JPH11163379A - アモルファスシリコン太陽電池 - Google Patents

アモルファスシリコン太陽電池

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JPH11163379A
JPH11163379A JP9330728A JP33072897A JPH11163379A JP H11163379 A JPH11163379 A JP H11163379A JP 9330728 A JP9330728 A JP 9330728A JP 33072897 A JP33072897 A JP 33072897A JP H11163379 A JPH11163379 A JP H11163379A
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JP
Japan
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amorphous silicon
solar cell
silicon solar
conductive adhesive
film
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JP9330728A
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Kimi Imai
希美 今井
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、時計用のアモルファスシリコン太
陽電池に関し、アモルファスシリコン太陽電池素子とア
モルファスシリコン太陽電池時計駆動部を低い接触抵抗
により接続させることである。 【解決手段】 基板上にアモルファスシリコン太陽電池
素子層、透明導電膜及び金属膜からなる上下電極部を含
む構成によるアモルファスシリコン太陽電池において、
アモルファスシリコン太陽電池とアモルファスシリコン
太陽電池時計駆動部との接続は、アモルファスシリコン
太陽電池の上部電極上に導電性接着剤を形成させ、前記
導電性接着剤形成部分に接触させることにより行い、前
記導電性接着剤は、130度から170度の温度範囲に
おいて加熱硬化させることを特徴とするアモルファスシ
リコン太陽電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アモルファスシリ
コン太陽電池に関し、さらに詳しくは時計用のアモルフ
ァスシリコン太陽電池の接触抵抗に関する。
【0002】
【従来の技術】アモルファスシリコン太陽電池の上部電
極には、一般的に反射率の高いALの金属電極を用い、
前記アモルファスシリコン太陽電池とアモルファスシリ
コン太陽電池時計駆動部との接続は、導電性接着剤を用
いているが、上部電極(以下金属電極)と導電性接着剤
との良好な組み合わせに関しては明らかにされていな
い。金属電極と導電性接着剤との接触抵抗値が高いと、
高照度においてアモルファスシリコン太陽電池特性値の
バラツキが大きいため、信頼性などにおいても安定した
特性は得られなく、また、アモルファスシリコン太陽電
池自体の抵抗値は良好でも、アモルファスシリコン太陽
電池とアモルファスシリコン太陽電池時計駆動部との接
続部分の接触抵抗値が高いとアモルファスシリコン太陽
電池としての駆動ができなくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アモルファ
スシリコン太陽電池に関し、アモルファスシリコン太陽
電池素子とアモルファスシリコン太陽電池時計駆動部を
低い接触抵抗により接続させることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めに、本発明のアモルファスシリコン太陽電池は、基板
上にアモルファスシリコン太陽電池素子層、透明導電膜
及び金属膜からなる上下電極部を含む構成によるアモル
ファスシリコン太陽電池において、上部電極と下部電極
は導電性接着剤で繋ぎ、アモルファスシリコン太陽電池
とアモルファスシリコン太陽電池時計駆動部との接続
は、上部電極上に導電性接着剤を形成させ、前記導電性
接着剤形成部分に接触させることにより行い、導電性接
着剤の加熱硬化は、130度から170度の温度範囲に
限定している。
【0005】
【発明の実施の形態】金属単膜上に導電性接着剤を塗布
し、加熱硬化条件を変化させた場合の金属膜と接触抵抗
値との関係を図1及び図2に示す。
【0006】Ti金属膜上に導電性接着剤を塗布し、導
電性接着剤の加熱硬化条件を変化させた場合のTi金属
膜と導電性接着剤の接触抵抗値との関係を図1に示し、
(a)は、設定温度において加熱硬化させた場合(以下
(a)とする)、(b)は、室温より徐々に温度を上げ
て加熱硬化させた場合(以下(b)とする)である。
【0007】図1より、(a)は、加熱硬化温度が高く
なるに従い、抵抗値は低くなって行くが、(b)は、1
50度付近の加熱硬化温度を境に減少していた抵抗値が
増加していく傾向が分かった。
【0008】また、この結果をもとに、アモルファスシ
リコン太陽電池素子構造を形成させ、アモルファスシリ
コン太陽電池特性を測定した結果、アモルファスシリコ
ン太陽電池とアモルファスシリコン太陽電池時計駆動部
分を接続する抵抗値が120Ω以下において、低照度及
び高照度における値のバラツキのない安定した特性が得
られ、図1において、金属単膜と導電性接着剤との接触
抵抗値が20Ω以下の場合にこの結果が得られることが
分かり、図1より、130度から170度の温度範囲に
おいて、導電性接着剤を加熱硬化させた場合に安定した
アモルファスシリコン太陽電池特性が得られることが分
かった。
【0009】AL金属膜上に導電性接着剤を塗布し加熱
硬化条件を変化させた場合のAL金属膜と導電性接着剤
との接触抵抗値の関係を図2に示す。図2より、(a)
は、設定温度より導電性接着剤加熱硬化させた場合(以
下(a)とする)、(b)は、室温より徐々に温度を上
げて導電性接着剤を加熱硬化させた場合(以下(b)と
する)において、AL金属膜と導電性接着剤との加熱硬
化温度と接触抵抗値との関係は、図1と同様の傾向を示
すが、金属膜と導電性接着剤との接触抵抗値が格段に高
くなるため、アモルファスシリコン太陽電池の上部電極
は、Ti金属膜が好ましいことが分かった。
【0010】また、Ti金属膜を2層に形成または、例
えばALなどの他の金属膜の上にTi金属膜を形成する
方法は、金属界面同士の抵抗が影響し、さらに抵抗値が
高くなるため良くない。
【0011】
【実施例】(実施例1)本実施例を図3を用いて説明す
る。図3は、ガラス基板1上にスパッタリング法などに
より透明導電膜(SnO2膜)2を形成し、素子形状に
パターニングを施した後、SiH4ガスを高周波グロー
放電により分解することで基板上へ薄膜状に成長させる
方法(以下、プラズマCVD法)により、p−i−n接
合型のアモルファスシリコン太陽電池発電層3を形成、
スパッタリング法によりTi金属電極4を蒸着し、アモ
ルファスシリコン太陽電池素子構造を形成後、スクリー
ン印刷により導電性接着剤5及び絶縁保護層6を形成し
た。
【0012】本発明では、アモルファスシリコン太陽電
池構造などを形成する基板は、ガラス基板1を使用した
が、透光性、化学的、物理的に安定で耐食性、強度、耐
熱性、耐候性、耐久性などの優れ、アモルファスシリコ
ン膜との密着性も良く、電気的に低抵抗接触が得られる
材料なら良い。また、透光性をもつエポキシ樹脂などの
高分子有機膜もしくは無機膜の膜及び板などでも良く、
アモルファスシリコン膜との密着性に優れ、より軽量、
薄型のアモルファスシリコン太陽電池が作製できる。
【0013】透明導電膜2は、SnO2膜を使用した
が、可視光に対する透明性と電気伝導性に優れた特性を
持つ材料、例えば、ITO膜、In23膜などでも良
い。
【0014】p−i−n接合型のアモルファスシリコン
発電層3は、ガラス基板側よりp層、i層、n層の順に
アモルファスシリコン膜を積層し、アモルファスシリコ
ン膜は、アモルファスシリコンSi膜中に水素を取り込
ませるようにプラズマCVD法により膜(以下水素化ア
モルファスシリコン膜)を形成させており、水素化アモ
ルファスシリコン膜は、Siの未結合手(以下ダングリ
ングボンド)はHで終端されるなどの効果をしているた
め欠陥は少なく、さらに、200〜300度に基板を加
熱し形成させるため、膜生成ラジカル種のホッピング移
動を容易にするとともに、ネットワークの構造緩和剤と
しての役割をは果たし、熱的構造緩和と相まってダング
リングボンドが極めて少ない膜を形成している。
【0015】また、水素化アモルファスシリコンp層及
びn層は、SiH4ガスにp層はB2H6ガス、n層はP
H3ガスを不純物添加(以下ドーピング)することによ
り価電子制御しており、SiH4ガスにB26ガスまた
はPH3ガスを10ー6〜10-1(1〜104ppm)混
入し、グロー放電分解することにより、電気伝導度及び
活性化エネルギーなどを制御し、本実施例においてはS
iH4ガスのみのグロー放電を行い、i層を形成した
が、微少量ドーピングすることによりi層を形成するこ
とも可能である。
【0016】本実施例では、p−i−n接合型を採用し
たが、n−i−p接合型においても構成することが可能
である。
【0017】金属電極4の形成は、スパッタリング法を
採用したが、プラズマCVD法による形成も可能である
ため、製造工程に一貫性をもつことができ、さらなる量
産性の向上及び製造工程の簡略化が可能である。
【0018】金属電極4と絶縁保護層6の間に窒化膜も
しくは酸化膜などの絶縁層を形成することにより、金属
電極4界面をより平坦にすることができるため、絶縁保
護層6を形成した際において、スクリーン印刷性及び密
着性をさらによくすることができ、化学的に安定した界
面状態にすることができる。
【0019】本実施例において、絶縁保護層6は、フィ
ラー及び顔料などを混入させたエポキシ樹脂を使用した
が、フェノール樹脂またはアクリル樹脂などにおいても
可能である。
【0020】導電性接着剤5は、導電性をもつフィラー
(以下導電フィラー)であるカーボングラファイト及び
顔料などを混入させたフェノール樹脂を使用したが、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂などにおいても可能である。
【0021】また、本実施例においては、導電性接着剤
5と絶縁保護層6は、異なる樹脂系を使用したが、信頼
性などの点より、同種の樹脂系を用いた方が好ましいと
考えられる。
【0022】本実施例において、導電性接着剤5及び絶
縁保護層6は、スクリーン印刷法により形成させたた
め、スクリーンマスクにフィラーが詰まり印刷すること
ができなくなることもあるため、フィラーの粒径を選択
する必要がある。
【0023】また、導電性接着剤5及び絶縁保護層6
は、スクリーン印刷法により形成させたが、ディスペン
サー方式などの方法においても形成することが可能であ
る。
【0024】またさらに、導電性接着剤5及び絶縁保護
層6は、150℃において加熱硬化させ、形成させた。
【0025】このような構成によるアモルファスシリコ
ン太陽電池は、導電性接着剤5とアモルファスシリコン
太陽電池時計駆動部と接触する部分の抵抗は、80Ωで
あり、アモルファスシリコン太陽電池特性は、低照度、
高照度ともに値のバラツキのない、信頼性及び特性の優
れたアモルファスシリコン太陽電池を作製することがで
きた。
【0026】(実施例2)ガラス基板1上に透明導電膜
2及び金属電極4からなる上下電極部、アモルファスシ
リコン発電層3を含む構成のアモルファスシリコン太陽
電池において、透明導電膜2は、ITO膜を使用し、導
電性接着剤5は、150度において加熱硬化を行い、上
下電極部を直接接続させた構成のアモルファスシリコン
太陽電池を図2に示す。
【0027】図2より、アモルファスシリコン太陽電池
とアモルファスシリコン太陽電池時計駆動部と接触する
部分の抵抗は、98Ωであり、アモルファスシリコン太
陽電池特性を測定した結果、低照度及び高照度における
測定値のバラツキのない良好な特性のアモルファスシリ
コン太陽電池を作製することができた。
【0028】また、本実施例では行っていないが、Mo
金属膜上に導電性接着剤を塗布し、加熱焼成条件を測定
した場合においても、Tiと同等もしくはそれ以下の低
い抵抗値が得られることが分かったため、Moにおいて
も低抵抗のアモルファスシリコン太陽電池を作製するこ
とができることが考えられる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、アモルファスシリコン
太陽電池素子とアモルファスシリコン太陽電池駆動部と
の接続を低抵抗で接続させることができる時計用のアモ
ルファスシリコン太陽電池を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Ti金属膜と導電性接着剤との加熱硬化条件変
化による接触抵抗値変化を示す図である。
【図2】AL金属膜と導電性接着剤との加熱硬化条件変
化による接触抵抗値変化を示す図である。
【図3】本実施例におけるアモルファスシリコン太陽電
池の模式図。
【図4】本実施例におけるアモルファスシリコン太陽電
池の模式図。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 透明導電膜 3 アモルファスシリコン発電層 4 金属電極 5 導電性接着剤 6 絶縁保護層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にアモルファスシリコン太陽電池
    素子層、透明導電膜及び金属膜からなる上下電極部を含
    む構成のアモルファスシリコン太陽電池において、アモ
    ルファスシリコン太陽電池とアモルファスシリコン太陽
    電池時計駆動部との接続は、上部電極上に導電性接着剤
    を形成させ、導電性接着剤形成部分に接触させることに
    より行い、前記導電性接着剤は、130度から170度
    の温度範囲において加熱硬化させることを特徴とするア
    モルファスシリコン太陽電池。
  2. 【請求項2】 前記導電性接着剤は、カーボンペースト
    であることを特徴とする請求項1記載のアモルファスシ
    リコン太陽電池。
  3. 【請求項3】 金属膜からなる前記電極部は、Tiであ
    ることを特徴とする請求項1〜2記載のアモルファスシ
    リコン太陽電池。
JP9330728A 1997-12-02 1997-12-02 アモルファスシリコン太陽電池 Pending JPH11163379A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002013278A3 (de) * 2000-08-08 2002-04-18 Astrium Gmbh Entladungsfester raumfahrt-solargenerator
JP2002268549A (ja) * 2001-03-06 2002-09-20 Sharp Corp 情報へのアクセス制御方法、情報へのアクセス制御装置、情報へのアクセス制御ネットワークシステム、情報へのアクセス制御プログラム
JP2004247325A (ja) * 2002-12-19 2004-09-02 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 集積型薄膜太陽電池の評価装置および評価方法

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