JPS61133676A - a−Si太陽電池用基板 - Google Patents

a−Si太陽電池用基板

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JPS61133676A
JPS61133676A JP59256301A JP25630184A JPS61133676A JP S61133676 A JPS61133676 A JP S61133676A JP 59256301 A JP59256301 A JP 59256301A JP 25630184 A JP25630184 A JP 25630184A JP S61133676 A JPS61133676 A JP S61133676A
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JP
Japan
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oxide film
anodic oxide
substrate
solar cell
aluminum plate
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Pending
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JP59256301A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Tada
清志 多田
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Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03921Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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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】 産業上の利用分野 この発明はa−Si太陽電池用基板に関し、さらに詳し
くいえば高電圧を取出すのに好適な直列接続型a−Si
太陽電池の基板に関する。
この明amにおいて、Uアルミニウム」という8Bには
、純アルミニウムはもちろんのことすべてのアルミニウ
ム合金を含むものとする。
従来技術とその問題点 1枚の基板上に複数個の太陽電池を形成し、これらを直
列に接続した直列接続型a−8t太陽電池としては、た
とえば基板上に、クロム等からなる下部電極を電子ビー
ム蒸着法等により複数形成しく厚さ1μm以下)、各下
部電極上にa −Si 層をたとえばCVD法により形
成し、各a−8j層を透明導電膜で被覆したものがある
。このような太陽電池においては、当然のことながら下
部電極間が電気的に絶縁されていなければならず、下部
電極間の抵抗値をIOMΩ以上とすることが必要となっ
てくる。そこで従来、基板としては、ステンレス鋼板の
表面にポリイミド樹脂からなる皮膜が形成されたものお
よびガラス製のものなどが用いられていた。しかしなが
ら、前者ではステンレス鋼板およびポリイミド樹脂は非
常に高価であるので、太陽電池のコスト・ダウンを図る
ことはむずかしかった。また後者では、放熱性が悪く、
しかも破損しやすいという問題があった。
この発明の目的は、上記の問題を解決した太陽電池用基
板を提供することにある。
問題点を解決するための手段 この発明によるa−Si太陽電池用基板は、アルミニウ
ム板の少なくとも片面に未封孔陽極酸化皮膜が形成され
たものである。
上記において、アルミニウム板におけるアルミニウムの
純度は99%以上、とくに99.7%とすることが好ま
しい。アルミニウムの純度が99%未満であると、製造
上不可避の不純物であるケイ素および鉄の含有量は必然
的に増えることとなる。そうすると、ケイ素および鉄の
晶出物がアルミニウム板の表面に露出し、この部分にお
いて陽極酸化皮膜に欠陥が生じて皮膜の絶縁性が悪くな
るおそれがあるからである。
アルミニウム板の表面粗さはアルミニウム板の表面に皮
膜がなめらかに形成されるべくR111ax。
0.5um以下、とくにRmax 、 0.3μm以下
としておくことが好ましい。表面粗さがRmax、0.
5μmを越えると、陽極酸化皮膜の表面に微細な凹凸が
多数存在したり、あるいは皮膜表面が微細な針状構造と
なって、太陽電池を形成した場合にその特性を発揮し得
ない。Rmax、0.5μ請以下とする方法としては、
別布研磨および化学研磨をこの順序で行なう方法がある
。また、このような研磨を施す代わりに、アルミニウム
板として光沢圧延板を用いてもよい。光沢圧延板では、
その表面粗さをRmax。
0.5μm以下とすることができる。また、陽極酸化皮
膜は、クロム酸またはしゆう酸等を含む電解液中で陽極
酸化処理を施すことにより形成することが好ましい。上
記において、クロム酸を含む電解液中で陽極酸化処理を
行なうのは、この処理によって形成された酸化皮膜が次
のような性質を有しているからである。その1は、クロ
ム酸を含む電解液中で陽極酸化処理を施して形成した陽
極酸化皮膜は、アルミニウム板の表面に露出したケイ素
および鉄等の影響を受けにくいことである。この性質に
より、アルミニウム板の表面にケイ素および鉄等が露出
したとしても陽極酸化皮膜に欠陥が発生しにくくなり、
欠陥の存在による電気絶縁性の低下が防止される。その
2は、上記皮膜は高温に加熱されてもクラックが発生し
にくいことである。このことにより、a−Si層を形成
するさいに基板の温4一 度が250〜350℃まで上昇したとしても陽極酸化皮
膜にクラックが発生するのが防止され、クラックの存在
による電気絶縁性の低下が防止される。しかも、クラッ
クが発生しにくいので、他の電解液、たとえば硫酸を含
む電解液中で陽極酸化処理を施すことにより形成された
皮膜よりも厚膜とすることが可能になり、電気絶縁性が
向上して、抵抗値が大きくなる。また、上記において、
しゆう酸を含む電解液中で陽極酸化処理を行なうのは次
の理由による。すなわち、しゆう酸を含む電解液中で陽
極酸化処理を施して形成した陽極酸化皮膜は解離定数の
大きい電解質アニオンを含んでおらず、しかも水分の吸
着量が極めて少ないため酸化皮膜の電気絶縁性が向上し
て、抵抗値が大きくなるからである。
また、アルミニウム板の表面に未封孔陽極酸化皮膜を形
成するのは、表面に電気絶縁層を形成して、直列接続型
a−Si太陽電池の下部電極間を電気的に絶縁するため
である。
上記において、アルミニウム板の表面に形成される電気
絶縁層として未封孔陽極酸化皮膜を適用したのは、未封
孔陽極酸化皮膜が次のような性質を有することが判明し
たからである。その1は、未封孔陽極酸化皮膜は、高温
に加熱されてもクラックが発生しにくいことである。こ
のことにより、a −st mを形成するさいに基板の
温度が250〜350℃まで上昇したとしても陽極酸化
皮膜にクラックが発生するのが防、止され、クラックの
存在による電気絶縁性の低下が防止される。その2は、
未封孔陽極酸化皮膜の表面は微細な針状構造となってい
ないからである。針状構造となっていると太陽電池の特
性が出ないおそれがある。通常、陽極酸化処理を施した
後に封孔処理を施すのが一般的であるが、封孔処理を施
した陽極酸化皮膜では、a−Si層形成時にクラックが
発生するおそれがある。クラックが発生すると、下部電
極と基板とが短絡する。また、封孔処理を施した陽極酸
化皮膜の表面は、微細な針状構造となっているので太陽
電池を形成した場合、太陽電池の特性が出ないおそれが
ある。未封孔陽極酸化皮膜の膜厚は1〜20μM、とく
に10μm前後とすることが好ましい。
実施例1 厚さ0.5nunでかつ表面粗さがRmax、0゜3μ
mのA1070製のアルミニウム板を用意した。そして
、このアルミニウム板に、3wt%(COOH)2水溶
液からなる液温35±2℃の電解液中で、図面に示すよ
うな電解波形(60H7)となるように交直重畳電解に
より90分間陽極酸化処理を施し、膜厚10μmの未封
孔陽極酸化皮膜を形成して太陽電池用基板を得た。つい
で、この基板を400℃で1時間加熱した。そして皮膜
ににおけるクラックの有無を観察したところ、クラック
は認められなかった。
実施例2 厚さQ、5+amでかつ表面粗さがRmax、0゜3μ
MのA1070製のアルミニウム板を用意した。そして
、このアルミニウム板に、5wt%CrO3水溶液から
なる液温4o±1℃の電解液中で、電解電圧70Vで直
流電解により100分間陽極酸化処理を施し、膜厚10
μmの未封孔陽極酸皮膜を形成して太陽電池用基板を得
た。ついで、この基板を400℃で1時間加熱した。そ
して、皮膜におけるクラックの有無を観察したところ、
クラックは認められなかった。
実施例3 上記実施例1と同様にして、表面に未封孔陽極酸化皮膜
を有する太陽電池用基板を製造した。
ついで、未封孔陽極酸化皮膜上にクロムからなる1辺1
51III11の正方形状下部電極を64個電子ビーム
蒸着した。そして、未封孔陽極酸化皮膜の電気絶縁性を
調べるために、各下部電極とアルミニウム板との間の抵
抗を測定した。この抵抗は64個すべてについて10M
Ω以上であった。
実施例4 上記実施例2と同様にして、表面に未封孔陽極酸化皮膜
を有する太陽電池用基板を製造した。
ついで、未封孔陽極酸化皮膜上にクロムからなる1辺1
5IllIllの正方形状下部N極を64個電子ビーム
蒸着した。そして、未封孔陽極酸化皮膜の電気絶縁性を
調べるために各下部電極とアルミニウム板との間の抵抗
を測定した。この抵抗は64個すべてについて10MΩ
以上であった。
比較例1 上記実施例1と同じ太陽電池用基板を用意し、その未封
孔陽極酸化皮膜に4kg/am2の加圧水蒸気中で20
分間封孔処理を施した。その後、400℃で1時間加熱
し、封孔陽極酸化皮膜におけるクラックの有無を観察し
たところ、クラックが認められた。
比較例2 上記実施例2と同じ太陽電池用基板を用意し、その未封
孔陽極酸化皮膜に98℃以上の純水沸騰水中で20分間
封孔処理を施した。その後、400℃で1時間加熱し、
封孔陽極酸化皮膜におけるクラックの有無を観察したと
ころ、クラックが認められた。
比較例3 上記実施例3と同じ太陽電池用基板を用意し、その未封
孔陽極酸化皮膜に98℃以上の純水沸騰水中で20分間
封孔処理を施した。ついで、封孔陽極酸化皮膜上にクロ
ムからなる1辺15IIII11の正方形状下部電極を
64個電子ビーム蒸着した。そして、封孔陽極酸化皮膜
の電気絶縁性を調べるために、各下部電極とアルミニウ
ム板との間の抵抗を測定した。その結果、64個中41
個の下部電極において、上記抵抗がIOMΩ未満であっ
た。
比較例4 上記実施例4と同じ太陽電池用基板を用意し、その未封
孔陽極酸化皮膜に98℃以上の純水沸騰水中で20分間
封孔処理を施した。ついで、封孔陽極酸化皮膜上にクロ
ムからなる1辺15Il1mの正方形状下部電極を64
個電子ビーム蒸着した。そして、封孔陽極酸化皮膜の電
気絶縁性を調べるために各下部電極とアルミニウム板と
の間の抵抗を測定した。その結果、64個中45個の下
部電極において上記抵抗が10MΩ未満であった。
上記実施例1〜4および比較例1〜4の結果から、未封
孔陽極酸化皮膜は、封孔陽極酸化皮膜に比べて、高温に
加熱した場合にクラックが発生しにくく、しかも電気絶
縁性に優れていることがわかる。
発明の効果 この発明のa−Si太陽電池用基板は、その表面に電気
絶縁層として、耐高温クラック性に優れた未封孔陽極酸
化皮膜が形成されているので、下部電極を蒸着した後a
−Si層を形成するさいに高温に加熱されたとしても皮
膜にクラックが発生するのが防止される。したがって、
下部電極とアルミニウム板との短絡が防止され、下部電
極どうしの絶縁が確実に行なわれる。また、この発明の
a−Si太陽電池用基板の未封孔陽極酸化皮膜の表面は
封孔陽極酸化皮膜の表面のように微細な針状構造となっ
ていないので、基板上に形成された太陽電池はその特性
を発揮し、確実に作動する。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例1.3および比較例1.3にお
いてアルミニウム板の表面に陽極酸化皮膜を形成するさ
いの電解波形を示す同である。 以  上 特許出願人  昭和アルミニウム株式会社υ田〉 昭和60年1 月11日 1、事件の表示  昭和59年特許願第256301号
   22、発明の名称   a−8i太陽電池用基板
     33、補正をする習 事件との関係    特許出願人 住  所  堺市海山町6丁224番地氏名8名称  
昭和アルミニウム株式会社    。 4、代 理 人 住    所 大阪市南区鰻谷西之町57番地の6 イ
ナバビル6階外4名6 5、補正命令の日付   昭和  年  月  日6、
補正により増加する発明の数 7、補正の対象  明細書の発明の詳細な説明の欄8、
補正の内容 明細書4頁8〜9行の「たり、あるいは皮膜表面が微細
な針状構造となって」を削除する。 昭和60年7月77日 事件の表示  昭和59年持重:′E願第256301
  号、発明の名称 a−8i太陽電池用基板、補正を
する者 事件との関係    特11’F出願人住  所堺市海
山町6丁、224番地 氏名・名称  昭和アルミニウム株式会社、補正により
増加する発明の数 、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、補正の
内容 (1)明細書2頁10〜11行の「10MΩ以上と」を
「大きく」と訂正する。 (2)同書10頁11行の「10MΩ」を「20MΩ」
と訂正する。 (3)同書11頁5行の「10MΩ」を「20MΩ」と
訂正する。 (4)同書12頁13〜14行の「10MΩ」をr2o
MΩ」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アルミニウム板の少なくとも片面に未封孔陽極酸化皮膜
    が形成されたa−Si太陽電池用基板。
JP59256301A 1984-08-06 1984-12-03 a−Si太陽電池用基板 Pending JPS61133676A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59256301A JPS61133676A (ja) 1984-12-03 1984-12-03 a−Si太陽電池用基板
DE3528087A DE3528087C2 (de) 1984-08-06 1985-08-05 Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium
US07/047,559 US4806436A (en) 1984-08-06 1987-04-27 Substrate for amorphous silicon solar cells

Applications Claiming Priority (1)

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JP59256301A JPS61133676A (ja) 1984-12-03 1984-12-03 a−Si太陽電池用基板

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012023180A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Fujifilm Corp 電子デバイス用基板および該基板を備えた光電変換装置

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