FR2524717A1 - BATTERY OF AMORPHOUS SILICON PHOTOVOLTAIC BATTERIES - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA FABRICATION DE BATTERIES DE PILES PHOTOVOLTAIQUES AU SILICIUM AMORPHE. SELON L'INVENTION, LA BATTERIE DE PILES AU SILICIUM AMORPHE PRESENTE SUR UN SUBSTRAT 1 CONSTITUE D'UN FILM D'ACIER INOXYDABLE UN FILM ISOLANT 2 RESISTANT A LA CHALEUR D'UNE RESINE OU D'OXYDE DE CHROME. PAR-DESSUS CES DEUX FILMS, SONT DISPOSEES DES ELECTRODES INFERIEURES 3A-3E FORMEES SUR LE FILM ISOLANT 2, UN FILM DE SILICIUM AMORPHE 4 RECOUVRANT CES ELECTRODES ET DES ELECTRODES SUPERIEURES 5A-5E FORMEES PAR-DESSUS LE FILM DE SILICIUM AMORPHE. L'INVENTION S'APPLIQUE A LA FABRICATION DE CELLULES PHOTOELECTRIQUES DE FAIBLE PRIX PRESENTANT DES CARACTERISTIQUES DE FONCTIONNEMENT AMELIOREES.THE INVENTION RELATES TO THE MANUFACTURE OF AMORPHIC SILICON PHOTOVOLTAIC BATTERIES. ACCORDING TO THE INVENTION, THE AMORPHIC SILICON BATTERY SET ON A SUBSTRATE 1 CONSISTS OF A STAINLESS STEEL FILM AN INSULATING FILM 2 RESISTANT TO THE HEAT OF A RESIN OR OF CHROME OXIDE. ABOVE THESE TWO FILMS ARE ARRANGED LOWER ELECTRODES 3A-3E SHAPED ON INSULATING FILM 2, AN AMORPHIC SILICON FILM 4 COVERING THESE ELECTRODES AND UPPER ELECTRODES 5A-5E SHAPED OVER THE AMORPHIC SILICON FILM. THE INVENTION APPLIES TO THE MANUFACTURE OF LOW PRICE PHOTOELECTRIC CELLS WITH IMPROVED OPERATING CHARACTERISTICS.
Description
l 2252471722524717
La présente invention a pour objet un dispositif photo- The subject of the present invention is a photo-camera
voltalque au silicium amorphe et plus particulièrement une structure d'un film isolant placé sur une surface d'un substrat voltalque with amorphous silicon and more particularly a structure of an insulating film placed on a surface of a substrate
sur lequel un film de silicium amorphe est formé. on which an amorphous silicon film is formed.
Récemment, on a rencontré un intérêt accru à l'utilisation de dispositifs photovoltalques, en particulier en tant que Recently, there has been a growing interest in the use of photovoltaic devices, particularly as
batterie ou pile solaire constituant une nouvelle source d'éner- battery or solar cell constituting a new source of energy.
gie Parmi les différents types de batteriessolaires, en particulier celles qui utilisent le silicium amorphe sont supposées être tès prometteuses L'une des raisons en est que l'énergie solaire peut être exploitée sans problème de pollution et ne sera jamais épuisée Une autre raison est que, alors que les batteries solaires classiques, par exemple celles constituées Among the different types of solar batteries, especially those that use amorphous silicon are expected to be very promising. One reason is that solar energy can be exploited without pollution problems and will never be used up. Another reason is that , whereas conventional solar batteries, for example those made up of
par un silicium monocristallin, sont très chères et sont utili- monocrystalline silicon, are very expensive and are used
sées seulement pour des applications spécifiques, on escompte que l'on pourra réaliser à des prix de revient très réduits only for specific applications, it is expected that it will be possible to produce at very low cost
des batteries solaires au silicium amorphe. amorphous silicon solar batteries.
Jusqu'à présent, le substrat d'une batterie solaire au silicium amorphe est essentiellement formé d'une plaque de So far, the substrate of an amorphous silicon solar battery is essentially formed of a plate of
verre transparente ou d'une plaque d'acier inoxydable La pla- transparent glass or stainless steel plate
que de verre ou d'acier inoxydable, lorsqu'elle est utilisée en tant que substrat de la batterie solaire au silicium amorphe glass or stainless steel, when used as a substrate for the amorphous silicon solar
présente de nombreuses caractéristiques excellentes. has many excellent features.
La plaque de verre ou d'acier inoxydable n'est cependant pas toujours désirable en tant que substrat pour une batterie However, the glass or stainless steel plate is not always desirable as a substrate for a battery
solaire au silicium amorphe, cela au point de vue de la réduc- amorphous silicon solar power, from the point of view of the reduction
tion du prix L'un des fondements rendant possible la réduction de prix d'une pile solaire au silicium amorphe est qu'il est possible de former un film de silicium amorphe ayant une grande surface et cela de façon continue et automatique Pour utiliser cet avantage, il est souhaitable d'utiliser un long et mince One of the fundamentals that makes it possible to reduce the price of an amorphous silicon solar cell is that it is possible to form an amorphous silicon film having a large surface in a continuous and automatic manner. , it is desirable to use a long and thin
film d'une feuille qui puisse être enroulée de façon continue. film of a sheet that can be rolled up continuously.
Cependant, la tension de sortie d'une cellule de batterie solaire au silicium amorphe est habituellement inférieure à l volt En utilisation courante, cependant, la tension d'une However, the output voltage of an amorphous silicon solar battery cell is usually less than 1 volt. In current use, however, the voltage of a
source d'alimentation doit être supérieure à 1 volt Habituel- power source must be greater than 1 volt Usually
lement, on utilise par suite une pluralité de cellules de As a result, a plurality of
piles solaires montées en série Du point de vue de la réalisa- series of solar cells From the point of view of
tion de la réduction des prix, il est essentiel qu'il soit price reduction, it is essential that it is
possible de les former intégralement sur le même substrat. possible to form them integrally on the same substrate.
Par suite, on a proposé une pile solaire au silicium amorphe utilisant un film d'acier inoxydable en tant que As a result, an amorphous silicon solar cell has been proposed using a stainless steel film as a
substrat sur lequel est formé le silicium amorphe. substrate on which the amorphous silicon is formed.
Cependant, lorsqu'on utilise un film d'acier inoxydable However, when using a stainless steel film
en tant que substrat, les problèmes suivants apparaissent. as a substrate, the following problems occur.
De façon à former une pluralité de cellules de piles solaires connectées en série sur un substrat, les électrodes de même polarité des piles solaires doivent être électriquement isolées les unes des autres Cependant, lorsque les cellules solaires sont formées directement sur le substrat d'un film en acier inoxydable, les électrodes de même polarité des cellules sont connectées électriquement, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent être connectées en série, étant donné que l'acier inoxydable présente une conductivité électrique élevée De façon à obtenir la connexion en série d'une pluralité de cellules de piles In order to form a plurality of solar cell cells connected in series on a substrate, the electrodes of the same polarity of the solar cells must be electrically isolated from each other However, when the solar cells are formed directly on the substrate of a film stainless steel, the electrodes of the same polarity of the cells are electrically connected, that is to say they can not be connected in series, since the stainless steel has a high electrical conductivity so as to obtain the connection in series of a plurality of battery cells
solaires au silicium amorphe formées sur un film d'acier inoxyda- amorphous silicon solar cells formed on a stainless steel film
ble, il est par suite nécessaire d'isoler électriquement les cellules de piles solaires au silicium amorphe d'avec le film en acier inoxydable en formant une couche d'isolation sur la surface du film d'acier inoxydable avant de former les cellules Therefore, it is necessary to electrically isolate the amorphous silicon solar cell cells from the stainless steel film by forming an insulation layer on the surface of the stainless steel film before forming the cells.
de piles solaires au silicium amorphe. of amorphous silicon solar cells.
Un objet de la présente invention est de prévoir une pile An object of the present invention is to provide a battery
solaire au silicium amorphe susceptible de présenter une résis- an amorphous silicon solar system likely to
tance d'isolation électrique suffisamment élevée pour former electrical insulation sufficiently high to form
une batterie solaire.a solar battery.
Un autre objet de la présente invention est d'assurer une isolation électrique suffisamment élevée ainsi qu'une égalité:-de Another object of the present invention is to provide sufficiently high electrical insulation as well as equality:
surface dans la formation-de piles solaires. surface in the formation-of solar cells.
Un autre objet de l'invention est d'obtenir une isolation électrique suffisamment élevée et une densité de formation des Another object of the invention is to obtain a sufficiently high electrical insulation and a formation density of
piles solaires.solar cells.
Conformément à une caractéristique de l'invention, According to a feature of the invention,
une pile solaire au silicium amorphe comporte un substrat cons- an amorphous silicon solar cell comprises a substrate constituting
titué d'un film d'acier inoxydable et un film de résine mince résistant à la chaleur et formé sur le substrat Une électrode métallique est formée sur le film de résine résistant à la chaleur, un film de silicium amorphe est formé sur l'électrode métallique, et une électrode électriquement conductrice et formed of a stainless steel film and a heat resistant thin resin film formed on the substrate A metal electrode is formed on the heat resistant resin film, an amorphous silicon film is formed on the electrode metal, and an electrically conductive electrode and
transparent est formée sur le film de silicium amorphe. transparent is formed on the amorphous silicon film.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, une pile solaire au silicium amorphe comporte un substrat d'un film d'acier inoxydable et un film d'oxyde de chrome est formé sur le substrat Une électrode métallique, un film de silicium amorphe et une électrode électriquement conductrice et transparente sont formés sur le film d'oxyde de chrome According to another characteristic of the invention, an amorphous silicon solar cell comprises a substrate of a stainless steel film and a chromium oxide film is formed on the substrate A metal electrode, an amorphous silicon film and an electrically conductive and transparent electrode are formed on the chromium oxide film
dans l'ordre mentionné ci-dessus.in the order mentioned above.
L'invention apparaîtra plus clairement à la description qui The invention will appear more clearly in the description which
va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure l est une vue en plan montrant les parties essentielles d'un mode de réalisation d'une battrie solaire au silicium amorphe conforme à l'invention; La figure 2 est une vue en coupe de la batterie solaire illustrée à la figure 1; et La figure 3 est une vue en coupe faite selon la ligne III-III de la figure l montrant un autre mode de réalisation d'une batterie solaire au silicium amorphe conçue selon l'invention. En se référant tout d'abord aux figures l et 2, on a repéré en 1 un substrat constitué d'acier inoxydable d'une épaisseur d'environ 100 microns Par exemple, ce film étant souple et résistant à la chaleur Il est poli, de sorte que sa FIG. 1 is a plan view showing the essential parts of an embodiment of an amorphous silicon solar battery according to the invention; Figure 2 is a sectional view of the solar battery shown in Figure 1; and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 1 showing another embodiment of an amorphous silicon solar battery designed according to the invention. Referring firstly to FIGS. 1 and 2, a substrate made of stainless steel with a thickness of about 100 microns has been identified at 1. For example, this film being flexible and resistant to heat It is polished, so his
surface est plane avec une tolérance de 0,1 micron, par exemple. surface is flat with a tolerance of 0.1 micron, for example.
Un film mince de résine 2 constitué par un haut polymère, par exemple un polyimide, ayant une épaisseur d'environ 5 ihicrons est formé sur la surface polie du substrat d'acier inoxydable 1; d'une façon plus appropriée on utilise comme polyimide de A resin thin film 2 consisting of a high polymer, for example a polyimide, having a thickness of about 5 microns is formed on the polished surface of the stainless steel substrate 1; in a more appropriate way we use as polyimide
la isoindroquinazolinedione.isoindroquinazolinedione.
Le film est formé en effectuant un revêtement uniforme de la résine en phase liquide au moyen d'une essoreuse, d'une projection au pistolet, d'une enduction ou d'un revêtement au rouleau par exemple puis par cuisson à haute température par exemple d'environ 350 OC Des électrodes métalliques 3 a à 3 e ayant une épaisseur d'environ 2 nanomètres( 2,10 9 mètre) et espacées les unes des autres d'une distance prédéterminée, sont alors formées par projection d'acier inoxydable sur le The film is formed by uniformly coating the resin in the liquid phase by means of a wringer, spray gun, coating or roller coating for example and then by high temperature cooking for example approximately 350 OC Metallic electrodes 3a to 3e having a thickness of about 2 nanometers (2.109 meters) and spaced apart from each other by a predetermined distance, are then formed by spraying stainless steel onto the
film de résine mince 2 formé sur le substrat l d'acier inoxyda- thin resin film 2 formed on the stainless steel substrate 1
ble Un film de silicium amorphe 4 comprenant des couches de types de conductivité différents est alors formé dans l'ordre des types de conductivité p, i et N ou n, i et p en utilisant le procédé au plasma CVD avec une température de substrat maintenue à environ 250 'C, de sorte que l'on recouvre les électrodes métalliques 3 a à 3 e Des électrodes métalliques électriquement conductrices transparentes 5 a à 5 e sont alors formées sur le film de silicium amorphe 4 de telle façon qu'elles font face aux électrodes métalliques 3 a à 3 e et qu'elles s'étendent jusqu'à l'une des parties d'extrémité des électrodes inférieures adjacentes 3 a à 3 d en projetant In 203 Sn O 2 sur une épaisseur d'environ 80 nanomètres Finalement, un film de passivation 6 de Si O 2 d'une épaisseur d'environ 200 nanomètres est formé de façon à recouvrir les électrodes supérieures 5 a à 5 e au moyen d'une projection de Si O 2 De cette manière, une batterie solaire comportant cinq cellules de piles solaires au silicium amorphe connectées en série est fabriquée Dans ce cas, l'interconnexion 5 pour les cinq cellules de la batterie solaire au silicium amorphe est formée simultanément à la formation du réseau d' électrodes des électrodes supérieures a à 5 e D'autre part, les bornes de connexion 3 a' et 5 e' An amorphous silicon film 4 comprising layers of different conductivity types is then formed in the order of the conductivity types p, i and N or n, i and p using the CVD plasma method with a substrate temperature maintained. at approximately 250 ° C., so that the metal electrodes 3 to 3 are covered. Transparent electrically conductive metal electrodes 5 to 5 e are then formed on the amorphous silicon film 4 in such a way that they face each other. to the metal electrodes 3a through 3e and extending to one of the end portions of the adjacent lower electrodes 3a to 3d by projecting In 203 Sn O 2 to a thickness of about 80 nanometers Finally, an Si O 2 passivation film 6 of a thickness of about 200 nanometers is formed to cover the upper electrodes 5a through 5e by means of an Si O 2 projection. solar with five In this case, the interconnection 5 for the five cells of the amorphous silicon solar battery is formed simultaneously with the formation of the electrode array of the upper electrodes at 5 e D. on the other hand, the connection terminals 3 a 'and 5 e'
pour la tension de sortie sont formées sur une partie d'extré- for the output voltage are formed on one end part.
mité de l'électrode métallique 3 a et sur une partie d'extrémité mite of the metal electrode 3a and on an end portion
de l'électrode métallique supérieure 5 e. of the upper metal electrode 5 e.
Avec la construction ci-dessus décrite, dans laquelle la surface supérieure du substrat en acier inoxydable 1 est polie, et le film 2 de résine mince résistant à la chaleur est formé sur cette surface, on obtient une égalité suffisante du substrat des cellules de la batterie solaire, et d'autre With the construction described above, in which the upper surface of the stainless steel substrate 1 is polished, and the film 2 of thin heat-resistant resin is formed on this surface, sufficient equality of the substrate of the cells of the solar battery, and other
part, le substrat 1 en acier inoxydable et le film 4 en sili- part, the stainless steel substrate 1 and the silicone film 4
cium amorphe peuvent être parfaitement isolés l'un de l'autre. amorphous cium can be perfectly isolated from each other.
Il a été expérimenté que la tension en circuit ouvert de la batterie était d'environ 3,1 volts, tandis qu'un courant de court-circuiit d'environ 18 ampères pouvait être obtenu sous l'éclairage d'une lampe fluorescente d'environ 200 lux Dans ce cas, la tension en circuit ouvert par cellules (présentant une surface de réception de lumière de 1 cm 2) était d'environ 0,62 volt, et aucune perte due à des défauts d'isolation entre cellules adjacentes n'apparaissait La batterie solaire au silicium amorphe construite de la manière ci-dessus décrite a été testée en la pliant 105 fois jusqu'à un rayon de courbure d'environ 60 millimètres Les résultats des essais montraient It has been experimented that the open-circuit voltage of the battery was about 3.1 volts, while a short-circuit current of about 18 amps could be obtained under the illumination of a fluorescent lamp. about 200 lux In this case, the cell open circuit voltage (having a light receiving area of 1 cm 2) was about 0.62 volts, and no loss due to insulation defects between adjacent cells. The amorphous silicon solar battery constructed in the manner described above was tested by folding it 105 times to a radius of curvature of about 60 millimeters. The results of the tests showed that
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que la détérioration du rendement de conversion d'énergie that the deterioration of energy conversion efficiency
était inférieure à 5 %.was less than 5%.
Tandis que dans le mode de réalisation ci-dessus décrit, on a utilisé un substrat en acier inoxydable présentant une épaisseur d'environ 100 microns en tant que substrat souple résistant à la chaleur sur lequel est formé le film de silicium amorphe, l'invention n'est pas limitée à de tels moyens, et les mêmes effets que décrits ci-dessus peuvent étre obtenus en rempîaçant le substrat d'acier inoxydable par un autre substrat métallique, par exemple un substrat d'un alliage Fe-Ni ayant une épaisseur d'environ 100 microns, ou encore en utilisant un film résistant à la chaleur par exemple du type "Capton' (nom de marque déposée) composé d'une résine While in the embodiment described above, a stainless steel substrate having a thickness of about 100 microns has been used as a flexible heat-resistant substrate on which the amorphous silicon film is formed, the invention being is not limited to such means, and the same effects as described above can be obtained by repacking the stainless steel substrate with another metal substrate, for example a Fe-Ni alloy substrate having a thickness about 100 microns, or using a heat-resistant film for example of the type "Capton" (trade name) composed of a resin
en polyimide, et ce, à titre d'exemple L'épaisseur du subs- polyimide, and this, for example, the thickness of the
trat n'est pas non plus limitée à l'épaisseur indiquée de is also not limited to the indicated thickness of
microns.microns.
En outre, tandis que dans le mode de réalisation ci-des- In addition, while in the embodiment described above,
sus décrit, le film mince de résine résistant à la chaleur described above, the heat resistant resin thin film
formé sur le substrat présente une épaisseur d'environ 5 mi- formed on the substrate has a thickness of about 5
crons, cette épaisseur variera en fonction de l'épaisseur du crons, this thickness will vary depending on the thickness of the
substrat et elle pourra s'établir entre 0,1 et 100 microns. substrate and it can be between 0.1 and 100 microns.
Si l'épaisseur est inférieure à 0,1 micron, une isolation suffisante ne peut être obtenue Si l'épaisseur dépasse 100 microns d'autre part, le film s'écaillera lorsque la batterie solaire sera pliée Ainsi, l'ordre de grandeur de l'épaisseur appropriée est compris entre 0,1 et 100 microns Le meilleur intervalle est compris entre 2 et 10 microns en tenant compte des caractéristiques du film,délaproductivité et d'autres facteurs. Comme il a été décrit ci-dessus, conformément au mode de réalisation décrit de l'invention, le film de résine mince résistant à la chaleur est formé sur le substrat souple résistant à la chaleur sur lequel le film de silicium amorphe est formé Ainsi, une grande égalité de surfaces et de bonnes propriétés d'isolation peuvent être obtenues, de sorte qu'il est possible d'obtenir des batteries solaires très fiables, de qualité élevée et présentant de bonnes performances, ces batteries ayant une résistance élevée à la flexion et ne If the thickness is less than 0.1 micron, sufficient insulation can not be obtained If the thickness exceeds 100 microns on the other hand, the film will flake off when the solar battery will be bent Thus, the order of magnitude of the appropriate thickness is between 0.1 and 100 microns. The best range is between 2 and 10 microns, taking into account film characteristics, unproductivity and other factors. As described above, in accordance with the described embodiment of the invention, the heat resistant thin resin film is formed on the flexible heat resistant substrate on which the amorphous silicon film is formed. a great deal of surface equality and good insulation properties can be obtained, so that it is possible to obtain very reliable, high quality and good performance solar batteries, these batteries having a high resistance to bending and not
présentant pas de défaut d'isolation entre cellules adjacen- having no insulation fault between adjacent cells
tes. On fera maintenant référence à la figure 3 illustrant en your. Reference will now be made to FIG.
coupe un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. cuts another embodiment of the invention.
Un substrat 1 en acier inoxydable est fabriqué par exemple A substrate 1 made of stainless steel is manufactured for example
par laminage d'un substrat d'une épaisseur d'environ 0,1 milli- by rolling a substrate with a thickness of about 0.1 milli-
mètre à partir d'une feuille de métal mince contenant du chrome. Ce substrat est chauffé dans de l'hydrogène présentant un point de rosée de 00 C, et le chauffage est maintenu à environ 8500 C pendant trente minutes, grâce à quoi, seul le chrome contenu dans le substrat 1 est sélectivement oxydé de façon à former un film isolant 2 d'oxyde de chrome oxydé thermiquement sur le substrat 1 L'acier inoxydable est alors soumis à une projection par dessus le film d'oxyde 2 de façon à former les meter from a sheet of thin metal containing chromium. This substrate is heated in hydrogen having a dew point of 00 C, and the heating is maintained at about 8500 C for thirty minutes, whereby only the chromium contained in the substrate 1 is selectively oxidized so as to form an insulating film 2 of chromium oxide thermally oxidized on the substrate 1 The stainless steel is then sprayed over the oxide film 2 so as to form the
électrodes inférieures 3 a à 3 e présentant une épaisseur d'en- lower electrodes 3 to 3 having a thickness of
viron 200 nanomètreset espacées les unes des autres d'une dis- around 200 nanometers and spaced apart from each other
tance prédéterminée Un film 4 de silicium amorphe comprenant des couches de types de conductivité différents est alors formé sur les électrodes inférieures respectives 3 a à 3 e A film 4 of amorphous silicon comprising layers of different conductivity types is then formed on the respective lower electrodes 3a through 3e.
en déposant le silicium amorphe dans l'ordre des types de con- depositing the amorphous silicon in the order of the types of
ductivité p, i et N ou n, i et p sur une épaisseur d'environ 30 nanomètres, 500 nanomètres et 15 nanomètres respectivement, en utilisant un procédé au plasma CVD avec le substrat maintenu à une température d'environ 250 'C Des électrodes transparentes supérieures 5 a à 5 e sont alors formées sur le film 4 de silicium amorphe, de façon à s'étendre jusqu'à une partie d'extrémité exposée des électrodes inférieures adjacentes 3 b à 3 e et cela par projection de In 203-Sn O 2 sur une épaisseur d'environ 80 nanomètres Un film de passivation 6 Si O 2 est alors formé de façon à recouvrir les électrodes supérieures 5 a à 5 e par ductivity p, i and N or n, i and p to a thickness of about 30 nanometers, 500 nanometers and 15 nanometers respectively, using a CVD plasma process with the substrate maintained at a temperature of about 250 ° C electrodes 5 to 5 e are then formed on the amorphous silicon film 4, so as to extend to an exposed end portion of the adjacent lower electrodes 3 b to 3 e and this by projection of In 203- Sn O 2 on a thickness of about 80 nanometers A passivation film 6 Si O 2 is then formed so as to cover the upper electrodes 5 to 5 e by
projection de Si O 2 sur une épaisseur d'environ 200 nanomètres. projection of Si O 2 to a thickness of about 200 nanometers.
De cette façon, on fabrique une batterie solaire comprenant cinq piles de batterie solaire au silicium amorphe connectées en série Dans ce cas, l'interconnexion des cinq cellules de la In this way, a solar battery is manufactured comprising five serially connected amorphous silicon battery cells. In this case, the interconnection of the five cells of the
batterie solaire au silicium amorphe est effectuée simultané- amorphous silicon solar battery is carried out simultaneously
ment à la formation du réseau d'électrodes des électrodes su- to the formation of the electrode array of the
périeures 5 a à 5 e Ensuite, des bornes de tension de sortie 5 to 5 th Next, output voltage terminals
3 a' et 5 e' sont formées respectivement sur une partie d'extré- 3 a 'and 5 e' are respectively formed on an end portion
mité de l'électrode inférieure 3 a et d'une partie d'extrémité mity of the lower electrode 3a and an end portion
de l'électrode supérieure 5 e.of the upper electrode 5 e.
Avec une telle batterie solaire au silicium amorphe, la tension en circuit ouvert mesurée sous éclairement lumineux était cinq fois plus grande que la tension obtenue avec une With such an amorphous silicon solar battery, the open circuit voltage measured under illuminance was five times greater than the voltage obtained with a
batterie solaire au silicium amorphe unique A titre de com- single amorphous silicon solar battery As a
paraison, des échantillons de batterie solaire au silicium amorphe ont été préparés dans les mêmes conditions à ceci près que la couche d'isolation entre les cellules de la batterie solaire au silicium amorphe et le substrat en acier inoxydable était formée par projection de Si O 2 sur une épaisseur d'environ 500 nanomètres, et la tension en circuit ouvert était mesurée sous éclairement Avec la plupart des échantillons de batterie solaire au silicium amorphe ainsi préparés, la tension mesurée était inférieure à 5 fois celle disponible avec une parison, samples of amorphous silicon solar battery were prepared under the same conditions except that the insulation layer between the cells of the amorphous silicon solar battery and the stainless steel substrate was formed by Si O 2 projection to a thickness of about 500 nanometers, and the open circuit voltage was measured under illumination With most of the amorphous silicon solar battery samples thus prepared, the measured voltage was less than 5 times that available with
batterie solaire au silicium amorphe unique, tandis que la ten- single amorphous silicon solar battery, while the
sion d'un petit nombre d'échantillons atteignait la valeur égale à cinq fois celle de la batterie solaire au silicium amorphe unique Ceci confirme que dans de telles batteries solaires, l'isolation entre les électrodes inférieures et le substrat en acier inoxydable était insuffisante, de telle sorte qu'il existait des fuites plus ou moins élevées Avec le procédé de fabrication d'une batterie solaire au silicium amorphe tel que décrit ci-dessus dans lequel on utilise un substrat l en acier inoxydable mince laminé (le substrat en acier inoxydable mince est constitué à partir d'une feuille d'acier inoxydable mince provenant d'un rouleau) ayant une épaisseur de 0,3 mm ou moins, et lorsque le chrome contenu dans le substrat l d'acier inoxydable est sélectivement oxydé de façon à former un film d'oxyde de chrome 2, il est possible de former un film d'isolation uniforme dense dépourvu de trous d'aiguilles et cela de façon continue sur de grandes This confirms that in such solar batteries the insulation between the lower electrodes and the stainless steel substrate was insufficient, such that there were more or less high leakages With the method of manufacturing an amorphous silicon solar battery as described above in which a laminated thin stainless steel substrate 1 is used (the stainless steel substrate thin is made from a thin stainless steel sheet from a roll) having a thickness of 0.3 mm or less, and when the chromium contained in the stainless steel substrate 1 is selectively oxidized so as to form a film of chromium oxide 2, it is possible to form a dense uniform insulation film without needle holes and this continuously on large
surfaces.surfaces.
En variante du second mode de réalisation, il est na- As a variant of the second embodiment, it is na-
turellement possible de former une structure d'isolation à double couches en formant un film d'un matériel tel que Si O 2 et A 1203 sur le film d'oxyde de chrome 2 Dans ce cas, les propriétés d'isolation peuvent être encore améliorées et l'égalitéde la surface du film isolant peut également être améliorée. Comme autre variante, le film d'oxyde de chrome 2 peut être formé en déposant extérieurement seulement l'oxyde de Turally possible to form a double-layer insulation structure by forming a film of a material such as Si O 2 and A 1203 on the chromium oxide film 2 In this case, the insulation properties can be further improved and the equality of the surface of the insulating film can also be improved. As another alternative, the chromium oxide film 2 can be formed by depositing externally only the oxide of
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chrome au moyen d'une projection ou d'un dépôt à la vapeur sur le substrat l d'acier inoxydable Dans ce cas, les mêmes chromium by means of a projection or a vapor deposition on the stainless steel substrate 1 In this case, the same
effets que décrits ci-dessus peuvent être obtenus. effects as described above can be obtained.
Tandis que le mode de réalisation ci-dessus décrit, concernait l'utilisation d'acier inoxydable en tant que métal contenant du chrome, l'invention n'est pas limitée à de tels moyens et des effets tout-à-fait identiques peuvent être obtenus en utilisant des alliages Fe-Ni-Cr, des alliages Fe-Cr et des While the above-described embodiment concerned the use of stainless steel as a chromium-containing metal, the invention is not limited to such means and quite identical effects can be obtained by using Fe-Ni-Cr alloys, Fe-Cr alloys and
alliages Ni-Cr.Ni-Cr alloys
Comme autre modification encore, du chrome ou un métal contenant du chrome peut être déposé par projection ou par dépôt à la vapeur sur une fine feuille -métallique dépourvue de chrome, et l'on peut oxyder sélectivement le chrome seulement dans de l'hydrogène contenant H 20 de façon à former le film d'oxyde de chrome isolant En outre, les mêmes effets peuvent être évidemment obtenus en déposant seulement l'oxyde de chrome au moyen d'une projection ou d'un dépôt à la vapeur sur une feuille de métal mince dépourvue de chrome, de façon à former As a further modification, chromium or a chromium-containing metal may be deposited by spraying or vapor deposition on a thin chromium-free metal foil, and chromium may be selectively oxidized only in hydrogen containing In addition, the same effects can obviously be obtained by depositing only the chromium oxide by means of a projection or a vapor deposition on a sheet of chromium oxide. thin metal free of chromium, so as to form
ainsi le film d'oxyde de chrome.thus the chromium oxide film.
Comme il a été décrit ci-dessus, conformément au second mode de réalisation de l'invention, un film d'oxyde de chrome est formé sur un substrat métallique sur lequel des batteries solaires au silicium amorphe sont formées Ainsi, un film isolant dense entièrement dépourvu de trou d'aiguille peut être uniformément formé sur une grande surface, de sorte qu'il est possible d'obtenir des batteries solaires au silicium amorphe très fiables, d'excellente qualité, présentant des performances élevées, et cela avec de très bonnes conditions de productivité. As described above, according to the second embodiment of the invention, a chromium oxide film is formed on a metal substrate on which amorphous silicon solar batteries are formed. Thus, a dense insulating film entirely without a needle hole can be uniformly formed over a large area, so that it is possible to obtain very reliable, high quality, high performance amorphous silicon solar batteries with very good productivity conditions.
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