JPS63299171A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- JPS63299171A JPS63299171A JP62132876A JP13287687A JPS63299171A JP S63299171 A JPS63299171 A JP S63299171A JP 62132876 A JP62132876 A JP 62132876A JP 13287687 A JP13287687 A JP 13287687A JP S63299171 A JPS63299171 A JP S63299171A
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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
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〕
本発明は透光性基板−透明電極一非晶質半導体層一金属
電極一絶縁保護膜を順次積層した光起電力装置に関する
。
電極一絶縁保護膜を順次積層した光起電力装置に関する
。
従来、典型的な光起電力装置は透光性基板上に透明電極
、非晶質半導体層、金属電極を形成し、さらに金属電極
上に絶縁保護膜を密着包囲していた(特開昭55−12
3177号公報参照)。
、非晶質半導体層、金属電極を形成し、さらに金属電極
上に絶縁保護膜を密着包囲していた(特開昭55−12
3177号公報参照)。
前記絶縁保護膜は非晶質半導体層、金属電極等を外部衝
撃から保護すること、また、該装置を実装する電子機器
、例えば電卓、時計などにおいて該装置の基板側から観
察した時に、電子機器の内部構造を隠蔽すること、さら
に、基板上に被着した透明電極、非晶質半導体層及び金
属電極のパターン構造を目視困難にすることを目的とし
て形成されている。
撃から保護すること、また、該装置を実装する電子機器
、例えば電卓、時計などにおいて該装置の基板側から観
察した時に、電子機器の内部構造を隠蔽すること、さら
に、基板上に被着した透明電極、非晶質半導体層及び金
属電極のパターン構造を目視困難にすることを目的とし
て形成されている。
このために、絶縁保護膜はエポキシ系樹脂を主成分に、
隠蔽作用の高い隠蔽顔料と、前記目視困難にするための
暗色系着色顔料とが含有している。
隠蔽作用の高い隠蔽顔料と、前記目視困難にするための
暗色系着色顔料とが含有している。
具体的には、エポキシ系樹脂の母剤樹脂、硬化剤、充填
剤、酸化チタン、酸化亜鉛等の隠蔽顔料、酸化鉄等の着
色顔料及び溶剤が混合した絶縁ペーストを金属電極上に
スクリーン印刷によって形成する。
剤、酸化チタン、酸化亜鉛等の隠蔽顔料、酸化鉄等の着
色顔料及び溶剤が混合した絶縁ペーストを金属電極上に
スクリーン印刷によって形成する。
本発明者は上記絶縁保護膜の形成前と形成後との光起電
力装置の特性の変化を調べた。尚、照射光は2001x
、光起電力装置は14x35nua”の基板上に発電
区域が4ヶ直列接続したものを用いた。そして絶縁保護
膜は着色顔料として酸化鉄を7重量%、隠蔽顔料として
酸化チタンを4.5重量%添加した絶縁ペーストから作
成した。
力装置の特性の変化を調べた。尚、照射光は2001x
、光起電力装置は14x35nua”の基板上に発電
区域が4ヶ直列接続したものを用いた。そして絶縁保護
膜は着色顔料として酸化鉄を7重量%、隠蔽顔料として
酸化チタンを4.5重量%添加した絶縁ペーストから作
成した。
その結果、絶縁保護膜を形成する前の48ケの光起電力
装置は 短絡電流 12.0〜13.4μ八(平均12.8μA
)開放電圧 2.64〜2.71V(平均2.66V)
曲線因子 0.74〜0.81 (平均0.78)を示
し、高い特性値で安定した。
装置は 短絡電流 12.0〜13.4μ八(平均12.8μA
)開放電圧 2.64〜2.71V(平均2.66V)
曲線因子 0.74〜0.81 (平均0.78)を示
し、高い特性値で安定した。
これに対して絶縁保護膜を形成した後の48ケの光起電
力装置は 短絡電流 11.8〜13.4μA(平均12.5μA
)開放電圧0.59〜2.66V(平均1.98V)曲
線因子 0.29〜0.80 (平均0.74)を示し
、特に開放電圧が2.50Vに満たないものが約半数の
25ケもあった。
力装置は 短絡電流 11.8〜13.4μA(平均12.5μA
)開放電圧0.59〜2.66V(平均1.98V)曲
線因子 0.29〜0.80 (平均0.74)を示し
、特に開放電圧が2.50Vに満たないものが約半数の
25ケもあった。
上記結果から本発明者は絶縁保護膜の形成によって大き
く特性が劣化すること、特に開放電圧の劣化が著しくな
ることを知見した。
く特性が劣化すること、特に開放電圧の劣化が著しくな
ることを知見した。
原因については、開放電圧の劣化から4つの発電区域の
うちいずれかの発電区域の透明電極と金属電極とが短絡
していると思われ、絶縁ペースト中の比較的粒子の粗い
樹脂粒子の周囲に酸化鉄、酸化チタンなどの顔料の粒子
が付着し、この粒子がスクリーン印刷のスキージの摺動
によって金属電極(通常0.1〜0.5μmの厚み)を
擦傷し破壊するものと考えられる。
うちいずれかの発電区域の透明電極と金属電極とが短絡
していると思われ、絶縁ペースト中の比較的粒子の粗い
樹脂粒子の周囲に酸化鉄、酸化チタンなどの顔料の粒子
が付着し、この粒子がスクリーン印刷のスキージの摺動
によって金属電極(通常0.1〜0.5μmの厚み)を
擦傷し破壊するものと考えられる。
本発明は上述の知見に基づいて案出したものであり、そ
の目的は絶縁保護膜の目的を維持しつつ、特性の劣化を
大幅に改善した光起電力装置を提供することにある。
の目的は絶縁保護膜の目的を維持しつつ、特性の劣化を
大幅に改善した光起電力装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための具体的手段〕本発明が上述の
目的を達成するために行った具体的な手段は透光性基板
上に透明電極、非晶質半導体層、金属電極及び着色顔料
を含有する絶縁保護膜を順次形成した光起電力装置にお
いて、咳着色顔料として、該金属電極の硬度よりも小な
るものを用いたことであり、さらに具体的には該着色顔
料の主成分がカーボンブラックである。
目的を達成するために行った具体的な手段は透光性基板
上に透明電極、非晶質半導体層、金属電極及び着色顔料
を含有する絶縁保護膜を順次形成した光起電力装置にお
いて、咳着色顔料として、該金属電極の硬度よりも小な
るものを用いたことであり、さらに具体的には該着色顔
料の主成分がカーボンブラックである。
本発明は上述の手段により、絶縁保護膜の被着時に、金
属電極、例えばアルミニウム、ニッケル、チタンなどの
擦傷による破壊を抑え、透明電極、非晶質半導体層及び
金属電極から成る発電区域の受光面積、直列接続数に応
じた特性を劣化することなく導出するものである。
属電極、例えばアルミニウム、ニッケル、チタンなどの
擦傷による破壊を抑え、透明電極、非晶質半導体層及び
金属電極から成る発電区域の受光面積、直列接続数に応
じた特性を劣化することなく導出するものである。
尚、金属電極にアルミニウム、銀を用いた際には主成分
がモース硬度2以下の、ニッケル、チタン、クロムを用
いる際には主成分がモース硬度3以下の着色顔料を選択
する。
がモース硬度2以下の、ニッケル、チタン、クロムを用
いる際には主成分がモース硬度3以下の着色顔料を選択
する。
以下、本発明の光起電力装置を図面に基づいて説明する
。
。
第1図は本発明の光起電力装置の断面図である。
光起電力装置は透光性基板l、透明電極28〜2c、非
晶質半導体層3a〜3c、金属電極4a〜4c及び絶縁
保護膜5とから構成されている。
晶質半導体層3a〜3c、金属電極4a〜4c及び絶縁
保護膜5とから構成されている。
透光性基板lは可視光透過可能なガラスなどから成る。
該透光性基板l上には酸化インジウム、酸化錫、酸化イ
ンジウム・錫等の金属酸化物から成る透明電極2a〜2
cが300〜4500人の膜厚で形成されて′いる。さ
らに該透明電極28〜2c上には非晶質シリコン等から
成る非晶質半導体層38〜3Cが形成されている。非晶
質半導体層38〜3cは光照射により起電力を発生する
ためにP−I−N接合されている。一般にP層の膜厚は
50〜250人、rlの膜厚は3000人〜1μm、N
層の膜厚は200〜800人に設定されている。if非
晶質半導体層3a〜3c上には、アルミニウム、ニッケ
ル、チタン等から成る金属電極4a〜4cが0.1〜0
.5μmの膜厚で形成されている。更に、金属電極4a
〜4cの全面に恒り、絶縁保護膜5が10〜30μmの
膜厚でスクリーン印刷法、塗布法等の厚膜技術によって
形成されている。
ンジウム・錫等の金属酸化物から成る透明電極2a〜2
cが300〜4500人の膜厚で形成されて′いる。さ
らに該透明電極28〜2c上には非晶質シリコン等から
成る非晶質半導体層38〜3Cが形成されている。非晶
質半導体層38〜3cは光照射により起電力を発生する
ためにP−I−N接合されている。一般にP層の膜厚は
50〜250人、rlの膜厚は3000人〜1μm、N
層の膜厚は200〜800人に設定されている。if非
晶質半導体層3a〜3c上には、アルミニウム、ニッケ
ル、チタン等から成る金属電極4a〜4cが0.1〜0
.5μmの膜厚で形成されている。更に、金属電極4a
〜4cの全面に恒り、絶縁保護膜5が10〜30μmの
膜厚でスクリーン印刷法、塗布法等の厚膜技術によって
形成されている。
ここで絶縁保護膜5は絶縁ペースト材料を用いて形成さ
れる。該絶縁ペースト材料はエポキシ系樹脂などの母剤
、着色顔料、隠蔽顔料、硬化剤、添加剤、充填剤、溶剤
等から構成されている。
れる。該絶縁ペースト材料はエポキシ系樹脂などの母剤
、着色顔料、隠蔽顔料、硬化剤、添加剤、充填剤、溶剤
等から構成されている。
本発明は前記着色顔料の主成分材料が金属電極 4a〜
4cの硬度よりも小なるもの、例えばカーボンブラック
(絶縁保護膜5に導通が発生しない程度゛にまで混合す
ることができる。)を用いることが重要である。
4cの硬度よりも小なるもの、例えばカーボンブラック
(絶縁保護膜5に導通が発生しない程度゛にまで混合す
ることができる。)を用いることが重要である。
これは絶縁ペースト中の着色顔料の粒子がスクリーン印
刷のスキージ摺動により金属電極48〜4Cを擦傷、破
壊することを防止するためである。
刷のスキージ摺動により金属電極48〜4Cを擦傷、破
壊することを防止するためである。
即ち、着色顔料の主成分材料は金属電極材料によって、
それよりも硬度が小なるものが選ばれる。
それよりも硬度が小なるものが選ばれる。
本発明者は上記絶縁保護膜の形成前と形成後の本発明の
光起電力装置の特性の変化を調べた。尚、照射条件、光
起電力装置の構成は前述した従来と同一とした。また金
属電極として、ニッケルを用いた。そして絶縁ペースト
にはエポキシ系樹脂を母剤に着色顔料としてカーボンブ
ラックを1.2重量%、隠蔽顔料として従来同様酸化チ
タンを添加した。
光起電力装置の特性の変化を調べた。尚、照射条件、光
起電力装置の構成は前述した従来と同一とした。また金
属電極として、ニッケルを用いた。そして絶縁ペースト
にはエポキシ系樹脂を母剤に着色顔料としてカーボンブ
ラックを1.2重量%、隠蔽顔料として従来同様酸化チ
タンを添加した。
その結果、絶縁保護膜5を形成する前の48ケの光起電
力装置は 短絡電流 12.5〜13.9μA (平均13.3μ
A)開放電圧 2.69〜2.80V (平均2.
71V)曲線因子 0.74〜0.82 (平均0
.78)を示した。
力装置は 短絡電流 12.5〜13.9μA (平均13.3μ
A)開放電圧 2.69〜2.80V (平均2.
71V)曲線因子 0.74〜0.82 (平均0
.78)を示した。
これに対して、絶縁保護膜5を形成した後の48ケの光
起電力装置は 短絡電流 12.2〜13.5μA (平均13.0μ
^)開放電圧 2.09〜2.75V (平均2.
69V)曲線因子 0.74〜0.82 (平均0
.77)を示した。そして絶縁保護膜5の形成前に比べ
、その劣化が極めて小さくでき、開放電圧が2.50V
未満となった光起電力装置は1ケだけであった。
起電力装置は 短絡電流 12.2〜13.5μA (平均13.0μ
^)開放電圧 2.09〜2.75V (平均2.
69V)曲線因子 0.74〜0.82 (平均0
.77)を示した。そして絶縁保護膜5の形成前に比べ
、その劣化が極めて小さくでき、開放電圧が2.50V
未満となった光起電力装置は1ケだけであった。
上述の本発明の光起電力装置の特性は、従来の光起電力
装置(絶縁保護膜中に着色顔料として酸化鉄(モース硬
度6)を含有した)に比較して短絡電流、開放電圧、曲
線因子の低下率が小さく、特に開放電圧が著しく改善さ
れ、光起電力装置の本来の特性に近い状態にまで向上さ
せることができる。
装置(絶縁保護膜中に着色顔料として酸化鉄(モース硬
度6)を含有した)に比較して短絡電流、開放電圧、曲
線因子の低下率が小さく、特に開放電圧が著しく改善さ
れ、光起電力装置の本来の特性に近い状態にまで向上さ
せることができる。
これにより、光起電力装置の仕様に応じた発電区域の受
光面積、直列数などのセル設計が容易且つ確実となり、
また基板1の単位面積当たり発電効率が向上する。さら
に不良品率が激減し、コスト低減に大きく作用する。
光面積、直列数などのセル設計が容易且つ確実となり、
また基板1の単位面積当たり発電効率が向上する。さら
に不良品率が激減し、コスト低減に大きく作用する。
尚、上述の実施例における絶縁ペースト中に着色顔料を
1.0〜10.0重量%で、カーボンブラックの他にア
ゾ系、フタロシアニン系の有機顔料を用いることができ
る。
1.0〜10.0重量%で、カーボンブラックの他にア
ゾ系、フタロシアニン系の有機顔料を用いることができ
る。
また、樹脂粒子の周囲に付着する隠蔽顔料の改善により
光起電力装置の本来の特性を導出することも可能である
。
光起電力装置の本来の特性を導出することも可能である
。
以上上述したように、本発明の光起電力装置は、絶縁保
護膜に含有する着色顔料として金属電極の硬度よりも小
なるものを用いたため、絶縁保護膜の目的である耐衝撃
性、隠蔽作用、着色作用を維持しつつ、さらに着色顔料
粒子による金属電極破壊を低減し、特性の劣化を最大限
に抑えることができる。
護膜に含有する着色顔料として金属電極の硬度よりも小
なるものを用いたため、絶縁保護膜の目的である耐衝撃
性、隠蔽作用、着色作用を維持しつつ、さらに着色顔料
粒子による金属電極破壊を低減し、特性の劣化を最大限
に抑えることができる。
これにより、光起電力装置のもつ本来の特性を充分導出
することができ、基板面積に対する発電効率が向上し、
受光面積・直列数などのセル設計が容易となり、製造歩
留向上とともにコスト低減が可能となる。
することができ、基板面積に対する発電効率が向上し、
受光面積・直列数などのセル設計が容易となり、製造歩
留向上とともにコスト低減が可能となる。
第1図は本発明の光起電力装置の断面図である。
1・・・・・透光性基板
2a〜2c・・・透明電極
38〜3c・・・非晶質半導体層
48〜4c・・・金属電極
5・・・・・絶縁保護膜
Claims (2)
- (1)透光性基板上に透明電極、非晶質半導体層、金属
電極及び着色顔料を含有する絶縁保護膜を順次形成した
光起電力装置において、 前記着色顔料として、前記金属電極の硬度よりも小なる
ものを用いたことを特徴とする光起電力装置。 - (2)前記着色顔料の主成分が、カーボンブラックであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光起電
力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62132876A JPS63299171A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62132876A JPS63299171A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 光起電力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63299171A true JPS63299171A (ja) | 1988-12-06 |
Family
ID=15091621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62132876A Pending JPS63299171A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63299171A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002021602A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Akzo Nobel N.V. | Colored solar cell unit |
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