JP2615147B2 - 太陽電池用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
太陽電池用ガラス基板の製造方法Info
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アモルファス・シリコン太陽電池に使用さ
れる太陽電池用ガラス基板であって、特に太陽電池の製
造時の取扱いにおいて、使用中において、又太陽電池の
運搬時や施工時において破損することのない太陽電池用
ガラス基板の製造方法を提供するものである。
れる太陽電池用ガラス基板であって、特に太陽電池の製
造時の取扱いにおいて、使用中において、又太陽電池の
運搬時や施工時において破損することのない太陽電池用
ガラス基板の製造方法を提供するものである。
［従来技術］ 第３図の様に、透明絶縁性基板31面に形成された透明
電導膜32上にｐ型ａ−Si層33、ｉ型ａ−Si層34及びｎ型
ａ−Si層35からなるａ−Si半導体層36とアルミニウム電
極37とを順次積層したアモルファス太陽電池38が低コス
トで製造可能な光電変換装置の一つとして使用されてい
る。かかるアモルファス太陽電池38は、光39が透明絶縁
性基板31側から入射し、主としてｉ型ａ−Si層34内で吸
収されて透明電導膜32とアルミニウム電極37との間で起
電力が発生し、導線40を通して電力が取り出される。
電導膜32上にｐ型ａ−Si層33、ｉ型ａ−Si層34及びｎ型
ａ−Si層35からなるａ−Si半導体層36とアルミニウム電
極37とを順次積層したアモルファス太陽電池38が低コス
トで製造可能な光電変換装置の一つとして使用されてい
る。かかるアモルファス太陽電池38は、光39が透明絶縁
性基板31側から入射し、主としてｉ型ａ−Si層34内で吸
収されて透明電導膜32とアルミニウム電極37との間で起
電力が発生し、導線40を通して電力が取り出される。
かかるアモルファス・シリコン太陽電池は、現在小サ
イズものが電卓用時計用などの電池として使用されてい
るが、従来光電変換効率の向上、大面積化、低コスト化
によって発電用の太陽電池としての用途が期待されてい
る。
イズものが電卓用時計用などの電池として使用されてい
るが、従来光電変換効率の向上、大面積化、低コスト化
によって発電用の太陽電池としての用途が期待されてい
る。
発電用太陽電池としてアモルファス・シリコン太陽電
池を使用する場合、大面積が要求されるため、住宅、ビ
ル、工場、その他の施設の屋根、屋上、壁面あるいはベ
ランダなどに配置される。しかしながら、基板としてガ
ラス板を用いたアモルファス・シリコン太陽電池は、上
記した様な場所において使用された場合、ひょうが降っ
てきて太陽電池にぶつかった時、太陽電池のガラス基板
が破損する危険性がある。又、太陽電池の製造時の取扱
いにおいて、あるいは太陽電池の運搬時や施工時におい
てもガラス基板が破損する危険性がある。特に、太陽電
池の軽量化のためガラス基板の厚さを3mm以下とする場
合、又ガラス基板の面積が大きくなるに従って、この危
険性は一層大きくなる。
池を使用する場合、大面積が要求されるため、住宅、ビ
ル、工場、その他の施設の屋根、屋上、壁面あるいはベ
ランダなどに配置される。しかしながら、基板としてガ
ラス板を用いたアモルファス・シリコン太陽電池は、上
記した様な場所において使用された場合、ひょうが降っ
てきて太陽電池にぶつかった時、太陽電池のガラス基板
が破損する危険性がある。又、太陽電池の製造時の取扱
いにおいて、あるいは太陽電池の運搬時や施工時におい
てもガラス基板が破損する危険性がある。特に、太陽電
池の軽量化のためガラス基板の厚さを3mm以下とする場
合、又ガラス基板の面積が大きくなるに従って、この危
険性は一層大きくなる。
［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は、太陽電池の使用中や、太陽電池の製造時の
取扱いにおいて、又太陽電池の運搬時や施工時において
破損することのない太陽電池用ガラス基板の製造方法を
提供することを目的とするものである。
取扱いにおいて、又太陽電池の運搬時や施工時において
破損することのない太陽電池用ガラス基板の製造方法を
提供することを目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の目的に基づき研究の結果発明された
ものであり、ガラス基板を加熱した後、CVD法により上
記ガラス基板の一面に透明電導膜を被覆し、次いでガラ
ス基板に冷却空気を吹き付けて強化加工を施こすことを
特徴とする太陽電池用ガラス基板の製造方法を提供する
ものである。
ものであり、ガラス基板を加熱した後、CVD法により上
記ガラス基板の一面に透明電導膜を被覆し、次いでガラ
ス基板に冷却空気を吹き付けて強化加工を施こすことを
特徴とする太陽電池用ガラス基板の製造方法を提供する
ものである。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明において使用されるガラス基体としては、350
〜800μｍの波長域において高い透過率、例えば80％以
上の透過率を有し、絶縁性で、かつ化学的、物理的耐久
性が高く、かつ光学的特性の良好な透明性ガラス板、例
えば、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケ
ートガラス、硼珪酸ガラス、リシウムアルミノシリケー
トガラス、その他各種ガラスが使用できる。
〜800μｍの波長域において高い透過率、例えば80％以
上の透過率を有し、絶縁性で、かつ化学的、物理的耐久
性が高く、かつ光学的特性の良好な透明性ガラス板、例
えば、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケ
ートガラス、硼珪酸ガラス、リシウムアルミノシリケー
トガラス、その他各種ガラスが使用できる。
本発明において、加熱されたガラス基板に冷却空気を
吹き付けて強化加工を施こす場合には、かかる風冷強化
のしやすさ、価格、入手の容易さからソーダライムシリ
ケートガラス基板が最適である。
吹き付けて強化加工を施こす場合には、かかる風冷強化
のしやすさ、価格、入手の容易さからソーダライムシリ
ケートガラス基板が最適である。
ガラス基板の厚さは特に限定されないが、強化加工が
容易であり、かつ光の透過率の低下、重量の極端な上
昇、強度低下、取扱いの不便さが起らない様に1.0mm〜5
mm程度が適当である。
容易であり、かつ光の透過率の低下、重量の極端な上
昇、強度低下、取扱いの不便さが起らない様に1.0mm〜5
mm程度が適当である。
なお、ソーダライムシリケートガラスなどのナトリウ
ムを含有するガラスからなるガラス基板、又は低アルカ
リ含有のガラスからなるガラス基板の場合には、ガラス
表面からナトリウムが溶出してその上面に形成される透
明電導膜に悪影響を及ぼさない様に、例えばヘイズが発
生しない様に、酸化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜、酸
化ジルコニウム膜などのアルカリバリヤーコートをガラ
ス基板面に施こしてもよい。
ムを含有するガラスからなるガラス基板、又は低アルカ
リ含有のガラスからなるガラス基板の場合には、ガラス
表面からナトリウムが溶出してその上面に形成される透
明電導膜に悪影響を及ぼさない様に、例えばヘイズが発
生しない様に、酸化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜、酸
化ジルコニウム膜などのアルカリバリヤーコートをガラ
ス基板面に施こしてもよい。
ガラス基板上に形成される透明電導膜としては、フッ
素が酸化錫に対し0.1〜５重量％ドープされた酸化錫、
アンチモンが酸化錫に対し0.1〜30重量％ドープされた
酸化錫、錫が酸化インジウムに対し0.5〜30重量％ドー
プされた酸化インジウムなどの電気伝導性の良好な透明
性金属酸化物からなるものが適当である。中でも、フッ
素がドープされた酸化錫からなる透明電導膜は、シート
抵抗30Ω／□以下の低抵抗が容易に得られ、又プラズマ
CVD法によりａ−Si層を形成する時に曝される還元性の
高い水素プラズマに対して高い耐性を有するので、太陽
電池用基板として最適である。透明電導膜の膜厚として
は300〜20000Åが適当である。
素が酸化錫に対し0.1〜５重量％ドープされた酸化錫、
アンチモンが酸化錫に対し0.1〜30重量％ドープされた
酸化錫、錫が酸化インジウムに対し0.5〜30重量％ドー
プされた酸化インジウムなどの電気伝導性の良好な透明
性金属酸化物からなるものが適当である。中でも、フッ
素がドープされた酸化錫からなる透明電導膜は、シート
抵抗30Ω／□以下の低抵抗が容易に得られ、又プラズマ
CVD法によりａ−Si層を形成する時に曝される還元性の
高い水素プラズマに対して高い耐性を有するので、太陽
電池用基板として最適である。透明電導膜の膜厚として
は300〜20000Åが適当である。
上記した透明電導膜においては、その表面を凹凸化す
るのが最適である。かかる凹凸化により、入射光が透明
電導膜とａ−Si半導体層との界面で散乱され、この光学
的な散乱効果により、入射光の表面反射損失の低減、ａ
−Si半導体層内での多重反射屈折による光路長の増大に
よるｉ型ａ−Si層内での光の吸収量の増大が得られ、ｉ
型ａ−Si層内での光閉じ込め効果によりアモルファス・
シリコン太陽電池の長波長光に対する収集効率が向上
し、短絡電流を増大することができ、発電効率が高くな
り、光電変換率が向上される。
るのが最適である。かかる凹凸化により、入射光が透明
電導膜とａ−Si半導体層との界面で散乱され、この光学
的な散乱効果により、入射光の表面反射損失の低減、ａ
−Si半導体層内での多重反射屈折による光路長の増大に
よるｉ型ａ−Si層内での光の吸収量の増大が得られ、ｉ
型ａ−Si層内での光閉じ込め効果によりアモルファス・
シリコン太陽電池の長波長光に対する収集効率が向上
し、短絡電流を増大することができ、発電効率が高くな
り、光電変換率が向上される。
かかる凹凸化された透明電導膜の凸部は0.1〜0.5μｍ
程度の直径と0.1〜0.6μｍ程度の高さを持つものが適当
であり、かかる凸部が多数存在するのが好ましい。中で
も、0.1〜0.3の直径と0.7〜1.2の高さ／直径の比を有す
る凸部を多数有する透明電導膜が光電変換効率が高く最
適である。
程度の直径と0.1〜0.6μｍ程度の高さを持つものが適当
であり、かかる凸部が多数存在するのが好ましい。中で
も、0.1〜0.3の直径と0.7〜1.2の高さ／直径の比を有す
る凸部を多数有する透明電導膜が光電変換効率が高く最
適である。
本発明の透明電導膜は、CVD法により作成できる。
本発明においては、透明電導膜が形成された太陽電池
用ガラス基板には強化加工が施こされている。
用ガラス基板には強化加工が施こされている。
強化加工としては、歪点以上、軟化点温度以下に加熱
されたガラス板に冷却空気を吹き付けて急冷する風冷強
化方法が使用できる。
されたガラス板に冷却空気を吹き付けて急冷する風冷強
化方法が使用できる。
本発明のガラス基板にあっては、強化加工によって平
均250kg/cm2以上の表面圧縮応力が付与されている。こ
の様に、平均250kg/cm2以上の表面圧縮応力を付与する
ことにより、降ひょうによる太陽電池のガラス基板の破
損、各種取り扱い時のガラス基板の破損を低減すること
ができる。特に、好ましくは厚さが１〜4mmであって、3
00kg/cm2の表面圧縮応力が形成されたガラス基板であ
る。
均250kg/cm2以上の表面圧縮応力が付与されている。こ
の様に、平均250kg/cm2以上の表面圧縮応力を付与する
ことにより、降ひょうによる太陽電池のガラス基板の破
損、各種取り扱い時のガラス基板の破損を低減すること
ができる。特に、好ましくは厚さが１〜4mmであって、3
00kg/cm2の表面圧縮応力が形成されたガラス基板であ
る。
本発明の太陽電池用ガラス基板を製造するに当って
は、透明電導膜をガラス基板面上に形成した後に強化加
工を施こす。なぜならば、強化加工した後に透明電導膜
の形成のために歪点以上の温度に加熱すると強化により
発生した表面圧縮応力が緩和してしまい、強度が低下す
るためである。
は、透明電導膜をガラス基板面上に形成した後に強化加
工を施こす。なぜならば、強化加工した後に透明電導膜
の形成のために歪点以上の温度に加熱すると強化により
発生した表面圧縮応力が緩和してしまい、強度が低下す
るためである。
透明電導膜の被覆後、強化加工のためのガラス基板の
加熱を行なうに当っては、その加熱温度を充分に注意す
る必要がある。即ち、高温加熱により透明電導膜が酸化
劣化し、透明電導膜の抵抗値やヘイズが上昇してしまっ
たり透過率が低下するという危険性があるためである。
加熱を行なうに当っては、その加熱温度を充分に注意す
る必要がある。即ち、高温加熱により透明電導膜が酸化
劣化し、透明電導膜の抵抗値やヘイズが上昇してしまっ
たり透過率が低下するという危険性があるためである。
本発明者の実験によれば、ガラス基板の加熱を650℃
以下、かつ加熱時間を２分間以内にコントロールするこ
とで、透明電導膜の抵抗値の上昇を最小限に抑えること
ができることが判明した。
以下、かつ加熱時間を２分間以内にコントロールするこ
とで、透明電導膜の抵抗値の上昇を最小限に抑えること
ができることが判明した。
第２図は、フッ素がドープされた酸化錫膜付ガラス基
板を、空気雰囲気の加熱炉において加熱した時の加熱時
間と抵抗値の上昇割合との関係を測定した結果である。
板を、空気雰囲気の加熱炉において加熱した時の加熱時
間と抵抗値の上昇割合との関係を測定した結果である。
本発明の、ガラス基板を加熱した後、CVD法により上
記ガラス基板の一面に透明電導膜を被覆し、次いでガラ
ス基板に冷却空気を吹き付けて強化加工を施こす方法
は、量産性が高く、低コストで、しかも安定した性能が
得られる。上記方法の最適な態様は、ガラス基板の加熱
工程、ガラス基板面へのCVD法による透明電導膜の被覆
工程、ガラス基板の風冷による強化処理工程を順次ガラ
ス基板を水平に搬送しながら連続的に行なう方法であ
る。
記ガラス基板の一面に透明電導膜を被覆し、次いでガラ
ス基板に冷却空気を吹き付けて強化加工を施こす方法
は、量産性が高く、低コストで、しかも安定した性能が
得られる。上記方法の最適な態様は、ガラス基板の加熱
工程、ガラス基板面へのCVD法による透明電導膜の被覆
工程、ガラス基板の風冷による強化処理工程を順次ガラ
ス基板を水平に搬送しながら連続的に行なう方法であ
る。
かかる方法について、その一具体例の製造装置の概略
を示す第１図に従って説明する。
を示す第１図に従って説明する。
第１図において、１はCVD装置、２はガラス基板面に
透明電導膜をCVD法により形成するためのインジェクタ
ー、３は排気口、４は排気パイプ、５はCVD用原料ガス
の供給パイプ、６はCVD炉、７はCVD装置用のガラス基板
搬送用コンベヤー、８はガラス基板の加熱炉、９はガラ
ス基板を強化加工するために冷却空気を吹き付ける吹
口、10はガラス基板を加熱炉８、強化用吹口９に通すた
めのコンベヤー、11は加熱炉のヒーター、12はガラス基
板を示す。
透明電導膜をCVD法により形成するためのインジェクタ
ー、３は排気口、４は排気パイプ、５はCVD用原料ガス
の供給パイプ、６はCVD炉、７はCVD装置用のガラス基板
搬送用コンベヤー、８はガラス基板の加熱炉、９はガラ
ス基板を強化加工するために冷却空気を吹き付ける吹
口、10はガラス基板を加熱炉８、強化用吹口９に通すた
めのコンベヤー、11は加熱炉のヒーター、12はガラス基
板を示す。
上記した装置により太陽電池用ガラス基板を強化する
に当っては、洗滌されたガラス基板を載置位置Ａにてコ
ンベヤー７上に載せ、C.V.D炉６内に水平方向から搬入
して500〜600℃に加熱し、コンベヤー７によりガラス基
板12を水平に搬送しながらインジェクター２の下を通過
させてCVD法により所定の被膜をガラス基板12面上に形
成する。C.V.D炉６から搬出されたガラス基板12を、同
様に水平に搬送しながら加熱炉８内へ搬入し、強化加工
のために必要な温度まで、例えば580〜650℃程度まで加
熱し、次いで同様に水平に搬送しながら強化用吹口９の
間に搬入し、強化用吹口９から冷却用空気をガラス基板
12に吹き付けて急冷し、強化加工を施こし、コンベヤー
10から取り出す。
に当っては、洗滌されたガラス基板を載置位置Ａにてコ
ンベヤー７上に載せ、C.V.D炉６内に水平方向から搬入
して500〜600℃に加熱し、コンベヤー７によりガラス基
板12を水平に搬送しながらインジェクター２の下を通過
させてCVD法により所定の被膜をガラス基板12面上に形
成する。C.V.D炉６から搬出されたガラス基板12を、同
様に水平に搬送しながら加熱炉８内へ搬入し、強化加工
のために必要な温度まで、例えば580〜650℃程度まで加
熱し、次いで同様に水平に搬送しながら強化用吹口９の
間に搬入し、強化用吹口９から冷却用空気をガラス基板
12に吹き付けて急冷し、強化加工を施こし、コンベヤー
10から取り出す。
CVD装置１の所定位置にはインジェクター２を配置す
るが、インジェクター２は１ユニットであってもよい
し、多段積層する場合には、インジェクターを２ユニッ
ト以上設けてもよい。又ガラス基板面にアルカリバリヤ
ー用被膜をCVD法により形成する場合には、インジェク
ター２の上流にアルカリバリヤー被覆用のインジェクタ
ーを１ユニットあるいは複数ユニット設けてもよい。
るが、インジェクター２は１ユニットであってもよい
し、多段積層する場合には、インジェクターを２ユニッ
ト以上設けてもよい。又ガラス基板面にアルカリバリヤ
ー用被膜をCVD法により形成する場合には、インジェク
ター２の上流にアルカリバリヤー被覆用のインジェクタ
ーを１ユニットあるいは複数ユニット設けてもよい。
上記した装置においては、ガラス基板の加熱工程、ガ
ラス基板面へのCVD法による透明電導膜の被覆工程、ガ
ラス基板の強化処理工程が順次ガラス基板を水平に搬送
しながら連続的に行なえる様に、ガラス基板の搬送装置
が設計されている。図示した例は、CVD炉内での加熱工
程及び透明電導膜の被覆工程におけるガラス板搬送用コ
ンベヤーとガラス板の強化処理用の加熱工程及び強化処
理工程におけるガラス板搬送用コンベヤーとを独立さ
せ、それぞれの搬送速度を調節できる様にした例であ
る。必要に応じて、CVD炉６内でのガラス基板の搬送速
度（v1）、加熱炉８内でのガラス基板の搬送速度（v2）
及び強化吹口９内でのガラス基板の搬送速度（v3）をそ
れぞれ調節できる様に、それぞれ独立したコンベヤーと
してもよい。かかる搬送速度v1,v2,v3は各工程の条件か
らv3＞v2＞v1とするのが好ましい。
ラス基板面へのCVD法による透明電導膜の被覆工程、ガ
ラス基板の強化処理工程が順次ガラス基板を水平に搬送
しながら連続的に行なえる様に、ガラス基板の搬送装置
が設計されている。図示した例は、CVD炉内での加熱工
程及び透明電導膜の被覆工程におけるガラス板搬送用コ
ンベヤーとガラス板の強化処理用の加熱工程及び強化処
理工程におけるガラス板搬送用コンベヤーとを独立さ
せ、それぞれの搬送速度を調節できる様にした例であ
る。必要に応じて、CVD炉６内でのガラス基板の搬送速
度（v1）、加熱炉８内でのガラス基板の搬送速度（v2）
及び強化吹口９内でのガラス基板の搬送速度（v3）をそ
れぞれ調節できる様に、それぞれ独立したコンベヤーと
してもよい。かかる搬送速度v1,v2,v3は各工程の条件か
らv3＞v2＞v1とするのが好ましい。
CVD炉６内のコンベヤー７は、耐熱性のメッシュベル
トやロールコンベヤーが好ましく、又加熱炉８及び強化
吹口９内の搬送方法は、加熱冷却の均一性などの点から
ロールコンベヤー搬送方法や熱風ガスによるガラス板浮
上搬送方法などが好ましい。
トやロールコンベヤーが好ましく、又加熱炉８及び強化
吹口９内の搬送方法は、加熱冷却の均一性などの点から
ロールコンベヤー搬送方法や熱風ガスによるガラス板浮
上搬送方法などが好ましい。
CVD炉６と加熱炉８との間には、加熱炉８によりCVD炉
６内の気流の変動が起らない様に、気流制御手段を設け
るのが好ましい。かかる気流制御手段としては、エアー
カーテン、エアナイフなどが挙げられる。
６内の気流の変動が起らない様に、気流制御手段を設け
るのが好ましい。かかる気流制御手段としては、エアー
カーテン、エアナイフなどが挙げられる。
なお、透明電導膜の形成されたガラス基板を強化吹口
９間を通して急冷する時、透明電導膜面側は、凹となっ
て基板の反りが大となるので、加熱炉８内でガラス基板
の透明電導膜面側即ち上面側を余分に加熱したり、ある
いは強化用吹口９間において、ガラス基板の透明電導膜
面側の冷却能を大きくしたりして、ガラス基板に反りが
発生しない様にコントロールするのが好ましい。
９間を通して急冷する時、透明電導膜面側は、凹となっ
て基板の反りが大となるので、加熱炉８内でガラス基板
の透明電導膜面側即ち上面側を余分に加熱したり、ある
いは強化用吹口９間において、ガラス基板の透明電導膜
面側の冷却能を大きくしたりして、ガラス基板に反りが
発生しない様にコントロールするのが好ましい。
あるいは、かかるガラス基板の反り、特にガラス基板
を630℃以上に加熱する場合に発生する可能性の大きい
ガラス基板の反りを可及的に防止する為に、ガラス基板
の、透明導電膜が形成されない面即ち裏面に被膜を形成
することもできる。かかる裏面に形成される被膜として
は、上面に生じる応力とかかる被膜によって裏面に生じ
る応力とがつりあってガラス基板の反りを防止できるも
のであれば特に限定されないが酸化亜鉛膜、窒化ケイ素
膜、酸化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜、酸化ジルコニ
ウム膜や、上面に形成される膜と同質の膜、例えば、上
面に形成される透明導電膜と同様の酸化錫、酸化インジ
ウムからなる透明導電膜や、あるいは、基板がソーダラ
イムシリケートガラスなどのナトリウムを含有するガラ
ス基板、又は低アルカリ含有ガラス基板等であって、ア
ルカリバリヤー膜を透明導電膜面の下に施こす場合にお
いては、同様のアルカリバリヤー膜をガラス基板の裏面
に反りを防止する為の被膜として形成すると好ましい。
を630℃以上に加熱する場合に発生する可能性の大きい
ガラス基板の反りを可及的に防止する為に、ガラス基板
の、透明導電膜が形成されない面即ち裏面に被膜を形成
することもできる。かかる裏面に形成される被膜として
は、上面に生じる応力とかかる被膜によって裏面に生じ
る応力とがつりあってガラス基板の反りを防止できるも
のであれば特に限定されないが酸化亜鉛膜、窒化ケイ素
膜、酸化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜、酸化ジルコニ
ウム膜や、上面に形成される膜と同質の膜、例えば、上
面に形成される透明導電膜と同様の酸化錫、酸化インジ
ウムからなる透明導電膜や、あるいは、基板がソーダラ
イムシリケートガラスなどのナトリウムを含有するガラ
ス基板、又は低アルカリ含有ガラス基板等であって、ア
ルカリバリヤー膜を透明導電膜面の下に施こす場合にお
いては、同様のアルカリバリヤー膜をガラス基板の裏面
に反りを防止する為の被膜として形成すると好ましい。
かかる被膜の膜厚は、上面に形成される被膜によって
生じる応力につり合う程度の応力を与えられる膜厚であ
れば特に限定されないが、0.1〜５μｍ程度であればよ
い。酸化亜鉛膜の場合には、500〜900nm、酸化ケイ素膜
の場合には、0.3〜1.0μｍ程度の膜厚が好ましい。
生じる応力につり合う程度の応力を与えられる膜厚であ
れば特に限定されないが、0.1〜５μｍ程度であればよ
い。酸化亜鉛膜の場合には、500〜900nm、酸化ケイ素膜
の場合には、0.3〜1.0μｍ程度の膜厚が好ましい。
かかる被膜の形成方法は特に限定されるものではな
く、従来から利用されているコーティング方法、例え
ば、浸漬法、スプレー法、塗布法、CVD法、スパッタリ
ング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法など各種
方法が利用できる。上述したアルカリバリヤー膜を浸漬
法により両面に形成したガラス基板を用い、その片面に
透明導電膜を形成して本発明の太陽電池用ガラス基板を
製造することもできる。
く、従来から利用されているコーティング方法、例え
ば、浸漬法、スプレー法、塗布法、CVD法、スパッタリ
ング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法など各種
方法が利用できる。上述したアルカリバリヤー膜を浸漬
法により両面に形成したガラス基板を用い、その片面に
透明導電膜を形成して本発明の太陽電池用ガラス基板を
製造することもできる。
実施例１ 洗浄された305×305×3mmのソーダライムシリケート
ガラス基板を、コンベヤー上に載せ、0.3m/minの速度で
CVD炉内に搬入し、順次酸化ケイ素からなるアルカリバ
リヤー膜、フッ素添加酸化錫膜をCVD法にて形成せしめ
て透明導電膜被覆基板（以下TCO基板という）を作製し
た後、引き続き加熱炉内に搬入して、搬送速度6m/minで
搬送しながら強化加工を施すために温度を620℃まで昇
温した。次いで、基板の搬送速度を60m/minとし、加熱
炉内より室温まで、一気に引き出し急冷強化した。この
時の冷却能力は、約35kcal/m2・hr・℃に相当する。上
記の方法で得られた強化TCO基板の代表的な物性を表−
１に示す。除冷によって得られるTCO基板の物性と比較
すると、上記の方法によって得られた強化TCO基板は、
表面圧縮応力が80kgf/cm2以下から約260kgf/cm2と上昇
していることが明らかとなった。しかも、太陽電池用透
明基板として重要な他の物性値、表面抵抗、透過率、ヘ
イズ率等は、ほとんど、変化しないことが判明した。
ガラス基板を、コンベヤー上に載せ、0.3m/minの速度で
CVD炉内に搬入し、順次酸化ケイ素からなるアルカリバ
リヤー膜、フッ素添加酸化錫膜をCVD法にて形成せしめ
て透明導電膜被覆基板（以下TCO基板という）を作製し
た後、引き続き加熱炉内に搬入して、搬送速度6m/minで
搬送しながら強化加工を施すために温度を620℃まで昇
温した。次いで、基板の搬送速度を60m/minとし、加熱
炉内より室温まで、一気に引き出し急冷強化した。この
時の冷却能力は、約35kcal/m2・hr・℃に相当する。上
記の方法で得られた強化TCO基板の代表的な物性を表−
１に示す。除冷によって得られるTCO基板の物性と比較
すると、上記の方法によって得られた強化TCO基板は、
表面圧縮応力が80kgf/cm2以下から約260kgf/cm2と上昇
していることが明らかとなった。しかも、太陽電池用透
明基板として重要な他の物性値、表面抵抗、透過率、ヘ
イズ率等は、ほとんど、変化しないことが判明した。
実施例２ 洗浄された305×305×3mmのソーダライムシリケート
ガラス基板を、コンベヤー上に載せ、0.3m/minの速度で
CVD炉内に搬入し、順次酸化ケイ素からなるアルカリバ
リヤー膜、フッ素添加酸化錫膜をCVD法にて形成せしめ
て、TCO基板を作製した後、引き続き加熱炉内に搬入
し、6m/minの速度で搬送させながら、風冷強化加工を施
すために、基板温度を620℃まで昇温させた。次いで風
冷強化用の吹口内を25m/minの速度で搬送させるととも
に、吹口より200mmAqの圧力で冷却用空気を吹き付ける
ことによってTCO基板に強化加工を施した。上記方法で
作製した強化TCO基板の物性を表−１にまとめて示す。
太陽電池用透明電導基板としての重要な物性である表面
抵抗、透過率、ヘイズ率等の物性の劣化は、発生しない
ことが明らかとなった。また、上記方法によって、得ら
れる強化TCO基板の表面圧縮応力は、約400kgf/cm2であ
り、強化加工を施さないTCO基板に比較して、５倍以上
の圧縮応力が、発現していることが明らかとなった。
ガラス基板を、コンベヤー上に載せ、0.3m/minの速度で
CVD炉内に搬入し、順次酸化ケイ素からなるアルカリバ
リヤー膜、フッ素添加酸化錫膜をCVD法にて形成せしめ
て、TCO基板を作製した後、引き続き加熱炉内に搬入
し、6m/minの速度で搬送させながら、風冷強化加工を施
すために、基板温度を620℃まで昇温させた。次いで風
冷強化用の吹口内を25m/minの速度で搬送させるととも
に、吹口より200mmAqの圧力で冷却用空気を吹き付ける
ことによってTCO基板に強化加工を施した。上記方法で
作製した強化TCO基板の物性を表−１にまとめて示す。
太陽電池用透明電導基板としての重要な物性である表面
抵抗、透過率、ヘイズ率等の物性の劣化は、発生しない
ことが明らかとなった。また、上記方法によって、得ら
れる強化TCO基板の表面圧縮応力は、約400kgf/cm2であ
り、強化加工を施さないTCO基板に比較して、５倍以上
の圧縮応力が、発現していることが明らかとなった。
［発明の効果］ 本発明によれば、破壊強度が高い太陽電池用ガラス基
板を提供することができ、使用中や太陽電池の製造時、
運搬時や施工時の取扱いにおいても破損を低減すること
ができる。
板を提供することができ、使用中や太陽電池の製造時、
運搬時や施工時の取扱いにおいても破損を低減すること
ができる。
又、本発明の製造方法によれば、強化加工の施こされ
た太陽電池用ガラス基板を、連続的に低コストで製造す
ることができる。特に、ガラス基板へのCVD法による透
明電導膜の被覆工程、ガラス板の強化のための加熱工程
及びガラス基板の風冷強化工程が一連しており、水平に
ガラス基板を搬送しながら行なえるので、操作がしやす
く、熱ロスも低く抑えることができ、又透明電導膜の性
能劣化を抑えることができ、高品位の太陽電池用ガラス
基板を製造することができる。
た太陽電池用ガラス基板を、連続的に低コストで製造す
ることができる。特に、ガラス基板へのCVD法による透
明電導膜の被覆工程、ガラス板の強化のための加熱工程
及びガラス基板の風冷強化工程が一連しており、水平に
ガラス基板を搬送しながら行なえるので、操作がしやす
く、熱ロスも低く抑えることができ、又透明電導膜の性
能劣化を抑えることができ、高品位の太陽電池用ガラス
基板を製造することができる。
第１図は本発明の方法を実施するための装置の一具体例
に係る概略図、第２図は太陽電池ガラス基板を加熱した
時の加熱時間と抵抗値との関係を示す図面であり、第３
図は、アモルファス・シリコン太陽電池を示す断面図を
示す。 1:CVD装置、 2:インジェクター、 6:CVD炉、 7,10:コンベアー、 8:加熱炉、 9:強化用吹口、 12:ガラス基板． Ro:加熱前の透明電導膜の抵抗値 Rs:加熱後の透明電導膜の抵抗値 31:透明絶縁性基板 32:透明電導膜 33:p型ａ−Si層 34:i型ａ−Si層 35:n型ａ−Si層 36:a−Si半導体層 37:アルミニウム電極 38:アモルファス太陽電池 39:光 40:導線
に係る概略図、第２図は太陽電池ガラス基板を加熱した
時の加熱時間と抵抗値との関係を示す図面であり、第３
図は、アモルファス・シリコン太陽電池を示す断面図を
示す。 1:CVD装置、 2:インジェクター、 6:CVD炉、 7,10:コンベアー、 8:加熱炉、 9:強化用吹口、 12:ガラス基板． Ro:加熱前の透明電導膜の抵抗値 Rs:加熱後の透明電導膜の抵抗値 31:透明絶縁性基板 32:透明電導膜 33:p型ａ−Si層 34:i型ａ−Si層 35:n型ａ−Si層 36:a−Si半導体層 37:アルミニウム電極 38:アモルファス太陽電池 39:光 40:導線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊川 信也 神奈川県横浜市金沢区能見台２―24―７ (72)発明者 ステフアン・ミユール アメリカ合衆国，80226，コロラド州, レークウツド，シー・エスフラワーサー クル，1237 (72)発明者 アラン・マダン アメリカ合衆国，80401，コロラド州, ゴールデン，ラム・レーン，327 (56)参考文献 特開 昭61−49481（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ガラス基板を加熱した後、CVD法により上
記ガラス基板の一面に透明電導膜を被覆し、次いでガラ
ス基板に冷却空気を吹き付けて強化加工を施こすことを
特徴とする太陽電池用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項２】ガラス基板の加熱工程、ガラス基板面への
CVD法による透明電導膜の被覆工程、ガラス基板の風冷
による強化処理工程を順次ガラス基板を水平に搬送しな
がら連続的に行なうことを特徴とする請求項１記載の太
陽電池用ガラス基板の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7742287A | 1987-07-24 | 1987-07-24 | |
| US077422 | 1987-07-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103882A JPH01103882A (ja) | 1989-04-20 |
| JP2615147B2 true JP2615147B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=22137951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63181823A Expired - Fee Related JP2615147B2 (ja) | 1987-07-24 | 1988-07-22 | 太陽電池用ガラス基板の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0393034B1 (ja) |
| JP (1) | JP2615147B2 (ja) |
| DE (1) | DE3887689T2 (ja) |
| WO (1) | WO1989001238A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5149351A (en) * | 1988-05-24 | 1992-09-22 | Asahi Glass Company Ltd. | Method for making a curved solar panel for an automobile |
| SE468372B (sv) * | 1991-04-24 | 1992-12-21 | Stiftelsen Im Inst Foer Mikroe | Foerfarande foer tillverkning av tunnfilmssolceller varvid deponering av skikt paa substrat sker i roterbar (cylindrisk) baeranordning |
| JP4999294B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2012-08-15 | シャープ株式会社 | 色素増感太陽電池および色素増感太陽電池用多孔質半導体層の製造方法 |
| JP2008102092A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Denso Corp | 計器 |
| FR2922046B1 (fr) * | 2007-10-05 | 2011-06-24 | Saint Gobain | Perfectionnements apportes a des elements capables de collecter de la lumiere |
| DE102008005283B4 (de) * | 2008-01-19 | 2009-10-29 | Schott Solar Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer mit einem transparenten, Metalloxid beschichtetn Glasscheibe für ein photovoltaisches Modul und eine solche beschichtete Glasscheibe |
| GB0803702D0 (en) | 2008-02-28 | 2008-04-09 | Isis Innovation | Transparent conducting oxides |
| JP2010080090A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 色素増感太陽電池に使用される負極基板 |
| GB0915376D0 (en) | 2009-09-03 | 2009-10-07 | Isis Innovation | Transparent conducting oxides |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3671311A (en) * | 1969-07-01 | 1972-06-20 | Ppg Industries Inc | Applying electroconductive heating circuits to glass |
| GB2047955B (en) * | 1976-07-06 | 1983-11-02 | Boeing Co | Continous process for fabricating solar cells |
| US4292092A (en) * | 1980-06-02 | 1981-09-29 | Rca Corporation | Laser processing technique for fabricating series-connected and tandem junction series-connected solar cells into a solar battery |
| FR2553934B1 (fr) * | 1983-10-19 | 1986-09-05 | Labo Electronique Physique | Structure semi-conducteur-support vitreux et dispositifs realises avec une telle structure |
| US4510344A (en) * | 1983-12-19 | 1985-04-09 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell substrate |
| JPS6149481A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-07-22 DE DE3887689T patent/DE3887689T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-22 JP JP63181823A patent/JP2615147B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-22 WO PCT/US1988/002493 patent/WO1989001238A1/en active IP Right Grant
- 1988-07-22 EP EP88906754A patent/EP0393034B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0393034B1 (en) | 1994-02-02 |
| EP0393034A1 (en) | 1990-10-24 |
| DE3887689T2 (de) | 1994-09-08 |
| DE3887689D1 (de) | 1994-03-17 |
| JPH01103882A (ja) | 1989-04-20 |
| WO1989001238A1 (en) | 1989-02-09 |
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