JP2000012880A

JP2000012880A - 太陽電池用基板

Info

Publication number: JP2000012880A
Application number: JP10178431A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Owaki; 武史大脇; Tatsuya Osako; 達也大迫; Kazuhisa Fujisawa; 和久藤沢
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2000-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性、電
気絶縁性、光閉じ込め効果、強度、加工性の全てを満足
する太陽電池用基板を提供する。【解決手段】金属板と、200 ℃での熱収縮率が０％以
上２％以下であると共に湿度75％、温度50℃で24時間の
放置を行った場合の吸湿率が１％以下である耐熱性樹脂
フィルムとの間に、空気中200 ℃で５時間の保持を行っ
たときの質量減少率が２％以内である耐熱性接着剤層を
有してなることを特徴とする太陽電池用基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池用基板に
関し、特には、光起電力を発生する光電変換層が非晶質
もしくは微結晶のシリコン薄膜により構成される非晶質
シリコン薄膜太陽電池に用いる基板に関する技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】非晶質シリコン型薄膜太陽電池は、電極
及び非晶質シリコン半導体膜等からなる光起電力発生層
を有する。その中核をなす非晶質シリコン半導体膜は、
特開昭52-16990号公報、特開昭56-104477 号公報、特開
昭56-104433 号公報に開示されたプラズマグロー放電
法、スパッタ蒸着法、イオンプレーティング法等によっ
て形成することが可能である。これらの方法によって形
成されたシリコン半導体膜は、通常10〜30原子％の水素
を含有した非晶質シリコンもしくは結晶粒径100 Å以下
の微結晶シリコンからなることが知られており、又、シ
リコン半導体膜の可視光領域における光の吸収係数は単
結晶シリコンに比べて１桁以上大きいため、太陽光を有
効に吸収し利用するためにはその膜厚を３μm 以下に制
御することが好ましいとされている。

【０００３】かかる非晶質シリコン半導体膜を用いた太
陽電池用の基板には、電気絶縁性と半導体膜形成時の温
度に耐えうる耐熱性とを有することが絶対的に要求され
る。逆にいえば、基板がこの二つの条件さえ満たせば、
その基板上に非晶質シリコン薄膜太陽電池の形成が可能
である。これら二つの条件を満たす代表的な材料がガラ
スであり、ガラス製基板が非晶質シリコン薄膜太陽電池
用の基板として広く用いられている。しかしながら、ガ
ラス製基板を用いた太陽電池は、柔軟性が乏しいため、
取付上の制約が大きく施工性に欠けるという欠点を持
つ。

【０００４】ポリイミドに代表される耐熱性樹脂も電気
絶縁性と半導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性を有す
るため、非晶質シリコン薄膜太陽電池用の基板として使
用可能であり、透明ポリイミドを利用した任意に曲げう
る非晶質シリコン太陽電池が特開平2-181975号公報に記
載されている。これはポリイミド樹脂フィルム上に非晶
質シリコン半導体膜を形成するため、任意に曲げること
が可能であるが、その分、構造材料としての強度が不足
するという欠点を持つ。

【０００５】電気絶縁性と半導体膜形成時の温度に耐え
うる耐熱性とを同時に有し、しかも良好な加工性と強度
を有する基板として、金属板に耐熱性の絶縁物を付与し
た材料が考えられる。実際、金属板にポリイミドによる
コーティング層を設けた基板が特開昭62-101430 号公報
に記載されている。ところが、かかる基板を用いた場合
には、次に述べるような理由により、太陽電池の発電効
率と密接な繋がりを持つ「光閉じ込め効果」を充分には
得ることができないという問題点がある。

【０００６】ガラス製基板を用いた非晶質シリコン薄膜
太陽電池においては、太陽光は基板を通過した後、非晶
質シリコン薄膜に侵入し光電交換を行うが、その際、太
陽光とシリコン半導体が相互作用を起こす量が大きいほ
ど発電効率が向上する。このためには、基板と非晶質シ
リコン薄膜との界面において太陽光の散乱を起こさせる
形状を界面に付与し、いわゆる「光閉じ込め効果」を増
大させることが効果的である。この目的で、ガラス製基
板の表面に0.1 〜0.3 μm の凹凸を施すことが特表平02
-503615 号に記載されている。また、透明ポリイミド基
板を用いた場合も同様であり、0.01〜１μm の微少球状
突起が光閉じ込め効果の増大に有効であることが前記特
開平2-181975号公報に記載されている。

【０００７】一方、金属板に耐熱性の絶縁物を付与した
基板を用いた非晶質シリコン薄膜太陽電池においては、
太陽光は基板を通過できないため、太陽光は基板と反対
側の面から非晶質シリコン薄膜に侵入せざるを得ない。
この侵入した光は、基板と非晶質シリコン薄膜との界面
に形成された金属製電極によって反射されることにな
る。そのため、発電効率を向上させるためには、前記凹
凸付与の場合と同様の理由により、基板と非晶質シリコ
ン薄膜との界面に凹凸を付与することが効果的である。
ところが、樹脂コートされた基板に凹凸を施した場合に
は樹脂層が凹凸加工時に破断を起こすという問題が生じ
て絶縁性に致命的なダメージを与える。そこで、凹凸形
状を有する樹脂フィルムを金属板に接着剤を用いて貼り
付ける方法も考えられるが、約200 ℃である半導体膜形
成時の温度に耐えうる耐熱性を保有する樹脂フィルム／
接着剤／金属基板の組み合わせは未だ見出されていな
い。従って、基板と非晶質シリコン薄膜との界面に凹凸
を付与することや凹凸をもたせることができず、そのた
め、かかる凹凸による「光閉じ込め効果」の増大がはか
れず、「光閉じ込め効果」を充分には得ることができな
い。

【０００８】以上の如き理由により、耐熱性（半導体膜
形成時の温度に耐えうる耐熱性）、電気絶縁性、光閉じ
込め効果、強度、加工性の全てを満足させる非晶質シリ
コン薄膜太陽電池用基板は未だ実現されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な事情
に着目してなされたものであって、その目的は、半導体
膜形成時の温度に耐えうる耐熱性、電気絶縁性、光閉じ
込め効果、強度、加工性の全てを満足する太陽電池用基
板を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る太陽電池用基板は、請求項１〜３記
載の太陽電池用基板としており、それは次のような構成
としたものである。

【００１１】即ち、請求項１記載の太陽電池用基板は、
金属板と、200 ℃での熱収縮率が０％以上２％以下であ
ると共に湿度75％、温度50℃で24時間の放置を行った場
合の吸湿率が１％以下である耐熱性樹脂フィルムとの間
に、空気中200 ℃で５時間の保持を行ったときの質量減
少率が２％以内である耐熱性接着剤層を有してなること
を特徴とする太陽電池用基板である（第１発明）。

【００１２】請求項２記載の太陽電池用基板は、前記耐
熱性樹脂フィルムの太陽電池モジュール形成面が、ピッ
チが５μm 以上150 μm 以下である山谷状凹凸の表面形
状に形成され、この凹凸部の高さをピッチで除した値が
0.3 以上である請求項１記載の太陽電池用基板である
（第２発明）。請求項３記載の太陽電池用基板は、前記
金属板がアルミニウムもしくはアルミニウム合金からな
り、前記耐熱性樹脂フィルムがポリフェニレンサルファ
イド系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート系樹脂もしくはポリエーテルイミ
ド系樹脂からなり、前記耐熱性接着剤層がシリコーン系
樹脂からなる請求項１又は２記載の太陽電池用基板であ
る（第３発明）。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る太陽電池用基板は、
例えば次のような形態で作られる。即ち、先ず200 ℃で
の熱収縮率が０％以上２％以下であると共に湿度75％、
温度50℃で24時間の放置を行った場合の吸湿率が１％以
下である耐熱性樹脂フィルム、例えばポリフェニレンサ
ルファイド系樹脂等からなる耐熱性樹脂フィルムを準備
し、該フィルムの片面を細かな凹凸、例えばピッチ：20
μm 、凹凸部の高さ：20μm の凹凸を有する表面形状に
形成する。また、硬化後に空気中200 ℃で５時間の保持
を行ったときの質量減少率が２％以内である耐熱性接着
剤、例えばシリコーン系樹脂からなる耐熱性接着剤、及
び、金属板、例えばアルミニウム合金板を準備する。

【００１４】次に、上記耐熱性樹脂フィルムの平滑面
（凹凸を有する面と反対側の面）に対して、上記耐熱性
接着剤を塗布し、これを上記金属板に貼り合わせ、この
接着剤の所要硬化時間以上の時間保持し、上記金属板と
耐熱性樹脂フィルムとを接着させる。尚、上記耐熱性接
着剤は、硬化後は耐熱性接着剤層となる。このようにす
ると、本発明に係る太陽電池用基板を得ることができ
る。

【００１５】以下、本発明について主にその作用効果を
説明する。

【００１６】金属板に凹凸形状を有する耐熱性樹脂フィ
ルムを該フィルムの平滑面（凹凸を有する面と反対側の
面）が接着面となるように耐熱性接着剤により接着して
なる太陽電池用基板は、基本的に光閉じ込め効果、電気
絶縁性、強度、加工性に優れているが、前述の如く従来
は半導体膜形成時の温度（約200 ℃）に耐えうる耐熱性
を有するものは未だ見出されておらず、かかる温度での
耐熱性に問題がある。従って、かかる太陽電池用基板に
半導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性をもたせること
ができれば、半導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性、
電気絶縁性、光閉じ込め効果、強度、加工性の全てを満
足する太陽電池用基板が得られるはずである。

【００１７】そこで、本発明者らは、種々の耐熱性樹脂
フィルムと金属板とを種々の耐熱性接着剤により接着し
て、金属板と耐熱性樹脂フィルムとの間に耐熱性接着剤
層を有してなる太陽電池用基板を作製し、その特性につ
いて主に半導体膜形成時の温度での耐熱性を調べた。そ
の結果、上記耐熱性樹脂フィルムとして200 ℃での熱収
縮率が０％以上２％以下であると共に湿度75％、温度50
℃で24時間の放置を行った場合の吸湿率が１％以下であ
る耐熱性樹脂フィルムを用い、且つ、耐熱性接着剤とし
て硬化後に空気中200 ℃で５時間の保持を行ったときの
質量減少率が２％以内である耐熱性接着剤を用いた（上
記耐熱性接着剤層をかかる質量減少率の耐熱性接着剤層
となるようにした）場合、得られる太陽電池用基板は、
半導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性を有するという
新規知見を得た。本発明は、かかる知見に基づき完成さ
れたものである。

【００１８】この詳細を以下説明する。

【００１９】金属板と耐熱性樹脂フィルムとの間に耐熱
性接着剤層を有してなる太陽電池用基板において、半導
体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性を有するためには、
耐熱性樹脂フィルムについては正の熱収縮率を有するこ
とが必要である。それは、加熱により膨張するという性
質、つまり負の熱収縮率を有する耐熱性樹脂フィルムを
金属板に接着した後、加熱した場合、該フィルムの接着
面中央部にシワが集中して剥離が生じ、結果的に該フィ
ルムに多数のフクレが発生し、かかる太陽電池用基板に
半導体膜を形成することは事実上不可能であるからであ
る。即ち、加熱により耐熱性樹脂フィルムの剥離、フク
レが発生するような太陽電池用基板は、半導体膜形成の
際の加熱により耐熱性樹脂フィルムの剥離、フクレが発
生して具合が悪いからである。

【００２０】耐熱性樹脂フィルムが正の熱収縮率を有す
る場合には、加熱によって該フィルムは収縮するため、
接着面との剥離は接着面の端部でしか起こり得ない。こ
の端部での剥離を抑制するためには、耐熱性樹脂フィル
ムの熱収縮率がある一定の大きさ以下であることが必要
である。

【００２１】又、耐熱性樹脂フィルムは吸湿率が小さい
ことも必要である。即ち、耐熱性樹脂の代表的なものが
ポリイミド系樹脂であるが、一般にポリイミド系樹脂は
水分を吸収し易い性質つまり吸湿性をもつ。このような
性質を有する耐熱性樹脂からなるフィルムを金属板に接
着した後、加熱した場合、加熱によって発生した蒸気が
接着面中央部に集中し、結果的にフィルムに多数のフク
レが発生し、かかる太陽電池用基板に半導体膜を形成す
ることは事実上不可能である。これに対し、耐熱性樹脂
フィルムの吸湿率が小さい場合、加熱によって蒸気は殆
ど発生しないため、フィルムのフクレ発生等の支障が生
じず、接着性が悪くなることはない。従って、半導体膜
形成時の温度に耐えうる耐熱性を有するためには耐熱性
樹脂フィルムは吸湿率が小さいことも必要である。

【００２２】更に、耐熱性接着剤層については、これを
加熱したときの重量（質量）減少率が大きい場合には、
加熱分解によって生成した揮発成分が耐熱性樹脂フィル
ムと金属板との間で膨張し、結果的に該フィルムに多数
のフクレが発生し、かかる太陽電池用基板に半導体膜を
形成することは事実上不可能である。即ち、かかる太陽
電池用基板は、半導体膜形成の際の加熱により耐熱性樹
脂フィルムにフクレが発生して具合が悪い。従って、半
導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性を有するためには
上記の如き耐熱性接着剤層の加熱時の質量減少率が小さ
いことも必要である。

【００２３】上記の如き耐熱性樹脂フィルムのフクレ発
生及び接着面の端部での剥離を防止するために必要な３
つの条件、即ち、半導体膜形成時の加熱によって耐熱性
樹脂フィルムにフクレが発生することを防止し得ると共
に接着面の端部での剥離を防止し得る耐熱性樹脂フィル
ムの熱収縮率、吸湿率、及び、耐熱性接着剤層の加熱時
の質量減少率について検討を行った。その結果、耐熱性
樹脂フィルムは200 ℃での熱収縮率が０％以上２％以下
であること、湿度75％、温度50℃で24時間の放置を行っ
た場合の吸湿率が１％以下であること、耐熱性接着剤層
は空気中200 ℃で５時間の保持を行ったときの質量減少
率が２％以内であることが必要であることがわかった。

【００２４】本発明は以上のような知見に基づき完成さ
れたものであり、本発明に係る太陽電池用基板は、金属
板と、200 ℃での熱収縮率が０％以上２％以下であると
共に湿度75％、温度50℃で24時間の放置を行った場合の
吸湿率が１％以下である耐熱性樹脂フィルムとの間に、
空気中200 ℃で５時間の保持を行ったときの質量減少率
が２％以内である耐熱性接着剤層を有してなるようにし
ている。従って、本発明に係る太陽電池用基板は、半導
体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性を有している。

【００２５】ここで、上記耐熱性樹脂フィルムとして片
面に凹凸形状を有する耐熱性樹脂フィルムを用い、該フ
ィルムの平滑面（凹凸を有する面と反対側の面）が接着
面となるようにすることができる。そうすると、基本的
に光閉じ込め効果に優れた太陽電池用基板となる。

【００２６】又、本発明に係る太陽電池用基板は、基本
的には金属板と耐熱性樹脂フィルムとが耐熱性接着剤層
により接着されて形成されているので、電気絶縁性、強
度、加工性に優れている。

【００２７】従って、本発明に係る太陽電池用基板は、
半導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性、光閉じ込め効
果、電気絶縁性、強度、加工性の全てを満足することが
できる。

【００２８】尚、本発明に係る太陽電池用基板において
耐熱性樹脂フィルムの熱収縮率、吸湿率、耐熱性接着剤
層の質量減少率を前記の如き範囲の値にしているのは、
半導体膜形成時の温度に耐えうる耐熱性を有する太陽電
池用基板とするためである。この範囲外にすると、かか
る耐熱性を有する太陽電池用基板とすることが難しくな
る。即ち、耐熱性樹脂フィルムの200 ℃での熱収縮率：
０％未満（負の熱収縮率）の場合には、半導体膜形成の
際の加熱により耐熱性樹脂フィルムに多数のフクレが発
生し、一方、上記200 ℃での熱収縮率：２％超の場合に
は、半導体膜形成の際の加熱により接着面の端部での剥
離が発生する。湿度75％、温度50℃で24時間の放置を行
った場合の耐熱性樹脂フィルムの吸湿率：１％超の場合
には、半導体膜形成の際の加熱により耐熱性樹脂フィル
ムにフクレが発生する。空気中200 ℃で５時間の保持を
行ったときの耐熱性接着剤層の質量減少率：２％超の場
合には、半導体膜形成の際の加熱により耐熱性樹脂フィ
ルムにフクレが発生する。

【００２９】本発明に係る太陽電池用基板において、耐
熱性樹脂フィルムの太陽電池モジュール形成面が、ピッ
チが５μm 以上150 μm 以下である山谷状凹凸の表面形
状に形成され、この凹凸部の高さをピッチで除した値が
0.3 以上（即ち、凸部の角度＝118 度以下）であるよう
にすると、光閉じ込め効果がより優れたものとなるの
で、そのようにすることが望ましい（第２発明）。更に
は、上記ピッチが10μm以上150 μm 以下であるように
すること、及び／又は、上記ピッチで除した値が0.5 以
上（即ち、凸部の角度＝90度以下）であるようにするこ
とが好ましく、そうすると光閉じ込め効果がさらに高水
準に優れたものとなる。ここで、太陽電池モジュールと
は、個々の光電セルを直列又は並列につないで、必要な
電流と電圧を得られるように構成したもののことであ
る。耐熱性樹脂フィルムの太陽電池モジュール形成面と
は、耐熱性樹脂フィルムの表面の中の太陽電池モジュー
ルが形成される個所の表面のことである。ピッチはピッ
チ間距離であり、ピッチ（ピッチ間距離）とは、凹凸部
の凸部間の距離（間隔）のことである。凸部の角度と
は、凸部の内角のこと、即ち、傾斜部と傾斜部とがなす
角度のことであり、例えば図１や図２に示す如き角度θ
のことである。

【００３０】このように耐熱性樹脂フィルムの太陽電池
モジュール形成面が上記形状の凹凸の表面形状に形成さ
れていると、光閉じ込め効果が向上する。この理由につ
いては未だ明確ではないが、概して以下に述べる理由に
よる。

【００３１】即ち、ガラス製基板を用いた非晶質シリコ
ン薄膜太陽電池においては、前述の如く、太陽光は基板
を通過した後、非晶質シリコン薄膜に侵入し光電交換を
行うので、発電効率の向上のために光閉じ込め効果を向
上させるには、基板と非晶質シリコン薄膜の界面におい
て太陽光の「散乱」を起こさせる形状を界面に付与する
ことが効果的である。光を散乱させるためには、その光
の波長よりも小さな凹凸が有効であることが一般に知ら
れており、特にガラス製基板を用いた非晶質シリコン薄
膜太陽電池では可視光の波長である0.4 〜0.8 μm より
短い0.1 〜0.3μm の凹凸が効果的であることが特表平0
2-503615 号公報に記載されている。

【００３２】これに対し、金属板に耐熱性の絶縁物を付
与した基板を用いた非晶質シリコン薄膜太陽電池におい
ては、前述の如く、太陽光は基板を通過できないので、
太陽光は基板と反対側の面から非晶質シリコン薄膜に侵
入して光電交換を行う。この侵入した光は、基板と非晶
質シリコン薄膜との界面に形成された金属製電極によっ
て反射されることになるため、発電効率を向上させるた
めには、非晶質シリコン薄膜内部での多重反射や屈折に
より光路長が増大するような形状を基板と非晶質シリコ
ン薄膜の界面に付与することが効果的である。換言すれ
ば、光の「反射及び乱反射」を起こさせるような形状を
界面に付与することが効果的であり、光の「反射及び乱
反射」と光の「散乱」とは相違するので、前記0.1 〜0.
3 μm の凹凸は光の「散乱」を高めるためには効果的で
あるものの、光の「反射及び乱反射」を起こさせる作用
効果はなく、これを高めることはできない。光の「反射
及び乱反射」を起こさせるには、その光の波長と同等も
しくはそれ以上の大きさの凹凸にする必要があると考え
られる。

【００３３】本発明者らは、かかる考えに基づいて鋭意
検討を行い、その結果、凹凸の大きさが５μm 以上であ
ると共に凸部の角度が118 度以下であれば、光閉じ込め
効果に優れた太陽電池用基板となり、更には凹凸の大き
さ：10μm 以上及び／又は凸部の角度：118 度以下であ
れば、光閉じ込め効果がさらに高水準に優れたものとな
ることを見出した。かかる凹凸形状が、前記した「光の
反射及び乱反射を起こさせる凹凸形状」、即ち、「非晶
質シリコン薄膜内部での多重反射や屈折により光路長が
増大するような形状」になっているものと考えられる。
尚、光閉じ込め効果の観点からは凹凸の大きさ（ピッチ
間距離）に上限はないが、150 μm 超の大きさの場合に
は非晶質シリコン薄膜の成膜上好ましくないため、ピッ
チ（ピッチ間距離）の上限を150 μm とすることが望ま
しい。

【００３４】尚、特開平8-139347号公報には、凹凸を施
した有機高分子樹脂を太陽電池モジュールの封止材とし
て使用し、太陽電池モジュール表面での反射光を減少さ
せて周辺の人々の不快感を軽減する方法が記載されてお
り、又、特開平9-55524 号公報には、凹凸を形成した硬
質フィルムを介して太陽電池モジュールと補強材である
ステンレス基板を接着させ、接着力を向上させる方法が
記載されているが、これらの公報に記載の方法において
樹脂フィルム上に形成される凹凸は上記の如く反射光を
減少させ、或いは、接着力を向上させるものであり、本
発明に係る太陽電池用基板での凹凸とは本質的に構成及
び作用効果が相違するものであり、光閉じ込め効果を高
める作用効果は奏し得ない。

【００３５】本発明に係る太陽電池用基板において、金
属板としてはその種類は特には限定されず、例えばアル
ミニウム（Al）やAl合金を用いることができる。このAl
やAl合金を用いた場合、鉄やステンレス鋼を用いた場合
よりも軽量な太陽電池が得られ、マグネシウムやチタン
等Al以外の非鉄金属を用いた場合よりも安価に太陽電池
が作製できるという利点がある。

【００３６】耐熱性樹脂フィルムとしては、200 ℃での
熱収縮率：０％以上２％以下、湿度75％、温度50℃で24
時間の放置を行った場合の吸湿率：１％以下という条件
を満たす必要があるが、その条件を満たせば、その種類
は特には限定されない。かかる条件を満たすものとして
は、例えばポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエ
チレンナフタレート系樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト系樹脂もしくはポリエーテルイミド系樹脂からなる耐
熱性樹脂フィルムを挙げることができる。これらの耐熱
性樹脂フィルムを用いた場合、工業的に入手が容易であ
り、且つ、比較的安価な太陽電池用基板が作製できると
いう利点がある。

【００３７】耐熱性接着剤層としては、空気中200 ℃で
５時間の保持を行ったときの質量減少率：２％以内とい
う条件を満たす必要があるが、その条件を満たせば、そ
の種類は特には限定されない。かかる条件を満たすもの
としては、例えばシリコーン系樹脂からなる耐熱性接着
剤層を挙げることができる。このシリコーン系樹脂から
なるものを用いた場合、工業的に入手が容易であり、且
つ、比較的安価な太陽電池用基板が作製できるという利
点がある。

【００３８】

【実施例】(1) 耐熱性樹脂フィルムの200 ℃での熱収縮
率の測定表１に示す耐熱性樹脂フィルムについて、各フィルムか
ら２cm×５cmの試料片を切り出し、４cmの間隔に刃物で
傷をつけて標識とし（標点間距離４cmの標点を付け）、
この試料片を予め23℃、湿度55％の雰囲気下に72時間放
置した後、標識間の距離A₀を読みとった。次いで、この
試料片を市販のオーブンに入れ、空気中200 ℃で５時間
の加熱を行った。この後、試料片を取り出し、23℃、湿
度55％の空気雰囲気下に72時間放置した後、標識間の距
離A₁を読みとった。そして、 100×（A₀−A₁）／A₀＝熱
収縮率（％）の式より、耐熱性樹脂フィルムの200 ℃で
の熱収縮率を求めた。その熱収縮率を表１に示す。

【００３９】(2) 耐熱性樹脂フィルムの吸湿率（湿度75
％、温度50℃で24時間放置）の測定表２に示す耐熱性樹脂フィルム（前記耐熱性樹脂フィル
ムと同様のもの）について、各フィルムから50mm×50mm
の試験片を切り出し、これを50℃に保った恒温槽中で
（50℃の空気雰囲気下で）24時間保持して乾燥した後、
デシケータ内で放冷し、初期重量B₀の測定を行った。次
いで、この試験片を温度50℃、湿度75％に保った恒温恒
湿槽中に24時間放置した後、湿潤重量B₁の測定を行っ
た。そして、100 ×（B₁−B₀）／B₀＝耐熱性樹脂フィル
ムの吸湿率（％）の式より、湿度75％、温度50℃で24時
間放置した場合の耐熱性樹脂フィルムの吸湿率を求め
た。その吸湿率を表２に示す。

【００４０】(3) 硬化後の接着剤の重量減少率（空気中
200 ℃で５時間保持）の測定表３に示す接着剤について硬化後のものを約５mg秤り取
り、これを試料とし熱天秤（理学電機製、TG8101D ）を
用いて重量減少率の測定を行った。即ち、室温での試料
の重量C₀を測定し、次いで加熱温度を200 ℃に設定し、
空気中で５時間の保持を行い、サンプルの重量C₁を測定
した。そして、100 ×（C₀−C₁）／C₀＝重量減少率
（％）の式より、硬化後の接着剤を空気中200 ℃で５時
間の保持を行ったときの重量減少率を求めた。その重量
減少率を表３に示す。

【００４１】(4) 耐熱性樹脂フィルムへの凹凸表面形状
の付与加工及びその形状の観察金型内表面に凹凸表面形状を有する鋼鉄製の金型を用い
て、前記各種耐熱性樹脂フィルムをホットプレスし、耐
熱性樹脂フィルムの片面に凹凸表面形状を付与した。次
に、このフィルム上の凹凸のピッチ間隔及び断面形状を
光学顕微鏡及び走査型顕微鏡を用いて観察した。この結
果は後述の表８〜11に太陽電池用基板の試験結果と共に
示した。

【００４２】(5) 太陽電池用基板の作製前記のようにして凹凸表面形状が付与された耐熱性樹脂
フィルムの平滑面（凹凸を有する面と反対側の面）に対
して耐熱性接着剤を塗布し、これを5052系アルミニウム
合金からなる金属板に貼り合わせた後、この状態で室温
で一昼夜保持した。かかる方法により、太陽電池用基板
を作製した。

【００４３】(6) 太陽電池用基板の耐熱性試験このようにして作製された太陽電池用基板を市販のオー
ブンに入れ、空気中で200 ℃で５時間の加熱を行い、耐
熱性樹脂フィルムと金属板の接着状況を目視によって観
察した。その結果を表４〜７に示す。これらの表におい
て「異常なし」は、フクレ及び剥離が全く観察されなか
ったことを示すものである。

【００４４】表４〜７からわかる如く、比較例に係る太
陽電池用基板（表５及び７）はフクレ及び剥離が発生し
ていて耐熱性が不充分であるが、本発明の実施例に係る
太陽電池用基板（表４及び６）はフクレ及び剥離が全く
認められず、耐熱性に極めて優れている。

【００４５】(7) 太陽電池用基板の拡散反射率の測定上記の方法により作製された太陽電池用基板の耐熱性樹
脂フィルム表面に、真空蒸着装置を用いて金（Au）を約
500 Å厚さになるように蒸着し、そして拡散反射率の測
定を行った。この測定には、分光光度計（島津製UV-24
0）を用い、波長領域300nm 及び850nm での拡散反射率
を求めた。これらの結果を、表８〜11に示す。尚、拡散
反射率は、反射および乱反射の程度を示す特性値であ
り、拡散反射率が大きいほど光閉じ込め効果が高く、発
電効率に優れていることになる。

【００４６】表８〜11からわかる如く、比較例に係る太
陽電池用基板（表９及び11）は波長領域300nm での拡散
反射率も波長領域850nm での拡散反射率も低く、光閉じ
込め効果が小さいが、本発明（第２発明）の実施例に係
る太陽電池用基板（表８及び10）は波長領域300nm での
拡散反射率も波長領域850nm での拡散反射率も高く、光
閉じ込め効果に極めて優れている。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】

【表４】

【００５１】

【表５】

【００５２】

【表６】

【００５３】

【表７】

【００５４】

【表８】

【００５５】

【表９】

【００５６】

【表１０】

【００５７】

【表１１】

【００５８】

【発明の効果】本発明に係る太陽電池用基板は、以上の
ような構成を有し作用をなすものであり、半導体膜形成
時の温度に耐えうる耐熱性、光閉じ込め効果、電気絶縁
性、強度、加工性の全てを満足することができ、従っ
て、種々の太陽電池用基板として好適に用いることがで
き、太陽電池の発電効率の向上等の高機能化及び品質向
上が図れると共に太陽電池の用途の拡大が図れるという
顕著な効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】耐熱性樹脂フィルム表面に形成された凹凸部
の凸部の角度を説明するための図である。

【図２】耐熱性樹脂フィルム表面に形成された凹凸部
の凸部の角度を説明するための図である。

フロントページの続き (72)発明者藤沢和久兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内Ｆターム(参考） 5F051 AA04 AA05 GA02 GA05 GA06 GA11 GA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板と、200 ℃での熱収縮率が０％以
上２％以下であると共に湿度75％、温度50℃で24時間の
放置を行った場合の吸湿率が１％以下である耐熱性樹脂
フィルムとの間に、空気中200 ℃で５時間の保持を行っ
たときの質量減少率が２％以内である耐熱性接着剤層を
有してなることを特徴とする太陽電池用基板。
【請求項２】前記耐熱性樹脂フィルムの太陽電池モジ
ュール形成面が、ピッチが５μm 以上150 μm 以下であ
る山谷状凹凸の表面形状に形成され、この凹凸部の高さ
をピッチで除した値が0.3 以上である請求項１記載の太
陽電池用基板。
【請求項３】前記金属板がアルミニウムもしくはアル
ミニウム合金からなり、前記耐熱性樹脂フィルムがポリ
フェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレンナフタレ
ート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂もしく
はポリエーテルイミド系樹脂からなり、前記耐熱性接着
剤層がシリコーン系樹脂からなる請求項１又は２記載の
太陽電池用基板。