JPH09116180A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH09116180A JPH09116180A JP7273201A JP27320195A JPH09116180A JP H09116180 A JPH09116180 A JP H09116180A JP 7273201 A JP7273201 A JP 7273201A JP 27320195 A JP27320195 A JP 27320195A JP H09116180 A JPH09116180 A JP H09116180A
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- solar cell
- electrode
- layer
- semiconductor device
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐候性、耐水蒸気耐湿性などに優れるととも
に、安価な半導体装置を提供するために、裏面カバーの
構成を開発することにある。 【解決手段】 透明電極１４と半導体層１６と裏面電極
１８とが積層されて成る太陽電池２０の透明電極１４側
に透明絶縁基板１２を配設するとともに、該裏面電極１
８側を熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層（２２）
にて覆い、且つ該樹脂層２２の表面側にガラスクロス２
４又はガラスマット（２４）を少なくとも接触側が該樹
脂を含浸させて配設して半導体装置１０を構成した。
に、安価な半導体装置を提供するために、裏面カバーの
構成を開発することにある。 【解決手段】 透明電極１４と半導体層１６と裏面電極
１８とが積層されて成る太陽電池２０の透明電極１４側
に透明絶縁基板１２を配設するとともに、該裏面電極１
８側を熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層（２２）
にて覆い、且つ該樹脂層２２の表面側にガラスクロス２
４又はガラスマット（２４）を少なくとも接触側が該樹
脂を含浸させて配設して半導体装置１０を構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、より
詳しくは非晶質系あるいは結晶系の太陽電池をモジュー
ル化するのにあたり、太陽電池モジュールが耐候性を維
持しつつ湿気などから保護されるように封止された半導
体装置に関する。
詳しくは非晶質系あるいは結晶系の太陽電池をモジュー
ル化するのにあたり、太陽電池モジュールが耐候性を維
持しつつ湿気などから保護されるように封止された半導
体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば非晶質太陽電池は、主にガラス
基板上に透明導電膜層、非晶質半導体層及び裏面電極層
を順次被着形成するとともに、これら薄膜層を被着する
都度、パターニングすることにより、透明電極、半導体
層及び裏面電極を形成して複数の太陽電池セルを作製し
ていく。そして、これらのセルはパターニングと同時に
又はその後、集積化されることにより太陽電池モジュー
ルとしての所定の電気的特性を示す構造に構成される。
基板上に透明導電膜層、非晶質半導体層及び裏面電極層
を順次被着形成するとともに、これら薄膜層を被着する
都度、パターニングすることにより、透明電極、半導体
層及び裏面電極を形成して複数の太陽電池セルを作製し
ていく。そして、これらのセルはパターニングと同時に
又はその後、集積化されることにより太陽電池モジュー
ルとしての所定の電気的特性を示す構造に構成される。
【０００３】かかる太陽電池モジュールにおいて、裏面
電極は一般に薄膜の金属層から形成されていて、これら
裏面電極はその電気特性を維持するためにも、腐食など
から極力防止されなければならない。このため太陽電池
モジュールの裏面カバーは、太陽光線の照り返しに対し
ても十分な強度を有する耐侯性を有し、しかも裏面電極
の腐食を防止するために水蒸気の透湿性が非常に小さい
材料と構造を採用していた。すなわち図４に示すよう
に、これら２つの特性を有する裏面カバー用のフィルム
１として、フッ素系樹脂に代表される樹脂フィルム２を
用い、しかもアルミ箔３をその樹脂フィルム２の間に介
挿させた構造のフィルムを用いていた。
電極は一般に薄膜の金属層から形成されていて、これら
裏面電極はその電気特性を維持するためにも、腐食など
から極力防止されなければならない。このため太陽電池
モジュールの裏面カバーは、太陽光線の照り返しに対し
ても十分な強度を有する耐侯性を有し、しかも裏面電極
の腐食を防止するために水蒸気の透湿性が非常に小さい
材料と構造を採用していた。すなわち図４に示すよう
に、これら２つの特性を有する裏面カバー用のフィルム
１として、フッ素系樹脂に代表される樹脂フィルム２を
用い、しかもアルミ箔３をその樹脂フィルム２の間に介
挿させた構造のフィルムを用いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】次に、図５に示すよう
に、太陽電池モジュール４を形成する場合、裏面電極５
を保護するためには耐侯性と耐水蒸気透湿性に優れた裏
面カバー６を用いて、この裏面カバー６を接着層７によ
り接着しなければならなかった。これらの条件を満たす
裏面カバー用のフィルム１としては、一般的にはポリビ
ニルフルオライドといわれるフッ素系樹脂から成るフィ
ルム２でアルミ箔３をサンドイッチした構造のものが用
いられていた。このフッ素系樹脂（２）は耐侯性に優
れ、一方アルミ箔３は水蒸気透過性がほとんどないた
め、太陽電池の裏面カバー６としては優れた性能を示す
ものであった。しかしながら、この裏面カバー用のフィ
ルム１は高価なフッ素系樹脂から成るフィルム２を上面
と下面に２枚使用し、しかも、その間にアルミ箔３を挟
み込むという工程があるため、高価なものにならざるを
得なかった。
に、太陽電池モジュール４を形成する場合、裏面電極５
を保護するためには耐侯性と耐水蒸気透湿性に優れた裏
面カバー６を用いて、この裏面カバー６を接着層７によ
り接着しなければならなかった。これらの条件を満たす
裏面カバー用のフィルム１としては、一般的にはポリビ
ニルフルオライドといわれるフッ素系樹脂から成るフィ
ルム２でアルミ箔３をサンドイッチした構造のものが用
いられていた。このフッ素系樹脂（２）は耐侯性に優
れ、一方アルミ箔３は水蒸気透過性がほとんどないた
め、太陽電池の裏面カバー６としては優れた性能を示す
ものであった。しかしながら、この裏面カバー用のフィ
ルム１は高価なフッ素系樹脂から成るフィルム２を上面
と下面に２枚使用し、しかも、その間にアルミ箔３を挟
み込むという工程があるため、高価なものにならざるを
得なかった。
【０００５】そこで、本発明者らは上記課題を解決する
ために鋭意検討を重ねた結果、従来のフッ素系樹脂フィ
ルムでアルミ箔をサンドイッチした構造のカバーフィル
ムを用いる限り、安価な太陽電池モジュールを得ること
は難しいと考え、他の安価な素材の利用と新たな素材の
開発を図った。その結果、ガラスクロス又はガラスマッ
トと太陽電池の間に、太陽電池の特性を低下させない優
れた特性を有する樹脂を研究開発し、これらの樹脂を用
いることにより、安価でしかも通気性の高いガラスクロ
ス又はガラスマットを裏面カバー用のフィルムに用いて
も太陽電池モジュールとして問題のないことを確認し
た。
ために鋭意検討を重ねた結果、従来のフッ素系樹脂フィ
ルムでアルミ箔をサンドイッチした構造のカバーフィル
ムを用いる限り、安価な太陽電池モジュールを得ること
は難しいと考え、他の安価な素材の利用と新たな素材の
開発を図った。その結果、ガラスクロス又はガラスマッ
トと太陽電池の間に、太陽電池の特性を低下させない優
れた特性を有する樹脂を研究開発し、これらの樹脂を用
いることにより、安価でしかも通気性の高いガラスクロ
ス又はガラスマットを裏面カバー用のフィルムに用いて
も太陽電池モジュールとして問題のないことを確認し
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の要旨とするところは、第１電極と半導体層と第２電極
とが積層されて成る太陽電池の光入射側となる電極側に
透明絶縁基板を配設するとともに、該他方の電極側を熱
硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層にて覆い、且つ該樹脂
層の表面側にガラスクロス又はガラスマットを少なくと
も接触側が該樹脂を含浸させて配設したことにある。
の要旨とするところは、第１電極と半導体層と第２電極
とが積層されて成る太陽電池の光入射側となる電極側に
透明絶縁基板を配設するとともに、該他方の電極側を熱
硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層にて覆い、且つ該樹脂
層の表面側にガラスクロス又はガラスマットを少なくと
も接触側が該樹脂を含浸させて配設したことにある。
【０００７】かかる本発明の半導体装置において、前記
熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層の樹脂の水蒸気透過
率が厚み１００μｍについて、１０ｇ／ｍ2 ・２４時間
以下であることにある。
熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層の樹脂の水蒸気透過
率が厚み１００μｍについて、１０ｇ／ｍ2 ・２４時間
以下であることにある。
【０００８】また、かかる本発明の半導体装置におい
て、前記熱硬化性樹脂層又熱可塑性樹脂層の層厚が５０
μｍから３０００μｍの範囲内であることにある。
て、前記熱硬化性樹脂層又熱可塑性樹脂層の層厚が５０
μｍから３０００μｍの範囲内であることにある。
【０００９】更に、かかる本発明の半導体装置におい
て、前記透明絶縁基板上の太陽電池の前記他方の電極に
対する前記熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層の剥離強
度が１ｋｇ／１０ｍｍ以上であることにある。
て、前記透明絶縁基板上の太陽電池の前記他方の電極に
対する前記熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層の剥離強
度が１ｋｇ／１０ｍｍ以上であることにある。
【００１０】更に、かかる本発明の半導体装置におい
て、前記太陽電池は、透明絶縁基板上に透明電極と半導
体層と裏面電極の順に積層形成した薄膜太陽電池である
ことにある。
て、前記太陽電池は、透明絶縁基板上に透明電極と半導
体層と裏面電極の順に積層形成した薄膜太陽電池である
ことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る半導体装置の
実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。ここで、
半導体装置のうち特に太陽電池モジュールはその性質
上、太陽光に直接曝されるだけでなく、雨水にも直接曝
されて使用されるものである。このため、太陽電池モジ
ュールは特に耐候性、耐湿性などが要求されている。そ
こで、太陽電池モジュールを例にして説明する。
実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。ここで、
半導体装置のうち特に太陽電池モジュールはその性質
上、太陽光に直接曝されるだけでなく、雨水にも直接曝
されて使用されるものである。このため、太陽電池モジ
ュールは特に耐候性、耐湿性などが要求されている。そ
こで、太陽電池モジュールを例にして説明する。
【００１２】まず図１に示すように、太陽電池モジュー
ル１０は、透明絶縁基板１２上に透明電極１４と半導体
層１６と裏面電極１８の順に積層形成された複数の薄膜
太陽電池セル２０が集積化されていて、この透明絶縁基
板１２上の集積化された薄膜太陽電池セル２０を覆うよ
うに熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層（２２）が
形成され、更に、その樹脂層２２の表面側にガラスクロ
ス２４又はガラスマット（２４）の少なくとも接触側が
その樹脂層２２の樹脂を含浸させられて配設され、全体
として気密に且つ強固に構成されている。
ル１０は、透明絶縁基板１２上に透明電極１４と半導体
層１６と裏面電極１８の順に積層形成された複数の薄膜
太陽電池セル２０が集積化されていて、この透明絶縁基
板１２上の集積化された薄膜太陽電池セル２０を覆うよ
うに熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層（２２）が
形成され、更に、その樹脂層２２の表面側にガラスクロ
ス２４又はガラスマット（２４）の少なくとも接触側が
その樹脂層２２の樹脂を含浸させられて配設され、全体
として気密に且つ強固に構成されている。
【００１３】ここで、透明絶縁基板１２はガラス基板が
耐候性や強度などの観点から好ましく用いられ、その
他、透明アクリル樹脂などからなり、且つ絶縁性を備え
た透明樹脂基板などが用いられる。また、透明絶縁基板
１２は剛性を備えたものに限らず、可撓性を有するもの
であっても良く、特に限定されない。
耐候性や強度などの観点から好ましく用いられ、その
他、透明アクリル樹脂などからなり、且つ絶縁性を備え
た透明樹脂基板などが用いられる。また、透明絶縁基板
１２は剛性を備えたものに限らず、可撓性を有するもの
であっても良く、特に限定されない。
【００１４】この透明絶縁基板１２上に形成される薄膜
太陽電池セル２０は常法により、透明電極１４と半導体
層１６と裏面電極１８がそれぞれ所定のパターン形状に
順に積層形成されて、光電変換素子としての薄膜太陽電
池セル２０が構成される。そして、パターニングされた
透明電極１４と裏面電極１８とが電気的に接続されるこ
とにより、複数の薄膜太陽電池セル２０は直列又は並列
に接続されて集積化され、所定の出力特性を得るように
構成されている。
太陽電池セル２０は常法により、透明電極１４と半導体
層１６と裏面電極１８がそれぞれ所定のパターン形状に
順に積層形成されて、光電変換素子としての薄膜太陽電
池セル２０が構成される。そして、パターニングされた
透明電極１４と裏面電極１８とが電気的に接続されるこ
とにより、複数の薄膜太陽電池セル２０は直列又は並列
に接続されて集積化され、所定の出力特性を得るように
構成されている。
【００１５】薄膜太陽電池セル２０を構成する透明電極
１４としては、導電性及び光透過性を有するたとえばＩ
ＴＯやＳｎＯ2 、あるいはＩＴＯ／ＳｎＯ2 などが用い
られる。また、光電変換を行う半導体層１６としては、
非晶質シリコン、水素化非晶質シリコン、水素化非晶質
シリコンカーバイド、非晶質シリコンナイトライドなど
の他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズなどの他の
元素との合金から成る非晶質シリコン系半導体の非晶質
あるいは微結晶をｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ
型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキ
ーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型などに構
成した非晶質半導体層が用いられる。その他、半導体層
１６としては、ＣｄＴｅ系、ＣｄＳ系、ＧａＡｓ系、Ｉ
ｎＰ系などの化合物半導体層などが用いられる。更に、
裏面電極１８としては、クロム、ニッケル、アルミニウ
ムなどが用いられる。
１４としては、導電性及び光透過性を有するたとえばＩ
ＴＯやＳｎＯ2 、あるいはＩＴＯ／ＳｎＯ2 などが用い
られる。また、光電変換を行う半導体層１６としては、
非晶質シリコン、水素化非晶質シリコン、水素化非晶質
シリコンカーバイド、非晶質シリコンナイトライドなど
の他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズなどの他の
元素との合金から成る非晶質シリコン系半導体の非晶質
あるいは微結晶をｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ
型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキ
ーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型などに構
成した非晶質半導体層が用いられる。その他、半導体層
１６としては、ＣｄＴｅ系、ＣｄＳ系、ＧａＡｓ系、Ｉ
ｎＰ系などの化合物半導体層などが用いられる。更に、
裏面電極１８としては、クロム、ニッケル、アルミニウ
ムなどが用いられる。
【００１６】次に、透明絶縁基板１２上の集積化された
薄膜太陽電池セル２０を覆うように形成される熱硬化性
樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層（２２）が具備すべき特
性としては、樹脂層２２の厚み１００μｍについて２４
時間当たり、水蒸気透過率が１０ｇ／ｍ2 以下、より好
ましくは５ｇ／ｍ2 以下のものが用いられる。また、か
かる特性を備えた熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂
層（２２）が層厚５０μｍから３０００μｍの範囲内で
形成される。更に、この熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑
性樹脂層（２２）は、薄膜太陽電池セル２０の裏面電極
１８と樹脂層２２との角度９０度を維持する９０度剥離
強度（ピール強度）が１ｋｇ／１０ｍｍ以上であれば、
信頼性をより高めることができる。
薄膜太陽電池セル２０を覆うように形成される熱硬化性
樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層（２２）が具備すべき特
性としては、樹脂層２２の厚み１００μｍについて２４
時間当たり、水蒸気透過率が１０ｇ／ｍ2 以下、より好
ましくは５ｇ／ｍ2 以下のものが用いられる。また、か
かる特性を備えた熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂
層（２２）が層厚５０μｍから３０００μｍの範囲内で
形成される。更に、この熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑
性樹脂層（２２）は、薄膜太陽電池セル２０の裏面電極
１８と樹脂層２２との角度９０度を維持する９０度剥離
強度（ピール強度）が１ｋｇ／１０ｍｍ以上であれば、
信頼性をより高めることができる。
【００１７】この熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂
層（２２）の上にその樹脂を含浸させて付着させられる
ガラスクロス２４又はガラスマット（２４）は主成分が
ガラスであることから耐侯性には充分優れており、しか
も安価である反面、通気性が高く、たとえば５ｃｃ／ｃ
ｍ2 ・秒以上の高い通気性を有し、したがって水蒸気バ
リアー性がほとんどない。このため、ガラスクロス２４
又はガラスマット（２４）が太陽電池モジュール１０の
裏面カバーとして用いられることは無かった。しかしな
がら、上記所定の水蒸気透過率を備える熱硬化性樹脂層
２２又は熱可塑性樹脂層（２２）を介挿させることによ
り、ガラスクロス２４又はガラスマット（２４）は太陽
電池モジュール１０の裏面カバーとしての強度や水蒸気
などに対する信頼性において、優れた特性を発揮するも
のとなる。
層（２２）の上にその樹脂を含浸させて付着させられる
ガラスクロス２４又はガラスマット（２４）は主成分が
ガラスであることから耐侯性には充分優れており、しか
も安価である反面、通気性が高く、たとえば５ｃｃ／ｃ
ｍ2 ・秒以上の高い通気性を有し、したがって水蒸気バ
リアー性がほとんどない。このため、ガラスクロス２４
又はガラスマット（２４）が太陽電池モジュール１０の
裏面カバーとして用いられることは無かった。しかしな
がら、上記所定の水蒸気透過率を備える熱硬化性樹脂層
２２又は熱可塑性樹脂層（２２）を介挿させることによ
り、ガラスクロス２４又はガラスマット（２４）は太陽
電池モジュール１０の裏面カバーとしての強度や水蒸気
などに対する信頼性において、優れた特性を発揮するも
のとなる。
【００１８】以上の構成に係る薄膜太陽電池セル２０が
モジュール化された太陽電池モジュール１０は、図２に
示すように、裏面電極１８側に熱可塑性樹脂フィルム２
６が配設され、更に、その樹脂フィルム２６の表面側に
ガラスクロス２４又はガラスマット（２４）が重ね合わ
せるように配設される。その後、これらを真空ラミネー
ト装置などの中に入れて、気泡などが入らないように減
圧あるいは真空にした後、熱可塑性樹脂フィルム２６の
ガラス転移点あるいはそれ以上の温度に加熱しつつ加圧
される。そして、熱可塑性樹脂フィルム２６を溶融させ
て透明絶縁基板１２上の太陽電池モジュール１０の表面
をその熱可塑性樹脂層２２にて覆うと同時に、ガラスク
ロス２４又はガラスマット（２４）の少なくとも接触側
にその樹脂層２２の樹脂が含浸させられて一体化され、
全体として気密に且つ強固に構成される。
モジュール化された太陽電池モジュール１０は、図２に
示すように、裏面電極１８側に熱可塑性樹脂フィルム２
６が配設され、更に、その樹脂フィルム２６の表面側に
ガラスクロス２４又はガラスマット（２４）が重ね合わ
せるように配設される。その後、これらを真空ラミネー
ト装置などの中に入れて、気泡などが入らないように減
圧あるいは真空にした後、熱可塑性樹脂フィルム２６の
ガラス転移点あるいはそれ以上の温度に加熱しつつ加圧
される。そして、熱可塑性樹脂フィルム２６を溶融させ
て透明絶縁基板１２上の太陽電池モジュール１０の表面
をその熱可塑性樹脂層２２にて覆うと同時に、ガラスク
ロス２４又はガラスマット（２４）の少なくとも接触側
にその樹脂層２２の樹脂が含浸させられて一体化され、
全体として気密に且つ強固に構成される。
【００１９】また、熱可塑性樹脂フィルム２６に代えて
熱硬化性樹脂を用いる場合は、図３に示すように、太陽
電池モジュール１０の裏面電極１８側に熱硬化性樹脂２
８を塗布などによって付着させた後、その熱硬化性樹脂
２８の上にガラスクロス２４又はガラスマット（２４）
が重ね合わされる。その後、これらをオーブン装置など
の中に入れて、熱硬化性樹脂２８の硬化温度以上の温度
に加熱しつつ加圧される。その際、熱硬化性樹脂２８が
硬化する前に、ガラスクロス２４又はガラスマット（２
４）の少なくとも接触側にその樹脂２８が含浸させられ
た後、樹脂２８が硬化させられることにより一体化さ
れ、全体として気密に且つ強固に構成される。
熱硬化性樹脂を用いる場合は、図３に示すように、太陽
電池モジュール１０の裏面電極１８側に熱硬化性樹脂２
８を塗布などによって付着させた後、その熱硬化性樹脂
２８の上にガラスクロス２４又はガラスマット（２４）
が重ね合わされる。その後、これらをオーブン装置など
の中に入れて、熱硬化性樹脂２８の硬化温度以上の温度
に加熱しつつ加圧される。その際、熱硬化性樹脂２８が
硬化する前に、ガラスクロス２４又はガラスマット（２
４）の少なくとも接触側にその樹脂２８が含浸させられ
た後、樹脂２８が硬化させられることにより一体化さ
れ、全体として気密に且つ強固に構成される。
【００２０】以上、本発明に係る半導体装置を太陽電池
モジュールを例に説明したが、本発明は上述の実施の形
態に限定されるものではない。
モジュールを例に説明したが、本発明は上述の実施の形
態に限定されるものではない。
【００２１】たとえば、本発明に係る太陽電池モジュー
ルは上記非晶質太陽電池あるいは化合物太陽電池のみな
らず、これまで広く普及している結晶系及び化合物系太
陽電池モジュールについても同様に適用することが可能
である。
ルは上記非晶質太陽電池あるいは化合物太陽電池のみな
らず、これまで広く普及している結晶系及び化合物系太
陽電池モジュールについても同様に適用することが可能
である。
【００２２】更に、ガラスクロス２４又はガラスマット
２４を構成するガラス繊維の線径や織り方は特に限定さ
れない。また、ガラスの成分についても特に限定される
ものではない。更に、ガラスクロス２４又はガラスマッ
ト２４を熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層２２の
上に付着させるのにあたり、予めガラスクロス２４又は
ガラスマット２４に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含
浸させておくことも可能である。
２４を構成するガラス繊維の線径や織り方は特に限定さ
れない。また、ガラスの成分についても特に限定される
ものではない。更に、ガラスクロス２４又はガラスマッ
ト２４を熱硬化性樹脂層２２又は熱可塑性樹脂層２２の
上に付着させるのにあたり、予めガラスクロス２４又は
ガラスマット２４に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含
浸させておくことも可能である。
【００２３】その他、透明絶縁基板上に形成された薄膜
太陽電池セルなどの太陽電池を集積化するための接続方
法としては、特に限定されるものではなく、いかなる方
法で接続するものであっても良いなど、本発明はその趣
旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々な
る改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであ
る。
太陽電池セルなどの太陽電池を集積化するための接続方
法としては、特に限定されるものではなく、いかなる方
法で接続するものであっても良いなど、本発明はその趣
旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々な
る改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであ
る。
【００２４】次に、本発明を適用した非晶質太陽電池モ
ジュールについて、以下に上述で参照した図面を用いて
具体的にその製造方法と構成を示す。
ジュールについて、以下に上述で参照した図面を用いて
具体的にその製造方法と構成を示す。
【００２５】
【実施例１】図１及び図２に示すように、ガラス基板１
２上に熱ＣＶＤ法により透明導電膜層（１４）を形成
し、波長１．０６μｍのＹＡＧレーザーの基本波を用い
て、短冊状に透明導電膜層（１４）を電気的に分離し
て、透明電極１４を形成した。その後、純水で超音波洗
浄を行った後、透明電極１４が形成された面側に基板温
度２００℃、反応圧力０．５から１．０Ｔｏｒｒにてモ
ノシラン、メタン、ジボランから成る混合ガス、モノシ
ラン、水素から成る混合ガス、モノシラン、水素、ホス
フィンから成る混合ガスをこの順序にて容量結合型グロ
ー放電分解装置内で分解することにより、Ｐ型、Ｉ型、
Ｎ型の非晶質半導体層（１６）を形成した。この後、先
ほどのレーザーによるスクライブ線より僅かにずれた位
置に、透明電極１４にダメージを与えないように、波長
０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を用いて分
離して、半導体層１６を形成した。引き続いて、半導体
層１６の上に金属層（１８）としてアルミニウムをスパ
ッタリング法により、厚み３００ｎｍで形成した。更
に、波長０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を
用いて、先ほどのレーザーによるスクライブ線より僅か
にずれた位置に、透明電極１４にダメージを与えないよ
うに、この金属層（１８）と半導体層１６を分離して裏
面電極１８を形成し、集積型非晶質シリコン太陽電池１
０を作製した。
２上に熱ＣＶＤ法により透明導電膜層（１４）を形成
し、波長１．０６μｍのＹＡＧレーザーの基本波を用い
て、短冊状に透明導電膜層（１４）を電気的に分離し
て、透明電極１４を形成した。その後、純水で超音波洗
浄を行った後、透明電極１４が形成された面側に基板温
度２００℃、反応圧力０．５から１．０Ｔｏｒｒにてモ
ノシラン、メタン、ジボランから成る混合ガス、モノシ
ラン、水素から成る混合ガス、モノシラン、水素、ホス
フィンから成る混合ガスをこの順序にて容量結合型グロ
ー放電分解装置内で分解することにより、Ｐ型、Ｉ型、
Ｎ型の非晶質半導体層（１６）を形成した。この後、先
ほどのレーザーによるスクライブ線より僅かにずれた位
置に、透明電極１４にダメージを与えないように、波長
０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を用いて分
離して、半導体層１６を形成した。引き続いて、半導体
層１６の上に金属層（１８）としてアルミニウムをスパ
ッタリング法により、厚み３００ｎｍで形成した。更
に、波長０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を
用いて、先ほどのレーザーによるスクライブ線より僅か
にずれた位置に、透明電極１４にダメージを与えないよ
うに、この金属層（１８）と半導体層１６を分離して裏
面電極１８を形成し、集積型非晶質シリコン太陽電池１
０を作製した。
【００２６】この集積型非晶質シリコン太陽電池１０に
厚み６００μｍの熱可塑性樹脂であるＥＶＡ（エチレン
と酢酸ビニルの共重合体）のフィルム２６をガラス基板
１２全体に被せ、更にその上に厚み３００μｍのガラス
クロス２４で覆い、これを真空ラミネート方式にて加熱
融着した。この際の融着温度は約１５０℃であり、真空
ラミネート装置内では１気圧の圧力で加圧した。
厚み６００μｍの熱可塑性樹脂であるＥＶＡ（エチレン
と酢酸ビニルの共重合体）のフィルム２６をガラス基板
１２全体に被せ、更にその上に厚み３００μｍのガラス
クロス２４で覆い、これを真空ラミネート方式にて加熱
融着した。この際の融着温度は約１５０℃であり、真空
ラミネート装置内では１気圧の圧力で加圧した。
【００２７】ここで用いたＥＶＡの水蒸気透過率は６４
ｇ／ｍ2 ・２４時間（１００μｍ）で有り、太陽電池の
裏面金属１８と融着されたＥＶＡ層２２との９０度剥離
強度は２．３ｋｇ／１０ｍｍであった。一方、ガラスク
ロス２４の通気性は５ｃｃ／ｃｍ2 ・秒であり、グラス
ファイバーの線径は０．１６ｍｍであり、織り方の密度
は２５ｍｍ幅の中に縦４１本、横３１本からなるものを
用いた。このようにして作製した太陽電池モジュール１
０の断面形状を観察すると、ガラスクロス２４がＥＶＡ
層２２の中に大部分が沈み込んでいる状態となってい
た。
ｇ／ｍ2 ・２４時間（１００μｍ）で有り、太陽電池の
裏面金属１８と融着されたＥＶＡ層２２との９０度剥離
強度は２．３ｋｇ／１０ｍｍであった。一方、ガラスク
ロス２４の通気性は５ｃｃ／ｃｍ2 ・秒であり、グラス
ファイバーの線径は０．１６ｍｍであり、織り方の密度
は２５ｍｍ幅の中に縦４１本、横３１本からなるものを
用いた。このようにして作製した太陽電池モジュール１
０の断面形状を観察すると、ガラスクロス２４がＥＶＡ
層２２の中に大部分が沈み込んでいる状態となってい
た。
【００２８】また、１２７ｍｍ×１５２．４ｍｍのサイ
ズのガラス基板１２上に上記に示した方法で太陽電池モ
ジュール１０を作製した。この太陽電池モジュール１０
を高温高湿試験槽（８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．）で２００
０時間放置しておいたが、電気特性の低下は全く見られ
なかった。
ズのガラス基板１２上に上記に示した方法で太陽電池モ
ジュール１０を作製した。この太陽電池モジュール１０
を高温高湿試験槽（８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．）で２００
０時間放置しておいたが、電気特性の低下は全く見られ
なかった。
【００２９】
【実施例２】実施例１と同様の方法で作製された集積型
非晶質シリコン太陽電池１０を用い、図３に示すよう
に、その上にポリイソブチレンを主査骨格とした熱硬化
性樹脂と、可塑剤、架橋剤、紫外線吸収剤、充填剤とし
て酸化珪素、酸化チタンを加えて撹拌脱泡を行った液状
樹脂２８を塗布した後、その上からガラスクロス２４で
覆い、ローラーを用いてガラスクロス２４と樹脂層２８
の間に空気の巻き込みがないように処理してカバーをし
た。この後、この集積型非晶質シリコン太陽電池１０を
１５０℃のオーブン内で約１時間放置して、樹脂を硬化
させることにより太陽電池モジュール１０を得た。ここ
で用いた液状熱硬化性樹脂２８（２２）は樹脂配合物の
状態で水蒸気透過率は０．３ｇ／ｍ2 ・２４時間（１０
０μｍ）と非常に小さいものであった。また、太陽電池
の裏面金属１８と樹脂層２２（２８）との付着力は０．
３ｋｇ／１０ｍｍであった。
非晶質シリコン太陽電池１０を用い、図３に示すよう
に、その上にポリイソブチレンを主査骨格とした熱硬化
性樹脂と、可塑剤、架橋剤、紫外線吸収剤、充填剤とし
て酸化珪素、酸化チタンを加えて撹拌脱泡を行った液状
樹脂２８を塗布した後、その上からガラスクロス２４で
覆い、ローラーを用いてガラスクロス２４と樹脂層２８
の間に空気の巻き込みがないように処理してカバーをし
た。この後、この集積型非晶質シリコン太陽電池１０を
１５０℃のオーブン内で約１時間放置して、樹脂を硬化
させることにより太陽電池モジュール１０を得た。ここ
で用いた液状熱硬化性樹脂２８（２２）は樹脂配合物の
状態で水蒸気透過率は０．３ｇ／ｍ2 ・２４時間（１０
０μｍ）と非常に小さいものであった。また、太陽電池
の裏面金属１８と樹脂層２２（２８）との付着力は０．
３ｋｇ／１０ｍｍであった。
【００３０】このようにした作製した太陽電池モジュー
ル１０を８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．の高温高湿試験槽に２
０００時間放置したが、電気的な特性の低下は全く見ら
れなかった。
ル１０を８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．の高温高湿試験槽に２
０００時間放置したが、電気的な特性の低下は全く見ら
れなかった。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係る半導体装置は、透明絶縁基
板上に配設された太陽電池の裏面電極側を熱硬化性樹脂
層又は熱可塑性樹脂層により覆うとともに、その樹脂層
の表面側にガラスクロス又はガラスマットをその樹脂を
含浸させた状態で配設しているため、安価で耐候性に優
れた裏面カバーを構成することができ、耐候性及び強度
などに対して信頼性のある半導体装置を安価で提供する
ことが可能となった。
板上に配設された太陽電池の裏面電極側を熱硬化性樹脂
層又は熱可塑性樹脂層により覆うとともに、その樹脂層
の表面側にガラスクロス又はガラスマットをその樹脂を
含浸させた状態で配設しているため、安価で耐候性に優
れた裏面カバーを構成することができ、耐候性及び強度
などに対して信頼性のある半導体装置を安価で提供する
ことが可能となった。
【００３２】また、熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層
として、水蒸気透過率の小さいものを用いることによ
り、更に耐水蒸気透湿性に優れた半導体装置を構成する
ことが可能となる。更に、この熱硬化性樹脂層又は熱可
塑性樹脂層として、９０度剥離強度が１ｋｇ／１０ｍｍ
以上のものを用いることにより、更に強度及び耐水蒸気
透湿性に優れた半導体装置を構成することが可能とな
る。
として、水蒸気透過率の小さいものを用いることによ
り、更に耐水蒸気透湿性に優れた半導体装置を構成する
ことが可能となる。更に、この熱硬化性樹脂層又は熱可
塑性樹脂層として、９０度剥離強度が１ｋｇ／１０ｍｍ
以上のものを用いることにより、更に強度及び耐水蒸気
透湿性に優れた半導体装置を構成することが可能とな
る。
【図１】本発明に係る半導体装置の一例である太陽電池
モジュールの要部断面説明図である。
モジュールの要部断面説明図である。
【図２】図１に示す太陽電池モジュールの製造方法の一
例を展開して示す要部断面説明図である。
例を展開して示す要部断面説明図である。
【図３】図１に示す太陽電池モジュールの製造方法の他
の一例を展開して示す要部断面説明図である。
の一例を展開して示す要部断面説明図である。
【図４】従来の太陽電池モジュールの製造方法の一例を
展開して示す要部断面説明図である。
展開して示す要部断面説明図である。
【図５】従来の太陽電池モジュールの要部断面説明図で
ある。
ある。
１０：太陽電池モジュール（半導体装置） １２：透明絶縁基板（ガラス基板） １４：透明電極 １６：半導体層 １８：裏面電極 ２０：薄膜太陽電池セル（太陽電池） ２２：熱硬化性樹脂層（又は熱可塑性樹脂層） ２４：ガラスクロス又はガラスマット ２６：熱可塑性樹脂フィルム ２８：熱硬化性樹脂
Claims (5)
- 【請求項１】 第１電極と半導体層と第２電極とが積層
されて成る太陽電池の光入射側となる電極側に透明絶縁
基板を配設するとともに、該他方の電極側を熱硬化性樹
脂層又は熱可塑性樹脂層にて覆い、且つ該樹脂層の表面
側にガラスクロス又はガラスマットを少なくとも接触側
が該樹脂を含浸させて配設したことを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項２】 前記熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層
の樹脂の水蒸気透過率が厚み１００μｍについて、１０
ｇ／ｍ2 ・２４時間以下であることを特徴とする請求項
１に記載する半導体装置。 - 【請求項３】 前記熱硬化性樹脂層又熱可塑性樹脂層の
層厚が５０μｍから３０００μｍの範囲内であることを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載する半導体装
置。 - 【請求項４】 前記透明絶縁基板上の太陽電池の前記他
方の電極に対する前記熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂
層の剥離強度が１ｋｇ／１０ｍｍ以上であることを特徴
とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する半導
体装置。 - 【請求項５】 前記太陽電池は、透明絶縁基板上に透明
電極と半導体層と裏面電極の順に積層形成した薄膜太陽
電池であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれかに記載する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273201A JPH09116180A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273201A JPH09116180A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116180A true JPH09116180A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17524513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7273201A Pending JPH09116180A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09116180A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009959A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Matsushita Battery Industrial Co., Ltd. | Solar cell module |
| JP2001053306A (ja) * | 1999-08-16 | 2001-02-23 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 太陽電池モジュール、およびこの太陽電池モジュールの製造方法 |
| US6288326B1 (en) | 1999-03-23 | 2001-09-11 | Kaneka Corporation | Photovoltaic module |
| EP1246249A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-02 | Kaneka Corporation | Thin-film solar cell module of see-through type |
| JP2005191164A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Toyobo Co Ltd | 電磁波シールドフィルム |
| JP2008034686A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Toppan Printing Co Ltd | 光電変換素子およびその製造方法 |
| JP2010541262A (ja) * | 2007-10-04 | 2010-12-24 | サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ | 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP7273201A patent/JPH09116180A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6288326B1 (en) | 1999-03-23 | 2001-09-11 | Kaneka Corporation | Photovoltaic module |
| WO2001009959A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Matsushita Battery Industrial Co., Ltd. | Solar cell module |
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| EP1246249A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-02 | Kaneka Corporation | Thin-film solar cell module of see-through type |
| EP1246249A3 (en) * | 2001-03-29 | 2005-03-02 | Kaneka Corporation | Thin-film solar cell module of see-through type |
| US7098395B2 (en) | 2001-03-29 | 2006-08-29 | Kaneka Corporation | Thin-film solar cell module of see-through type |
| JP2005191164A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Toyobo Co Ltd | 電磁波シールドフィルム |
| JP2008034686A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Toppan Printing Co Ltd | 光電変換素子およびその製造方法 |
| JP2010541262A (ja) * | 2007-10-04 | 2010-12-24 | サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ | 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター |
| US8906257B2 (en) | 2007-10-04 | 2014-12-09 | Saes Getters S.P.A. | Composite getter for manufacturing photovoltaic panels |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
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| A521 | Request for written amendment filed |
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| A02 | Decision of refusal |
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