JPH0575151A - 機能シートの製造方法 - Google Patents
機能シートの製造方法Info
- Publication number
- JPH0575151A JPH0575151A JP3231749A JP23174991A JPH0575151A JP H0575151 A JPH0575151 A JP H0575151A JP 3231749 A JP3231749 A JP 3231749A JP 23174991 A JP23174991 A JP 23174991A JP H0575151 A JPH0575151 A JP H0575151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- functional
- needle
- area per
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シート状の素子の機能面積を大きくする。
【構成】 機能物質で成形したシート１の片面側に同質
又は異質の機能物質製の針２を任意の所定の間隔を隔て
て立設した後、針２を加熱して少なくとも一部が粒子状
になるように溶解させてシート１に接合させる。
又は異質の機能物質製の針２を任意の所定の間隔を隔て
て立設した後、針２を加熱して少なくとも一部が粒子状
になるように溶解させてシート１に接合させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池等を構成する
ための機能素子となる機能シートに関するものである。
ための機能素子となる機能シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近来にあっては、種々の技術分野におい
てシート状の機能素子の開発が求められている。例えば
太陽電池においては、従来はｐ型及びｎ型半導体素子と
してシリコンなどのバルク（かたまり）を使用し、これ
を接合させて構成するようになっている。これに対して
シート状の機能素子を積層して太陽電池を構成すれば、
大面積或いは曲面で成る建物外壁等にも設置が容易とな
って、実用的な用途が飛躍的に拡大すると予想される。
この場合の半導体素材としては、エネルギギャップの大
きい金属間化合物半導体であるＩｎＰ，ＩｎＳｂ，Ｇａ
Ａｓ或いはＣｄＳ，ＣｄＴｅなどが考えられる。
てシート状の機能素子の開発が求められている。例えば
太陽電池においては、従来はｐ型及びｎ型半導体素子と
してシリコンなどのバルク（かたまり）を使用し、これ
を接合させて構成するようになっている。これに対して
シート状の機能素子を積層して太陽電池を構成すれば、
大面積或いは曲面で成る建物外壁等にも設置が容易とな
って、実用的な用途が飛躍的に拡大すると予想される。
この場合の半導体素材としては、エネルギギャップの大
きい金属間化合物半導体であるＩｎＰ，ＩｎＳｂ，Ｇａ
Ａｓ或いはＣｄＳ，ＣｄＴｅなどが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなシート状の機能素子においては、限られた平面を使
用するのであるから、これを有効に利用し得る高い機能
を有したものでなければならない。すなわち素子の単位
面積（単位体積）当りの機能面積を大きくとれるものと
することが、実用化への課題であった。
うなシート状の機能素子においては、限られた平面を使
用するのであるから、これを有効に利用し得る高い機能
を有したものでなければならない。すなわち素子の単位
面積（単位体積）当りの機能面積を大きくとれるものと
することが、実用化への課題であった。
【０００４】そこで本発明は、上記課題を解決すべく、
新規なシート状の機能素子としての機能シートを製造す
る方法を提供すべく創案されたものである。
新規なシート状の機能素子としての機能シートを製造す
る方法を提供すべく創案されたものである。
【０００５】なお本発明に対比すべき従来技術として
は、「半導体材料の接続方法」（特開昭６４−３７０３
８号公報）があるが、これは単に合金ワイヤーの先端を
加熱してボール部を形成するとしているだけであり、機
能シートの製造にそのまま適用することはできない。
は、「半導体材料の接続方法」（特開昭６４−３７０３
８号公報）があるが、これは単に合金ワイヤーの先端を
加熱してボール部を形成するとしているだけであり、機
能シートの製造にそのまま適用することはできない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、機能物質で成
形したシートの片面側に同質又は異質の機能物質製の針
を任意の所定の間隔を隔てて立設した後、この針を加熱
して少なくとも一部が粒子状になるように溶解させてシ
ートに接合させるものである。
形したシートの片面側に同質又は異質の機能物質製の針
を任意の所定の間隔を隔てて立設した後、この針を加熱
して少なくとも一部が粒子状になるように溶解させてシ
ートに接合させるものである。
【０００７】
【作用】上記方法によって、シートの片面の表面積が実
質的に拡大される。
質的に拡大される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係わる機能シートの製造方法
の一実施例を添付図面に従って説明する。
の一実施例を添付図面に従って説明する。
【０００９】まず図１に示すように機能物質で成形した
シート１の片面に、同じ機能物質で成形した針２を所定
の間隔を隔てて立設する。この針は異質の機能物質であ
ってもよく、間隔は等間隔とせず、任意の方向に間隔が
次第に広がるように立ててもよい。このとき針２の下端
をシート１の表層に埋め込めばよいが、その深さは起立
が一時的に維持できる程度でよい。
シート１の片面に、同じ機能物質で成形した針２を所定
の間隔を隔てて立設する。この針は異質の機能物質であ
ってもよく、間隔は等間隔とせず、任意の方向に間隔が
次第に広がるように立ててもよい。このとき針２の下端
をシート１の表層に埋め込めばよいが、その深さは起立
が一時的に維持できる程度でよい。
【００１０】次に図２に示すように、上方にヒーター３
を接近させて、針２を加熱する。この熱により針２は溶
解され、表面張力によってその形状は略球形ないし半球
形の粒子状を呈する。これで図３に示すように、シート
１の上面に同質の小突起４が規則的に配列された機能シ
ートが形成される。
を接近させて、針２を加熱する。この熱により針２は溶
解され、表面張力によってその形状は略球形ないし半球
形の粒子状を呈する。これで図３に示すように、シート
１の上面に同質の小突起４が規則的に配列された機能シ
ートが形成される。
【００１１】この溶解した針２とシート１との接合が不
充分であると認められたときは、さらにプラズマ焼結
法、スポット溶接法、加圧（かしめ）、ロー付け、超音
波接合、拡散接合などにより接合工程を加える。このう
ちプラズマ焼結法は、短時間の通電加圧でよいため、表
面酸化が少なく、材料劣化がないという利点がある。ま
たスポット溶接はガス雰囲気中或いは大気中で行うもの
とし、大気中で行うときは、後から酸洗いが必要であ
る。さらにロー付けとする場合は、予めシート上にロー
材をコーティングしておけばよい。
充分であると認められたときは、さらにプラズマ焼結
法、スポット溶接法、加圧（かしめ）、ロー付け、超音
波接合、拡散接合などにより接合工程を加える。このう
ちプラズマ焼結法は、短時間の通電加圧でよいため、表
面酸化が少なく、材料劣化がないという利点がある。ま
たスポット溶接はガス雰囲気中或いは大気中で行うもの
とし、大気中で行うときは、後から酸洗いが必要であ
る。さらにロー付けとする場合は、予めシート上にロー
材をコーティングしておけばよい。
【００１２】このようにして製造された機能シートは、
素子単位面積或いは単位体積当りの機能面積が大きくな
り、性能及び効率が大幅に向上する。またその性能向上
の度合いは、針２の太さや長さ、立設の間隔等を変える
こと等により簡単に調節できるものである。
素子単位面積或いは単位体積当りの機能面積が大きくな
り、性能及び効率が大幅に向上する。またその性能向上
の度合いは、針２の太さや長さ、立設の間隔等を変える
こと等により簡単に調節できるものである。
【００１３】次に本発明の具体的実施例を説明する。
【００１４】図４に示すように、機能物質製のシートと
して所定の厚さに成形したＩｎＰ製シート１１を用意
し、その片面側にろう材（或いはナフタリンなど）の薄
板１２を重ね合わせる。そして図５に示すように、Ｉｎ
Ｐ製のワイヤ１３を保持したホルダー１４を、その上方
に位置させる。このホルダー１４は、細い（例えば数十
μｍ程度の）複数本のワイヤ１３を所定の間隔で垂下さ
せていると共に、ワイヤ１３を案内するためのガイド１
５を備えている。ガイド１５には、ワイヤ１３を適当な
長さに切断するためのヒーター１６が形成されている。
なおこのヒーターに代えて、カッタを設けても構わな
い。このようなホルダー１４を下降させることにより、
ワイヤ１３の下端を薄板１２内に突き刺してから、図６
に示すようにヒーター１６の熱で所定長さに切断し、針
１７としてシート１１の片面側に立設させる。切断した
後、ホルダー１４はワイヤ１３を繰り出して次のマウン
トに備える。
して所定の厚さに成形したＩｎＰ製シート１１を用意
し、その片面側にろう材（或いはナフタリンなど）の薄
板１２を重ね合わせる。そして図５に示すように、Ｉｎ
Ｐ製のワイヤ１３を保持したホルダー１４を、その上方
に位置させる。このホルダー１４は、細い（例えば数十
μｍ程度の）複数本のワイヤ１３を所定の間隔で垂下さ
せていると共に、ワイヤ１３を案内するためのガイド１
５を備えている。ガイド１５には、ワイヤ１３を適当な
長さに切断するためのヒーター１６が形成されている。
なおこのヒーターに代えて、カッタを設けても構わな
い。このようなホルダー１４を下降させることにより、
ワイヤ１３の下端を薄板１２内に突き刺してから、図６
に示すようにヒーター１６の熱で所定長さに切断し、針
１７としてシート１１の片面側に立設させる。切断した
後、ホルダー１４はワイヤ１３を繰り出して次のマウン
トに備える。
【００１５】次に図７に示すように、この状態のシート
１１の上方にヒーター１８を接近させると共に、下面に
冷却台１９を位置させて、シート１１及び薄板１２を冷
却する。このときＩｎＰのｍ．ｐ．1,062 ℃、ろうの引
火点約200 ℃を考慮して温度制御する。これにより、ヒ
ーターの熱によって針１７だけを高温にして、粒子状に
溶解させ、この溶解物２０を所定の間隔を保って薄板１
２の上に載置させる。引き続いて冷却を弱めて、図８に
示すように薄板１２を高温に加熱することでとばし、Ｉ
ｎＰ製の溶解物２０をシート１１に対して完全に接合さ
せる。接合が不統合であると認められたときは、さらに
プラズマ焼結法などにより接合工程を追加する。
１１の上方にヒーター１８を接近させると共に、下面に
冷却台１９を位置させて、シート１１及び薄板１２を冷
却する。このときＩｎＰのｍ．ｐ．1,062 ℃、ろうの引
火点約200 ℃を考慮して温度制御する。これにより、ヒ
ーターの熱によって針１７だけを高温にして、粒子状に
溶解させ、この溶解物２０を所定の間隔を保って薄板１
２の上に載置させる。引き続いて冷却を弱めて、図８に
示すように薄板１２を高温に加熱することでとばし、Ｉ
ｎＰ製の溶解物２０をシート１１に対して完全に接合さ
せる。接合が不統合であると認められたときは、さらに
プラズマ焼結法などにより接合工程を追加する。
【００１６】そしてこのように製造した機能シート２１
により、太陽電池を構成することができる。図９に示す
ように、機能シート２１の下面にＡｕ−Ｚｎ（電極）２
２を接合させてから、図１０に示すように、上面に順次
ＣｄＳ及びＩｎの薄膜２３，２４を公知の成膜法（ＣＶ
Ｐ，ＰＶＤなど）によって積層し、上下面を電極として
負荷２５を結線することにより、所望の起電力を有する
太陽電池２６が得られる。
により、太陽電池を構成することができる。図９に示す
ように、機能シート２１の下面にＡｕ−Ｚｎ（電極）２
２を接合させてから、図１０に示すように、上面に順次
ＣｄＳ及びＩｎの薄膜２３，２４を公知の成膜法（ＣＶ
Ｐ，ＰＶＤなど）によって積層し、上下面を電極として
負荷２５を結線することにより、所望の起電力を有する
太陽電池２６が得られる。
【００１７】この太陽電池２６は、太陽光の広い範囲の
入射角に反応し、従来の平板形式の太陽電池に比べて、
大幅に性能・効率が向上されるものである。またシート
状であることで、大面積或いは曲面で成る建物外壁にも
容易に設置でき、きわめて汎用性に富む。またこの他の
機能シートの具体的な用途としては、傾斜機能素子（針
の立設間隔を適宜変化させる）、熱電素子、エネルギー
吸収素子等がある。
入射角に反応し、従来の平板形式の太陽電池に比べて、
大幅に性能・効率が向上されるものである。またシート
状であることで、大面積或いは曲面で成る建物外壁にも
容易に設置でき、きわめて汎用性に富む。またこの他の
機能シートの具体的な用途としては、傾斜機能素子（針
の立設間隔を適宜変化させる）、熱電素子、エネルギー
吸収素子等がある。
【００１８】なおこの実施例では機能物質粒子及びシー
トの素材としてＩｎＰを示したが、他の金属間化合物半
導体であるＩｎＳｂ，ＧａＡｓ或いはＣｄＳ，ＣｄＴｅ
を使用してもよく、さらに太陽電池以外の分野では、そ
れぞれの用途に応じた金属，金属化合物及び樹脂材料な
どの物質が選択されるべきものである。
トの素材としてＩｎＰを示したが、他の金属間化合物半
導体であるＩｎＳｂ，ＧａＡｓ或いはＣｄＳ，ＣｄＴｅ
を使用してもよく、さらに太陽電池以外の分野では、そ
れぞれの用途に応じた金属，金属化合物及び樹脂材料な
どの物質が選択されるべきものである。
【００１９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２０】機能物質製シートの片面側に針を立設した
後、針を加熱して溶解させて接合させるので、素子の単
位面積或いは単位体積当りの機能面積が大きくなり、性
能及び効率が大幅に向上する。
後、針を加熱して溶解させて接合させるので、素子の単
位面積或いは単位体積当りの機能面積が大きくなり、性
能及び効率が大幅に向上する。
【図１】本発明に係わる機能シートの製造方法の一実施
例を説明するための側断面図である。
例を説明するための側断面図である。
【図２】図１の次の工程を示した側断面図である。
【図３】図２の次の工程を示した側断面図である。
【図４】本発明の具体的実施例を説明するための側断面
図である。
図である。
【図５】図４の次の工程を示した側断面図である。
【図６】図５の次の工程を示した側断面図である。
【図７】図６の次の工程を示した側断面図である。
【図８】図７の次の工程を示した側断面図である。
【図９】図８の次の工程を示した側断面図である。
【図１０】図９の次の工程を示した側断面図である。
１ シート ２ 針
Claims (1)
- 【請求項１】 機能物質で成形したシートの片面側に同
質又は異質の機能物質製の針を任意の所定の間隔を隔て
て立設した後、該針を加熱して少なくとも一部が粒子状
になるように溶解させて上記シートに接合させることを
特徴とする機能シートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231749A JPH0575151A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 機能シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231749A JPH0575151A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 機能シートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575151A true JPH0575151A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16928438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231749A Pending JPH0575151A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 機能シートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0575151A (ja) |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP3231749A patent/JPH0575151A/ja active Pending
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