JPH0774378A

JPH0774378A - 太陽電池シート

Info

Publication number: JPH0774378A
Application number: JP5217158A
Authority: JP
Inventors: Shin Fukuda; 福田　　伸; Yoshinori Ashida; 芳徳芦田; Nobuhiro Fukuda; 信弘福田
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1995-03-17

Abstract

(57)【要約】【構成】ガスバリヤー性のフィルム上に太陽電池を
形成してなる太陽電池シートにして、好ましくは、酸素
透過率が１平方メートル１日あたり０．２ｃｃ以下であ
るガスバリヤー性のフィルムを使用するものであり、有
機珪素化合物と酸素とを用いたプラズマＣＶＤ法によ
り、高分子フィルムに酸化珪素の被膜形成するものであ
る。【効果】本発明に従えば、高温高湿の状況において
も品質の劣化の少ない、太陽電池シートを得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非晶質シリコン太陽電
池に関するものであり、さらに詳しくは、ガスバリヤー
性フィルム上に形成されたフレキシブル非晶質シリコン
太陽電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】非晶質シリコン太陽電池は、電卓や時計
を駆動するための出力の小さいエネルギー供給源として
既に実用化されている。しかしながら、太陽光発電に用
いる場合には、非晶質シリコン太陽電池を大量にしかも
産業上受け入れることが可能なコストで生産することが
必要であり、そのための研究が行われてきている。上記
の問題を解決する方法の１つとして、高分子フィルム上
に連続的に成膜を行うことにより、大量にしかも低コス
トで製造することが検討されており、例えば、特開昭６
３ー２１５０８３、特開平１−１９８０８１、特開平２
−９４５７４、特開平２−１８７０７６等を挙げること
ができるが、十分ではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題を解決すべく高分子フィルム上に非晶質シリコン太陽
電池を作製し、信頼性試験を行っていたところ、恒温恒
湿試験において著しい性能の劣化が起こることを見いだ
した。この性能劣化の原因を究明したところ透明高分子
フィルムを透過する活性気体によるものであることをつ
きとめた。そこで、信頼性の優れた太陽電池を製造すべ
く鋭意研究したところ、ガスバリヤー性の優れた透明高
分子フィルムを用いることにより恒温恒湿特性の優れた
非晶質シリコン太陽電池を得ることができることを見い
だし本発明に到達した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記問題を解
決するために本発明はなされたものであって、例えば、
酸化珪素層を高分子フィルムに積層することによりガス
バリヤー性を高めたフィルム上に非晶質シリコン太陽電
池を形成せしめることにより、高信頼性のフレキシブル
太陽電池シートを提供するものである。

【０００５】すなわち、本発明は、ガスバリヤー性のフ
ィルム上に形成された非晶質シリコン太陽電池、であ
り、または、ガスバリヤー性のフィルムが、酸化珪素を
少なくとも片面に積層した高分子フィルムである非晶質
シリコン太陽電池、であり、または、酸化珪素の層が、
少なくとも有機珪素化合物と酸素を用いたプラズマ化学
気相蒸着法（以下ＰＣＶＤ法と略記する）で作製された
ものである非晶質シリコン太陽電池、であり、または、
ガスバリヤー性の透明フィルムの酸素透過率が１気圧２
３℃において０．２ｃｃ・ｍー2・ｄａｙ^-1以下である非
晶質シリコン太陽電池、である。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。なお、本
発明により得られる太陽電池は、必然的に外観が、シー
ト状のものとなるので、これを太陽電池シートと指称す
ることもあることに留意されたい。先ず、添付図面につ
いて説明するに、図１は実施例１において作製した太陽
電池シートの断面図であり、図２は実施例２において作
製した太陽電池シートの断面図を示す。ここで、１０は
ガスバリヤー性透明高分子フィルム、１２は第一の電
極、１５は第一の導電性薄膜、２０は実質的に真性の薄
膜、２５は第二の導電性薄膜、２７は第二の電極、３５
はガスバリヤー性高分子フィルム、４０は透明保護層で
ある。

【０００７】本発明において、基材となる高分子フィル
ムは、ガラス転移温度がある程度高く、吸湿性の少ない
ものが望ましく、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミ
ド、ポリイミド等が好ましい。高分子フィルムの厚さに
特に限定的な要因はないが、２５〜２００μｍが好まし
く、より好ましくは、５０〜１００μｍである。

【０００８】本発明は、かかるフィルムにガスバリヤー
層を形成し、ガスバリヤー性のフィルムとしたものであ
って、該ガスバリヤー層としては、酸化珪素がもっとも
好ましい。ここで用いられる、高分子フィルム基材に積
層する酸化珪素の層は、物理蒸着法、化学蒸着法、湿式
法等で作製し得る。具体的に示せば、物理蒸着法では、
真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法等が
あり、化学蒸着法では、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラ
ズマＣＶＤ法等があり、湿式法としてはゾルゲル法等が
ある。しかしながら、本発明では基材は高分子フィルム
であるため、一般的な金属基板に比べて低温で成膜する
ことが好ましく、物理蒸着法やプラズマＣＶＤ法が好ま
しい。真空蒸着法では、二酸化珪素や一酸化珪素の原料
を抵抗加熱や電子線加熱により蒸発させ、高分子フィル
ム上に堆積させる。スパッタ法では、二酸化珪素のター
ゲットをアルゴンでスパッタし、高分子フィルム上に膜
を堆積させる。

【０００９】しかしながら、本目的には本発明者らが提
案しているように、プラズマＣＶＤ法が特に好ましく用
いられる。すなわち、本発明で用いられる、高分子フィ
ルム基材に積層する酸化珪素の層は、プラズマＣＶＤ法
により、少なくとも有機珪素化合物と酸素ガスを反応器
に導入して作成されることがより好ましい。しかして、
具体的に使用される有機珪素化合物としては、アセトキ
シトリメチルシラン、アリルオキシトリメチルシラン、
アリルトリメチルシラン、ビストリメチルシリルアジペ
ート、ブトキシトリメチルシラン、ブチルトリメトキシ
シラン、シクロヘキシルオキシトリメチルシラン、デカ
メチルシクロペンタシロキサン、デカメチルテトラシロ
キサン、ジアセトキシジメチルシラン、ジアセトキシメ
チルビニルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジエト
キシジフェニルシラン、ジエトキシ−３−グリシドキシ
プロピルメチルシラン、ジエトキシメチルオクタデシル
シラン、ジエトキシメチルシラン、ジエトキシメチルフ
ェニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメト
キシジメチルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジ
メトキシメチルフェニルシラン、ジメチルエトキシフェ
ニルシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルイソペ
ンチルオキシビニルシラン、１，３−ジメチル−１，
１，３，３−テトラフェニルジシロキサン、ジフェニル
エトキシメチルシラン、ジフェニルシラネジオール、
１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシ
ラキサン、２−（３，４−エポキシシクロフェニルエチ
ル）トリメトキシシラン、エトキシジメチルビニルシラ
ン、エトキシトリメチルシラン、エチルトリアセトキシ
シラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリメチルシラン、３−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、１，１，１，３，５，
５，５−ヘプタメチルトリシロキサン、ヘキサメチルシ
クロトリシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキ
シルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、メトキシトリメチルシラン、メチルトリア
セトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルト
リメトキシシラン、メチルイソプロペノキシシラン、メ
チルプロポキシシラン、オクタデシルトリエトキシエト
キシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、
１，１，１，３，５，７，７，７−オクタメチルテトラ
シロキサン、オクタメチルトリシロキサン、オクチルト
リエトキシシラン、１，３，５，７，９−ペンタメチル
シクロペンタシロキサン、ペンタメチルジシロキサン、
１，１，３，５，５−ペンタフェニル−１，３，５−ト
リメチルトリシロキサン、フェニルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリメチル
シラン、プロポキシトリメチルシラン、プロピルトリエ
トキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラブトキ
シシラン、テトラテエトキシシラン、テトライソプラポ
キシシラン、テトラメトキシシラン、１，３，５，７−
テトラメトキシシクロテトラシロキサン、１，１，３，
３−テトラメチルジロキサン、テトラメチルシラン、
１，３，３，５−テトラメチルー１，１，５，５−テト
ラフェニルトリシロキサン、１，３，５，７−テトラメ
チル−１，３，５，７−テトラビニルシクロテトラシロ
キサン、テトラプロポキシシラン、トリアセトキシビニ
ルシラン、トリエトキシビニルシラン、トリエチルシラ
ン、トリヘキシルシラン、トリメトキシシラン、トリメ
トキシビニルシラン、トリメチルシラノール、１，３，
５−トリメチル−１，３，５−トリビニルシクロトリシ
ロキサン、トリメチルビニルシラン、トリフェニルシラ
ノール、トリス（２−メトキシエトキシ）ビニルシラン
等を用いることができるが、これらに限定されるもので
はなく、アミノシラン、シラザン等も用いられる。

【００１０】これら有機化合物の上記を反応容器に導入
するには、ヘリウムやアルゴン等の希ガスをキャリヤー
ガスとして用いることができる。また、有機珪素化合物
を加熱し蒸気圧を上げて、有機珪素ガスを直接導入する
こともできる。また、酸素ガスの代わりに、酸化作用が
あるガス、例えば、オゾン、水蒸気、笑気ガス等も使用
し得る。導入する有機珪素ガスと酸素ガスの流量の比
は、有機珪素化合物の種類にもよるが、酸素ガス／有機
珪素ガス＝０．２〜１．２の流量比の範囲が好ましい。
ヘリウム等の希ガスをキャリヤーガスとして用いるとき
には、ヘリウム中の有機ガスの流量と酸素ガスの流量の
範囲が上記０．２〜１．２の範囲が好ましい。酸素流量
が少なすぎると、生成される膜の光線透過率ならびにガ
スバリヤー性が低下し、酸素流量が多いときには膜の密
着性ならびにガスバリヤー性が低下する。また、反応中
の圧力はプラズマ放電が起こる範囲であればよく、通常
の平行平板型高周波プラズマ装置で成膜を行う場合に
は、０．０５〜２．５Ｔｏｒｒが好ましく、より好まし
くは、０．１〜１．５Ｔｏｒｒである。圧力が低すぎる
とプラズマ放電の維持が困難になり、圧力が高すぎると
膜の密着性が低下する傾向にある。しかしながら、より
低圧で放電させることが可能な電子サイクロトロン共鳴
放電やヘリコン波放電、マグネトロン放電を用いる場合
においては圧力範囲は上記の範囲に限定されるものでは
ない。放電電力は堆積速度との関係において適宜選択さ
れるが、電極１平方ｃｍあたり、０．１〜１０Ｗ程度が
好ましく採用される。流量の計測と制御は、マスフロー
コントローラー、浮き子式フローメター、バブルメータ
ー等を使用することができる。圧力の測定には、ピラニ
真空計、隔膜真空計、スピニングローター真空計、熱伝
導真空計、電離真空計等が使用し得るが、隔膜真空計が
好ましく用いられる。

【００１１】本発明における酸化珪素層の厚さは、ガス
バリヤー性を保ちながらも透明性を損なわない範囲であ
ることが好ましく、具体的に示せば、２０〜５００ｎｍ
が好ましく、より好ましくは５０〜２００ｎｍである。
さらに、同じ厚みであれば、フィルムの両面に酸化珪素
の層を設けることが好ましい。すなわち、２００ｎｍの
層を片面に設けるよりも、１００ｎｍの層を両面に設け
る方が好ましい。

【００１２】かくして作製されたガスバリヤー性フィル
ムの酸素透過率は、例えば、ＡＳＴＭＤ−１４３４に
より測定すると、０．２ｃｃ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下をと
なるのである。なお、上記酸化珪素中には、鉄、クロ
ム、ニッケル、チタン、マグネシウム、アルミニウム、
インジュウム、亜鉛、錫、アンチモン、タングステン、
モリブデン、銅等が微量含まれても良い。膜厚の測定に
は、触針粗さ計、繰り返し反射干渉計、マイクロバラン
ス、水晶振動子法等がある。水晶振動子法では成膜中に
膜厚の測定が可能なので所望の膜厚を得るのに適してい
る。また、前もって成膜の条件を定めておき試験基材上
に成膜を行い、成膜と膜厚の関係を調べた上で、成膜時
間により膜厚を制御する方法もある。

【００１３】なお、高分子フィルムのガスバリヤー性を
向上させる方法としては上記の他、無機物層を形成させ
る方法（特開昭６２ー１９６１３９、特開昭６３−２０
５０９４、特開平１ー２９７２３７）や酸化珪素を真空
蒸着法で形成する方法が知られており（特開昭４９−３
４９８４）、基本的には適用可能である。また、ガスバ
リヤー性を向上させる方法として、ガスバリヤー性の優
れた高分子材料を使用する方法も知られている。具体的
に例示するならば、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ナイ
ロン等を適宜透明高分子フィルム基材にコーティングす
ることも行われる。さらに性能向上のために、無機層と
高分子層を適宜積層することが有効であることは当業者
が理解しているところである。

【００１４】ガスバリヤー性透明フィルムに作製される
非晶質シリコン太陽電池の種類には特に限定的な条件は
ないが、シングル型セルやスタック型セル（２層タンデ
ムもしくは３層トリプルセル等）が好ましく用いられ
る。かかる太陽電池の層構成自体は基本的に既に広く公
知であり、これを適用することができる。シングルセル
の場合を具体的に例示するとすれば、上記詳述した、ガ
スバリヤー性の透明フィルム上に、第一の電極、第一の
導電性薄膜、実質的に真性の薄膜、第二の導電性薄膜、
第二の電極の順に形成せしめた非晶質シリコン太陽電池
がある。導電性薄膜の形成において、第一の導電性薄膜
と第二の導電性薄膜とは、互いに異なる導電型を有する
ものである。例えば、第一の導電型をｐ型とすれば、第
二の導電型はｎ型となる。その逆も有り得ることは言う
までもない。

【００１５】本発明においては、斯くして形成した太陽
電池を封止することが好ましい。この場合、実施例２(
図２ )に示すように、セル形成後に透明防湿性の高い樹
脂等の保護層でフィルムに接していないセルの面を封止
することにより太陽電池とすることが好ましい。また、
保護層形成時に酸化珪素層を併用形成してもよい。ま
た、実施例１( 図１ )に示すように、樹脂の代わりに基
板に使用するガスバリヤー性のフィルム自体を用いて封
止することができる。フィルムの接着にはＰＶＡ系のポ
ットメルト接着剤を用いることや、若しくは弗素樹脂系
のＰＶＤＦ等を用いて熱圧着することが好ましく行わ
れ、また、ポリイソブチレンも封止に用いることができ
るのである。

【００１６】電極層を除く導電性薄膜層は実質的に非晶
質もしくは結晶性シリコン薄膜であって、真性の薄膜は
実質的に非晶質シリコン薄膜である。該薄膜の形成にお
いて、成膜工程はその薄膜成長を少なくとも有機珪素化
合物と非堆積性のガスの混合ガスを放電せしめて生成す
る荷電粒子を含む雰囲気で行うことが好ましい。薄膜形
成原料の供給手段、ひいては成膜手段自体には限定され
るものではない。具体的には、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法などの物理蒸着法や光
ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法により実施される。荷電粒
子を含む雰囲気とは、少なくとも有機珪素化合物と非堆
積性ガスの陽イオンまたは／および陰イオンまたは／お
よび電子を含む雰囲気である。

【００１７】電極層の形成は、公知の薄膜形成法で行わ
れればよく、一般的には、真空蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、スパッタリング法等が好ましく用いられる。
電極材料は、透明性が要求される場合には、酸化錫膜、
酸化インジュム（酸化錫ドープ）、酸化亜鉛（アルミニ
ウムドープ）等が用いられる。透明性の要求がない場合
には銀、アルミニウム、クロム等の金属や合金が用いら
れる。第一の導電性薄膜、実質的に真性な薄膜、第二の
導電性薄膜は、実質的に非晶質シリコン薄膜もしくは結
晶質シリコン薄膜からなる。

【００１８】非晶質シリコン薄膜もしくは結晶質シリコ
ン薄膜の形成ための出発原料としては、シリコン、炭化
シリコン、窒化シリコン、シリコン−ゲルマニウム合金
または混合粉末等の元素や化合物を効果的に用いること
ができる。成膜条件は、薄膜成長中に荷電粒子を含む雰
囲気にさらす以外には、特に限定されるものではなく、
アルゴン、キセノン、ヘリウム、ネオン、クリプトン等
の希ガス、水素、炭化水素、弗素、窒素、酸素ガス等の
雰囲気で成膜することができる。具体的な条件として、
ガス流量は、０．１〜１００ｓｃｃｍ、反応圧力は０．
００１〜１００ｍＴｏｒｒの範囲である。また、成膜速
度に応じて、流量、圧力、電力等の成膜条件は適宜選択
される。

【００１９】成膜温度の管理は、基板温度を管理するこ
とで成膜が行われる。温度範囲は、基本的には透明フィ
ルムの耐熱温度の制限をうけ、一般的には２００℃以下
が好ましいが、フィルムの耐熱温度がより高ければ、こ
の温度に限定されるものではない。成膜のための原料ガ
スとして、一般式Ｓｉ_nＨ_2n+2( n-1,2,3.──) で表さ
れるモノシラン、ジシラン、トリシラン、テトラシラ
ン、などシラン化合物や弗化シラン、有機シラン、炭化
水素、ゲルマン化合物などが用いられる。また、水素、
弗素、塩素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン、
クリプトン、窒素等のガスを原料ガスとともに導入して
もよい。これらのガスを用いる場合には、原料ガスに対
して、０．０１〜１００％（容積比率）の範囲で用いる
と効果的であり、成膜速度や膜特性を考慮して適宜選択
されるものである。

【００２０】成膜条件については、物理的成膜方法と同
様に、成膜中に荷電粒子を含む雰囲気で行うこと以外に
は特に限定されるものではない。具体的な条件を以下に
例示する。プラズマＣＶＤの放電の方式として、高周波
放電、直流放電、マイクロ波放電、ＥＣＲ放電等の方式
を有効に用いることができる。原料ガスの流量１〜９０
０ｓｃｃｍ、反応圧力０．００１ｍＴｏｒｒから大気
圧、電極１平方ｃｍあたりの投入電力が１ｍＷ〜１０Ｗ
の範囲で十分である。これらの成膜条件は、成膜速度、
放電方式に応じて適宜変更されるものである。第一およ
び第二の導電性薄膜は、一方がｐ型薄膜であり、もう一
方がｎ型薄膜であるように、上記の方法で形成する。

【００２１】ｐ型薄膜の形成方法としては、原料ガス
に、ジボランなどのホウ素化合物、三弗化ホウ素等のハ
ロゲン化ホウ素、トリメチルホウ素等の有機ホウ素等三
族元素を含むガスを、必要に応じて混合させ成膜する。
この際に、水素ガス、弗化水素ガス、弗素ガス、アルゴ
ンガス、ヘリウムガスと適宜混合させ用いることも好ま
しい形態である。三族元素を含むガスとそれ以外のガス
との混合比は、所望する薄膜の導電率、キャリヤー密度
に併せて適宜選択されるが、通常、１０ｐｐｍから２０
％、より好ましくは、２００ｐｐｍ〜５容積％の範囲に
混合させる。ｐ型薄膜の膜厚は、特に、限定的な条件は
ないが、通常、５〜１００ｎｍ、より好ましくは、１０
〜５０ｎｍに形成される。

【００２２】ｎ型薄膜の形成方法としては、原料ガスに
ホスフィン、アルシン、ハロゲン化リン、ハロゲン化ヒ
素、アルキルリン等を加えて成膜する。添加率は、原料
ガスに対して、１０ｐｐｍ〜１０％、より好ましくは、
１００ｐｐｍ〜５容積％の範囲である。ｎ型薄膜の膜厚
に特に限定的な条件はないが、通常、５〜１００ｎｍ、
より好ましくは２０〜５０ｎｍの範囲で形成される。

【００２３】実質的に、真性の薄膜層は、水素化シリコ
ン薄膜、水素化シリコンゲルマニウム薄膜、水素化シリ
コン炭素薄膜などであり、光電変換素子の光活性領域を
形成するものである。これら実質的に真性の薄膜は、シ
ラン、ジシラン等の分子ないにシリコンを有する化合
物、ゲルマン等の分子ないにゲルマニウムを有する化合
物、メチルシラン等の有機シラン化合物または、これら
の化合物と炭化水素ガスとの混合ガスなどから、目的の
半導体薄膜に応じて適宜選択した原料ガスに、プラズマ
ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法などの成膜手段を適用することの
より容易に形成される。原料ガスを水素、重水素、ヘリ
ウム、アルゴン、キセノン、ネオン、クリプトン等で希
釈して用いることは、なんら、本発明の作用効果を妨げ
るものではない。実質的に真性の薄膜層の膜厚は、特に
限定的な条件はないが、通常、３０〜６００ｎｍ、より
好ましくは、５０〜５００ｎｍの範囲で形成される。酸
化珪素層や太陽電池が、バッチ式で１枚１枚可撓性のフ
ィルム上に形成できることはもちろんであるが、長尺の
フィルムに連続にロールツロール方式で作製することが
特に産業上は望ましい形態であることは、当業者が認識
しているところである。以下、実施例により本発明の実
施の態様の一例を説明する。

【００２４】

【実施例】実施例１（ガスバリヤーフィルムの作製）厚さ１２５μｍで大き
さが７０×７０ｍｍのポリエーテルスルフォンフィルム
を３枚用意し、その両面に、表１で示す条件で、プラズ
マＣＶＤ法によりＴＭＤＳＯ（テトラメチルジシロキサ
ン）を原料として、厚さ５０ｎｍの酸化珪素薄膜を形成
してバスバリヤー性のフィルムを得た。このフィルムの
一枚を、ＡＳＴＭＤ−１４３４に準拠して酸素ガス透過
率を測定したところ、０．１６ｃｃ・ｍー2・ｄａｙ^-1で
あった。

【００２５】（太陽電池素子の作製）作製したガスバリ
ヤ−フィルムを１枚を選び、その上にスパッタ法により
表２に示す条件で、スパッタ法により第一の電極層を２
００ｎｍ厚みにフィルム全面に形成した。次に、５０×
５０ｍｍの穴があいているマスクを該フィルムに装着
し、プラズマＣＶＤ装置の移し、第一の導電層、真性
層、第二の導電層をプラズマＣＶＤ法で表３にしめす条
件で作製した。マスクを装着したままフィルムを取り出
し、真空蒸着装置に移し、アルミニウムを３００ｎｍの
膜厚で、第二の電極層を形成した。第一および第二の電
極に、導電性ペーストで銅のワイヤーを接着した。

【００２６】（太陽電池素子の封止）上記で作製したガ
スバリヤーフィルムの残った１枚に縁から５ｍｍ幅にに
ポリビニルアルコール系のホットメルト接着剤を塗布
し、上記において作製した太陽電池素子と縁を熱圧着し
て封止し、太陽電池を得た。図１は、作製した太陽電池
の断面模式図を示すものである。作製した太陽電池の、
特性を測定したところ、ＡＭ１．５の条件において、解
放端電圧０．８２Ｖ、短絡電流１４．７ｍＡ／ｃｍ²、
ＦＦ＝０．６２、変換効率としては、７．８％を得た。
この太陽電池を、６０℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽にい
れ２０００時間後に特性を調べたところ、ＡＭ１．５の
条件において、解放端電圧０．８１Ｖ、短絡電流１４．
５ｍＡ／ｃｍ²、ＦＦ＝０．６１、変換効率としては、
７．２％を得た。したがって、劣化率は、８％以下であ
った。

【００２７】比較例１両面に酸化珪素を形成しないポリエーテルフルフォンフ
ィルムを用いた以外は、実施例１と全く同様な手順で太
陽電池を作製した。両面に酸化珪素を形成しないポリエ
ーテルフルフォンフィルムの酸素透過率をＡＳＴＭＤ
−１４３４に準拠して測定したところ、３２４ｃｃ・ｍ
ー2・ｄａｙ^-1であった。作製した太陽電池の、特性を測
定したところ、ＡＭ１．５の条件において、解放端電圧
０．８２Ｖ、短絡電流１４．５ｍＡ／ｃｍ²、ＦＦ＝
０．６２、変換効率としては、７．４％を得た。この太
陽電池を、６０℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽にいれ２０
００時間後に特性を調べたところ、ＡＭ１．５の条件に
おいて、解放端電圧０．３２Ｖ、短絡電流８．７ｍＡ／
ｃｍ²、ＦＦ＝０．５２、変換効率としては、１．５％
となった。劣化率は約８０％となり、劣化が著しく太陽
電池としては使用に耐えないものになって仕舞った。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】実施例２（ガスバリヤーフィルムの作製）厚さ５０μｍで大きさ
が７０×７０ｍｍのポリイミドフィルム（Ｋａｐｔｏｎ
ーＶ、デュポン社）を２枚用意し、その両面に、プラズ
マ−ＣＶＤ法により、表１で示す条件で、ＴＭＤＳＯ
（テトラメチルジシロキサン）を原料として、厚さ５０
ｎｍの酸化珪素を形成してバスバリヤー性のフィルムを
得た。このフィルムの１枚を、ＡＳＴＭＤ−１４３４
に準拠して酸素ガス透過率を測定したところ、０．１１
ｃｃ・ｍー2・ｄａｙ^-1であった。

【００３２】（太陽電池素子の作製）作製したガスバリ
ヤ−性フィルムを１枚を選び、その上にスパッタ法によ
り表２に示す条件で、第一の電極層としてアルミニウム
を真空蒸着法で２００ｎｍ厚みにフィルム全面に形成し
た。次に、５０×５０ｍｍの穴があいているマスクを該
フィルムに装着し、プラズマＣＶＤ装置の移し、第一の
導電層、真性層、第二の導電層をプラズマＣＶＤ法で表
３にしめす条件で作製した。マスクを装着したままフィ
ルムを取り出し、スパッタ装置に移し、表２に示す条件
で第二の電極層を５０ｎｍの膜厚で形成した。次に、マ
スクを交換し、櫛型になりるように銀の電極層を蒸着し
た。第一および銀の電極に、導電性ペーストで銅のワイ
ヤーを接着した。

【００３３】（太陽電池素子の封止）上記で作製した素
子全面に、表１に示す条件で酸化珪素の層を全面に形成
しさらに、保護層としてシリコーン系の透明樹脂を形成
した。図２は、作製した太陽電池の断面模式図を示すも
のである。作製した太陽電池の、特性を測定したとこ
ろ、ＡＭ１．５の条件において、解放端電圧０．８３
Ｖ、短絡電流１４．８ｍＡ／ｃｍ²、ＦＦ＝０．６４、
変換効率としては、７．９％をえた。この太陽電池を、
６０℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽にいれ２０００時間後
に特性を調べたところ、ＡＭ１．５の条件において、解
放端電圧０．８３Ｖ、短絡電流１４．５ｍＡ／ｃｍ²、
ＦＦ＝０．６３、変換効率としては、７．６％を得た。
したがって、劣化率は、４％以下であった。

【００３４】比較例２両面に酸化珪素を形成しないポリイミドフィルムを用い
た以外は、実施例１と全く同様な手順で太陽電池を作製
した。両面に酸化珪素を形成しないポリイミドフィルム
（Ｋａｐｔｏｎ−Ｖ、厚さ２５μｍ）の酸素透過率をＡ
ＳＴＭＤ−１４３４に準拠して測定したところ、１２
５ｃｃ・ｍー2・ｄａｙ^-1であった。作製した太陽電池
の、特性を測定したところ、ＡＭ１．５の条件におい
て、解放端電圧０．８５Ｖ、短絡電流１４．９ｍＡ／ｃ
ｍ²、ＦＦ＝０．６１、変換効率としては、７．７％を
得た。この太陽電池を、６０℃、８５％ＲＨの恒温恒湿
槽にいれ２０００時間後に特性を調べたところ、ＡＭ
１．５の条件において、解放端電圧０．５７Ｖ、短絡電
流６．７ｍＡ／ｃｍ²、ＦＦ＝０．５２、変換効率とし
ては、２．１％となった。劣化率は約７３％となり、劣
化が著しく太陽電池としては使用に耐えないものになっ
てしまった。

【００３５】

【発明の効果】屋外等で好適に用いることができる、高
温高湿の条件下においても性能の劣化が極めて少ない、
信頼性に優れたフレキシブル太陽電池シートを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１において作製した太陽電池シートの断
面図

【図２】実施例２において作製した太陽電池シートの断
面図

【符号の説明】

１０ガスバリヤー性透明高分子フィルム１２第一の電極１５第一の導電性薄膜２０実質的に真性の薄膜２５第二の導電性薄膜２７第二の電極３５ガスバリヤー性高分子フィルム４０透明保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスバリヤー性のフィルム上に形成され
た非晶質シリコン太陽電池。
【請求項２】ガスバリヤー性のフィルムが、酸化珪素
を少なくとも片面に積層した高分子フィルムである請求
項１に記載の非晶質シリコン太陽電池。
【請求項３】酸化珪素の層が、少なくとも有機珪素化
合物と酸素を用いたプラズマ化学気相蒸着法（以下ＰＣ
ＶＤ法と略記する）で作製されたものである請求項２に
記載の非晶質シリコン太陽電池。
【請求項４】ガスバリヤー性の透明フィルムの酸素透
過率が１気圧２３℃において０．２ｃｃ・ｍー2・ｄａｙ
^-1以下である請求項１〜３の何れかに記載の非晶質シリ
コン太陽電池。