】熱硬化性樹脂成分としては、エチレン−酢
酸ビニル共重合体〔EVA(酢酸ビニル含有率が15〜
50%程度)〕が好ましい。
As the thermosetting resin component, ethylene-vinyl acetate copolymer [EVA (vinyl acetate content of 15 to
About 50%)].

【0071】有機過酸化物としては、例えば2,5−ジ
メチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド;
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)へキサン−3;ジ−t−ブチルパーオキサイド;
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキサン;ジクミルパーオキサイド;α,α’−ビ
ス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン;n
−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレ
レート;2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタ
ン;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,
5−トリメチルシクロヘキサン;t−ブチルパーオキシ
ベンズエート;ベンゾイルパーオキサイドを用いれるこ
とができる。これらは、1種だけを用いても、2種以上
を組み合わせて用いてもよく、組み合わせて用いる場合
の配合比は任意である。熱硬化性樹脂成分100重量部
に対する有機過酸化物の使用量は、好ましくは10重量
部以下、より好ましくは0.5〜6重量部である。
Examples of the organic peroxide include 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide;
2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane-3; di-t-butyl peroxide;
2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane; dicumyl peroxide; α, α′-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene; n
-Butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate; 2,2-bis (t-butylperoxy) butane; 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3
5-trimethylcyclohexane; t-butylperoxybenzate; benzoyl peroxide can be used. These may be used alone or in combination of two or more, and the combination ratio when using in combination is arbitrary. The amount of the organic peroxide to be used per 100 parts by weight of the thermosetting resin component is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 0.5 to 6 parts by weight.

【0072】緩衝接着層の厚さは、太陽電池の構造や使
用環境などに応じて適宜決定すればよいが、好ましくは
3〜500μm、より好ましくは3〜50μm、さらに好
ましくは10〜40μmである。緩衝接着層が薄すぎる
と緩衝効果が不十分となる。一方、緩衝接着層が厚すぎ
ると、光透過率が低くなり、また、打ち抜き時などにバ
リが発生しやすくなる。ただし、緩衝接着層は樹脂基材
に比べてはるかに光透過性が優れているため、屋外など
の高照度下で使用する際には、10mm程度まで厚くして
も問題ないこともある。
The thickness of the buffer adhesive layer may be appropriately determined according to the structure of the solar cell, the use environment, and the like, but is preferably 3 to 500 μm, more preferably 3 to 50 μm, and further preferably 10 to 40 μm. . If the buffer adhesive layer is too thin, the buffer effect will be insufficient. On the other hand, when the buffer adhesive layer is too thick, the light transmittance is reduced, and burrs are easily generated at the time of punching or the like. However, since the buffer adhesive layer has much better light transmittance than the resin base material, when used under high illuminance such as outdoors, there may be no problem even if the thickness is increased to about 10 mm.

【0073】緩衝接着層を樹脂基材に設ける手段として
は、塗布あるいは押し出しコート等の公知の手段を利用
できる。
As means for providing the buffer adhesive layer on the resin substrate, known means such as coating or extrusion coating can be used.

【0074】なお、緩衝接着層に、エンボス加工を施し
てもよい。封止部材を太陽電池にラミネートする際に、
気泡の抜け道が形成されるようにエンボス加工を施せ
ば、気泡の混入が少なくなる。
The buffer adhesive layer may be embossed. When laminating the sealing member to the solar cell,
If embossing is performed so that a passage for bubbles is formed, mixing of bubbles is reduced.

【0075】次に、樹脂膜を塗布により形成する方法の
一例を説明する。塗布法により形成した樹脂膜は、貼付
により形成した上記樹脂膜に比べ、平坦性、耐候性等の
面で若干劣るものの、機器内部に組み込んで使用した
り、主に屋内用途で使用する場合には問題ない。塗布法
では、上記貼付法で必要であったラミネート工程や、そ
の後の平坦化工程を省略できるため、製造コストを低減
できる。
Next, an example of a method for forming a resin film by coating will be described. The resin film formed by the coating method is slightly inferior in terms of flatness, weather resistance, etc., compared to the resin film formed by sticking, but it is used when incorporated into equipment or used mainly for indoor use. Is no problem. In the coating method, the laminating step and the subsequent flattening step required in the above-mentioned attaching method can be omitted, so that the manufacturing cost can be reduced.

【0076】この場合に用いる樹脂は、透明性に優れ、
経時変化および光劣化による変色が少ないものが好まし
く、特に、熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂とし
ては、例えばフッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリエステ
ル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂を用いることができ
る。樹脂塗膜は、スクリーン印刷法、スピンコート法な
どにより形成すればよい。
The resin used in this case has excellent transparency,
It is preferable that there is little discoloration due to aging and light deterioration, and particularly preferable is a thermosetting resin. As the thermosetting resin, for example, a fluorine resin, polyurethane, polyester, epoxy resin, and phenoxy resin can be used. The resin coating may be formed by a screen printing method, a spin coating method, or the like.

【0077】[0077]

【実施例】図1に示す構造をもつ太陽電池サンプルを、
以下の手順で作製した。まず、SUS430からなる金
属基板2(縦230mm、横360mm、厚さ50μm、3
0〜250℃における熱膨張係数が約10.5×10-6
/℃)を用意し、その一方の面の全面に、ロールコート
法によりシロキサンオリゴマー溶液を塗布した。次い
で、250℃で60分間保持して硬化し、ポリシロキサ
ンからなる厚さ2μmの絶縁層を形成した。このシロキ
サンオリゴマー溶液は、JSR株式会社製のセラミック
コーティング材グラスカ(HPC7003)であり、前
記(A)においてRがメチル基であるシロキサンオリゴ
マーを含み、アルコール系溶媒を含み、固形分濃度が2
0%、粘度が10mPa・sである。
EXAMPLE A solar cell sample having the structure shown in FIG.
It was produced by the following procedure. First, a metal substrate 2 made of SUS430 (height 230 mm, width 360 mm, thickness 50 μm,
The coefficient of thermal expansion at 0 to 250 ° C. is about 10.5 × 10 −6
/ ° C), and a siloxane oligomer solution was applied to the entire surface of one side by a roll coating method. Next, the film was cured by holding at 250 ° C. for 60 minutes to form a 2 μm-thick insulating layer made of polysiloxane. This siloxane oligomer solution is a ceramic coating material Glasca (HPC7003) manufactured by JSR Corporation. The siloxane oligomer solution contains a siloxane oligomer in which R is a methyl group in the above (A), contains an alcohol-based solvent, and has a solid content concentration of 2%.
0%, viscosity is 10 mPa · s.

【0078】この絶縁層は、30〜250℃における熱
膨張係数が5×10-6/℃(金属基板の熱膨張係数の約
0.5倍)であり、分解開始温度が400℃以上、体積
抵抗が1012Ω・cm以上であった。
This insulating layer has a thermal expansion coefficient of 5 × 10 −6 / ° C. at 30 to 250 ° C. (about 0.5 times the thermal expansion coefficient of the metal substrate), a decomposition onset temperature of 400 ° C. or more, and a volume The resistance was 10 12 Ω · cm or more.

【0079】次に、Alからなる厚さ0.3μmの下部
電極4をスパッタ法により形成し、さらに、その上に、
ステンレスからなる厚さ5nmの拡散防止層を形成した。
Next, a lower electrode 4 made of Al and having a thickness of 0.3 μm is formed by a sputtering method.
A diffusion preventing layer of stainless steel having a thickness of 5 nm was formed.

【0080】次いで、拡散防止層上に、以下の手順で光
電変換層5を形成した。まず、n型の微結晶シリコン層
を20nmの厚さにプラズマCVD法で形成した。その
際、原料ガスおよびその流量は、 PH3+H2混合ガス(PH3/H2=0.2%):30sc
cm、 SiH4:4sccm、 H2:750sccm とし、そのほかの条件は、 基板温度:300℃、 動作圧力:1Torr、 投入電力:100W(13.56MHz) とした。続いて、i型のアモルファスシリコン層を60
0nmの厚さにプラズマCVD法で形成した。その際、原
料ガスおよびその流量は、 SiH4:50sccm、 H2:500sccm とし、そのほかの条件は、 基板温度:280℃、 動作圧力:1Torr、 投入電力:100W(13.56MHz) とした。続いて、p型の微結晶シリコン層を20nmの厚
さにプラズマCVD法で形成した。その際、原料ガスお
よびその流量は、 B26+H2混合ガス(B26/H2=0.2%):20
sccm、 SiH4:5sccm、 H2:950sccm とし、そのほかの条件は、 基板温度:320℃、 動作圧力:1Torr、 投入電力:200W(13.56MHz) とした。
Next, a photoelectric conversion layer 5 was formed on the diffusion preventing layer by the following procedure. First, an n-type microcrystalline silicon layer was formed to a thickness of 20 nm by a plasma CVD method. At this time, the raw material gas and its flow rate were: PH 3 + H 2 mixed gas (PH 3 / H 2 = 0.2%): 30 sc
cm, SiH 4 : 4 sccm, H 2 : 750 sccm, and other conditions were as follows: substrate temperature: 300 ° C., operating pressure: 1 Torr, input power: 100 W (13.56 MHz). Subsequently, the i-type amorphous silicon layer is
It was formed to a thickness of 0 nm by a plasma CVD method. At that time, the source gas and its flow rate were SiH 4 : 50 sccm, H 2 : 500 sccm, and other conditions were the substrate temperature: 280 ° C., the operating pressure: 1 Torr, and the input power: 100 W (13.56 MHz). Subsequently, a p-type microcrystalline silicon layer was formed to a thickness of 20 nm by a plasma CVD method. At that time, the raw material gas and its flow rate were B 2 H 6 + H 2 mixed gas (B 2 H 6 / H 2 = 0.2%): 20
sccm, SiH 4 : 5 sccm, H 2 : 950 sccm, and other conditions were: substrate temperature: 320 ° C., operating pressure: 1 Torr, input power: 200 W (13.56 MHz).

【0081】次に、光電変換層5上に、150メッシュ
ポリエステルスクリーンを用いたスクリーン印刷法によ
りウレタン系絶縁樹脂組成物を所定のパターンに印刷
し、次いで、160℃のオーブン中に10分間放置して
熱硬化し、厚さ20μmの層間絶縁層9を形成した。
Next, a urethane-based insulating resin composition was printed on the photoelectric conversion layer 5 in a predetermined pattern by a screen printing method using a 150-mesh polyester screen, and then left in an oven at 160 ° C. for 10 minutes. And heat-cured to form an interlayer insulating layer 9 having a thickness of 20 μm.

【0082】次いで、ITO(酸化インジウム錫)をタ
ーゲットとして、Ar雰囲気中でスパッタ法により厚さ
60nmの透明電極6を形成した。
Next, a transparent electrode 6 having a thickness of 60 nm was formed by sputtering in an Ar atmosphere using ITO (indium tin oxide) as a target.

【0083】次いで、レーザースクライブにより溝を形
成し、その上からウレタン絶縁樹脂組成物をスクリーン
印刷することにより、セパレータ部101を有する厚さ
10μmのセパレータ絶縁層10を形成した。
Next, a groove was formed by laser scribing, and a 10 μm-thick separator insulating layer 10 having a separator portion 101 was formed thereon by screen-printing a urethane insulating resin composition.

【0084】次いで、銀ペーストをスクリーン印刷して
硬化することにより、厚さ6μmの収集・配線電極11
を形成した。最後に、銀ペーストをスクリーン印刷して
プラス側取り出し電極およびマイナス側取り出し電極を
形成し、太陽電池サンプルNo.1を得た。
Next, the silver paste is screen-printed and cured to form a 6 μm thick collecting / wiring electrode 11.
Was formed. Finally, a silver paste was screen-printed to form a plus-side extraction electrode and a minus-side extraction electrode, thereby obtaining a solar cell sample No. 1.

【0085】また、光起電力層(i層)形成時の基板温
度を20℃低くして260℃としたほかはサンプルNo.
1と同様にして、太陽電池サンプルNo.2を得た。
The sample No. was prepared by lowering the substrate temperature during formation of the photovoltaic layer (i-layer) by 20 ° C. to 260 ° C.
In the same manner as in No. 1, a solar cell sample No. 2 was obtained.

【0086】サンプルNo.1では、光起電力層(i層)
形成時の成膜レートが1.0nm/sであったが、基板温度
を低くして光起電力層(i層)を形成したサンプルNo.
2では、0.7nm/sであった。また、それぞれの太陽電
池サンプルについて、ソーラーシュミレーターで100
mW/cm2の光を照射して光電流を測定した結果、サンプル
No.1の光電流は16mA/cm2、基板温度を低くして光起
電力層(i層)を形成したサンプルNo.2の光電流は1
4mA/cm2であり、両サンプル共に、短絡を生じるような
クラックおよびピンホールが存在しないことが確認でき
た。
In sample No. 1, the photovoltaic layer (i-layer)
Although the film formation rate at the time of formation was 1.0 nm / s, Sample No. in which the substrate temperature was lowered to form a photovoltaic layer (i-layer) was used.
In No. 2, it was 0.7 nm / s. In addition, for each solar cell sample, 100
As a result of irradiating mW / cm 2 light and measuring the photocurrent, the sample
The photocurrent of No. 1 was 16 mA / cm 2 , and the photocurrent of Sample No. 2 in which the substrate temperature was lowered to form a photovoltaic layer (i-layer) was 1
It was 4 mA / cm 2 , and it was confirmed that there were no cracks and pinholes that would cause a short circuit in both samples.

【0087】一方、比較のために、絶縁層3を、テトラ
エトキシシランを用いてゾル−ゲル法により形成した厚
さ2μmの酸化ケイ素層としたサンプルNo.3を作製し
た。この絶縁層3の30〜250℃における熱膨張係数
は、0.5×10-6/℃(金属基板の0.05倍)であ
った。このサンプルNo.3では、作製した全数に短絡が
生じ、特性測定が不可能であった。
On the other hand, for comparison, a sample No. 3 was prepared in which the insulating layer 3 was a silicon oxide layer having a thickness of 2 μm formed by a sol-gel method using tetraethoxysilane. The coefficient of thermal expansion of the insulating layer 3 at 30 to 250 ° C. was 0.5 × 10 −6 / ° C. (0.05 times the metal substrate). In this sample No. 3, a short circuit occurred in all of the manufactured samples, so that characteristic measurement was impossible.

【0088】また、上記サンプルNo.3と同様にして基
板上に絶縁層を形成し、室温から250℃まで昇温して
5分間保持し、再び室温に復帰させた後、絶縁層を観察
したところ、絶縁層表面にクラックが発生していること
が確認された。
An insulating layer was formed on the substrate in the same manner as in Sample No. 3, and the temperature was raised from room temperature to 250 ° C., held for 5 minutes, returned to room temperature, and the insulating layer was observed. However, it was confirmed that cracks occurred on the surface of the insulating layer.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明によれば、性能が高く、しかも、
量産性に優れる太陽電池の信頼性を向上させることがで
き、かつ、このような太陽電池を低コストで生産するこ
とができる。
According to the present invention, the performance is high, and
The reliability of a solar cell excellent in mass productivity can be improved, and such a solar cell can be produced at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の太陽電池を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a solar cell of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 基板 3 絶縁層 4 下部電極 5 光電変換層 6 透明電極 9 層間絶縁層 10 セパレータ絶縁層 101 セパレータ部 11 収集・配線電極 12 接続導体 2 Substrate 3 Insulating layer 4 Lower electrode 5 Photoelectric conversion layer 6 Transparent electrode 9 Interlayer insulating layer 10 Separator insulating layer 101 Separator part 11 Collection / wiring electrode 12 Connection conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 師岡 久雄 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 5F051 AA02 AA04 AA05 BA04 BA05 BA14 BA17 CA15 CA36 DA03 DA04 EA01 EA20 GA02 JA02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hisao Moroka 1-13-1, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDC Corporation F-term (reference) 5F051 AA02 AA04 AA05 BA04 BA05 BA14 BA17 CA15 CA36 DA03 DA04 EA01 EA20 GA02 JA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属基板の表面に、下部電極、光電変換
層および透明電極をこの順で有し、前記金属基板と前記
下部電極との間に絶縁層が存在し、この絶縁層が酸化ケ
イ素を主成分とし、前記絶縁層の30〜250℃におけ
る熱膨張係数が、前記金属基板の30〜250℃におけ
る熱膨張係数の0.1〜1.5倍である太陽電池。
A metal substrate has a lower electrode, a photoelectric conversion layer, and a transparent electrode in this order on a surface of the metal substrate, and an insulating layer exists between the metal substrate and the lower electrode. And a thermal expansion coefficient of the insulating layer at 30 to 250 ° C. which is 0.1 to 1.5 times the thermal expansion coefficient of the metal substrate at 30 to 250 ° C.
【請求項2】 前記絶縁層の30〜250℃における熱
膨張係数が1×10 -6〜30×10-6/℃である請求項
1の太陽電池。
2. The heat of the insulating layer at 30 to 250 ° C.
Expansion coefficient is 1 × 10 -6~ 30 × 10-6/ ° C
1 solar cell.
【請求項3】 前記絶縁層がポリシロキサンから構成さ
れている請求項1または2の太陽電池。
3. The solar cell according to claim 1, wherein said insulating layer is made of polysiloxane.
【請求項4】 前記絶縁層が塗布膜である請求項1〜3
のいずれかの太陽電池。
4. The method according to claim 1, wherein the insulating layer is a coating film.
Any of the solar cells.
【請求項5】 前記絶縁層の厚さが0.1nm〜5μm で
ある請求項1〜4のいずれかの太陽電池。
5. The solar cell according to claim 1, wherein said insulating layer has a thickness of 0.1 nm to 5 μm.
【請求項6】 前記金属基板が、Cu、AlおよびNi
の少なくとも1種を含有する金属または合金から構成さ
れるか、ステンレス鋼、Fe−Ni合金およびFe−N
i−Cr合金の1種である請求項1〜5のいずれかの太
陽電池。
6. The method according to claim 6, wherein the metal substrate is made of Cu, Al and Ni.
Or a metal or alloy containing at least one of the following: stainless steel, Fe—Ni alloy and Fe—N
The solar cell according to any one of claims 1 to 5, which is one kind of an i-Cr alloy.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの太陽電池を製
造するに際し、前記絶縁層を塗布法を利用して形成する
太陽電池の製造方法。
7. A method of manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein the insulating layer is formed using a coating method when manufacturing the solar cell according to claim 1.
【請求項8】 前記金属基板の温度を200〜400℃
の範囲に保った状態で、前記光電変換層をプラズマCV
D法により形成する請求項7の太陽電池の製造方法。
8. The temperature of the metal substrate is set to 200 to 400 ° C.
While the photoelectric conversion layer is maintained in the range of plasma CV.
The method for manufacturing a solar cell according to claim 7, wherein the solar cell is formed by a D method.
【請求項9】 前記光電変換層がSiを含有する請求項
8の太陽電池の製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein the photoelectric conversion layer contains Si.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8586190B2 (en) 2003-03-27 2013-11-19 Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. Inorganic—organic hybrid-film-coated stainless-steel foil

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