JPS63249379A - 薄膜太陽電池用基板の製造方法 - Google Patents

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 この発明は薄膜太陽電池用基板の製造方法に関し、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薄
膜太陽電池に用いられる基板の製造方法に関する。

この明細書において、「アルミニウム」という語には、
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アモルファスシリコン薄膜太陽
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、各下部
電極上に薄膜アモルファスシリコン（以下ａ−３ｉとい
う）をたとえばＣＶＤ法により形成し、各ａ−３ｉ層を
透明導電膜で被覆し、各電池を直列に接続したものがあ
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たとえば２０ＭΩ以上とすることが
必要となってくる。

従来、ａ−８Ｌ薄膜太陽電池用基板としては、ガラス製
のもの、ポリイミド樹脂等の高耐熱性樹脂製のものおよ
びステンレス鋼板の表面に電気絶縁層としてポリイミド
樹脂等の高耐熱性樹脂からなる皮膜が形成されたもの、
などが用いられていた。しかしながら、上記第１番目の
ものでは、放熱性が悪く、重く、フレキシビリティがな
く、シかも破損しやすいという問題があった。また、上
記第２番目のものでは、樹脂が非常に高価であるので、
太陽電池のコスト・ダウンを図ることがむずかしく、柔
かすぎてこしがなく、しかもａ−６ｉ影形成にガスが発
生するという問題があった。さらに、上記第３番目のも
のでは、ステンレス鋼板およびポリイミド′樹脂が非常
に高価であるので、太陽電池のコスト・ダウンを図るこ
とはむずかしいという問題があった。

そこで、上記の問題を解決したａ−Ｓｉ薄膜太陽電池用
基板として、アルミニウム板の表面に未封孔陽極酸化皮
膜が形成されたものが提案された。ところが、この基板
では、陽極酸化皮膜の表面に微細な凹凸が多数存在した
ものとなる。したがって、その上に太陽電池を形成した
場合、太陽電池とアルミニウム板との間の電気絶縁性が
十分ではなくなるという問題があった。

この発明の目的は、上記問題を解決した薄膜太陽電池用
基板を製造する方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明による薄膜太陽電池用基板の製造方法は、アル
ミニウム板の少なくとも片面に陽極酸化処理を施して陽
極酸化皮膜を形成し、陽極酸化皮膜に、金属塩を含む水
溶液を使用して封孔処理を施すことを特徴とするもので
ある。

上記において、陽極酸化皮膜としては、硫酸陽極酸化皮
膜、しゅう酸陽極酸化皮膜、クロム酸陽極酸化皮膜等各
種のものを使用することができる。陽極酸化皮膜の膜厚
は１〜１ｏＪａとするのが好ましい。膜厚が１／Ｉ！ｆ
ｆ未満であると後工程の研摩によって、または取扱い上
のきずによって絶縁破壊を起こすおそれがあり、１ｏ切
を越えるとａ−８ｉ層をＣＶＤ法により形成するさいの
基板温度の上昇により陽極酸化皮膜にクラックが発生し
、絶縁破壊を起こす可能性が大きくなるばかりであり、
絶縁性の向上にはあまり寄与しないからである。

また、陽極酸化皮膜に金属塩を含む水溶液を使用して封
孔処理を施すのは、次の理由による。

すなわち、通常陽極酸化皮膜には、沸騰水中や水蒸気中
で封孔処理を施すのが一般的であるが、沸騰水中や水蒸
気中で封孔処理を施された陽極酸化皮膜ではミその表面
に水和酸化物の針状粒子が成長し、微細な針状構造とな
るので、この表面にａ−Ｓｉ太陽電池を形成した場合、
下部電極が剥離したり、アルミニウム板と下部電極との
間の電気絶縁性が悪くなったりして太陽電池の特性が出
ないおそれがある。これに対して、陽極酸化皮膜に金属
塩を含む水溶液を使用して封孔処理を施すと、水和酸化
物が生成せず、たとえばＮ　ｉ　（ＯＨ）２で封孔され
、封孔後の陽極酸化皮膜の表面は微細な針状構造となら
ずに平滑になる。したがって、陽極酸化皮膜に、金属塩
を含む水溶液を使用して封孔処理を施すべきである。上
記において、金属塩としては、たとえば酢酸ニッケル、
酢酸コバルト等の酢酸塩、重クロム酸ナトリウム、重ク
ロム酸カリウム等の重クロム酸塩、クロム酸塩、硫酸塩
、しゅう酸塩等柱々のものが用いられる。この中でニッ
ケル塩を用いるのがよい。また、水溶液中の金属塩の量
は２〜３０ｇ／とするのがよい。水溶液の建浴水として
は、イオン交換水等の純水を用いるのがよい。また。封
孔処理の処理温度は常温〜１００℃、処理時間は２〜３
０分とするのがよい。

また、上記において、アルミニウム板の両面に陽極酸化
皮膜を形成し、両面の陽極酸化皮膜に封孔処理を施して
もよいし、あるいはアルミニウム板の片面だけに陽極酸
化皮膜を形成し、この陽極酸化皮膜に封孔処理を施して
もよい。

後者の場合、アルミニウム板の片面をマスキングしてお
くか、あるいは２枚のアルミニウム板を重ね合せ状態に
仮止めしておいて陽極酸化処理および封孔処理を施すの
がよい。

実　　施　　例 以下、この発明の実施例を、比較例とともに説明する。

実施例 Ｊ　Ｉ　５Ａ１０５０からなる縦×横×厚さが１００ｍ
ｍＸ　１００ｍｍＸ　０．　３關であるアルミニウム板
を用意した。このアルミニウム板の表面粗さはＲａ＋ａ
ｘ、０．　３／ｉ以下としておいた。そして、このアル
ミニウム板に、１５ｖｔ％Ｈ２ＳＯ４水溶液からなる液
温２０±１℃の電解液中で、電流密度１．３Ａ／ｄｍ２
で直流電解により８分間陽極酸化処理を施して、両面に
膜厚５ｐの硫酸陽極酸化皮膜を形成した。ついで、酢酸
ニッケルを１０　ｇ　／　／含む９５℃の水溶液中で３
０分間封孔処理を施し、薄膜太陽電池用基板を製造した
。

比較例１ 封孔処理を施さなかったことを除いては、上記実施例と
同様にして薄膜太陽電池用基板を製造した。

比較例２ 陽極酸化皮膜形成後沸騰純水を使用して３０分開封孔処
理施したことを除いては、上記実施例と同様にして薄膜
太陽電池用基板を製造した。

評価試験 上記３種の薄膜太陽電池用基板の性能を評価するために
、電子ビーム蒸着法により、陽極酸化皮膜および５ｉ０
２皮膜上に、それぞれクロムからなる１辺１５ＩＩ１１
の正方形状下部電極を２４個形成した。そして、各下部
電極とアルミニウム板との間の抵抗を測定し、電気絶縁
性を調べた。その結果、実施例では２４個の下部電極中
、１つの下部電極について上記抵抗が２０ＭΩ未満であ
り、他はすべて２０ＭΩ以上であった。比較例１および
２では２４個すべてについて２０ＭΩ未満であった。

発明の効果 この発明による薄膜太陽電池用基板の製造方法は上述の
ように構成されているから、この方法で製造された基板
は、従来の基板に比べて次のような長所を持っている。

すなわち、従来のステンレス鋼板の表面にポリイミド樹
脂等の高耐熱性樹脂皮膜を形成したものに比べて安価で
あるとともに軽量となる。また、従来のガラス製のもの
に比べて軽量であるとともに放熱性に優れ、しかも取扱
いのさいにも破損のおそれがない。また、従来のポリイ
ミド樹脂等の高耐熱性樹脂製のものに比べて、安価であ
る。

さらに、この発明の方法では、陽極酸化皮膜に封孔処理
を施しているので、この方法で製造された基板は、従来
のアルミニウム板の表面に未封孔陽極酸化皮膜が形成さ
れたものに比べて、アルミニウム板と、陽極酸化皮膜上
に形成される太陽電池の下部電極との間の電気絶縁性が
優れている。しかも、この発明の方法では、金属塩を含
む水溶液を使用して陽極酸化皮膜に封孔処理を施してい
るので、封孔処理を施された陽極酸化皮膜の表面は平滑
となり、この上に太陽電池を形成した場合にも、下部電
極が剥離したり、下部電極とアミニウム板との間の電気
絶縁性が悪くなったりするおそれはない。

以　　上

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陽極酸化処理を施し
   て陽極酸化皮膜を形成し、陽極酸化皮膜に、金属塩を含
   む水溶液を使用して封孔処理を施すことを特徴とする薄
   膜太陽電池用基板の製造方法。