JP2001053305A

JP2001053305A - 非単結晶シリコン系薄膜光電変換装置

Info

Publication number: JP2001053305A
Application number: JP11228524A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Suzuki; 孝之鈴木
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】裏面金属電極層に銀を用い且つ高い信頼性を有
する薄膜光電変換装置を提供すること。【解決手段】薄膜光電変換装置１は、透明基板２と、こ
の透明基板２上に形成された透明前面電極層３と、この
透明電極層３上に形成された非単結晶シリコン系光電変
換ユニット４と、この非単結晶シリコン系光電変換ユニ
ット４上に形成された銀系裏面電極層５と、銀系裏面電
極層５上に形成された裏面電極保護層６とを具備する。
裏面電極保護層６は、大気雰囲気下及び水の存在下で実
質的に安定な貴金属、大気雰囲気下で不動態を形成する
卑金属、及び大気雰囲気下及び水の存在下で実質的に安
定な酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の材
料を含有し、銀系裏面電極層５の上面及び側面を覆うよ
うに設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非単結晶シリコン
系薄膜光電変換装置に係り、特には、非単結晶シリコン
系薄膜光電変換ユニットを有する薄膜光電変換装置に関
する。なお、本明細書において、用語「非単結晶」は、
「多結晶」と「微結晶」と「非晶質」とを包含する。ま
た、用語「多結晶」及び「微結晶」は、いずれも部分的
に非晶質を含むものを意味することとする。

【０００２】

【従来の技術】現在、太陽電池に代表される光電変換装
置として、非結晶シリコン系材料を用いた薄膜光電変換
装置が実用化されている。この薄膜光電変換装置は、一
般に、透明基板側から、透明前面電極層と、ｐ型層、光
電変換層およびｎ型層からなる非単結晶シリコン系光電
変換ユニットと、裏面電極層とを備えた構造を有する。
実用的には、かかる構造の光電変換装置（単位セル）
は、大型の透明基板上に複数個が直列または並列に接続
されて光電変換モデュールとして使用される。

【０００３】このような光電変換モデュールは、主とし
て、当該モデュールが屋外で使用されたときの裏面電極
層の劣化を防止するためと、降雨や結露等により単位セ
ル間の結線に付着した水滴に起因する一時的な発電性能
の低下を防止するために、通常、その裏面側（すなわ
ち、裏面電極側）が封止樹脂層を介して有機保護フィル
ムで覆わている。

【０００４】ところで、上記構成の光電変換装置におい
ては、光電変換層に入射した光をより有効に利用するた
めに、裏面電極層は、光反射率の高い金属材料により形
成される。光電変換層により吸収されずにこれを透過し
た光はこの高反射率裏面電極層により反射されて光電変
換層に再入射し、再び光電変換層により吸収・光電変換
されるので、装置の光電変換効率が向上する。そのよう
な裏面電極層として、主として光反射率と導電性との観
点から、現在、銀系材料がもっぱら使用されている。

【０００５】しかしながら、銀は、空気に曝されると、
空気中の主に硫黄含有気体成分（例えば、ＳＯ_x）と反
応し、表面に銀硫化物を生成して変質・劣化しやすい。
この劣化反応は、経時的に進行し、銀系裏面電極層の内
部にまで至ることもある。従って、光電変換装置をモデ
ュールとして屋外において長期にわたって使用する場合
には、たとえ保護フィルムで保護されていても、上記変
質・劣化が進行し、導電性の低下や保護フィルムとの接
着不良に基づく保護フィルムの剥離を引き起こし得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、上記
銀系裏面電極の大気成分による劣化は、光電変換モデュ
ールを屋外において使用する際ばかりでなく、光電変換
装置・モデュール自体の製造過程中にも相当程度に生じ
ることがわかった。すなわち、銀系裏面電極を成膜後、
封止樹脂／保護フィルムで覆うまでの間に、銀系裏面電
極を空気に短時間でも暴露すると、その表面において大
気空気中の硫黄含有成分との反応が直ちに進行するので
ある。いうまでもなく、この銀系裏面電極層の劣化反応
は、空気との接触時間が長いほど高程度に進行し、銀系
裏面電極層の深部にまで至り得る。

【０００７】そして、このような銀系裏面電極層の劣化
は、もっぱらその上面から進行すると思われていたが、
実際には側端面からも相当程度に進行することが見いだ
された。上記構成の光電変換装置においては、光電変換
ユニットの透明基板とは反対側に銀系裏面電極を有する
ので、封止樹脂／保護フィルムによる保護前における銀
系裏面電極の空気と接触機会が多く、かかる劣化をより
受けやすくなる。

【０００８】このように銀系裏面電極層が封止樹脂／保
護フィルムによる保護前に劣化すると、電極層としての
導電性の低下や光反射率の低下という本質的な機能低下
をもたらすばかりでなく、後に設ける封止樹脂との接着
性の低下をも招く。この保護フィルムによる保護前の銀
系裏面電極層の劣化、特に接着性の低下は、光電変換装
置をモデュールとして屋外に設置したときの前述の劣化
とあいまって、光電変換装置そのものの発電性能をより
一層低下させ、光電変換効率の恒久的な低下をも招き得
る。

【０００９】従って、本発明は、非単結晶シリコン系光
電変換ユニットの透明基板とは反対側に銀系裏面電極層
を有する光電変換装置において、特にその製造過程にお
ける銀系裏面電極層の上面からの劣化のみならず側面か
らの劣化をも確実に防止し、銀系裏面電極層の封止樹脂
／有機保護フィルムによる保護をより一層確実なものと
し、もって信頼性に優れた光電変換装置装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、上記構成の光電変換装置における銀系
裏面電極層を劣化から保護し得る材料として、封止樹脂
との接着性をも考慮して、まずチタンに着目した。事
実、銀系裏面電極層を上面のみならず側面においてもチ
タン保護層で覆うことにより、空気に長時間暴露しても
銀系裏面電極層はほとんど劣化せず、しかもチタン保護
層は封止樹脂との接着性も良好で大気に長時間暴露して
も接着力の低下が認められなかった。この知見に基づい
てさらに検討した結果、チタン以外の材料であっても、
裏面電極保護層を大気雰囲気下及び水の存在下で実質的
に安定な貴金属、大気雰囲気下で不動態を形成する卑金
属、及び大気雰囲気下及び水の存在下で実質的に安定な
酸化物の少なくとも１種を含む材料で形成すれば、銀系
裏面電極層を劣化から防止し得ること、およびかかる材
料は封止樹脂との接着性が経時的に低下しないことを見
いだした。

【００１１】すなわち、本発明は、透明基板上に形成さ
れた透明前面電極層と、この透明電極層の裏面側に形成
された非単結晶シリコン系薄膜光電変換ユニットと、こ
の光電変換ユニットの裏面側に形成された銀系裏面電極
層と、この銀系裏面金属電極層上に形成された裏面電極
保護層とを具備し、前記裏面電極保護層は、大気雰囲気
下及び水の存在下で実質的に安定な貴金属、大気雰囲気
下で不動態を形成する卑金属、及び大気雰囲気下及び水
の存在下で実質的に安定な酸化物からなる群より選ばれ
る少なくとも１種の材料を含み、かつ前記銀系裏面電極
層の上面及び側面を覆うように設けられたことを特徴と
する非単結晶シリコン系薄膜光電変換装置を提供する。

【００１２】本発明において、銀系裏面電極層が、光電
変換ユニットの周辺領域を露出するように形成され、前
記裏面電極保護層が、該露出周辺領域をも覆うように形
成されていることが好ましい。

【００１３】本発明において、銀系裏面電極層は、通
常、実質的に銀からなる。

【００１４】また、裏面電極保護層は、金、白金、アル
ミニウム、チタン、酸化シリコン、酸化アルミニウム、
及び酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の
材料を含むことが好ましく、特に、チタンから実質的に
なることが好ましい。

【００１５】本発明の光電変換装置は、裏面電極保護層
上に設けられた封止樹脂層と、この封止樹脂層上に設け
られた有機保護フィルムとをさらに具備することができ
る。

【００１６】また、本発明の光電変換装置において、光
電変換ユニットは、非晶質水素化シリコンもしくはシリ
コン合金からなる光電変換層、または多結晶シリコンか
らなる光電変換層を有し得る。

【００１７】本発明の薄膜光電変換装置において、裏面
電極保護層は、銀系裏面電極層の上面だけでなく側面に
も設けられ、いわゆるキャップ構造を構成する。従っ
て、銀系裏面金属層の劣化は、上面のみならず側面にお
いても防止される。また、本発明の裏面電極保護層は、
大気雰囲気下および水分の存在下で安定であり、封止樹
脂との接着性、すなわち封止樹脂による封止性に優れ
る。従って、本発明によれば、光電変換装置・モデュー
ルの製造過程における銀系裏面電極の劣化が確実に防止
できるとともに、屋外に長期にわたって設置された場合
にも銀系裏面電極の劣化が充分に抑制できる。そして、
上記の通り、本発明の裏面電極保護層は、光電変換装置
・モデュールの製造過程における銀系裏面電極の劣化を
防止し得るので、裏面電極保護層を設けた後すぐに封止
樹脂／有機保護フィルムによる保護を行うことなく、裏
面電極保護層を形成後、そのモデュールを別途空気中で
も保管することができ、製造上の制約も少なくなる。

【００１８】なお、本明細書において、光入射側を前面
といい、その反対側を裏面という。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながらより詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施形態に係る薄膜光
電変換装置を概略的に示す断面図である。なお、図１に
は、透明基板２から順に、透明前面電極層３、非単結晶
シリコン系光電変換ユニット４、銀系裏面電極層５およ
び裏面電極保護層６を備えた薄膜光電変換装置１が１つ
のみ示されているが、実用的には、透明前面電極層３や
非単結晶シリコン系光電変換ユニット４等は大面積の薄
膜として透明基板１上に形成された後にレーザ加工等を
利用して複数の薄膜に分割され、複数の薄膜光電変換装
置１が同時に形成される。これら複数の光電変換装置
は、電気的に直列接続或いは並列接続されて、薄膜光電
変換モデュールとされている。

【００２１】本発明に係る薄膜光電変換装置１は、透明
基板２側から入射する光を非単結晶シリコン系光電変換
ユニット４により光電変換するものである。

【００２２】図１に示す光電変換装置１において、透明
基板２は、ガラス板や透明樹脂フィルム等により構成す
ることができる。

【００２３】透明基板１上に形成される透明前面電極層
３は、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ₂膜、或いはＺｎＯ膜のような
透明導電性酸化物層等で構成することができる。透明前
面電極層３は単層構造でも多層構造であってもよい。透
明前面電極層３は、蒸着法、ＣＶＤ法、或いはスパッタ
リング法等それ自体既知の気相堆積法を用いて形成する
ことができる。

【００２４】透明前面電極層３の表面は、微細な凹凸を
含む表面テクスチャ構造を有することが好ましい。透明
前面電極層３の表面にこのようなテクスチャ構造を形成
することにより、非単結晶シリコン系光電変換ユニット
４に入射した光が光電変換に寄与することなく薄膜光電
変換装置１の外部へと出射されるのを抑制することがで
きる。

【００２５】透明前面電極層３の上に形成される非単結
晶シリコン系光電変換ユニット４は、通常、図１に示す
ように、透明前面電極層３上に形成されたｐ型非単結晶
シリコン系半導体層４１、非単結晶シリコン系薄膜光電
変換層４２、及びｎ型非単結晶シリコン系半導体層４３
を順次積層した構造を有する。これらｐ型半導体層４
１、光電変換層４２およびｎ型半導体層４３はいずれも
プラズマＣＶＤ法を用いて形成することができる。

【００２６】ｐ型シリコン系半導体層４１は、シリコン
またはシリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム等の
シリコン合金で形成することができ、ボロンやアルミニ
ウム等のｐ導電型決定不純物原子がドープされている。

【００２７】ｐ型半導体層４１上に形成される光電変換
層４２は、非単結晶シリコン系半導体材料で形成され、
そのような材料には、真性半導体のシリコン（水素化シ
リコン等）やシリコンカーバイド及びシリコンゲルマニ
ウム等のシリコン合金等が含まれる。また、光電変換機
能を十分に備えていれば、微量の導電型決定不純物を含
む弱ｐ型もしくは弱ｎ型のシリコン系半導体材料も用い
られ得る。この真性半導体層４２は、非晶質である場合
には、通常、０．１〜１０μｍの範囲内の厚さに形成さ
れる。

【００２８】光電変換層４２上に形成されるｎ型シリコ
ン系半導体層４３は、シリコンまたはシリコンカーバイ
ドやシリコンゲルマニウム等のシリコン合金で形成する
ことができ、燐や窒素等のｎ導電型決定不純物原子がド
ープされている。

【００２９】光電変換ユニット上４上に形成される銀系
裏面電極層５は電極としての機能を有するだけでなく、
透明基板２から光電変換ユニット４に入射し裏面電極層
５に到達した光を反射して光電変換ユニット４内に再入
射させる反射層としての機能も有している。銀系裏面電
極層５は、銀または銀合金等の銀系材料で形成すること
ができるが、光反射率の点から、通常、銀で形成され
る。なお、銀系裏面電極層５と光電変換ユニット４との
間には、例えば両者の間の接着性を向上させるために、
ＺｎＯのような非金属材料からなる導電性薄膜を設ける
ことができる。銀系裏面電極層５は、蒸着法やスパッタ
リング法等を用いて形成することができる。

【００３０】さて、銀系裏面電極層６は、本発明に従
い、その上面５ａおよび側面５ｂが裏面電極保護層６に
より覆われている。いいかえると、本発明の裏面電極保
護層６は、銀系裏面電極層５に対してキャップ構造を構
成している。

【００３１】本発明の裏面電極保護層６は、大気雰囲気
下及び水の存在下で実質的に安定な無機材料であって、
金や白金のような貴金属、アルミニウムやチタンのよう
に大気雰囲気下で不動態を形成する卑金属、及び酸化シ
リコンや酸化アルミニウムや酸化亜鉛のような酸化物等
からなる無機材料により形成され、単層構造であって
も、多層構造であってもよい。これら材料は、以後詳述
する封止樹脂との密着性にも優れている。本発明の裏面
電極保護層６は、金、白金、アルミニウム、チタン、酸
化シリコン、酸化アルミニウム、及び／または酸化亜鉛
で形成することが好ましく、特に銀系裏面電極層５に対
する劣化防止特性および以後詳述する封止樹脂との接着
性の観点から、チタンで形成することが特に好ましい。

【００３２】裏面電極保護層６は、蒸着法、スパッタリ
ング法、或いはＣＶＤ法等を用いて形成することができ
る。また、この裏面電極保護層６は、通常、０．５〜１
００ｎｍの範囲内の厚さに形成され、好ましくは２．０
〜１０．０ｎｍの範囲内の厚さに形成される。

【００３３】ところで、既述のように、裏面電極層６
は、銀系裏面電極層５を外部環境から隔離するように銀
系裏面電極層５の上面５ａおよび側面５ｂを覆って設け
られる。その場合、銀系裏面電極層５は光電変換ユニッ
ト４の上面全面を覆っていてもよいが、図１に示すよう
に、銀系裏面電極層５を光電変換ユニット４の上面の周
辺領域を露出させるように形成しておくことが好まし
い。こうすることにより、裏面電極保護層６は、銀系裏
面電極の上面および側面を覆うのみならず、光電変換ユ
ニットの露出した周辺領域上にも形成することができ、
銀系裏面電極５とのより一層強い接着を達成し得、もっ
て銀裏面電極５のより効果的な保護が得られる。なお、
このような光電変換層４の露出周辺領域の幅ｗは、裏面
電極保護層６の厚さ分あれば充分である。

【００３４】上に述べたように、本発明の光電変換装置
は、その銀系裏面電極が上面のみならず側面においても
チタン等の裏面電極保護層６により覆われているので、
光電変換装置・モデュールの製造過程における銀系裏面
電極層の劣化が確実に防止できる。したがって、裏面電
極保護層を設けた後すぐに封止樹脂／有機保護フィルム
による保護を行うことなく、裏面電極保護層を形成後、
その光電変換装置・モデュールを別途空気中でも保管す
ることができるので、製造上の制約も少なくなる。

【００３５】さて、本発明の光電変換装置の構造は、以
上説明した通りのものであるが、既述のように、実用的
には、光電変換装置はその複数が接続されて光電変換モ
デュールを構成しており、その光電変換モデュールは、
図１に示すように、その裏面側において、封止樹脂層７
を介して有機保護フィルム８が設けられている。

【００３６】本発明の光電変換装置１の裏面電極保護層
６と接して設けられる封止樹脂層７は、透明基板２上に
形成された各光電変換装置（単位セル）を封止し、且つ
有機保護フィルム８をこの積層体に接着することが可能
な樹脂が用いられる。そのような樹脂としては、熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂、及び光硬化性樹脂等を挙げるこ
とができ、例えば、ＥＶＡ（エチレン・ビニルアセテー
ト共重合体）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＰＩ
Ｂ（ポリイソブチレン）、及びシリコーン樹脂等を用い
ることができる。

【００３７】有機保護フィルム８としては、ポリフッ化
ビニルフィルム（例えば、テドラーフィルム（登録商標
名））のようなフッ素樹脂系フィルム或いはＰＥＴフィ
ルムのように耐湿性や耐水性に優れた絶縁性フィルムが
用いられる。有機保護フィルム８は、単層構造でもよ
く、これらを積層した積層構造であってもよい。さら
に、有機保護フィルム８は、アルミニウム等からなる金
属箔がこれらフィルムで挟持された構造を有してもよ
い。アルミニウム箔のような金属箔は耐湿性や耐水性を
向上させる機能を有するので、有機保護フィルム８をこ
のような構造とすることにより、薄膜光電変換装置１を
より効果的に水分から保護することができる。

【００３８】以上述べた封止樹脂／有機保護フィルム
は、真空ラミネート法により光電変換モデュールの裏面
側に同時に貼着することができる。本発明の裏面電極保
護層６を構成する材料は、それ自体大気雰囲気下および
水分存在下で安定であるので、封止樹脂との初期接着性
も充分であり、光電変換モデュールを屋外に長期暴露し
てもその接着強度の低下も少なく、封止樹脂／保護フィ
ルムによる光電変換モデュールの保護を長期にわたって
安定に維持させ得る。

【００３９】なお、本発明において、銀系裏面電極の劣
化は、銀硫化物のＸ線回折分析により検出することがで
き、封止樹脂／保護フィルムとの接着性すなわち封止性
は、保護フィルムを光電変換装置の上面の一端から他端
まで剥離したときの接着力で測定することができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。（実施例）図１に示す薄膜光電変換装置１を以下に示す
方法により作製した。まず、一方の主面に厚さ５０ｎｍ
のＳｉＯ₂層（図示せず）が形成されたガラス板２を準
備し、このＳｉＯ₂層上に、表面に凹凸テクスチャを有
し且つＦドープされた厚さ約８００ｎｍのＳｎＯ₂膜３
を形成した。このＳｎＯ₂膜３には、レーザ加工法を用
いてパターニングすることによりアレイ状とするととも
に、それらを電気的に相互接続する配線を形成した。

【００４１】次に、ＳｎＯ₂膜３上に、プラズマＣＶＤ
法を用いて、厚さ１５ｎｍのｐ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ（水素
含有非晶質シリコンカーバイド）層４１、厚さ４００ｎ
ｍのｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ（水素含有非晶質シリコン）層４
２、及び厚さ３０ｎｍのｎ型μｃ−Ｓｉ：Ｈ（水素含有
微結晶シリコン）層４３を順次形成した。なお、ｐ型ａ
−ＳｉＣ：Ｈ層４１は不純物としてボロンをドープさ
れ、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層４２はノンドープであり、及び
ｎ型μｃ−Ｓｉ：Ｈ層４３は燐をドープされている。以
上のようにして、ｐ−ｉ−ｎ接合の非単結晶シリコン系
光電変換ユニット４を得た。

【００４２】この非単結晶シリコン系光電変換ユニット
４をレーザ加工法を用いてパターニングした後、マグネ
トロンインライン式スパッタリング装置を用いて、非単
結晶シリコン系光電変換ユニット４上に、厚さ８０ｎｍ
のＺｎＯ層（図示せず）及び厚さ２００ｎｍの銀電極層
５を順次形成した。なお、ＺｎＯ層及び銀電極層５の成
膜に際しては、非単結晶シリコン系光電変換ユニット４
のパターンに対応した開口部を有するマスクを用いた。
また、ＺｎＯ層は、非単結晶シリコン系光電変換ユニッ
ト４と銀電極層５との相互拡散を抑制し、且つ銀電極層
５の反射効率を高めるように作用し得るものである。

【００４３】その後、ＺｎＯ層及び銀電極層５の成膜の
際に用いたマスクに比べてより大きな開口部を有するマ
スクを用いて、スパッタリング法により、銀電極層５の
上面及び側面を覆うように厚さ５．０ｎｍのチタン層６
を形成した。なお、チタン層６の成膜は、ＺｎＯ層及び
銀電極層５の成膜の際に用いたマスクを利用することも
できる。すなわち、ＺｎＯ層及び銀電極層５の成膜時に
比べ、銀電極層５の成膜時において、マスクをガラス板
２からより遠ざけて、チタンの回り込みを利用すること
により、銀電極層５の上面に限らずその周囲も覆うよう
にチタン層６を形成することができる。

【００４４】以上のようにして、電気的に相互接続され
た複数の薄膜光電変換素子を有する薄膜光電変換モデュ
ールを作製した後、この薄膜光電変換モデュールを大気
中に２００時間以上放置した。なお、２００時間以上放
置後に、銀電極層５についてＸ線回折による分析を行っ
たところ、硫化銀は全く検出されず、表面の変色も観測
されなかった。

【００４５】その後、チタン層６上にＥＶＡ層７を介し
てテドラーフィルム８を貼り付けることにより、図１に
示す構造を得た。

【００４６】（比較例１）チタン層６を設けなかったこ
と以外は上記実施例と同様にして薄膜光電変換モデュー
ルを作製した。この薄膜光電変換モデュールを大気中に
１時間以上放置し、その後、銀電極層５上にＥＶＡ層７
を介してテドラーフィルム８を貼り付けた。

【００４７】（比較例２）チタン層６を設けなかったこ
と以外は上記実施例と同様にして薄膜光電変換モデュー
ルを作製した。この薄膜光電変換モデュールを大気中に
１２時間放置し、その後、銀電極層５上にＥＶＡ層７を
介してテドラーフィルム８を貼り付けた。

【００４８】なお、比較例２の薄膜光電変換装置を製造
するに当たり、銀電極層５の表面は、薄膜光電変換モデ
ュールを大気中に放置した時間の経過に伴って黄変し、
１２時間経過した時点では目視により確認できるほどの
変色を生じていた。また、この銀電極層５についてＸ線
回折による分析を行ったところ、大気中への放置時間が
短い場合には銀電極層の表面においてのみ硫化銀が検出
されたが、放置時間が長い場合には銀電極層の深部から
も硫化銀が検出された。

【００４９】（比較例３）チタン層６を銀電極層５の上
面にのみ設け、銀電極層５の側面を覆うようには設けな
かったこと以外は実施例１と同様にして薄膜光電変換モ
デュールを作成し、その後、チタン層６上にＥＶＡ層７
を介してテドラーフィルム８を貼り付けた。なお、本比
較例においても、上記実施例と同様に、ＥＶＡ層７及び
テドラーフィルム８を適用する前に薄膜光電変換モデュ
ールを大気中に２００時間以上放置し、銀電極層５につ
いてＸ線回折による分析を行った。その結果、銀電極層
５の周縁部から僅かではあるが硫化銀が検出された。

【００５０】以上のようにして作製した実施例及び比較
例１〜３に係る薄膜光電変換装置について、ＥＶＡ層７
及びテドラーフィルム８の接着強度を調べた。すなわ
ち、ＥＶＡ層７及びテドラーフィルム８を部分的に銀電
極層５或いはチタン層７から剥離し、ＥＶＡ層７及びテ
ドラーフィルム８の剥離された部分を引き上げることに
より剥離を進行させて、この単位幅の剥離に必要な力を
接着強度として測定した。

【００５１】その結果、比較例１に係る薄膜光電変換装
置においては銀電極層５の中央部において約５ｋｇｆ/
ｃｍの接着強度が得られたのに対し、比較例２に係る薄
膜光電変換装置においては銀電極層５の中央部で０．７
ｋｇｆ/ｃｍ程度にまで接着強度が低下していた。すな
わち、従来の薄膜光電変換装置によると、上記モデュー
ルを大気に晒す時間が１時間から１２時間に延長された
だけで、接着強度の著しい低下が生じた。

【００５２】また、比較例３に係る薄膜光電変換装置に
おいてはチタン層６の中央部で約５ｋｇｆ/ｃｍの接着
強度が得られたものの、その周縁部では中央部ほどの接
着強度は得られなかった。

【００５３】それに対し、実施例に係る薄膜光電変換装
置においては、２００時間を超えるほどの長時間にわた
り上記モデュールを大気に晒したのにもかかわらず、Ｅ
ＶＡ層７及びテドラーフィルム８の中央部で約５ｋｇｆ
/ｃｍ以上もの接着強度を得ることができ、その周縁部
においても中央部と同等の接着強度を得ることができ
た。

【００５４】すなわち、実施例に係る薄膜光電変換装置
においては、極めて長期にわたりＥＶＡ層７及びテドラ
ーフィルム８とチタン層７との間の接着強度を十分に高
く維持することができ、したがって、ＥＶＡ層７及びテ
ドラーフィルム８の封止機能の低下を防止し、且つ銀電
極層５の劣化を抑制することが可能であることが確認さ
れた。

【００５５】

【発明の効果】以上示したように、本発明においては、
銀系裏面電極層の上面及び側面を覆うように、大気雰囲
気下及び水の存在下で実質的に安定な無機材料を含有す
る裏面電極保護層が設けられる。そのため、特に光電変
換装置の製造過程における銀系裏面電極の劣化が確実に
防止され、また封止樹脂層及び有機保護フィルムによる
封止機能の低下が生じにくい。したがって、本発明によ
ると、銀系裏面電極層を用いていながら、高い信頼性を
有する薄膜光電変換装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る薄膜光電変換装置を
概略的に示す断面図。

【符号の説明】

１…薄膜光電変換装置２…透明基板３…透明前面電極層４…非単結晶シリコン系光電変換ユニット５…裏面金属電極層６…裏面電極保護層７…封止樹脂層８…有機保護フィルム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に形成された透明前面電極層
と、該透明電極層の裏面側に形成された非単結晶シリコ
ン系薄膜光電変換ユニットと、該光電変換ユニットの裏
面側に形成された銀系裏面電極層と、該銀系裏面電極層
上に形成された裏面電極保護層を具備し、前記裏面電極保護層は、大気雰囲気下及び水の存在下で
実質的に安定な貴金属、大気雰囲気下で不動態を形成す
る卑金属、及び大気雰囲気下及び水の存在下で実質的に
安定な酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の
材料を含み、かつ前記銀系裏面電極層の上面及び側面を
覆うように設けられたことを特徴とする非単結晶シリコ
ン系薄膜光電変換装置。
【請求項２】前記銀系裏面電極層が、光電変換ユニッ
トの周辺領域を露出するように形成され、前記裏面電極
保護層が、該露出周辺領域をも覆うように形成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】前記銀系裏面電極層は実質的に銀からな
ることを特徴とする請求項１または２に記載の光電変換
装置。
【請求項４】前記裏面電極保護層は、金、白金、アル
ミニウム、チタン、酸化シリコン、酸化アルミニウム、
及び酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の
材料を含有することを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項５】前記裏面電極保護層は、チタンから実質
的になることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
１項に記載の光電変換装置。
【請求項６】前記裏面電極保護層上に設けられた封止
樹脂層と、この封止樹脂層上に設けられた有機保護フィ
ルムとをさらに具備することを特徴とする請求項１ない
し４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項７】前記光電変換ユニットは、水素化非晶質
シリコンまたはその合金からなる光電変換層を有するこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載
の光電変換装置。
【請求項８】前記光電変換ユニットは、多結晶シリコ
ンからなる光電変換層を有することを特徴とする請求項
１ないし５のいずれか１項に記載の光電変換装置。