JPH10321883A - 太陽電池およびその作製方法 - Google Patents
太陽電池およびその作製方法Info
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Abstract
された太陽電池において、太陽電池作製工程中、工程後
の、太陽電池の反り、変形を低減して太陽電池の平坦性
を向上させる。 【解決手段】 可撓性基板11上に設けられ、非単結晶
珪素薄膜を積層して構成された光電変換層14を有する
太陽電池において、可撓性基板11の線熱膨張係数は
2.0ppm〜10.0ppmとする。これにより、可
撓性基板11と光電変換層14との線熱膨張係数が近く
なり、作製工程中、工程後の太陽電池の反り、変形が低
減される。さらに、光電変換層に14に加わる応力も小
さくなるため、光電変換効率を向上させることがてき
る。
Description
可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄膜を積層して
構成された光電変換層を有する可撓性太陽電池に関す
る。
力資源として盛んに開発されている。太陽電池のうち、
主として非晶質、微結晶、多結晶等の非単結晶珪素薄膜
を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池は、
低コストで作製できることに特徴がある。
を主として用い、可撓性を有する基板を用いて形成され
た可撓性太陽電池がある。
ることができるため、衣服やテント等に張り付けて使用
するといった応用が可能である。
る基板としては、PET(ポリ・エチレン・テレフタレ
ート)、PEN(ポリ・エチレン・ナフタレート)、ポ
リイミド、PES(ポリ・エーテル・サルファイド)等
の樹脂基板の他、金属基板としてステンレスが使用され
る。
引っ張り性等の強度がより強いものを、安価に得られる
というメリットがある。
レス基板を用いると、作製工程中に変形が生じたり、作
製後の可撓性太陽電池が基板側に反ってしまい、平坦な
領域への張り付けが困難になったり、商品として見栄え
が悪くなったりするなどの問題が生じることがあった。
結晶珪素膜を設けて構成された太陽電池において、太陽
電池作製工程中、工程後の変形や反りを低減して太陽電
池の平坦性を向上させることを課題とする。
に、本明細書で開示する構成の1つは、可撓性基板上に
設けられ、非単結晶珪素薄膜を積層して構成された光電
変換層を有する太陽電池であって、前記可撓性基板の線
熱膨張係数は2.0ppm/℃〜10.0ppm/℃で
あることを特徴とする太陽電池である。
板上に設けられ、非単結晶珪素薄膜を積層して構成され
た光電変換層を有する太陽電池であって、前記可撓性基
板は、鉄とニッケルの合金でなり、前記合金中のニッケ
ル成分は30重量%〜51重量%であることを特徴とす
る太陽電池である。
板上に設けられ、非単結晶珪素薄膜を積層して構成され
た光電変換層を有する太陽電池であって、前記可撓性基
板は、鉄とニッケルの合金でなり、前記可撓性基板の線
熱膨張係数は2.0ppm/℃〜10.0ppm/℃で
あり、前記合金中のニッケル成分は30重量%〜51重
量%であることを特徴とする太陽電池である。
しくは31重量%〜41重量%とする。
板上に設けられ、非単結晶珪素薄膜を積層して構成され
た光電変換層を有する太陽電池であって、前記可撓性基
板は、鉄とニッケルの合金でなり、前記合金中のニッケ
ル成分が前記光電変換層に加わる応力が少なくなるよう
に制御されたものを用いることを特徴とする太陽電池で
ある。
膜で構成された可撓性太陽電池において、基板として当
該基板が有する線熱膨張係数が、2.0ppm/℃〜1
0ppm/℃(20℃)、より好ましくは、2.0〜
5.0ppm/℃(20℃)のものを用いることで、作
製後の反りや変形を極めて少なくすることができること
を見いだした。
作製された可撓性太陽電池の光電変換効率が数%程度、
従来の樹脂基板やステンレス基板を用いた可撓性太陽電
池より向上することを発見した。
光電変換層を構成する、非単結晶珪素薄膜において、当
該膜中の結晶成分の存在する割合が高いほど、また、当
該膜中の水素含有率が少ないほど、当該膜の線熱膨張係
数は、単結晶珪素(バルク)の線熱膨張係数(2.3p
pm/℃〜2.6ppm/℃程度(20℃))に近くな
る。
晶珪素薄膜の実際の線熱膨張係数は、およそ2.5〜5
ppm/℃(20℃)程度と推定される。
基板の線熱膨張係数より小さい、2.0ppm/℃〜1
0.0ppm/℃(20℃)、特に、2.0〜5.0p
pm/℃(20℃)の基板を用いることで、非単結晶珪
素薄膜と基板との線熱膨張係数が近くなる。
おける20℃〜500℃程度の加熱を経て、工程中の温
度変化や、その後、常温に冷却された際の変形、反りが
低減される。また、非単結晶珪素膜に応力が加わりにく
くなるため、本来の光電変換効率が得られるものと推定
される。
の基板では、基板と非単結晶珪素薄膜とにおいて、線熱
膨張係数の差異が大きいために、非単結晶珪素薄膜に応
力が加わり、格子欠陥、クラック等が生じ、光電変換効
率が低下しているものと推定される。
された光電変換層を有する太陽電池において、製造後の
変形、反りが低減・改善された、光電変換効率の高いも
のを得ることができる。
は、線熱膨張係数が2.0ppm/℃〜10.0ppm
/℃(20℃)、特に、2.0〜5.0ppm/℃(2
0℃)であり、太陽電池の作製に適した特性を有するも
のであればよい。
とコバルトの合金、ニッケルを主成分とする合金、アラ
ミド樹脂を主成分とするもの等が好ましい。
とニッケルの合金であって、当該合金中のニッケル成分
は30重量%〜51重量%、より好ましくは31重量%
〜41重量%のものを用いることで、可撓性太陽電池の
作製工程中や工程後の変形や反りが極めて少なく、かつ
光電変換効率を最も効果的に高めることができることを
見いだした。
板は、比較的安価に入手できるため、変形や反りが少な
く、光電変換効率の高い太陽電池を、安価に提供でき
る。
池の光電変換層が受ける応力は変化し、一様ではない。
そこで、鉄・ニッケル合金を用い、応力が最も少なくな
るように、あるいは最適な応力となるように、鉄とニッ
ケル合金中のニッケル成分の量を制御することで、より
効果的に太陽電池の変形や反りの改善や、光電変換効率
の向上を図ることができる。
用いた太陽電池の構成の例を示す。
樹脂等で構成される絶縁膜12が設けられる。その上
に、下部電極13、光電変換層14、透光性電極15、
保護膜16が積層されている。
P接合を有するように非単結晶珪素膜が積層されてい
る。例えば、N層、I層、P層の順に積層されている。
14、透光性電極15を構成要素とする光電変換素子の
下部電極13と、隣接する光電変換素子の透光性電極1
5とを電気的に接続させることで直列接続を形成し、出
力電圧を高める構成としてもよい。
合金を用いる。この基板の線熱膨張係数は、4.0〜
4.7ppm/℃(30℃〜300℃)である。可撓性
基板11の厚さは、50〜300μm、例えば100μ
mである。
の製造工程中、工程後の変形や反りが低減・改善され、
また高い光電変換効率が得られる。
して、鉄・ニッケルを主成分とする合金でなる基板を用
いた例を示す。
鉄・ニッケル合金(うちニッケル成分40%)でなる、
厚さ100μmの可撓性基板11上に、ポリイミド樹脂
を塗布し、200nm程度の膜厚の絶縁膜12を形成す
る。
m/℃(30℃〜300℃)である。
電極を構成するアルミニウム薄膜を形成する。その後、
必要に応じてアルミニウム薄膜をパターニングし、下部
電極13を形成を形成する。
ラズマCVD法を用いて非晶質珪素薄膜でなるN層、I
層、P層の順に積層して形成する。
は、SiH4 が1〜100sccm、ここでは50sc
cm、H2 が100〜1000sccm、ここでは50
0sccm、PH3 が1〜50sccm、ここでは30
sccmとする。
は、SiH4 が1〜100sccm、ここでは50sc
cm、H2 が100〜1000sccm、ここでは50
0sccm、PH3 が1〜50sccm、ここでは30
sccmとする。
は、SiH4 が1〜100sccm、ここでは50sc
cm、H2 が100〜1000sccm、ここでは50
0sccm、B2 H6 が1〜50sccm、ここでは3
0sccmとする。
ンドギャップを大きくし、より効果的に光電変換を行う
ために、SiH4 に代えてSi2 H6 を用いてもよい。
例においては各層同じとしている。成膜時の圧力はここ
では0.01〜2Torr、ここでは1Torr、成膜
温度20℃〜450℃、ここでは300℃、投入電力は
1〜2000W、ここでは1000Wとする。
が50nm、I層が1000nm、P層が50nmであ
る。
することで、膜中の水素の離脱が促進される。
レーザースクライブ等で接続のための開溝又は開孔を設
け、スパッタ法によりITO(酸化インジューム・ス
ズ)膜を100nm成膜し、パターニングして透光性電
極15が形成され、直列接続構成を得る。
ルミニウムの導電性金属で形成して、導電率を高めても
よい。
膜12は無くてもよい。また、この場合、下部電極13
をも設けずに、可撓性基板11を下部電極として用いる
こともできる。
保護膜16を形成し、可撓性太陽電池が形成される。
は、同じ厚さのステンレス基板を用いたものに比較し
て、製造後の変形や反りが大幅に低減し、ほぼ平坦な状
態が得られる。
レス基板を用いたものに比較して約5%程度向上する。
撓性太陽電池の作製工程において、光電変換層の成膜温
度に変化がある例を示す。
いて、各層の成膜温度として、N層は20℃、I層を1
50℃、P層を300℃とする。他の条件は実施例1と
同じである。
も、成膜工程中における基板の変形や反りはほとんど見
られない。最終的に作製された太陽電池においても同様
である。
合、光電変換層と基板との線熱膨張係数の差が大きいた
め、例えばP層を成膜する300℃に加熱された状態で
は、光電変換層側に反りが生じてしまう。
撓性太陽電池において、可撓性基板を構成する鉄とニッ
ケルの合金のニッケル成分を変化させた例を示す。
とニッケルの合金中の、ニッケル成分を変化させた。
重量%の範囲の基板を用いた太陽電池において、ステン
レス基板を用いたものに比較して、反りの低減や光電変
換効率の向上が見られた。光電変換効率は3%以上向上
する。
〜41重量%のものは、光電変換効率が5%程度向上し
た。
の合金でなる基板中のニッケル成分を制御して、異なる
光電変換層において、それぞれに適した線熱膨張係数を
有する基板を得る例を示す。
性に応じて異なるものとなる。そして、太陽電池の反り
を効果的に低減したり、光電変換効率を十分に得るため
には、光電変換層の構成の違いに合わせて、基板の線熱
膨張係数を変える必要が生じる。
熱膨張係数や、基板上の光電変換層に加わる応力は、測
定が非常に困難である。
用いる太陽電池において、当該合金中のニッケル成分の
量を変化させることで、前記のような測定をせずに基板
の最適な線熱膨張係数を得ることができる。
成分と線熱膨張係数の変化を表したグラフを示す。
ッケル成分を変化させたときの、太陽電池の光電変換効
率の変化の割合のモデル図を示す。
鉄とニッケルの合金中のニッケル成分を変化させていく
ことで、光電変換層に加わる応力が変化するため、太陽
電池の光電変換効率が変化する。
ント、例えばA、A’が存在する。
線熱膨張係数が最も近くなる領域と推定される。この測
定は光電変換効率以外に反りの程度を指標としてもよい
し、その両方を利用してもよい。
合金中のニッケル成分の量を、図2に示すグラフを参照
して、光電変換層の線熱膨張係数を推定することも可能
である。
することで、鉄とニッケル合金でなる基板の線熱膨張係
数を、光電変換層に加わる応力が最も少なくなるよう
に、あるいは太陽電池の十分な性能・特性を得るために
最適な値にすることができる。その結果光電変換効率を
向上させ、変形や反りも低減できる。
ニッケル成分を制御することで、光電変換効率や変形・
反りをより効果的に改善することができる。
変換層に加わる応力の状態に合わせて制御することで、
優れた性能の太陽電池を容易に作製できる。
を用いた場合においても言える。すなわち、合金を構成
する成分のうち、線熱膨張係数の値の決定に支配的な役
割を有する成分の割合を変化させて、最適な線熱膨張係
数を有する基板を得ることができる。
の量を制御することで好ましい応力特性が得られ、十分
な可撓性を有し、また強度も強い。加えて安価である。
そのため、優れた可撓性太陽電池を得るための可撓性基
板の材料として、鉄・ニッケル合金は最も好ましい材料
の一つであると言える。
・ニッケル・コバルトを主成分とする合金でなる可撓性
基板を用いる。その他の構成は、実施例1と同様であ
る。
金として、ここではコバール(KOVAR)(アメリカ
合衆国 ウエスチングハウス社製)を用いる。コバール
は、鉄を主成分とし、ニッケル29重量%、コバルト1
7重量%、他にマンガン、コバルト、珪素、炭素、アル
ミニウム、マグネシウム、亜鉛、チタンが総量0.2重
量%以下で構成されるものである。
(30℃〜400℃)、5.1〜5.4(30℃〜45
0℃)程度の線熱膨張係数を有する。
撓性太陽電池は、同じ厚さのステンレス基板を用いたも
のに比較して、製造後の反りが大幅に低減し、ほぼ平坦
な状態が得られる。
レス基板を用いたものに比較して約3%程度向上する。
ラミド樹脂を主成分とする可撓性基板を用いる。その他
の構成は、実施例1と同様である。
して、ここではアラミカ(旭化成工業株式会社製 同社
登録商標)を用いる。
わせ持つ優れた材料である。例えばアラミカは、引張弾
性率が1100(kg/mm2 )以上、線熱膨張率が約
7ppm/℃(20℃)である。
陽電池は、製造中の変形、製造後の反りが殆ど見られ
ず、ほぼ平坦な状態が得られる。
レス基板を用いたものに比較して約2%程度向上する。
により、可撓性基板を用いた可撓性太陽電池において、
反りを低減し、光電変換効率の向上させることができ
る。
膨張係数の変化を表したグラフを示す図。
させたときの、太陽電池の光電変換効率の変化の割合の
モデル図。
Claims (7)
- 【請求項1】可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄
膜を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池で
あって、 前記可撓性基板の線熱膨張係数は2.0ppm/℃〜1
0.0ppm/℃であることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項2】可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄
膜を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池で
あって、 前記可撓性基板は、鉄とニッケルの合金でなり、 前記合金中のニッケル成分は30重量%〜51重量%で
あることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項3】可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄
膜を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池で
あって、 前記可撓性基板は、鉄とニッケルの合金でなり、 前記可撓性基板の線熱膨張係数は2.0ppm/℃〜1
0.0ppm/℃であり、 前記合金中のニッケル成分は30重量%〜51重量%で
あることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項4】可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄
膜を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池で
あって、 前記可撓性基板は、鉄とニッケルの合金でなり、前記合
金中のニッケル成分が前記光電変換層に加わる応力の状
態に合わせて制御されたものを用いることを特徴とする
太陽電池。 - 【請求項5】可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄
膜を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池を
作製するに際し、 前記可撓性基板として、鉄とニッケルの合金を用い、 前記合金中のニッケル成分を、前記光電変換層に加わる
応力の状態に合わせて制御することを特徴とする太陽電
池の作製方法。 - 【請求項6】可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄
膜を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池で
あって、 前記可撓性基板は、鉄とニッケルとコバルトの合金であ
ることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項7】可撓性基板上に設けられ、非単結晶珪素薄
膜を積層して構成された光電変換層を有する太陽電池で
あって、 前記可撓性基板は、アラミド樹脂を主成分とするもので
あることを特徴とする太陽電池。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190031995A (ko) * | 2017-09-19 | 2019-03-27 | 엘지전자 주식회사 | 솔라 블라인드용 태양전지 모듈 |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6380710B1 (en) * | 1999-07-09 | 2002-04-30 | Sony Corporation | Photovoltaic-charged secondary battery device |
SE0103740D0 (sv) * | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Forskarpatent I Vaest Ab | Photovoltaic element and production methods |
US7022910B2 (en) * | 2002-03-29 | 2006-04-04 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cells utilizing mesh electrodes |
US6605826B2 (en) | 2000-08-18 | 2003-08-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and display device |
JP4152574B2 (ja) | 2000-09-25 | 2008-09-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜の成膜方法および半導体装置の製造方法 |
US20070251570A1 (en) * | 2002-03-29 | 2007-11-01 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cells utilizing mesh electrodes |
EP1606846B1 (en) * | 2003-03-24 | 2010-10-27 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cell with mesh electrode |
DE10317020A1 (de) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Rehau Ag + Co. | Photovoltaisches Modul, Satz aus mindestens zwei photovoltaischen Modulen sowie weiteres photovoltaisches Modul |
KR101098777B1 (ko) | 2004-03-04 | 2011-12-28 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Id 칩 및 ic 카드 |
US20070224464A1 (en) * | 2005-03-21 | 2007-09-27 | Srini Balasubramanian | Dye-sensitized photovoltaic cells |
US20070193621A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-08-23 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cells |
US9184317B2 (en) * | 2007-04-02 | 2015-11-10 | Merck Patent Gmbh | Electrode containing a polymer and an additive |
ES2522582T3 (es) * | 2007-08-31 | 2014-11-17 | Aperam Alloys Imphy | Sustrato metálico texturizado cristalográficamente, dispositivo texturizado cristalográficamente, célula y módulo fotovoltaico que comprenden un dispositivo de este tipo, y procedimiento de depósito de capas finas |
EP2380209A2 (en) * | 2008-06-25 | 2011-10-26 | Robert Stancel | Tensioned mounting of solar panels |
US20100310775A1 (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-09 | International Business Machines Corporation | Spalling for a Semiconductor Substrate |
US8633097B2 (en) * | 2009-06-09 | 2014-01-21 | International Business Machines Corporation | Single-junction photovoltaic cell |
US20110048517A1 (en) * | 2009-06-09 | 2011-03-03 | International Business Machines Corporation | Multijunction Photovoltaic Cell Fabrication |
US8802477B2 (en) * | 2009-06-09 | 2014-08-12 | International Business Machines Corporation | Heterojunction III-V photovoltaic cell fabrication |
US8703521B2 (en) | 2009-06-09 | 2014-04-22 | International Business Machines Corporation | Multijunction photovoltaic cell fabrication |
US9781783B2 (en) | 2011-04-15 | 2017-10-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device, display device, light-emitting system, and display system |
DE102011114396A1 (de) | 2011-09-20 | 2013-03-21 | Solon Se | Verfahren zur elektrischen Reihenverschaltung von Solarzellen |
KR101374690B1 (ko) | 2011-11-16 | 2014-03-31 | 한국생산기술연구원 | Cigs 태양전지용 철-니켈 합금 금속 포일 기판재 |
NL2014040B1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-10-12 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Method of making a curent collecting grid for solar cells. |
KR101858570B1 (ko) * | 2017-01-24 | 2018-05-16 | 국민대학교산학협력단 | 창호형 박막 태양전지 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3280293D1 (de) * | 1981-11-04 | 1991-02-21 | Kanegafuchi Chemical Ind | Biegsame photovoltaische einrichtung. |
JPH01138787A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-05-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フレキシブル配線基板 |
DE69026339T2 (de) * | 1989-11-13 | 1996-08-14 | Fujitsu Ltd | Josephson-Übergang-Apparat |
US5331183A (en) * | 1992-08-17 | 1994-07-19 | The Regents Of The University Of California | Conjugated polymer - acceptor heterojunctions; diodes, photodiodes, and photovoltaic cells |
US5538902A (en) * | 1993-06-29 | 1996-07-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of fabricating a photovoltaic device having a three-dimensional shape |
JP3497538B2 (ja) * | 1993-10-29 | 2004-02-16 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | フィルム状アモルファスシリコン太陽電池 |
JPH07135331A (ja) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Asahi Chem Ind Co Ltd | フィルム状太陽電池 |
US5733381A (en) * | 1993-12-22 | 1998-03-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thin-film solar cell array and method of manufacturing same |
JP3239657B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2001-12-17 | 富士電機株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP9143078A patent/JPH10321883A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-04-22 US US09/064,175 patent/US6040520A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-12 DE DE19821221A patent/DE19821221A1/de not_active Ceased
- 1998-05-15 KR KR1019980017467A patent/KR100589866B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-05-15 TW TW087107556A patent/TW420879B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-05-18 CN CNB981089410A patent/CN1156024C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190031995A (ko) * | 2017-09-19 | 2019-03-27 | 엘지전자 주식회사 | 솔라 블라인드용 태양전지 모듈 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1156024C (zh) | 2004-06-30 |
DE19821221A1 (de) | 1998-11-19 |
US6040520A (en) | 2000-03-21 |
TW420879B (en) | 2001-02-01 |
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KR19980087070A (ko) | 1998-12-05 |
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