JPS63177A - 光起電力装置 - Google Patents
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- JPS63177A JPS63177A JP62116673A JP11667387A JPS63177A JP S63177 A JPS63177 A JP S63177A JP 62116673 A JP62116673 A JP 62116673A JP 11667387 A JP11667387 A JP 11667387A JP S63177 A JPS63177 A JP S63177A
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- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H10F77/244—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. transparent conductive oxide [TCO] layers
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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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
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- Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
-
- 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
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- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/3154—Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/31544—Addition polymer is perhalogenated
Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の背景」
本発明は、−般的に、光起電力素子たとえば光を電気エ
ネルギーに変換する太陽電池の技術に基づく可撓性光起
電力装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉ
ｃｄｓｖｉｃｖ）に関するものでｂる。
ネルギーに変換する太陽電池の技術に基づく可撓性光起
電力装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉ
ｃｄｓｖｉｃｖ）に関するものでｂる。
−般に、光起電力素子は、光ＶＣざらしたと＠電位を発
生させうる活性光起電力材料、活性光起電力材料の照射
によって生じる任意の電流を効率的にとり出す接点、お
よび適当な基板から成る。たいていの場合、そのような
光起電力素子は割合に剛性のものである。それは、活性
光起電力材料自体が剛性であるか、または素子の基板も
しくは他の要素が非可撓性であるためである。割合に非
可撓性の高いガラスが光起電力素子の基板としてしばし
ば使用される。ガラスは強度、耐久性が高く、高い加工
温度が許容され、かつ望ましい光学的性質を有するから
である。可撓性の光起電力素子を提供する試みが文書に
記録されている。たとえば。
生させうる活性光起電力材料、活性光起電力材料の照射
によって生じる任意の電流を効率的にとり出す接点、お
よび適当な基板から成る。たいていの場合、そのような
光起電力素子は割合に剛性のものである。それは、活性
光起電力材料自体が剛性であるか、または素子の基板も
しくは他の要素が非可撓性であるためである。割合に非
可撓性の高いガラスが光起電力素子の基板としてしばし
ば使用される。ガラスは強度、耐久性が高く、高い加工
温度が許容され、かつ望ましい光学的性質を有するから
である。可撓性の光起電力素子を提供する試みが文書に
記録されている。たとえば。
可撓性の巻込み（ｒｏｌｌｅｄ ｕｐ）太陽電池配列が
。
。
Ｇｅｏｒｇｓ ＷｏｌｆｔとＡｌｏｉｓ Ｗｉｔｔｍａ
ｎｎの＠Ｔｈ＠Ｆｌｉｇｈｔｏｆ ｔｈ＠ＦＲＵＳＡ
’（Ｃｏｎｆ、 Ｒｅｃ、 、 Ｎ１ｎｔｈ ＩＥＥＥ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｌｃ ５ｐｅｅ１ａｌｉｓｔｓ
Ｃｏｎｆ、 、 Ｍａｙ ２−４ 。
ｎｎの＠Ｔｈ＠Ｆｌｉｇｈｔｏｆ ｔｈ＠ＦＲＵＳＡ
’（Ｃｏｎｆ、 Ｒｅｃ、 、 Ｎ１ｎｔｈ ＩＥＥＥ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｌｃ ５ｐｅｅ１ａｌｉｓｔｓ
Ｃｏｎｆ、 、 Ｍａｙ ２−４ 。
１９７２ 、 ｐａｇｅ２４０−２５３）に述べである
。この文献は、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｅ、 Ｂａｅｋｕａ編
の５ｏｌａｒ Ｃｅ１１ｍ。
。この文献は、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｅ、 Ｂａｅｋｕａ編
の５ｏｌａｒ Ｃｅ１１ｍ。
Ｐ ｐ、 ３４２−３５５（Ｔｈ＠Ｉｎ５ｔｉｔｕｌ＠
ｏｆ Ｅｌｅｅｔｒｉｅａｌａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｅｓ Ｅｍｇｉｎｅ＠ｒｓ、 Ｉｎｃ、、 Ｎｏｗ
Ｙｏｒｋ 。
ｏｆ Ｅｌｅｅｔｒｉｅａｌａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｅｓ Ｅｍｇｉｎｅ＠ｒｓ、 Ｉｎｃ、、 Ｎｏｗ
Ｙｏｒｋ 。
１９７６） に転載された。
いろいろな光導電材料たとえばシリコン、ゲルマニウム
、カリウムヒ素、銅インジウム２セレン（ｃｏｐｐ＠ｒ
ｉｎｄｌｕｍ ｄｌｓｅｌｅｎｉｄｓ）が太陽電池お
よび類似の光起電力素子に使用されている。経済性のた
め、シリコンから成る光導電体が特に広く使用されてい
る。初めは単結晶シリコン光導電体が広く使用された。
、カリウムヒ素、銅インジウム２セレン（ｃｏｐｐ＠ｒ
ｉｎｄｌｕｍ ｄｌｓｅｌｅｎｉｄｓ）が太陽電池お
よび類似の光起電力素子に使用されている。経済性のた
め、シリコンから成る光導電体が特に広く使用されてい
る。初めは単結晶シリコン光導電体が広く使用された。
しかし、最近では、薄膜Ｓｉ：Ｈ合金（ＴＦＳ）が薄膜
太陽電池に使用されている。薄膜太陽電池というのは、
基板上に七の場蒸着された、微結晶粒半導体、非晶質半
導体、または単結晶半導体材料とは異なる半導体材料か
ら作られる太陽電池である０そのような薄膜太陽電池は
、低コスト、製造容易性、および耐久性のために好まれ
るようになった。
太陽電池に使用されている。薄膜太陽電池というのは、
基板上に七の場蒸着された、微結晶粒半導体、非晶質半
導体、または単結晶半導体材料とは異なる半導体材料か
ら作られる太陽電池である０そのような薄膜太陽電池は
、低コスト、製造容易性、および耐久性のために好まれ
るようになった。
たとえば、Ｐ層、Ｎ層、およびＮ層を含む活性光起電力
材料（Ｐ−ｆ−Ｎ光起電力材料と呼ばれる）が使用され
ている０工層すなわち真性半導体層は、−般に、水素を
添加した微結晶粒または非晶質のシリコンの薄層から成
る。Ｐ層は、ホウ素または類似のドーパントをドープし
たシリコン−水素合金から成る。Ｎ層は、リンまたは類
似のドーパントをドープしたシリコン−水素合金から成
る。
材料（Ｐ−ｆ−Ｎ光起電力材料と呼ばれる）が使用され
ている０工層すなわち真性半導体層は、−般に、水素を
添加した微結晶粒または非晶質のシリコンの薄層から成
る。Ｐ層は、ホウ素または類似のドーパントをドープし
たシリコン−水素合金から成る。Ｎ層は、リンまたは類
似のドーパントをドープしたシリコン−水素合金から成
る。
光起電力素子にはいろいろなタイプの導電層または接点
が使用されている。たとえば、Ｐ層およびＮ層上の接点
は、外部回路での使用のために電流を外部回路にとシ出
すことを可能にする。通常。
が使用されている。たとえば、Ｐ層およびＮ層上の接点
は、外部回路での使用のために電流を外部回路にとシ出
すことを可能にする。通常。
七のような接点は薄膜状とされる。さらに、透明な導電
層たとえば酸化スズ、酸化インジウムスズ、またはその
他の透明な導電性酸化物が太陽ＩＥ池その他の光起電力
素子に使用されている。たとえば、透明導電層としての
酸化亜鉛膜の使用が、１９８５年６月４日米国に出願中
の５ｔｅｖｅｎ Ｃ，Ｌｅｗｉｓ らの特許出願第７４
０，９４５号明細書に開示されている。
層たとえば酸化スズ、酸化インジウムスズ、またはその
他の透明な導電性酸化物が太陽ＩＥ池その他の光起電力
素子に使用されている。たとえば、透明導電層としての
酸化亜鉛膜の使用が、１９８５年６月４日米国に出願中
の５ｔｅｖｅｎ Ｃ，Ｌｅｗｉｓ らの特許出願第７４
０，９４５号明細書に開示されている。
そのような導電性酸化物は妥当な厚さのときに割合いに
透明であって、また主として太＠電池のフロント接点す
なわち透明基板に隣接する接点（透明基板は入射光線に
面していることもあるし、入射光線の反対側にあること
もめる）として使用きれている。また、これらの酸化物
は、たとえば直列電池または両面電池において透明性が
主要な考慮点である場合には、太陽電池のバック接点と
しても使用されている。
透明であって、また主として太＠電池のフロント接点す
なわち透明基板に隣接する接点（透明基板は入射光線に
面していることもあるし、入射光線の反対側にあること
もめる）として使用きれている。また、これらの酸化物
は、たとえば直列電池または両面電池において透明性が
主要な考慮点である場合には、太陽電池のバック接点と
しても使用されている。
薄膜光導電体および導電性薄層の使用によシ、従来可能
であつ九太陽電池よりも薄くかつ軽量の太陽電池が利用
できるようになった。しかし、現在利用可能な薄膜太陽
電池は、基板に主としてガラスを使用しているために可
撓性が限られている。
であつ九太陽電池よりも薄くかつ軽量の太陽電池が利用
できるようになった。しかし、現在利用可能な薄膜太陽
電池は、基板に主としてガラスを使用しているために可
撓性が限られている。
先行技術では、本当に可撓性のおる太陽電池を提供する
のではなく、たとえばＰＲＵＳＡシステムにおけるよう
に、可撓性裏材料上に非可撓性太陽電池の巻込み配列を
行うことによってこの問題に対処している。
のではなく、たとえばＰＲＵＳＡシステムにおけるよう
に、可撓性裏材料上に非可撓性太陽電池の巻込み配列を
行うことによってこの問題に対処している。
したがって、本発明の目的は町！＠性光起電力装置を提
供することである。
供することである。
本発明のもう一つの目的は連続工程で製遺しうる前記の
可撓性光起電力装置を提供することである。
可撓性光起電力装置を提供することである。
不発明のもう一つの目的はすぐれた光学的性質を有する
可撓性光起電力装置を提供することである。
可撓性光起電力装置を提供することである。
本発明のその他の目的および効果は以下に述べる詳しい
説明によって明らかになるであろう。
説明によって明らかになるであろう。
「発明の要約」
本発明の可撓性光起電力装置では、透明な可撓性基板と
して、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルコキ
ク樹脂を使用する。この基板は、太陽電池の製造で直面
する割合に高温の加工条件下で安定であシ、また太陽電
池に入射する光に対して透明である。したがって、七の
ようなコポリマーの透明基板を有する薄膜太陽電池は、
可撓性が必要な環境下での用途、たとえば宇宙飛行体そ
の他の宇宙での用途に使用できる。
して、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルコキ
ク樹脂を使用する。この基板は、太陽電池の製造で直面
する割合に高温の加工条件下で安定であシ、また太陽電
池に入射する光に対して透明である。したがって、七の
ようなコポリマーの透明基板を有する薄膜太陽電池は、
可撓性が必要な環境下での用途、たとえば宇宙飛行体そ
の他の宇宙での用途に使用できる。
「好ましい実施態様」
本発明は、−般的に、薄膜状のテトラフルオロエチレン
−ペルフルオロアルコキシ樹脂が基板として使用される
可撓性光起電力素子に関する。このコポリマーのペルフ
ルオロアルコ午シ部分ハ、過フッ素化（ｐｅｒｆ １ｕ
ｏｒｉｎａｔｅｄ）アルコ牛ジオレフィンから誘導され
、次の化学式を有する。
−ペルフルオロアルコキシ樹脂が基板として使用される
可撓性光起電力素子に関する。このコポリマーのペルフ
ルオロアルコ午シ部分ハ、過フッ素化（ｐｅｒｆ １ｕ
ｏｒｉｎａｔｅｄ）アルコ牛ジオレフィンから誘導され
、次の化学式を有する。
ここで、ＲＩはｒｔたはペルフルオロアル中ル、Ｒ１は
ペルフルオロアル中ルであシ、またＲ１がペルフルオロ
アル中ルでらる場合％Ｒ１とＲ，は同じかまたは異なる
ペルフルオロアルキル基とすることができる。このタイ
プの薄膜は、ａＩ。
ペルフルオロアル中ルであシ、またＲ１がペルフルオロ
アル中ルでらる場合％Ｒ１とＲ，は同じかまたは異なる
ペルフルオロアルキル基とすることができる。このタイ
プの薄膜は、ａＩ。
ｄｕＰｏｎｔ ｄｏ Ｎ＠ｍｏｕｒｍ ＆ Ｃｏ、、
Ｗｌｌｍｉｎｇｔｏｎ 、 Ｄａｉａｗａｒｅから市販
されているＴＥＦＬＯＮ ＰＦＡ フルオロカーボンフ
ィルムとして入手することができる。本発明の可撓性太
陽電池で使用されるこのフルオロカーボンフィルムは約
３００℃よシ高い結晶融解点を有し、したがって製造中
に約２００ないし２５０℃までの温度範囲の温度を必要
とする太陽電池の製造に使用することができる＠そのよ
うなフィルムから製造され、かつ薄膜光導電体、薄膜導
電層、および可撓性ポリマー員材料を便用する太陽電池
は、連続工程で製造することができる。
Ｗｌｌｍｉｎｇｔｏｎ 、 Ｄａｉａｗａｒｅから市販
されているＴＥＦＬＯＮ ＰＦＡ フルオロカーボンフ
ィルムとして入手することができる。本発明の可撓性太
陽電池で使用されるこのフルオロカーボンフィルムは約
３００℃よシ高い結晶融解点を有し、したがって製造中
に約２００ないし２５０℃までの温度範囲の温度を必要
とする太陽電池の製造に使用することができる＠そのよ
うなフィルムから製造され、かつ薄膜光導電体、薄膜導
電層、および可撓性ポリマー員材料を便用する太陽電池
は、連続工程で製造することができる。
本発明で使用されるフルオロカーボンフィルムは光と酸
素に対して安定であシ、したがって屋外での使用に非常
に適している。このフィルムは屈折率が約１．３５であ
って、屈折率が約１．５のガラスよりも反射が少い。太
陽電池の基板としてガラスを使用する場合、パッチ処理
が必要となるが、本発明で基板として使用するフルオロ
カーボンコポリマーは連続９ニブの形での太陽電池の製
造を容易にするものである。導電層の付着は、スパッタ
リング、化学蒸着、またはプラズマ蒸着によって容易に
実施することができる。
素に対して安定であシ、したがって屋外での使用に非常
に適している。このフィルムは屈折率が約１．３５であ
って、屈折率が約１．５のガラスよりも反射が少い。太
陽電池の基板としてガラスを使用する場合、パッチ処理
が必要となるが、本発明で基板として使用するフルオロ
カーボンコポリマーは連続９ニブの形での太陽電池の製
造を容易にするものである。導電層の付着は、スパッタ
リング、化学蒸着、またはプラズマ蒸着によって容易に
実施することができる。
添付の図面（第１図）は、本発明の光起電力装置の例を
示す。同図には、基板１１、透明導電層１２、および−
遍のＴＦＳ層１層上３成る太陽電池ｌＯが示しである。
示す。同図には、基板１１、透明導電層１２、および−
遍のＴＦＳ層１層上３成る太陽電池ｌＯが示しである。
ＴＦＳ層１層上３２層１４、工層１５％および８層１６
から成る。８層１６に隣接して第２の導電層１７がある
ロ導電層１７１Ｃ隣接しているのは、裏材料１８である
。
から成る。８層１６に隣接して第２の導電層１７がある
ロ導電層１７１Ｃ隣接しているのは、裏材料１８である
。
基板１１は前述のテトラフルオロエチレン−ペルフルオ
ロアルコキシ樹脂でろる０基板１１の厚さは約２．５４
〜１２７ Ｐｍ （０，１〜５ミル）とすることかでき
る〇 透明導電層１２は任意の導電性酸化物たとえば酸化亜鉛
、酸化スズまたは酸化インジウムスズとすることができ
、またその厚さは約１００〜６０．０００裏 とするこ
とができる。一つの好ましい実施型において、この透明
導電層は酸化亜鉛である。
ロアルコキシ樹脂でろる０基板１１の厚さは約２．５４
〜１２７ Ｐｍ （０，１〜５ミル）とすることかでき
る〇 透明導電層１２は任意の導電性酸化物たとえば酸化亜鉛
、酸化スズまたは酸化インジウムスズとすることができ
、またその厚さは約１００〜６０．０００裏 とするこ
とができる。一つの好ましい実施型において、この透明
導電層は酸化亜鉛である。
活性光起電力材料１３は、三つの半導体層すなわちＰ層
、Ｉ層およびＮ層から成るものとして示しである。しか
し、必要であれば、Ｐ層とＮ層を備えるだけでも十分で
あシ、または単層にして。
、Ｉ層およびＮ層から成るものとして示しである。しか
し、必要であれば、Ｐ層とＮ層を備えるだけでも十分で
あシ、または単層にして。
ドーパントの濃度勾配によって該単層のいろいろな部分
にＰ特性およびＮ特性を与えるようにしても十分でらる
＠ 好ましい実施型において、２層１４はホウ素をドープし
た水素化シリコン−炭素合金から成る。
にＰ特性およびＮ特性を与えるようにしても十分でらる
＠ 好ましい実施型において、２層１４はホウ素をドープし
た水素化シリコン−炭素合金から成る。
この好ましい実施型において、Ｐ層は約６０〜７０ａｔ
％Ｓｉ、約２０ａｔ％Ｃ，約１０〜２０ａｔ％Ｈ１およ
びドーパントとして１％の何分の１かのホワ素を含むよ
うにすることができる。このＰ層の厚さは約７０〜３０
０Ａの範囲で変えることができる。
％Ｓｉ、約２０ａｔ％Ｃ，約１０〜２０ａｔ％Ｈ１およ
びドーパントとして１％の何分の１かのホワ素を含むよ
うにすることができる。このＰ層の厚さは約７０〜３０
０Ａの範囲で変えることができる。
１層１５は、シリコン−水素合金から成シ、こ％
の合金は約８５〜９５ａｔ７Ｓｉと約５〜１５ａｔ％Ｈ
を含むようにすることができる０１層の厚さは約２５０
０〜７ｓｏｏＸとすることができる。
を含むようにすることができる０１層の厚さは約２５０
０〜７ｓｏｏＸとすることができる。
８層１６は、リンを含む非晶質シリコンから成る。この
層は、約８５〜９５ ａｔ％Ｓｉ、約５〜１５％ ａｔｖｌｌ、および１チの数分の１〜数多のリンを含む
ようにすることができる。Ｎ層の４畜は約２００〜８０
０Ｘとすることができる。
層は、約８５〜９５ ａｔ％Ｓｉ、約５〜１５％ ａｔｖｌｌ、および１チの数分の１〜数多のリンを含む
ようにすることができる。Ｎ層の４畜は約２００〜８０
０Ｘとすることができる。
パック接点１７は第２の導電層である。好ましい実施型
において、導電層１７はある種の添加物を含む酸化亜鉛
である。水素または■族元素のような添加物、ホウ素、
アルミニウム、ガリウム、インジウムまたはクリ９ムの
ような添加物を、必要な抵抗率および熱的性質に応じて
使用することができる＠たとえば、水素を含む酸化亜鉛
はアルミ＋＝、ウムを含む酸化亜鉛よ）も熱的に不安定
でめ）、−万アルミニウムを含む酸化亜鉛は水素を含む
酸化亜鉛よりもやや高い抵抗軍を有している。
において、導電層１７はある種の添加物を含む酸化亜鉛
である。水素または■族元素のような添加物、ホウ素、
アルミニウム、ガリウム、インジウムまたはクリ９ムの
ような添加物を、必要な抵抗率および熱的性質に応じて
使用することができる＠たとえば、水素を含む酸化亜鉛
はアルミ＋＝、ウムを含む酸化亜鉛よ）も熱的に不安定
でめ）、−万アルミニウムを含む酸化亜鉛は水素を含む
酸化亜鉛よりもやや高い抵抗軍を有している。
以下でさらに詳しく説明するように、極微量の添加物を
使用する。
使用する。
裏材料１８は、酸素と光に対して妥当な抵抗性を有する
任意の透明プラスチック材料とすることができる。いろ
いろなフルオロカーボンと同様に、ポリエステルを使用
することができる。たとえば、Ｅ、１．ｄｕｐｏｎｔ
ｄｓ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ、がＴＥＦＬＯＮ
Ｆ’ｇＰとして市販している。約１５０〜２０００の範
囲の融点を有するポリテトラフルオロエチレンを使用す
ることができる＠Ｅ、 Ｌ ｄｕｐｏｎｔ ｄ＠ＮＩｍ
ｏｕｒａ ＆Ｃｏ、がＴＥＤＬＡＲとして市販している
ポリフッ化ビニルも十分なものであるが、この物質は融
点が約１５０℃である。基板として使用されるテトラフ
ルオロエチレン−ペルフルオロアルコキシｍ）ｌｔ４同
様に裏材料として使用できる。この物質は光の通過を妨
げない（ｂｌｏｃｋ）からでろる。
任意の透明プラスチック材料とすることができる。いろ
いろなフルオロカーボンと同様に、ポリエステルを使用
することができる。たとえば、Ｅ、１．ｄｕｐｏｎｔ
ｄｓ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ、がＴＥＦＬＯＮ
Ｆ’ｇＰとして市販している。約１５０〜２０００の範
囲の融点を有するポリテトラフルオロエチレンを使用す
ることができる＠Ｅ、 Ｌ ｄｕｐｏｎｔ ｄ＠ＮＩｍ
ｏｕｒａ ＆Ｃｏ、がＴＥＤＬＡＲとして市販している
ポリフッ化ビニルも十分なものであるが、この物質は融
点が約１５０℃である。基板として使用されるテトラフ
ルオロエチレン−ペルフルオロアルコキシｍ）ｌｔ４同
様に裏材料として使用できる。この物質は光の通過を妨
げない（ｂｌｏｃｋ）からでろる。
本発明の光起電力装置の製造においては、透明導電層を
、グロー放′ｆＬ−法、スパッタリング、または化学蒸
着によって、基板上に付着させることができる。たとえ
ば、１００〜ａｏ、ｏｏｏλの酸化亜鉛層は、低温すな
わち約２５〜２５０℃の範囲の温度テ、マグネトロンス
パッタリングによって、フルオロカーボンコポリマーに
付着させることができる。
、グロー放′ｆＬ−法、スパッタリング、または化学蒸
着によって、基板上に付着させることができる。たとえ
ば、１００〜ａｏ、ｏｏｏλの酸化亜鉛層は、低温すな
わち約２５〜２５０℃の範囲の温度テ、マグネトロンス
パッタリングによって、フルオロカーボンコポリマーに
付着させることができる。
透明導電層の付着後、活性光起電力材料を数工程で付着
させる。Ｐ層は、必要なＰ層組成を与える比率で、シラ
ン、メタン、およびジボランをグロー放電室内に導入す
ることによって容易に形成させることができる。透明導
電層上への付着は。
させる。Ｐ層は、必要なＰ層組成を与える比率で、シラ
ン、メタン、およびジボランをグロー放電室内に導入す
ることによって容易に形成させることができる。透明導
電層上への付着は。
約０．１〜１． ＯＴｏｒｒの圧力、および約１５０〜
２５０℃の温度で行なわれる。付着は８叢な厚さの層を
付着させるのに十分な時間だけ継続する。
２５０℃の温度で行なわれる。付着は８叢な厚さの層を
付着させるのに十分な時間だけ継続する。
の光導を率を有するＰ層を得ることができる。
１層の付着は純シランガスで前記放電室を満すことによ
って実施される。このとき、付着は約０、１〜１． Ｏ
Ｔｏｒｒの圧力、および約１５０〜２５０ｃｏ温度で進
められる。１層の付着に続いて、約０、１〜１．０ Ｔ
ｏｒｒの圧力、および約１５０〜２５０℃の温度で、シ
ランと不活性ガスに混入したホスフィンとを前記放Ｎ富
内を通過させて、Ｎ層を付着させる。
って実施される。このとき、付着は約０、１〜１． Ｏ
Ｔｏｒｒの圧力、および約１５０〜２５０ｃｏ温度で進
められる。１層の付着に続いて、約０、１〜１．０ Ｔ
ｏｒｒの圧力、および約１５０〜２５０℃の温度で、シ
ランと不活性ガスに混入したホスフィンとを前記放Ｎ富
内を通過させて、Ｎ層を付着させる。
次の製造工程は、バック接点層として働く第２の導電層
の付着である。
の付着である。
一つの好ましい実施型において、第２の導電層は、３０
０〜１３００■の可視波長範囲において透明°な、バン
ドギャップの大きい酸化亜鉛層である。酸化亜鉛は、約
（５〜２０ ） Ｘ １０−” Ｔｏｒｒのる透明層を
与えるスパッタリングによって、容易に付着させること
ができる。水素含有が８輩な場合、水素圧は約（０，０
１〜０．０８）ＸＩＯ−”Ｔｏｒｒ好ＩＬ＜はｏ、０４
Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ とｆべ＠でｌる。アルミニウム含
有が必要な場合、Ａｔ含有量は約０．２〜１０ｖｔ％好
ましくは約０．５〜５ｗｔ％とすべきでらる。形成され
る導電層は導電性が高く、約１０−４〜１ｏ−８層画の
範囲の抵抗率を有する。
０〜１３００■の可視波長範囲において透明°な、バン
ドギャップの大きい酸化亜鉛層である。酸化亜鉛は、約
（５〜２０ ） Ｘ １０−” Ｔｏｒｒのる透明層を
与えるスパッタリングによって、容易に付着させること
ができる。水素含有が８輩な場合、水素圧は約（０，０
１〜０．０８）ＸＩＯ−”Ｔｏｒｒ好ＩＬ＜はｏ、０４
Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ とｆべ＠でｌる。アルミニウム含
有が必要な場合、Ａｔ含有量は約０．２〜１０ｖｔ％好
ましくは約０．５〜５ｗｔ％とすべきでらる。形成され
る導電層は導電性が高く、約１０−４〜１ｏ−８層画の
範囲の抵抗率を有する。
酸化亜鉛が水素を含む場合、約２５〜９０ｐの温度で付
着させうる形成ＺｎＱＳＨ層は、約６Ｘ１０−’〜Ｉ
Ｘ １０−”Ωαの範囲の抵抗軍を示した。Ａ／、を含
む酸化亜鉛層は、使用する方法に応じて室温でもやや高
い温度でも付着させることができる。
着させうる形成ＺｎＱＳＨ層は、約６Ｘ１０−’〜Ｉ
Ｘ １０−”Ωαの範囲の抵抗軍を示した。Ａ／、を含
む酸化亜鉛層は、使用する方法に応じて室温でもやや高
い温度でも付着させることができる。
ＺｎＯ：ＡＡ層は約８Ｘ１０−’ 〜ｌＸｌ０−１Ω国
の抵抗軍を有する。酸化亜鉛には水素と人りの両方を含
ませることもできる。約（０，０１〜０．０８ ） ｘ
ｉ Ｏ−”Ｔｏｒｒの範囲の水素圧と約０．２０〜１０
ｖｔ％の範囲のＡＡ含有量が適当でｂる。約０．０４Ｘ
１０″″３Ｔｏｒｒの水素圧と約０．５〜５ ｖｔ ％
のＡｔ含有量とが好ましｌ／ｋ ６Ｚ ｎ Ｏ： Ｈ：
Ａｔ層は約３Ｘ１０−４〜６×１０″″４Ωｍの範囲
の抵抗軍を示す。あるいは、酸化亜鉛層は、米国に出願
中のＰａｎｔｈａｍ ＬＶｉＪａｙａｋｕｍａｒらの特
許出願第７４１，０８１号明細書（１９８５年６月４日
出願）に述べてめるような化学蒸着によって付着させる
こともできる。
の抵抗軍を有する。酸化亜鉛には水素と人りの両方を含
ませることもできる。約（０，０１〜０．０８ ） ｘ
ｉ Ｏ−”Ｔｏｒｒの範囲の水素圧と約０．２０〜１０
ｖｔ％の範囲のＡＡ含有量が適当でｂる。約０．０４Ｘ
１０″″３Ｔｏｒｒの水素圧と約０．５〜５ ｖｔ ％
のＡｔ含有量とが好ましｌ／ｋ ６Ｚ ｎ Ｏ： Ｈ：
Ａｔ層は約３Ｘ１０−４〜６×１０″″４Ωｍの範囲
の抵抗軍を示す。あるいは、酸化亜鉛層は、米国に出願
中のＰａｎｔｈａｍ ＬＶｉＪａｙａｋｕｍａｒらの特
許出願第７４１，０８１号明細書（１９８５年６月４日
出願）に述べてめるような化学蒸着によって付着させる
こともできる。
バック接点を金属性となしうる場合、この層は、活性光
起電力材料から成るｎ層上にニッケルその他の金属の無
電解めっきによって付着させることができる。七のよう
な無電解めっきは、わずかにアルカル性の９Ｈに保った
無電解めっき溶液を使用し、−部完成した太陽電池をこ
のめっき洛中に浸漬している間このめつき浴を適度に加
熱することによって、容易に達成される。基板上にＮｉ
を付着させていない活性光起電力材料のＮ層から成るｎ
＋ｓｉ：Ｂ合金上に必要な厚さのニッケル層を形成させ
るには、−般に、約１〜１０分の範囲の時間の浸漬で十
分である。大体ｐＨ７，５〜８．５が十分なものであシ
、このｐＨはめつき浴に水酸化アンモニウムを添加する
ことによって維持される。
起電力材料から成るｎ層上にニッケルその他の金属の無
電解めっきによって付着させることができる。七のよう
な無電解めっきは、わずかにアルカル性の９Ｈに保った
無電解めっき溶液を使用し、−部完成した太陽電池をこ
のめっき洛中に浸漬している間このめつき浴を適度に加
熱することによって、容易に達成される。基板上にＮｉ
を付着させていない活性光起電力材料のＮ層から成るｎ
＋ｓｉ：Ｂ合金上に必要な厚さのニッケル層を形成させ
るには、−般に、約１〜１０分の範囲の時間の浸漬で十
分である。大体ｐＨ７，５〜８．５が十分なものであシ
、このｐＨはめつき浴に水酸化アンモニウムを添加する
ことによって維持される。
必要なニッケル付着層を得るのＩｃ％約８０〜９５℃の
温度好ましくは約９０℃の温度が効率的でちる。必要で
あれば、無電解めっき溶液を浸漬ではなく噴霧によって
塗布することができる。この無電解めっきについては、
米国に１９８６年３月１１日に出願したととるの特許出
願第８３８，７３７号明細書（１９８６年３月１１日出
Ｂ）に嘔らに詳しく述べである。
温度好ましくは約９０℃の温度が効率的でちる。必要で
あれば、無電解めっき溶液を浸漬ではなく噴霧によって
塗布することができる。この無電解めっきについては、
米国に１９８６年３月１１日に出願したととるの特許出
願第８３８，７３７号明細書（１９８６年３月１１日出
Ｂ）に嘔らに詳しく述べである。
本発明の光導電装置の製造の最終工程は裏材料を付着さ
せることである。前述のように、裏材料にはいろいろな
ポリマー材料を使用することができる。便利な付着の方
法は、遠心沈降またはスラリー法によって半完成太陽電
池の表面に粉末ポリマーを付着させてから融解し、必要
厚の薄膜を作る方法である。適当な接着剤の使用も可能
であるが、しかしこの接着剤は光導電装置の透明性に悪
影響を与えない光学的性質を有するものでなければなら
ない。必要でちれば、裏材料を付着させるのに他の方法
も使用しうる。
せることである。前述のように、裏材料にはいろいろな
ポリマー材料を使用することができる。便利な付着の方
法は、遠心沈降またはスラリー法によって半完成太陽電
池の表面に粉末ポリマーを付着させてから融解し、必要
厚の薄膜を作る方法である。適当な接着剤の使用も可能
であるが、しかしこの接着剤は光導電装置の透明性に悪
影響を与えない光学的性質を有するものでなければなら
ない。必要でちれば、裏材料を付着させるのに他の方法
も使用しうる。
本発明の光起電力装置は可撓性のほかいくつかの理由に
よシ宇宙での使用において特に効果が大きい。第１ＶＣ
１活性光起電力材料として使用されるＳｉ：Ｈ合金はす
ぐれた耐放射線性を示す。第２に、本発明の光起電力装
置は両面モードで使用することができる。すなわち、こ
の素子はどちらか任意の面または両面を照射することが
でき、したがって１サンではなく２サンで使用すること
が可能である。
よシ宇宙での使用において特に効果が大きい。第１ＶＣ
１活性光起電力材料として使用されるＳｉ：Ｈ合金はす
ぐれた耐放射線性を示す。第２に、本発明の光起電力装
置は両面モードで使用することができる。すなわち、こ
の素子はどちらか任意の面または両面を照射することが
でき、したがって１サンではなく２サンで使用すること
が可能である。
本発明のちる特定実施型を代表として説明したが、もち
ろん本発明は前記の特定形式に限られるものではなく、
特許請求の範囲に含まれるナベての変形にも適用される
。たとえば、太陽電池以外のいろいろなタイプの光起電
力装置を本発明にしたがって製造することができる。
ろん本発明は前記の特定形式に限られるものではなく、
特許請求の範囲に含まれるナベての変形にも適用される
。たとえば、太陽電池以外のいろいろなタイプの光起電
力装置を本発明にしたがって製造することができる。
第１図は本発明装置の一例を示す拡大断面部分路線図で
ある。 図中、１０は太陽電池、１１は基板、１２は透明導電層
％１３は薄膜Ｓｌ：Ｈ合金層、１４はＰ層、１５は１層
、１６はＮ層、１７は第２の導電層、１８は裏材料。 代理人 弁理士 秋 沢 政 元 外１名
ある。 図中、１０は太陽電池、１１は基板、１２は透明導電層
％１３は薄膜Ｓｌ：Ｈ合金層、１４はＰ層、１５は１層
、１６はＮ層、１７は第２の導電層、１８は裏材料。 代理人 弁理士 秋 沢 政 元 外１名
Claims (8)
- （１）活性光起電力材料と透明基板とから成る装置にお
いて、 前記透明基板が、約３００℃よりも高い融点を有する、
テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルコキシ樹脂
のコポリマーであることを特徴とする光起電力装置。 - （２）前記透明基板が約２．５４〜１２７μｍ（０．１
〜５ミル）の範囲の厚さを有する特許請求の範囲第１項
に記載の光起電力装置。 - （３）前記活性光起電力材料がシリコン−水素薄膜合金
から成る特許請求の範囲第１項に記載の光起電力装置。 - （４）前記活性光起電力材料がｐｉｎ型の光起電力材料
から成る特許請求の範囲第１項に記載の光起電力装置。 - （５）前記透明基板と反対側の表面に透明裏材料をも含
む特許請求の範囲第１項に記載の光起電力装置。 - （６）前記透明裏材料がポリフッ化ビニルである特許請
求の範囲第５項に記載の光起電力装置。 - （７）前記透明裏材料が、約３００℃よりも高い融点を
有する、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルコ
キシ樹脂のコポリマーである特許請求の範囲第５項に記
載の光起電力装置。 - （８）前記透明裏材料が約２．５４〜１２７μｍ（０．
１〜５ミル）の範囲の厚さを有する特許請求の範囲第５
項に記載の光起電力装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/863,641 US4816324A (en) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | Flexible photovoltaic device |
| US863641 | 1986-05-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63177A true JPS63177A (ja) | 1988-01-05 |
Family
ID=25341468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62116673A Pending JPS63177A (ja) | 1986-05-14 | 1987-05-13 | 光起電力装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4816324A (ja) |
| EP (1) | EP0246027A3 (ja) |
| JP (1) | JPS63177A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001291878A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Tdk Corp | 光起電力素子及びその製造方法 |
| JP2005150723A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Samsung Electronics Co Ltd | フォトダイオード及びその製造方法 |
Families Citing this family (22)
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|---|---|---|---|---|
| JP2951060B2 (ja) * | 1990-12-27 | 1999-09-20 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置の製造方法 |
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| JPH06163958A (ja) * | 1992-02-21 | 1994-06-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| WO1993019491A1 (de) * | 1992-03-19 | 1993-09-30 | Siemens Solar Gmbh | Klimastabiles dünnschichtsolarmodul |
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| KR20140047751A (ko) * | 2012-10-11 | 2014-04-23 | 한국전자통신연구원 | 박막 실리콘 태양전지 |
| US20140299189A1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Solar cell |
| US11165384B1 (en) | 2018-05-18 | 2021-11-02 | Joseph McCABE | Method for hanging PV modules |
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| US4510224A (en) * | 1982-05-06 | 1985-04-09 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. | Electrophotographic photoreceptors having amorphous silicon photoconductors |
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1986
- 1986-05-14 US US06/863,641 patent/US4816324A/en not_active Expired - Fee Related
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1987
- 1987-05-06 EP EP19870304053 patent/EP0246027A3/en not_active Withdrawn
- 1987-05-13 JP JP62116673A patent/JPS63177A/ja active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0246027A3 (en) | 1989-02-22 |
| EP0246027A2 (en) | 1987-11-19 |
| US4816324A (en) | 1989-03-28 |
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