JPS63249380A - 薄膜太陽電池用基板の製造方法 - Google Patents
薄膜太陽電池用基板の製造方法Info
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- JPS63249380A JPS63249380A JP62083540A JP8354087A JPS63249380A JP S63249380 A JPS63249380 A JP S63249380A JP 62083540 A JP62083540 A JP 62083540A JP 8354087 A JP8354087 A JP 8354087A JP S63249380 A JPS63249380 A JP S63249380A
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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】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。
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。
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。
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。
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−８ｉ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、し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、シかもａ−８Ｌ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のいずれ
も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。
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、し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、シかもａ−８Ｌ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のいずれ
も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−Ｓｔ薄膜太陽電池用
基板として、アルミニウム光沢圧延板の表面に陽極酸化
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、光沢圧延板の表面は平滑であるにもかかわらず
、形成された陽極酸化皮膜の表面に微細な凹凸が多数存
在したものとなるので、陽極酸化皮膜上に下部電極を形
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り、その結果各太陽電池間の電気
絶縁性が十分ではなくなるという問題があった。
基板として、アルミニウム光沢圧延板の表面に陽極酸化
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、光沢圧延板の表面は平滑であるにもかかわらず
、形成された陽極酸化皮膜の表面に微細な凹凸が多数存
在したものとなるので、陽極酸化皮膜上に下部電極を形
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り、その結果各太陽電池間の電気
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。
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皮膜またはセラ
ミックス皮膜を形成した後、この皮膜の表面を研摩して
表面粗さをＲｍａｘ、 ０゜５ｐ以下とすることを特徴
とするものである。
ミニウム板の少なくとも片面に陽極酸化皮膜またはセラ
ミックス皮膜を形成した後、この皮膜の表面を研摩して
表面粗さをＲｍａｘ、 ０゜５ｐ以下とすることを特徴
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。また、陽極酸化皮膜
に封孔処理を施す必要がある場合には、酢酸ニッケル等
の金属塩を含む水溶液中で封孔処理を施しておくことが
好ましい。なぜならば、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、
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、その表面粗さがＲｍａｘ、０． ５１
ｍとなるように表面を研摩する作業が面倒になるからで
ある。これに対して、金属塩を含む水溶液を使用して封
孔処理を施すと、たとえばＮｉ（ＯＨ）２により封孔さ
れるため、表面が針状構造とならない。したがって、陽
極酸化皮膜に封孔処理を施す場合には、金属塩の水溶液
中で行なうのがよい。この場合、処理時間は２〜３０分
、処理温度は常温〜１００℃、水溶液中の金属塩の量は
２〜３０ ｇ ／ １とするのがよい。陽極酸化皮膜の
膜厚は１〜１０ｐとするのが好ましい。
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。また、陽極酸化皮膜
に封孔処理を施す必要がある場合には、酢酸ニッケル等
の金属塩を含む水溶液中で封孔処理を施しておくことが
好ましい。なぜならば、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、
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、その表面粗さがＲｍａｘ、０． ５１
ｍとなるように表面を研摩する作業が面倒になるからで
ある。これに対して、金属塩を含む水溶液を使用して封
孔処理を施すと、たとえばＮｉ（ＯＨ）２により封孔さ
れるため、表面が針状構造とならない。したがって、陽
極酸化皮膜に封孔処理を施す場合には、金属塩の水溶液
中で行なうのがよい。この場合、処理時間は２〜３０分
、処理温度は常温〜１００℃、水溶液中の金属塩の量は
２〜３０ ｇ ／ １とするのがよい。陽極酸化皮膜の
膜厚は１〜１０ｐとするのが好ましい。
膜厚が１β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
、１０／１７１１を越えるとａ−ＳＬ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
るばかりで蘂り、絶縁性の向上にはあまり寄与しないか
らである。
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
、１０／１７１１を越えるとａ−ＳＬ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
るばかりで蘂り、絶縁性の向上にはあまり寄与しないか
らである。
また、セラミックス皮膜としては、Ｓ ｉＯ５Ｓｉ０２
、ＳｉＣ，Ｓｉ３ Ｎ４等の酸化物、炭化物、窒化物等
からなるものが用いられる。セ −ラミックス皮膜を形
成する方法としては、ＰｖＤ法（物理的気相メッキ法）
や、ＣＶＤ法（化学的気相メッキ法）や、分散質である
セラミックス粒子がイソプロピルアルコール等の分散媒
中に均一に分散した分散液をはけ塗り、吹付け、ディッ
ピング等により塗布し、その後乾燥させる方法などがあ
る。セラミックス皮膜の膜厚は１〜１０７ｍとするのが
好ましい。膜厚がＩＩｙ１未満であると、皮膜の表面を
研摩した場合に絶縁破壊を起こし、１０７１１７７７を
越えても電気絶縁性向上の効果は変わらず、かえってコ
ストが高くなるからである。また、セラミックス皮膜で
は、下部電極やａ−ＳＬ層形成のさいに基板が加熱され
たとしても、ガスの発生量は少ない。
、ＳｉＣ，Ｓｉ３ Ｎ４等の酸化物、炭化物、窒化物等
からなるものが用いられる。セ −ラミックス皮膜を形
成する方法としては、ＰｖＤ法（物理的気相メッキ法）
や、ＣＶＤ法（化学的気相メッキ法）や、分散質である
セラミックス粒子がイソプロピルアルコール等の分散媒
中に均一に分散した分散液をはけ塗り、吹付け、ディッ
ピング等により塗布し、その後乾燥させる方法などがあ
る。セラミックス皮膜の膜厚は１〜１０７ｍとするのが
好ましい。膜厚がＩＩｙ１未満であると、皮膜の表面を
研摩した場合に絶縁破壊を起こし、１０７１１７７７を
越えても電気絶縁性向上の効果は変わらず、かえってコ
ストが高くなるからである。また、セラミックス皮膜で
は、下部電極やａ−ＳＬ層形成のさいに基板が加熱され
たとしても、ガスの発生量は少ない。
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のうち少なくともい
ずれか一方の表面を研摩してもよいし、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、この表面
を研摩してもよい。後者の場合、ア／Ｉ／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
を施すのがよい。
皮膜を形成し、両面の陽極酸化皮膜のうち少なくともい
ずれか一方の表面を研摩してもよいし、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、この表面
を研摩してもよい。後者の場合、ア／Ｉ／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
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Ｉ
Ｊ Ｉ ５Ａ１０５０からなる縦×横×厚さが１００ｍ
ｍＸ １００ｍ＋ｓＸ Ｏ，３ｍｍ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ＲＩａ
Ｘ、１． １７ｆｆであった。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
電解により所定時間陽極酸化処理を施して膜厚５シの硫
酸陽極酸化皮膜を形成した。ついで、酢酸ニッケルを１
０ｇ／／含む９５℃の水溶液中で３０分開封孔処理を施
した。その後、アルミニウム板の片面の陽極酸化皮膜を
研摩し、その表面粗さをＲｍａｘ、 ０ 。
ｍＸ １００ｍ＋ｓＸ Ｏ，３ｍｍ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ＲＩａ
Ｘ、１． １７ｆｆであった。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
電解により所定時間陽極酸化処理を施して膜厚５シの硫
酸陽極酸化皮膜を形成した。ついで、酢酸ニッケルを１
０ｇ／／含む９５℃の水溶液中で３０分開封孔処理を施
した。その後、アルミニウム板の片面の陽極酸化皮膜を
研摩し、その表面粗さをＲｍａｘ、 ０ 。
３ｐとして薄膜太陽電池用基板を製造した。研摩後の陽
極酸化皮膜の膜厚は３ｐであった。
極酸化皮膜の膜厚は３ｐであった。
実施例２
上記実施例１と同じアルミニウム板を用意し、このアル
ミニウム板の片面に、ＰｖＤ法により膜厚５ＩｙＩの５
ｉ０２皮膜を形成した。その後、５ｉＯｚ皮膜を研摩し
、その表面粗さをＲｍａｘ。
ミニウム板の片面に、ＰｖＤ法により膜厚５ＩｙＩの５
ｉ０２皮膜を形成した。その後、５ｉＯｚ皮膜を研摩し
、その表面粗さをＲｍａｘ。
０、 ３ＩＩＩＩ！として薄膜太陽電池用基板を製造し
た。
た。
研摩後の５ｉ０２皮膜の膜厚は３Ｑであった。
比較例１
封孔処理後研摩しなかったことを除いては、上記実施例
１と同様にして薄膜太陽電池用基板を製造した。陽極酸
化皮膜の表面粗さはＲｍａｘ。
１と同様にして薄膜太陽電池用基板を製造した。陽極酸
化皮膜の表面粗さはＲｍａｘ。
１．２ｐであった。
比較例２
Ｓｉ０２皮膜形成後研摩しなかったことを除いては、上
記実施例２と同様にして薄膜太陽電池用基板を製造した
。５ＩＯ２皮膜の表面粗さはＲｍａｘ、３． ２ｊｍで
あった。
記実施例２と同様にして薄膜太陽電池用基板を製造した
。５ＩＯ２皮膜の表面粗さはＲｍａｘ、３． ２ｊｍで
あった。
評価試験
上記４種の薄膜太陽電池用基板の性能を評価するために
次の試験を行なった。すなわち、電子ビーム蒸着法によ
り、実施例１および２では研摩した陽極酸化皮膜および
５ｉ０２皮膜上に、比較例１および２では研摩していな
い陽極酸化皮膜および５ｆ０２皮膜上にそれぞれクロム
からなる１辺１５ｍｍ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。
次の試験を行なった。すなわち、電子ビーム蒸着法によ
り、実施例１および２では研摩した陽極酸化皮膜および
５ｉ０２皮膜上に、比較例１および２では研摩していな
い陽極酸化皮膜および５ｆ０２皮膜上にそれぞれクロム
からなる１辺１５ｍｍ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１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２
０ＭΩ以上であった。実施例２では、２４個中、２つに
ついて２０ＭΩ未満であり、他は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。
部電極について上記抵抗が２０ＭΩ未満であり、他は２
０ＭΩ以上であった。実施例２では、２４個中、２つに
ついて２０ＭΩ未満であり、他は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。
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。
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、この発明の方法で製造された基板では、陽極酸
化皮膜またはセラミックス皮膜の表面粗さがＲｍａｘ、
０． ５／ｆｆ以上であるから、従来のアルミニウム光
沢圧延板の表面に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、陽極酸化皮膜またはセラミック
ス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。
化皮膜またはセラミックス皮膜の表面粗さがＲｍａｘ、
０． ５／ｆｆ以上であるから、従来のアルミニウム光
沢圧延板の表面に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、陽極酸化皮膜またはセラミック
ス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。
以 上
Claims (1)
- アルミニウム板の少なくとも片面に陽極酸化皮膜または
セラミックス皮膜を形成した後、この皮膜の表面を研摩
して表面粗さをＲ＿ｍ＿ａ＿ｘ．０．５μｍ以下とする
ことを特徴とする薄膜太陽電池用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083540A JPH065772B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 薄膜太陽電池用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083540A JPH065772B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 薄膜太陽電池用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63249380A true JPS63249380A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH065772B2 JPH065772B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=13805338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62083540A Expired - Lifetime JPH065772B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 薄膜太陽電池用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065772B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041659A1 (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Fujifilm Corporation | 太陽電池 |
| JP2009267336A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-11-12 | Fujifilm Corp | 太陽電池用基板および太陽電池 |
| WO2010032802A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 富士フイルム株式会社 | 太陽電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152675A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-08-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アモルフアスシリコン光起電力素子 |
| JPS60119784A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-27 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 絶縁金属基板の製法およびそれに用いる装置 |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP62083540A patent/JPH065772B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152675A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-08-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アモルフアスシリコン光起電力素子 |
| JPS60119784A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-27 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 絶縁金属基板の製法およびそれに用いる装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041659A1 (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Fujifilm Corporation | 太陽電池 |
| JP2009267336A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-11-12 | Fujifilm Corp | 太陽電池用基板および太陽電池 |
| WO2010032802A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 富士フイルム株式会社 | 太陽電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065772B2 (ja) | 1994-01-19 |
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