JP2001217438A - 太陽電池およびそれに用いられる可撓性高分子フィルム - Google Patents
太陽電池およびそれに用いられる可撓性高分子フィルムInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非晶質シリコン太陽電池基板に可撓性高分子
フィルムを用いた場合（、非晶質シリコン薄膜を光起電
力要素に用いるには少なくとも２５０〜３５０℃の高温
で加工することが好ましいため、耐熱性の優れたポリイ
ミド樹脂からなるフィルムが望まれる。一方、太陽電池
は長期にわたり屋外にて使用するため、従来のポリイミ
ド樹脂からなるフィルムを基板として使用するとその吸
水率が高いことや透湿度、酸素透過度が高いために、厳
しい自然環境下では基板を通して侵入する酸素や湿分が
下部電極の腐食や基板と下部電極の剥離を促進するなど
実用上大きな問題があった。 【解決手段】 （１）吸水率が２．０％以下、（２）透
湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸素透過度
が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のうち、少な
くとも２項目を満たす可撓性高分子フィルムを基板とす
る太陽電池を提供し上記課題を解決した。
フィルムを用いた場合（、非晶質シリコン薄膜を光起電
力要素に用いるには少なくとも２５０〜３５０℃の高温
で加工することが好ましいため、耐熱性の優れたポリイ
ミド樹脂からなるフィルムが望まれる。一方、太陽電池
は長期にわたり屋外にて使用するため、従来のポリイミ
ド樹脂からなるフィルムを基板として使用するとその吸
水率が高いことや透湿度、酸素透過度が高いために、厳
しい自然環境下では基板を通して侵入する酸素や湿分が
下部電極の腐食や基板と下部電極の剥離を促進するなど
実用上大きな問題があった。 【解決手段】 （１）吸水率が２．０％以下、（２）透
湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸素透過度
が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のうち、少な
くとも２項目を満たす可撓性高分子フィルムを基板とす
る太陽電池を提供し上記課題を解決した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】光起電力要素として非晶質シ
リコン薄膜を設けた太陽電池、および太陽電池用可撓性
高分子フィルムに関する。
リコン薄膜を設けた太陽電池、および太陽電池用可撓性
高分子フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は、クリーンなエネルギーとし
て注目されており、その技術の進歩はめざましいものが
ある。特に非晶質シリコンを主原料とした光電変換層は
大面積の成膜が容易で低価格であるため、それを用いた
薄膜太陽電池に対する期待は大きい。従来の太陽電池は
ガラス基板が用いられていたが、厚型で重く、割れやす
い欠点があり、また屋外の屋根等への適用化による作業
性の改良等の理由により、薄型・軽量化の要望が強くな
っている。これらの要望に対し、可撓性のあるプラスチ
ックフィルムおよび薄膜金属フィルムを基板に用いたフ
レキシブルタイプの太陽電池の実用化が進みつつある。
て注目されており、その技術の進歩はめざましいものが
ある。特に非晶質シリコンを主原料とした光電変換層は
大面積の成膜が容易で低価格であるため、それを用いた
薄膜太陽電池に対する期待は大きい。従来の太陽電池は
ガラス基板が用いられていたが、厚型で重く、割れやす
い欠点があり、また屋外の屋根等への適用化による作業
性の改良等の理由により、薄型・軽量化の要望が強くな
っている。これらの要望に対し、可撓性のあるプラスチ
ックフィルムおよび薄膜金属フィルムを基板に用いたフ
レキシブルタイプの太陽電池の実用化が進みつつある。
【０００３】可撓性基板として耐熱性に富むポリイミド
等の樹脂薄膜を基板に使用した非晶質シリコン太陽電池
は、特開昭５４−１４９４８９号、特開昭５５−４９９
４号、特開昭５５−２９１５４号公報に記載されてい
る。
等の樹脂薄膜を基板に使用した非晶質シリコン太陽電池
は、特開昭５４−１４９４８９号、特開昭５５−４９９
４号、特開昭５５−２９１５４号公報に記載されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、可撓性高分子
フィルムを基板に用いた場合、非晶質シリコン薄膜を光
起電力要素に用いるには少なくとも２５０〜３５０℃の
高温で加工することが好ましいため、耐熱性の優れたポ
リイミド樹脂からなるフィルムの適用が望まれる。
フィルムを基板に用いた場合、非晶質シリコン薄膜を光
起電力要素に用いるには少なくとも２５０〜３５０℃の
高温で加工することが好ましいため、耐熱性の優れたポ
リイミド樹脂からなるフィルムの適用が望まれる。
【０００５】一方、太陽電池は長期にわたり屋外にて使
用するため、従来のポリイミド樹脂からなるフィルムを
基板として使用するとその吸水率が高いことや透湿度、
酸素透過度が高いために、厳しい自然環境下では基板を
通して侵入する酸素や湿分が下部電極の腐食や基板と下
部電極の剥離を促進するなど実用上大きな問題があっ
た。
用するため、従来のポリイミド樹脂からなるフィルムを
基板として使用するとその吸水率が高いことや透湿度、
酸素透過度が高いために、厳しい自然環境下では基板を
通して侵入する酸素や湿分が下部電極の腐食や基板と下
部電極の剥離を促進するなど実用上大きな問題があっ
た。
【０００６】本発明の目的は、上記問題を解決し、水
分、酸素の侵入による特性低下の少ない太陽電池を提供
することにある。
分、酸素の侵入による特性低下の少ない太陽電池を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）吸水率
が２．０％以下、（２）透湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈ
ｒ以下、（３）酸素透過度が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ
・ａｔｍ以下のうち、少なくとも２項目を満たす可撓性
高分子フィルムを基板とする太陽電池、および該太陽電
池に用いられる太陽電池基板用可撓性高分子フィルムを
内容とする。
が２．０％以下、（２）透湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈ
ｒ以下、（３）酸素透過度が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ
・ａｔｍ以下のうち、少なくとも２項目を満たす可撓性
高分子フィルムを基板とする太陽電池、および該太陽電
池に用いられる太陽電池基板用可撓性高分子フィルムを
内容とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】上記の特性を満足する可撓性高分
子フィルムの代表例としては、ポリイミドフィルムが挙
げられるが、中でも下記一般式（１）
子フィルムの代表例としては、ポリイミドフィルムが挙
げられるが、中でも下記一般式（１）
【０００９】
【化２】 で示される化学構造を有するポリイミドは低吸水性、低
透湿性、低酸素透過性の点で優れており好ましい。かか
るポリイミドフィルムの好ましい製造方法を次に説明す
る。
透湿性、低酸素透過性の点で優れており好ましい。かか
るポリイミドフィルムの好ましい製造方法を次に説明す
る。
【００１０】ポリイミドフィルムは、ジアミン成分と酸
二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をエ
ンドレスベルトやドラム上に流延塗布した後に乾燥・硬
化して得られる。
二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をエ
ンドレスベルトやドラム上に流延塗布した後に乾燥・硬
化して得られる。
【００１１】酸二無水物としては、ポリイミドに用いら
れ得る公知の酸二無水物であれば特に限定されないが、
前記一般式（１）に対応する酸二無水物の使用は好まし
く、特に好ましく用いられ得る酸二無水物としては、Ｒ
がベンゼンである１，４−ヒドロキノンジベンゾエート
−３，３´，４，４´−テトラカルボン酸二無水物が挙
げられる。更に、１，４−ヒドロキノンジベンゾエート
−３，３´，４，４´−テトラカルボン酸二無水物、無
水ピロメリット酸、３，３´，４，４´−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、３，３´，４，４´−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、および４，４´−
オキシジフタル酸二無水物からなる群より２種類以上の
酸二無水物を選択して組み合わせて用いることは、吸水
性、透湿性、酸素透過性、及びその他の特性全体を調整
するために好ましい。特に好ましくは、１，４−ヒドロ
キノンジベンゾエート−３，３´，４，４´−テトラカ
ルボン酸二無水物と無水ピロメリット酸の組み合わせで
ある。
れ得る公知の酸二無水物であれば特に限定されないが、
前記一般式（１）に対応する酸二無水物の使用は好まし
く、特に好ましく用いられ得る酸二無水物としては、Ｒ
がベンゼンである１，４−ヒドロキノンジベンゾエート
−３，３´，４，４´−テトラカルボン酸二無水物が挙
げられる。更に、１，４−ヒドロキノンジベンゾエート
−３，３´，４，４´−テトラカルボン酸二無水物、無
水ピロメリット酸、３，３´，４，４´−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、３，３´，４，４´−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、および４，４´−
オキシジフタル酸二無水物からなる群より２種類以上の
酸二無水物を選択して組み合わせて用いることは、吸水
性、透湿性、酸素透過性、及びその他の特性全体を調整
するために好ましい。特に好ましくは、１，４−ヒドロ
キノンジベンゾエート−３，３´，４，４´−テトラカ
ルボン酸二無水物と無水ピロメリット酸の組み合わせで
ある。
【００１２】また、用いられるジアミン成分としては、
ポリイミドに用いられ得る公知のジアミン化合物であれ
ば特に限定されないが、パラフェニレンジアミン類と
４，４´−ジアミノジフェニルエーテル類との組み合わ
せが好ましく、パラフェニレンジアミンと４，４´−ジ
アミノジフェニルエーテルとの組み合わせが特に好まし
い。
ポリイミドに用いられ得る公知のジアミン化合物であれ
ば特に限定されないが、パラフェニレンジアミン類と
４，４´−ジアミノジフェニルエーテル類との組み合わ
せが好ましく、パラフェニレンジアミンと４，４´−ジ
アミノジフェニルエーテルとの組み合わせが特に好まし
い。
【００１３】ここでポリアミド酸の重合に使用される有
機溶媒としては、ジメチルスルホキシドなどのスルホキ
シド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのホル
ムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ´−ジメチルアセトアミド、
Ｎ，Ｎ´−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶
媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン系溶
媒、フェノール、クレゾールなどのフェノール系溶媒な
どが挙げることができ、通常これらを単独で用いるが必
要に応じて混合物として用いても良い。これらの有機溶
媒にポリアミド酸が５〜４０ｗｔ％、好ましくは１２〜
３０ｗｔ％溶解されているのが取り扱いの面から好まし
い。公知の方法を適用してポリアミド酸の重合反応を行
い、ポリアミド酸有機溶媒溶液を調整すればよい。な
お、ポリアミド酸の平均分子量は、１００００以上であ
る方がフィルム物性上好ましく、１００００００以下で
ある方が取り扱い上好ましい。
機溶媒としては、ジメチルスルホキシドなどのスルホキ
シド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのホル
ムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ´−ジメチルアセトアミド、
Ｎ，Ｎ´−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶
媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン系溶
媒、フェノール、クレゾールなどのフェノール系溶媒な
どが挙げることができ、通常これらを単独で用いるが必
要に応じて混合物として用いても良い。これらの有機溶
媒にポリアミド酸が５〜４０ｗｔ％、好ましくは１２〜
３０ｗｔ％溶解されているのが取り扱いの面から好まし
い。公知の方法を適用してポリアミド酸の重合反応を行
い、ポリアミド酸有機溶媒溶液を調整すればよい。な
お、ポリアミド酸の平均分子量は、１００００以上であ
る方がフィルム物性上好ましく、１００００００以下で
ある方が取り扱い上好ましい。
【００１４】このポリアミド酸溶液から本発明のポリイ
ミド組成物を得るためには、熱的に脱水閉環する熱的方
法、脱水剤を用いる化学的方法のいずれでも良いが、化
学的方法によると生成するポリイミドフィルムの伸び率
や引張り強度等の機械的特性が優れるので好ましい。ま
た、化学的方法による方が、短時間でイミド化すること
ができる等の利点がある。なお、熱的方法と化学的方法
を併用することもできる。
ミド組成物を得るためには、熱的に脱水閉環する熱的方
法、脱水剤を用いる化学的方法のいずれでも良いが、化
学的方法によると生成するポリイミドフィルムの伸び率
や引張り強度等の機械的特性が優れるので好ましい。ま
た、化学的方法による方が、短時間でイミド化すること
ができる等の利点がある。なお、熱的方法と化学的方法
を併用することもできる。
【００１５】以下にポリアミド酸からポリイミドフィル
ムを作成する方法についての例を説明する。上記ポリア
ミド酸の有機溶媒溶液に化学量論以上の脱水剤と触媒の
第３級アミンとを加えた混合溶液をドラム又はエンドレ
スベルト上に流延塗布して膜状とし、その膜を２００℃
以下の温度で１〜２０分間乾燥し、自己支持性を有する
膜を得る。ついで、これを支持体より引き剥がし端部を
固定する。その後約１００℃から５５０℃まで徐々にも
しくは段階的に加熱することによりイミド化を進行さ
せ、徐冷後端部の固定を取り外し本発明のポリイミドフ
ィルムを得る。ここで言う脱水剤とは、例えば無水酢酸
などの脂肪族酸無水物や芳香族酸無水物などが挙げられ
る。また、触媒としては、例えばトリエチルアミンなど
の脂肪族第３級アミン類、ジメチルアニリンなどの芳香
族第３級アミン類、ピリジン、イソキノリンなどの複素
環式第３級アミン類などが挙げられる。
ムを作成する方法についての例を説明する。上記ポリア
ミド酸の有機溶媒溶液に化学量論以上の脱水剤と触媒の
第３級アミンとを加えた混合溶液をドラム又はエンドレ
スベルト上に流延塗布して膜状とし、その膜を２００℃
以下の温度で１〜２０分間乾燥し、自己支持性を有する
膜を得る。ついで、これを支持体より引き剥がし端部を
固定する。その後約１００℃から５５０℃まで徐々にも
しくは段階的に加熱することによりイミド化を進行さ
せ、徐冷後端部の固定を取り外し本発明のポリイミドフ
ィルムを得る。ここで言う脱水剤とは、例えば無水酢酸
などの脂肪族酸無水物や芳香族酸無水物などが挙げられ
る。また、触媒としては、例えばトリエチルアミンなど
の脂肪族第３級アミン類、ジメチルアニリンなどの芳香
族第３級アミン類、ピリジン、イソキノリンなどの複素
環式第３級アミン類などが挙げられる。
【００１６】可撓性高分子フィルムを非晶質シリコン太
陽電池の基板として用いる場合のフィルム厚みは、５〜
５００ミクロンが可撓性の点から好適である。厚みが５
００ミクロンを越えると可撓性に欠け、可撓性高分子フ
ィルムを基板に用いる利点の一つである連続ロールアッ
プが困難となる。一方、厚みが５ミクロンより薄くなる
と、非晶質シリコン薄膜を沈積した場合沈積時に加わる
熱応力を緩和しきれずに該基板が変形するので好ましく
ない。
陽電池の基板として用いる場合のフィルム厚みは、５〜
５００ミクロンが可撓性の点から好適である。厚みが５
００ミクロンを越えると可撓性に欠け、可撓性高分子フ
ィルムを基板に用いる利点の一つである連続ロールアッ
プが困難となる。一方、厚みが５ミクロンより薄くなる
と、非晶質シリコン薄膜を沈積した場合沈積時に加わる
熱応力を緩和しきれずに該基板が変形するので好ましく
ない。
【００１７】可撓性高分子フィルムを非晶質シリコン太
陽電池の基板として用いる場合のフィルム弾性率は、
２．０ＧＰａ〜１０．０ＧＰａが可撓性の点から好適で
ある。更に好ましくは、４．０ＧＰａ〜７．０ＧＰａで
ある。弾性率が１０．０ＧＰａを越えるとフィルムのコ
シが強すぎて折り曲げ収納の点で好ましくない。弾性率
が２．０ＧＰａ以下であると、ロールツーロールによる
連続処理では、搬送中にフィルムがにシワが発生しやす
く加工上好ましくない。
陽電池の基板として用いる場合のフィルム弾性率は、
２．０ＧＰａ〜１０．０ＧＰａが可撓性の点から好適で
ある。更に好ましくは、４．０ＧＰａ〜７．０ＧＰａで
ある。弾性率が１０．０ＧＰａを越えるとフィルムのコ
シが強すぎて折り曲げ収納の点で好ましくない。弾性率
が２．０ＧＰａ以下であると、ロールツーロールによる
連続処理では、搬送中にフィルムがにシワが発生しやす
く加工上好ましくない。
【００１８】可撓性基板上に非晶質シリコン薄膜を沈積
するには、グロー放電法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法など公知の方法を用いる。例えば、グロ
ー放電法の場合、１０〜０．１Ｔｏｒｒに維持された真
空槽内でロールアップされた可撓性基板から該基板を引
き出し、２００〜４００℃に加熱した基板ホルダーに密
着させる。この基板ホルダーを一方の電極とし、それと
対抗する電極との間に、１３．５６ＭＨｚの高周波電力
を供給する。真空槽内にはシラン（ＳｉＨ4）、ジボラ
ン（Ｂ2Ｈ6）、ホスフィン（ＰＨ3）ガスを導入してグ
ロー放電を起こし、所定の膜厚に前記ガスの分解生成物
を沈積せしめ、光起電力要素である非晶質シリコン薄膜
を設ける。次に該非晶質シリコン薄膜を太陽電池デバイ
スとするために光起電力要素である非晶質シリコン薄膜
を真空槽内に装着し、例えばショットキー接合セルの場
合は、ショットキー障壁金属として白金、金、パラジウ
ム等をスパッタ法や真空蒸着法で１００オングストロー
ム前後の膜厚で沈積する。また、ヘテロ接合セルの場合
は、酸化インジウム、酸化スズ、スズ酸カドミウム薄膜
を２００〜３０００オングストローム前後の膜厚になる
ように沈積し、表面電極を形成する。次に収集電極をシ
ョットキー障壁金属、ヘテロ電極上に設けて非晶質シリ
コン太陽電池デバイスとする。
するには、グロー放電法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法など公知の方法を用いる。例えば、グロ
ー放電法の場合、１０〜０．１Ｔｏｒｒに維持された真
空槽内でロールアップされた可撓性基板から該基板を引
き出し、２００〜４００℃に加熱した基板ホルダーに密
着させる。この基板ホルダーを一方の電極とし、それと
対抗する電極との間に、１３．５６ＭＨｚの高周波電力
を供給する。真空槽内にはシラン（ＳｉＨ4）、ジボラ
ン（Ｂ2Ｈ6）、ホスフィン（ＰＨ3）ガスを導入してグ
ロー放電を起こし、所定の膜厚に前記ガスの分解生成物
を沈積せしめ、光起電力要素である非晶質シリコン薄膜
を設ける。次に該非晶質シリコン薄膜を太陽電池デバイ
スとするために光起電力要素である非晶質シリコン薄膜
を真空槽内に装着し、例えばショットキー接合セルの場
合は、ショットキー障壁金属として白金、金、パラジウ
ム等をスパッタ法や真空蒸着法で１００オングストロー
ム前後の膜厚で沈積する。また、ヘテロ接合セルの場合
は、酸化インジウム、酸化スズ、スズ酸カドミウム薄膜
を２００〜３０００オングストローム前後の膜厚になる
ように沈積し、表面電極を形成する。次に収集電極をシ
ョットキー障壁金属、ヘテロ電極上に設けて非晶質シリ
コン太陽電池デバイスとする。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の好ましい様態を実施例で説明
するが、これらの実施例は、本発明を説明するためのも
のであり、限定するためのものではない。当業者は、本
発明の範囲を逸脱することなく種々の変更、修正、及び
改変を行いうる。
するが、これらの実施例は、本発明を説明するためのも
のであり、限定するためのものではない。当業者は、本
発明の範囲を逸脱することなく種々の変更、修正、及び
改変を行いうる。
【００２０】以下の比較例及び実施例において、以下の
略号を用いる。 ＰＭＤＡ：無水ピロメリット酸 ＴＭＨＱ：１，４−ヒドロキノンジベンゾエート−３，
３´，４，４´−テトラカルボン酸二無水物 ＯＤＡ：４，４´−ジアミノジフェニルエーテル ｐ−ＰＤＡ：パラフェニレンジアミン ＤＭＦ：ジメチルホルムアミド ＡＡ：無水酢酸 ＩＱ：イソキノリン ［可撓性高分子フィルムの作成］以下の通り、４種類の
ポリイミドフィルム（ＰＩ−１〜４）を作成した。
略号を用いる。 ＰＭＤＡ：無水ピロメリット酸 ＴＭＨＱ：１，４−ヒドロキノンジベンゾエート−３，
３´，４，４´−テトラカルボン酸二無水物 ＯＤＡ：４，４´−ジアミノジフェニルエーテル ｐ−ＰＤＡ：パラフェニレンジアミン ＤＭＦ：ジメチルホルムアミド ＡＡ：無水酢酸 ＩＱ：イソキノリン ［可撓性高分子フィルムの作成］以下の通り、４種類の
ポリイミドフィルム（ＰＩ−１〜４）を作成した。
【００２１】比較例１（ＰＩ−１） セパラブルフラスコにＤＭＦをとり、ＯＤＡ１当量、ｐ
−ＰＤＡを３当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＰＭＤＡ３．５当
量を粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そ
して、ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を
徐々に加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭ
Ｆ溶液を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類お
よび芳香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が
１８重量％となるようにした。
−ＰＤＡを３当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＰＭＤＡ３．５当
量を粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そ
して、ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を
徐々に加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭ
Ｆ溶液を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類お
よび芳香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が
１８重量％となるようにした。
【００２２】次にポリアミド酸溶液をＡＡ，ＩＱと混合
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
【００２３】実施例１（ＰＩ−２） セパラブルフラスコにＤＭＦをとり、ＯＤＡ６当量、ｐ
−ＰＤＡを４当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＴＭＨＱ５当量を
粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そし
て、ＰＭＤＡ４．５当量加え、４０分間攪拌した。次に
ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を徐々に
加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭＦ溶液
を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類および芳
香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が１８重
量％となるようにした。
−ＰＤＡを４当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＴＭＨＱ５当量を
粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そし
て、ＰＭＤＡ４．５当量加え、４０分間攪拌した。次に
ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を徐々に
加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭＦ溶液
を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類および芳
香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が１８重
量％となるようにした。
【００２４】次にポリアミド酸溶液をＡＡ，ＩＱと混合
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
【００２５】実施例２（ＰＩ−３） セパラブルフラスコにＤＭＦをとり、ＯＤＡ５当量、ｐ
−ＰＤＡを５当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＴＭＨＱ５当量を
粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そし
て、ＰＭＤＡ４．５当量加え、４０分間攪拌した。次に
ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を徐々に
加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭＦ溶液
を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類および芳
香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が１８重
量％となるようにした。
−ＰＤＡを５当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＴＭＨＱ５当量を
粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そし
て、ＰＭＤＡ４．５当量加え、４０分間攪拌した。次に
ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を徐々に
加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭＦ溶液
を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類および芳
香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が１８重
量％となるようにした。
【００２６】次にポリアミド酸溶液をＡＡ，ＩＱと混合
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
【００２７】実施例３（ＰＩ−４） セパラブルフラスコにＤＭＦをとり、ＯＤＡ４当量、ｐ
−ＰＤＡを６当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＴＭＨＱ５当量を
粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そし
て、ＰＭＤＡ４．５当量加え、４０分間攪拌した。次に
ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を徐々に
加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭＦ溶液
を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類および芳
香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が１８重
量％となるようにした。
−ＰＤＡを６当量とり、ＯＤＡ，ｐ−ＰＤＡが完全に溶
解するまで室温でよく攪拌した。次にＴＭＨＱ５当量を
粉体にて徐々に加え、その後４０分間攪拌した。そし
て、ＰＭＤＡ４．５当量加え、４０分間攪拌した。次に
ＰＭＤＡ０．５当量をＤＭＦに溶解させた溶液を徐々に
加え、この後１時間攪拌し、ポリアミド酸のＤＭＦ溶液
を得た。なお、ＤＭＦの使用量は、ジアミン類および芳
香族テトラカルボン酸類のモノマー仕込み濃度が１８重
量％となるようにした。
【００２８】次にポリアミド酸溶液をＡＡ，ＩＱと混合
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
し、ガラス板上に流延塗布し、約１００℃に約５分間乾
燥後、ポリアミド酸塗膜をガラス板より引き剥がし、そ
の塗膜を支持枠に固定し、その後３００℃、４００℃、
５１０℃で各３０秒間ずつ加熱し、脱水閉環し、２５ミ
クロンのポリイミドフィルムを得た。
【００２９】［可撓性高分子フィルムの特性評価］比較
例１、及び実施例１〜３で作成したポリイミドフィルム
（ＰＩ−１〜４）の特性を評価した。各特性の測定方法
は次の通りである。結果を表１に示す。
例１、及び実施例１〜３で作成したポリイミドフィルム
（ＰＩ−１〜４）の特性を評価した。各特性の測定方法
は次の通りである。結果を表１に示す。
【００３０】（吸水率）吸水率は、フィルムを１５０℃
で３０分間乾燥させたものの重量をＷ1とし、２４時間
蒸留水に浸漬した後表面の水を拭き取ったものの重量を
Ｗ2とし、下記式により算出した。
で３０分間乾燥させたものの重量をＷ1とし、２４時間
蒸留水に浸漬した後表面の水を拭き取ったものの重量を
Ｗ2とし、下記式により算出した。
【００３１】吸水率（％）＝（Ｗ2−Ｗ1）／Ｗ1×１０
０ （引張り弾性率）引張り弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２
法に従い測定した。
０ （引張り弾性率）引張り弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２
法に従い測定した。
【００３２】（透湿度）透湿度は、ＪＩＳ０２０８（防
湿包装材の透湿度試験法 カップ法）温湿度条件：４０
℃・９０％に従って測定した。
湿包装材の透湿度試験法 カップ法）温湿度条件：４０
℃・９０％に従って測定した。
【００３３】（酸素透過度）酸素透過度は、ＪＩＳ Ｋ
７１２６（プラスチックフィルム及びシートの気体透
過度試験方法 差圧法）に従い測定した。
７１２６（プラスチックフィルム及びシートの気体透
過度試験方法 差圧法）に従い測定した。
【００３４】
【表１】 ［太陽電池の作成］ （実施例４）ポリイミドフィルムＰＩ−２を１トールの
反応室に入れ、その表面にアルミニウムをＣＶＤ法で金
属導電層を形成した。次いで、基板温度を２５０℃にし
て、ＳｉＨ4にＰＨ3を添加したガス中で高周波プラズマ
放電（１３．５６Ｈｚ）を行い、約２０ｎｍのａ−Ｓｉ
を形成し、続いてＳｉＨ4ガスのみで約５００ｎｍのａ
−Ｓｉを形成し、続いてＳｉＨ4ガスにＢ2Ｈ6を添加し
て約１０ｎｍのｐ−Ｓｉを形成した。更にその上にイン
ジウム・スズ・酸化物、酸化錫をＣＶＤ法で透明電極層
を形成し、太陽電池を作成した。
反応室に入れ、その表面にアルミニウムをＣＶＤ法で金
属導電層を形成した。次いで、基板温度を２５０℃にし
て、ＳｉＨ4にＰＨ3を添加したガス中で高周波プラズマ
放電（１３．５６Ｈｚ）を行い、約２０ｎｍのａ−Ｓｉ
を形成し、続いてＳｉＨ4ガスのみで約５００ｎｍのａ
−Ｓｉを形成し、続いてＳｉＨ4ガスにＢ2Ｈ6を添加し
て約１０ｎｍのｐ−Ｓｉを形成した。更にその上にイン
ジウム・スズ・酸化物、酸化錫をＣＶＤ法で透明電極層
を形成し、太陽電池を作成した。
【００３５】（実施例５）ポリイミドフィルムとしてポ
リイミドフィルムＰＩ−３を用いた以外は、実施例４と
同様にして太陽電池を作成した。
リイミドフィルムＰＩ−３を用いた以外は、実施例４と
同様にして太陽電池を作成した。
【００３６】（実施例６）ポリイミドフィルムとしてポ
リイミドフィルムＰＩ−４を用いた以外は、実施例４と
同様にして太陽電池を作成した。
リイミドフィルムＰＩ−４を用いた以外は、実施例４と
同様にして太陽電池を作成した。
【００３７】（比較例２）ポリイミドフィルムとしてポ
リイミドフィルムＰＩ−１を用いた以外は、実施例４と
同様にして太陽電池を作成した。
リイミドフィルムＰＩ−１を用いた以外は、実施例４と
同様にして太陽電池を作成した。
【００３８】実施例４〜６及び比較例２で得られた太陽
電池を屋外にて１年間使用した結果を表２に示す。
電池を屋外にて１年間使用した結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【発明の効果】本発明の太陽電池は可撓性高分子フィル
ム基板として（１）吸水率が２．０％以下、（２）透湿
度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸素透過度が
３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のうち、少なく
とも２項目を満たす可撓性高分子フィルムを基板とする
ことにより、実使用に耐えうる可撓性高分子フィルムを
基板とする非晶質シリコン太陽電池の製造が可能とな
り、基板の吸水率、透湿度、酸素透過度が小さいことか
ら太陽電池として安定な電気出力を得ることができる。
特に本発明の太陽電池は、優れた耐久性を示す。
ム基板として（１）吸水率が２．０％以下、（２）透湿
度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸素透過度が
３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のうち、少なく
とも２項目を満たす可撓性高分子フィルムを基板とする
ことにより、実使用に耐えうる可撓性高分子フィルムを
基板とする非晶質シリコン太陽電池の製造が可能とな
り、基板の吸水率、透湿度、酸素透過度が小さいことか
ら太陽電池として安定な電気出力を得ることができる。
特に本発明の太陽電池は、優れた耐久性を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F071 AA60 AB06 AB25 AB26 AB27 AF08 AF09 AF10 AH12 AH19 BA02 BB02 BC01 BC02 BC10 BC17 4J002 CM041 CP012 CP202 CP212 CQ012 CQ022 DA116 DH006 DK006 GP00 GQ00 4J043 PA02 PA04 QB15 QB26 QB31 RA35 SA06 SB01 SB02 TA22 TB01 TB02 UA121 UA131 UA132 UA142 UA152 UA262 UA662 UA672 UB121 UB122 UB152 UB172 UB402 VA011 VA021 VA022 VA032 VA041 VA062 XA16 XA17 YA06 YA07 YA08 YA09 ZA04 ZA33 ZA60 ZB11 ZB50 5F051 AA05 BA15 BA18 GA03 GA05
Claims (7)
- 【請求項１】 下記項目（１）吸水率が２．０％以下、
（２）透湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸
素透過度が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のう
ち、少なくとも２項目を満たす可撓性高分子フィルムを
基板とする、太陽電池。 - 【請求項２】 下記項目（１）吸水率が２．０％以下、
（２）透湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸
素透過度が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のう
ち、少なくとも２項目を満たす可撓性高分子フィルムを
基板とする、非晶質シリコン太陽電池。 - 【請求項３】 下記項目（１）吸水率が２．０％以下、
（２）透湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸
素透過度が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下を全
て満たす可撓性高分子フィルムを基板とする、請求項１
または請求項２のいずれか１項に記載の太陽電池。 - 【請求項４】 可撓性高分子フィルムがポリイミドフィ
ルムである請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載
の太陽電池。 - 【請求項５】 ポリイミドフィルムが、下記一般式
（１） 【化１】 で表される化学構造を分子中に有するポリイミドからな
ることを特徴とする、請求項４に記載の太陽電池。 - 【請求項６】 下記項目（１）吸水率が２．０％以下、
（２）透湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸
素透過度が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のう
ち、少なくとも２項目を満たす、太陽電池基板用可撓性
高分子フィルム。 - 【請求項７】 下記項目（１）吸水率が２．０％以下、
（２）透湿度が１０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、（３）酸
素透過度が３０ｃｍ3／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下のう
ち、少なくとも２項目を満たす、非晶質シリコン太陽電
池基板用可撓性高分子フィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000024237A JP2001217438A (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | 太陽電池およびそれに用いられる可撓性高分子フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000024237A JP2001217438A (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | 太陽電池およびそれに用いられる可撓性高分子フィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217438A true JP2001217438A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=18550263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000024237A Withdrawn JP2001217438A (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | 太陽電池およびそれに用いられる可撓性高分子フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001217438A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004214168A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-29 | Dainippon Printing Co Ltd | フラットケーブル被覆材及びフラットケーブル |
| WO2006001207A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Sumitomo Chemical Company, Limited | フレキシブルディスプレイ用基板 |
| JP2007145729A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | New Japan Chem Co Ltd | エステル基含有テトラカルボン酸二無水物 |
| JP2007169304A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-07-05 | New Japan Chem Co Ltd | ポリイミド前駆体及びポリイミド、並びにポリイミド系プラスチック基板及びその製造方法。 |
| CN101989498A (zh) * | 2009-07-30 | 2011-03-23 | 日东电工株式会社 | 染料敏化型太阳能电池用电极和染料敏化型太阳能电池 |
-
2000
- 2000-02-01 JP JP2000024237A patent/JP2001217438A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004214168A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-29 | Dainippon Printing Co Ltd | フラットケーブル被覆材及びフラットケーブル |
| WO2006001207A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Sumitomo Chemical Company, Limited | フレキシブルディスプレイ用基板 |
| GB2430678A (en) * | 2004-06-25 | 2007-04-04 | Sumitomo Chemical Co | Substrate for flexible display |
| GB2430678B (en) * | 2004-06-25 | 2009-05-06 | Sumitomo Chemical Co | Substrate for flexible displays |
| US7579054B2 (en) | 2004-06-25 | 2009-08-25 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Substrate for flexible displays |
| JP2007145729A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | New Japan Chem Co Ltd | エステル基含有テトラカルボン酸二無水物 |
| JP2007169304A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-07-05 | New Japan Chem Co Ltd | ポリイミド前駆体及びポリイミド、並びにポリイミド系プラスチック基板及びその製造方法。 |
| CN101989498A (zh) * | 2009-07-30 | 2011-03-23 | 日东电工株式会社 | 染料敏化型太阳能电池用电极和染料敏化型太阳能电池 |
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