JPH11121773A - 太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池用絶縁基板及びその製造方法Info
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- JPH11121773A JPH11121773A JP9276164A JP27616497A JPH11121773A JP H11121773 A JPH11121773 A JP H11121773A JP 9276164 A JP9276164 A JP 9276164A JP 27616497 A JP27616497 A JP 27616497A JP H11121773 A JPH11121773 A JP H11121773A
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Classifications
-
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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
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- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽電池用基板の絶縁層として有効な酸化物
系絶縁皮膜をゾル−ゲル法でめっき鋼板表面に形成す
る。 【構成】 この太陽電池用基板は、可視光反射効率６０
％以上の表面をもつめっき鋼板１を基板とし、ゾル−ゲ
ル法による酸化物系絶縁皮膜２が基板表面に形成されて
いる。絶縁皮膜には、可視光反射率７０％以上の無機化
合物を分散させても良い。入射光の散乱多重反射を促進
させる微細な凹凸やうねりのある表面をもつめっき鋼板
を使用すると、光電変換効率が向上する。アルコキシシ
ラン等の金属アルコキシド，オルガノアルコキシシラ
ン，水及び増粘剤を有機溶媒に溶解させた溶液にめっき
鋼板を接触させ、めっき鋼板の表面に付着した溶液を乾
燥・焼成することにより、めっき鋼板の表面に酸化物系
絶縁皮膜が形成される。
系絶縁皮膜をゾル−ゲル法でめっき鋼板表面に形成す
る。 【構成】 この太陽電池用基板は、可視光反射効率６０
％以上の表面をもつめっき鋼板１を基板とし、ゾル−ゲ
ル法による酸化物系絶縁皮膜２が基板表面に形成されて
いる。絶縁皮膜には、可視光反射率７０％以上の無機化
合物を分散させても良い。入射光の散乱多重反射を促進
させる微細な凹凸やうねりのある表面をもつめっき鋼板
を使用すると、光電変換効率が向上する。アルコキシシ
ラン等の金属アルコキシド，オルガノアルコキシシラ
ン，水及び増粘剤を有機溶媒に溶解させた溶液にめっき
鋼板を接触させ、めっき鋼板の表面に付着した溶液を乾
燥・焼成することにより、めっき鋼板の表面に酸化物系
絶縁皮膜が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性，耐熱性，絶縁
性に優れた太陽電池用絶縁基板及びその製造方法に関す
る。
性に優れた太陽電池用絶縁基板及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】非晶質Ｓｉ等からなる太陽電池を形成す
る基板には、ガラス板や金属板が使用されている。なか
でも、金属板は、ガラス板に比較して優れた可撓性を活
用した基板材料として着目されている。金属板を太陽電
池用基板として使用する場合、基板表面を絶縁処理する
必要があり、樹脂系絶縁皮膜，無機系絶縁皮膜，金属酸
化物皮膜，陽極酸化皮膜等が提案されている。たとえ
ば、特開昭５９−４７７７６号公報では、スピナー，ス
プレー，浸漬法で液状樹脂をステンレス鋼基板の表面に
塗布し、高温焼成することにより厚み２μｍ程度の高分
子樹脂皮膜を形成している。また、特開昭５９−４７７
７５号公報では、スパッタリング，蒸着，イオンプレー
ティング，プラズマＣＶＤ，熱分解ＣＶＤ等でＳｉＯ
2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＮX 等の絶縁皮膜を形成してい
る。
る基板には、ガラス板や金属板が使用されている。なか
でも、金属板は、ガラス板に比較して優れた可撓性を活
用した基板材料として着目されている。金属板を太陽電
池用基板として使用する場合、基板表面を絶縁処理する
必要があり、樹脂系絶縁皮膜，無機系絶縁皮膜，金属酸
化物皮膜，陽極酸化皮膜等が提案されている。たとえ
ば、特開昭５９−４７７７６号公報では、スピナー，ス
プレー，浸漬法で液状樹脂をステンレス鋼基板の表面に
塗布し、高温焼成することにより厚み２μｍ程度の高分
子樹脂皮膜を形成している。また、特開昭５９−４７７
７５号公報では、スパッタリング，蒸着，イオンプレー
ティング，プラズマＣＶＤ，熱分解ＣＶＤ等でＳｉＯ
2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＮX 等の絶縁皮膜を形成してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】樹脂系絶縁皮膜は、可
撓性があり、耐衝撃性にも優れている。しかし、太陽電
池として働く非晶質Ｓｉの堆積時に加熱されると、熱分
解してガスを発生し易く、非晶質Ｓｉ層に欠陥を導入す
る原因となる。また、耐湿性も十分でないことから、耐
久性の点で問題がある。他方、スパッタリング，蒸着，
イオンプレーティング，プラズマＣＶＤ，熱分解ＣＶＤ
等で無機系絶縁皮膜を設ける方法では、絶縁皮膜が必要
厚みに成長するまで時間がかかり、製造コストが高くな
る。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、アルコキシドからなる溶液を用いたゾル−
ゲル法をめっき鋼板に適用することにより、比較的薄膜
でもピンホール等の欠陥が少なく高絶縁抵抗を示し、厚
膜でも密着性が良好で剥離のない酸化物系絶縁皮膜がめ
っき鋼板表面に形成された太陽電池用基板を提供するこ
とを目的とする。
撓性があり、耐衝撃性にも優れている。しかし、太陽電
池として働く非晶質Ｓｉの堆積時に加熱されると、熱分
解してガスを発生し易く、非晶質Ｓｉ層に欠陥を導入す
る原因となる。また、耐湿性も十分でないことから、耐
久性の点で問題がある。他方、スパッタリング，蒸着，
イオンプレーティング，プラズマＣＶＤ，熱分解ＣＶＤ
等で無機系絶縁皮膜を設ける方法では、絶縁皮膜が必要
厚みに成長するまで時間がかかり、製造コストが高くな
る。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、アルコキシドからなる溶液を用いたゾル−
ゲル法をめっき鋼板に適用することにより、比較的薄膜
でもピンホール等の欠陥が少なく高絶縁抵抗を示し、厚
膜でも密着性が良好で剥離のない酸化物系絶縁皮膜がめ
っき鋼板表面に形成された太陽電池用基板を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池用絶縁
基板は、その目的を達成するため、可視光反射率が６０
％以上のめっき鋼板を基板とし、ゾル−ゲル法による酸
化物系絶縁皮膜が前記基板の表面に形成されていること
を特徴とする。めっき鋼板としては、Ｚｎ，Ａｌ，Ｍ
ｇ，Ｓｉの１種又は２種以上を含むめっき層が鋼板表面
に形成されたものが使用される。めっき原板には、鋼種
が特定されるものではないが、たとえば普通鋼やオース
テナイト系，フェライト系，マルテンサイト系のステン
レス鋼等が使用される。めっき原板に微細な凹凸又はう
ねりをつけておくと、そのめっき原板の表面状態がめっ
き層の表面に反映され、光電変換効率の向上に有効な入
射光の散乱多重反射が促進される。酸化物系絶縁皮膜に
絶縁性の無機粉末を分散させると、クラックの発生が防
止され絶縁皮膜の厚膜化が容易になる。なかでも、可視
光反射率７０％以上の無機化合物を絶縁性粉末として使
用すると、光閉じ込め効果が得られ、太陽電池の光電変
換効率が向上する。
基板は、その目的を達成するため、可視光反射率が６０
％以上のめっき鋼板を基板とし、ゾル−ゲル法による酸
化物系絶縁皮膜が前記基板の表面に形成されていること
を特徴とする。めっき鋼板としては、Ｚｎ，Ａｌ，Ｍ
ｇ，Ｓｉの１種又は２種以上を含むめっき層が鋼板表面
に形成されたものが使用される。めっき原板には、鋼種
が特定されるものではないが、たとえば普通鋼やオース
テナイト系，フェライト系，マルテンサイト系のステン
レス鋼等が使用される。めっき原板に微細な凹凸又はう
ねりをつけておくと、そのめっき原板の表面状態がめっ
き層の表面に反映され、光電変換効率の向上に有効な入
射光の散乱多重反射が促進される。酸化物系絶縁皮膜に
絶縁性の無機粉末を分散させると、クラックの発生が防
止され絶縁皮膜の厚膜化が容易になる。なかでも、可視
光反射率７０％以上の無機化合物を絶縁性粉末として使
用すると、光閉じ込め効果が得られ、太陽電池の光電変
換効率が向上する。
【０００５】この太陽電池用絶縁基板は、可視光反射率
が６０％以上のめっき鋼板に前処理を施し、アルコキシ
シラン，（１）の構造式をもつオルガノアルコキシシラ
ン，水及び増粘剤を有機溶媒に溶解させた溶液を絶縁皮
膜形成用処理液としてめっき鋼板に接触させ、めっき鋼
板の表面に付着した溶液を乾燥・焼成し、めっき鋼板の
表面に酸化物系絶縁皮膜を形成することにより製造され
る。絶縁皮膜形成用処理液には、アルミニウムアルコキ
シド，アルカリ金属のアルコキシド及びアルカリ土類金
属のアルコキシドの１種又は２種以上を添加しても良
い。ゾル−ゲル溶液は、浸漬法，塗布，スプレー等によ
ってめっき鋼板表面に塗布される。 Ｘ：ビニル基，エポキシ基，アミノ基，メタクリロキシ
基又はメルカプト基 Ｒ：アルキル基
が６０％以上のめっき鋼板に前処理を施し、アルコキシ
シラン，（１）の構造式をもつオルガノアルコキシシラ
ン，水及び増粘剤を有機溶媒に溶解させた溶液を絶縁皮
膜形成用処理液としてめっき鋼板に接触させ、めっき鋼
板の表面に付着した溶液を乾燥・焼成し、めっき鋼板の
表面に酸化物系絶縁皮膜を形成することにより製造され
る。絶縁皮膜形成用処理液には、アルミニウムアルコキ
シド，アルカリ金属のアルコキシド及びアルカリ土類金
属のアルコキシドの１種又は２種以上を添加しても良
い。ゾル−ゲル溶液は、浸漬法，塗布，スプレー等によ
ってめっき鋼板表面に塗布される。 Ｘ：ビニル基，エポキシ基，アミノ基，メタクリロキシ
基又はメルカプト基 Ｒ：アルキル基
【０００６】
【作用】ゾル−ゲル法は、金属板表面に酸化物層を形成
させる方法として従来から使用されており、比較的低温
で酸化物層を形成できる長所をもっている。しかし、従
来のゾル−ゲル法では、膜厚１μｍ以下の薄膜が得られ
るのみで、溶液との濡れ性が不十分なステンレス鋼板等
を基板に使用すると多数のピンホールを含む皮膜が形成
され易い。このような薄膜では、絶縁性が不足し、太陽
電池用基板の絶縁皮膜として使用できない。ところで、
本発明者等は、オルガノアルコキシシランを膜強化剤と
して、ヒドロキシアルキルセルロースを増粘剤としてア
ルコキシドに添加したコーティング溶液を使用すると、
比較的厚膜の酸化物層が形成されることを見い出し、特
願平８−４０５５８号等で提案した。
させる方法として従来から使用されており、比較的低温
で酸化物層を形成できる長所をもっている。しかし、従
来のゾル−ゲル法では、膜厚１μｍ以下の薄膜が得られ
るのみで、溶液との濡れ性が不十分なステンレス鋼板等
を基板に使用すると多数のピンホールを含む皮膜が形成
され易い。このような薄膜では、絶縁性が不足し、太陽
電池用基板の絶縁皮膜として使用できない。ところで、
本発明者等は、オルガノアルコキシシランを膜強化剤と
して、ヒドロキシアルキルセルロースを増粘剤としてア
ルコキシドに添加したコーティング溶液を使用すると、
比較的厚膜の酸化物層が形成されることを見い出し、特
願平８−４０５５８号等で提案した。
【０００７】基本となるゾル−ゲル浴は、アルミニウム
アルコキシド，アルコキシシラン，オルガノアルコキシ
シラン，アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属のア
ルコキシド，アルコールアミン，水を含み、各アルコキ
シドを溶解させるためアルコール系の溶剤を使用する。
アルコール系溶剤に溶解したアルコキシドは、水添加に
よって加水分解し、水酸化物となる。しかし、急激な加
水分解では沈澱物が生成するので、アルコールアミンの
添加によって加水分解の反応速度を調整する。このゾル
−ゲル浴をめっき鋼板に浸漬，塗布，スプレー等でコー
ティングすると、アルミニウムアルコキシド，アルコキ
シシラン，アルカリ金属，アルカリ土類金属のアルコキ
シド等の加水分解された水酸化物が付着する。この状態
でめっき鋼板を加熱すると合成反応が進行し、めっき鋼
板の表面に酸化物層が形成される。このときの加熱は、
１００〜６００℃程度で、従来の無機系酸化物を焼き付
ける温度に比較して大幅に低い。そのため、めっき鋼板
に熱的な悪影響を及ぼすことなく、しかも酸化物本来の
優れた絶縁性を呈する絶縁皮膜となる。
アルコキシド，アルコキシシラン，オルガノアルコキシ
シラン，アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属のア
ルコキシド，アルコールアミン，水を含み、各アルコキ
シドを溶解させるためアルコール系の溶剤を使用する。
アルコール系溶剤に溶解したアルコキシドは、水添加に
よって加水分解し、水酸化物となる。しかし、急激な加
水分解では沈澱物が生成するので、アルコールアミンの
添加によって加水分解の反応速度を調整する。このゾル
−ゲル浴をめっき鋼板に浸漬，塗布，スプレー等でコー
ティングすると、アルミニウムアルコキシド，アルコキ
シシラン，アルカリ金属，アルカリ土類金属のアルコキ
シド等の加水分解された水酸化物が付着する。この状態
でめっき鋼板を加熱すると合成反応が進行し、めっき鋼
板の表面に酸化物層が形成される。このときの加熱は、
１００〜６００℃程度で、従来の無機系酸化物を焼き付
ける温度に比較して大幅に低い。そのため、めっき鋼板
に熱的な悪影響を及ぼすことなく、しかも酸化物本来の
優れた絶縁性を呈する絶縁皮膜となる。
【０００８】また、めっき層がＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｓｉ
の１種又は２種以上を含むＡｌめっき鋼板，Ａｌ−Ｚｎ
めっき鋼板，Ｚｎめっき鋼板，Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき
鋼板等を基板として使用すると、鋼板表面のゾル−ゲル
浴に対する濡れ性が非常に良く、０．５μｍ程度の膜厚
でもピンホールが少なく、太陽電池用絶縁基板として十
分な絶縁性を示す皮膜が形成される。しかも、従来のゾ
ル−ゲル法で形成した酸化物層と異なり、オルガノアル
コキシシランの添加によってシリカの網目構造の結合が
強化され、ヒドロキシアルキルセルロースの添加により
溶剤の急激な蒸発に伴うクラックの発生が抑制される。
そのため、１〜１０μｍの厚膜でも、めっき層表面との
結合が強化され、ピンホール等の欠陥がなく密着性に優
れた絶縁皮膜が形成される。また、塗布−乾燥−焼成を
繰り返すことにより、酸化物層を厚膜化できる。たとえ
ば、図１（ａ）に示すように、Ａｌめっき鋼板１の表面
に膜厚０．５μｍ程度の酸化物層２を形成すると、薄膜
に生じがちなピンホール等の欠陥が少なくなり、太陽電
池用の絶縁皮膜として十分な絶縁特性が発現される。ま
た、形成された絶縁皮膜は、透明膜であることから可視
光の吸収がない。したがって、可視光反射率が６０％以
上のめっき鋼板を基板として使用すると、太陽電池を構
成したときの入射光の多重反射が促進され、光電変換効
率が向上する。可視光反射特性が高いめっき鋼板として
は、反射特性を図２に示すように、溶融Ａｌめっき鋼板
を冷間圧延した鋼板が特に好ましい。
の１種又は２種以上を含むＡｌめっき鋼板，Ａｌ−Ｚｎ
めっき鋼板，Ｚｎめっき鋼板，Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき
鋼板等を基板として使用すると、鋼板表面のゾル−ゲル
浴に対する濡れ性が非常に良く、０．５μｍ程度の膜厚
でもピンホールが少なく、太陽電池用絶縁基板として十
分な絶縁性を示す皮膜が形成される。しかも、従来のゾ
ル−ゲル法で形成した酸化物層と異なり、オルガノアル
コキシシランの添加によってシリカの網目構造の結合が
強化され、ヒドロキシアルキルセルロースの添加により
溶剤の急激な蒸発に伴うクラックの発生が抑制される。
そのため、１〜１０μｍの厚膜でも、めっき層表面との
結合が強化され、ピンホール等の欠陥がなく密着性に優
れた絶縁皮膜が形成される。また、塗布−乾燥−焼成を
繰り返すことにより、酸化物層を厚膜化できる。たとえ
ば、図１（ａ）に示すように、Ａｌめっき鋼板１の表面
に膜厚０．５μｍ程度の酸化物層２を形成すると、薄膜
に生じがちなピンホール等の欠陥が少なくなり、太陽電
池用の絶縁皮膜として十分な絶縁特性が発現される。ま
た、形成された絶縁皮膜は、透明膜であることから可視
光の吸収がない。したがって、可視光反射率が６０％以
上のめっき鋼板を基板として使用すると、太陽電池を構
成したときの入射光の多重反射が促進され、光電変換効
率が向上する。可視光反射特性が高いめっき鋼板として
は、反射特性を図２に示すように、溶融Ａｌめっき鋼板
を冷間圧延した鋼板が特に好ましい。
【０００９】酸化物，窒化物，炭化物等の絶縁性粉末を
分散させたゾル−ゲル浴を使用すると、絶縁性粉末３が
分散した厚膜の酸化物系絶縁皮膜２（図１ｂ）が得られ
る。絶縁性粉末３は、酸化物系絶縁皮膜２のクラック発
生を抑制し、酸化物系絶縁皮膜２を比較的容易に厚膜化
できる。なかでも、可視光反射特性が高い粉末を絶縁性
粉末３として使用すると、太陽電池を構成したときの入
射光の多重反射が促進され、光電変換効率が向上する。
可視光反射特性が高い粉末としては、Ａｌ2 Ｏ 3 ，Ｓｉ
Ｏ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，ＭｇＯ，ＣａＣＯ3 ，ＭｇＣ
Ｏ3 等が使用される。酸化物系絶縁皮膜は、ゾル−ゲル
浴とめっき鋼板表面との接触界面で形成・成長するた
め、めっき鋼板の表面形態を正確に倣った均一膜厚とな
る。そこで、めっき鋼板１を凹凸のある表面（図１ｃ）
にすると、その表面凹凸を倣った酸化物系絶縁皮膜２が
形成される。凹凸のある酸化物系絶縁皮膜２は、入射光
の乱反射や多重反射を促進させ、光閉じ込め効果によっ
て光電変換効率を向上させる。
分散させたゾル−ゲル浴を使用すると、絶縁性粉末３が
分散した厚膜の酸化物系絶縁皮膜２（図１ｂ）が得られ
る。絶縁性粉末３は、酸化物系絶縁皮膜２のクラック発
生を抑制し、酸化物系絶縁皮膜２を比較的容易に厚膜化
できる。なかでも、可視光反射特性が高い粉末を絶縁性
粉末３として使用すると、太陽電池を構成したときの入
射光の多重反射が促進され、光電変換効率が向上する。
可視光反射特性が高い粉末としては、Ａｌ2 Ｏ 3 ，Ｓｉ
Ｏ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，ＭｇＯ，ＣａＣＯ3 ，ＭｇＣ
Ｏ3 等が使用される。酸化物系絶縁皮膜は、ゾル−ゲル
浴とめっき鋼板表面との接触界面で形成・成長するた
め、めっき鋼板の表面形態を正確に倣った均一膜厚とな
る。そこで、めっき鋼板１を凹凸のある表面（図１ｃ）
にすると、その表面凹凸を倣った酸化物系絶縁皮膜２が
形成される。凹凸のある酸化物系絶縁皮膜２は、入射光
の乱反射や多重反射を促進させ、光閉じ込め効果によっ
て光電変換効率を向上させる。
【００１０】
実施例１：アルミニウムイソプロポキシド：１．０モ
ル，オルトケイ酸テトラエチル：２．５モル，ナトリウ
ムメトキシド：１．０モル，トリイソプロパノールアミ
ン：４．０モル及び水：７．０モルをブチルセルソル
ブ：１５モルに溶解し、２４時間撹拌してゾル−ゲル浴
を調製した。得られたゾル−ゲル浴は、透明で、１００
時間撹拌放置しても安定であった。板厚０．３ｍｍの溶
融Ａｌめっき鋼板を０．１５ｍｍに冷間圧延した鋼板を
脱脂し、ゾル−ゲル浴を用いた引上げ法でコーティング
した後、２分間常温で乾燥させ、３８０℃で２分間焼成
した。得られた酸化物系絶縁皮膜は、厚み０．５μｍで
均一且つ緻密な構造をもった透明膜であった。
ル，オルトケイ酸テトラエチル：２．５モル，ナトリウ
ムメトキシド：１．０モル，トリイソプロパノールアミ
ン：４．０モル及び水：７．０モルをブチルセルソル
ブ：１５モルに溶解し、２４時間撹拌してゾル−ゲル浴
を調製した。得られたゾル−ゲル浴は、透明で、１００
時間撹拌放置しても安定であった。板厚０．３ｍｍの溶
融Ａｌめっき鋼板を０．１５ｍｍに冷間圧延した鋼板を
脱脂し、ゾル−ゲル浴を用いた引上げ法でコーティング
した後、２分間常温で乾燥させ、３８０℃で２分間焼成
した。得られた酸化物系絶縁皮膜は、厚み０．５μｍで
均一且つ緻密な構造をもった透明膜であった。
【００１１】実施例２：基板としての溶融５５％Ａｌ−
Ｚｎめっき鋼板にゾル−ゲル浴を塗布する以外は、実施
例１と同じ条件下でめっき鋼板をコーティングした。得
られた酸化物系絶縁皮膜は、厚み２．０μｍで均一且つ
緻密な構造をもった透明膜であった。 実施例３：Ａｌ2 Ｏ3 ２０重量部を添加したゾル−ゲル
浴を塗布する以外は、実施例１と同じ条件下でめっき鋼
板をコーティングした。得られた酸化物系絶縁皮膜は、
厚み１０μｍで均一且つ緻密な構造をもった白色膜であ
った。 実施例４：表面粗さをＲz １．２６μｍ，Ｒmax １．６
６μｍに調整し、且つ表面粗さに一方向のうねりをつけ
た溶融Ａｌめっき鋼板を使用する以外は、実施例１と同
じゾル−ゲル浴を用いてコーティングした。得られた酸
化物系絶縁皮膜は、厚み１．０μｍで均一且つ緻密な構
造をもった透明膜で、溶融Ａｌめっき鋼板の表面形態を
正確に倣って一方向のうねりが付けられていた。
Ｚｎめっき鋼板にゾル−ゲル浴を塗布する以外は、実施
例１と同じ条件下でめっき鋼板をコーティングした。得
られた酸化物系絶縁皮膜は、厚み２．０μｍで均一且つ
緻密な構造をもった透明膜であった。 実施例３：Ａｌ2 Ｏ3 ２０重量部を添加したゾル−ゲル
浴を塗布する以外は、実施例１と同じ条件下でめっき鋼
板をコーティングした。得られた酸化物系絶縁皮膜は、
厚み１０μｍで均一且つ緻密な構造をもった白色膜であ
った。 実施例４：表面粗さをＲz １．２６μｍ，Ｒmax １．６
６μｍに調整し、且つ表面粗さに一方向のうねりをつけ
た溶融Ａｌめっき鋼板を使用する以外は、実施例１と同
じゾル−ゲル浴を用いてコーティングした。得られた酸
化物系絶縁皮膜は、厚み１．０μｍで均一且つ緻密な構
造をもった透明膜で、溶融Ａｌめっき鋼板の表面形態を
正確に倣って一方向のうねりが付けられていた。
【００１２】実施例１〜４で酸化物系絶縁皮膜が形成さ
れためっき鋼板を太陽電池用基板として使用し、常法に
従って次のようにして太陽電池を形成した。先ず、加熱
した基板表面に酸化インジウム及び酸化錫の混合物を蒸
着させ、下部電極を所定間隔で形成した。そして、下部
電極上に非晶質Ｓｉ膜をプラズマＣＶＤ法で形成し、下
部電極に対応する透光性上部電極として酸化インジウム
膜を非晶質Ｓｉ膜上にスパッタリング法で形成した。更
に、透光性上部電極の上に高分子樹脂を一様に塗布し、
焼成することにより、透光性パシベーション膜を形成し
た。得られた各太陽電池について、山下電装株式会社製
のソーラシミュレータを用いて光電変換効率を測定し
た。実施例１〜３の基板を使用した太陽電池では、１０
％の光電変換効率を示した。また、うねりのあるめっき
鋼板を使用した実施例４では、１１％と高い光電変換効
率が得られた。この結果から明らかなように、実施例１
〜４で酸化物系絶縁皮膜が形成されためっき鋼板は、何
れも高性能の太陽電池用基板として使用できることが確
認された。
れためっき鋼板を太陽電池用基板として使用し、常法に
従って次のようにして太陽電池を形成した。先ず、加熱
した基板表面に酸化インジウム及び酸化錫の混合物を蒸
着させ、下部電極を所定間隔で形成した。そして、下部
電極上に非晶質Ｓｉ膜をプラズマＣＶＤ法で形成し、下
部電極に対応する透光性上部電極として酸化インジウム
膜を非晶質Ｓｉ膜上にスパッタリング法で形成した。更
に、透光性上部電極の上に高分子樹脂を一様に塗布し、
焼成することにより、透光性パシベーション膜を形成し
た。得られた各太陽電池について、山下電装株式会社製
のソーラシミュレータを用いて光電変換効率を測定し
た。実施例１〜３の基板を使用した太陽電池では、１０
％の光電変換効率を示した。また、うねりのあるめっき
鋼板を使用した実施例４では、１１％と高い光電変換効
率が得られた。この結果から明らかなように、実施例１
〜４で酸化物系絶縁皮膜が形成されためっき鋼板は、何
れも高性能の太陽電池用基板として使用できることが確
認された。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の太陽電
池用基板は、絶縁層として有効な酸化物系皮膜をゾル−
ゲル法でめっき鋼板の表面に形成しているため、従来の
有機系絶縁皮膜に比較して耐熱性，耐湿性に優れ、非晶
質Ｓｉ堆積時等にガスを発生することがない。また、め
っき層にＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｓｉの１種又は２種以上が
含まれるめっき鋼板の表面にゾル−ゲル法で形成される
酸化物系絶縁皮膜は、比較的薄膜でもピンホール等の欠
陥が少なく絶縁抵抗が高く、厚膜でも密着性が良好で剥
離のない絶縁層となる。しかも、可視光反射特性に優れ
た表面をもつめっき鋼板の使用，微細な凹凸やうねりを
つけた表面をもつめっき鋼板の使用，可視光反射特性に
優れた粉末の分散等により光閉じ込め効果が大きくな
り、光電変換効率の高い太陽電池用の基板として使用さ
れる。
池用基板は、絶縁層として有効な酸化物系皮膜をゾル−
ゲル法でめっき鋼板の表面に形成しているため、従来の
有機系絶縁皮膜に比較して耐熱性，耐湿性に優れ、非晶
質Ｓｉ堆積時等にガスを発生することがない。また、め
っき層にＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｓｉの１種又は２種以上が
含まれるめっき鋼板の表面にゾル−ゲル法で形成される
酸化物系絶縁皮膜は、比較的薄膜でもピンホール等の欠
陥が少なく絶縁抵抗が高く、厚膜でも密着性が良好で剥
離のない絶縁層となる。しかも、可視光反射特性に優れ
た表面をもつめっき鋼板の使用，微細な凹凸やうねりを
つけた表面をもつめっき鋼板の使用，可視光反射特性に
優れた粉末の分散等により光閉じ込め効果が大きくな
り、光電変換効率の高い太陽電池用の基板として使用さ
れる。
【図１】 ゾル−ゲル法でめっき鋼板表面に形成された
酸化物系絶縁皮膜（ａ），絶縁粉末を分散させた酸化物
系絶縁皮膜（ｂ）及び表面にうねりを付けためっき鋼板
表面に形成された酸化物系絶縁皮膜（ｃ）の各断面図
酸化物系絶縁皮膜（ａ），絶縁粉末を分散させた酸化物
系絶縁皮膜（ｂ）及び表面にうねりを付けためっき鋼板
表面に形成された酸化物系絶縁皮膜（ｃ）の各断面図
【図２】 溶融Ａｌめっき鋼板の反射率が冷間圧延によ
って高くなることを示したグラフ
って高くなることを示したグラフ
Claims (6)
- 【請求項１】 可視光反射率が６０％以上のめっき鋼板
を基板とし、ゾル−ゲル法による酸化物系絶縁皮膜が前
記基板の表面に形成されている太陽電池用絶縁基板。 - 【請求項２】 Ｚｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｓｉの１種又は２種
以上を含むめっき層が形成されためっき鋼板を基板とす
る請求項１記載の太陽電池用絶縁基板。 - 【請求項３】 微細な凹凸又はうねりのある表面をもつ
めっき鋼板を基板とする請求項１又は２記載の太陽電池
用絶縁基板。 - 【請求項４】 請求項１記載の酸化物系絶縁皮膜に絶縁
性の無機粉末が分散している太陽電池用絶縁基板。 - 【請求項５】 可視光反射率が６０％以上のめっき鋼板
に前処理を施し、アルコキシシラン，（１）の構造式を
もつオルガノアルコキシシラン，水及び増粘剤を有機溶
媒に溶解させた溶液を絶縁皮膜形成用処理液としてめっ
き鋼板に接触させ、めっき鋼板の表面に付着した溶液を
乾燥・焼成し、めっき鋼板の表面に酸化物系絶縁皮膜を
形成することを特徴とする太陽電池用絶縁基板の製造方
法。 Ｘ：ビニル基，エポキシ基，アミノ基，メタクリロキシ
基又はメルカプト基 Ｒ：アルキル基 - 【請求項６】 アルミニウムアルコキシド，アルカリ金
属のアルコキシド及びアルカリ土類金属のアルコキシド
の１種又は２種以上を含む溶液を絶縁皮膜形成用処理液
として使用する請求項５記載の太陽電池用絶縁基板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9276164A JPH11121773A (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9276164A JPH11121773A (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121773A true JPH11121773A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17565635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9276164A Withdrawn JPH11121773A (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11121773A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001185747A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐熱性に優れた太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
| JP2002100794A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-04-05 | Nisshin Steel Co Ltd | 薄膜多結晶シリコン太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
| JP2002141536A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-05-17 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐熱性に優れた薄膜多結晶シリコン太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
| JP2011171379A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Fujifilm Corp | 金属複合基板およびその製造方法 |
| KR20220089363A (ko) * | 2020-12-21 | 2022-06-28 | 주식회사 포스코 | 롤투롤 공정을 이용한 경량화된 태양전지 모듈의 제조방법 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP9276164A patent/JPH11121773A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001185747A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐熱性に優れた太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
| JP2002100794A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-04-05 | Nisshin Steel Co Ltd | 薄膜多結晶シリコン太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
| JP2002141536A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-05-17 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐熱性に優れた薄膜多結晶シリコン太陽電池用絶縁基板及びその製造方法 |
| JP2011171379A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Fujifilm Corp | 金属複合基板およびその製造方法 |
| KR20220089363A (ko) * | 2020-12-21 | 2022-06-28 | 주식회사 포스코 | 롤투롤 공정을 이용한 경량화된 태양전지 모듈의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |