通過陽極氧化形成具有多個細孔的絕緣層44 (絕緣性氧化膜)的基板,從而確保高的絕緣 性。
[0081] 撓性基板20也可以在對Al基材42進行陽極氧化而形成絕緣層44之后,進行特 定的封孔處理。在其制造工序中,也可以包括除必須的工序以外的各種工序。例如,優(yōu)選經(jīng) 過對附著的軋制油進行除去的脫脂工序、對Al基材42的表面的污物進行溶解的除污物處 理工序、對Al基材42的表面進行粗面化的粗面化處理工序、在Al基材42的表面上形成陽 極氧化被膜的陽極氧化處理工序、以及對陽極氧化被膜的微孔進行封孔的封孔處理而得到 撓性基板20。
[0082] 需要說明的是,撓性基板20通過使基材40、Al基材42以及絕緣層44均具有撓性 即柔韌性,從而撓性基板20整體變得柔韌。由此,例如能夠以輥對輥方式在撓性基板20的 絕緣層44側(cè)形成后述的堿供給層、下部電極、光轉(zhuǎn)換層以及上部電極等。
[0083] 例如,通過在輥對輥方式的制造中,加入用于在各制膜工序的間歇使元件分離、集 聚的刻劃工序,從而能夠制作出多個太陽能電池單元50以串聯(lián)的方式電連接而成的電子 元件22。
[0084] 關于撓性基板20,不限于僅在基材40的一面形成Al基材42以及絕緣層44的基 板,也可以采用在基材40的兩面形成Al基材42而在一方的Al基材42上形成絕緣層44 的基板,或者在基材40的兩面形成Al基材42以及絕緣層44的基板。作為撓性基板20,也 可以是Al層為單層的基板,即在Al基板上設置由上述的陽極氧化膜構(gòu)成的絕緣層的基板。 另外,金屬基材43也可以是Al基材以外的單層結(jié)構(gòu)。
[0085] 需要說明的是,作為金屬基板,可以利用通過陽極氧化而在金屬基板表面上生成 的金屬氧化膜為絕緣體的材料。因此,除鋁(Al)以外,具體而言可以使用鋯(Zr)、鈦(Ti)、 鎂(Mg)、銅(Cu)、鈮(Nb)以及鉭(Ta)等、以及它們的合金。從成本以及太陽能電池模塊所 要求的特性的觀點來看,最優(yōu)選鋁。
[0086] 另外,為了提高耐熱性,也可以是在軟鋼或不銹鋼等鋼鐵板上軋制或熔融鍍敷上 述金屬的層而形成的所謂包層件。
[0087] 這樣,撓性基板20是由金屬、合金以及氧化物等構(gòu)成的基板,由于其性質(zhì)以及膜 厚而不會使水蒸氣透過。
[0088] 此處,在絕緣層44 (撓性基板20)與下部電極52之間,即在絕緣層44的表面44a 上,作為向光電轉(zhuǎn)換層54供給堿金屬的供給源而形成有堿供給層60。該堿供給層60包含 于電子元件22。
[0089] 眾所周知,當堿金屬尤其是Na向由CIGS形成的光電轉(zhuǎn)換層54擴散時,光電轉(zhuǎn)換 效率變高。
[0090] 該堿供給層60是用于向光電轉(zhuǎn)換層54供給堿金屬的層,是含有堿金屬的化合物 的層。通過在絕緣層44與下部電極52之間具有這樣的堿供給層60,從而在光電轉(zhuǎn)換層54 的成膜時,堿金屬通過下部電極52向光電轉(zhuǎn)換層54擴散,能夠提高光電轉(zhuǎn)換層54的轉(zhuǎn)換 效率。
[0091] 堿供給層60沒有特別限定,但最優(yōu)選由液相法形成的層。以下,對由液相法形成 的堿供給層60進行詳細說明。堿供給層60例如是堿金屬硅酸鹽層。
[0092] 堿金屬硅酸鹽層的堿金屬優(yōu)選為鈉,更加優(yōu)選如鋰和鈉、或者鉀和鈉這樣含有鈉、 以及鋰或鉀這兩種。通過這樣將鈉與鋰或鉀并用,由此能夠提高絕緣性,且能夠提高發(fā)電效 率。
[0093] 作為由液相法形成的堿金屬硅酸鹽層的硅源以及堿金屬源,優(yōu)選列舉硅酸鈉、硅 酸鋰以及硅酸鉀。硅酸鈉、硅酸鋰以及硅酸鉀的制法公知有濕式法、干式法等,可以通過將 氧化硅分別在氫氧化鈉、氫氧化鋰、或氫氧化鉀中溶解等方法來制作。另外,也可以利用市 售的各種摩爾比的堿金屬硅酸鹽。
[0094] 作為硅酸鈉、硅酸鋰以及硅酸鉀,市售有各種摩爾比的硅酸鈉、硅酸鋰以及硅酸 鉀。作為示出硅與堿金屬的比例的指標,常使用Si0 2/A20(A:堿金屬)的摩爾比。例如,作 為硅酸鋰,有日產(chǎn)化學工業(yè)株式會社的硅酸鋰35、硅酸鋰45、硅酸鋰75等。作為硅酸鉀,市 售有1號硅酸鉀、2號硅酸鉀等。
[0095] 作為娃酸鈉,公知有原娃酸鈉、偏娃酸鈉、1號娃酸鈉、2號娃酸鈉、3號娃酸鈉以及 4號硅酸鈉等,也市售有將硅的摩爾比提高至幾十的高模數(shù)硅酸鈉。
[0096] 在作為堿金屬含有鈉、以及鋰或鉀這兩種的情況下,可以像硅酸鈉和硅酸鋰、硅酸 鈉和硅酸鉀這樣使用兩種供給源,例如,在堿金屬硅酸鹽層含有硅酸鋰和硅酸鈉的情況下, 可以將硅酸鋰和氫氧化鈉、或者氫氧化鋰和硅酸鈉分別與水以任意的比率混合,或者在堿 金屬硅酸鹽層含有硅酸鉀和硅酸鈉的情況下,將氫氧化鉀和硅酸鈉、或者硅酸鉀和氫氧化 鈉分別與水以任意的比率混合,從而制作出含有硅酸鋰和硅酸鈉、或者硅酸鉀和硅酸鈉的 堿金屬硅酸鹽層。另外,作為供給源,也可以分別添加鋰鹽、鉀鹽或鈉鹽。例如,使用硝酸鹽、 硫酸鹽、醋酸鹽、磷酸鹽、氯化物、溴化物以及碘化物等。
[0097] 通過將上述的硅源以及堿金屬源分別與水以任意的比率混合,從而能夠得到本發(fā) 明的堿金屬硅酸鹽層的涂敷液。通過變更水的添加量,能夠調(diào)整涂敷液的粘度,從而決定 適當?shù)耐糠髼l件。作為將涂敷液向基板上涂敷的方法沒有特別限定,例如能夠使用刮刀法 (doctor blade method)、線棒法(wire bar method)、凹版法(gravure method)、噴霧法、 浸涂法、旋涂法以及毛細管涂敷法(capillary coat method)等方法。
[0098] 在將涂敷液向基板上涂敷之后,可以通過進行熱處理來制作堿金屬硅酸鹽層, 此時的熱處理在低于大氣壓的壓力下進行,優(yōu)選在總壓IXlO 4Pa以下、更優(yōu)選在總壓 IXlO2Pa以下、進一步優(yōu)選在IPa以下、尤其優(yōu)選在IXKT2Pa以下的氛圍下進行。
[0099] 熱處理后的堿金屬娃酸鹽層的厚度為0· 01~2 μπι,優(yōu)選為0· 05~L 5 μπι,更加 優(yōu)選為〇. 1~I Um。若堿金屬娃酸鹽層的厚度變得比2 μπι厚,則熱處理時的堿金屬娃酸鹽 的收縮量變大而變得容易產(chǎn)生裂紋,因而不優(yōu)選。
[0100] 需要說明的是,堿金屬硅酸鹽層也可以含有硼,硼被取入由硅-氧形成的玻璃網(wǎng) 絡而形成均勻的玻璃。由此,推斷由于玻璃的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,玻璃中的堿金屬離子的穩(wěn) 定性提高,因而堿金屬離子的游離得到抑制,不再發(fā)生堿金屬離子向表面的偏析。從而,堿 金屬硅酸鹽層將硼、硅以及堿金屬作為單一層形成,不包括例如在堿金屬硅酸鹽層的表面 形成了含有硼的層的情況。
[0101] 作為硼源,可以舉出硼酸、以及四硼酸鈉等硼酸鹽。
[0102] 如上,最優(yōu)選對硅酸鈉(Na2O MSiO2 ·χΗ20 η = 3~3. 3)、硅酸鋰、硼酸(H3BO3)進 行燒成,從而形成含有Na的玻璃層(液相玻璃層)來作為堿供給層60。
[0103] 另外,除了由液相法形成的層之外,也可以使用濺射法而將堿石灰玻璃濺射層形 成為堿供給層60。
[0104] 另外,堿供給層60以Na02、Na2S、Na2Se、NaCl、NaF、以及鉬酸鈉鹽等含有堿金屬的 化合物(含有堿金屬化合物的組合物)為主成分,但沒有限定,能夠利用各種成分。尤其優(yōu) 選以SiO2 (氧化硅)為主成分且含有NaO2 (氧化鈉)的化合物。
[0105] 需要說明的是,3丨02與NaO2的化合物缺乏耐濕性,且Na成分容易分離而成為碳酸 鹽,因而更優(yōu)選采用添加了 Ca的金屬成分即Si-Na-Ca這三種成分的氧化物。
[0106] 需要說明的是,在本發(fā)明中,向光電轉(zhuǎn)換層54供給堿金屬的堿金屬供給源不僅限 于堿供給層60。
[0107] 例如,在絕緣層44為前述的多孔型的陽極氧化膜的情況下,也可以不僅向堿供給 層60中導入含有堿金屬的化合物,也向絕緣層44的孔中導入含有堿金屬的化合物來作為 向光電轉(zhuǎn)換層54供給堿金屬的堿金屬供給源?;蛘咭部梢圆痪哂袑iT的堿供給層60,而僅 向絕緣層44的孔中導入含有堿金屬的化合物來作為向光電轉(zhuǎn)換層54供給堿金屬的堿金屬 供給源。
[0108] 作為一個例子,在通過濺射來形成堿供給層60的情況下,在絕緣層44中不存在含 有堿金屬的化合物,能夠僅將堿供給層60成膜。另外,在絕緣層44為多孔型陽極氧化膜, 且通過溶膠凝膠反應或硅酸Na水溶液的脫水干燥來形成堿供給層60的情況下,不僅向堿 供給層60中導入含有堿金屬的化合物,也向絕緣層44的多孔層中導入含有堿金屬的化合 物,從而能夠?qū)⒔^緣層44以及堿供給層60這兩者作為向光電轉(zhuǎn)換層54供給堿金屬的堿金 屬供給源。
[0109] 在電子器件12中,下部電極52與相鄰的下部電極52之間設有規(guī)定的間隙(Pl)53 地排列,且形成于堿供給層60之上。另外,光電轉(zhuǎn)換層54以埋住各下部電極52的間隙53 的方式形成于下部電極52之上。在該光電轉(zhuǎn)換層54的表面形成有緩沖層56。
[0110] 光電轉(zhuǎn)換層54和緩沖層56在下部電極52之上設有規(guī)定的間隙(P2)57地排列。 需要說明的是,下部電極52的間隙53與光電轉(zhuǎn)換層54(緩沖層56)的間隙57在太陽能電 池單元50的排列方向上的不同位置形成。
[0111] 并且,以埋住光電轉(zhuǎn)換層54 (緩沖層56)的間隙57的方式,在緩沖層56的表面上 形成有上部電極58。
[0112] 上部電極58、緩沖層56以及光電轉(zhuǎn)換層54設有規(guī)定的間隙(P3) 59地排列。另 外,該間隙59與下部電極52的間隙、光電轉(zhuǎn)換層54 (緩沖層56)的間隙設于不同的位置。
[0113] 在電子器件12中,各太陽能電池單元50通過下部電極52和上部電極58而在撓 性基板20的長度方向(箭頭L方向)上以串聯(lián)的方式電連接。
[0114] 下部電極52例如由Mo膜構(gòu)成。光電轉(zhuǎn)換層54由具有光電轉(zhuǎn)換功能的半導體化 合物構(gòu)成,例如由CIS膜或CIGS膜構(gòu)成。并且,緩沖層56例如由CdS構(gòu)成,上部電極58例 如由ZnO構(gòu)成。
[0115] 需要說明的是,太陽能電池單元50在與撓性基板20的長度方向L正交的寬度方