Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0320073B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0320073B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0320073B2
JPH0320073B2 JP58065929A JP6592983A JPH0320073B2 JP H0320073 B2 JPH0320073 B2 JP H0320073B2 JP 58065929 A JP58065929 A JP 58065929A JP 6592983 A JP6592983 A JP 6592983A JP H0320073 B2 JPH0320073 B2 JP H0320073B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous silicon
film
substrate
thin film
solar cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58065929A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59189684A (en
Inventor
Hiroshi Imagawa
Setsu Akyama
Atsushi Kudo
Masayoshi Koba
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.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC, Toyobo Co Ltd filed Critical Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority to JP58065929A priority Critical patent/JPS59189684A/en
Publication of JPS59189684A publication Critical patent/JPS59189684A/en
Publication of JPH0320073B2 publication Critical patent/JPH0320073B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/10Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
    • H10F71/103Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material including only Group IV materials
    • 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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は非晶質シリコン太陽電池に関するも
ので、特に、特定の可撓性基板上に光起電力要素
して非晶質シリコン薄膜を設けた太陽電池に関す
るものである。 ステンレス製、ガラス板などの非可撓性基板に
非晶質シリコン薄膜を設けた太陽電池はよく知ら
れており、ポリイミドなどの樹脂薄膜からなる可
撓性基板に非晶質シリコン薄膜を設けた太陽電池
もまたよく知られている。可撓性基板を用いて非
晶質太陽電池を製造することの特徴は、基板上に
必要な非晶質シリコン層を連続的に設けることが
でき、製造コストおよび製造の容易性の面で非可
撓性基板を用いる場合に比べて極めて優位に立て
ることにある。さらに、可撓性基板に非晶質シリ
コン薄膜を設けた非晶質太陽電池は、従来の非可
撓性基板に非晶質シリコン薄膜を設けた太陽電池
と異なり、シート状であるので製品の形状に任意
性を持たせることができ、今後の用途開発により
その応用が広がることが期待される。 既述のように、従来から開発されている可撓性
基板に非晶質シリコン薄膜を設けた太陽電池で
は、可撓性基板にポリイミドフイルムが用いられ
ている。しかしながら、ポリイミドフイルムに非
晶質シリコン薄膜を設けた太陽電池では、ポリイ
ミドの種類の選び方によつては、太陽電池の下部
電極が腐蝕したり基板、すなわちフイルムと下部
電極とが剥離したりして、太陽電池出力の低下を
招くおそれがあり、実用上大きな問題を含んでい
た。 可撓性基板に非晶質シリコン薄膜を設けて非晶
質シリコン太陽電池を実現するには、可撓性基板
は少なくとも250℃以上の耐熱性を必要とする上
に、さらに下部電極との剥離や下部電極の腐蝕を
生じない基板であることが必要となる。現在のと
ころそのような非晶質シリコン太陽電池はほとん
どがグロー放電法を用いて非晶質シリコン薄膜を
形成することにより実現されているので、そのよ
うな太陽電池の基板の材料選択に際して、前述の
ように250℃以上の耐熱性が要求され、基板材料
の選択の範囲が非常に狭くなつている。 したがつて、この発明の目的は、可撓性基板上
に非晶質シリコン薄膜を設ける際、基板の温度を
比較的低くした状態で非晶質シリコン薄膜を形成
することにより、可撓性基板の材料の選択を適切
にし、それによつて太陽電池特性の経時安定性が
改善された、非晶質シリコン薄膜太陽電池を提供
することである。 要約すると、この発明の非晶質シリコン太陽電
池は、可撓性基板上に非晶質シリコン薄膜を有
し、当該可撓性基板が、下記測定法により測定し
たゲル分率として30%以上の値を有する架橋ポリ
エステルフイルムであることを特徴とする。 ゲル分率測定法 フイルム1gを120℃のフエノール/sym−テ
トラクロールエタン=60/40(重量比)混合溶媒
250c.c.中で2時間加熱した後、不溶部をNo.2のガ
ラスフイルタで濾過し、上記混合溶媒、クロロホ
ルムの順で洗浄し、乾燥した後、その不溶部重量
からゲル分率を求める。 好ましくは、クラスタイオンビーム法により、
非晶質シリコン薄膜を架橋ポリエステルフイルム
の上に形成させる。 ところで、この発明の可撓性基板に用いる架橋
ポリエステルフイルムは、架橋度により耐熱性、
寸法安定性が相異する。非晶質シリコン薄膜を形
成する際は、前述のように基板を加熱する必要が
あるため、この非晶質シリコン膜形成時の温度に
おける耐熱性、寸法安定性が問題になるが、種々
架橋度を持つ架橋ポリエステルフイルムを基板と
して実際に太陽電池デイバイスを試作してみた。
ここで、架橋度は前述のゲル分率を目安とするこ
ととし、このゲル分率の種々の値を有する基板を
作成した。太陽電池として好ましい特性を実現す
るものはゲル分率として好ましくは30%以上の値
を有する基板である。ここで30%以上としている
のは、ゲル分率が30%未満になると、非晶質シリ
コン膜形成時の温度における耐熱性および寸法安
定性が不十分になり、この発明の効果が十分に発
揮されなくなるからである。また、この発明にお
いて、可撓性基板のゲル分率は、さらに好ましく
は50%以上であり、特に好ましくは70〜95%であ
る。 架橋ポリエステルフイルムの好適例を以下に述
べるが、この発明の架橋ポリエステルフイルムは
この例に限定されるものではない。すなわち、架
橋ポリエステルフイルムとして、飽和線状ポリエ
ステルの全エステル結合100モルあたり0.01〜50
モルの次の一般式1で示される構成単位を含有す
る重合体の成形物に、活性光線を照射して得られ
る架橋したもしくは高分子量化したポリエステル
フイルムを用いる。このフイルムは、70〜95%の
ゲル分率を与えるので、好ましい。 但し R1、R2はベンゼン核への置換基を表わ
し、1価の有機酸基であつて、同じものであつて
も異なつてもよい。m、nは置換基の数を表わ
し、0〜3の数であり、同じでも異なつてもよ
い。 このようにして得た架橋ポリエステルフイルム
は、この発明に従つて非晶質シリコン薄膜をその
上に形成する際に必要とする基板温度200℃程度
での熱収縮率が0.7%以下であるという優れた寸
法安定性を示し、さらに得られたこの発明の非晶
質シリコン薄膜太陽電池は下部電極の腐蝕や剥離
を起さない。このようにして、架橋ポリエステル
フイルムは非晶質シリコン薄膜太陽電池の基板と
して極めて優れた特性を有する。さらに、架橋ポ
リエステルフイルムの基板は、絶縁破壊抵抗、誘
電率、体積抵抗率などの電気的特性においても極
めて優れたものである。このように、架橋ポリエ
ステルフイルムをこの発明の非晶質太陽電池の基
板として用いる場合、フイルムの厚さは10〜
500μが可撓性の面から好適であり、厚さが500μ
を超えると可撓性に欠け可撓性高分子フイルムを
基板に用いる利点の1つであるRoll to Roll方式
の採用が困難となる。一方、膜の厚みが10μより
薄くなると、非晶質シリコン薄膜の形成時の熱応
力を緩和しきれずに基板が変形することもあるの
で、あまり基板の厚さを小さくすることは好まし
くない。架橋ポリエステルフイルムは溶融製膜に
より製造するものであり、上記の10〜500μの厚
さの膜は容易に得ることができる。 次に、クラスタイオンビーム法について言及す
る。クラスタイオンビーム法は、少なくとも1個
の噴射ノズルを有する密閉型のるつぼ内に、形成
しようとする物質の成分元素を収納し、加熱し蒸
気化してこの蒸気を蒸気圧力よりも充分低い圧力
の高真空中、たとえば上記るつぼ内の上記圧力よ
りも100分の1以下の圧力を高真空中に噴射ノズ
ルから噴射させ、噴射時の断熱膨張に基づく過冷
却現象により、通常100〜2000個程度の原子がフ
アンデルワールス力により緩く結合した塊状の原
子集団、いわゆるクラスタ、を形成し、さらにこ
のクラスタの少なくとも一部をイオン化し、ノズ
ル噴射時に付与された運動エネルギ、または必要
に応じて電解により、加速して基板表面に到着さ
せ、基板上に前記成分元素の薄膜を形成しようと
するものである。 この場合、基板の温度、るつぼ周囲の空間の真
空度、クラスタのイオン化率、またはクラスタイ
オンを加速する場合はその加速電圧など、を種々
設定することにより、基板に成長させる物質をア
モルフアス状態、多結晶状態、単結晶状態と任意
に制御することができる特徴を有し、かつクラス
タ形成空間に反応性のガスを導入することによつ
て化合物の薄膜も容易に形成することができる。 この発明の好ましい実施例では、このクラスタ
イオンビーム蒸着法を用いて、光電変化要素とし
ての非晶質シリコン薄膜を形成しようとするもの
である。このクラスタイオンビーム蒸着法を用い
て光電変化要素としての非晶質シリコン薄膜を形
成する方法について種々検討を行なつた結果、条
件を適切に選択することにより200℃以下の基板
温度においても極めて良質な非晶質シリコン薄膜
を得ることができた。従来のグロー放電法では、
良質な非晶質シリコン薄膜を得ようとすれば、少
なくとも250℃以上の基板温度を必要とするため、
可撓性基板の材質の選択の範囲が極めて限られた
が、クラスタイオンビーム蒸着法を用いることに
より基板温度も200℃以下、具体的には180℃程度
でも良質な非晶質シリコン薄膜を得ることができ
ることを確認した。 高分子フイルムを非晶質シリコン薄膜を有する
太陽電池の基板に用いる際、基板からのガス放出
が光起電力要素としての非晶質シリコン薄膜その
ものに悪影響を及ぼすという問題があつたが、こ
のようにクラスタイオンビーム法を採用すること
で、必要とする基板温度を下げることができ、ガ
ス放出に伴う問題を解消することもできる。すな
わち、従来のグロー放電法では、良質の非晶質シ
リコン薄膜を得るためには、200℃以上の高温を
必要とするが、クラスタイオンビーム法を採用す
ることで、必要な基板温度を下げることができ、
架橋ポリエステルフイルムを非晶質シリコン薄膜
を有する太陽電池の基板として初めて用いること
が可能となつた。架橋ポリエステルフイルムは、
230℃程度の基板温度までは問題なく使用するこ
とができる。架橋ポリエステルフイルムを非晶質
シリコン薄膜を有する太陽電池の基板として用い
る際、フイルム表面に電極を形成するが、電極の
材料としては特に制限されるものではなく、アル
ミニウム、鉄、ステンレス鋼、ニツケル、タング
ステンなどの薄膜を蒸着、スパツタリング、イオ
ンプレーテイング(クラスタイオン蒸着を含む)
などの方法で基板上に形成してもよいし、または
アルミ箔、ステンレス箔などを耐熱接着剤を介し
てラミネートして電極を形成してもよい。 電極を形成した架橋ポリエステルフイルムの基
板上に、光電変換要素としての非晶質シリコン薄
膜を形成するためには、クラスタイオンビーム法
を用いる。図はこの発明による非晶質シリコン薄
膜の形成に用いる装置の一例を示す。 図を参照して、0.5〜2.0mm程度の孔径のノズル
2を有するるつぼ1が、図示しない真空容器内
に、適宜な支持部材により支持されて設けられ、
この真空容器が少なくとも10-5Torr以下の高真
空雰囲気に排気される。るつぼ1には、適度な大
きさに粉砕されたシリコンを充填する。次いで、
ガス導入用パイプ3が前記真空容器に対して設け
られ、このガス導入用パイプ3から真空容器内
に、水素、ホスフアン、ジボランを供給し、真空
容器内の圧力を10-6〜10-3Torrに維持する。前
記真空容器内において基板6がるつぼ1のノズル
2の前方に設けられ、この基板6も適宜な温度に
加熱する。次いで、るつぼ1を加熱し、るつぼ1
内に充填されてるシリコンを加熱溶融させて、シ
リコンの蒸気を発生させる。この場合、シリコン
の加熱温度はるつぼ1の周囲空間、すなわち真空
容器内の圧力に応じて設定され、るつぼ1内の圧
力をP、真空容器内の圧力をP0とした場合、
P/P0≧102、好ましくはP/P0≧104となるよう
に設定する。実際には、加熱温度としては1400〜
2300℃程度の範囲が選択される。しかして、この
圧力差によりシリコンの蒸気がノズル2よりるつ
ぼ1外に噴出し、この際断熱膨張に基づく過冷却
現象により蒸気状のシリコン原子や分子がフアン
デルワールス力で緩く結合したクラスタが形成さ
れる。 ところで、るつぼ1の外への噴出によつて運動
エネルギを得たシリコン原子や分子の蒸気流はイ
オン化室に入り、ここで少なくともその一部がイ
オン化される、いわゆるクラスタイオンが形成さ
れる。真空容器内のるつぼ1と基板6の間には加
熱電極5が設けられていて、加熱電極5には適度
な加速電圧が印加され、そのためクラスタイオン
は加速されて、基板6に射突される。その際、真
空容器内においてクラスタイオンが射突時の衝撃
で個々の原子に分離し、原子状態で基板の表面を
移動する、いわゆる表面マイグレーシヨン効果お
よび一部イオン化されているシリコンイオンの作
るイオン化効果により、シリコン同士の結合が促
進される。 一方、真空容器内に導入されたH2は、その一
部が原子の射突によつてイオン化されたりまたは
単体原子Hとなつて前述のシリコン蒸気流ととも
に基板6に射突し、表面を移動する。基板6を移
動しつつ結合していくシリコンの未結合部分にH
が結合し、ダングリングボンドがHにより閉じら
れた構造の非晶質シリコン薄膜が形成されたこと
になる。 さらに詳しくは、i型非晶質シリコン薄膜を形
成するためには導入ガスとしてH2ガスのみを導
入し、またp型非晶質シリコン薄膜を形成するた
めにH2ガスおよびジボランガス(B2H5)を導入
し、またn型非晶質シリコン薄膜を形成するには
H2ガスおよびホスフインガス(PH3)を導入す
る。したがつて、光電変換要素としての非晶質シ
リコン層としては、裏面電極を形成した架橋ポリ
エステルフイルム基板に、適宜n層、i層および
p層を形成させることになる。シヨツトキセルの
場合には、n層およびi層を積層させた架橋ポリ
エステルフイルム基板を真空容器内に設け、シヨ
ツトキ障壁金属として白金、金、パラジウムなど
をスパツタ法、真空蒸着法、イオンプレーテイン
グ法(クラスタイオンビーム法を含む)などで
100Å程度の膜厚で堆積させる。また、ヘテロ
(フエイス)接合セルの場合は、n層、i層およ
びp層を積層させた架橋ポリエステルフイルム基
板の上に、酸化インジウム、酸化錫、または酸化
錫−酸化インジウムの膜を200〜5000Å程度の膜
厚になるようにスパツタ法、真空蒸着法、イオン
プレーテイング法(クラスタイオンビーム法を含
む)などで堆積させて表面電極を形成する。次
に、収集電極をシヨツトキ障壁金属、ヘテロフエ
イス表面上に設けて、非晶質シリコン太陽電池デ
イバイスを完成する。 上に述べたように、この発明による非晶質シリ
コン太陽電池は、架橋ポリエステルフイルム基板
上に裏面電極を形成させ、この裏面電極上に、好
ましくはイオンクラスタビーム法により、非晶質
シリコン膜を設け、その上にシヨツトキ障壁金属
またはヘテロ(フエイス)電極を設け、その上に
さらに収集電極を設けた基本構造を有する。 この発明の非晶質シリコン太陽電池を製作する
にあたり、架橋ポリエステルフイルムに非晶質シ
リコン薄膜を形成する好ましい方法として、クラ
スタイオンビーム法を用いることにより、次に列
挙するような利点がもたらされる。 (1) クラスタイオンビーム法を用いることによ
り、基板温度が200℃以下、具体的には180℃で
も、極めて良質な非晶質シリコン薄膜を形成す
ることができる。 (2) 必要とする基板温度が大幅に下がるため、基
板材料の選択範囲が広がり、グロー放電法では
使用できなかつた架橋ポリエステルフイルムが
使用可能となる。 (3) クラスタイオンビーム法を用いることによ
り、基板に対する密着力の優れた非晶質シリコ
ン薄膜を得ることができる。 以上述べたように、この発明によれば、好まし
くはクラスタイオンビーム法を用いて、非晶質シ
リコン薄膜を架橋ポリエステルフイルムに形成し
たので、基板の寸法安定性が優れており、さらに
基板の下部電極との剥離、下部電極の腐蝕を生じ
ない太陽電池基板が実現され、長期にわたつて安
定な電気出力を与える太陽電池を提供することが
きる。当然のことながら、太陽電池は直接日光に
暴露され、風雨に露呈される厳しい自然環境下に
置かれる。したがつて、高温多湿下で上記の寸法
安定性が優れていることおよび下部電極の性能劣
化を与えないことは、太陽電池の基板として大き
な利点ということができる。このように、この発
明では、太陽電池基板として架橋ポリエステルフ
イルムを使用することにより、実用性に優れた太
陽電池を実現することが可能となつた。 以下にこの発明の実施例について述べる。 実施例および比較例 最初にこの発明の非晶質シリコン太陽電池に用
いる架橋ポリエステルフイルムの製法の一例につ
いて述べる。 蒸留装置およひ撹拌機を装着した4リツトルの
オートクレーブに、ジメチルテレフタレート1144
g(5.89モル)、エチレングリコール720c.c.(13モ
ル)、酢酸亜鉛、二水和物418mg、三酸化アンチモ
チン358mgを仕込み、145℃〜215℃で120分間エス
テル交換反応を行ない、所定量のメタノールを溜
去した。そこへN,N′−ビス(β−ヒドロキシ
エチル)ベンゾフエノンテトラカルボン酸イミド
(HEBTIと略称する)126.6gを添加し、215℃で
15分間常圧で撹拌後、温度を徐々に上げつつ、
徐々に減圧し、50分後275℃、0.014mmHgに達せ
しめた。さらに、この温度、圧力で30分間重縮合
を行ない固有粘度0.637dl/gのポリマを得た。
このポリマの融点は252℃であつた。但し、差動
走査熱量計を用い、20℃/分の昇温速度で測定し
て得られたサーモグラムの融解ピーク温度で示し
た。上記のように製造したポリエステルを乾燥し
た後、溶融温度285〜290℃で溶融成膜して300μ
の未延伸原反フイルムを得た。これを縦方向に3
倍、横方向に3.1倍に延伸し、次いで200℃で熱処
理を行ない、54μのフイルムとした。 このフイルムを120℃に加熱し、フイルム面上
に10cmのところから450Wの高圧水銀灯で10分間
照射し、ゲル分率86%の光架橋ポリエステルフイ
ルムを得た。 次にこの発明の非晶質シリコン太陽電池に用い
る架橋ポリエステルフイルムの製法の他の例につ
いて述べる。 テレフタル酸42.8Kg、エチレングリコール32.0
Kg、三酸化アンモチン18.8g、トリエチルアミン
78.3g、リン酸トリメチール4.7g、サイロイド
#150 25gからなる混合物を240℃、3.5Kg/cm2
加熱し、105分間反応させた後、常圧にして反応
混合物を得た。一方、ベンゾフエノンテトラカル
ボン酸ジ無水物415.5g、モノエタノールアミン
158.3g、エチレングリコール1289mlの混合物を
窒素雰囲気下140℃で3時間反応させ、上記の反
応混合物に加えさらに240℃常圧で15分間反応さ
せ、反応混合物を150の重縮合用反応容器に移
し、温度を240℃から75分で280℃に上昇させ、同
時に圧力を徐々に減じて最終的に0.1mmHgとし
た。さらに、280℃、0.1mmHgで70分間反応を続
けた。得られたポリマは融点260℃、還元比粘度
(フエノール/sym−テトラクロロエタン重量比
6/4の混合溶媒に25mlポリマ100mgを溶解し、
30℃で測定)は0.652dl/gであつた。 上記のように製造したポリエステルを乾燥した
後、溶融温度290〜295℃で溶融成膜して500μの
未延伸原反フイルムを得た。これを縦方向に3
倍、横方向に3.1倍延伸し、次いで200℃で熱処理
を行ない54μのフイルムとした。このフイルムを
120℃に加熱し、フイルム面上10cmのところから
450Wの高圧水銀灯で10分間照射しゲル分率83%
の光架橋ポリエステルフイルムを得た。 次に前述の架橋ポリエステルフイルムを用いる
太陽電池の製作について述べる。前述のようにし
て得られた厚さ54μの架橋ポリエステルフイルム
を10-2Torrの真空下で150℃において2時間乾燥
を行なつた。この乾燥した基板をスパツタリング
装置に装着し、タングステンをターゲツトとし
て、厚さ1.5μのタングステン薄膜を裏面電極とし
て形成させた。この裏面電極を形成させた基板
を、次にクラスタイオンビーム装置の基板支持台
に緊張下でセツトし、5×10-7Torrに排気しな
がら200℃にこの基板を加熱した。5×10-7Torr
の真空度まで達すれば真空容器内にH2ガスと水
素ガスで1%に希釈したホスフインガス(PH3
を5対1の流量比で導入し、真空容器内を1×
10-4Torrに維持した。るつぼの加熱温度を2000
〜2200℃とし、イオン化電流を100mA(150V)
とし、加速電圧を3kVとした条件で、n型の非晶
質シリコン薄膜を200Åの厚さで形成させた。次
いで水素ガスのみ導入で、前記と同様にして、n
型の非晶質シリコン薄膜上にi型の非晶質シリコ
ン薄膜を3000Åの厚さで形成させた。次いて、水
素ガスと水素ガスで希釈した1%のジボランガス
を真空容器内に導入し、p型の非晶質シリコン薄
膜を100Aの厚みで形成させ、架橋ポリエステル
フイルム基板上にpin型の非晶質シリコン薄膜を
積層した。このようにして得たpin型非晶質シリ
コン薄膜をスパツタ装置に装着し、酸化錫−酸化
インジウム薄膜を1000Åの厚さに堆積させ、ヘテ
ロフエイス層とした。最後に、このヘテロフエイ
ス層のうえにパラジウムを1000Åの厚みでくし形
に堆積させ、架橋ポリエステルフイルム基板上に
pinヘテロフエイス型太陽電池デイバイスを実現
した。 次に比較例について述べる。基板として、厚さ
125μのポリイミドフイルムを選び、このフイル
ムを10-2Torrの真空下で、150℃の温度で2時間
の乾燥を行なつた。この乾燥したポリイミドフイ
ルムをスパツタリング装置に装着し、タングステ
ンをターゲツトとして用い厚さ1.5μのタングステ
ン薄膜を裏面電極として形成した。非晶質シリコ
ン薄膜は容量結合方式の高周波(13.56MHz(グ
ロー放電装置を用いて、前述の裏面電極を形成し
た基板をグロー放電装置のアノード側の電極の上
に緊張下で装着し、8×10-Torrに排気しながら
300℃にその基板を加熱した。その後、N2ガスを
500c.c./min導入し、1.0TorrのN2ガス雰囲気で
200Wの高周波電力を印加し、基板のイオンボン
バードを20分間行ない、基板をクリーニングし
た。次に水素ガスで希釈した10%のシランガスと
水素ガスで0.1%に希釈したホスフインガスをグ
ロー放電装置内に導入し、0.6Torrのこのガス雰
囲気で100Wの高周波電力を印加し、200Åのn型
の非晶質シリコン薄膜を形成させた。次いで水素
ガスとシランガスで前記と同様にしてn型の非晶
質シリコン薄膜上にi型の非晶質シリコン薄膜を
3000Åの厚みで形成させた。次いで水素ガスで10
%のシランガスと、水素ガスで0.1%に希釈した
ジボランガスをグロー放電装置内に導入し、i型
非晶質シリコン薄膜上に300Åのp型非晶質シリ
コン薄膜を形成させ、ポリイミドフイルム上に
pin型の非晶質シリコン薄膜を設けた。このよう
にして得たpin型非晶質シリコン薄膜をスパツタ
装置に装着し、酸化錫−酸化インジウム薄膜を
1000Åの厚さに堆積させ、ヘテロフエイス層とし
た。最後にこのヘテロフエイス層の上に収集電極
としてパラジウムを1000Åの厚さにくし形に堆積
させ、ポリイミドフイルム基板上にpinヘテロフ
エイス型太陽電池デイバイスを実現した。 次にこの発明の実施例の太陽電池デイバイスと
比較例の太陽電池デイバイスの比較について述べ
る。この発明の実施例の太陽電池デイバイス(フ
イルム例Aおよびフイルム例B)の初期特性およ
び比較例の太陽電池デイバイスの初期特性をAM
=1に調整したオリエル社製ソーラシミユレータ
で測定した。結果を第1表に示す。
The present invention relates to an amorphous silicon solar cell, and more particularly to a solar cell in which an amorphous silicon thin film is provided as a photovoltaic element on a specific flexible substrate. Solar cells that have an amorphous silicon thin film on a non-flexible substrate such as a stainless steel or glass plate are well known, and solar cells that have an amorphous silicon thin film on a flexible substrate made of a resin thin film such as polyimide are well known. Solar cells are also well known. A feature of manufacturing an amorphous solar cell using a flexible substrate is that the necessary amorphous silicon layer can be continuously provided on the substrate, which is non-trivial in terms of manufacturing cost and ease of manufacturing. This is extremely advantageous compared to the case where a flexible substrate is used. Furthermore, unlike conventional solar cells that have an amorphous silicon thin film on a non-flexible substrate, amorphous solar cells that have an amorphous silicon thin film on a flexible substrate are sheet-shaped, so the product The shape can be made arbitrary, and it is expected that its applications will expand with future application development. As mentioned above, in the conventionally developed solar cells in which an amorphous silicon thin film is provided on a flexible substrate, a polyimide film is used for the flexible substrate. However, in solar cells in which an amorphous silicon thin film is provided on a polyimide film, depending on the type of polyimide selected, the lower electrode of the solar cell may corrode or the substrate, that is, the film and the lower electrode may separate. , which may lead to a decrease in the output of the solar cell, which poses a serious problem in practical use. In order to create an amorphous silicon solar cell by providing an amorphous silicon thin film on a flexible substrate, the flexible substrate needs to be heat resistant to at least 250°C, and it is also difficult to separate it from the bottom electrode. It is necessary to use a substrate that does not cause corrosion of the lower electrode or the lower electrode. At present, most such amorphous silicon solar cells are realized by forming an amorphous silicon thin film using a glow discharge method, so when selecting the material for the substrate of such a solar cell, the aforementioned As shown in Figure 2, heat resistance of 250℃ or higher is required, and the range of substrate material selection is becoming extremely narrow. Therefore, an object of the present invention is to form an amorphous silicon thin film on a flexible substrate by forming the amorphous silicon thin film while keeping the temperature of the substrate relatively low. An object of the present invention is to provide an amorphous silicon thin film solar cell in which the stability of solar cell characteristics over time is improved by appropriately selecting materials. In summary, the amorphous silicon solar cell of the present invention has an amorphous silicon thin film on a flexible substrate, and the flexible substrate has a gel fraction of 30% or more as measured by the following measuring method. It is characterized by being a crosslinked polyester film having a value. Gel fraction measurement method: 1 g of film was mixed with phenol/sym-tetrachloroethane = 60/40 (weight ratio) mixed solvent at 120°C.
After heating in 250 c.c. for 2 hours, the insoluble part is filtered with a No. 2 glass filter, washed with the above mixed solvent and chloroform in that order, dried, and the gel fraction is determined from the weight of the insoluble part. . Preferably, by cluster ion beam method,
A thin amorphous silicon film is formed on the crosslinked polyester film. By the way, the crosslinked polyester film used for the flexible substrate of the present invention has heat resistance and heat resistance depending on the degree of crosslinking.
Dimensional stability is different. When forming an amorphous silicon thin film, it is necessary to heat the substrate as mentioned above, so heat resistance and dimensional stability at the temperature during the formation of this amorphous silicon film are issues. We actually fabricated a prototype solar cell device using a cross-linked polyester film with a
Here, the degree of crosslinking was determined based on the gel fraction described above, and substrates having various values of this gel fraction were created. A substrate that achieves desirable characteristics as a solar cell preferably has a gel fraction of 30% or more. The reason why the gel fraction is set at 30% or more is because if the gel fraction is less than 30%, the heat resistance and dimensional stability at the temperature during formation of the amorphous silicon film will be insufficient, and the effects of this invention will not be fully exhibited. This is because it will no longer be possible. Further, in the present invention, the gel fraction of the flexible substrate is more preferably 50% or more, particularly preferably 70 to 95%. Preferred examples of the crosslinked polyester film will be described below, but the crosslinked polyester film of the present invention is not limited to these examples. That is, 0.01 to 50 per 100 moles of total ester bonds in saturated linear polyester as a crosslinked polyester film.
A crosslinked or high molecular weight polyester film obtained by irradiating a molded product of a polymer containing a structural unit represented by the following general formula 1 with moles of active light is used. This film is preferred as it provides a gel fraction of 70-95%. However, R 1 and R 2 represent substituents on the benzene nucleus, are monovalent organic acid groups, and may be the same or different. m and n represent the number of substituents, and are numbers from 0 to 3, and may be the same or different. The crosslinked polyester film thus obtained has an excellent thermal shrinkage rate of 0.7% or less at a substrate temperature of about 200°C, which is required when forming an amorphous silicon thin film thereon according to the present invention. Furthermore, the obtained amorphous silicon thin film solar cell of the present invention does not cause corrosion or peeling of the lower electrode. In this way, the crosslinked polyester film has extremely excellent properties as a substrate for amorphous silicon thin film solar cells. Furthermore, the crosslinked polyester film substrate has extremely excellent electrical properties such as dielectric breakdown resistance, dielectric constant, and volume resistivity. In this way, when a crosslinked polyester film is used as a substrate for the amorphous solar cell of the present invention, the thickness of the film is 10 to 10%.
500μ is suitable from the viewpoint of flexibility, and the thickness is 500μ
If it exceeds this value, it will lack flexibility, making it difficult to employ the roll-to-roll method, which is one of the advantages of using a flexible polymer film as a substrate. On the other hand, if the thickness of the film becomes less than 10 μm, the thermal stress during the formation of the amorphous silicon thin film may not be fully alleviated and the substrate may deform, so it is not preferable to reduce the thickness of the substrate too much. The crosslinked polyester film is produced by melt film forming, and the film having a thickness of 10 to 500 μm as described above can be easily obtained. Next, the cluster ion beam method will be mentioned. In the cluster ion beam method, the constituent elements of the substance to be formed are stored in a closed crucible with at least one injection nozzle, heated and vaporized, and the vapor is heated to a high pressure sufficiently lower than the vapor pressure. In a vacuum, for example, a pressure of 1/100 or less than the above pressure in the crucible is injected from an injection nozzle into a high vacuum, and a supercooling phenomenon based on adiabatic expansion at the time of injection usually produces about 100 to 2000 atoms. forms a loosely bound mass of atoms, a so-called cluster, due to the Van der Waals force, and further ionizes at least a portion of this cluster, which is then accelerated by the kinetic energy imparted during nozzle injection or, if necessary, by electrolysis. The purpose is to allow the component elements to reach the surface of the substrate and form a thin film of the component elements on the substrate. In this case, by setting various parameters such as the temperature of the substrate, the degree of vacuum in the space around the crucible, the ionization rate of clusters, or the acceleration voltage when accelerating cluster ions, the material to be grown on the substrate can be changed to an amorphous state or a polymorphous state. It has the characteristic that it can be arbitrarily controlled to a crystalline state or a single crystalline state, and a thin film of the compound can be easily formed by introducing a reactive gas into the cluster formation space. In a preferred embodiment of the present invention, this cluster ion beam evaporation method is used to form an amorphous silicon thin film as a photoelectric change element. As a result of various studies on the method of forming an amorphous silicon thin film as a photoelectric change element using this cluster ion beam evaporation method, we found that by appropriately selecting the conditions, the quality is extremely high even at substrate temperatures below 200℃. We were able to obtain a thin amorphous silicon film. In the conventional glow discharge method,
In order to obtain a high-quality amorphous silicon thin film, a substrate temperature of at least 250°C is required.
Although the range of material selection for the flexible substrate was extremely limited, by using the cluster ion beam evaporation method, a high-quality amorphous silicon thin film could be obtained even at a substrate temperature of 200°C or less, specifically around 180°C. I confirmed that it is possible. When a polymer film is used as a substrate for a solar cell having an amorphous silicon thin film, there is a problem in that gas released from the substrate has an adverse effect on the amorphous silicon thin film itself as a photovoltaic element. By employing the cluster ion beam method, the required substrate temperature can be lowered and problems associated with outgassing can also be resolved. In other words, with the conventional glow discharge method, a high temperature of 200°C or higher is required to obtain a high-quality amorphous silicon thin film, but by adopting the cluster ion beam method, the necessary substrate temperature can be lowered. is possible,
For the first time, it has become possible to use a crosslinked polyester film as a substrate for a solar cell with an amorphous silicon thin film. Cross-linked polyester film is
It can be used without problems up to substrate temperatures of around 230°C. When a crosslinked polyester film is used as a substrate for a solar cell having an amorphous silicon thin film, an electrode is formed on the surface of the film, but the material for the electrode is not particularly limited and may include aluminum, iron, stainless steel, nickel, Vapor deposition, sputtering, and ion plating (including cluster ion deposition) of thin films such as tungsten
Alternatively, the electrodes may be formed by laminating aluminum foil, stainless steel foil, etc. via a heat-resistant adhesive. A cluster ion beam method is used to form an amorphous silicon thin film as a photoelectric conversion element on a crosslinked polyester film substrate on which electrodes are formed. The figure shows an example of an apparatus used for forming an amorphous silicon thin film according to the present invention. Referring to the figure, a crucible 1 having a nozzle 2 with a hole diameter of about 0.5 to 2.0 mm is provided in a vacuum container (not shown) and supported by a suitable support member.
This vacuum vessel is evacuated to a high vacuum atmosphere of at least 10 −5 Torr or less. Crucible 1 is filled with silicon crushed to an appropriate size. Then,
A gas introduction pipe 3 is provided to the vacuum vessel, and hydrogen, phosphine, and diborane are supplied from the gas introduction pipe 3 into the vacuum vessel, and the pressure within the vacuum vessel is increased to 10 -6 to 10 -3 Torr. maintain it. A substrate 6 is provided in front of the nozzle 2 of the crucible 1 in the vacuum vessel, and this substrate 6 is also heated to an appropriate temperature. Next, heat crucible 1,
The silicon filled inside is heated and melted to generate silicon vapor. In this case, the heating temperature of the silicon is set according to the surrounding space of the crucible 1, that is, the pressure inside the vacuum container, and when the pressure inside the crucible 1 is P and the pressure inside the vacuum container is P 0 ,
It is set so that P/P 0 ≧10 2 , preferably P/P 0 ≧10 4 . Actually, the heating temperature is 1400 ~
A range of about 2300°C is selected. Due to this pressure difference, silicon vapor is ejected from the nozzle 2 to the outside of the crucible 1, and at this time, a supercooling phenomenon based on adiabatic expansion forms clusters in which vaporized silicon atoms and molecules are loosely bonded by Van der Waals forces. be done. By the way, the vapor flow of silicon atoms and molecules that have gained kinetic energy by being ejected out of the crucible 1 enters the ionization chamber, where at least a portion of them is ionized, forming so-called cluster ions. A heating electrode 5 is provided between the crucible 1 and the substrate 6 in the vacuum container, and a suitable acceleration voltage is applied to the heating electrode 5, so that the cluster ions are accelerated and bombarded with the substrate 6. . At this time, the cluster ions are separated into individual atoms in the vacuum container due to the impact of the bombardment and move on the surface of the substrate in an atomic state, resulting in the so-called surface migration effect and the ionization created by partially ionized silicon ions. This effect promotes bonding between silicones. On the other hand, some of the H 2 introduced into the vacuum container is ionized by the bombardment of atoms, or becomes a single atom H, hits the substrate 6 together with the silicon vapor flow mentioned above, and moves on the surface. do. H is applied to the unbonded portion of the silicon that is bonded while moving the substrate 6.
This means that an amorphous silicon thin film having a structure in which the dangling bonds are closed by H is formed. More specifically, in order to form an i-type amorphous silicon thin film, only H 2 gas is introduced as the introduced gas, and in order to form a p-type amorphous silicon thin film, H 2 gas and diborane gas (B 2 H 5 ) and to form an n-type amorphous silicon thin film
Introduce H2 gas and phosphine gas ( PH3 ). Therefore, as an amorphous silicon layer serving as a photoelectric conversion element, an n layer, an i layer, and a p layer are appropriately formed on a crosslinked polyester film substrate on which a back electrode is formed. In the case of shot cell, a crosslinked polyester film substrate with laminated n-layers and i-layers is placed in a vacuum container, and platinum, gold, palladium, etc. are deposited as shot barrier metals by sputtering, vacuum evaporation, or ion plating (cluster). (including ion beam method), etc.
Deposit to a film thickness of approximately 100 Å. In the case of a hetero (face) junction cell, a film of indium oxide, tin oxide, or tin oxide-indium oxide with a thickness of 200 to 5000 Å is applied on a cross-linked polyester film substrate on which the n-layer, i-layer, and p-layer are laminated. The surface electrode is formed by depositing the film by sputtering, vacuum evaporation, ion plating (including cluster ion beam method), etc. to a certain film thickness. A collection electrode is then provided on the shot barrier metal, heteroface surface to complete the amorphous silicon solar cell device. As described above, in the amorphous silicon solar cell according to the present invention, a back electrode is formed on a crosslinked polyester film substrate, and an amorphous silicon film is formed on the back electrode, preferably by an ion cluster beam method. It has a basic structure in which a short barrier metal or a hetero (face) electrode is provided thereon, and a collecting electrode is further provided thereon. In producing the amorphous silicon solar cell of the present invention, the cluster ion beam method is used as a preferred method for forming an amorphous silicon thin film on a crosslinked polyester film, thereby providing the following advantages. (1) By using the cluster ion beam method, extremely high-quality amorphous silicon thin films can be formed even at substrate temperatures of 200°C or lower, specifically 180°C. (2) Since the required substrate temperature is significantly lowered, the selection range of substrate materials is expanded, and crosslinked polyester films that cannot be used with the glow discharge method can now be used. (3) By using the cluster ion beam method, an amorphous silicon thin film with excellent adhesion to the substrate can be obtained. As described above, according to the present invention, an amorphous silicon thin film is formed on a crosslinked polyester film, preferably using a cluster ion beam method, so that the dimensional stability of the substrate is excellent, and furthermore, the dimensional stability of the substrate is excellent. A solar cell substrate that does not cause peeling from the electrode or corrosion of the lower electrode can be realized, and a solar cell that provides stable electrical output over a long period of time can be provided. Naturally, solar cells are placed in harsh natural environments where they are exposed to direct sunlight and exposed to wind and rain. Therefore, the above-mentioned excellent dimensional stability under high temperature and high humidity conditions and no deterioration in the performance of the lower electrode can be said to be a great advantage as a substrate for solar cells. Thus, in this invention, by using a crosslinked polyester film as a solar cell substrate, it has become possible to realize a highly practical solar cell. Examples of the present invention will be described below. Examples and Comparative Examples First, an example of a method for producing a crosslinked polyester film used in the amorphous silicon solar cell of the present invention will be described. Dimethyl terephthalate 1144 was added to a 4 liter autoclave equipped with a distillation device and a stirrer.
(5.89 mol), ethylene glycol 720 c.c. (13 mol), zinc acetate, 418 mg of dihydrate, and 358 mg of antimotine trioxide were charged, and transesterification was carried out at 145°C to 215°C for 120 minutes. Methanol was distilled off. 126.6g of N,N'-bis(β-hydroxyethyl)benzophenonetetracarboxylic acid imide (abbreviated as HEBTI) was added thereto, and the mixture was heated at 215°C.
After stirring at normal pressure for 15 minutes, while gradually increasing the temperature,
The pressure was gradually reduced to 275°C and 0.014 mmHg after 50 minutes. Further, polycondensation was carried out at this temperature and pressure for 30 minutes to obtain a polymer having an intrinsic viscosity of 0.637 dl/g.
The melting point of this polymer was 252°C. However, the temperature is expressed as the melting peak temperature of a thermogram obtained by measuring at a heating rate of 20° C./min using a differential scanning calorimeter. After drying the polyester produced as above, it was melted and formed into a film at a melting temperature of 285 to 290℃ to a thickness of 30μ.
An unstretched original film was obtained. 3 vertically
The film was stretched 3.1 times in the transverse direction and then heat-treated at 200°C to form a 54μ film. This film was heated to 120° C. and irradiated with a 450 W high-pressure mercury lamp from a distance of 10 cm onto the film surface for 10 minutes to obtain a photo-crosslinked polyester film with a gel fraction of 86%. Next, another example of the method for producing the crosslinked polyester film used in the amorphous silicon solar cell of the present invention will be described. Terephthalic acid 42.8Kg, ethylene glycol 32.0
Kg, ammotine trioxide 18.8g, triethylamine
A mixture consisting of 78.3 g, 4.7 g of trimethyl phosphate, and 25 g of Thyroid #150 was heated at 240° C. and 3.5 Kg/cm 2 to react for 105 minutes, and then brought to normal pressure to obtain a reaction mixture. Meanwhile, 415.5 g of benzophenone tetracarboxylic dianhydride, monoethanolamine
A mixture of 158.3g of ethylene glycol and 1289ml of ethylene glycol was reacted at 140°C for 3 hours under a nitrogen atmosphere, added to the above reaction mixture, and further reacted at 240°C and normal pressure for 15 minutes, and the reaction mixture was transferred to a 150 polycondensation reaction vessel. The temperature was increased from 240°C to 280°C in 75 minutes while the pressure was gradually reduced to a final value of 0.1 mmHg. Furthermore, the reaction was continued for 70 minutes at 280°C and 0.1 mmHg. The obtained polymer has a melting point of 260°C and a reduced specific viscosity (100 mg of 25 ml polymer is dissolved in a mixed solvent with a weight ratio of phenol/sym-tetrachloroethane of 6/4,
(measured at 30°C) was 0.652 dl/g. After drying the polyester produced as described above, it was melt-formed at a melting temperature of 290 to 295°C to obtain a 500μ unstretched raw film. 3 vertically
The film was stretched 3.1 times in the transverse direction and then heat-treated at 200°C to form a 54μ film. this film
Heat to 120℃, and from 10cm above the film surface.
Irradiated with a 450W high-pressure mercury lamp for 10 minutes to achieve a gel fraction of 83%.
A photocrosslinked polyester film was obtained. Next, the production of a solar cell using the above-mentioned crosslinked polyester film will be described. The crosslinked polyester film having a thickness of 54 μm obtained as described above was dried at 150° C. for 2 hours under a vacuum of 10 −2 Torr. This dried substrate was mounted on a sputtering device, and a 1.5 μm thick tungsten thin film was formed as a back electrode using tungsten as a target. The substrate on which the back electrode was formed was then set under tension on a substrate support stand of a cluster ion beam device, and heated to 200° C. while exhausting to 5×10 -7 Torr. 5×10 -7 Torr
When the vacuum level is reached, phosphine gas (PH 3 ) diluted to 1% with H 2 gas and hydrogen gas is added to the vacuum container.
was introduced at a flow rate ratio of 5:1, and the inside of the vacuum vessel was
Maintained at 10 -4 Torr. Set the heating temperature of the crucible to 2000
~2200℃, ionization current 100mA (150V)
An n-type amorphous silicon thin film with a thickness of 200 Å was formed under conditions of an accelerating voltage of 3 kV. Next, in the same manner as above, only hydrogen gas was introduced, and n
An i-type amorphous silicon thin film with a thickness of 3000 Å was formed on the type-type amorphous silicon thin film. Next, hydrogen gas and 1% diborane gas diluted with hydrogen gas were introduced into the vacuum container to form a p-type amorphous silicon thin film with a thickness of 100A, and a pin-type amorphous silicon film was formed on the crosslinked polyester film substrate. A thin film of high-quality silicon was laminated. The pin-type amorphous silicon thin film thus obtained was mounted on a sputtering device, and a tin oxide-indium oxide thin film was deposited to a thickness of 1000 Å to form a heteroface layer. Finally, palladium is deposited in a comb shape to a thickness of 1000 Å on top of this heteroface layer, and then deposited on a cross-linked polyester film substrate.
A pin heteroface type solar cell device was realized. Next, a comparative example will be described. As the substrate, thickness
A 125μ polyimide film was selected and dried under a vacuum of 10 −2 Torr at a temperature of 150° C. for 2 hours. This dried polyimide film was mounted on a sputtering device, and a 1.5 μm thick tungsten thin film was formed as a back electrode using tungsten as a target. The amorphous silicon thin film was produced using a capacitively coupled high frequency (13.56 MHz) glow discharge device. 10 - While exhausting to Torr
The substrate was heated to 300°C. Then N2 gas
500c.c./min was introduced in a 1.0Torr N2 gas atmosphere.
The substrate was cleaned by applying 200 W of high frequency power and ion bombarding the substrate for 20 minutes. Next, 10% silane gas diluted with hydrogen gas and phosphine gas diluted with hydrogen gas to 0.1% were introduced into the glow discharge device, and in this gas atmosphere of 0.6 Torr, 100 W of high frequency power was applied, and a 200 Å n-type An amorphous silicon thin film was formed. Next, an i-type amorphous silicon thin film was formed on the n-type amorphous silicon thin film using hydrogen gas and silane gas in the same manner as above.
It was formed with a thickness of 3000 Å. Then with hydrogen gas 10
% silane gas and diborane gas diluted to 0.1% with hydrogen gas are introduced into the glow discharge device to form a 300 Å p-type amorphous silicon thin film on the i-type amorphous silicon thin film, and then to form a 300 Å p-type amorphous silicon thin film on the polyimide film.
A pin-type amorphous silicon thin film was provided. The pin-type amorphous silicon thin film obtained in this way was attached to a sputtering device, and a tin oxide-indium oxide thin film was formed.
It was deposited to a thickness of 1000 Å to form a heterophasic layer. Finally, palladium was deposited in the shape of a comb to a thickness of 1000 Å on top of this heteroface layer as a collector electrode, and a pin heteroface type solar cell device was realized on a polyimide film substrate. Next, a comparison between a solar cell device according to an example of the present invention and a solar cell device according to a comparative example will be described. AM
The measurement was performed using a solar simulator manufactured by Oriel Co., Ltd., which was adjusted to =1. The results are shown in Table 1.

【表】 上に述べた比較で初期特性を測定した太陽電池
を20℃、75%RHに調温調湿した室に30日放置し
た後、交換効率を測定した。結果を第2表に示
す。
[Table] After the solar cells whose initial characteristics were measured in the comparison described above were left in a temperature-controlled and humidified room at 20°C and 75% RH for 30 days, the exchange efficiency was measured. The results are shown in Table 2.

【表】 この発明に係る架橋ポリエステルフイルムを太
陽電池基板とした場合は、極めて優れた実用性能
を具備する太陽電池が得られることがわかる。
[Table] It can be seen that when the crosslinked polyester film according to the present invention is used as a solar cell substrate, a solar cell with extremely excellent practical performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図はクラスタイオンビーム装置の基本構成の説
明図である。 図において、1はるつぼ、2はノズル、3はガ
ス導入管、4はイオン化電極、5は加速電極、6
は基板である。
The figure is an explanatory diagram of the basic configuration of a cluster ion beam device. In the figure, 1 is a crucible, 2 is a nozzle, 3 is a gas introduction tube, 4 is an ionization electrode, 5 is an acceleration electrode, and 6
is the substrate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 可撓性基板上に非晶質シリコン薄膜を有する
太陽電池において、 当該可撓性基板が、ゲル分率30%以上の値を有
する架橋ポリエステルフイルムであることを特徴
とする非晶質シリコン太陽電池。 (ここで、ゲル分率は、フイルム1gを120℃
のフエノール/sym−テトラクロールエタン=
60/40(重量比)混合溶媒250c.c.中で2時間加熱し
た後、不溶部をNo.2のガラスフイルタで瀘過し、
上記混合溶媒、クロロホルムの順で洗浄し、乾燥
した後、その不溶部重量を測定して求めた重量比
率である。) 2 架橋ポリエステルフイルムが、飽和線状ポリ
エステルの全エステル結合10モルあたり0.01〜50
モルの次の一般式(1)で示される構成単位を含有す
る重合体の成形物に活性光線を照射して得られる
架橋したもしくは高分子量化したポリエステルフ
イルムである、特許請求の範囲第1項記載の非晶
質シリコン太陽電池。 (ただし、R1、R2はベンゼン核への置換基を表
わし、1価の有機酸基であつて、同じものでも異
なつてもよい。m、nは置換基の数を表わし、0
〜3の数であり、同じでも異なつてもよい。) 3 非晶質シリコン薄膜を形成する手段として、
クラスタイオンビーム法を用いることを特徴とす
る、特許請求の範囲第1項記載の非晶質シリコン
太陽電池。
[Claims] 1. A solar cell having an amorphous silicon thin film on a flexible substrate, characterized in that the flexible substrate is a crosslinked polyester film having a gel fraction of 30% or more. Amorphous silicon solar cells. (Here, the gel fraction is 1g of film at 120°C.
phenol/sym-tetrachloroethane=
After heating in 250c.c. of a 60/40 (weight ratio) mixed solvent for 2 hours, the insoluble portion was filtered with a No. 2 glass filter.
The weight ratio was determined by washing with the above mixed solvent and chloroform in that order, drying, and then measuring the weight of the insoluble portion. ) 2 The crosslinked polyester film contains 0.01 to 50 per 10 moles of total ester bonds of the saturated linear polyester.
Claim 1, which is a crosslinked or high molecular weight polyester film obtained by irradiating a molded product of a polymer containing a structural unit represented by the following general formula (1) in terms of moles with actinic rays. The amorphous silicon solar cell described. (However, R 1 and R 2 represent substituents to the benzene nucleus, are monovalent organic acid groups, and may be the same or different. m and n represent the number of substituents, and 0
~3, and may be the same or different. ) 3 As a means of forming an amorphous silicon thin film,
The amorphous silicon solar cell according to claim 1, characterized in that a cluster ion beam method is used.
JP58065929A 1983-04-13 1983-04-13 Amorphous silicon solar battery Granted JPS59189684A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58065929A JPS59189684A (en) 1983-04-13 1983-04-13 Amorphous silicon solar battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58065929A JPS59189684A (en) 1983-04-13 1983-04-13 Amorphous silicon solar battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59189684A JPS59189684A (en) 1984-10-27
JPH0320073B2 true JPH0320073B2 (en) 1991-03-18

Family

ID=13301138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58065929A Granted JPS59189684A (en) 1983-04-13 1983-04-13 Amorphous silicon solar battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59189684A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59189684A (en) 1984-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5336623A (en) Process for producing integrated solar cell
US6821797B2 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
IE781675L (en) Solar cell array
US8652871B2 (en) Method for depositing an amorphous silicon film for photovoltaic devices with reduced light-induced degradation for improved stabilized performance
JPH0320073B2 (en)
JPH0518269B2 (en)
JP2732352B2 (en) Method for preparing thin film of chalcopyrite type compound
CN117512602A (en) An energy storage organic-inorganic hybrid semiconductor composite film and its preparation and photoanode application
JP3073326B2 (en) Sealing resin composition and solar cell using the same
JPS6158989B2 (en)
JPS59119877A (en) solar cells
JP3300802B2 (en) Semiconductor manufacturing method
JP3078951B2 (en) Photovoltaic element
JP2838141B2 (en) Solar cell
CN119684357B (en) A vinyl-containing self-assembly material and its application
CN119504497B (en) A low melting temperature solid additive containing mesogens and its preparation method and application
JPH0621499A (en) Sealing resin composition and solar cell using the same
JPH059947B2 (en)
JP2747172B2 (en) Sealing resin composition and solar cell using the same
JPH0376166A (en) Photoelectric converter
JPH053689B2 (en)
JPH0139229B2 (en)
JPH07263344A (en) Semiconductor thin film forming method
JPH0519833B2 (en)
JPS6079780A (en) Amorphous silicon solar cell