JPS62143481A - アモルフアスシリコン太陽電池基板 - Google Patents

アモルフアスシリコン太陽電池基板

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JPS62143481A
JPS62143481A JP60284580A JP28458085A JPS62143481A JP S62143481 A JPS62143481 A JP S62143481A JP 60284580 A JP60284580 A JP 60284580A JP 28458085 A JP28458085 A JP 28458085A JP S62143481 A JPS62143481 A JP S62143481A
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JP
Japan
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plating
solar cell
layer
stainless steel
substrate
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JP60284580A
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English (en)
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JPH0564870B2 (ja
Inventor
Yasusuke Irie
入江 泰佑
Masayoshi Tadano
政義 多々納
Kaname Yamamoto
要 山本
Eiji Watanabe
栄次 渡辺
Yuji Tomizuka
富塚 雄二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/70Surface textures, e.g. pyramid structures
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は表面にアモルファスシリコン(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製
太陽電池基板において、表面に微細な凹凸をNiめっき
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太陽電池基板にはプラス製の基板とス
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−SiM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−SiM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
反射されていってしまうため、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った
(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
光を有効に利泪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
lもその凹凸に沿って形成されるので、a−Si層も凹
凸になり、その結果入射光はa−3i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、無数の不定形ピットが形成され、凹凸が均一
にならず、かつ炭化物のスマットも付着して、表面が汚
れてしようらのであった。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
できないものであった。
そこで本発明者らは発想を変えて、ステンレス鋼板に電
気めっ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っき層表面が粗くなるめっきを施せ
ば、基板表面に微細な凹凸が均一に形成されるのではな
いが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・レス鋼板に電気めっきして検
討した結果、無光73 N iめっ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めっき基板についてa−Si蒸着までの保管を
想定して保管試験を行ったところ、めっき層表面が酸化
されて、a−Si蒸着の際a−Si屑の密着性が劣るよ
うになる場合があることが判明した。そこでNiめっき
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めっ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〜
5097s2の電気旧めっ外が施され、めっき層表面の
旧電析粒の大きさが0.01〜1.5μmの範囲に、ま
た表面粗さがRwaxで0.01〜0.6μmの範囲に
なっていることを特徴とするアモルファスシリコン太陽
電池基板およびこの基板の旧めっき層表面に片面当り0
.07〜4.09/m2の電気Crめっきが施されたア
モルファ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−5i層を形成したも
ののの断面図を示したもので、1がステンレス鋼板、2
がこのステンレス鋼板1の表面に電気めっきしたNiめ
っき層で、表面が凹凸になっている。このように凹凸が
形成されたNiめっき層2の表面にa−Siを蒸着する
と、a−Si層3がその凹凸に沿って形成される。従っ
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めっきJvI2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めっき層表面の旧電析粒の大きさ
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
、5μ鵜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RIIIaxで0.01〜0.8μmの
範囲にしたのは、表面粗さが0.01μ1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
反射する程門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0.6
μm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。
さらにめっき付着量を片面邑り4〜509 /II+2
にしたのは、めっき付着量が電析粒の大きさく表面粗さ
)に影響を与え、497m2未満であると電軒粒の大き
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、509/l112を越えると電析粒の混粒程
度が大きくなり、かつ509/m2あれば電析粒の大き
さおより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
っきのまま保管試験を行い、その後a−Siの蒸着を行
ったところa−Siの密着不良が生じるものがあった。
これは保管中にめっ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142がスにより
還元されてガスが発生し、a−5i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めっき層表面の
酸化を防止するのにはCrめっきが有効で、Crを片面
当り0.07〜4.09/12電気めっきすればよい。
ここでCrめっさ付着量が0.0797+n2未満であ
ると旧めっ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めっき付着量が
4.097II12を越えると、Crめっき層にクラッ
クが発生しやすくなり、その結果連続したa−3il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5IJS430ステンレス鋼板(0,
2t×100阿X10X100Lに通常のNiめっき前
処理(脱脂→酸洗→電解還元→旧ストライクめっき)を
施した後、第1表に示す条件で旧めっきまたは旧めっき
とCrめっきを施し、その後超音波場水洗した。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CV
、D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層上に透明電導性膜(1000A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10
01111/el12の光源にて入射光をA、M、1.
5にして行った。第1表にめっ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は旧
めっ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。
(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めっきにより表面に凹凸を形成したちのであ
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。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の基板にa−Si層(lを形成したも
のの断面図である。 1・・・ステンレス鋼板、2・・・Niめっき層、3・
・・a−Si層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ステンレス鋼板の表面に片面当り4〜50g/m
    ^2の電気Niめっきが施され、めっき層表面の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の範囲になっ
    ていることを特徴とするアモルファスシリコン太陽電池
    基板。
  2. (2)ステンレス鋼板の表面に片面当り4〜50g/m
    ^2の電気Niめっきが施され、さらにその上に片面当
    り0.07〜4.0g/m^2の電気Crめっきが施さ
    れていて、Niめっき層表面の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の範囲になっていることを特徴
    とするアモルファスシリコン太陽電池基板。
JP60284580A 1985-12-18 1985-12-18 アモルフアスシリコン太陽電池基板 Granted JPS62143481A (ja)

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JPH0564870B2 JPH0564870B2 (ja) 1993-09-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986205A (en) * 1996-09-05 1999-11-16 Nisshin Steel Co., Ltd. Stainless steel sheet and a substrate for a solar cell and manufacturing method thereof

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JPS60160179A (ja) * 1984-01-31 1985-08-21 Kawasaki Steel Corp 太陽電池基板用母板
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JPS60224283A (ja) * 1984-04-20 1985-11-08 Sumitomo Special Metals Co Ltd 薄膜電池用金属基板材

Patent Citations (3)

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