JP2001026084A - 耐熱性基板 - Google Patents
耐熱性基板Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光電変換効率、絶縁性、軽量性、可撓性に優
れた耐熱性基板を提供する。 【解決手段】 プラスチックフィルムの表面に絶縁性微
粒子を分散させたポリイミド樹脂の被膜を形成させたも
のであり、且つ、該被膜の表面に角度６０〜１２０度の
Ｖ溝構造が有することを特徴とする耐熱性基板。
れた耐熱性基板を提供する。 【解決手段】 プラスチックフィルムの表面に絶縁性微
粒子を分散させたポリイミド樹脂の被膜を形成させたも
のであり、且つ、該被膜の表面に角度６０〜１２０度の
Ｖ溝構造が有することを特徴とする耐熱性基板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐熱性基板、詳しく
は、電子材料分野に好適な耐熱性基板に関する。本発明
に係る耐熱性基板は、太陽電池、光センサー、光スイッ
チなどの光電変換装置用の基板としての用途がある。
は、電子材料分野に好適な耐熱性基板に関する。本発明
に係る耐熱性基板は、太陽電池、光センサー、光スイッ
チなどの光電変換装置用の基板としての用途がある。
【０００２】
【従来の技術】現在、非晶質Ｓｉ太陽電池用の基板とし
ては、一般的にガラス基板やステンレス基板が用いられ
ている。この非晶質Ｓｉ太陽電池の変換効率を向上させ
るため、太陽光の吸収量を増加させる方法として、最近
では絶縁基板の表面に微細な凹凸を形成する方法が提案
されている（特開平７−２５４７２１号）。また、ステ
ンレス板表面に絶縁性微粒子を分散させたポリイミド樹
脂膜を設けた耐熱性基板が提案されている（特開平１０
−３２９２６８号）。
ては、一般的にガラス基板やステンレス基板が用いられ
ている。この非晶質Ｓｉ太陽電池の変換効率を向上させ
るため、太陽光の吸収量を増加させる方法として、最近
では絶縁基板の表面に微細な凹凸を形成する方法が提案
されている（特開平７−２５４７２１号）。また、ステ
ンレス板表面に絶縁性微粒子を分散させたポリイミド樹
脂膜を設けた耐熱性基板が提案されている（特開平１０
−３２９２６８号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽電
池用の基板としてガラス板やステンレスのような金属板
を用いることは、非晶質Ｓｉ太陽電池の特徴である薄膜
及び可撓性を生かすことができない欠点がある。他方、
平滑で薄膜化が可能な絶縁性の耐熱性フィルムを基板と
して太陽電池を形成した場合は軽量性や可撓性は得られ
るものの、太陽光の電気への変換効率が十分に向上しな
いという問題がある。
池用の基板としてガラス板やステンレスのような金属板
を用いることは、非晶質Ｓｉ太陽電池の特徴である薄膜
及び可撓性を生かすことができない欠点がある。他方、
平滑で薄膜化が可能な絶縁性の耐熱性フィルムを基板と
して太陽電池を形成した場合は軽量性や可撓性は得られ
るものの、太陽光の電気への変換効率が十分に向上しな
いという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる状
況にあって、上記従来技術の諸欠点を一挙に解決した耐
熱性基板を提供すべく、鋭意検討の結果本発明を完成し
たものである。即ち、本発明は、プラスチックフィルム
の表面に絶縁性微粒子を分散させたポリイミド樹脂の被
膜を形成させたものであり、且つ、該被膜の表面に角度
６０〜１２０度のＶ溝構造が有することを特徴とする耐
熱性基板に関する。
況にあって、上記従来技術の諸欠点を一挙に解決した耐
熱性基板を提供すべく、鋭意検討の結果本発明を完成し
たものである。即ち、本発明は、プラスチックフィルム
の表面に絶縁性微粒子を分散させたポリイミド樹脂の被
膜を形成させたものであり、且つ、該被膜の表面に角度
６０〜１２０度のＶ溝構造が有することを特徴とする耐
熱性基板に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明におけるプラスチックフィルムとは、厚さが通常
２０〜２００μｍ程度である。フィルムを構成するプラ
スチック材料としては耐熱性が１５０℃以上のものが望
ましく、例えば、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボ
ネート、芳香族ポリアミド等が挙げられるが、好ましく
はポリイミドである。ポリイミドのフィルムは、芳香族
酸無水物と芳香族ジアミンとを混合したポリアミド酸の
樹脂溶液を流延法により製膜しキュアーして製造する一
般的なポリイミドフィルムでよく、例えば、ピロメリッ
ト酸無水物（ＰＭＤＡ）と４，４’オキシジアニリン
（ＯＤＡ）の縮合物である商品名ＫＡＰＴＯＮ、ビフェ
ニルテトラカルボン酸無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’オ
キシジアニリン（ＯＤＡ）の縮合物である商品名ユーピ
レックス−Ｒ、ビフェニルテトラカルボン酸無水物（Ｂ
ＰＤＡ）とパラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）の縮合物
である商品名ユーピレックス−Ｓ等が挙げられる。ポリ
イミドフィルムは、光電変換層を成膜するためにスパッ
ター及びＣＶＤの工程で基板温度が２５０℃程度に上昇
しても耐熱性があるため、太陽電池用基板の基材として
好適である。
本発明におけるプラスチックフィルムとは、厚さが通常
２０〜２００μｍ程度である。フィルムを構成するプラ
スチック材料としては耐熱性が１５０℃以上のものが望
ましく、例えば、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボ
ネート、芳香族ポリアミド等が挙げられるが、好ましく
はポリイミドである。ポリイミドのフィルムは、芳香族
酸無水物と芳香族ジアミンとを混合したポリアミド酸の
樹脂溶液を流延法により製膜しキュアーして製造する一
般的なポリイミドフィルムでよく、例えば、ピロメリッ
ト酸無水物（ＰＭＤＡ）と４，４’オキシジアニリン
（ＯＤＡ）の縮合物である商品名ＫＡＰＴＯＮ、ビフェ
ニルテトラカルボン酸無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’オ
キシジアニリン（ＯＤＡ）の縮合物である商品名ユーピ
レックス−Ｒ、ビフェニルテトラカルボン酸無水物（Ｂ
ＰＤＡ）とパラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）の縮合物
である商品名ユーピレックス−Ｓ等が挙げられる。ポリ
イミドフィルムは、光電変換層を成膜するためにスパッ
ター及びＣＶＤの工程で基板温度が２５０℃程度に上昇
しても耐熱性があるため、太陽電池用基板の基材として
好適である。
【０００６】本発明の耐熱性基板は、上記のプラスチッ
クフィルムの表面に球状微粒子を分散させたポリイミド
樹脂層を積層してなる。このポリイミド樹脂層で用いる
ポリイミド樹脂とは、前記の特開平１０−３２９２６８
号に例示されているようなポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエーテルイミド及び、およびこれらの混合物で
あって、溶媒可溶性のものを言う。ポリイミド系樹脂に
は、第二成分として、例えばポリサルホン、ポリエーテ
ルポリサルホンなどの溶媒可溶性の樹脂を混合したもの
も含まれる。ポリイミド系樹脂の具体例としては、ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）と、
二種の芳香族ジイソシアネート、すなわち、４，４´−
ジフェニルメタンジイソシアネートおよび２，４−トリ
レンジイソシアネートを共重合させたもの、ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と、芳香族ジア
ミンからポリアミド酸を経由して合成される構造のもの
が挙げられる。また、芳香族ジアミンと、芳香族テトラ
カルボン酸及び／ 又はその誘導体を溶質として溶媒中
に溶解しているポリイミド前駆体溶液としてポリイミド
フィルムの表面に塗布し、その後の熱処理により熱可塑
性ポリイミドを形成するものであってもよく、具体的に
は、４，４’−オキシジアニリン及び／又は３，４’−
オキシジアニリンと４，４’−オキシジフタル酸及び／
又はその誘導体との組み合わせ、又は、４，４’−オキ
シジアニリン又は３，４’−オキシジアニリン、及びパ
ラフェニレンジアミンと４，４’− オキシジフタル酸
酸及び／又はその誘導体との組み合わせなどが例示され
る。
クフィルムの表面に球状微粒子を分散させたポリイミド
樹脂層を積層してなる。このポリイミド樹脂層で用いる
ポリイミド樹脂とは、前記の特開平１０−３２９２６８
号に例示されているようなポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエーテルイミド及び、およびこれらの混合物で
あって、溶媒可溶性のものを言う。ポリイミド系樹脂に
は、第二成分として、例えばポリサルホン、ポリエーテ
ルポリサルホンなどの溶媒可溶性の樹脂を混合したもの
も含まれる。ポリイミド系樹脂の具体例としては、ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）と、
二種の芳香族ジイソシアネート、すなわち、４，４´−
ジフェニルメタンジイソシアネートおよび２，４−トリ
レンジイソシアネートを共重合させたもの、ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と、芳香族ジア
ミンからポリアミド酸を経由して合成される構造のもの
が挙げられる。また、芳香族ジアミンと、芳香族テトラ
カルボン酸及び／ 又はその誘導体を溶質として溶媒中
に溶解しているポリイミド前駆体溶液としてポリイミド
フィルムの表面に塗布し、その後の熱処理により熱可塑
性ポリイミドを形成するものであってもよく、具体的に
は、４，４’−オキシジアニリン及び／又は３，４’−
オキシジアニリンと４，４’−オキシジフタル酸及び／
又はその誘導体との組み合わせ、又は、４，４’−オキ
シジアニリン又は３，４’−オキシジアニリン、及びパ
ラフェニレンジアミンと４，４’− オキシジフタル酸
酸及び／又はその誘導体との組み合わせなどが例示され
る。
【０００７】本発明におけるポリイミド系樹脂製の被膜
には、絶縁性微粒子が分散されており、且つ、この被膜
の表面には角度６０〜１２０度のＶ型溝が形成されてい
る。絶縁性微粒子としては、炭酸カルシウム、酸化アル
ミニウム、シリカ、酸化チタンなどが挙げられる。中で
もシリカが好適である。絶縁性微粒子のポリイミド系樹
脂への配合量は、その種類、平均粒径、被膜の厚さ、耐
熱性基板の用途により変るがポリイミド系樹脂に対し
て、好ましくは１００〜５００重量％である。配合量が
１００重量％未満であると被膜の表面に微細な凹凸を形
成するのが難しく、配合量が５００重量％を越えると被
膜がもろくなり、いずれも好ましくない。絶縁性微粒子
としては、その平均粒径が好ましくは０．０５〜５．０
μｍ、特に好ましくは０．１〜１．０μｍである。被膜
に配合される絶縁性微粒子の平均粒径が０．０５μｍ未
満では、被膜の表面に微細な凹凸を形成するのが困難と
なる。また、５μｍを越えると凹凸が大きくなりすぎ
て、入射する太陽光線を乱反射させ絶縁基板の表面に封
じ込める効率が低下する。更に、絶縁性微粒子は均一な
分布を有するものが望ましく、形状が球状であり、かつ
粒度分布の標準偏差が１．２以下であるものが特に好ま
しい。それは、被膜表面に微細な凹凸を均一に形成する
ために重要であり、標準偏差値が１．２を越えると絶縁
微粒子の分散が不均一になり、光を封じ込めるという機
能が低下する。
には、絶縁性微粒子が分散されており、且つ、この被膜
の表面には角度６０〜１２０度のＶ型溝が形成されてい
る。絶縁性微粒子としては、炭酸カルシウム、酸化アル
ミニウム、シリカ、酸化チタンなどが挙げられる。中で
もシリカが好適である。絶縁性微粒子のポリイミド系樹
脂への配合量は、その種類、平均粒径、被膜の厚さ、耐
熱性基板の用途により変るがポリイミド系樹脂に対し
て、好ましくは１００〜５００重量％である。配合量が
１００重量％未満であると被膜の表面に微細な凹凸を形
成するのが難しく、配合量が５００重量％を越えると被
膜がもろくなり、いずれも好ましくない。絶縁性微粒子
としては、その平均粒径が好ましくは０．０５〜５．０
μｍ、特に好ましくは０．１〜１．０μｍである。被膜
に配合される絶縁性微粒子の平均粒径が０．０５μｍ未
満では、被膜の表面に微細な凹凸を形成するのが困難と
なる。また、５μｍを越えると凹凸が大きくなりすぎ
て、入射する太陽光線を乱反射させ絶縁基板の表面に封
じ込める効率が低下する。更に、絶縁性微粒子は均一な
分布を有するものが望ましく、形状が球状であり、かつ
粒度分布の標準偏差が１．２以下であるものが特に好ま
しい。それは、被膜表面に微細な凹凸を均一に形成する
ために重要であり、標準偏差値が１．２を越えると絶縁
微粒子の分散が不均一になり、光を封じ込めるという機
能が低下する。
【０００８】プラスチックフィルムの表面にポリイミド
樹脂の被膜を形成するする方法としては、通常、ポリイ
ミド成分を溶媒に溶解し、且つ微粒子成分を分散させた
溶液をポリイミドフィルムの表面に塗布する方法が採用
される。使用可能な溶媒としては、Ｎ−メチルピロリド
ン、Ｎ，Ｎ´−ジメチルホルムアミド、ｏ−メチルフェ
ノール、ｍ−メチルフェノール、ｐ−メチルフェノー
ル、ｏ−クロロフェノール、ｐ−クロロフェノール、
２，４−ジクロロフェノール、ジエチレングリコールジ
メチルエーテルなどが挙げられる。中でも、Ｎ−メチル
ピロリドン、Ｎ，Ｎ´−ジメチルホルムアミドが好適で
ある。
樹脂の被膜を形成するする方法としては、通常、ポリイ
ミド成分を溶媒に溶解し、且つ微粒子成分を分散させた
溶液をポリイミドフィルムの表面に塗布する方法が採用
される。使用可能な溶媒としては、Ｎ−メチルピロリド
ン、Ｎ，Ｎ´−ジメチルホルムアミド、ｏ−メチルフェ
ノール、ｍ−メチルフェノール、ｐ−メチルフェノー
ル、ｏ−クロロフェノール、ｐ−クロロフェノール、
２，４−ジクロロフェノール、ジエチレングリコールジ
メチルエーテルなどが挙げられる。中でも、Ｎ−メチル
ピロリドン、Ｎ，Ｎ´−ジメチルホルムアミドが好適で
ある。
【０００９】塗布液の調製方法としては、絶縁性微粒子
をポリイミド樹脂の希薄溶液中に分散させた状態の溶液
を調整する。分散性を向上させるためには、溶液中に分
散剤を添加してもよい。塗布の方法としては、ダイコー
ト法、ロールコート法、フローコート法、、ドクターブ
レードコート法等が挙げられる。中でも、ダイコート
法、ロールコート法が好適に用いられフィルムを移動さ
せながら連続的に塗布する。塗布量は、塗布用の樹脂溶
液中の樹脂の濃度、樹脂溶液の粘度などを調節して、塗
布乾燥後の被膜が所定厚さとなるように調節する。塗布
乾燥後の被膜の厚さは、通常１０〜５０μｍの範囲とす
るのが好ましい。被膜の厚さが１０μｍ未満であると、
Ｖ型溝を形成するのが困難であり、また、被膜の厚さが
５０μｍを超えると、薄膜に残留溶媒が残りやすくなる
ので、いずれも好ましくない。
をポリイミド樹脂の希薄溶液中に分散させた状態の溶液
を調整する。分散性を向上させるためには、溶液中に分
散剤を添加してもよい。塗布の方法としては、ダイコー
ト法、ロールコート法、フローコート法、、ドクターブ
レードコート法等が挙げられる。中でも、ダイコート
法、ロールコート法が好適に用いられフィルムを移動さ
せながら連続的に塗布する。塗布量は、塗布用の樹脂溶
液中の樹脂の濃度、樹脂溶液の粘度などを調節して、塗
布乾燥後の被膜が所定厚さとなるように調節する。塗布
乾燥後の被膜の厚さは、通常１０〜５０μｍの範囲とす
るのが好ましい。被膜の厚さが１０μｍ未満であると、
Ｖ型溝を形成するのが困難であり、また、被膜の厚さが
５０μｍを超えると、薄膜に残留溶媒が残りやすくなる
ので、いずれも好ましくない。
【００１０】塗布が完了したら、直ちに塗布薄膜を加熱
乾燥して被膜とする。この薄膜が加熱溶融状態にある間
に、薄膜表面にＶ型溝を形成する。Ｖ型溝の形成法とし
ては、スタンパーによるプレス法、および、ロールによ
る転写法が挙げられる。加熱溶融状態を作り出すには、
(1)樹脂のＴｇ以下の低温で加熱する方法、(2)樹脂のＴ
ｇ以上の高温で加熱する方法があり、設備の配置状況に
より適宜選ぶことができる。
乾燥して被膜とする。この薄膜が加熱溶融状態にある間
に、薄膜表面にＶ型溝を形成する。Ｖ型溝の形成法とし
ては、スタンパーによるプレス法、および、ロールによ
る転写法が挙げられる。加熱溶融状態を作り出すには、
(1)樹脂のＴｇ以下の低温で加熱する方法、(2)樹脂のＴ
ｇ以上の高温で加熱する方法があり、設備の配置状況に
より適宜選ぶことができる。
【００１１】上記(1)の低温加熱方法では、乾燥温度を
５０〜１２０℃の範囲で選ぶのが好ましい。中でも好ま
しいのは、６０〜１００℃の範囲である。乾燥時間は、
薄膜の厚さにもよるが、２〜３０分の範囲で選ぶのが好
ましい。この際の薄膜への残留溶媒量を、２〜３０重量
％となる様に調節する。残留溶媒量が２重量％未満であ
ると、樹脂薄膜の流動性が不充分でＶ型溝を転写する際
に、転写率が低くなり好ましくなく、３０重量％を超え
ると、Ｖ型溝を転写する際に、薄膜が好適に形成されず
金属板より剥離するので好ましくない。残留溶媒量の特
に好ましい範囲は、５〜１５重量％である。なお、ここ
で転写率（％）とは、次の式、すなわち、転写率（％）
＝｛（樹脂薄膜のＶ溝の深さ）／（スタンパーおよび転
写ロールのＶ溝深さ）｝×１００、によって算出される
値であり、数値が大きいほど好ましい。
５０〜１２０℃の範囲で選ぶのが好ましい。中でも好ま
しいのは、６０〜１００℃の範囲である。乾燥時間は、
薄膜の厚さにもよるが、２〜３０分の範囲で選ぶのが好
ましい。この際の薄膜への残留溶媒量を、２〜３０重量
％となる様に調節する。残留溶媒量が２重量％未満であ
ると、樹脂薄膜の流動性が不充分でＶ型溝を転写する際
に、転写率が低くなり好ましくなく、３０重量％を超え
ると、Ｖ型溝を転写する際に、薄膜が好適に形成されず
金属板より剥離するので好ましくない。残留溶媒量の特
に好ましい範囲は、５〜１５重量％である。なお、ここ
で転写率（％）とは、次の式、すなわち、転写率（％）
＝｛（樹脂薄膜のＶ溝の深さ）／（スタンパーおよび転
写ロールのＶ溝深さ）｝×１００、によって算出される
値であり、数値が大きいほど好ましい。
【００１２】上記(2)の高温加熱法では、乾燥後に金属
板の樹脂薄膜をＴｇまで徐々に昇温した後、Ｔｇ以上で
ゲル化温度以下の温度範囲で加熱して被膜とする。加熱
温度がＴｇ未満では、樹脂薄膜の流動性が不充分で、引
き続いて行うＶ型溝形成工程での転写率が低く、ゲル化
温度を超える温度では、樹脂薄膜の硬化が始まり流動性
が悪くなり、Ｖ型溝形成ができなくなり、いずれも好ま
しくない。また、上記(1)の低温加熱方法では、加熱乾
燥した後の樹脂薄膜を再加熱し、樹脂薄膜を硬化させ被
膜とするために、引き続き３００〜３２０℃で５〜３０
分加熱する操作を行うのが好ましい。上記(2)の高温加
熱方法では、樹脂薄膜の温度を溶融状態に加熱した温度
でＶ型溝を形成する。Ｖ型溝形成後は、再度の加熱は必
要がない。
板の樹脂薄膜をＴｇまで徐々に昇温した後、Ｔｇ以上で
ゲル化温度以下の温度範囲で加熱して被膜とする。加熱
温度がＴｇ未満では、樹脂薄膜の流動性が不充分で、引
き続いて行うＶ型溝形成工程での転写率が低く、ゲル化
温度を超える温度では、樹脂薄膜の硬化が始まり流動性
が悪くなり、Ｖ型溝形成ができなくなり、いずれも好ま
しくない。また、上記(1)の低温加熱方法では、加熱乾
燥した後の樹脂薄膜を再加熱し、樹脂薄膜を硬化させ被
膜とするために、引き続き３００〜３２０℃で５〜３０
分加熱する操作を行うのが好ましい。上記(2)の高温加
熱方法では、樹脂薄膜の温度を溶融状態に加熱した温度
でＶ型溝を形成する。Ｖ型溝形成後は、再度の加熱は必
要がない。
【００１３】被膜の表面に形成されるＶ型溝は、絶縁基
板の表面積を増大させ、かつ、入射する太陽光線を乱反
射させ封じ込める機能を果たす。被膜の表面に形成され
るＶ型溝の深さは、樹脂薄膜の厚さにより変わるが、好
ましくは５〜２０μｍである。厚さが５μｍ未満の深さ
のＶ型溝は形成するのが困難であり、また、２０μｍを
超えるとＶ型溝形成に必要なプレスおよび転写圧力が高
くなるため、実用的ではない。また、Ｖ型溝の角度は６
０〜１２０度の範囲で選ぶ。６０度未満では、例えば薄
膜太陽電池を形成する際に、耐熱性基板の表面に均一な
膜厚の被膜を形成することができず、また１２０度を越
えるとと、絶縁基板の表面積を増大し、これによって入
射する太陽光を乱反射させ、絶縁基板の表面に封じ込め
ることができなくなるのでいずれも好ましくない。
板の表面積を増大させ、かつ、入射する太陽光線を乱反
射させ封じ込める機能を果たす。被膜の表面に形成され
るＶ型溝の深さは、樹脂薄膜の厚さにより変わるが、好
ましくは５〜２０μｍである。厚さが５μｍ未満の深さ
のＶ型溝は形成するのが困難であり、また、２０μｍを
超えるとＶ型溝形成に必要なプレスおよび転写圧力が高
くなるため、実用的ではない。また、Ｖ型溝の角度は６
０〜１２０度の範囲で選ぶ。６０度未満では、例えば薄
膜太陽電池を形成する際に、耐熱性基板の表面に均一な
膜厚の被膜を形成することができず、また１２０度を越
えるとと、絶縁基板の表面積を増大し、これによって入
射する太陽光を乱反射させ、絶縁基板の表面に封じ込め
ることができなくなるのでいずれも好ましくない。
【００１４】以上のようにして、本発明の耐熱性基板は
製造される。本発明の耐熱性基板は、例えば、本基板上
に光電変換用積層構造が形成して薄膜太陽電池として使
用することができる。この太陽電池は、基板表面に形成
された微少な凹凸から入射した太陽光の光路長を増加さ
せ、吸収量を増大する事により光電変換効率を向上でき
る。また、光電変換用積層構造として、Ａｇ，Ａｌのよ
うな金属電極 ａ−Ｓｉ（ｐ層，ｉ層，ｎ層）ＩＴＯ，
ＳｎＯ2のような透明電極の順にスパッター、ＣＶＤで
成膜するが、この際、本発明の太陽電池用基板における
表面の微少な凹凸の形成が、基板と金属電極の密着性を
向上させる効果ももたらす。
製造される。本発明の耐熱性基板は、例えば、本基板上
に光電変換用積層構造が形成して薄膜太陽電池として使
用することができる。この太陽電池は、基板表面に形成
された微少な凹凸から入射した太陽光の光路長を増加さ
せ、吸収量を増大する事により光電変換効率を向上でき
る。また、光電変換用積層構造として、Ａｇ，Ａｌのよ
うな金属電極 ａ−Ｓｉ（ｐ層，ｉ層，ｎ層）ＩＴＯ，
ＳｎＯ2のような透明電極の順にスパッター、ＣＶＤで
成膜するが、この際、本発明の太陽電池用基板における
表面の微少な凹凸の形成が、基板と金属電極の密着性を
向上させる効果ももたらす。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例に基いて詳細に説明す
るが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の記載例に
限定されるものではない。 実施例１ ３，４’−オキシジアニリン５．５重量部を、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド１５．０重量部に溶解した。これ
に４，４’−オキシジフタル酸９．５０重量部（１当
量）を加えた。１時間撹拌を続けたところ、均一な淡茶
色透明な溶液が得られた（固形分濃度５０重量 ％）。
この溶液の粘度を測定したところ、２．６ポイズであっ
た。以上のように製造したポリイミド樹脂溶液に、平均
粒径０．３μｍ、粒度分布の標準偏差値１．１である球
状シリカを固形分に対し３００重量％になるように均一
に混合し、この溶液を孔径５μｍのフィルターで濾過し
て、被膜形成用の溶液とした。他方、巾が３００ｍｍ、
厚さが０．０５ｍｍのポリイミドフィルム（商品名ＫＡ
ＰＴＯＮ）を基材とし、この基材の片面に上記の被膜形
成用のポリイミド樹脂溶液を、室温下ダイコーターによ
って湿潤状態の膜厚を２００μｍとして塗布し、直ちに
乾燥炉に入れて８０℃から１５分で３２０℃に昇温して
乾燥させ、Ｖ溝付き転写ロールで圧力３０Ｋｇ／Ｃｍ、
温度２５０℃で挟圧して、樹脂薄膜にＶ溝を転写させ
た。なお。転写ロールのＶ溝の形状は、ピッチ２０μ
ｍ、深さ２０μｍの溝を刻設したものである。得られた
基板のポリイミド薄膜は、厚さが３０μｍ、溝のピッチ
が２０μｍ、深さが１６μｍのＶ字状を呈していた。
るが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の記載例に
限定されるものではない。 実施例１ ３，４’−オキシジアニリン５．５重量部を、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド１５．０重量部に溶解した。これ
に４，４’−オキシジフタル酸９．５０重量部（１当
量）を加えた。１時間撹拌を続けたところ、均一な淡茶
色透明な溶液が得られた（固形分濃度５０重量 ％）。
この溶液の粘度を測定したところ、２．６ポイズであっ
た。以上のように製造したポリイミド樹脂溶液に、平均
粒径０．３μｍ、粒度分布の標準偏差値１．１である球
状シリカを固形分に対し３００重量％になるように均一
に混合し、この溶液を孔径５μｍのフィルターで濾過し
て、被膜形成用の溶液とした。他方、巾が３００ｍｍ、
厚さが０．０５ｍｍのポリイミドフィルム（商品名ＫＡ
ＰＴＯＮ）を基材とし、この基材の片面に上記の被膜形
成用のポリイミド樹脂溶液を、室温下ダイコーターによ
って湿潤状態の膜厚を２００μｍとして塗布し、直ちに
乾燥炉に入れて８０℃から１５分で３２０℃に昇温して
乾燥させ、Ｖ溝付き転写ロールで圧力３０Ｋｇ／Ｃｍ、
温度２５０℃で挟圧して、樹脂薄膜にＶ溝を転写させ
た。なお。転写ロールのＶ溝の形状は、ピッチ２０μ
ｍ、深さ２０μｍの溝を刻設したものである。得られた
基板のポリイミド薄膜は、厚さが３０μｍ、溝のピッチ
が２０μｍ、深さが１６μｍのＶ字状を呈していた。
【００１６】実施例２ 実施例１に記載の例において、平均粒径０．５μｍ、粒
度分布の標準偏差値１．１である球状シリカを３００重
量％配合し、転写ロールのＶ溝形状がピッチ１５μｍ、
深さ１５μｍを使用した以外は、同例におけると同様の
手順で被膜を形成した耐熱性基板を得た。得られた基板
のポリイミド薄膜は、厚さが３０μｍ、溝のピッチが１
５μｍ、深さが１２μｍのＶ字状を呈していた。
度分布の標準偏差値１．１である球状シリカを３００重
量％配合し、転写ロールのＶ溝形状がピッチ１５μｍ、
深さ１５μｍを使用した以外は、同例におけると同様の
手順で被膜を形成した耐熱性基板を得た。得られた基板
のポリイミド薄膜は、厚さが３０μｍ、溝のピッチが１
５μｍ、深さが１２μｍのＶ字状を呈していた。
【００１７】比較例１ 実施例１において、被膜形成用の溶液に球状シリカを配
合せず、かつ転写ロールで挟圧する工程を行わなかった
他は、同例におけると同様の手順で被膜を形成した耐熱
性基板を得た。得られたポリイミド薄膜の厚さは２５μ
ｍであった。
合せず、かつ転写ロールで挟圧する工程を行わなかった
他は、同例におけると同様の手順で被膜を形成した耐熱
性基板を得た。得られたポリイミド薄膜の厚さは２５μ
ｍであった。
【００１８】比較例２ 実施例１において、被膜表面を転写ロールで挟圧する工
程を行わなかった他は、同例におけると同様の手順で被
膜を形成した耐熱性基板を得た。得られたポリイミド薄
膜の厚さは２５μｍであった。
程を行わなかった他は、同例におけると同様の手順で被
膜を形成した耐熱性基板を得た。得られたポリイミド薄
膜の厚さは２５μｍであった。
【００１９】応用例 実施例１、２及び比較例１、２に記載の方法で得られた
耐熱性基板の被膜の表面に、まず、スパッター法で厚さ
２０００オングストロームのＡｇ電極層を下部電極とし
て形成した。さらに このＡｇ電極層の上にｐｉｎ接合
をもつ厚さ５０００オングストロームのアモルファスシ
リコン膜（光電変換層）をＣＶＤ法によって形成した。
最後に透明電極として１０００オングストロームのＩＴ
Ｏ膜をスパッター法で形成して太陽電池を得た。得られ
た太陽電池の光電変換効率を測定した結果、実施例１、
２の耐熱性基板を使用したものは、比較例１の基板を使
用したものに比較して４５〜６０％、比較例２の基板を
使用したものに比較して１０〜２０％高い値を示した。
耐熱性基板の被膜の表面に、まず、スパッター法で厚さ
２０００オングストロームのＡｇ電極層を下部電極とし
て形成した。さらに このＡｇ電極層の上にｐｉｎ接合
をもつ厚さ５０００オングストロームのアモルファスシ
リコン膜（光電変換層）をＣＶＤ法によって形成した。
最後に透明電極として１０００オングストロームのＩＴ
Ｏ膜をスパッター法で形成して太陽電池を得た。得られ
た太陽電池の光電変換効率を測定した結果、実施例１、
２の耐熱性基板を使用したものは、比較例１の基板を使
用したものに比較して４５〜６０％、比較例２の基板を
使用したものに比較して１０〜２０％高い値を示した。
【００２０】
【発明の効果】本発明の太陽電池用基板は、軽量で可撓
性に優れているほか、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性な
どの面でも良好であるうえ、安価なコストにて製造が可
能である。また、本発明の太陽電池用基板においては、
プラスチックフィルムに積層した絶縁性微粒子を分散さ
せたポリイミド系樹脂層の表面に微細な凹凸及びＶ溝が
が形成され、入射した光線を好ましく乱反射させて絶縁
基板の表面に封じ込めることができるので、太陽電池基
板として高い光電変換効率が達成される。
性に優れているほか、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性な
どの面でも良好であるうえ、安価なコストにて製造が可
能である。また、本発明の太陽電池用基板においては、
プラスチックフィルムに積層した絶縁性微粒子を分散さ
せたポリイミド系樹脂層の表面に微細な凹凸及びＶ溝が
が形成され、入射した光線を好ましく乱反射させて絶縁
基板の表面に封じ込めることができるので、太陽電池基
板として高い光電変換効率が達成される。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA20H AK01A AK49B BA02 BA25B CA23B DC12B DE01B DE04B EH462 EJ402 EJ862 GB41 JG04B JJ03 JK17 JN06 YY00B 5F051 AA05 BA15 GA05 GA06 GA11
Claims (5)
- 【請求項１】 プラスチックフィルムの表面に絶縁性微
粒子を分散させたポリイミド樹脂の被膜を形成させたも
のであり、且つ、該被膜の表面に角度６０〜１２０度の
Ｖ溝構造が有することを特徴とする耐熱性基板。 - 【請求項２】 ポリイミド樹脂の被膜の厚さが１０〜５
０μｍであり、Ｖ型溝の深さが５〜２０μｍである請求
項１の耐熱性基板。 - 【請求項３】 ポリイミド樹脂の被膜に、平均粒径が
０．０５〜５の絶縁性微粉子を１００〜５００重量％分
散させた請求項１又は２の耐熱性基板。 - 【請求項４】 絶縁性微粒子が、球状で、かつ、粒度分
布の標準偏差が１．２以下である請求項１〜３のいずれ
かの耐熱性基板。 - 【請求項５】 プラスチックフィルムがポリイミドフィ
ルムである請求項１〜４のいずれかの耐熱性基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199882A JP2001026084A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 耐熱性基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199882A JP2001026084A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 耐熱性基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001026084A true JP2001026084A (ja) | 2001-01-30 |
Family
ID=16415188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11199882A Pending JP2001026084A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 耐熱性基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001026084A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109110A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | E I Du Pont De Nemours & Co | 光起電力構成物またはその前駆体、およびこれに関する方法 |
-
1999
- 1999-07-14 JP JP11199882A patent/JP2001026084A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109110A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | E I Du Pont De Nemours & Co | 光起電力構成物またはその前駆体、およびこれに関する方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060126 |
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