JPS63138783A - 太陽電池基板用母板の製造方法 - Google Patents
太陽電池基板用母板の製造方法Info
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- JPS63138783A JPS63138783A JP61286383A JP28638386A JPS63138783A JP S63138783 A JPS63138783 A JP S63138783A JP 61286383 A JP61286383 A JP 61286383A JP 28638386 A JP28638386 A JP 28638386A JP S63138783 A JPS63138783 A JP S63138783A
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- stainless steel
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- 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)
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。
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、太陽電池基板用母板の製造方法に係り、特に
太陽電池の受光面に供されるアモルファス層に対するす
ぐれた適合性を有する基板用母板の低コストでの製造方
法に関し、太陽電池製造分野で利用される。
太陽電池の受光面に供されるアモルファス層に対するす
ぐれた適合性を有する基板用母板の低コストでの製造方
法に関し、太陽電池製造分野で利用される。
太陽電池は、その機械的支持の役割を果す基板上に０．
１−１μｍ厚のアモルファスシリコン層が形成されてい
る。このアモルファス層の膜厚が非常に薄いため、電池
製造の信頼性や電池特性としての太陽光の電気的エネル
ギーへの変換効率の点において基板材料の影響を強く受
けるので、基板材料の選択は製造方式とも強い関連性を
有する経済性と共に極めて重要な問題である。
１−１μｍ厚のアモルファスシリコン層が形成されてい
る。このアモルファス層の膜厚が非常に薄いため、電池
製造の信頼性や電池特性としての太陽光の電気的エネル
ギーへの変換効率の点において基板材料の影響を強く受
けるので、基板材料の選択は製造方式とも強い関連性を
有する経済性と共に極めて重要な問題である。
従来基板材料として使用されて来たガラス系材料は、基
板自体が光透過性を持つほか電池表面の保護の役割を同
時に果すという利点があるものの、ガラスの宿命とも言
える破損し易い欠点は遁れがたい上に、特に無アルカリ
である忍笑ガラスは高価であり、太陽電池製造に際して
ロール・ツウ・ロールの量産性の高い方式を採用できな
いという問題点がある。
板自体が光透過性を持つほか電池表面の保護の役割を同
時に果すという利点があるものの、ガラスの宿命とも言
える破損し易い欠点は遁れがたい上に、特に無アルカリ
である忍笑ガラスは高価であり、太陽電池製造に際して
ロール・ツウ・ロールの量産性の高い方式を採用できな
いという問題点がある。
これに対しステンレス鋼は機械的強度が高く。
しかも強靭なため、０．８ｍｍ程度以下の薄い板を使う
ことができ、また可撓性を有することからコイル状の材
料を用いた量産が可能であり、さらにアモルファス層が
薄いため基板材に十分な可撓性があれば太陽電池として
も曲面状に配置することが可能であるなど材料としてす
ぐれた特性を有している。
ことができ、また可撓性を有することからコイル状の材
料を用いた量産が可能であり、さらにアモルファス層が
薄いため基板材に十分な可撓性があれば太陽電池として
も曲面状に配置することが可能であるなど材料としてす
ぐれた特性を有している。
しかし１通常圧延されたステンレス鋼板の表面に住圧延
！１５発生するオイルピットやスクラッチ′なｉめ欠薫
力七多く、これをそのままの状態で太陽電池の基板材料
として用いると、アモルファス層の膜厚が薄いために、
その形成の不均一を生じ易く、またこの欠陥周辺で電気
的短絡を起こし、電池としての機能を果さなくなること
さえ予想される。
！１５発生するオイルピットやスクラッチ′なｉめ欠薫
力七多く、これをそのままの状態で太陽電池の基板材料
として用いると、アモルファス層の膜厚が薄いために、
その形成の不均一を生じ易く、またこの欠陥周辺で電気
的短絡を起こし、電池としての機能を果さなくなること
さえ予想される。
そこで従来ステンレス鋼板を太陽電池の基板材料として
使用する場合には、一般に５ｉｏｏｏ〜＃１５００程度
まで数段階に分けて砥粒研磨し、その後さらに電解研磨
を施すことにより、圧延等の工程中に生じた表面疵を除
去し鏡面仕上げする方法を採っているのが現状である。
使用する場合には、一般に５ｉｏｏｏ〜＃１５００程度
まで数段階に分けて砥粒研磨し、その後さらに電解研磨
を施すことにより、圧延等の工程中に生じた表面疵を除
去し鏡面仕上げする方法を採っているのが現状である。
上記の如き研磨方法では工程操作が複雑で処理にも長時
間を要するため加工コストが高価となり、ステンレス鋼
板素材価格が割安でも最終的な価格が極めて高価となる
。さらに、このような研磨方法では大面積の基板材製造
が困難であり、まして太陽電池の大量生産方式とて有利
と考えられているロール・ツウ・ロールの製造方式で必
要となるコイル状基板材の製造はさらに困難となる。
間を要するため加工コストが高価となり、ステンレス鋼
板素材価格が割安でも最終的な価格が極めて高価となる
。さらに、このような研磨方法では大面積の基板材製造
が困難であり、まして太陽電池の大量生産方式とて有利
と考えられているロール・ツウ・ロールの製造方式で必
要となるコイル状基板材の製造はさらに困難となる。
一方、近年のアモルファスシリコン太陽電池生産量の急
激な増大により、より薄く、より可撓性のある低コスト
ステンレス鋼基板が要求されており、従来の如く研磨仕
上げによる基板の製造ではコストの低減が期待できない
、太陽電池が既存の発電方法に伍して電力発生手段とし
て普及するためには、現状より大幅な発電コストの低減
が必要であり、そのためにも安価で材質特性のすぐれた
基板材料が要求されている。
激な増大により、より薄く、より可撓性のある低コスト
ステンレス鋼基板が要求されており、従来の如く研磨仕
上げによる基板の製造ではコストの低減が期待できない
、太陽電池が既存の発電方法に伍して電力発生手段とし
て普及するためには、現状より大幅な発電コストの低減
が必要であり、そのためにも安価で材質特性のすぐれた
基板材料が要求されている。
上記の如き事情に鑑み、最近に至りステンレス鋼板の表
面研磨について特開昭５５−７１０７７により新しい提
案が開示されている。この方法は従来の砥粒擦過による
機械的研磨と、中性塩水溶液を電解液として用いた電解
作用による基板素地面の陽極溶解とを複合させて同時に
行うことにより基板表面を鏡面研磨する方法である。し
かし、この方法も操作時間を大幅に短縮できると称され
てはいるものの、その目的とするところは従来方法の域
を出るものではなく、ステンレス鋼自身の溶解による歩
留の低下と共に、加工コストは依然として高水準にあり
、コストの大幅低減の本質的な解決策にはほど遠いもの
である。
面研磨について特開昭５５−７１０７７により新しい提
案が開示されている。この方法は従来の砥粒擦過による
機械的研磨と、中性塩水溶液を電解液として用いた電解
作用による基板素地面の陽極溶解とを複合させて同時に
行うことにより基板表面を鏡面研磨する方法である。し
かし、この方法も操作時間を大幅に短縮できると称され
てはいるものの、その目的とするところは従来方法の域
を出るものではなく、ステンレス鋼自身の溶解による歩
留の低下と共に、加工コストは依然として高水準にあり
、コストの大幅低減の本質的な解決策にはほど遠いもの
である。
本発明の目的は、太陽電池製造に対し最も有害であるス
テンレス表面の微細傷を鏡面研磨加工で取り除〈従来の
高コストな太陽電池基板の製造方法に対し、機械的研磨
を全く必要とせずかつ、有害な表面欠陥を生じることな
く、ステンレス表面の微細欠陥を酸溶解で取り除く極め
て容易な工程で安価な太陽電池基板用母板を製造する方
法を提供することにある。
テンレス表面の微細傷を鏡面研磨加工で取り除〈従来の
高コストな太陽電池基板の製造方法に対し、機械的研磨
を全く必要とせずかつ、有害な表面欠陥を生じることな
く、ステンレス表面の微細欠陥を酸溶解で取り除く極め
て容易な工程で安価な太陽電池基板用母板を製造する方
法を提供することにある。
本発明の技術手段は次の如くである。すなわち、
（ａ）酸溶解の際に結晶粒界での優先溶解を生じる焼鈍
組織を圧下率２０％以上の冷間圧延を施すことで均一な
加工組織に変えた。
組織を圧下率２０％以上の冷間圧延を施すことで均一な
加工組織に変えた。
（ｂ）０．５ｍｍ以下のステンレス薄鋼板を酸溶解でそ
の表層を０．５．ｍ以上溶解することでステンレス表面
の微細傷をなだらかな面にする。
の表層を０．５．ｍ以上溶解することでステンレス表面
の微細傷をなだらかな面にする。
以上の手段によって安価な太陽電池基板用母板を製造す
ることにある。
ることにある。
本発明の詳細ならびに限定理由について作用と共に説明
する。
する。
先ず本発明の対象とする基板用素材としては。
ステンレス鋼板に限定する。これはステンレス鋼板が太
陽電池基板用材料として価格が比較的安く、かつ可撓性
があり、大量生産が可能な材料であって最も適した材料
であるからである。その鋼種は特に限定の要なく、太陽
電池としての耐用年数に耐え得る耐食性を有するステン
レス鋼種すべてから任意に選定することが可能である。
陽電池基板用材料として価格が比較的安く、かつ可撓性
があり、大量生産が可能な材料であって最も適した材料
であるからである。その鋼種は特に限定の要なく、太陽
電池としての耐用年数に耐え得る耐食性を有するステン
レス鋼種すべてから任意に選定することが可能である。
次にステンレス鋼板の板厚は０．５ ｍ ｍ以下に限定
する。これは太陽電池製造後の十分な可撓性を得るため
であって、０．５ ｍ ｍを越すと剛性のため満足する
べき可撓性を得ることができないからである。
する。これは太陽電池製造後の十分な可撓性を得るため
であって、０．５ ｍ ｍを越すと剛性のため満足する
べき可撓性を得ることができないからである。
また、このステンレス鋼板は２０％以上の冷間圧延によ
り製造された冷延鋼板であることが必要である。２０％
未満の圧延率で製造された場合、酸溶解の際に不均一な
溶解を生じる原因である焼鈍組織が均一な冷間加工組織
へ十分移行しない。
り製造された冷延鋼板であることが必要である。２０％
未満の圧延率で製造された場合、酸溶解の際に不均一な
溶解を生じる原因である焼鈍組織が均一な冷間加工組織
へ十分移行しない。
従って、酸溶解で微細な孔食を生じ、これが太陽電池内
で短絡の原因となるため太陽電池基板用母板として用い
ることはできない、また、冷間圧延で付与される素材の
強度上昇は板厚０．２ ｍ ｍ以下の極薄鋼板の場合と
くに有利で面折れのしにくい極薄の太陽電池基板用母板
を得ることができる。
で短絡の原因となるため太陽電池基板用母板として用い
ることはできない、また、冷間圧延で付与される素材の
強度上昇は板厚０．２ ｍ ｍ以下の極薄鋼板の場合と
くに有利で面折れのしにくい極薄の太陽電池基板用母板
を得ることができる。
ステンレス表面の微細傷を酸溶解で取り除き、なだらか
な面にかえるためには、少なくとも０．５ｐｍ溶解する
ことが必要で、溶解量がこれに満たない場合には微細傷
が一部残ってしまうため、この表面上に製造された太陽
電池内で短絡を生じる。溶解量の上限は特に無いが、経
済的観点から１０延ｍ以内が望ましい。
な面にかえるためには、少なくとも０．５ｐｍ溶解する
ことが必要で、溶解量がこれに満たない場合には微細傷
が一部残ってしまうため、この表面上に製造された太陽
電池内で短絡を生じる。溶解量の上限は特に無いが、経
済的観点から１０延ｍ以内が望ましい。
従来ａ−５ｉ太陽電池用基板として使用されているステ
ンレス基板では、ステンレス鋼板表面の微細傷を砥粒研
磨で機械的に除去するとともに。
ンレス基板では、ステンレス鋼板表面の微細傷を砥粒研
磨で機械的に除去するとともに。
あるいは除去後に、電解研磨を行い、砥粒研磨によって
生じた微細傷をも完全に除去する方法で製造されている
。従って、砥粒により生じた微細な引っ掻き傷が完全に
除去されるまで電解研磨を行わねばならないので一般に
最大粗さでＯ，ｌｐｍ以下の完全な鏡面仕上げが必要と
されている。
生じた微細傷をも完全に除去する方法で製造されている
。従って、砥粒により生じた微細な引っ掻き傷が完全に
除去されるまで電解研磨を行わねばならないので一般に
最大粗さでＯ，ｌｐｍ以下の完全な鏡面仕上げが必要と
されている。
しかしながら最大粗さを上記のごとく厳しく制限した鏡
面材フないとアモルファス太陽電池の基板として使用で
きないのは砥粒研磨工程で板表面に引っ掻き傷をつけて
いるためであり、本発明のごとく砥粒研磨をまったく行
わない工程で基板用母板を製造する場合には最大粗さを
０．１ｇｍ以下に管理する必要もなく、さらにいわゆる
鏡面光沢を呈する表面である必要もない。
面材フないとアモルファス太陽電池の基板として使用で
きないのは砥粒研磨工程で板表面に引っ掻き傷をつけて
いるためであり、本発明のごとく砥粒研磨をまったく行
わない工程で基板用母板を製造する場合には最大粗さを
０．１ｇｍ以下に管理する必要もなく、さらにいわゆる
鏡面光沢を呈する表面である必要もない。
本発明方法で得られる太陽電池基板母板の表面はなだら
かな凹凸面からなるため、一般に乳白色を呈しており、
粗度に関しても、５ＵＳ４３０の０、２ ｍ ｍ冷延鋼
板（冷延圧下率５０％）で、酸溶解量と最大粗さの関係
を第１図に示すごとく、酸洗前の最大粗さ０．４ｇｍに
対し、酸溶解とともに最大粗さは増大しており、従来の
鏡面研磨型ステンレス基板の特性からは本発明方法によ
って太陽電池基板を製造できることは全く予想されない
。
かな凹凸面からなるため、一般に乳白色を呈しており、
粗度に関しても、５ＵＳ４３０の０、２ ｍ ｍ冷延鋼
板（冷延圧下率５０％）で、酸溶解量と最大粗さの関係
を第１図に示すごとく、酸洗前の最大粗さ０．４ｇｍに
対し、酸溶解とともに最大粗さは増大しており、従来の
鏡面研磨型ステンレス基板の特性からは本発明方法によ
って太陽電池基板を製造できることは全く予想されない
。
以下本発明の実施例について述べる。
５ｕｓａａｏの厚み０．３ ｍ ｍの焼鈍酸洗板と５Ｕ
Ｓ３０４の厚み０．２ ｍ ｍ光輝焼鈍板に０〜３０％
の冷間圧延を加えたのち、前者は２０％硫酸、４０℃、
後者は５％弗酸＋１５％硫酸、４０℃、の酸に浸漬し、
表層５μｍまでの溶解を行った。
Ｓ３０４の厚み０．２ ｍ ｍ光輝焼鈍板に０〜３０％
の冷間圧延を加えたのち、前者は２０％硫酸、４０℃、
後者は５％弗酸＋１５％硫酸、４０℃、の酸に浸漬し、
表層５μｍまでの溶解を行った。
これらの鋼板を基板とするＩＴＯ／ｐｉｎ／ＳＳ型のａ
−５ｉ太陽電池を製造し、その開放電圧で基板表面の微
細傷に起因する短絡発生の有無を判定した。
−５ｉ太陽電池を製造し、その開放電圧で基板表面の微
細傷に起因する短絡発生の有無を判定した。
結果は第１表に示すごとく酸溶解でステンレス表面の微
細傷を取り除く前に冷間圧延を施していないＮｏ、１〜
３及び１３．１４と冷間圧延率が１０％と十分でないＮ
ｏ、４〜７及び１５〜１８ではいずれの酸溶解量で処理
しても、７モルファ、ス太陽電池の基板として使用でき
ないことがわかる。
細傷を取り除く前に冷間圧延を施していないＮｏ、１〜
３及び１３．１４と冷間圧延率が１０％と十分でないＮ
ｏ、４〜７及び１５〜１８ではいずれの酸溶解量で処理
しても、７モルファ、ス太陽電池の基板として使用でき
ないことがわかる。
また圧下率２０％以上の冷間圧延で均一な圧延組織が得
られる場合でも酸溶解量が０．５ｇｍに満たないＮｏ、
８．９．１９．２２では表面傷が完全に除去されておら
ず、太陽電池基板として使用できない。
られる場合でも酸溶解量が０．５ｇｍに満たないＮｏ、
８．９．１９．２２では表面傷が完全に除去されておら
ず、太陽電池基板として使用できない。
酸溶解前の冷間圧延率が２０％以上でかつ酸溶解量が０
．５ ｇ ｍであるＮｏ、１０〜１２．２０．２１．２
３．２４のみが表面傷を完全になだらかにするとともに
孔食のごとく不均一な溶解を生じることなく太陽電池を
製造することができた。
．５ ｇ ｍであるＮｏ、１０〜１２．２０．２１．２
３．２４のみが表面傷を完全になだらかにするとともに
孔食のごとく不均一な溶解を生じることなく太陽電池を
製造することができた。
本発明によれば１機械的強度が高く、強靭で可撓性に富
む安価で高性能の太陽電池基板用母板を容易に製造する
ことができる。
む安価で高性能の太陽電池基板用母板を容易に製造する
ことができる。
第１図は５ＵＳ４３０の０．２ ｍ ｍ冷延鋼板におけ
る酸溶解量と最大粗さの関係を示すグラフである。
る酸溶解量と最大粗さの関係を示すグラフである。
Claims (1)
- １ ２０％以上の圧下率の冷間圧延により製造された板
厚０．５ｍｍ以下のステンレス薄鋼板の表面を０．５μ
ｍ以上酸溶解することを特徴とする太陽電池基板用母板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286383A JPS63138783A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 太陽電池基板用母板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286383A JPS63138783A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 太陽電池基板用母板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63138783A true JPS63138783A (ja) | 1988-06-10 |
Family
ID=17703684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61286383A Pending JPS63138783A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 太陽電池基板用母板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63138783A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012077827A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 太陽電池基板用鋼箔、太陽電池基板、太陽電池およびそれ等の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-01 JP JP61286383A patent/JPS63138783A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012077827A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 太陽電池基板用鋼箔、太陽電池基板、太陽電池およびそれ等の製造方法 |
| JP2012138571A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-07-19 | Jfe Steel Corp | 太陽電池基板用鋼箔およびその製造方法、並びに太陽電池基板、太陽電池およびその製造方法 |
| CN103249502A (zh) * | 2010-12-10 | 2013-08-14 | 杰富意钢铁株式会社 | 太阳能电池基板用钢箔、太阳能电池基板、太阳能电池和它们的制造方法 |
| KR20140074248A (ko) * | 2010-12-10 | 2014-06-17 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 태양전지 기판용 강박, 태양전지 기판, 태양전지 및 그들의 제조 방법 |
| TWI466305B (zh) * | 2010-12-10 | 2014-12-21 | 杰富意鋼鐵股份有限公司 | 太陽電池基板用鋼箔、太陽電池基板、太陽電池及各該等的製造方法 |
| CN103249502B (zh) * | 2010-12-10 | 2016-12-14 | 杰富意钢铁株式会社 | 太阳能电池基板用钢箔、太阳能电池基板、太阳能电池和它们的制造方法 |
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