JPH01219043A - 透明電導ガラス基板及び太陽電池モジュール - Google Patents

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、光拡散に効果のある透明電導膜層付きの凹凸
ガラス基板に関し、更に詳しくは、サンドブラストによ
り表面に微細均一な凹凸を形成した透明ガラス基板と、
気相成長による５ｎ０２電導膜層とを組み合わせた透明
電導ガラス基板及びそれを用いた太陽電池モジュールに
関するものである。

［従来の技術］ 透明ガラス基板とＳｎＯ□電導膜層とを組み合わせた透
明電導ガラス基板は、例えば太陽電池モジュールの基板
等に利用されている。アモルファス太陽電池の高効率化
のためには、太陽光をなるべく多く吸収するように表面
反射損を低減することが重要である。このため基板の凹
凸化が図られている。

このような凹凸ガラス基板を形成するには次のような従
来技術がある。その一つはガラス基板に下地層となるＳ
　ｉ　Ｏ，膜層を形成する時にディッピング法等により
凹凸を付ける技術であり、また他の技術としては５ｎｏ
ｚｌ？Ｗ層を形成する時にコーティング方法やコーティ
ング条件を工夫することにより結晶粒子のグレンサイズ
を大きくして凹凸を付与する試みもある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上記のような従来技術では適切な寸法の凹凸を均
一に且つ安定して形成することは難しい。

精密な膜を形成するコーティング法としては化学的気相
成長法やスパッタ法があるが、これらのコーティング法
は本来均一な膜を形成するためのものであり、通常形成
される粒子の大きさは数百人程度のオーダーで、それ以
上大きな粒子は形成し難い。特にスパッタ法では粒子は
更に細かくなる。従ってコーティング法やコーティング
条件の工夫のみではグレンサイズを十分大きくし且つ均
一な凹凸を形成することは難しいし、敢えてグレンサイ
ズを大きくしようとするとコーティングの能率が著しく
悪くなってしまうし均一になり難い。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、透明ガラス基板に形成するＳｎＯ２電導膜層が太陽光
の散乱にとって適切な寸法の且つ均一な凹凸に形成され
、容易に且つ再現性よく安定に製造できるような透明電
導ガラス基板を提供することにある。

また本発明の他の目的は、そのような透明電導ガラス基
板を用いることによって、入射光の散乱効果を高め高効
率化を図ることができるような太陽−電池モジュールを
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、サ
ンドブラストにより表面に微細均一な凹凸を形成した透
明ガラス基板と、その凹凸面側に気相成長により形成さ
れ結晶粒子が大きな凹凸形状を呈するＳｎＯ！電導膜層
とを具備している透明電導ガラス基板である。

ここで透明ガラス基板がソーダライム系のような通常の
ガラス材料の場合にはアルカリ溶出を防ぐため凹凸面に
Ｓ　ｉ　Ｏを膜層をコーティングし、その上にＳｎＯ，
電導膜層を形成する。

透明ガラス基板がホウケイ酸系ガラスのようなアルカリ
フリーの場合にはＳ　ｉ　Ｏｘ膜層は設けなくてよい。

太陽電池モジュールは、上記のような透明電導ガラス基
板の５ｎ０２電導膜層側にアモルファスシリコン層を形
成したものである。

［作用］ 化学的気相成長により形成されるＳｎＯ，膜層は六方晶
系の形で成長する。透明ガラス基板の表面にサンドブラ
ストにより微細均一な凹凸を形成しておくと、ＳｎＯ，
膜の結晶成長にスピード変化が起き、結晶粒子が大きな
凹凸形状を呈し光拡散に効果のある透明電導ガラス基板
を作ることができる。

このような透明電導ガラス基板を用いてそれにアモルフ
ァスシリコン層を形成した太陽電池モジュールは、大き
な結晶粒子による凹凸によって内部散乱効果が高まり入
射した太陽光を多く吸収できるため高効率化される。

［実施例］ 第１図は本発明に係る透明電導ガラス基板の一実施例を
示す断面図である。この透明電導ガラス基板１０は、透
明ガラス基板１２とＳｉＯ□膜層１４とＳｎｏｗ膜層１
６との３層構造をなす。

透明ガラス基板１２は、その片面にサンドブラストによ
り微細均一な凹凸を形成したものである。サンドブラス
トは、要求される凹凸の程度により３００＃〜２０００
＃程度の粒度の研磨材（例えばカーボランダム、アラン
ダム、ガーネット、チルドスチール等）の中から任意の
粒度並びに材質のものを選んで使用する。５ｉＯｔ膜層
１４は透明ガラス基板１２の凹凸面に化学的気相成長法
あるいはディッピング法等により形成する。これは透明
ガラス基板１２がソーダライム系のような場合に必要な
もので、ガラスからのアルカリ溶出を阻止する機能を果
たす、従ってこのＳ　ｉ　Ｏｘ膜層は前記透明ガラス基
板の凹凸面を覆う程度にできるだけ薄いものとする。そ
の結果、このＳ　ｉ　Ｏｘ　ｔＩＩｌｌ　１４の表面に
も前記透明ガラス基板１２に形成したのと同様の凹凸が
形成される。

Ｓ　ｎ　ＯＺ電導膜層１６は、Ｓ　ｉ　Ｏ，膜層１４の
凹凸面に化学的気相成長法により形成する。

化学的気相成長法によるＳｎＯ，膜の成長は六方晶系の
形で発達する。基板側に微細で均一な凹凸が形成されて
いると、Ｓｎ０ｗ膜の結晶成長にスピード変化が生じ、
結晶粒子は大きな凹凸形状となって成長し、光拡散に効
果のある凹凸面が形成されることになる。

太陽光での光散乱を効果的に行わせるには、山と山（谷
と谷）とのピッチが０．１〜１μｍ程度で、高さ（山と
谷との距離）がその半分程度の凹凸を均一に形成するこ
とが肝要である。

サンドブラストによる凹凸を形成した透明ガラス基板１
２と気相成長によるｓｎｏｗ電導膜層１６との組み合わ
せは、このような要件を十分満足するものとなる。

第２図は本発明の他の実施例を示す断面図である。この
実施例では前記第１図に示す実施例のものと異なり中間
のＳｉｎ！膜層が設けられていない、使用する透明ガラ
ス基板１２がホウケイ酸系ガラスのようなアルカリフリ
ーの場合にはこのように３４０ｇ膜を形成しなくてよく
、製作はより容易となる。

第３図はこのようにして得られる透明電導ガラス基板を
用いた太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。

ここでは第１図に示すような透明電導ガラス基板１０を
用い、そのＳ　ｎ　Ｏｚ電導膜層１６側にアモルファス
シリコン層１８を形成している。

従ってＳｎＯ，電導膜層１６とアモルファスシリコン層
１８との間には適切な寸法で且つ均一な凹凸が存在して
いることになる。そのためアモルファスシリコン層１８
に入射した光は凹凸で散乱され、内部で反射を繰り返す
ことになり、光吸収効果が高まり高効率化できることに
なる。

［発明の効果］ 本発明は上記のようにサンドブラストにより透明ガラス
基板に凹凸を形成し、その凹凸面側に気相成長によりＳ
ｎＯ，電導膜を形成したから、Ｓｎｏｗの結晶粒子が大
きな凹凸形状を呈し光散乱効果が向上する。透明ガラス
基板への凹凸形成はサンドブラスト法であるから、均一
微細な凹凸形成を容易に行なえる。また下地となる透明
ガラス基板の凹凸コントロールが容易であるため、Ｓｎ
Ｏ，結晶成長による凹凸を最適条件に容易に制御するこ
とが可能となる。

これらの結果、品質の安定したしかも適切な寸法の凹凸
を均一に製造でき、良好な光拡散効果が得られる。

また本発明はそのような適切電導ガラス基板にアモルフ
ァスシリコン層を形成した太陽電池モジエールであるか
ら、光散乱効果が大きく内部反射を多くして入射した光
を極力多く吸収でき、高効率化を図ることができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る透明電導ガラス基板の一実施例を
示す断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図
、第３図は本発明に係る太陽電池モジュールの一実施例
を示す断面図である。 １０・・・透明電導ガラス基板、１２・・・透明ガラス
基板、１４−３ｉｆｔ膜層、１６−　Ｓ　ｎ　Ｏｚ電導
膜層、１８・・・アモルファスシリコン層。 特許出願人　　日本板硝子株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サンドブラストにより表面に微細均一な凹凸を形成
   した透明ガラス基板と、その凹凸面側に気相成長により
   形成され結晶粒子が大きな凹凸形状を呈するＳｎＯ＿２
   電導膜層とを具備している透明電導ガラス基板。 ２、透明ガラス基板とＳｎＯ＿２電導膜層との間にＳｉ
   Ｏ＿２膜層が設けられている請求項１記載の透明電導ガ
   ラス基板。 ３、請求項１又は請求項２記載の透明電導ガラス基板の
   ＳｎＯ＿２電導膜層側にアモルファスシリコン層を形成
   した太陽電池モジュール。