JPH07273357A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
- Publication number
- JPH07273357A JPH07273357A JP6064286A JP6428694A JPH07273357A JP H07273357 A JPH07273357 A JP H07273357A JP 6064286 A JP6064286 A JP 6064286A JP 6428694 A JP6428694 A JP 6428694A JP H07273357 A JPH07273357 A JP H07273357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- moisture
- solar battery
- film
- thin
- 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
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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】薄膜太陽電池に防湿フィルムをラミネートする
際に用いる接着剤に、長期雨水や高温雰囲気にさらされ
るときかびが発生することによる外観の変化、特性の劣
化を防止する。 【構成】接着剤にかび防止剤を0.１〜0.２５重量％添加
することにより、かびの発生の防止ないし発育の抑制が
可能となり、ラミネート合わせ面端部における欠陥の発
生がなくなって耐候性が向上する。
際に用いる接着剤に、長期雨水や高温雰囲気にさらされ
るときかびが発生することによる外観の変化、特性の劣
化を防止する。 【構成】接着剤にかび防止剤を0.１〜0.２５重量％添加
することにより、かびの発生の防止ないし発育の抑制が
可能となり、ラミネート合わせ面端部における欠陥の発
生がなくなって耐候性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可とう性の絶縁性基板
を用いた薄膜太陽電池に関する。
を用いた薄膜太陽電池に関する。
【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、アモルファスシリコンを主材料とした光電変
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、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、可とう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
キシブルタイプの薄膜太陽電池の実用化が進みつつあ
る。このようなフレキシブルタイプ太陽電池を１０〜１
５年の長期にわたり使用するために、太陽電池セルの表
裏両側を接着層を介して防湿フィルムをラミネートして
水分の侵入を防止している。図１はそのようなフレキシ
ブルタイプ太陽電池の断面構造を示し、可とう性のある
プラスチックフィルム基板１の一面上に金属からなる第
一電極層２、ｐｉｎ接合を有するアモルファス半導体層
３、ＩＴＯなどからなる透明な第二電極層４が積層さ
れ、他面側には、例えば特願平５−６７９７６号明細書
に記載されている第三電極層５が形成され、基板１に明
けられた貫通孔を通じて第一電極層２あるいは第二電極
層４と接続されている。このような構造の太陽電池セル
が、第二電極層の上に透明接着剤層６１を介した透明防
湿フィルム７１と第三電極層５の上に接着剤層６２を介
した防湿フィルム７２により挟着されている。
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、アモルファスシリコンを主材料とした光電変
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、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、可とう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
キシブルタイプの薄膜太陽電池の実用化が進みつつあ
る。このようなフレキシブルタイプ太陽電池を１０〜１
５年の長期にわたり使用するために、太陽電池セルの表
裏両側を接着層を介して防湿フィルムをラミネートして
水分の侵入を防止している。図１はそのようなフレキシ
ブルタイプ太陽電池の断面構造を示し、可とう性のある
プラスチックフィルム基板１の一面上に金属からなる第
一電極層２、ｐｉｎ接合を有するアモルファス半導体層
３、ＩＴＯなどからなる透明な第二電極層４が積層さ
れ、他面側には、例えば特願平５−６７９７６号明細書
に記載されている第三電極層５が形成され、基板１に明
けられた貫通孔を通じて第一電極層２あるいは第二電極
層４と接続されている。このような構造の太陽電池セル
が、第二電極層の上に透明接着剤層６１を介した透明防
湿フィルム７１と第三電極層５の上に接着剤層６２を介
した防湿フィルム７２により挟着されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の薄膜太陽電池は、防湿フィルム７１、７２の全面お
よびラミネート端部の合わせ部分、特にラミネート端部
の合わせ面部分がなお耐候性上の弱点であり、長期雨水
や高湿雰囲気に晒されると、このラミネート端部の合わ
せ面部分の接着剤にかびが発生し、外観が悪化するばか
りでなく、出力を低下させる要因となっていた。
来の薄膜太陽電池は、防湿フィルム７１、７２の全面お
よびラミネート端部の合わせ部分、特にラミネート端部
の合わせ面部分がなお耐候性上の弱点であり、長期雨水
や高湿雰囲気に晒されると、このラミネート端部の合わ
せ面部分の接着剤にかびが発生し、外観が悪化するばか
りでなく、出力を低下させる要因となっていた。
【０００４】本発明の目的は、上記の問題を解決し、か
びの発生による耐候性の低下を除いた薄膜太陽電池を提
供することにある。
びの発生による耐候性の低下を除いた薄膜太陽電池を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、可とう性の基板上に少なくとも第一電
極層、光電変換半導体層、透明第二電極層を積層され、
接着剤層を介して防湿フィルムにより挟着された薄膜太
陽電池において、接着剤にかび防止剤が添加されたもの
とする。かび防止剤の添加量が0.１〜0.２５重量％であ
ることが望ましい。そして、可とう性基板がプラスチッ
クフィルムであることが良い。
めに、本発明は、可とう性の基板上に少なくとも第一電
極層、光電変換半導体層、透明第二電極層を積層され、
接着剤層を介して防湿フィルムにより挟着された薄膜太
陽電池において、接着剤にかび防止剤が添加されたもの
とする。かび防止剤の添加量が0.１〜0.２５重量％であ
ることが望ましい。そして、可とう性基板がプラスチッ
クフィルムであることが良い。
【０００６】
【作用】接着剤に添加されたかび防止剤は、接着剤にか
びが発生するのを防止する機能ないし菌類を直接殺滅は
しないがその発育を抑制する機能を有するので、ラミネ
ート端部の合わせ面部に欠陥が生ずることがなくなる。
このかび防止剤の添加量は、0.１重量％未満では上記の
機能を発揮せず、0.２５重量％を超えると変色等が発生
する。
びが発生するのを防止する機能ないし菌類を直接殺滅は
しないがその発育を抑制する機能を有するので、ラミネ
ート端部の合わせ面部に欠陥が生ずることがなくなる。
このかび防止剤の添加量は、0.１重量％未満では上記の
機能を発揮せず、0.２５重量％を超えると変色等が発生
する。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例の薄膜太陽電池の構造も図１
と同じである。フィルム状絶縁基板１は電極層およびア
モルファス半導体層が２００℃前後で成膜されるため耐
熱性が要求される。したがって、耐熱性を有するプラス
チックフィルムとして、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニ
レンサルファイド、パラ系アラミド、ポリエーテルケト
ン、ふっ素系全般のフィルムが挙げられるが、特にポリ
イミド、パラ系アラミド、ふっ素系全般のフィルムが好
適である。しかし、薄膜型の金属フィルムとしてステン
レス鋼、ニッケル、銅等の箔を用い、表面に耐熱性絶縁
膜を被着してもよい。アモルファス半導体層３は一般的
にＣＶＤ法等で成膜される、ｎｉｐ接合を有するアモル
ファスシリコンを主体とした薄膜である。電極層２、
４、５としては、それぞれ金属膜、透明導電膜、金属膜
がスパッタ等の手段により形成される。
と同じである。フィルム状絶縁基板１は電極層およびア
モルファス半導体層が２００℃前後で成膜されるため耐
熱性が要求される。したがって、耐熱性を有するプラス
チックフィルムとして、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニ
レンサルファイド、パラ系アラミド、ポリエーテルケト
ン、ふっ素系全般のフィルムが挙げられるが、特にポリ
イミド、パラ系アラミド、ふっ素系全般のフィルムが好
適である。しかし、薄膜型の金属フィルムとしてステン
レス鋼、ニッケル、銅等の箔を用い、表面に耐熱性絶縁
膜を被着してもよい。アモルファス半導体層３は一般的
にＣＶＤ法等で成膜される、ｎｉｐ接合を有するアモル
ファスシリコンを主体とした薄膜である。電極層２、
４、５としては、それぞれ金属膜、透明導電膜、金属膜
がスパッタ等の手段により形成される。
【０００８】光入射側の防湿フィルム７１には、透明
で、かつ水分透過率の小さいプラスチックフィルムが用
いられ、ふっ素系全般、ポリメチルメタアクリレート、
ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート、ポリサル
ホン、ポリエーテルサルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカ
ーボネート、ポリフェニレンサルファイド等のフィルム
が挙げられる。また、光入射側と反対面の防湿フィルム
７２は、必ずしも透明である必要はなく、たとえば、上
記フィルムの他にアルミニウム等の金属箔をプラスチッ
クフィルムでサンドイッチしたもので、プラスチックフ
ィルム自体は若干水分透過率の大きいものでも、プラス
チックフィルムでサンドイッチされた金属箔により、侵
入してくる水分を遮断するものを用いることができる。
で、かつ水分透過率の小さいプラスチックフィルムが用
いられ、ふっ素系全般、ポリメチルメタアクリレート、
ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート、ポリサル
ホン、ポリエーテルサルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカ
ーボネート、ポリフェニレンサルファイド等のフィルム
が挙げられる。また、光入射側と反対面の防湿フィルム
７２は、必ずしも透明である必要はなく、たとえば、上
記フィルムの他にアルミニウム等の金属箔をプラスチッ
クフィルムでサンドイッチしたもので、プラスチックフ
ィルム自体は若干水分透過率の大きいものでも、プラス
チックフィルムでサンドイッチされた金属箔により、侵
入してくる水分を遮断するものを用いることができる。
【０００９】添加剤が混入される接着剤層６１、６２に
用いられる材料はポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、ポリオレフィン系でエチレン−酢酸ビニル共
重合体 (ＥＶＡ) 、塩化ビニル共重合体、プロピレン共
重合体、アクリロニトリル共重合体等が挙げられる。光
入射側の接着剤層６１は透明であることが望ましい。 実施例１：フィルム基板１として、ポリイミドフィルム
(東レデュポン社製、商品名：カプトン) を用い、第一
電極層２はＡｇ膜、アモルファス半導体層３としてｎｉ
ｐ接合膜、第二電極層４はＩＴＯ膜、絶縁基板１の裏側
に第三電極層５としてＡｇ膜をそれぞれ所定の装置によ
り形成し、太陽電池セルとした。そして、接着剤層６
１、６２の接着剤としてベンツイミダゾール系防かび剤
( (株野村事務所、商品名：ＴＢＺ) 0.２重量％混入し
た変成ポリオレフィン系接着剤を用い、片面をコロナ処
理した３ふっ化塩化エチレン (ＰＣＴＦＥ：ダイキン社
製、商品名：ダイフロン) 防湿フィルムに膜厚５０μｍ
となるように塗布して、接着剤層を付した防湿フィルム
を作製した。この接着剤層を付した防湿フィルムを、防
湿フィルム７１、７２として前記太陽電池セル両側にセ
ットし、１３０℃の温度で１５分間真空加熱圧着条件で
ラミネートして、薄膜太陽電池を作製した。 実施例２：実施例１の接着剤層６１、６２の接着剤に添
加したかび防止剤を、有機すず系防かび剤トリブチルす
ずフルオリドに変更し、0.１重量％混入した以外は実施
例１と同様にして薄膜太陽電池を作製した。 比較例１：実施例１の接着剤層６１、６２の接着剤にか
び防止剤を添加しない変成ポリオレフィン系接着剤を用
いた以外は実施例１と同様にして薄膜太陽電池を作製し
た。
用いられる材料はポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、ポリオレフィン系でエチレン−酢酸ビニル共
重合体 (ＥＶＡ) 、塩化ビニル共重合体、プロピレン共
重合体、アクリロニトリル共重合体等が挙げられる。光
入射側の接着剤層６１は透明であることが望ましい。 実施例１：フィルム基板１として、ポリイミドフィルム
(東レデュポン社製、商品名：カプトン) を用い、第一
電極層２はＡｇ膜、アモルファス半導体層３としてｎｉ
ｐ接合膜、第二電極層４はＩＴＯ膜、絶縁基板１の裏側
に第三電極層５としてＡｇ膜をそれぞれ所定の装置によ
り形成し、太陽電池セルとした。そして、接着剤層６
１、６２の接着剤としてベンツイミダゾール系防かび剤
( (株野村事務所、商品名：ＴＢＺ) 0.２重量％混入し
た変成ポリオレフィン系接着剤を用い、片面をコロナ処
理した３ふっ化塩化エチレン (ＰＣＴＦＥ：ダイキン社
製、商品名：ダイフロン) 防湿フィルムに膜厚５０μｍ
となるように塗布して、接着剤層を付した防湿フィルム
を作製した。この接着剤層を付した防湿フィルムを、防
湿フィルム７１、７２として前記太陽電池セル両側にセ
ットし、１３０℃の温度で１５分間真空加熱圧着条件で
ラミネートして、薄膜太陽電池を作製した。 実施例２：実施例１の接着剤層６１、６２の接着剤に添
加したかび防止剤を、有機すず系防かび剤トリブチルす
ずフルオリドに変更し、0.１重量％混入した以外は実施
例１と同様にして薄膜太陽電池を作製した。 比較例１：実施例１の接着剤層６１、６２の接着剤にか
び防止剤を添加しない変成ポリオレフィン系接着剤を用
いた以外は実施例１と同様にして薄膜太陽電池を作製し
た。
【００１０】上記実施例１、実施例２、比較例１とも太
陽電池の電極より外部へリード線を引き出し、特性評価
できる構造となっている。以上の実施例１、２、比較例
１を屋外暴露の加速試験としてウエザーメータによる試
験を１０００Ｈ (屋外暴露約５年相当) 行った結果、実
施例１、２においては外観上変化は見られず、比較例１
では表面が若干黒っぽくなり、ラミネート端部の合わせ
面に微小のかびが見られ、微小剥離が発生してしまう。
また、太陽電池の出力特性として変換効率の測定を行っ
た結果、実施例１、２においては約0.５％の低下であっ
たが、比較例は1.５％低下したしまった。
陽電池の電極より外部へリード線を引き出し、特性評価
できる構造となっている。以上の実施例１、２、比較例
１を屋外暴露の加速試験としてウエザーメータによる試
験を１０００Ｈ (屋外暴露約５年相当) 行った結果、実
施例１、２においては外観上変化は見られず、比較例１
では表面が若干黒っぽくなり、ラミネート端部の合わせ
面に微小のかびが見られ、微小剥離が発生してしまう。
また、太陽電池の出力特性として変換効率の測定を行っ
た結果、実施例１、２においては約0.５％の低下であっ
たが、比較例は1.５％低下したしまった。
【００１１】以上から、本発明の実施例の薄膜太陽電池
は、外観からも特性上からも、比較例に比べかび防止性
が優れていることが分かる。なお、以上の実施例では基
板裏面に第三電極層を形成した薄膜太陽電池に実施して
いるが、基板一面上にのみ構成される薄膜太陽電池に適
用しても有効であることは明白である。添加するかび防
止剤としては、ベンツイミダゾール系、有機すず系以外
にニトリル系、フェノール系、有機ブロム系、無機銀系
材料等も用いることができる。そして、添加量が接着剤
に対し0.１重量％未満ではかび防止効果が得られず、0.
２５重量％を超えると変色等が発生するので0.１〜0.２
５重量％添加する。
は、外観からも特性上からも、比較例に比べかび防止性
が優れていることが分かる。なお、以上の実施例では基
板裏面に第三電極層を形成した薄膜太陽電池に実施して
いるが、基板一面上にのみ構成される薄膜太陽電池に適
用しても有効であることは明白である。添加するかび防
止剤としては、ベンツイミダゾール系、有機すず系以外
にニトリル系、フェノール系、有機ブロム系、無機銀系
材料等も用いることができる。そして、添加量が接着剤
に対し0.１重量％未満ではかび防止効果が得られず、0.
２５重量％を超えると変色等が発生するので0.１〜0.２
５重量％添加する。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、両面に防湿フィルムを
ラミネートする際に用いる接着剤に、かび防止剤を添加
することにより、接着剤、特にラミネート端部合わせ面
における接着剤のかびに対する耐性を向上させることが
でき、耐候性の優れた長寿命の薄膜太陽電池を得ること
ができた。
ラミネートする際に用いる接着剤に、かび防止剤を添加
することにより、接着剤、特にラミネート端部合わせ面
における接着剤のかびに対する耐性を向上させることが
でき、耐候性の優れた長寿命の薄膜太陽電池を得ること
ができた。
【図１】本発明の実施される薄膜太陽電池の構造の一例
を示す断面図
を示す断面図
１ プラスチックフィルム基板 ２ 第一電極層 ３ アモルファス半導体層 ４ 透明第二電極層 ５ 第三電極層 ６１ 透明接着剤層 ６２ 接着剤層 ７１ 透明防湿フィルム ７２ 防湿フィルム
Claims (3)
- 【請求項１】可とう性基板上に少なくとも第一電極層、
光電変換半導体層、透明第二電極層が積層され、接着剤
層を介して防湿フィルムにより接着されたものにおい
て、接着剤にかび防止剤が添加されたことを特徴とする
薄膜太陽電池。 - 【請求項２】かび防止剤の添加量が0.１〜0.２５重量％
である請求項１記載の薄膜太陽電池。 - 【請求項３】可とう性基板がプラスチックフィルムであ
る請求項１あるいは２記載の薄膜太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6064286A JPH07273357A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6064286A JPH07273357A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 薄膜太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273357A true JPH07273357A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13253847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6064286A Pending JPH07273357A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07273357A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09148606A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 折曲できるフィルム状の太陽電池素子 |
| JP2012214804A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Nippon Shokubai Co Ltd | 水性樹脂組成物 |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP6064286A patent/JPH07273357A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09148606A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 折曲できるフィルム状の太陽電池素子 |
| JP2012214804A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Nippon Shokubai Co Ltd | 水性樹脂組成物 |
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