JP2869184B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents
光起電力装置の製造方法Info
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- 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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、可撓性を有する光起電力装置の製造方法に
関する。
関する。
（ロ）従来の技術 従来からこの種可撓性を有する光起電力装置として、
ステンレス薄板等の可撓性を有する基板上に、絶縁膜、
金属背面電極、光活性層を含む薄膜半導体層及び透明電
極を順次形成したものがある。
ステンレス薄板等の可撓性を有する基板上に、絶縁膜、
金属背面電極、光活性層を含む薄膜半導体層及び透明電
極を順次形成したものがある。
しかしながら、この構造の光起電力装置を製造する場
合、半導体層上に透明電極を形成する必要があるが、こ
の透明電極を形成する際には、半導体層にダメージを与
えないように、低温雰囲気中で形成せざるを得ない。
合、半導体層上に透明電極を形成する必要があるが、こ
の透明電極を形成する際には、半導体層にダメージを与
えないように、低温雰囲気中で形成せざるを得ない。
ところが、低温で形成される透明電極は、光透過率が
低く、又シート抵抗が高いので、光電変換効率を高める
ことが困難であった。
低く、又シート抵抗が高いので、光電変換効率を高める
ことが困難であった。
斯る問題点に鑑み非晶質半導体層上に透明電極を形成
するプロセスをなくした、即ち、半導体層形成に先立っ
て透明電極を形成し、透明電極形成による半導体層への
ダメージをなくし、光電変換効率の向上を図った可撓性
を有する光起電力装置の製造方法が特開平１−105581号
公報に開示されている。従来の可撓性光起電力装置の製
造方法について第５図ないし第８図に従い説明する。
するプロセスをなくした、即ち、半導体層形成に先立っ
て透明電極を形成し、透明電極形成による半導体層への
ダメージをなくし、光電変換効率の向上を図った可撓性
を有する光起電力装置の製造方法が特開平１−105581号
公報に開示されている。従来の可撓性光起電力装置の製
造方法について第５図ないし第８図に従い説明する。
まず、第５図に示すように、ガラス、セラミックス、
金属等からなる支持基台１の一方の主面上の光電変換素
子が形成される領域より小許小さい領域にシリコン樹脂
からなる離型剤層２が塗布形成される。
金属等からなる支持基台１の一方の主面上の光電変換素
子が形成される領域より小許小さい領域にシリコン樹脂
からなる離型剤層２が塗布形成される。
次に、第６図に示すように、ガラス、セラミックス、
金属等からなる支持基台１の離型剤層２を含んで一方の
主面上に透光性、絶縁性且つ可撓性を有する有機高分子
からなる第１樹脂層が５〜100μｍの厚さで形成され
る。具体的には、透明ポリイミドのワニスをスピンコー
タあるいはロールコータ等で均一に塗布し、100℃から3
00℃まで段階的に昇温しながら処理する。
金属等からなる支持基台１の離型剤層２を含んで一方の
主面上に透光性、絶縁性且つ可撓性を有する有機高分子
からなる第１樹脂層が５〜100μｍの厚さで形成され
る。具体的には、透明ポリイミドのワニスをスピンコー
タあるいはロールコータ等で均一に塗布し、100℃から3
00℃まで段階的に昇温しながら処理する。
その後、この第１樹脂層３の上面に、酸化錫（Sn
O2）、酸化インジウム錫（ITO）等からなる透明電極４
が膜圧2000〜5000Åで形成される。
O2）、酸化インジウム錫（ITO）等からなる透明電極４
が膜圧2000〜5000Åで形成される。
続いて、透明電極４の上面に、内部に膜面に平行なpi
n、接合等の半導体光活性層を含む半導体接合を備えた
膜厚3000〜7000Åのアモルファスシリコン（ａ−Si）、
アモルファスシリコンカーバイド（ａ−SiC）、アモル
ファスシリコンゲルマニウム（ａ−SiGe）等のアモルフ
ァスシリコン系の半導体膜５がプラズマCVD法や光CVD法
により形成される。
n、接合等の半導体光活性層を含む半導体接合を備えた
膜厚3000〜7000Åのアモルファスシリコン（ａ−Si）、
アモルファスシリコンカーバイド（ａ−SiC）、アモル
ファスシリコンゲルマニウム（ａ−SiGe）等のアモルフ
ァスシリコン系の半導体膜５がプラズマCVD法や光CVD法
により形成される。
更に、半導体膜５の上面に、4000Å〜２μｍ程度の厚
さのアルミニウム（Al）単層構造、または該アルミニウ
ムにチタン（Ti）またはチタン銀合金（TiAg）を積層し
た２重構造、更には斯る２重構造を２重に積み重ねた金
属背面電極６が形成される。
さのアルミニウム（Al）単層構造、または該アルミニウ
ムにチタン（Ti）またはチタン銀合金（TiAg）を積層し
た２重構造、更には斯る２重構造を２重に積み重ねた金
属背面電極６が形成される。
然る後、背面電極６の上面に、20μm/mm程度の厚さの
収縮力の強いEVA等の熱可塑性樹脂シートからなる第２
樹脂層７が形成される。
収縮力の強いEVA等の熱可塑性樹脂シートからなる第２
樹脂層７が形成される。
次の工程において、第７図及び第８図に示すように、
第１樹脂層３及び第２樹脂層７の間に光電変換素子が挟
まれた形態の可撓性光起電力装置９が離型剤層２の領域
内で、支持基台１のふち周辺部から切断ライン８に沿っ
て、基台１と共に島状に切断される。
第１樹脂層３及び第２樹脂層７の間に光電変換素子が挟
まれた形態の可撓性光起電力装置９が離型剤層２の領域
内で、支持基台１のふち周辺部から切断ライン８に沿っ
て、基台１と共に島状に切断される。
最後に、島状に切断された光起電力装置９の樹脂層３
と支持基台１とを剥離して可撓性光起電力装置が形成さ
れる。
と支持基台１とを剥離して可撓性光起電力装置が形成さ
れる。
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら上述の方法では、支持基台上に樹脂層を
形成するために、ポリイミドのワニスを塗布して硬化さ
せるときに、樹脂層に収縮応力が発生し、この応力が内
部応力として残存する。この内部応力が支持基台から光
起電力装置を剥離した後、各層間に剥離やクラックを発
生させるという問題があった。
形成するために、ポリイミドのワニスを塗布して硬化さ
せるときに、樹脂層に収縮応力が発生し、この応力が内
部応力として残存する。この内部応力が支持基台から光
起電力装置を剥離した後、各層間に剥離やクラックを発
生させるという問題があった。
又、支持基台１と第１樹脂層３との間に離型剤層２を
設けているにもかかわらず、支持基台１と第１樹脂層３
とがうまく剥離しないという問題があった。
設けているにもかかわらず、支持基台１と第１樹脂層３
とがうまく剥離しないという問題があった。
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものにし
て、樹脂層の内部応力を緩和し、各層間のクラック、剥
離等を防止すると共に、生産性の良い光起電力装置の製
造方法を提供することをその課題とする。
て、樹脂層の内部応力を緩和し、各層間のクラック、剥
離等を防止すると共に、生産性の良い光起電力装置の製
造方法を提供することをその課題とする。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、透光性かつ可撓性の樹脂膜を、固定用基台
上の一面全面を覆ってこの基台に樹脂膜の端部を固定す
ることにより、基台上に樹脂膜を配設する工程と、前記
樹脂層上に、透明電極、薄膜半導体層及び背面電極の積
層体からなる薄膜の光電変換素子をこの順序で積層形成
する工程と、前記樹脂膜を基台から分離し、光起電力装
置を基台から剥離する工程と、を備えてなることを特徴
とする。
上の一面全面を覆ってこの基台に樹脂膜の端部を固定す
ることにより、基台上に樹脂膜を配設する工程と、前記
樹脂層上に、透明電極、薄膜半導体層及び背面電極の積
層体からなる薄膜の光電変換素子をこの順序で積層形成
する工程と、前記樹脂膜を基台から分離し、光起電力装
置を基台から剥離する工程と、を備えてなることを特徴
とする。
（ホ）作用 上述の製造方法では、樹脂膜を支持基台上に塗布して
設けるのではなく、予め準備した樹脂膜の端部を固定す
ることにより設けているので、樹脂膜内部に残存する収
縮応力が緩和される。従って、基台と光起電力装置を分
離後に、内部応力による各層間の剥離、クラックの発生
等が防止できる。
設けるのではなく、予め準備した樹脂膜の端部を固定す
ることにより設けているので、樹脂膜内部に残存する収
縮応力が緩和される。従って、基台と光起電力装置を分
離後に、内部応力による各層間の剥離、クラックの発生
等が防止できる。
（ヘ）実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図ないし第４図は本発明の製造方法を各工程別に
示す断面図である。
示す断面図である。
まず、第１図に示すように、ガラス、セラミックス、
金属等からなる基台10の一主面上に透明ポリイミド、ポ
リエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート
等の高分子有機材料からなるワニスをスピンコータある
いはローラコータ等で均一に塗布し、100℃から300℃ま
で段階的に昇温しながら処理して、樹脂膜12を硬化させ
た後、基台10から樹脂膜12を剥離させ、樹脂膜12を得
る。ここで、樹脂膜12の膜厚は、膜厚が５μｍ以下で
は、機械的強度が不十分であり、また、膜厚が100μｍ
以上では十分な光透過性が得られないことから、樹脂膜
12は膜厚５〜100μｍが好ましい。そして、基台10から
樹脂膜12を剥離すると、硬化による収縮力で樹脂膜12は
少許収縮し、収縮応力が緩和される。
金属等からなる基台10の一主面上に透明ポリイミド、ポ
リエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート
等の高分子有機材料からなるワニスをスピンコータある
いはローラコータ等で均一に塗布し、100℃から300℃ま
で段階的に昇温しながら処理して、樹脂膜12を硬化させ
た後、基台10から樹脂膜12を剥離させ、樹脂膜12を得
る。ここで、樹脂膜12の膜厚は、膜厚が５μｍ以下で
は、機械的強度が不十分であり、また、膜厚が100μｍ
以上では十分な光透過性が得られないことから、樹脂膜
12は膜厚５〜100μｍが好ましい。そして、基台10から
樹脂膜12を剥離すると、硬化による収縮力で樹脂膜12は
少許収縮し、収縮応力が緩和される。
続いて、第２図に示すように、基台10とは別の支持基
台11を用意し、この支持基台の１面上を覆って、基台11
の裏面に樹脂膜12を延在せしめ、この樹脂膜12の端部を
のポリイミドなどからなる接着剤を用いて固定し、支持
基台11上に樹脂膜12を設ける。
台11を用意し、この支持基台の１面上を覆って、基台11
の裏面に樹脂膜12を延在せしめ、この樹脂膜12の端部を
のポリイミドなどからなる接着剤を用いて固定し、支持
基台11上に樹脂膜12を設ける。
その後、第３図に示すように、前述した第６図の工程
と同じく樹脂膜12の上面に、膜厚2000〜5000Åの酸化錫
（SnO2）、酸化インジウム錫（ITO）等からなる透明電
極４、内部に膜面に平行なpin接合等の半導体光活性層
を含む半導体接合を備えた膜厚3000〜7000Åのアモルフ
ァスシリコン系の半導体膜５、4000Å〜２μｍ程度の厚
さの金属背面電極６がこの順序で形成される。
と同じく樹脂膜12の上面に、膜厚2000〜5000Åの酸化錫
（SnO2）、酸化インジウム錫（ITO）等からなる透明電
極４、内部に膜面に平行なpin接合等の半導体光活性層
を含む半導体接合を備えた膜厚3000〜7000Åのアモルフ
ァスシリコン系の半導体膜５、4000Å〜２μｍ程度の厚
さの金属背面電極６がこの順序で形成される。
然る後、第４図に示すように、樹脂膜12の光電変換素
子９が形成されていない領域を切断する。前記樹脂膜12
と支持基台11とは接着剤で固定された領域以外は両者は
固定されていないので、支持基台11から樹脂膜12は簡単
に剥離し、可撓性光起電力装置９が分離する。
子９が形成されていない領域を切断する。前記樹脂膜12
と支持基台11とは接着剤で固定された領域以外は両者は
固定されていないので、支持基台11から樹脂膜12は簡単
に剥離し、可撓性光起電力装置９が分離する。
尚、上述した実施例においては、支持基台11の裏面で
樹脂膜12を接着剤で固定したが、支持基台11の表面（１
主面）上で固定しても良い。この場合、光電変換素子を
形成する領域以上の大きさの樹脂膜12を準備し、光電変
換素子を形成しない領域をガラス板などからなるマスク
で予め被覆し、樹脂膜12の上に各層を形成した後、この
マスクを外すように構成すると、樹脂膜12の表面が露出
するので、樹脂膜12の切断が容易に行える。
樹脂膜12を接着剤で固定したが、支持基台11の表面（１
主面）上で固定しても良い。この場合、光電変換素子を
形成する領域以上の大きさの樹脂膜12を準備し、光電変
換素子を形成しない領域をガラス板などからなるマスク
で予め被覆し、樹脂膜12の上に各層を形成した後、この
マスクを外すように構成すると、樹脂膜12の表面が露出
するので、樹脂膜12の切断が容易に行える。
又、上述した実施例においては、基台10にワニスを塗
布しそのワニスを硬化させた後に剥離して、樹脂膜12を
形成したが、これに限らず、例えば、シート状に大きく
形成した高分子樹脂フィルムを所定の大きさに切断して
樹脂膜12を形成し、この樹脂膜12を支持基台11に固定す
るようにしても良い。
布しそのワニスを硬化させた後に剥離して、樹脂膜12を
形成したが、これに限らず、例えば、シート状に大きく
形成した高分子樹脂フィルムを所定の大きさに切断して
樹脂膜12を形成し、この樹脂膜12を支持基台11に固定す
るようにしても良い。
（ト）発明の効果 以上説明したように、本発明法によれば、予め準備し
た樹脂膜を端部をしているので、樹脂膜内部に残存する
収縮応力が緩和され、基台と光起電力装置を分離後に、
内部応力による各層間の剥離、クラックの発生等が防止
できる。
た樹脂膜を端部をしているので、樹脂膜内部に残存する
収縮応力が緩和され、基台と光起電力装置を分離後に、
内部応力による各層間の剥離、クラックの発生等が防止
できる。
第１図ないし第４図は本発明の製造方法を各工程別に示
す断面図である。 第５図ないし第８図は従来の製造方法を示し、第５図な
いし第７図は各工程別に示す断面図、第８図は第７図の
上面図である。 １、11……支持基台、10……基台、 ２……離型剤層、12……樹脂膜、 ３……樹脂層、 ４……透明電極、５……半導体膜、６……背面電極、 ９……光起電力装置。
す断面図である。 第５図ないし第８図は従来の製造方法を示し、第５図な
いし第７図は各工程別に示す断面図、第８図は第７図の
上面図である。 １、11……支持基台、10……基台、 ２……離型剤層、12……樹脂膜、 ３……樹脂層、 ４……透明電極、５……半導体膜、６……背面電極、 ９……光起電力装置。
フロントページの続き (72)発明者 中川 誠 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 岸 靖雄 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−105581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−107073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04
Claims (1)
- 【請求項１】透光性かつ可撓性の樹脂膜を、固定用基台
上の一面全面を覆ってこの基台面に樹脂層の端部を固定
することにより、基台上に樹脂膜を配設する工程と、 前記樹脂膜上に、透明電極、薄膜半導体層及び背面電極
の積層体からなる薄膜の光電変換素子をこの順序で積層
形成する工程と、 前記樹脂膜を基台から分離し、光起電力装置を基台から
剥離する工程と、を備えてなることを特徴とする光起電
力装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326608A JP2869184B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326608A JP2869184B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196366A JPH04196366A (ja) | 1992-07-16 |
| JP2869184B2 true JP2869184B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=18189710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2326608A Expired - Fee Related JP2869184B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869184B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7029119B2 (ja) * | 2017-02-03 | 2022-03-03 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 積層構造体およびその製造方法、ならびにフレキシブル・エレクトロニクス素子の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2326608A patent/JP2869184B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04196366A (ja) | 1992-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |