JPH0337753B2 - - Google Patents
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- JPH0337753B2 JPH0337753B2 JP59073385A JP7338584A JPH0337753B2 JP H0337753 B2 JPH0337753 B2 JP H0337753B2 JP 59073385 A JP59073385 A JP 59073385A JP 7338584 A JP7338584 A JP 7338584A JP H0337753 B2 JPH0337753 B2 JP H0337753B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽電池用基板に係り、特に光電変換
式太陽電池用基板に関する。
式太陽電池用基板に関する。
太陽電池は現状の段階では光エネルギーから電
気エネルギーへの変換効率は約10％程度にまで向
上しているが、入射エネルギーの大部分は熱ある
いは反射などの形で外部へ放出される。太陽電池
素子自体は主にシリコン、ガリウム、ひ素等の半
導体あるいはアモルフアスシリコン系で構成され
ており、高価であるため単位素子面積当り発電量
を上げて発電量当りの電池素子面積を小さくし、
経済性の高い太陽電池の開発がすすめられてい
る。しかしながら、上記の如く太陽電池の光から
電気へ変換されるエネルギーが熱として吸収され
るエネルギーに比べて低いため太陽電池の昇温が
著しくなり、従つて太陽電池そのものを冷却する
ことが必要となる。通常、太陽電池基板は放熱
性、絶縁性、熱的特性および平滑性等が良好で、
かつ長時間にわたつて材質の変化が生じないこと
が不可欠である。
気エネルギーへの変換効率は約10％程度にまで向
上しているが、入射エネルギーの大部分は熱ある
いは反射などの形で外部へ放出される。太陽電池
素子自体は主にシリコン、ガリウム、ひ素等の半
導体あるいはアモルフアスシリコン系で構成され
ており、高価であるため単位素子面積当り発電量
を上げて発電量当りの電池素子面積を小さくし、
経済性の高い太陽電池の開発がすすめられてい
る。しかしながら、上記の如く太陽電池の光から
電気へ変換されるエネルギーが熱として吸収され
るエネルギーに比べて低いため太陽電池の昇温が
著しくなり、従つて太陽電池そのものを冷却する
ことが必要となる。通常、太陽電池基板は放熱
性、絶縁性、熱的特性および平滑性等が良好で、
かつ長時間にわたつて材質の変化が生じないこと
が不可欠である。
従来、この目的に用いる基板としてアルミナ、
金、白金あるいはステンレス鋼等の研究がすすめ
られてきた。まず、アルミナ基板は十分な放熱性
が得られず、金あるいは白金の基板は高価である
こと、さらにステンレス鋼基板は表面あらさを
0.1〜0.3μｍRmax程度の鏡面に仕上げるには操作
がきわめて煩雑であり、また操作に長時間を要す
る等の欠点があつた。
金、白金あるいはステンレス鋼等の研究がすすめ
られてきた。まず、アルミナ基板は十分な放熱性
が得られず、金あるいは白金の基板は高価である
こと、さらにステンレス鋼基板は表面あらさを
0.1〜0.3μｍRmax程度の鏡面に仕上げるには操作
がきわめて煩雑であり、また操作に長時間を要す
る等の欠点があつた。
本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決
し、放熱性、絶縁性、熱的特性および平滑性等が
すぐれ、太陽集光度を高くとつても温度上昇に対
して安全で、しかも安価な太陽電池用基板を提供
するにある。
し、放熱性、絶縁性、熱的特性および平滑性等が
すぐれ、太陽集光度を高くとつても温度上昇に対
して安全で、しかも安価な太陽電池用基板を提供
するにある。
これより先に本発明者らは最近IC、LSI、パワ
ートランジスターなどの電子材料の発展に伴つて
熱的特性、平滑性あるいは鋼板と被膜との密着性
にすぐれた新しいプリント基板を発明した。
ートランジスターなどの電子材料の発展に伴つて
熱的特性、平滑性あるいは鋼板と被膜との密着性
にすぐれた新しいプリント基板を発明した。
すなわち、本発明者らは、従来のプリント基板
の欠点を解消するために、鋼板上に薄いフオルス
テライト（2MgO、SiO2）下地被膜を形成し、こ
のフオルステライト被膜上にほうろう層を形成
し、このほうろう層上に導電パターンを接着形成
したプリント基板を発明し、特願昭58−126329に
て開示した。而してこのプリント基板は使用鋼板
としてSi1.0〜4.5％を含む場合に特にすぐれてい
ることを見い出した。このように素地鋼板として
Siを含有する鋼板を用い、その上にフオルステラ
イト被膜を形成させ、更にその上にほうろう層を
設けることによつて被覆各層の密着性を向上させ
るという技術思想は全く新規のものであり注目さ
れるべきである。さらに本発明者らは鋼板上に被
覆されたフオルステライト被膜層上にりん酸塩と
コロイダルシリカを主成分とするコーテイング処
理液の焼付けにより形成された絶縁被膜層と、該
絶縁被膜層上に形成された導電パターンと、を有
して成る新しいプリント基板を発明し特願昭58−
251746にて開示した。
の欠点を解消するために、鋼板上に薄いフオルス
テライト（2MgO、SiO2）下地被膜を形成し、こ
のフオルステライト被膜上にほうろう層を形成
し、このほうろう層上に導電パターンを接着形成
したプリント基板を発明し、特願昭58−126329に
て開示した。而してこのプリント基板は使用鋼板
としてSi1.0〜4.5％を含む場合に特にすぐれてい
ることを見い出した。このように素地鋼板として
Siを含有する鋼板を用い、その上にフオルステラ
イト被膜を形成させ、更にその上にほうろう層を
設けることによつて被覆各層の密着性を向上させ
るという技術思想は全く新規のものであり注目さ
れるべきである。さらに本発明者らは鋼板上に被
覆されたフオルステライト被膜層上にりん酸塩と
コロイダルシリカを主成分とするコーテイング処
理液の焼付けにより形成された絶縁被膜層と、該
絶縁被膜層上に形成された導電パターンと、を有
して成る新しいプリント基板を発明し特願昭58−
251746にて開示した。
このように新しいプリント基板が製造できるよ
うになつたが、これらのプリント基板の利点を太
陽電池基板にも応用できないものかと多くの試行
実験を行つて本発明を完成するに至つたものであ
る。
うになつたが、これらのプリント基板の利点を太
陽電池基板にも応用できないものかと多くの試行
実験を行つて本発明を完成するに至つたものであ
る。
本発明の要旨とするところは次のとおりであ
る。すなわち、鋼板上に被覆されたフオルステラ
イト被膜層と、前記フオルステライト被膜層上に
焼付被覆されたりん酸塩とコロイダルシリカを主
成分とする絶縁被膜と、を有して成ることを特徴
とする太陽電池用基板である。
る。すなわち、鋼板上に被覆されたフオルステラ
イト被膜層と、前記フオルステライト被膜層上に
焼付被覆されたりん酸塩とコロイダルシリカを主
成分とする絶縁被膜と、を有して成ることを特徴
とする太陽電池用基板である。
通常、太陽電池用基板は第１図に示す如く、太
陽電池素子２が太陽電池用基板４上にセツトさ
れ、特に集光型を用いる場合には集光用光学系部
材６により太陽電池素子２の表面に集光される。
なお、この集光用光学系部材６は球面レンズ、フ
レネルレンズ、凹面鏡、平面鏡など用途、目的、
規模により適宜選択される。
陽電池素子２が太陽電池用基板４上にセツトさ
れ、特に集光型を用いる場合には集光用光学系部
材６により太陽電池素子２の表面に集光される。
なお、この集光用光学系部材６は球面レンズ、フ
レネルレンズ、凹面鏡、平面鏡など用途、目的、
規模により適宜選択される。
また、太陽電池素子２は第２図に示すように太
陽電池用基板４の表面にセツトされる。電池表面
には電極８が設けられており、この電極８と電力
取出用リード１０がボンデイングワイヤー１２に
より電気的に接続されていて外部へ電力を取出す
ことができる。
陽電池用基板４の表面にセツトされる。電池表面
には電極８が設けられており、この電極８と電力
取出用リード１０がボンデイングワイヤー１２に
より電気的に接続されていて外部へ電力を取出す
ことができる。
この太陽電池用基板４自体は各回路と電気的に
絶縁されていることが必要であり、本発明の基板
４は第３図から明らかなように、鋼板１４に被覆
されたフオルステライト被膜層１６と、そのフオ
ルステライト被膜層１６上に被覆されたりん酸塩
とコロイダルシリカを主成分とする絶縁被膜１８
から構成されている。
絶縁されていることが必要であり、本発明の基板
４は第３図から明らかなように、鋼板１４に被覆
されたフオルステライト被膜層１６と、そのフオ
ルステライト被膜層１６上に被覆されたりん酸塩
とコロイダルシリカを主成分とする絶縁被膜１８
から構成されている。
本発明におけるフオルステライト被膜層１６と
絶縁被膜１８の合計厚さは１〜20ミクロン程度で
あれば十分絶縁破壊電圧外にある。このような絶
縁被膜１８の厚みを限定する要因は直列に結合さ
れる電池の耐電圧である。この太陽電池用基板４
の絶縁被膜１８の耐電圧は２〜７ミクロン厚で
200V以上であることが判明しており、この程度
の耐電圧があれば十分である。
絶縁被膜１８の合計厚さは１〜20ミクロン程度で
あれば十分絶縁破壊電圧外にある。このような絶
縁被膜１８の厚みを限定する要因は直列に結合さ
れる電池の耐電圧である。この太陽電池用基板４
の絶縁被膜１８の耐電圧は２〜７ミクロン厚で
200V以上であることが判明しており、この程度
の耐電圧があれば十分である。
また、本発明の太陽電池用基板４の絶縁被膜１
８は鋼板１４との密着性がきわめて良く、熱的特
性も良好で、かつ絶縁被膜１８の表面の平滑性も
良好である。
８は鋼板１４との密着性がきわめて良く、熱的特
性も良好で、かつ絶縁被膜１８の表面の平滑性も
良好である。
本発明を具体的実施例により説明する。
実施例 １
Siを3.1％含有する珪素鋼の冷延板を800℃の湿
水素中で５分間焼鈍を施した後、鋼板表面に
MgO95％、TiO25％を含有するスラリー状の焼
鈍分離剤を15ｇ／m2塗布した後、窒素ガス中1100
℃で２時間30分焼鈍してフオルステライト被膜を
形成させた。この被膜上にりん酸マグネシウム25
％水溶液80mlとコロイダルシリカ30％水分散液95
mlの割合の処理液を塗布し、約７ミクロン厚の絶
縁被膜層を形成して太陽電池用基板４とした。
水素中で５分間焼鈍を施した後、鋼板表面に
MgO95％、TiO25％を含有するスラリー状の焼
鈍分離剤を15ｇ／m2塗布した後、窒素ガス中1100
℃で２時間30分焼鈍してフオルステライト被膜を
形成させた。この被膜上にりん酸マグネシウム25
％水溶液80mlとコロイダルシリカ30％水分散液95
mlの割合の処理液を塗布し、約７ミクロン厚の絶
縁被膜層を形成して太陽電池用基板４とした。
第４図に示す如くGaAs太陽電池１９を水冷式
導管２０上に設置しフレネルレンズ６を用いた太
陽集光器にセツトした。本実施例においてフレネ
ルレンズはアクリルガラス製を用いた。
導管２０上に設置しフレネルレンズ６を用いた太
陽集光器にセツトした。本実施例においてフレネ
ルレンズはアクリルガラス製を用いた。
GaAs太陽電池１９は250℃以下で使用が可能
であり、本実施例の基板４はその下部に冷却水を
循環させることによつて150℃以下に収まるよう
に調節できる構成である。得られた太陽電池１９
は50mm2の素子２に集光比200で光を照射した場合、
開放電圧1.5V、電流700ｍＡが得られ、素子２の
表面温度は150℃以下であり、従来品に比べ放熱
性が格段にすぐれていた。
であり、本実施例の基板４はその下部に冷却水を
循環させることによつて150℃以下に収まるよう
に調節できる構成である。得られた太陽電池１９
は50mm2の素子２に集光比200で光を照射した場合、
開放電圧1.5V、電流700ｍＡが得られ、素子２の
表面温度は150℃以下であり、従来品に比べ放熱
性が格段にすぐれていた。
実施例 ２
Siを3.0％含有する珪素鋼冷延板を800℃の湿水
素中で３分間焼鈍した後、鋼板表面に蛇紋岩25
％、MgO70％、TiO25％を含有するスラリー状
の焼鈍分離剤を14ｇ／m2塗布した後、1150℃で３
時間窒素ガス中で焼鈍してフオルステライト被膜
を形成させた。このフオルステライト被膜層上に
りん酸アルミニウム45％水溶液65mlとコロイダル
シリカ30％水分散液100mlの割合の処理液を塗布
し、約５ミクロン厚の絶縁被膜層を形成して太陽
電池用基板とした。第５図に示す如くSiGe太陽
電池１９を水冷式導管２０上に設置し、凹面鏡６
にセツトした。
素中で３分間焼鈍した後、鋼板表面に蛇紋岩25
％、MgO70％、TiO25％を含有するスラリー状
の焼鈍分離剤を14ｇ／m2塗布した後、1150℃で３
時間窒素ガス中で焼鈍してフオルステライト被膜
を形成させた。このフオルステライト被膜層上に
りん酸アルミニウム45％水溶液65mlとコロイダル
シリカ30％水分散液100mlの割合の処理液を塗布
し、約５ミクロン厚の絶縁被膜層を形成して太陽
電池用基板とした。第５図に示す如くSiGe太陽
電池１９を水冷式導管２０上に設置し、凹面鏡６
にセツトした。
SiGe太陽電池１９は、この基板４の下部に冷
却水を循環させることによつて150℃以下に保て
るように調節できる構成となつている。50mm2の太
陽電池素子２に集光比300で光を照射した場合、
開放電圧1.0V、電流600ｍＡが得られ、素子２の
表面温度は150℃以下であり、従来品に比して放
熱性が著しくすぐれていた。
却水を循環させることによつて150℃以下に保て
るように調節できる構成となつている。50mm2の太
陽電池素子２に集光比300で光を照射した場合、
開放電圧1.0V、電流600ｍＡが得られ、素子２の
表面温度は150℃以下であり、従来品に比して放
熱性が著しくすぐれていた。
実施例 ３
Siを2.8％含有する珪素鋼冷延板を820℃の湿水
素中で３分間焼鈍した後、鋼板表面に蛇紋岩30
％、MgO60％、Mn2O35％、TiO25％を含有する
スラリー状の焼鈍分離剤を12ｇ／m2塗布した後、
1100℃で３時間窒素ガス中で焼鈍してフオルステ
ライト被膜を形成させた。このフオルステライト
被膜層上にりん酸カルシウム35％水溶液50ml、コ
ロイダルシリカ30％水分散液80mlの割合の処理液
を塗布し、約８ミクロン厚の絶縁被膜層を形成し
て太陽電池用基板とした。第６図に示す如く、こ
の基板４をＵ字形に加工しGaAs太陽電池１９を
水冷式導管２０上に設置し、フレネルネンズ６を
用いた太陽集光器にセツトした。
素中で３分間焼鈍した後、鋼板表面に蛇紋岩30
％、MgO60％、Mn2O35％、TiO25％を含有する
スラリー状の焼鈍分離剤を12ｇ／m2塗布した後、
1100℃で３時間窒素ガス中で焼鈍してフオルステ
ライト被膜を形成させた。このフオルステライト
被膜層上にりん酸カルシウム35％水溶液50ml、コ
ロイダルシリカ30％水分散液80mlの割合の処理液
を塗布し、約８ミクロン厚の絶縁被膜層を形成し
て太陽電池用基板とした。第６図に示す如く、こ
の基板４をＵ字形に加工しGaAs太陽電池１９を
水冷式導管２０上に設置し、フレネルネンズ６を
用いた太陽集光器にセツトした。
GaAs太陽電池１９は250℃以下で使用ができ、
この基板４の下部に冷却水を循環させることによ
つて150℃以下に収まるように調節できる構成と
なつている。この太陽電池１９は素子２が50mm2の
ものに集光比200で光を照射した場合、開放電圧
1.2V、電流600ｍＡが得られ素子２の表面温度は
150℃以下であり放熱性がすぐれていた。
この基板４の下部に冷却水を循環させることによ
つて150℃以下に収まるように調節できる構成と
なつている。この太陽電池１９は素子２が50mm2の
ものに集光比200で光を照射した場合、開放電圧
1.2V、電流600ｍＡが得られ素子２の表面温度は
150℃以下であり放熱性がすぐれていた。
上記実施例からも明らかな如く、本発明の太陽
電池用基板は、鋼板上に被覆されたフオルステラ
イト被膜層と前記フオルステライト被膜層上に焼
付被覆されたりん酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁被膜とを有しているので、安価で素
子との密着性にすぐれ、曲げ加工も可能であると
いう従来にない大なる効果を得ることができた。
電池用基板は、鋼板上に被覆されたフオルステラ
イト被膜層と前記フオルステライト被膜層上に焼
付被覆されたりん酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁被膜とを有しているので、安価で素
子との密着性にすぐれ、曲げ加工も可能であると
いう従来にない大なる効果を得ることができた。
第１図は太陽電池の原理を示す模式断面図、第
２図は太陽電池を示す斜視図、第３図は本発明の
基板を示す拡大断面図、第４〜６図はいずれも本
発明実施例による太陽電池を示す模式断面図であ
る。 ２……太陽電池素子、４……太陽電池用基板、
１４……鋼板、１６……フオルステライト被膜
層、１８……絶縁被膜、１９……太陽電池。
２図は太陽電池を示す斜視図、第３図は本発明の
基板を示す拡大断面図、第４〜６図はいずれも本
発明実施例による太陽電池を示す模式断面図であ
る。 ２……太陽電池素子、４……太陽電池用基板、
１４……鋼板、１６……フオルステライト被膜
層、１８……絶縁被膜、１９……太陽電池。
Claims (1)
- １ 鋼板上に被覆されたフオルステライト被膜層
と、前記フオルステライト被膜層上に焼付被覆さ
れたりん酸塩とコロイダルシリカを主成分とする
絶縁被膜と、を有して成ることを特徴とする太陽
電池用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59073385A JPS60216587A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 太陽電池用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59073385A JPS60216587A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 太陽電池用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216587A JPS60216587A (ja) | 1985-10-30 |
| JPH0337753B2 true JPH0337753B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=13516669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59073385A Granted JPS60216587A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 太陽電池用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216587A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168056A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-12 | Taiyo Yuden Co Ltd | 非晶質半導体太陽電池 |
| JP5058957B2 (ja) * | 2008-12-11 | 2012-10-24 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2010141112A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Sharp Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP6208869B2 (ja) * | 2014-06-30 | 2017-10-04 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 電子デバイス作製用金属基板及びパネル |
-
1984
- 1984-04-12 JP JP59073385A patent/JPS60216587A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60216587A (ja) | 1985-10-30 |
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