JPH04221860A - 光起電力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フレキシブル型の光起
電力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アモルファスシリコン等のアモルファス
半導体からなる光起電力装置は、低コストで製造できる
点で注目されているが、更にこの装置は、薄膜化が可能
であることから、フレキシブル化を図ることができる。

【０００３】この種光起電力装置としては、特開平１−
１０５５８１号公報に開示された如く、ガラス等の支持
基板上に、透光性、絶縁性かつ可撓性の第１樹脂層と、
透明電極層、薄膜半導体層及び背面電極層からなる光電
変換素子と、絶縁性かつ可撓性の第２樹脂層とを、この
順に積層した後、支持基板から第１樹脂層を剥離するこ
とにより製造される、第１樹脂層、光電変換素子及び第
２樹脂層から成る光起電力装置がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この構造の光起電力装
置における問題点として、第１樹脂層と透明電極層との
間の熱膨張係数の差に起因して発生する透明電極層のク
ラックがある。即ち、有機系材料からなる第１樹脂層と
無機系材料からなる透明電極層との熱膨張係数が大きく
違うために、光起電力装置に加わる熱ストレスによって
、熱膨張係数の小さい透明電極層に不所望な歪みが生じ
、透明電極層にクラックが発生する。

【０００５】このような透明電極層のクラックの発生は
、光起電力装置の出力特性を劣化させる。更には、全く
光起電力装置の出力が発生しないことも生じる。

【０００６】そこで、本発明は、透明電極層のクラック
発生を抑制するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、透光性、絶縁
性かつ可撓性の第１樹脂層と、透明電極層、薄膜半導体
層及び背面電極層からなる光電変換素子と、絶縁性かつ
可撓性の第２樹脂層とを、この順に積層した光起電力装
置において、上記透明電極層と薄膜半導体層との間に、
これらの電気的結合を妨げないように可撓性の第３樹脂
層を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】透明電極層と薄膜半導体層との間に形成された
第３樹脂層が、第１樹脂層と透明電極層との熱膨張係数
の差に基いて生じる透明電極層の歪みを押さえ、透明電
極層のクラックの発生を抑制する。

【０００９】

【実施例】図１及び図２は、本発明の光起電力装置の光
入射側から見た平面図及びその断面図である。

【００１０】１はポリイミド等の透光性有機高分子から
なる透光性、絶縁性かつ可撓性の第１樹脂層、２は第１
樹脂層１上に積層形成された光電変換素子であり、酸化
錫（ＳｎＯ２）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透光
性導電酸化物からなる透明電　極層３と、透明電極層３
上に形成されたアモルファスシリコン、アモルファスシ
リコンカーバイド、アモルファスシリコンゲルマニウム
等のアモルファス半導体からなる、ｐｎ接合、ｐｉｎ接
合等の半導体接合を有する薄膜半導体層４と、薄膜半導
体層４上に形成されたアルミニウム（Ａｌ）の単層構造
、またはＡｌとチタン（Ｔｉ）やチタン銀合金（ＴｉＡ
ｇ）との積層構造からなる背面電極層５とからなる。 ６は背面電極層５上に形成されたエチレンビニルアセテ
ート（ＥＶＡ）等の熱可塑性樹脂シートからなる第２樹
脂層である。

【００１１】更に、７は本発明の特徴であって、透明電
極層３と薄膜半導体層４との間に、これらの電気的結合
を妨げないような形態、本実施例では格子状に形成され
た可撓性の第３樹脂層である。この第３樹脂層７として
は、第１樹脂層１を経た入射光の薄膜半導体層４への入
射を妨げないように透光性を備えると共に、第１樹脂層
１との熱膨張係数と同程度の熱膨張係数を備えるポリイ
ミド系ペーストが好適である。しかし、第３樹脂層７は
、ポリイミド系ペーストに限られることなく、その他の
適宜の材料を用いてもよい。

【００１２】また、第３樹脂層７の形状は、上述の格子
状に限らず、網目状、くし状でもよい。更には、透明電
極層３上の全面に拡がり、離散的に透明電極層３と薄膜
半導体層４との電気的結合部を有するような形態でもよ
い。要するに、透明電極３と薄膜半導体層４との電気的
結合を妨げない形態であれば良い。

【００１３】図３（Ａ）乃至（Ｄ）は、この光起電力装
置の製造工程を示す断面図である。図３（Ａ）に示す工
程において、約１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさのガラス、
セラミックス、金属等の支持基板１０の表面に、第１樹
脂層１が５〜１００μｍの厚みで形成される。

【００１４】図３（Ｂ）に示す工程において、第１樹脂
層１上に、透明電極層３が膜厚２０００〜５０００Åで
形成される。次いで、第１樹脂層１上全面に、格子状の
第３樹脂層７が形成される。この第３樹脂層７は、ポリ
イミド系ペーストをスクリーン印刷手法により、高さ１
０〜２０μｍ、幅１００〜５００μｍ及び１区画の大き
さ（５ｍｍ〜１ｃｍ）×（５ｍｍ〜１ｃｍ）にパターニ
ング形成された後、約２５０℃の温度で約３０分間焼成
することによって形成される。

【００１５】更に、第３樹脂層７を含んで透明電極層３
上に、薄膜半導体層４が、周知のプラズマＣＶＤ法を用
いて、膜厚３０００〜７０００Åに形成され、引き続い
て、背面電極膜５が、膜厚４０００Å〜２μｍで形成さ
れる。

【００１６】同図に示す工程により、第１樹脂層１上に
、透明電極層３、薄膜半導体層４及び背面電極層５から
成る光電変換素子２が、透明電極層３と薄膜半導体層４
との間に第３樹脂層７を挾んだ形態で形成される。

【００１７】次いで、図３（Ｃ）に示す工程において、
背面電極層５上に、第２樹脂層６が０．１〜１．０ｍｍ
の厚さで形成される。この第２樹脂層６は、上述のよう
なＥＶＡからなるシートが背面電極層５上に配された後
、１００〜１５０℃に加熱された状態で０．１〜１．０
ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えられることにより、熱溶着　
されて形成される。

【００１８】最後に、図３（Ｄ）に示す工程において、
図３（Ｃ）に示す状態のものを水中に浸漬することによ
り、支持基板１０から第１樹脂層１を剥離することによ
り、第１樹脂層１と第２樹脂層６との間に光電変換素子
２が挾まれた形態の、フレキシブル光起電力装置が形成
される。

【００１９】以上のようにして製造された光起電力装置
の構造によれば、透明電極層３は、第１樹脂層１と第３
樹脂層７とのより挾まれた構成であるため、第１樹脂層
１が透明電極層３に与える不所望な歪みは、第３樹脂層
７により相殺されて抑えられ、透明電極層３のクラック
の発生は抑制される。

【００２０】なお、光電変換素子２は、上記実施例のよ
うに、１つに限らず、複数の光電変換素子を電気的に直
列または並列に接続した形態で設けてもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、透光性、絶縁性かつ可
撓性の第１樹脂層と、透明電極層、薄膜半導体層及び背
面電極層からなる光電変換素子と、絶縁性かつ可撓性の
第２樹脂層とを、この順に積層した光起電力装置におい
て、透明電極層と薄膜半導体層との間に、これらの電気
的結合を妨げないように可撓性の第３樹脂層を設けたの
で、透明電極層と薄膜半導体層との間に形成された第３
樹脂層が、第１樹脂層と透明電極層との熱膨張係数の差
に基いて生じる歪みを抑え、透明電極層のクラックの発
生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の光起電力装置の製造工程を示す断面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透光性、絶縁性かつ可撓性の第１樹脂
   層と、透明電極層、薄膜半導体層及び背面電極層からな
   る光電変換素子と、絶縁性かつ可撓性の第２樹脂層とを
   、この順に積層した光起電力装置において、上記透明電
   極層と薄膜半導体層との間に、これらの電気的結合を妨
   げないように可撓性の第３樹脂層を設けたことを特徴と
   する光起電力装置。