JPS5878475A - 薄膜太陽電池 - Google Patents

薄膜太陽電池

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JPS5878475A
JPS5878475A JP56177685A JP17768581A JPS5878475A JP S5878475 A JPS5878475 A JP S5878475A JP 56177685 A JP56177685 A JP 56177685A JP 17768581 A JP17768581 A JP 17768581A JP S5878475 A JPS5878475 A JP S5878475A
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amorphous silicon
solar cell
film solar
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圭弘 浜川
Yoshihisa Owada
善久 太和田
Kazunaga Tsushimo
津下 和永
Masanobu Izumina
泉名 政信
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属箔上に形成した可撓性、耐熱性に富むポリ
イミド等の樹脂薄膜上に形成されたアモルファスシリコ
ン系の薄膜太陽電池に関するものである。
可撓性、耐熱性に富むポリイミド等の樹脂薄膜を素板と
して使用した太陽電池は特開昭54−149489に記
載されている。しかるに樹脂薄膜のみを素板として使用
した場合は、デポジションによって素板がカールし、又
デポジション中の変形によシ素板が均一に加熱されない
という欠点があった。本1発明者はこれらを解決するた
め鋭意研究努力した結果本発明に到ったものである。
本発明を、その実施例を示す図面に従って説明すると以
下の通りである。
第1図は本発明に係る薄膜太陽電池(以下、本発明電池
という)の−fi]を示す斜視図であって、この実施例
は、金属箔la上に可撓性で耐熱性を有するがリイミド
系の樹脂薄膜1bをコーティングした素板1の樹脂薄膜
lb側の表面にアモルファスシリコンとオーミック接触
ヲスル金属薄膜2、例えばアルミニウム、モリブデン、
ステンレス鋼を約5OO;〜1μmの厚さに蒸着又はス
パッタして基板10を作成し、次にプラズマグロー放電
法又はスパッタ蒸着法によりアモルファスシリコン系光
起電力素子層3を層厚05−2μm程度に形成し、次に
該素子層3に対する電位障壁となり光は大部分が透過す
る光透過性電極層4、例えばITO,5n(4、又はI
TOと8nC%の、複合層を500−300OA’程度
の厚さに蒸着形成し、この光透過性電極層4上にアルミ
ニウムやパラジウムからなる櫛形電極5を形成し、最後
に反射防止膜6として酸化ジルコニウム膜等を形成した
ものである。金属箔1aは例えばアルミニウム、銅。
鉄、ニッケル、ステンレス鋼等の金属でアリ、厚みは5
μm〜2mm +望ましくは50μm〜1mmのものが
良い。可撓性で耐熱性を有する樹脂薄膜1bとしては上
記の外にポリアミドイミド系等のものも使用できる。又
、金属薄膜2としては上記)外ニアンチモン、クロム、
ニクロムのような適当力電気伝導度を有する金属を用い
ることができる。
第2図はアモルファスシリコン薄膜、オヨヒ該薄膜を主
体とするアモルファスシリコン系光起電力素子層をプラ
ズマグロー放電法又はスノ(ツタ蒸着法により形成する
真空装置の概略図である。図中8と9は電極で、10は
基板であり、11は所定の気体を真空容器7内に送り込
むバルブである。アモルファスシリコン系光起電力素子
層3の形成は、予め前記基板10をその金属薄膜2側が
上になるようにして電極9上に載置したうえで、プラズ
マグロー放電法による場合は真空容器7内の真空度を一
度1〜l0XIOTorrまで減圧した後にバルブ11
から8iH4等のガスを送シ込み減圧度を10”5 T
o r r程度に軽減して保持し、電極8と電極9との
間に直流電圧又は1〜数+MHzの高周波電圧を印加し
て真空容器7内をプラズマ状態にする。このよう表状態
で数十分間保持すると基板−10上に、膜厚が0.5〜
1μで、10−7秒以上のキャリア寿命 10177♂
以下の局在準位密度、および1c)−”ad’/v・秒
以上のキャリア易動度を持つアモルファスシリコン薄膜
を主体とするアモルファスシリコン系光起電力素子層3
を形成することができる。
スパッター蒸着法による場合も、同様に一度1〜10刈
0”’Torrまで減圧した後に、バルブ11からアル
ゴン等の不活性ガスと水素等との混合気体を真空容器7
内に送り込み減圧度を5×10−8〜1O−1Torr
程度に軽減して保持し、次にターゲットを有する電極8
と前記基板10を載置した電極9との間に直流電圧又は
1−+数MH2の高周波電圧を印加して真空容器内をプ
ラズマ状態にする。
この際の印加電圧は約1〜3KV 、電流は10ト30
0献、電力は100−300Wで十分である。このよう
な状態で約60分間保持すると、基板10上に膜厚がI
N2μmで、10−’秒以上のキャリア寿命、101ン
d以下の局在準位密度および1c)−”−d、Iv・秒
以上のキャリア易動度をもつアモルファスシリコン薄膜
を主体とするアモルファスシリコン系光起電力素子層3
を形成することができる。また第1図においてオーミッ
ク接触用金属薄膜2や、光透過性電極層4は、抵抗加熱
法、電子ビーム蒸着法、又はスパッタ法等で形成するこ
とができる。
第1図のアモルファスシリコン系光起電力素子層3は、
次の如き3層構造を有するものであることが望ま、しい
。すなわち第1の層がアモルファスシリコン内にポロン
を1017I以上でドープしたp型層であり、第2の層
が真性アモルファスシリコンの層で□あり、第3の層が
アモルファスシリコン内にリンを101′//以上でド
ープしたn型層の3層から成るものである。なお、上記
p又はr+3層のうち少なくとも光照射する側に光学的
バンドギャップが約1.85eV以上であシかつ20℃
における電気伝導度が約104(Ω、cIII)−”以
上であり、かつp−1−n接合した場合の拡散電位Vd
が約1.1volts以上である1117−、□型又は
n型アモルファス半導体のドープ薄膜を用いれば短絡電
流と開放電圧を大幅に改善できる。また上記p又はn型
アモルファス半導体は、一般式a−8i (□−x)C
(x)Ia−8i(1y)Ny、a−8i(1−x、)
OxNy等で例示すしるアモルファスシリコンカーバイ
ト、アこれらはシリコンの水素又はフッ素化合物と炭素
又はチッ素の水素又はフッ素化合物をグロー放電分解し
て得られる。
前記光起電力素子層3を太陽電池として使用する場合に
は、光透過性のある白金電極やITO電極4の側から光
を照射し、前記白金電極やITO電極4を透過した光が
光起電力素子層3内に電子と正孔の対を発生させ、これ
ら電子、正孔が空乏層領域に到達するようにして外部に
起電力として取出せるように構成する。
従来のポリイミド系等の樹脂薄膜上に形成さレタ薄膜型
の太陽電池ではアモルファスシリコン系層をデポジシ゛
−:しするとその内部応力により薄膜型の太陽電池全体
がカールし、フラットな太陽電池をえることができず、
又、デポジション中にもカールするため前記樹脂薄膜が
サセ、ブタ−上から浮きあがって、該薄膜表面の温度に
むらが生じ、均質なアモルファス層かえられないという
欠点があり、またこれを改善するためには製造設備が極
めて複雑になるという欠点があった。これに対し本発明
電池の如く金属箔と樹脂薄膜を複合した可撓性のしかも
耐熱性もある基板10上にアモルファスシリコン系の光
起電力素子層3を形成する場合は、デポジションによる
カー、ルが全く見られず、ガラス板やステンレス板を素
板として用いる場合と同様の製造装置で高品質の薄膜太
陽電池をえることができ池の一部分を拡大した斜視図、
第2図はアモルファスシリコン薄膜および該薄膜を主体
とするアモルファスシリコン系光起電力素子層3を形成
する真空装置の概略図である。
1・・・素板、1a・・・金属箔、1b・・・樹脂薄膜
、2・・・アモルファスシリコンとオーミック接触する
金属薄膜、3・・・アモルファスシリコン系光起電力素
子層、4・・・電位障壁をつくる光透過性電極層、5・
・・櫛型電極、6・・・反射防止膜、10・・・基板。
特許出願人 鐘渕化学工′lL株式°令ト出願代理人 
弁理士 内田敏彦 第1図 第2rI!J 手続補正書(自発) 昭和56年1′V@、日 特許庁長官 殿 1、事件ノ表示   4181156−1771116
92、発明の名称  薄膜太陽電池 3、補正をする看 事件との関係  特許出願人 所在地   大阪市北区中之島3丁目2番4号扇 称 
 (094)鐘淵化学工lI株式会社代表看   代表
取締役 高 1)  敞を代理人 5、 補正に1す増加する発明の数   零賑 補正の
対象 明細書のrll#IIF4求の範−」欄及び7、補正の
内容 l 特許請求の範囲一の補正 明細書の特許請求の範Sを、別紙のとおり補正する・ I 発明の詳細な説明欄の補正 (1)明mvi第4頁第1行目の、「表面に」と「アモ
」との関に。
「p又はnllの」 という文言を挿入する。
Ill  Ill書@4頁第2行I冒験に、「ルファス
シリコン」とあるのを、 「ルファス半導体」 と訂正する。
411  PU書寄集頁$15行@に記載の  −「ア
ルミニウム」 という文言を削除する。
(4)同書第4頁第16行目に、r41の金属であり、
〕とあるのを。
F等のヤング率が8 X 10sKI/s−以上の金属
が↓(、」 と訂正する。
圏 同書第4頁第18行目末尾に、[薄層1t)Jとあ
るの管。
「薄膜1bJ 七訂正する。
(−1同書lll5JI第2 oqimrc%ro、5
〜IJIJ トアルのを。
ro、i NIJIJ と訂正す為。
(1)−寄集6頁第3行目の、「持っ」と「アモルファ
ス」との間K。
「真性」 、という文言を挿入する。
横1M書第6頁第17行目に1 「1〜2μ聰」とある
のを。
「O・l〜l#鵬」 と訂正する。
1ll)  同書第6頁第19行目の、「もり」と[ア
モルファスjとの間に。
「真性」 という文言を挿入する。
8.添附書類 補正後の特許請求の範囲 の全文をε戟した書面(別紙)    l過補正後の特
許請求の範囲 の全文を記載した書面 l 金m箔上に可撓性で耐熱性を有する樹脂薄膜を形成
してなり素板の樹脂薄膜側表EiiKアモルファスシリ
コンとオー々ツク接触する金属薄膜を形成して基板とな
し、#基板上K 10”秒以上のキャリア寿命* 10
y/m”以下の局在率位置度、お1び10”cm”/V
・秒以上のキャリア易111j[を持り轟丘アモルファ
スシリコン薄膜を主体とする 、アモルファスシリコン
系光起電力素子層と、簡素子層に対する電位障壁を形成
する光透過性電極層とが積層されていることを特徴とす
る薄膜太陽電池。
! 前記アモルファスシリコン系光起電力素子層が3層
構造を有し、第1の層がボロン等の崗期律表璽族の元素
を不純物として含むp11アモルファス半導体であり、
第2の層が真性アモルファスシリコンであり、第3の層
がリン等の同期律表V族の元素を不純物として含むnI
Iアモルファス半導体からなる特許請求の範囲111項
記載の薄膜太陽電池。
3 前記p又rjn!アモルファス半導体のうち、少く
とも光畷射する側のアモルファス半導体社。
光学的バンドギャップKg−Optが約1.85 eV
以上であり、かつ20″CKおけゐ電気伝導度が約10
’(fl・az)−”以上であり、かつp−1−n41
合から取る前記光起電力素子層の拡散電位Vaが約1.
1Y以上であることを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の薄膜太陽電池。
4 前記p又ttnliアモルファス半導体が一般式%
式% で表わされるアモルファス半導体であることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項又rjl!3項記載の薄膜太陽
電池。
b 前Ii!、光透過性電極層を形成する物質がXTO
anへ、又轄IテOとenolとの複合層であることを
特徴とする特許請求の範囲第1)J乃至第4項に記載の
薄膜太陽電池・

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属箔上に可撓性で耐熱性を有する樹脂薄膜を形成
    してなる素板の樹脂薄膜側表面にアモルファスシリコン
    とオーミック接触する金属薄膜を形成して基板となし、
    該基板上に1d秒以上のキャリア寿命、1o/CI!以
    下の局在準位密度、および1o−”d /v・秒以上の
    キャリア易動度を持つアモルファスシリコン薄膜を主体
    とするアモルファスシリコン系光起電力素子層と、該素
    子層に対する電位障壁を形成する光透過性電極層とが積
    層されていることを特徴とする薄膜太陽電池。 ゛   2 前記アモルファスシリコン系光起電力素子
    層が3層構造を有し、第1の層がボロン等の周期律表■
    族の元素を不純物として含むp型アモルファス半導体で
    あり、第2の層が真性アモルファスシリコンであり、第
    3のNilカ9ン等の周期律表■族の元素を不純物とし
    て含むn型アモルファス半導体から、なる特許請求の範
    囲第1項記載の薄膜太陽電池。 3 前記p又はn型アモルファス半導体のうち、少くと
    も光照射する側のアモルファス半導体は、光学的バンド
    ギャップEg、opt  が約1.85eV以上であり
    、かつ20℃における電気伝導度が約10 (Ω、備)
      以上であり、かつp−1−n接合から成る前記光起
    電力素子層の拡散電位Vdが約1.1v以上であること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の薄膜太陽電池
    。 4 前記p又はn型アモルファス半導体が一般式a−8
    i(x−x)Ox+a−8i(t−y)Ny+a−8i
    (t−r7)C!xNyで表わされるアモルファス半導
    体であることを特徴とする特許請求の範囲第2項又は第
    3項記載の薄膜太陽電池。 5 前記光透過性電極層を形成する物質がITo。 8nC)@ +又−1iIToと8 nO@との複合層
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4
    項に記載の薄膜太陽電池。
JP56177685A 1981-11-04 1981-11-04 薄膜太陽電池 Granted JPS5878475A (ja)

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JP56177685A JPS5878475A (ja) 1981-11-04 1981-11-04 薄膜太陽電池
EP82110122A EP0078541B1 (en) 1981-11-04 1982-11-03 Flexible photovoltaic device
DE8282110122T DE3280293D1 (de) 1981-11-04 1982-11-03 Biegsame photovoltaische einrichtung.
DE3280455T DE3280455T3 (de) 1981-11-04 1982-11-03 Biegsame photovoltaische Vorrichtung.
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US06/439,627 US4612409A (en) 1981-11-04 1982-11-04 Flexible photovoltaic device
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62101080A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力素子
CN110176509A (zh) * 2019-06-13 2019-08-27 陈建义 一种柔性太阳能电池用新型不锈钢基板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5936435A (ja) * 1982-08-24 1984-02-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 架空ケーブル監視装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5936435A (ja) * 1982-08-24 1984-02-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 架空ケーブル監視装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62101080A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力素子
CN110176509A (zh) * 2019-06-13 2019-08-27 陈建义 一种柔性太阳能电池用新型不锈钢基板

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