JPH0564870B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0564870B2 JPH0564870B2 JP60284580A JP28458085A JPH0564870B2 JP H0564870 B2 JPH0564870 B2 JP H0564870B2 JP 60284580 A JP60284580 A JP 60284580A JP 28458085 A JP28458085 A JP 28458085A JP H0564870 B2 JPH0564870 B2 JP H0564870B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- layer
- stainless steel
- deposited
- steel plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/70—Surface textures, e.g. pyramid structures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は表面にアモルフアスシリコン（以下ａ
−Siと略記する）を蒸着して太陽電池にするステ
ンレス鋼板太陽電池基板において、表面に微細な
凹凸をNiめつきにより均一に形成して、ａ−Si
を蒸着したとき入射光がａ−Si層表面で多重反射
するようにして、エネルギー変換率が向上するよ
うにした基板に関する。 （従来技術） 従来よりａ−Si太陽電池基板にはガラス製の基
板とステンレス鋼板製の基板とが使用されている
が、基板は表面に1μｍ以内の薄いａ−Si層を蒸着
により均一かつ連続的に形成できなければならな
いので、いずれも表面が極めて平滑なものが使用
されていた。 しかし表面が平滑であると、蒸着により表面に
ａ−Si層を形成しても、ａ−Si層表面も平滑にな
るため、入射光はその表面で１次反射しただけ
で、そのまま外部に反射されていつてしまうた
め、入射光を有効に活用できず、エネルギー変換
効率を向上させるには限界があつた。 （発明が解決しようとする問題点） そこで本発明では表面にａ−Siを蒸着した場
合、入射光を有効に利用してエネルギー変換効率
を高めることができるステンレス鋼板製の基板を
提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは基板を改善することによりａ−Si
太陽電池のエネルギー変換効率を向上させる方法
について種々検討した結果、基板表面に凹凸を形
成すれば、ａ−Si層もその凹凸に沿つて形成され
るので、ａ−Si層も凹凸になり、その結果入射光
はａ−Si層表面で多重反射して、太陽電池のエネ
ルギー変換効率を向上させることを案出したので
ある。 ところでステンレス鋼板表面に凹凸を形成する
方法としては、電解エツチング法と機械研摩法と
が従来使用されているが、電解エツチング法によ
ると、鋼中に介在物が存在する場合、介在物が優
先的に溶解されたり、脱落したりして、無数の不
定形ビツトが形成され、凹凸が均一にならず、か
つ炭化物のスマツトも付着して、表面が汚れてし
まうものであつた。また機械研摩法によると、凹
凸が研摩剤粒度の混合割合や研摩圧力により変化
してしまい、凹凸が均一でなく、しかも小さい粒
度の研摩剤を使用するにも限界があるため、あま
り微細にすることができないものであつた。 そこで本発明者らは発想を変えて、ステンレス
鋼板に電気めつきを施す方法の使用を試みたので
ある。すなわちステンレス鋼板にめつき層表面が
粗くなるめつきを施せば、基板表面に微細な凹凸
が均一に形成されるのではないかと推定したので
ある。本発明者らはかかる推定のもとに種々の金
属をステンレス鋼板に電気めつきして検討した結
果、無光沢Niめつきを施すと目的の凹凸を有す
る基板が得られることを見出したのである。しか
しNiめつき基板についてａ−Si蒸着までの保管
を想定して保管試験を行つたところ、めつき層表
面が酸化されて、ａ−Si蒸着の際ａ−Si層の密着
性が劣るようになる場合があることが判明した。
そこでNiめつき層表面の酸化を防止する方法に
ついて種々検討した結果、電気Crめつきを薄く
施せばよいことを見出したのである。 かくして本発明はステンレス鋼板の表面に片面
当り４〜50ｇ／m2の電気Niめつきが施され、め
つき層表面のNi電析粒の大きさが0.01〜1.5μｍの
範囲に、また表面粗さがRmaxで0.01〜0.6μｍの
範囲になつていることを特徴とするアモルフアス
シリコン太陽電池基板およびこの基板のNiめつ
き層表面に片面当り0.07〜4.0ｇ／m2の電気Crめ
つきが施されたアモルフアスシリコン太陽電池基
板を提供するものである。 添付図面は本発明に係る基板にａ−Si層を形成
したものの断面図を示したもので、１がステンレ
ス鋼板、２がこのステンレンス鋼板１の表面に電
気めつきしたNiめつき層で、表面が凹凸になつ
ている。このような凹凸が形成されたNiめつき
層２の表面にａ−Siを蒸着すると、ａ−Si層３が
その凹凸に沿つて形成される。従つて入射光はａ
−Si層３の表面で多重反射し、エネルギー変換効
率は向上する。尚本発明の場合、ステンレス鋼板
１の鋼種は特に問わない。またNiめつき層２は
若干の不純物や異種金属を含んでいても問題な
い。 本発明において、Niめつき層表面のNi電析粒
の大きさを0.01〜1.5μｍの範囲にしたのは、0.01μ
ｍ未満であると表面を凹凸にする効果が小さく、
また1.5μｍを越えると電析粒の細かいものと大き
いものとが極端に混在し、表面粗さが均一になら
ないからである。 また表面粗さをRmaxで0.001〜0.6μｍの範囲に
したのは、表面粗さが0.01μｍ未満であると凹凸
が小さすぎて、蒸着ａ−Si層表面が入射光が多重
反射する程凹凸にならないためと考えられるが、
エネルギー変換効率改善効果が認められず、表面
粗さが0.6μｍを越えると電析粒の混粒と相俟て表
面形状が複雑になり、均一な厚みのａ−Si蒸着層
が連続的に形成されないためと考えられるが、表
面粗さが0.01μｍ未満の場合と同様にエネルギー
変換効率改善効果が認められないからである。 さらにめつき付着量を片面当り４〜50ｇ／m2に
したのは、めつき付着量が電析粒の大きさ（表面
粗さ）に影響を与え、４ｇ／m2未満であると電析
粒の大きさおよび表面粗さをともに0.01μｍ以上
にすることができず、50ｇ／m2を越えると電析粒
の混粒程度が大きくなり、かつ50ｇ／m2あれば電
析粒の大きさおよび表面粗さをそれぞれ上限の
1.5μｍおよび0.6μｍにすることができるからであ
る。 ａ−Si太陽電池基板は通常ａ−Siの蒸着を行う
まである程度の期間保管される。この保管を想定
してNiめつきのまま保管試験を行い、その後ａ
−Siの蒸着を行つたところａ−Siの密着不良が生
じるものがあつた。これは保管中にめつき層表面
が酸化され、生じた酸化皮膜がａ−Si蒸着の際蒸
着雰囲気中のH2ガスにより還元されてガスが発
生し、ａ−Si層の密着性を低下させるためである
と推定される。このNiめつき層表面の酸化を防
止するのにはCrめつきが有効で、Crを片面当り
0.07〜4.0ｇ／m2電気めつきすればよい。ここで
Crめつき付着量が0.07ｇ／m2未満であるとNiめ
つき層を完全に被覆することができないため、酸
化を防止することができず、またCrめつき付着
量が4.0ｇ／m2を越えると、Crめつき層にクラツ
クが発生しやすくなり、その結果連続したａ−Si
層の形成が困難になるためと思われるが、電池特
性を損なう。 以下実施例により本発明を説明する。 （実施例） ブライト仕上げのSUS430ステンレス鋼板
（0.2t×100W×100Lmm）に通常のNiめつき前処
理（脱脂→酸洗→電解還元→Niストライクめつ
き）を施した後、第１表に示す条件でNiめつき
またはNiめつきとCrめつきを施し、その後超音
波湯水洗した。水洗後は試料を十分乾燥して第２
表に示す条件でプラズマCVD法によりａ−Si層
を形成し、エネルギー変換効率を測定した。なお
エネルギー変換効率の測定は予めａ−Si上に透明
電導性膜（1000Å程度）を被覆したものを被測定
用サンプルに用い、入射エネルギーが100mw／
cm2の光源にて入射光A.M.1.5にして行つた。第１
表にめつき層表面の形態とともにエネルギー変換
効率を示す。なお第１表の比較例１はNiめつき
を施さない従来の表面が平滑なステンレス鋼板製
基板である。 第１表に示すごとく、本発明の基板は従来のも
のよりエネルギー変換効率が５〜18％向上する。
−Siと略記する）を蒸着して太陽電池にするステ
ンレス鋼板太陽電池基板において、表面に微細な
凹凸をNiめつきにより均一に形成して、ａ−Si
を蒸着したとき入射光がａ−Si層表面で多重反射
するようにして、エネルギー変換率が向上するよ
うにした基板に関する。 （従来技術） 従来よりａ−Si太陽電池基板にはガラス製の基
板とステンレス鋼板製の基板とが使用されている
が、基板は表面に1μｍ以内の薄いａ−Si層を蒸着
により均一かつ連続的に形成できなければならな
いので、いずれも表面が極めて平滑なものが使用
されていた。 しかし表面が平滑であると、蒸着により表面に
ａ−Si層を形成しても、ａ−Si層表面も平滑にな
るため、入射光はその表面で１次反射しただけ
で、そのまま外部に反射されていつてしまうた
め、入射光を有効に活用できず、エネルギー変換
効率を向上させるには限界があつた。 （発明が解決しようとする問題点） そこで本発明では表面にａ−Siを蒸着した場
合、入射光を有効に利用してエネルギー変換効率
を高めることができるステンレス鋼板製の基板を
提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは基板を改善することによりａ−Si
太陽電池のエネルギー変換効率を向上させる方法
について種々検討した結果、基板表面に凹凸を形
成すれば、ａ−Si層もその凹凸に沿つて形成され
るので、ａ−Si層も凹凸になり、その結果入射光
はａ−Si層表面で多重反射して、太陽電池のエネ
ルギー変換効率を向上させることを案出したので
ある。 ところでステンレス鋼板表面に凹凸を形成する
方法としては、電解エツチング法と機械研摩法と
が従来使用されているが、電解エツチング法によ
ると、鋼中に介在物が存在する場合、介在物が優
先的に溶解されたり、脱落したりして、無数の不
定形ビツトが形成され、凹凸が均一にならず、か
つ炭化物のスマツトも付着して、表面が汚れてし
まうものであつた。また機械研摩法によると、凹
凸が研摩剤粒度の混合割合や研摩圧力により変化
してしまい、凹凸が均一でなく、しかも小さい粒
度の研摩剤を使用するにも限界があるため、あま
り微細にすることができないものであつた。 そこで本発明者らは発想を変えて、ステンレス
鋼板に電気めつきを施す方法の使用を試みたので
ある。すなわちステンレス鋼板にめつき層表面が
粗くなるめつきを施せば、基板表面に微細な凹凸
が均一に形成されるのではないかと推定したので
ある。本発明者らはかかる推定のもとに種々の金
属をステンレス鋼板に電気めつきして検討した結
果、無光沢Niめつきを施すと目的の凹凸を有す
る基板が得られることを見出したのである。しか
しNiめつき基板についてａ−Si蒸着までの保管
を想定して保管試験を行つたところ、めつき層表
面が酸化されて、ａ−Si蒸着の際ａ−Si層の密着
性が劣るようになる場合があることが判明した。
そこでNiめつき層表面の酸化を防止する方法に
ついて種々検討した結果、電気Crめつきを薄く
施せばよいことを見出したのである。 かくして本発明はステンレス鋼板の表面に片面
当り４〜50ｇ／m2の電気Niめつきが施され、め
つき層表面のNi電析粒の大きさが0.01〜1.5μｍの
範囲に、また表面粗さがRmaxで0.01〜0.6μｍの
範囲になつていることを特徴とするアモルフアス
シリコン太陽電池基板およびこの基板のNiめつ
き層表面に片面当り0.07〜4.0ｇ／m2の電気Crめ
つきが施されたアモルフアスシリコン太陽電池基
板を提供するものである。 添付図面は本発明に係る基板にａ−Si層を形成
したものの断面図を示したもので、１がステンレ
ス鋼板、２がこのステンレンス鋼板１の表面に電
気めつきしたNiめつき層で、表面が凹凸になつ
ている。このような凹凸が形成されたNiめつき
層２の表面にａ−Siを蒸着すると、ａ−Si層３が
その凹凸に沿つて形成される。従つて入射光はａ
−Si層３の表面で多重反射し、エネルギー変換効
率は向上する。尚本発明の場合、ステンレス鋼板
１の鋼種は特に問わない。またNiめつき層２は
若干の不純物や異種金属を含んでいても問題な
い。 本発明において、Niめつき層表面のNi電析粒
の大きさを0.01〜1.5μｍの範囲にしたのは、0.01μ
ｍ未満であると表面を凹凸にする効果が小さく、
また1.5μｍを越えると電析粒の細かいものと大き
いものとが極端に混在し、表面粗さが均一になら
ないからである。 また表面粗さをRmaxで0.001〜0.6μｍの範囲に
したのは、表面粗さが0.01μｍ未満であると凹凸
が小さすぎて、蒸着ａ−Si層表面が入射光が多重
反射する程凹凸にならないためと考えられるが、
エネルギー変換効率改善効果が認められず、表面
粗さが0.6μｍを越えると電析粒の混粒と相俟て表
面形状が複雑になり、均一な厚みのａ−Si蒸着層
が連続的に形成されないためと考えられるが、表
面粗さが0.01μｍ未満の場合と同様にエネルギー
変換効率改善効果が認められないからである。 さらにめつき付着量を片面当り４〜50ｇ／m2に
したのは、めつき付着量が電析粒の大きさ（表面
粗さ）に影響を与え、４ｇ／m2未満であると電析
粒の大きさおよび表面粗さをともに0.01μｍ以上
にすることができず、50ｇ／m2を越えると電析粒
の混粒程度が大きくなり、かつ50ｇ／m2あれば電
析粒の大きさおよび表面粗さをそれぞれ上限の
1.5μｍおよび0.6μｍにすることができるからであ
る。 ａ−Si太陽電池基板は通常ａ−Siの蒸着を行う
まである程度の期間保管される。この保管を想定
してNiめつきのまま保管試験を行い、その後ａ
−Siの蒸着を行つたところａ−Siの密着不良が生
じるものがあつた。これは保管中にめつき層表面
が酸化され、生じた酸化皮膜がａ−Si蒸着の際蒸
着雰囲気中のH2ガスにより還元されてガスが発
生し、ａ−Si層の密着性を低下させるためである
と推定される。このNiめつき層表面の酸化を防
止するのにはCrめつきが有効で、Crを片面当り
0.07〜4.0ｇ／m2電気めつきすればよい。ここで
Crめつき付着量が0.07ｇ／m2未満であるとNiめ
つき層を完全に被覆することができないため、酸
化を防止することができず、またCrめつき付着
量が4.0ｇ／m2を越えると、Crめつき層にクラツ
クが発生しやすくなり、その結果連続したａ−Si
層の形成が困難になるためと思われるが、電池特
性を損なう。 以下実施例により本発明を説明する。 （実施例） ブライト仕上げのSUS430ステンレス鋼板
（0.2t×100W×100Lmm）に通常のNiめつき前処
理（脱脂→酸洗→電解還元→Niストライクめつ
き）を施した後、第１表に示す条件でNiめつき
またはNiめつきとCrめつきを施し、その後超音
波湯水洗した。水洗後は試料を十分乾燥して第２
表に示す条件でプラズマCVD法によりａ−Si層
を形成し、エネルギー変換効率を測定した。なお
エネルギー変換効率の測定は予めａ−Si上に透明
電導性膜（1000Å程度）を被覆したものを被測定
用サンプルに用い、入射エネルギーが100mw／
cm2の光源にて入射光A.M.1.5にして行つた。第１
表にめつき層表面の形態とともにエネルギー変換
効率を示す。なお第１表の比較例１はNiめつき
を施さない従来の表面が平滑なステンレス鋼板製
基板である。 第１表に示すごとく、本発明の基板は従来のも
のよりエネルギー変換効率が５〜18％向上する。
【表】
【表】
【表】
（効果）
以上のごとく、本発明のステンレス製ａ−Si太
陽電池基板はNiめつきにより表面に凹凸を形成
したものであるので、凹凸は均一であり、製造の
際表面汚れも発生しない。
陽電池基板はNiめつきにより表面に凹凸を形成
したものであるので、凹凸は均一であり、製造の
際表面汚れも発生しない。
添付図面は本発明の基板にａ−Si層を形成した
ものの断面図である。 １……ステンレス鋼板、２……Niめつき層、
３……ａ−Si層。
ものの断面図である。 １……ステンレス鋼板、２……Niめつき層、
３……ａ−Si層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ステンレス鋼板の表面に片面当り４〜50ｇ／
m2の電気Niめつきが施され、めつき層表面のNi
電析粒の大きさが0.01〜1.5μｍの範囲に、また表
面粗さがRmaxで0.01〜0.6μｍの範囲になつてい
ることを特徴とするアモルフアスシリコン太陽電
池基板。 ２ ステンレス鋼板の表面に片面当り４〜50ｇ／
m2の電気Niめつきが施され、さらにその上に片
面当り0.07〜4.0ｇ／m2の電気Crめつきが施され
ていて、Niめつき層表面のNi電析粒の大きさが
0.01〜1.5μｍの範囲に、また表面粗さがRmaxで
0.01〜0.6μｍの範囲になつていることを特徴とす
るアモルフアスシリコン太陽電池基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284580A JPS62143481A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | アモルフアスシリコン太陽電池基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284580A JPS62143481A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | アモルフアスシリコン太陽電池基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143481A JPS62143481A (ja) | 1987-06-26 |
| JPH0564870B2 true JPH0564870B2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=17680300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60284580A Granted JPS62143481A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | アモルフアスシリコン太陽電池基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62143481A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2952660B2 (ja) * | 1996-09-05 | 1999-09-27 | 日新製鋼株式会社 | 太陽電池基板用ステンレス鋼の製造方法、太陽電池用基板，太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160179A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Kawasaki Steel Corp | 太陽電池基板用母板 |
| JPS60160180A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Kawasaki Steel Corp | 太陽電池基板用母板 |
| JPS60224283A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-08 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 薄膜電池用金属基板材 |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP60284580A patent/JPS62143481A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62143481A (ja) | 1987-06-26 |
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