JPH10173210A

JPH10173210A - 電極、その形成方法及び該電極を有する光起電力素子

Info

Publication number: JPH10173210A
Application number: JP8333475A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Ichinose; 博文一ノ瀬; Yukie Ueno; 雪絵上野; Tsutomu Murakami; 勉村上; Akio Hasebe; 明男長谷部; Satoshi Niikura; 諭新倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1998-06-26
Also published as: US6051778A; CN1127150C; EP0848431A3; KR19980064117A; EP0848431A2; CN1185040A; KR100293132B1

Abstract

(57)【要約】【課題】抵抗が小さく、接着性が極めて高く、段差部
にも充填可能で接着力の高い信頼性にも優れた電極を提
供する。【解決手段】少なくとも１種類の導電性フィラーと高
分子樹脂を分散し、成形加工してなる薄膜導電層１０１
上に棒状または線状の金属体１０２が積層されている電
極。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特性が優れ、信頼
性の高い電極とその形成方法、及び該電極を用いた光起
電力素子の構成に関する。より詳しくは、本発明は導電
性に優れ、密着性、耐久性が高く、しかも信頼性の高い
薄膜導電層と棒状または線状の金属体から成る電極およ
びさらにバスバーを積層してなる電極に関する。

【０００２】また、該電極を用いることにより、集電特
性に優れ、初期特性が高く、且つ長期使用時における信
頼性の高い光起電力素子の構成、特には太陽電池の構成
に関する。

【０００３】

【従来の技術】光起電力素子を応用した太陽電池は、電
卓、腕時計など民生機器用の電源として広く応用されて
おり、また、石油、石炭などのいわゆる化石燃料の代替
電力用として実用化可能な技術として注目されている。

【０００４】太陽電池は半導体のｐｎ接合、ｐｉｎ接
合、ショットキー接合等の半導体接合部に発生する拡散
電位を利用した技術であり、シリコンなどの半導体が太
陽光を吸収し、電子と正孔の光キャリヤーが生成し、該
光キャリヤーを前記接合部の拡散電位により生じた内部
電界でドリフトさせ、外部に取り出すものである。この
ような太陽電池の半導体材料として、アモルファスシリ
コン、アモルファスシリコンゲルマニウム、アモルファ
スシリコンカーバイドなどのテトラヘドラル系のアモル
ファス半導体を用いた薄膜太陽電池は、単結晶太陽電池
に比較して大面積の膜が作製できることや、膜厚が薄く
て済むこと、任意の基板材料に堆積できることなどの長
所があり有望視されている。

【０００５】アモルファスシリコン太陽電池の構造は、
例えば基板上に薄膜のアモルファスシリコンからなるｐ
層、ｉ層、ｎ層を積層して構成される。また、変換効率
を向上させるために前記ｐｉｎ接合を２以上直列に積層
するいわゆるタンデムセルやトリプルセルも検討されて
いる。

【０００６】前記半導体の光入射側及び裏面側には上部
電極及び下部電極の一対の電極が設けられる。アモルフ
ァスシリコン太陽電池においては一般的に半導体自体の
シート抵抗は高いため、半導体全面にわたる透明な上部
電極を必要とし、通常は、ＳｎＯ₂，ＩＴＯのような透
明導電膜を設ける。該透明導電膜は反射防止膜としても
機能する。前記上部電極の上に更に集電用のグリッド電
極を設けるが、光の入射を妨げないように櫛状に形成さ
れる。更にグリッド電極の電流を集合させるバスバーが
設けられる。

【０００７】前記グリッド電極として真空蒸着、スパッ
タリングなどにより被着された金属層なども用いられ
た。しかし、高額な設備費などを必要とする点で問題が
あった。

【０００８】近年、大量生産、低価格化に適した電極と
して導電性ペースト・塗料を用いた研究が進められてい
る。導電性ペーストとしては銀や銅を導電材料として含
むものが用いられるが、良好な接触抵抗が得られないこ
とや、水分との相互作用によりイオン性の物質が発生す
るので、前記太陽電池の使用時に、ピンホールなどの欠
陥部分がある場合、使用時間の経過と共に次第に該欠陥
部分の電気抵抗が低下し、変換効率などの特性が劣化す
る現象が見られる。

【０００９】このような問題の対策としては、従来公知
な構成として、例えば、特公昭６４−６５３４号公報に
開示されている炭素と金属を含む導電性ペーストとから
成る第１層と、金属のみのペーストから成る第２層の積
層電極の構成がある。また、特開平３−６８６７号公報
に開示されている線状の金属体を導電性接着剤を介して
光発電素子上に固定する構成がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

（１）しかしながら、上記に示したような、従来の導電
性塗料または導電性ペーストの印刷により電極を形成す
る場合には、まず、導電性フィラーを高分子樹脂に分散
させて導電性塗料、導電性ペーストを作製する。次に、
印刷または塗布により電極形成するが、この場合、印刷
性等を考慮しなければならず、溶剤の選択、導電性フィ
ラーと高分子樹脂との配合、粘度等の厳密な調整が必要
となってくる。

【００１１】（２）導電性ペーストの印刷、塗布の方法
では電極の厚みが２０〜３０μｍ以下に制限されること
から、電力損失を小さくするために電極の幅を広くする
か、あるいは電極の本数を多くする必要がある。更に、
特公昭６４−６５３４号公報のように２層以上の多層構
成にする場合、導電性樹脂を重ねて印刷または塗布する
際に、ペースト状または液状であるためアライメントの
補正が困難である。

【００１２】（３）また、特公昭６４−６５３４号公報
の方法ではシャントによる歩留まり低下の問題は解決し
ても、水分などの相互作用によるイオン物質によるマイ
グレーションを抑えることが困難であり、実用時の湿度
によるリークが防げなかった。更に導電性ペーストのみ
の多層構成では電力損失を改善できない。

【００１３】（４）また、図１２は従来の光起電力素子
の電極側面側の構成を模式的に示す断面図であり、３０
０は光起電力素子基板、３０１は段差部、３０７は金属
体、３０８は導電性ペースト層、３０９はバスバー、３
１０は絶縁層であるが、特開平３−６８６７号公報を利
用して、図１２に示すように導電性ペースト層３０８を
形成しても、段差部３０１にペーストが充填されない場
合や、段差部３０１に亀裂が生じることがあり、その上
に金属体３０７を形成したとしても、段差部３０１にお
いては十分な密着性は得られない。

【００１４】予め導電性接着剤を塗布して基板に固定し
たとしても、接着剤の付着が十分でない場合や金属体３
０７が平坦でない場合、未接着の部分から剥離が生ず
る。更に、十分な接着力が得られないため湿度などによ
り剥離が進行する問題がある。また、導電性接着剤が段
差部３０１には十分に付着されないばかりでなく、段差
部３０１のエッジ部における摩擦などにより金属体３０
７が断線を引き起こす場合もある。

【００１５】（５）また、これらの問題のある電極では
光起電力素子を屋外等の使用環境下で用いた場合、湿度
によるリークのみならず、シリーズ抵抗の増加に伴う変
換効率の低下など信頼性に問題がある。

【００１６】本発明の目的は以上のような課題を克服し
て光起電力素子やその他のデバイスにも適用できる電極
であり、低抵抗で、密着性が高く、且つ信頼性の高い、
導電性シートからなる電極を提供することにある。

【００１７】また、本発明の他の目的は光起電力素子の
シャントや信頼性等の課題を解決して特性の良好な太陽
電池を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ために、本発明の電極は、少なくとも１種類の導電性フ
ィラーと高分子樹脂を分散し、成形加工してなる薄膜導
電層上に棒状または線状の金属体が積層されていること
を特徴とする。

【００１９】また、少なくとも１種類の導電性フィラー
と高分子樹脂を分散した薄膜導電膜が棒状または線状の
金属体とバスバーの間に形成されていることを特徴とす
る。

【００２０】また、本発明の電極の形成方法は、基板上
に棒状または線状の金属体を積層してなる電極の形成方
法に於いて、少なくとも１種類の導電性フィラーと高分
子樹脂を分散し、成形加工してなる薄膜導電層を積層
後、前記棒状または線状の金属体を積層し、その後、加
圧及び加熱することを特徴する。

【００２１】更に、電極取り出しの部分における問題を
解決するために、基板上に絶縁層を形成後、棒状または
線状の金属体を積層し、順次バスバーを形成する電極の
形成方法に於いて、前記棒状または線状の金属体を積層
後、少なくとも１種類の導電性フィラーと高分子樹脂を
分散した薄膜導電層を積層し、バスバーをその上に積層
し、加圧及び加熱することを特徴とする。

【００２２】更に、本発明の光起電力素子は半導体領域
上に透明な上部電極を有する光起電力素子に於いて、上
部電極上の少なくとも一部に、本発明の電極を有するこ
とを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明の薄膜導電層を用いた電極は、導電性フ
ィラー及び高分子樹脂の種類及び配合条件相互の関係に
おいて、良好な集電性と接着性の得られる条件を見出
し、完成したものであり、その骨子は、少なくとも１種
類の導電性フィラーを高分子樹脂と分散し、成形、乾燥
した薄膜導電層を用いることを特徴とする多層構成によ
る電極にある。

【００２４】また、本発明は光起電力素子の構成におい
て、反射防止層を兼ねる上部電極と金属体の集電電極と
の間に前記集電電極よりも高抵抗な薄膜導電層からなる
電極層を形成して多層電極としての集電電極を設けるこ
とにより、シリーズ抵抗の増加等の弊害がなく、かつ、
半導体層の欠陥部の上部及び下部電極の接触を防いで初
期のシャントを無くし、製造歩留まりを向上させるとと
もに屋外での実使用時の高温高湿の環境下で発生する金
属のマイグレーションを防ぐことにより信頼性を向上さ
せることが出来ることのみならず、良好な導電性と密着
性得ることができるという知見をさらに詳細に検討を加
えて完成したものである。

【００２５】本発明により良好な特性の電極及び光起電
力素子が得られる理由を説明するため、以下では請求項
ごとにその作用について述べる。

【００２６】請求項１において、薄膜導電層を用いるこ
とにより、従来のように塗料やペーストの状態のものを
用いて電極を形成するわけではないため、電極形成時に
厳密な粘度調整等を必要としない。しかも、固体状で成
形加工された薄膜導電層として用いるため厚みの調整や
管理が容易であり、電極のパターニングも機械的な方法
やレーザーを用いる方法で正確に行うことも可能であ
る。更に、成形加工された薄膜導電層を用いるためスク
リーン印刷機のような装置や治具を必要とせず、薄膜導
電層本体のタックを無くせば、自由に金属体（第２電極
層）との位置合わせができ、しかも、ズレが生じた場合
の補正も可能であり良好な電極が得られる。

【００２７】請求項２及び６において、薄膜導電層が硬
化剤を含み熱硬化することにより初期の導電性や接着性
のみならず、湿度等の影響を受けにくく、長期使用時に
おける信頼性も向上する。

【００２８】請求項３及び７において、薄膜導電層の平
均粒子径が０．０１μｍ以上５μｍ以下であることによ
り、薄膜導電層内における、導電性フィラーの分散性は
高まり、導電性の優れた電極が得られる。

【００２９】請求項４及び８において、導電性フィラー
が金属酸化物であることにより、薄膜導電層の透光性が
高まり、光起電力素子等に利用する場合、素子の有効面
積を増加することができる。

【００３０】請求項５において、薄膜導電層が金属体と
バスバーの間に形成されることにより、金属体とバスバ
ーの段差部にも十分に薄膜導電層の部材がまわり込み、
接着性が高まるのみならず、電気導電性においても初期
及び長期的にも向上することができる。

【００３１】請求項９において、バスバーを金属体より
も低抵抗な部材を用いて形成することにより、集電性が
より高くなる。

【００３２】請求項１０において、バスバーを金属体よ
りも低抵抗な金属を用いることにより、加工性が良好な
ため、更に集電性を高められる構成、形状が可能とな
る。

【００３３】請求項１１において、バスバーの表面に金
属層を設けることにより、金属体及び薄膜導電層との電
気的接続性や接着性を改善することが可能となる。

【００３４】請求項１２おいて、金属体の少なくとも一
部が導電性ペーストで被覆されていることから、金属体
と基板との接着が容易に行なえるとともに、薄膜導電層
との接着性を向上でき金属体とバスバーとの接着がより
強固になる。

【００３５】請求項１３において、薄膜導電層を積層
後、棒状または線状の金属体を積層し、その後、加圧及
び加熱することにより、強固な接着力、及び長期信頼性
が得られる。

【００３６】請求項１４において、集電電極とバスバー
の間に薄膜導電層を介して、加圧及び加熱することによ
り、電気取り出し部の接触抵抗を下げ、電気的接続を良
好にし、長期的な信頼性も向上できる。

【００３７】請求項１５において、薄膜導電層を積層
後、棒状または線状の金属体を積層した電極を形成する
ため、集電効率の高い光起電力素子が得られ、長期使用
時にも接着力の優れた電極を有する信頼性の高い光起電
力素子が得られ、長期使用時にも接着力の優れた電極を
有する信頼性の高い光起電力素子が得られる。

【００３８】更に請求項１５において、薄膜導電層が棒
状または線状の金属体とバスバーの間に形成されるた
め、金属体とバスバーとの電気的接続が確実になり、更
には、長期的にも水分や熱の影響を避け、信頼性の高い
光起電力素子が得られる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下では本発明の実施形態例を説
明する。

【００４０】（電極）（１）電極構成図１に本発明の電極構成の最も基本的な構造を示す。図
１（ａ）は薄膜導電層を第１電極として用いる場合であ
り、１０１は第１電極としての薄膜導電層、１０２は第
２電極としての金属体、１０３は基板を示す。図１
（ｂ）は薄膜導電層を金属体とバスバーの間の接着層と
して用いる場合であり、１０１は接着層としての薄膜導
電層、１０２は金属体、１０３は基板、１０４はバスバ
ー、１０５は絶縁層を示す。

【００４１】ここで、薄膜導電層１０１は金属体１０２
および基板１０３、バスバー１０４への機械的接着と電
気的な接続の両方の役目を果たしている。ここで言う薄
膜導電層１０１は導電性の厚みと固さを有した平面板状
物を示し、電極の形成前の性状としては、粘着テープ状
でも、タックのないシート状でも構わないが、薄膜導電
層１０１をプリプレグ状にすることにより、タック性の
少ない、しかも、強固な接着力が得られる材料となり好
ましい。

【００４２】一般に、プリプレグの作製方法は例えばエ
ポキシ樹脂に硬化剤、触媒、溶剤を加えて溶解しワニス
にした後、ガラスクロスに含浸し、乾燥装置を通すこと
によりエポキシの反応をやや進め、オリゴマーが線状に
成長し、側鎖が形成されたりしているＢステージ（半硬
化の固体状プリプレグ）状態のプリプレグとする。

【００４３】本発明では、導電性フィラーと高分子樹脂
をペーストの選択と配合を工夫することにより、導電性
ペーストの作製を応用し、膜（シート）全体をプリプレ
グ膜とすることが好ましい。膜内では高分子樹脂分がプ
リプレグとなっているためオリゴマーが直線状に成長
し、側鎖が形成されているため接着性が向上するのみな
らず、耐湿性、耐熱性も良好になる。また、段差部に電
極形成する場合も、導電性プリプレグシートが加熱、加
圧時に段差部に含浸するため剥離、断線を引き起こさせ
ないで金属体１０２を接着することが可能となる。

【００４４】また、必要に応じてシートの片面、又は両
面の表面にタックを持たせ、金属体１０２やバスバー１
０４の仮固定の機能を持たせても良い。

【００４５】また、図１（ａ）の如く導電性薄膜層１０
１を第１電極として用いる場合には、その比抵抗は用い
る光起電力素子などの各種基板の電流を集電するのに、
無視し得る抵抗であり、かつ基板に欠陥などがある場合
に、シャントやショートを回避するために適度な抵抗を
有することが必要である。具体的には０．０１乃至１０
０Ωｃｍ程度が好ましい。０．０１Ωｃｍ以下だとシャ
ントを防ぐバリア機能が少なくなる傾向があり、１００
Ωｃｍ以上では電気的ロスが大きくなる傾向があるため
である。

【００４６】また、図１（ｂ）の如く導電性薄膜層１０
１を金属体１０２とバスバー１０４との間の接着層とし
て用いる場合、極力低抵抗であることが望まれる。

【００４７】本発明で、金属体１０２は電極の中で集電
の役目を果たすものであり、低抵抗であることが望まれ
る。用いる金属体１０２の材質としては、比抵抗が１０
^-4Ωｃｍ以下の金属を用いるのが望ましい。例えば、
銅、銀、金、白金、アルミニウム、モリブデン、タング
ステン等の電気抵抗が低く線材工業的に安定に供給され
ている材料が好適に用いられる。また、これらの合金で
も良い。更に、所望に応じて金属体１０２の表面に腐食
防止、酸化防止、薄膜導電層１０１との接着力及び電気
的導通の改良などの目的で薄い金属層を形成しても良
い。断面形状は円形でも矩形であっても良い。

【００４８】また、図１（ｂ）の如く導電性薄膜層１０
１を金属体１０２とバスバー１０４との間の接着層とし
て用いる場合には、金属体１０２の少なくとも一部を導
電性ペーストで被覆することにより、金属体１０２と基
板１０３との接着が容易に行なえるとともに、薄膜導電
層１０１との接着性を向上でき金属体１０２とバスバー
１０４との接着がより強固になり、好ましい。

【００４９】バスバー１０４は、第１電極としての薄膜
導電層１０１、金属体１０２により素子等から集電した
電流を更に集中させ、取り出す役目をする。用いる材質
としては、金属体１０２同様に低抵抗なものが望まれ、
例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウム、スズ、鉛、
ニッケル、及びそれらの合金が好適に用いられる。形状
はタブ状であっても線状で合っても良い。

【００５０】また、図１（ｂ）の如く導電性薄膜層１０
１を金属体１０２とバスバー１０４との間の接着層とし
て用いる場合には、バスバー１０４を金属体１０２より
も低抵抗な部材を用いて形成することにより、集電性が
より高くなり好ましい。また、バスバー１０４に金属体
１０２よりも低抵抗な金属を用いることにより、加工性
が良好なため、更に集電性を高められる構成、形状が可
能となり、好ましい。また、バスバー１０４の表面に金
属層を設けることにより、金属体１０２及び薄膜導電層
１０１との電気的接続性や接着性を改善することが可能
となり、好ましい。

【００５１】（２）導電性フィラー本発明において、導電性フィラーとしては、導電性カー
ボンブラック、透明性を必要とする場合には金属酸化物
半導体等の金属酸化物等が好適に用いられる。

【００５２】導電性カーボンブラックは加工工程で粉体
の微細構造が破壊されると導電性が変動するので、中空
のシェル状に変形するか、グラファイト化の進んだアセ
チレンブラック等を使用すると良い。金属酸化物として
は、例えばＩｎ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＳｂドープしたＳｎ
Ｏ₂、ＩＴＯ、ＴｉＯ₂、ＣｄＯ、ＺｎＯ等の金属酸化物
半導体の超微粉が挙げられる。

【００５３】これらの材料のバルクとしての比抵抗は１
０^-4Ωｃｍ程度から１０^-1Ωｃｍ程度である。また、導
電性フィラーの形状は、比抵抗に影響するので球状より
もフレーク状の方が３次元的な接続を形成し易く、安定
なので望ましい。また、平均粒子径を０．０１μｍ以上
５μｍ以下にすることにより分散性が高まり低抵抗な薄
膜導電層が形成できる。

【００５４】（３）高分子樹脂本発明に用いる高分子樹脂は、導電性フィラーを結着し
て保持するとともに湿度から保護する機能を有する。ま
た、安定なＢステージをつくる熱硬化性樹脂としても良
い。このＢステージでは混合された樹脂成分が一部反応
して室温で固体状になるため、シート状、フィルム状に
成形可能である。例えばエポキシ樹脂、イミド系樹脂等
が好ましく、適当な硬化剤を添加し、場合によっては硬
化触媒を添加しても良い。また、分散する適当な粘度を
得るために溶剤を添加すると良い。

【００５５】前記硬化剤としては、熱硬化性樹脂とそれ
自身が反応してオリゴマーが直線状に成長し、側鎖を形
成したりするよう、樹脂の種類、反応条件が適宜選択さ
れるが、ポットライフの観点でジアミン硬化物等が好適
に用いられる。

【００５６】（４）薄膜導電層形成上記の材料を分散後、シート状、フィルム状に成形する
ため膜厚調整後、乾燥装置を通す。その後所望のパター
ンの電極の形、またはバスバーの形にカットする。カッ
トはレーザーなどにより微細加工が可能である。

【００５７】（光起電力素子）本発明の光起電力素子の
好適な構成を図面を用いて説明する。

【００５８】〈実施形態例１〉図２は薄膜導電層を第１
電極として用いた、基板と反対側から光入射するトリプ
ル構造のアモルファスシリコン光起電力素子を光入射側
から見た概略図であり、図３は図２のＡ−Ａ’面での概
略断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ’面での概略断面
図である。

【００５９】図２〜図４において、２００は光起電力素
子基板、２０１は基板、２０２は下部電極、２０３、２
１３、２２３はｎ層、２０４、２１４、２２４はｉ層、
２０５、２１５、２２５はｐ層、２０６は上部電極、２
０７は第１電極としての薄膜導電層、２０８は第２電極
としての金属体、２０９はバスバー、２１０は絶縁層を
表す。

【００６０】（１）一般に、第１電極としては、第２電
極より高抵抗であることが要求され、なおかつ、光起電
力素子としての効率を損なわない程度の抵抗値である必
要がある。この様な目的に、本発明の薄膜導電層２０７
を第１電極として用いた電極が好適に用いられる。即
ち、第１電極としての薄膜導電層２０７はシャントを防
ぐための高抵抗層であって、光起電力素子によって発生
する電流に対しては抵抗とならずに、欠陥がある場合に
は抵抗として働き大きなリークとなる事が防げるもので
ある。

【００６１】また、一般に第１電極と上部電極とはオー
ミック特性を有する事が必要であるが、本発明の第１電
極としての薄膜導電層２０７は、酸化物半導体や導電性
カーボンを導電性フィラーとして含有するが縮退した構
造であるため好適に用いられる。

【００６２】第１電極としての薄膜導電層２０７の好適
な抵抗値としては、グリッドの設計や、光起電力素子の
動作点での電流値、欠陥の大きさなどにより決定される
が、膜厚１０μｍの時は比抵抗としては０．１Ωｃｍ乃
至１００Ωｃｍとすることによりシャントが生じたとき
に充分な抵抗であり、かつ、光起電力素子で発生した電
流に対しては無視できる程度の抵抗値となる。

【００６３】第１電極としての薄膜導電層２０７の厚み
は、第２電極である金属体２０８を接着と同時に支持す
るため、また湿度に対するバリア性を得るために、５μ
ｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上では柔軟
性が損なわれる傾向があるため、５〜１００μｍ程度が
望ましい。

【００６４】（２）本発明で用いるグリッド電極である
第２電極としての金属体２０８は半導体層で発生した起
電力を取り出すための電極である。第２電極としての金
属体２０８は櫛上に形成され、半導体層あるいは上部電
極２０６のシート抵抗の大きさから好適な幅やピッチな
どの設計が決定される。第２電極としての金属体２０８
は比抵抗が低く光起電力素子の直列抵抗とならないこと
が要求され、所望の比抵抗としては１０^-2Ωｃｍ〜１０
^-6Ωｃｍである。

【００６５】第２電極である金属体２０８の材質として
は銅、クロム、ニッケル、アルミニウム等が好適で５０
〜２００μｍ幅の線状または棒状に加工して用いること
が好ましい。また、耐湿性や接着性を改善するために金
属体２０８表面に合金メッキを施したり、金属酸化物な
ど湿度の影響の少ないフィラーを用いた導電性のペース
トをコートしても良い。また、金属体２０８の断面形状
は円形断面のみならず平坦部を有するものや凹部を有す
る断面であっても良い。

【００６６】（３）次に、基板２０１はアモルファスシ
リコンのような薄膜の光起電力素子の場合の半導体層を
機械的に支持する部材であり、また場合によっては電極
として用いられる。基板２０１は、半導体層を成膜する
ときの加熱温度に耐える耐熱性が要求されるが導電性の
ものでも電気絶縁性のものでも良い。

【００６７】導電性の材料としては、具体的にはＦｅ，
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｖ，Ｔ
ｉ，Ｐｔ，Ｐｂ等の金属またはこれらの合金、例えば真
鍮、ステンレス鋼等の薄板及びその複合体やカーボンシ
ート、亜鉛メッキ鋼板等が挙げられる。

【００６８】電気絶縁性材料としては、ポリエステル、
ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、エポキ
シ等の耐熱性合成樹脂のフィルムまたはシート又はこれ
らとガラスファイバー、カーボンファイバー、ホウ素フ
ァイバー、金属繊維等との複合体、及びこれらの金属の
薄板、樹脂シート等の表面に異種材質の金属薄膜及び／
またはＳｉＯ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₂Ｏ₃，ＡｌＮ等の絶縁
性薄膜をスパッタ法、蒸着法、鍍金法等により表面コー
ティング処理を行ったものおよび、ガラス、セラミック
スなどが挙げられる。

【００６９】（４）下部電極２０２は、半導体層で発生
した電力を取り出すための一方の電極であり、半導体層
に対してはオーミックコンタクトとなるような仕事関数
を持つことが要求される。材料としては、Ａｌ，Ａｇ，
Ｐｔ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，
Ｃｕ，ステンレス，真ちゅう，ニクロム，ＳｎＯ₂，Ｉ
ｎ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，ＩＴＯ等のいわゆる金属単体又は合
金、及び透明導電性酸化物（ＴＣＯ）等が用いられる。

【００７０】下部電極２０２の表面は平滑であることが
好ましいが、光の乱反射を起こさせる場合にはテクスチ
ャー化しても良い。また、基板２０１が導電性であると
きは下部電極２０２は特に設ける必要はない。

【００７１】下部電極２０２の作製法はメッキ、蒸着、
スパッタ等の方法を用いることができ所望に応じて適宜
選択される。

【００７２】（５）本発明に用いられる光起電力素子の
半導体層としては、アモルファスシリコン、多結晶シリ
コン、単結晶シリコン等が挙げられる。

【００７３】アモルファスシリコン光起電力素子に於い
てｉ層２０４、２１４、２２４を構成する半導体材料と
しては、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｆ、ａ−Ｓｉ：Ｈ：
Ｆ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｆ、ａ−ＳｉＧ
ｅ：Ｈ：Ｆ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＣ：Ｆ、ａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈ：Ｆ等のいわゆるＩＶ族及びＩＶ族合金系アモ
ルファス半導体が挙げられる。

【００７４】ｎ層２０３、２１３、２２３またはｐ層２
０５、２１５、２２５を構成する半導体材料としては、
前述したｉ層２０４、２１４、２２４を構成する半導体
材料に価電子制御剤をドーピングすることによって得ら
れる。また原料としては、ｐ型半導体を得るための価電
子制御剤としては周期律表第ＩＩＩの元素を含む化合物
が用いられる。第ＩＩＩ族の元素としては、Ｂ、Ａｌ、
Ｇａ、Ｉｎが挙げられる。ｎ型半導体を得るための価電
子制御剤としては周期律表第Ｖの元素を含む化合物が用
いられる。第Ｖ族の元素としては、Ｐ、Ｎ、Ａｓ、Ｓｂ
が挙げられる。

【００７５】（６）アモルファスシリコン半導体層の成
膜法としては、蒸着法、スパッタ法、ＲＦプラズマＣＶ
Ｄ法、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲ法、熱ＣＶ
Ｄ法、ＬＰＣＶＤ法等の公知の方法を所望に応じて用い
る。工業的に採用されている方法としては、原料ガスを
ＲＦプラズマで分解し、基板上に堆積させるＲＦプラズ
マＣＶＤ法が好んで用いられる。さらに、ＲＦプラズマ
ＣＶＤに於いては、原料ガスの分解効率が約１０％と低
いことや、堆積速度が１オングストローム／ｓｅｃから
１０オングストローム／ｓｅｃ程度と遅いことが問題で
あるが、この点を改良できる成膜法としてマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法が注目されている。以上の成膜を行うた
めの反応装置としては、バッチ式の装置や連続成膜装置
などの公知の装置が所望に応じて使用できる。

【００７６】本発明の光起電力素子に於いては、分光感
度や電圧の向上を目的として半導体接合を２以上積層す
るいわゆるタンデムセルやトリプルセルにも用いること
が出来る。

【００７７】（７）上部電極２０６は、半導体層で発生
した起電力を取り出すための電極であり、下部電極２０
２と対をなすものである。上部電極２０６はアモルファ
スシリコンのようにシート抵抗が高い半導体の場合に必
要であり、結晶系の光起電力素子ではシート抵抗が低い
ため特に必要としない。また、上部電極２０６は、光入
射側に位置するため、透明であることが必要で、透明電
極とも呼ばれる。

【００７８】上部電極２０６は、太陽や白色蛍光灯等か
らの光を半導体層内に効率良く吸収させるために光の透
過率が８５％以上であることが望ましく、さらに、電気
的には光で発生した電流を半導体層に対し横方向に流れ
るようにするためシート抵抗値は１００Ω／□以下であ
ることが望ましい。このような特性を備えた材料として
ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，ＣｄＯ，ＣｄＳｎＯ₄，Ｉ
ＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂）などの金属酸化物が挙げら
れる。

【００７９】上部電極２０６の作製方法としては、抵抗
加熱蒸着法、電子ビーム加熱蒸着法、スパッタリング
法、スプレー法等を用いることができ所望に応じて適宜
選択される。

【００８０】（８）本発明で用いられるバスバー２０９
は、第１電極としての薄膜導電層２０７及び第２電極と
しての金属体２０８を流れる電流を更に一端に集めるた
めの集電部である。バスバーの材料としてはＣｕ，Ａ
ｇ，Ｐｔ等の金属やこれらの合金から成るものを用いる
ことができ、形態としてはシート状、テープ状、箔状の
ものを接着剤等で張り付けるのが望ましい。

【００８１】また、グリッド電極や集電部と基板がショ
ートしないように基板のエッジ部には絶縁層２１０を配
置する。絶縁層２１０は裏面に接着剤が具備されたテー
プ状のものが望ましく、ポリイミドテープやポリエステ
ルテープ等を好適に用いる。

【００８２】〈実施形態例２〉図５及び図８は薄膜導電
層を金属体とバスバーの間の接着層として用いた、基板
と反対側から光入射するトリプル構造のアモルファスシ
リコン光起電力素子を光入射側から見た概略図であり、
図６は図５のＡ−Ａ’面での概略断面図であり、図７は
図５のＢ−Ｂ’面であり、図９は図８のＢ−Ｂ′面での
概略断面図である。

【００８３】以下に実施形態例１と異なる点について説
明する。他の点については原則として実施形態例１と同
様である。

【００８４】図６において２０７は金属体２０８とバス
バー２０９の間を機械的及び電気的に接続し集電する導
電性薄膜層である。ここにおける薄膜導電層２０７の好
適な抵抗値は電気的ロスのないよう低抵抗であることが
必要であり０．００１Ωｃｍ〜１．０Ωｃｍが望まし
い。導電性フィラーには金属または金属酸化物等を用い
るが、湿度の影響により、金属イオンが水分との相互作
用によるエレクトロマイグレーションが起り、シャント
やショートが発生することを防ぐために酸化物半導体や
導電性カーボンなどが好適に用いられる。また、厚みは
金属体２０８を十分に埋没し、バスバー２０９に接着す
るために金属体２０８の径より大であることが望まし
い。金属体２０８とバスバー２０９の接続を強固にする
ために、バスバー２０９の上から熱及び圧力を加え接着
を行うとよい。

【００８５】図５において金属体２０８を光起電力素子
基板２００に機械的及び電気的接着するために等間隔に
ドッティング２１１を配し、図８では金属体２０８の周
囲全部または下部を導電性接着材の薄膜層で被覆し被覆
金属体として、熱及び／または圧力にて接着する。

【００８６】ここでドッティング２１１及び被覆金属体
の薄膜層には導電性接着材を用い、導電性カーボンブラ
ック、グラファイト、金属酸化物等を高分子樹脂と分散
したものが好適に用いられる。図５のドッティング２１
１では熱硬化性樹脂を用い熱硬化させ、図８の被覆金属
体には熱可塑性樹脂または、熱硬化性樹脂をブロックイ
ソシアネートを硬化剤に用い半乾燥した状態で用い、熱
及び／または圧力で接着する。電気的ロスを極力なく
し、さらにはシャント部に直接配された場合のバリア機
能を有するために導電性接着材の比抵抗値は０．０１Ω
ｃｍ〜１００Ωｃｍの範囲が好ましい。

【００８７】また、光学的なシャドウロスを低減するた
めにドッティング２１１の径は０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ
の範囲が好ましく、接着性を損なわないために径の大き
さによって適当なドッティングの間隔を決める。また、
被覆金属体の導電性接着材の薄膜層の厚みは５μｍ〜３
０μｍ程度が電気的ロス、光学的シャドウロスの低減、
接着性の確保のために好適である。

【００８８】以上のようにして実施形態例１と同様の光
起電力素子基板２００上に集電電極及びバスバーによる
集電部を形成し、光起電力素子を作製する。

【００８９】（モジュール）以上のように作製された光
起電力素子は、屋外使用の際、耐候性を良くし機械的強
度を保つために公知の方法でエンカプシュレーションを
してモジュール化される。具体的にはエンカプシュレー
ション用材料としては、接着層については、光起電力素
子との接着性、耐候性、緩衝効果の点でＥＶＡ（エチレ
ンビニールアセテート）が好適に用いられる。

【００９０】また、さらに耐湿性や耐傷性を向上させる
ために、表面保護層としては弗素系の樹脂が積層され
る。弗素系の樹脂としては、例えば４フッ化エチレンの
重合体ＴＦＥ（デュポン製テフロンなど）、４フッ化エ
チレンとエチレンの共重合体ＥＴＦＥ（デュポン製テフ
ゼルなど）、ポリフッ化ビニル（デュポン製テドラーな
ど）、ポリクロロフルオロエチレンＣＴＦＥ（ダイキン
工業製ネオフロン）等が挙げられる。またこれらの樹脂
に公知の紫外線吸収剤を加えることで耐候性を向上させ
ても良い。

【００９１】エンカプシュレーションの方法としては、
例えば真空ラミネーターのような公知の装置を用いて、
光起電力素子と前記樹脂フィルムとを真空中で加熱圧着
する方法が望ましい。

【００９２】

【実施例】本発明の薄膜導電層を用いた電極及び本発明
の太陽電池の構成について実施例に基づいて詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。

【００９３】（実施例１）図２〜図４に示すグリッド長
が３０ｃｍのｐｉｎ接合型トリプル構成のアモルファス
半導体の形成にマイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いて以
下のようにして光起電力素子基板２００を作製した。

【００９４】まず、基板２０１上にＡｇ層とＺｎＯ層と
からなる下部電極２０２を形成し、その後、マイクロ波
プラズマＣＶＤ成膜装置に入れｎ層２０３、ｉ層２０
４、ｐ層２０５の順で堆積を行いボトム層を形成した。
この時ｉ層２０４はａ−ＳｉＧｅとした。次にｎ層２１
３、ｉ層２１４、ｐ層２１５の順で堆積を行いミドル層
を形成した。ｉ層２１４はボトム層と同様にａ−ＳｉＧ
ｅとした。次にｎ層２２３、ｉ層２２４、ｐ層２２５の
順で堆積を行いトップ層を形成した。ｉ層２２４はａ−
Ｓｉとした。次に反射防止効果を兼ねた機能を有する透
明な上部電極２０６を７００オングストローム堆積し
た。上部電極２０６としてＩＴＯを用いた。

【００９５】次に、本発明の製造方法を用いて以下に示
すようにして薄膜導電層からなる電極を作製した。

【００９６】まず、導電性フィラーとしてのカーボン粉
末５５重量部と、バインダーとしての臭素化ビスフェノ
ールＡ型樹脂４０重量部と、硬化剤としてのジシアンジ
アミド５重量部と、溶剤としての酢酸ｎ−ブチルセルソ
ルブ（以下ＢＣＡと呼ぶ）３０重量部とを混合して３本
ロールミルを用いて混練し、導電性ペーストを作製し
た。

【００９７】前記導電性ペーストを厚み２０μｍのシー
トになるような型に流し込み、乾燥装置に１時間投入
し、薄膜導電シートを作製した。

【００９８】次に、導電性シートをパターンニングした
第１電極としての薄膜導電層２０７上に第２電極として
の金属体２０８である１００μｍφの銅ワイヤーを敷線
配置した後、熱圧着プレス機で加圧しながら１６０℃で
３０分保持して、多層電極を形成した。

【００９９】さらに、予め配置されたバスバー２０９と
接続して３０ｃｍ×３０ｃｍ角のシングルセルを作製し
た。さらに、同様の方法で試料を２０枚作製した。

【０１００】試料のうち１０枚については、電極の特性
について調べた。試料Ｓ−１とし、試料の接着強度をＪ
ＩＳ規格Ｋ６８４８をもとに接着面に直角方向で測定し
たところ６５０ｇｆで良好な接着力であった。また、４
端子法により基板と電極間の比抵抗を測定したところ１
２Ω・ｃｍであった。また、バスバー２０９や、端部の
絶縁層２１０の段差部と電極の界面を顕微鏡で観察した
ところ、段差部にも薄膜導電層２０７が充填されてい
た。

【０１０１】次に、以下のようにして前記試料Ｓ−１の
耐湿性試験を行った。

【０１０２】ＪＩＳ規格Ｃ０２２の高温高湿試験法に基
づき、温度８５℃、湿度８５％ＲＨの環境試験器の中に
試料を放置し、１０００時間後に前述と同様にして４端
子法で基板と電極間の比抵抗を測定したところ抵抗値は
図１０に示したように１０００時間後も１２．８Ω・ｃ
ｍであり殆ど変化はみられなかった。また、前述と同様
にして接着力を測定したところ変化はみられなかった。

【０１０３】試料のうち残りの１０枚については、太陽
電池特性について調べた。これらの試料をＳ−２とし、
エンカプシュレーションを以下のように行った。光起電
力素子の上下にＥＶＡを積層しさらにその上下にフッ素
樹脂フィルムＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレ
ン）（デュポン製製品名テフゼル）を積層した後、真空
ラミネーターに投入して１５０℃で６０分間保持し、真
空ラミネーションを行った。

【０１０４】得られた試料の初期特性を以下のようにし
て測定した。

【０１０５】まず、試料の暗状態での電圧電流特性を測
定し、原点付近の傾きからシャント抵抗を求めたところ
１８５ＫΩｃｍ²〜２７５ＫΩｃｍ²であり良好な特性で
あり、ばらつきが少なかった。次に、ＡＭ１．５グロー
バルの太陽光スペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ²の光量の
擬似太陽光源（ＳＰＩＲＥ社製以下シミュレータと呼
ぶ）を用いて太陽電池特性を測定し、変換効率を求めた
ところ９．１％±０．５％であり、シリーズ抵抗が平均
で３０．２Ω・ｃｍ²であり良好な特性でありばらつき
も少なかった。

【０１０６】これらの試料の信頼性試験を、日本工業規
格Ｃ８９１７の結晶系太陽電池モジュールの環境試験方
法及び耐久試験方法に定められた温湿度サイクル試験Ａ
−２に基づいて行った。

【０１０７】まず、試料を温湿度が制御できる恒温恒湿
器に投入し、−４０℃から＋８５℃（相対湿度８５％）
に変化させるサイクル試験を２０回繰り返し行った。試
験１０回終了ごとに初期と同様にシミュレータを用い太
陽電池特性を測定したところ、初期変換効率に対して平
均で１％の低下であり有意な劣化は生じなかった。ま
た、シリーズ抵抗を測定したところ、図１１に示したよ
うになり、試験２０回終了後で初期シリーズ抵抗に対し
平均で５％しか上昇していなかった。また、シャント抵
抗を測定したところ平均で約８％の減少で有意な劣化は
なかった。

【０１０８】本実施例の結果から本発明の電極を用いた
本発明の光起電力素子は歩留まりが良く良好な特性で有
り、信頼性も良いことがわかる。

【０１０９】（比較例１）比較のために従来の製造方法
を用いて以下に示すようにして多層電極を形成した太陽
電池を作製した。

【０１１０】導電性フィラーとバインダーは実施例１と
同じものを用いた。これに硬化剤としてフェノール樹脂
を３０重量部、ＢＣＡ３０重量部を添加し、混合し、３
本ロールミルを用いて混練し、導電性のペーストを作製
した。

【０１１１】前記導電性のペーストを実施例１と同様に
上部電極１０６までを形成した光起電力素子基板にスク
リーン印刷機で印刷し、その上に１００μｍφの銅ワイ
ヤーを配置した後、熱風オーブンに入れて１６０℃で３
０分間保持し、多層電極を形成した。さらに、バスバー
と接続して３０ｃｍ×３０ｃｍ角のシングルセルを作製
した。さらに、同様の方法で試料を２０枚作製した。

【０１１２】試料のうち１０枚（試料Ｒ−１）について
は、実施例１と同様にして電極の特性について調べた。
接着力は５０ｇｆ、比抵抗は２００Ω・ｃｍであった。
また、バスバーや、端部の絶縁層の段差部と電極の界面
を顕微鏡で観察したところ、段差部の導電性ペーストに
亀裂が生じていた。

【０１１３】次に、実施例１と同様にして前記試料Ｒ−
１の耐湿性試験を行ったところ、図１０に示したように
経時的に上昇した。

【０１１４】次に、この試料のエンカプシュレーション
を実施例１と同様に行った。得られた試料の初期特性を
実施例１と同様の手順で測定したところ、変換効率は
７．８％±２．５％、シリーズ抵抗は５０Ωｃｍ²から
８０Ωｃｍ²であり平均で６６．３Ωｃｍ²だった。これ
は、実施例１に比較してシリーズ抵抗が高く、このため
変換効率が低くばらつきも大きかった。

【０１１５】次にこの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に評価した。温湿度サイクル試験終了後の試料の太陽
電池特性を測定したところ図１１に示したように経時的
に変化し、試験１０回後で上昇し、試験２０回後で平均
で１５０Ωｃｍ²まで上昇していて電極間の密着性が低
下していることがわかった。

【０１１６】（実施例２）導電性フィラーをＩＴＯ粉末
とした以外は実施例１と同様にして、光起電力素子を作
製した。

【０１１７】得られた試料を実施例１と同様にラミネー
ションして初期特性を測定したところ、シャント抵抗が
平均で２００ｋΩｃｍ²であり、変換効率は９．３±
０．２％と良好であった。このとき、第１電極としての
薄膜導電層２０７の４００〜８００ｎｍの波長領域での
光の透過率が良好で、電流値が増加していた。

【０１１８】次にこの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に評価した。温湿度サイクル試験終了後の試料の太陽
電池特性を測定したところ、シリーズ抵抗の上昇は約５
％であった。

【０１１９】（実施例３）図５〜図７に示すグリッド長
が３０ｃｍのｐｉｎ接合型トリプル構成の光起電力素子
を作製した。上部電極２０６までの作製は実施例１と同
様にした。

【０１２０】光起電力素子基板２００上に１００μｍφ
の銅ワイヤーを金属体２０８として配置し、ポリイミド
テープを７ｍｍ幅で貼りつけた絶縁層２１０の端部で接
着剤で固定した。次に実施例１と同様に作製した薄膜導
電シートを接着層としての薄膜導電層２０７として５ｍ
ｍ幅で、光起電力素子のアクティブエリア外の金属体２
０８を絶縁層２１０と挟むように配置した。

【０１２１】次に、６ｍｍ幅の銅箔をバスバー２０９と
して接着層としての薄膜導電層２０７の上に配置した。
次に、熱圧着装置でバスバー２０９上から実施例１と同
様にして接着した。続いて、アクティブエリア内の金属
体２０８を図５に示すように、カーボンペーストにより
ドッティング２１１を施し、熱風乾燥炉の中で１６０
℃、３０分間保持し接着させた。なお、このとき用いた
カーボンペーストはカーボンブラックを２５重量部、ウ
レタン樹脂６５重量部、硬化剤としてブロックイソシア
ネート１０重量部、更に溶剤としてＩＰＡと酢酸エチル
混合液８０重量部をペイントシェーカーを用いて混練
し、導電性ペーストを作製したものを用いた。

【０１２２】尚、薄膜導電層２０７の抵抗は０．３Ωｃ
ｍであり、バスバー２０９の抵抗は１．５５×１０^-6Ω
ｃｍである。

【０１２３】得られた試料を実施例１と同様にラミネー
ションして初期特性を測定したところ、シャント抵抗が
平均で２００ｋΩｃｍ²であり、変換効率は９．３±
０．２％と良好であった。

【０１２４】次にこの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に評価した。温湿度サイクル試験終了後の試料の太陽
電池特性を測定したところ、シリーズ抵抗の上昇は約
４．７％で良好であった。

【０１２５】（実施例４）図８及び図９に示すグリッド
長が３０ｃｍのｐｉｎ接合型トリプル構成の光起電力素
子を作製した。

【０１２６】上部電極２０６まで実施例１と同様に作製
した光起電力素子基板２００上にカーボンペーストで被
覆された１００μｍφの銅ワイヤーを金属体（被覆金属
体）２０８として配置し、ポリイミドテープを７ｍｍ幅
で貼りつけた絶縁層２１０の端部で接着剤で固定した。
なお、金属体２０８は実施例３でドッティングに用いた
カーボンペーストをコート機で塗布乾燥したものを用い
た。次に実施例３と同様に薄膜導電シートを接着層とし
ての薄膜導電層２０７として５ｍｍ幅で、光起電力素子
のアクティブエリア外の金属体２０８を絶縁層２１０と
挟むように配置した。

【０１２７】次に、６ｍｍ幅の銅箔をバスバー２０９と
して接着層としての薄膜導電層２０７の上に配置した。
次に熱圧着装置で金属体２０８全体を実施例１と同様に
して熱圧着した。続いて、実施例３と同様にして、バス
バー上から熱圧着した。

【０１２８】得られた試料を実施例１と同様にラミネー
ションして初期特性を測定したところ、シャント抵抗が
平均で２３０ｋΩｃｍ²であり、変換効率は９．４±
０．２％と良好であった。

【０１２９】次にこの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に評価した。温湿度サイクル試験終了後の試料の太陽
電池特性を測定したところ、シリーズ抵抗の上昇は約
４．５％で良好であった。

【０１３０】（実施例５）実施例１と同様のカーボンペ
ーストを絶縁層２１０及び金属体２０８の上に塗布して
接着層としての薄膜導電層２０７を形成したこと以外は
実施例４と同様にして、グリッド長が３０ｃｍのｐｉｎ
接合型トリプル構成の光起電力素子を作製した。

【０１３１】尚、薄膜導電層２０７の抵抗は０．３Ωｃ
ｍであり、バスバー２０９の抵抗は１．５５×１０^-6Ω
ｃｍである。

【０１３２】得られた試料を実施例１と同様にラミネー
ションして初期特性を測定したところ、シャント抵抗が
平均で２３０ｋΩｃｍ²であり、変換効率は９．３±
０．３％と良好であった。

【０１３３】次にこの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に評価した。温湿度サイクル試験終了後の試料の太陽
電池特性を測定したところ、シリーズ抵抗の上昇は約
４．８％で良好であった。

【０１３４】

【発明の効果】本発明により、抵抗が小さく、接着性が
極めて高く、段差部にも充填可能で接着力の高い信頼性
にも優れた電極及び多層電極を提供することができる。

【０１３５】また、本発明により、初期特性が高く、信
頼性に優れた光起電力素子が得られ、しかも高い歩留ま
りで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明の光起電力素子の一例を光入射側から見
た概略図であ。

【図３】図２のＡ−Ａ’面での概略断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ’面での概略断面図である。

【図５】本発明の光起電力素子の他の例を光入射側から
見た概略図であ。

【図６】図５のＡ−Ａ’面での概略断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ’面での概略断面図である。

【図８】実施例４の光起電力素子を光入射側から見た概
略図であ。

【図９】図８のＢ−Ｂ’面での概略断面図である。

【図１０】高温高湿度試験の多層電極の抵抗値の変化を
示すグラフである。

【図１１】温湿度サイクル試験後の太陽電池のシリーズ
抵抗の変化を示すグラフである。

【図１２】従来の光起電力素子の電極側面側の構成を模
式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１０１薄膜導電層１０２金属体１０３基板１０４バスバー１０５絶縁層２００光起電力素子基板２０１基板２０２下部電極２０３、２１３、２２３ｎ層２０４、２１４、２２４ｉ層２０５、２１５、２２５ｐ層２０６上部電極２０７薄膜導電層２０８金属体２０９バスバー２１０絶縁層２１１ドッティング３００光起電力素子基板３０１段差部３０７金属体３０８導電性ペースト層３０９バスバー３１０絶縁層

フロントページの続き (72)発明者長谷部明男東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者新倉諭東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１種類の導電性フィラーと高
分子樹脂を分散し、成形加工してなる薄膜導電層上に棒
状または線状の金属体が積層されていることを特徴とす
る電極。
【請求項２】薄膜導電層が硬化剤を含み、熱硬化して
いることを特徴とする請求項１に記載の電極。
【請求項３】導電性フィラーの平均粒子径が０．０１
μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の電極。
【請求項４】導電性フィラーが金属酸化物であること
を特徴とする請求項１〜３に記載の電極。
【請求項５】少なくとも１種類の導電性フィラーと高
分子樹脂を分散した薄膜導電層が棒状または線状の金属
体とバスバーの間に形成されることを特徴とする電極。
【請求項６】薄膜導電層が硬化剤を含み、熱硬化して
いることを特徴とする請求項５に記載の電極。
【請求項７】導電性フィラーの平均粒子径が０．０１
μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項５ま
たは６に記載の電極。
【請求項８】導電性フィラーが金属酸化物であること
を特徴とする請求項５〜７に記載の電極。
【請求項９】バスバーが薄膜導電層よりも低抵抗な材
料で形成されていることを特徴とする請求項５〜８に記
載の電極。
【請求項１０】バスバーの基体が薄膜導電層よりも低
抵抗な金属であることを特徴とする請求項５〜９に記載
の電極。
【請求項１１】バスバーの表面に金属層を有すること
を特徴とする請求項５〜９に記載の電極。
【請求項１２】金属体の少なくとも一部が導電性ペー
ストで被覆された構造であることを特徴とする請求項５
〜１１に記載の電極。
【請求項１３】基板上に棒状または線状の金属体を積
層してなる電極の形成方法に於いて、少なくとも１種類
の導電性フィラーと高分子樹脂とを分散し、成形加工し
た薄膜導電層を積層後、前記棒状または線状の金属体を
積層し、その後、加圧及び加熱することを含むことを特
徴とする電極の形成方法。
【請求項１４】基板上に絶縁層を形成後、棒状または
線状の金属体を積層し、順次バスバーを形成する電極の
形成方法に於いて、前記棒状または線状の金属体を積層
後、少なくとも１種類の導電性フィラーと高分子樹脂を
分散した薄膜導電層を積層し、バスバーをその上に積層
し、加圧及び加熱することを含むことを特徴とする電極
の形成方法。
【請求項１５】半導体領域上に透明な上部電極を有す
る光起電力素子に於いて、前記上部電極上の少なくとも
一部に、請求項１〜１２に記載の電極を有することを特
徴とする光起電力素子。