JPH07263727A - 光電変換素子の製造方法 - Google Patents
光電変換素子の製造方法Info
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- JPH07263727A JPH07263727A JP6051474A JP5147494A JPH07263727A JP H07263727 A JPH07263727 A JP H07263727A JP 6051474 A JP6051474 A JP 6051474A JP 5147494 A JP5147494 A JP 5147494A JP H07263727 A JPH07263727 A JP H07263727A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光電変換素子の効率を高めるために、光入射側
の透明電極の表面および裏面電極の表面を凹凸化する新
しい方法を提供する。 【構成】基板上に微粒子を含んだプラスチック膜を形成
して表面を凹凸化し、その上に裏面電極、非晶質半導体
層、透明電極を積層すれば、裏面電極および透明電極の
表面に凹凸形状を形成できる。あるいは、基板上に裏面
電極、非晶質半導体層、透明電極を積層したのち、透明
微粒子を含んだ透明プラスチック膜を形成すれば、その
表面の凹凸形状により反射率が低減する。
の透明電極の表面および裏面電極の表面を凹凸化する新
しい方法を提供する。 【構成】基板上に微粒子を含んだプラスチック膜を形成
して表面を凹凸化し、その上に裏面電極、非晶質半導体
層、透明電極を積層すれば、裏面電極および透明電極の
表面に凹凸形状を形成できる。あるいは、基板上に裏面
電極、非晶質半導体層、透明電極を積層したのち、透明
微粒子を含んだ透明プラスチック膜を形成すれば、その
表面の凹凸形状により反射率が低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁性基板上に形成し
た積層構造で光を半導体接合を利用して電気エネルギー
に変換する光電変換素子の製造方法に関する。
た積層構造で光を半導体接合を利用して電気エネルギー
に変換する光電変換素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術としては、透明ガラス基板上
に酸化錫、酸化インジウム等の透明電極を形成し、この
上部にｐ−ｉ−ｎ接合を有する非晶質シリコン半導体、
金属電極を順次形成した光電変換素子が知られている。
この透明電極は熱ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法、スプ
レー法等により作成される。また、逆に、基板上に金属
電極を形成し、その上にｎ−ｉ−ｐ接合を有する非晶質
シリコン半導体、透明電極を順次形成する光電変換素子
も知られている。
に酸化錫、酸化インジウム等の透明電極を形成し、この
上部にｐ−ｉ−ｎ接合を有する非晶質シリコン半導体、
金属電極を順次形成した光電変換素子が知られている。
この透明電極は熱ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法、スプ
レー法等により作成される。また、逆に、基板上に金属
電極を形成し、その上にｎ−ｉ−ｐ接合を有する非晶質
シリコン半導体、透明電極を順次形成する光電変換素子
も知られている。
【０００３】後者のように、光入射面に透明電極が存在
する場合、その表面に光電変換に利用される光の波長範
囲の0.０５〜0.８μｍの寸法をもつ凹凸構造を形成する
と、電極層表面での反射が少なくなり光電変換非晶質半
導体層に入射する光の量が多くなる。また金属裏面電極
の表面に凹凸構造を形成すると、その表面での光散乱効
果により、光電変換層へ再び入射する反射光の通過径路
が長くなる。これらにより、光電変換率の向上が図られ
ている。
する場合、その表面に光電変換に利用される光の波長範
囲の0.０５〜0.８μｍの寸法をもつ凹凸構造を形成する
と、電極層表面での反射が少なくなり光電変換非晶質半
導体層に入射する光の量が多くなる。また金属裏面電極
の表面に凹凸構造を形成すると、その表面での光散乱効
果により、光電変換層へ再び入射する反射光の通過径路
が長くなる。これらにより、光電変換率の向上が図られ
ている。
【０００４】最近の技術として、光電変換素子の基板に
高分子材料フィルムのような可撓性基板を用いることが
行われている。このような可撓性基板を用いた光電変換
素子は、軽量で可撓性であるため、任意の内面形状の上
にも密着させることができ、併せて長尺基板上に連続的
に成膜できるため、生産性の点でもすぐれている利点を
もつ。
高分子材料フィルムのような可撓性基板を用いることが
行われている。このような可撓性基板を用いた光電変換
素子は、軽量で可撓性であるため、任意の内面形状の上
にも密着させることができ、併せて長尺基板上に連続的
に成膜できるため、生産性の点でもすぐれている利点を
もつ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】基板上に形成する電極
層の表面に凹凸構造を形成する場合、電極層と基板との
密着性も良好に保つ必要がある。金属酸化物からなる透
明電極を基板上に形成して表面に良好な凹凸形状を持た
せるためには、成膜温度を４００℃以上にして金属酸化
物の結晶成長を促進しなければならない。有機材料を用
いた可撓性基板でこのような基板温度に耐えるために
は、基板に適した材質が極めて限られる。また、良好な
凹凸形状を表面に形成するためには、透明電極の厚さに
数百ｎｍ以上、例えばガラス基板上にＳｎＯ2 層を形成
する場合は７００ｎｍ以上が必要である。しかし、可撓
性基板の場合、そのような厚い透明導電膜を形成する
と、基板との膨張係数の違いによる曲がりや、透明導電
膜自体が剥離してしまう問題が生ずる。さらに、金属酸
化物層の膜厚が厚くなるにつれて、これを電気的に分離
することが難しくなる。凹凸形状を金属薄膜上に形成す
る場合にも同様な問題が存在する。一方、電極層でなく
基板を構成する高分子材料中に微粒子を大量に混ぜて基
板表面にこの手の凹凸形状を形成しようとすると、基板
の物性が変化してしまう。このため、基板の割れなどが
発生し良好な可撓性基板を作成することが出来ない。
層の表面に凹凸構造を形成する場合、電極層と基板との
密着性も良好に保つ必要がある。金属酸化物からなる透
明電極を基板上に形成して表面に良好な凹凸形状を持た
せるためには、成膜温度を４００℃以上にして金属酸化
物の結晶成長を促進しなければならない。有機材料を用
いた可撓性基板でこのような基板温度に耐えるために
は、基板に適した材質が極めて限られる。また、良好な
凹凸形状を表面に形成するためには、透明電極の厚さに
数百ｎｍ以上、例えばガラス基板上にＳｎＯ2 層を形成
する場合は７００ｎｍ以上が必要である。しかし、可撓
性基板の場合、そのような厚い透明導電膜を形成する
と、基板との膨張係数の違いによる曲がりや、透明導電
膜自体が剥離してしまう問題が生ずる。さらに、金属酸
化物層の膜厚が厚くなるにつれて、これを電気的に分離
することが難しくなる。凹凸形状を金属薄膜上に形成す
る場合にも同様な問題が存在する。一方、電極層でなく
基板を構成する高分子材料中に微粒子を大量に混ぜて基
板表面にこの手の凹凸形状を形成しようとすると、基板
の物性が変化してしまう。このため、基板の割れなどが
発生し良好な可撓性基板を作成することが出来ない。
【０００６】本発明の目的は、以上に挙げた問題点を解
決し、可撓性基板などの絶縁性基板表面上に密着性良好
に成膜した透明電極層表面に光学的に良好な凹凸形状を
形成して光電変換率を向上させた光電変換素子の製造方
法を提供することにある。
決し、可撓性基板などの絶縁性基板表面上に密着性良好
に成膜した透明電極層表面に光学的に良好な凹凸形状を
形成して光電変換率を向上させた光電変換素子の製造方
法を提供することにある。
【０００７】
【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、本発明の薄膜太陽電池の製造方法は、絶縁性基板
上に0.０５〜１０μｍの範囲の粒径をもつ微粒子を含む
耐熱性プラスチック膜を被着し、その上に裏面電極層、
光電変換半導体層、透明電極層を順次積層するものとす
る。微粒子を含む耐熱性プラスチック膜の厚さが２μｍ
以下であること、微粒子を含む耐熱性プラスチック膜
を、この耐熱性プラスチックの原料となる液体と微粒子
とを混合して基板上に塗布し、乾燥することにより形成
することが良い。微粒子が混合されたプラスチックの原
料となる液体がプラスチックになる際の体積変化が５０
％以上であることも良い。また、別の本発明の薄膜太陽
電池の製造方法は、絶縁性基板上に裏面電極層、光電変
換半導体層、透明電極層を順次形成したのち、透明電極
層表面を0.０５〜１０μｍの粒径をもつ透明微粒子を含
む透明プラスチック膜により覆うものとする。その場
合、透明微粒子を含む透明プラスチック膜を、この透明
プラスチックの原料となる液体を混合して透明電極層上
に塗布し、乾燥することにより形成することが良い方法
である。プラスチックの原料となる液体の粘度が５００
ポイズ以下であること、プラスチックの原料となる液体
を溶剤中にプラスチックの原料となる高分子を溶解する
ことにより形成することが良い。その場合、プラスチッ
クが、溶剤が揮発したのちに主として重合反応を伴わず
に形成されること、溶剤中に溶解している高分子の分子
量が５００〜５００００の範囲にあることが良い。
めに、本発明の薄膜太陽電池の製造方法は、絶縁性基板
上に0.０５〜１０μｍの範囲の粒径をもつ微粒子を含む
耐熱性プラスチック膜を被着し、その上に裏面電極層、
光電変換半導体層、透明電極層を順次積層するものとす
る。微粒子を含む耐熱性プラスチック膜の厚さが２μｍ
以下であること、微粒子を含む耐熱性プラスチック膜
を、この耐熱性プラスチックの原料となる液体と微粒子
とを混合して基板上に塗布し、乾燥することにより形成
することが良い。微粒子が混合されたプラスチックの原
料となる液体がプラスチックになる際の体積変化が５０
％以上であることも良い。また、別の本発明の薄膜太陽
電池の製造方法は、絶縁性基板上に裏面電極層、光電変
換半導体層、透明電極層を順次形成したのち、透明電極
層表面を0.０５〜１０μｍの粒径をもつ透明微粒子を含
む透明プラスチック膜により覆うものとする。その場
合、透明微粒子を含む透明プラスチック膜を、この透明
プラスチックの原料となる液体を混合して透明電極層上
に塗布し、乾燥することにより形成することが良い方法
である。プラスチックの原料となる液体の粘度が５００
ポイズ以下であること、プラスチックの原料となる液体
を溶剤中にプラスチックの原料となる高分子を溶解する
ことにより形成することが良い。その場合、プラスチッ
クが、溶剤が揮発したのちに主として重合反応を伴わず
に形成されること、溶剤中に溶解している高分子の分子
量が５００〜５００００の範囲にあることが良い。
【０００８】いずれの場合も、絶縁性基板が耐熱性プラ
スチックからなる可撓性基板であること、微粒子がシリ
カあるいは結晶性材料からなることが有効である。その
結晶性材料が金属酸化物あるいは金属窒化物であること
が良い。
スチックからなる可撓性基板であること、微粒子がシリ
カあるいは結晶性材料からなることが有効である。その
結晶性材料が金属酸化物あるいは金属窒化物であること
が良い。
【０００９】
【作用】絶縁性基板上に凹凸形状が0.０５〜１０μｍの
範囲の粒径を持つ微粒子を含む耐熱性プラスチックによ
り構成した絶縁性の凹凸形状を作成することにより、基
板との付着性が極めて強く、しかも微粒子の形状を選択
することにより、良好な凹凸形状を作成することが可能
となる。１０μｍ以上の粒径をもつ微粒子を用いると、
凹凸形状が大きくなりすぎ、粒子が剥離するおそれがあ
る。また0.０５μｍより短い波長は、光電変換層で利用
されず、光入射側の表面での反射を防ぐのに有効な凹凸
形状は0.０５μｍ以上の粒径をもつ凹凸形状である。こ
の微粒子はほとんどプラスチックの内部に含まれている
ので、プラスチック膜の密着力は極めて強く、その上に
金属で裏面電極層を形成しても、その間の付着性は良好
である。そして表面での光散乱効果の良好な裏面電極層
が形成できる。
範囲の粒径を持つ微粒子を含む耐熱性プラスチックによ
り構成した絶縁性の凹凸形状を作成することにより、基
板との付着性が極めて強く、しかも微粒子の形状を選択
することにより、良好な凹凸形状を作成することが可能
となる。１０μｍ以上の粒径をもつ微粒子を用いると、
凹凸形状が大きくなりすぎ、粒子が剥離するおそれがあ
る。また0.０５μｍより短い波長は、光電変換層で利用
されず、光入射側の表面での反射を防ぐのに有効な凹凸
形状は0.０５μｍ以上の粒径をもつ凹凸形状である。こ
の微粒子はほとんどプラスチックの内部に含まれている
ので、プラスチック膜の密着力は極めて強く、その上に
金属で裏面電極層を形成しても、その間の付着性は良好
である。そして表面での光散乱効果の良好な裏面電極層
が形成できる。
【００１０】また、透明電極層形成後に0.０５〜１０μ
ｍの範囲の粒径を持つ透明微粒子を含む透明プラスチッ
クにより凹凸形状を作成することにより、入射側での光
の反射率を低くすることができると共に、透明電極表面
の保護も可能となる。これらのプラスチック膜を形成す
るために、プラスチックの原料である液体と微粒子を混
合して塗布する場合、その液体の粘度が５００ポイズを
超えると、精度が高すぎ、塗布しても凹凸形状が得られ
ない。また、塗布する液体に溶解している高分子の分子
量が５００未満では固化に時間がかかりすぎ、５０００
０を超える分子量の高分子は、溶剤に溶解させることが
できない。
ｍの範囲の粒径を持つ透明微粒子を含む透明プラスチッ
クにより凹凸形状を作成することにより、入射側での光
の反射率を低くすることができると共に、透明電極表面
の保護も可能となる。これらのプラスチック膜を形成す
るために、プラスチックの原料である液体と微粒子を混
合して塗布する場合、その液体の粘度が５００ポイズを
超えると、精度が高すぎ、塗布しても凹凸形状が得られ
ない。また、塗布する液体に溶解している高分子の分子
量が５００未満では固化に時間がかかりすぎ、５０００
０を超える分子量の高分子は、溶剤に溶解させることが
できない。
【００１１】
【実施例】以下、図を引用して本発明の実施例について
述べる。図１に示した実施例では、可撓性基板１とし
て、ポリイミド、アラミド、ポリイミドアミド、ポリエ
チレンテレフタレート (ＰＥＴ) 、ポリエチレンナフタ
レート (ＰＥＮ) 、ポリエーテルサルフォン (ＰＥＳ)
などのフィルムを用いた。その上にシリカの微粒子２を
分散したポリイミドアミド、ポリイミド、ポリアミド等
の耐熱性高分子材料３の薄膜層３を形成する。この耐熱
性プラスチック膜３までを基板とする。その基板上に、
裏面金属電極層４、少なくとも一つのｐ−ｉ−ｎまたは
ｎ−ｐ接合を有する非晶質半導体層５、ＩＴＯ (インジ
ウム錫酸化物) 、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 等の透明電極層６を
順次形成して薄膜光電変換素子を形成する。
述べる。図１に示した実施例では、可撓性基板１とし
て、ポリイミド、アラミド、ポリイミドアミド、ポリエ
チレンテレフタレート (ＰＥＴ) 、ポリエチレンナフタ
レート (ＰＥＮ) 、ポリエーテルサルフォン (ＰＥＳ)
などのフィルムを用いた。その上にシリカの微粒子２を
分散したポリイミドアミド、ポリイミド、ポリアミド等
の耐熱性高分子材料３の薄膜層３を形成する。この耐熱
性プラスチック膜３までを基板とする。その基板上に、
裏面金属電極層４、少なくとも一つのｐ−ｉ−ｎまたは
ｎ−ｐ接合を有する非晶質半導体層５、ＩＴＯ (インジ
ウム錫酸化物) 、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 等の透明電極層６を
順次形成して薄膜光電変換素子を形成する。
【００１２】微粒子を含む耐熱性プラスチックの膜厚
は、厚すぎると微粒子の形状を反映した凹凸形状を作成
することが困難である。このため、固化した後の微粒子
表面を覆う耐熱性プラスチックの、図１のＡ部拡大図で
ある図２にｄで示す膜厚は２μｍ以下であることが望ま
しい。この微粒子２の表面を含む耐熱性プラスチック膜
３は、液体の状態で微粒子２を液体内部に分散させ、そ
の後にこれを乾燥させることにより固化してつくること
が出来る。ポリイミドのように化学反応を介して固化す
るものでも作成可能である。しかし、ポリアミドのよう
な高分子材料を、溶解している高分子の分子量が５００
〜５００００の範囲にあり、溶剤が蒸発することにより
固化させることによって用いることもできる。これによ
って、より微粒子２の形状に即した凹凸形状を表面に作
成できる。溶解している高分子の分子量が５００未満で
は固化時に時間がかかりすぎ、５００００を超える分子
量の高分子は溶剤に溶解させることができない。また、
高分子と溶剤の比を調整して、液体状態から固化する場
合の体積変化が５０％以上になるようにすると、基板上
に厚塗りした場合でも、固化したあとの凹凸形状がシャ
ープになることが分かった。さらに、溶液の粘度が５０
０ポイズ以下ならば、基板表面にロールコータを用いて
塗布してこの凹凸形状を作成することが可能であること
が分かった。粘度が５００ポイズを超えると塗布しても
凹凸形状が得られない。また、表面での反射を防ぐ光の
散乱効果を有効に発生する微粒子の粒径としては可視光
に対しては0.０５〜0.４μｍ程度が好ましい。このよう
な散乱効果により、光入射面と反対側の裏面での斜め反
射が起こっても、素子内部での光の吸収量が向上するこ
とが分かっており、粒径が0.０５〜１０μｍの範囲で効
果を観測することができた。この実施例では、基板フィ
ルム１上に微粒子２と耐熱性プラスチック３からなる凹
凸構造を作成した。これにより、ＺｎＯなどの透明電極
層で凹凸構造を作成する場合に比べて、凹凸構造自体が
強固であり、しかも、基板への付着力が強固である。さ
らに基板を曲げ伸ばししても、凹凸構造に可撓性を有す
るので、この構造が崩れたり、この構造上に形成された
裏面電極層４等の薄膜が剥離することが無い。また、凹
凸構造を金属で形成する場合は金属の膜厚を３０００Å
以上にする必要があるため、直列構造を形成するための
パターニングが難しい。しかし、本発明によれば、裏面
金属電極層４の膜厚はプロセスに応じて薄くすることも
可能である。本方法により、４０ｃｍ×４０ｃｍサイズ
の太陽電池を量産したところ、９０％以上の良品率と凹
凸構造を持たない場合に比べて約１割変換効率が向上す
ることが分かった。
は、厚すぎると微粒子の形状を反映した凹凸形状を作成
することが困難である。このため、固化した後の微粒子
表面を覆う耐熱性プラスチックの、図１のＡ部拡大図で
ある図２にｄで示す膜厚は２μｍ以下であることが望ま
しい。この微粒子２の表面を含む耐熱性プラスチック膜
３は、液体の状態で微粒子２を液体内部に分散させ、そ
の後にこれを乾燥させることにより固化してつくること
が出来る。ポリイミドのように化学反応を介して固化す
るものでも作成可能である。しかし、ポリアミドのよう
な高分子材料を、溶解している高分子の分子量が５００
〜５００００の範囲にあり、溶剤が蒸発することにより
固化させることによって用いることもできる。これによ
って、より微粒子２の形状に即した凹凸形状を表面に作
成できる。溶解している高分子の分子量が５００未満で
は固化時に時間がかかりすぎ、５００００を超える分子
量の高分子は溶剤に溶解させることができない。また、
高分子と溶剤の比を調整して、液体状態から固化する場
合の体積変化が５０％以上になるようにすると、基板上
に厚塗りした場合でも、固化したあとの凹凸形状がシャ
ープになることが分かった。さらに、溶液の粘度が５０
０ポイズ以下ならば、基板表面にロールコータを用いて
塗布してこの凹凸形状を作成することが可能であること
が分かった。粘度が５００ポイズを超えると塗布しても
凹凸形状が得られない。また、表面での反射を防ぐ光の
散乱効果を有効に発生する微粒子の粒径としては可視光
に対しては0.０５〜0.４μｍ程度が好ましい。このよう
な散乱効果により、光入射面と反対側の裏面での斜め反
射が起こっても、素子内部での光の吸収量が向上するこ
とが分かっており、粒径が0.０５〜１０μｍの範囲で効
果を観測することができた。この実施例では、基板フィ
ルム１上に微粒子２と耐熱性プラスチック３からなる凹
凸構造を作成した。これにより、ＺｎＯなどの透明電極
層で凹凸構造を作成する場合に比べて、凹凸構造自体が
強固であり、しかも、基板への付着力が強固である。さ
らに基板を曲げ伸ばししても、凹凸構造に可撓性を有す
るので、この構造が崩れたり、この構造上に形成された
裏面電極層４等の薄膜が剥離することが無い。また、凹
凸構造を金属で形成する場合は金属の膜厚を３０００Å
以上にする必要があるため、直列構造を形成するための
パターニングが難しい。しかし、本発明によれば、裏面
金属電極層４の膜厚はプロセスに応じて薄くすることも
可能である。本方法により、４０ｃｍ×４０ｃｍサイズ
の太陽電池を量産したところ、９０％以上の良品率と凹
凸構造を持たない場合に比べて約１割変換効率が向上す
ることが分かった。
【００１３】図３は、本発明の別の実施例の一部を示す
断面図である。図１では微粒子として球形のシリカを用
いていたが、この実施例では金属酸化物、金属窒化物、
イオン性化合物塩等の多角形結晶粒からなる微粒子２１
を用いて基板となる凹凸構造を作成している。金属酸化
物としては、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などを用いることが
できる。金属窒化物としては、ＴｉＮ、ＢＮ、ＡｌＮな
どを用いることができる。また、イオン性化合物塩とし
ては、ＢａＳＯ3 などを用いることができる。
断面図である。図１では微粒子として球形のシリカを用
いていたが、この実施例では金属酸化物、金属窒化物、
イオン性化合物塩等の多角形結晶粒からなる微粒子２１
を用いて基板となる凹凸構造を作成している。金属酸化
物としては、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などを用いることが
できる。金属窒化物としては、ＴｉＮ、ＢＮ、ＡｌＮな
どを用いることができる。また、イオン性化合物塩とし
ては、ＢａＳＯ3 などを用いることができる。
【００１４】図４は、本発明のさらに別の実施例を示す
断面図である。フレキシブル基板１上に裏面金属電極層
４、少なくとも一つのｎ−ｉ−ｐ接合を有するアモルフ
ァスシリコン等の非晶質半導体層５、透明電極層６を形
成後、その上に透明絶縁性の凹凸形状を作成したもので
ある。この凹凸形状が0.０５〜１０μｍの範囲の平均粒
径を持つ透明微粒子２２を含む透明プラスチック膜７に
より構成される。透明プラスチック膜は、例えば透明ポ
リミド、透明ポリイミドアミド、透明シリコーン等であ
る。凹凸の粒子形状についてはシリカを用い粒径を0.０
５〜0.４μｍとすることにより実効的な屈折率が小さく
なり、表面での反射率が低下して光電変換素子への光の
入射量が増加した。また粒径が0.０５〜１０μｍの範囲
でも、表面の形状の効果で反射率が低下して電流の増加
が観測された。同時に、透明電極層６の表面の保護も可
能となる。
断面図である。フレキシブル基板１上に裏面金属電極層
４、少なくとも一つのｎ−ｉ−ｐ接合を有するアモルフ
ァスシリコン等の非晶質半導体層５、透明電極層６を形
成後、その上に透明絶縁性の凹凸形状を作成したもので
ある。この凹凸形状が0.０５〜１０μｍの範囲の平均粒
径を持つ透明微粒子２２を含む透明プラスチック膜７に
より構成される。透明プラスチック膜は、例えば透明ポ
リミド、透明ポリイミドアミド、透明シリコーン等であ
る。凹凸の粒子形状についてはシリカを用い粒径を0.０
５〜0.４μｍとすることにより実効的な屈折率が小さく
なり、表面での反射率が低下して光電変換素子への光の
入射量が増加した。また粒径が0.０５〜１０μｍの範囲
でも、表面の形状の効果で反射率が低下して電流の増加
が観測された。同時に、透明電極層６の表面の保護も可
能となる。
【００１５】以上の本発明の実施例では、絶縁性基板に
可撓性基板を用いたが、表面が絶縁された金属板あるい
はガラス板のような剛性基板を用いる場合にも実施でき
る。
可撓性基板を用いたが、表面が絶縁された金属板あるい
はガラス板のような剛性基板を用いる場合にも実施でき
る。
【００１６】
【発明の効果】可撓性基板上に凹凸形状が0.０５〜１０
μｍの範囲の平均粒径を持つ微粒子を含む耐熱性プラス
チックにより構成した絶縁性の凹凸形状を作成すること
により、基板との付着性が極めて強く、しかも微粒子の
形状を選択することにより、良好な形状を持った凹凸形
状を作成することが可能となる。凹凸形状の表面は微粒
子でなく、耐熱性プラスチック表面であるため、微粒子
はプラスチック内部にあり付着力が大変強く、しかも、
プラスチックと付着性の強い金属電極材料も有効に活用
することができる。このため、凹凸構造が強固であり、
しかも、凹凸構造自体が可撓性である。従って、この上
部に２００ｎｍ以下の薄い裏面金属電極、光電変換半導
体層、透明電極層を適宜形成すれば、透明電極層表面の
凹凸化により表面反射率の低下および裏面金属電極層表
面の凹凸化による反射光散乱効果により光電変換率が向
上する。しかも、これらの構造が強固になって光電変換
素子の良品率を向上させた。また、折り曲げ可能でプロ
セスとして取り扱い易い高効率な光電変換素子を作成す
ることが可能となった。さらに、透明電極層形成後に0.
０５〜１０μｍの範囲の平均粒径を持つ透明微粒子を含
む透明プラスチックにより凹凸形状を作成することによ
り、入射面での光の反射率を低くすることができると共
に、透明電極表面の保護も可能となり、良品率と変換効
率が向上した。
μｍの範囲の平均粒径を持つ微粒子を含む耐熱性プラス
チックにより構成した絶縁性の凹凸形状を作成すること
により、基板との付着性が極めて強く、しかも微粒子の
形状を選択することにより、良好な形状を持った凹凸形
状を作成することが可能となる。凹凸形状の表面は微粒
子でなく、耐熱性プラスチック表面であるため、微粒子
はプラスチック内部にあり付着力が大変強く、しかも、
プラスチックと付着性の強い金属電極材料も有効に活用
することができる。このため、凹凸構造が強固であり、
しかも、凹凸構造自体が可撓性である。従って、この上
部に２００ｎｍ以下の薄い裏面金属電極、光電変換半導
体層、透明電極層を適宜形成すれば、透明電極層表面の
凹凸化により表面反射率の低下および裏面金属電極層表
面の凹凸化による反射光散乱効果により光電変換率が向
上する。しかも、これらの構造が強固になって光電変換
素子の良品率を向上させた。また、折り曲げ可能でプロ
セスとして取り扱い易い高効率な光電変換素子を作成す
ることが可能となった。さらに、透明電極層形成後に0.
０５〜１０μｍの範囲の平均粒径を持つ透明微粒子を含
む透明プラスチックにより凹凸形状を作成することによ
り、入射面での光の反射率を低くすることができると共
に、透明電極表面の保護も可能となり、良品率と変換効
率が向上した。
【図１】本発明の一実施例により製造された光電変換素
子の一部断面図
子の一部断面図
【図２】図１のＡ部拡大断面図
【図３】本発明の別の実施例による光電変換素子の一部
断面図
断面図
【図４】本発明のさらに別の実施例による光電変換素子
の一部断面図
の一部断面図
１ 可撓性基板 ２ 微粒子 ２１ 多角形微粒子 ２２ 透明微粒子 ３ 耐熱性プラスチック ４ 裏面金属電極層 ５ 非晶質半導体層 ６ 透明電極層 ７ 透明プラスチック
Claims (15)
- 【請求項１】絶縁性基板上に0.０５〜１０μｍの範囲の
粒径をもつ微粒子を含む耐熱性プラスチック膜を被着
し、その上に裏面電極層、光電変換半導体層、透明電極
層を順次積層することを特徴とする光電変換素子の製造
方法。 - 【請求項２】微粒子を含む耐熱性プラスチック膜の厚さ
が２μｍ以下である請求項１記載の光電変換素子の製造
方法。 - 【請求項３】微粒子を含む耐熱性プラスチック膜を、こ
の耐熱性プラスチックの原料となる液体と微粒子とを混
合して基板上に塗布し、乾燥することにより形成する請
求項１あるいは２記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項４】微粒子が混合されたプラスチックの原料と
なる液体がプラスチックになる際の体積変化が５０％以
上である請求項１ないし３のいずれかに記載の光電変換
素子の製造方法。 - 【請求項５】絶縁性基板上に裏面電極層、光電変換半導
体層、透明電極層を順次形成したのち、透明電極層表面
を0.０５〜１０μｍの粒径をもつ透明微粒子を含む透明
プラスチック膜により覆うことを特徴とする光電変換素
子の製造方法。 - 【請求項６】透明微粒子を含む透明プラスチック膜を、
この透明プラスチックの原料となる液体を混合して透明
電極層上に塗布し、乾燥することにより形成する請求項
５記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項７】プラスチックの原料となる液体の粘度が５
００ポイズ以下である請求項３あるいは６記載の光電変
換素子の製造方法。 - 【請求項８】プラスチックの原料となる液体を溶剤中に
プラスチックの原料となる高分子を溶解することにより
作成する請求項３、５あるいは７記載の光電変換素子の
製造方法。 - 【請求項９】プラスチックが、溶剤が揮発したのちに主
として重合反応を伴わずに形成される請求項８記載の光
電変換素子の製造方法。 - 【請求項10】溶剤中に溶解している高分子の分子量が５
００〜５００００の範囲にある請求項８記載の光電変換
素子の製造方法。 - 【請求項11】絶縁性基板が耐熱性プラスチックからなる
可撓性基板である請求項１ないし１０のいずれかに記載
の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項12】微粒子がシリカからなる請求項１ないし１
１のいずれかに記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項13】微粒子が結晶性材料からなる請求項１ない
し１１のいずれかに記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項14】結晶性材料が金属酸化物である請求項１３
記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項15】結晶性材料が金属窒化物である請求項１３
記載の光電変換素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051474A JPH07263727A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 光電変換素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051474A JPH07263727A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 光電変換素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263727A true JPH07263727A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12887957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6051474A Pending JPH07263727A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 光電変換素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263727A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2018110205A (ja) * | 2016-12-29 | 2018-07-12 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 太陽電池モジュール用保護ガラス及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-03-23 JP JP6051474A patent/JPH07263727A/ja active Pending
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