(57)【要約】【課題】太陽光電池用基板において強烈な太陽光下での温度上昇による発電効率を低下させてしまうことを防止し、発電効率の高い太陽光電池基板を製造することを目的とする。【解決手段】太陽光電池基板の太陽光が入射する受光面に、太陽光スペクトル密度が高い感度領域の波長を有する太陽光に対しては高い吸収特性を持ち、太陽光スペクトル密度が低下する感度領域の波長の太陽光に対しては反射する特性を有する多層膜を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光電池用基板において太陽光を受光する表面に、太陽電池が光電変換を行う太陽光スペクトル密度の高い感度帯域においては、太陽光を吸収し反射を防止し、且つ太陽光スペクトル密度が低くなる感度帯域である赤外領域においては太陽光を反射する特性を持った多層膜を形成することを特徴とする太陽光電池用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光電池用基板において、太陽光受光面上に形成する多層膜として、高い屈折率を有する材料と、低い屈折率を有する材料からなる２種類の屈折率を有する材料から成る多層膜であることを特徴とする太陽光電池用基板。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽光電池用基板において、太陽光受光面上に形成する多層膜として、２種類以上の屈折率を有する材料から成る多層膜であることを特徴とする太陽光電池用基板。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽光電池基板において、太陽光受光面上に形成する、請求項２あるいは請求項３に記載した多層膜の構成材料の１つに透明導電性材料を有したことを特徴とする太陽光電池基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は高効率発電を可能とした光学多層膜を太陽光受光面に有した太陽光電池用基板に関するものである。
【技術背景】
【０００２】  太陽光を受光し光電変換により発電する太陽光電池用基板において、その発電効率を上げる１つの技術として、受光面の表面に窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を形成することで、反射防止膜として太陽光の反射を防ぎ、反射による太陽光入射のロスを少なくする事により、発電効率を上げている。更なる高効率化のために表面に凹凸をつけたテクスチャ形状にしたものも開発されている。
【０００３】  しかし、これまでの結晶系太陽光電池は高温に弱く気温が上昇する夏場には、発電能力が低下すると言う欠点があった。
また、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜は波長領域が５５０ｎｍから１０００ｎｍの範囲では透過率が９０％以上となり高い反射防止効果が得られる。しかし、光電変換される太陽光スペクトル密度の高い感度領域の一部である４００ｎｍから５００ｎｍの範囲では透過率が低下し、太陽光の反射が多くなり、発電効率を下げる結果となる。また、１０００ｎｍ以上の赤外領域では太陽光の透過率は８０％以上あり、長波長領域での吸収率が高く、特に夏場の日中時には吸収された赤外領域の太陽光により太陽光電池用基板は加熱され、発電能力にとって不利な状況となる。
【０００４】  この改善策として、波長が４００ｎｍあたりから１１００ｎｍ程度までの領域においては９５％以上の透過率を得、１１００ｎｍ程度以上の長波長領域では透過率を低下させ、反射率を上げる特性を持った多層膜を太陽光電池用基板の太陽光受光面に形成することにより、光電変換の有利な感度帯域では太陽光の吸収効率を上げ、かつ長波長である赤外領域での波長帯域の太陽光を反射させることにより該太陽光電池用基板の温度上昇を阻止し発電能力の低下を抑制することにより、発電効率の高い太陽光電池用基板を得ることが出来る。
【特許文献１】特開２００５−２４４０７３
【非特許文献１】工業材料  ２００６年１月号（Ｖｏｌ．５４  Ｎｏ．１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  解決しようとする問題点は、従来技術の欠点であった強烈な太陽光下での温度上昇による発電効率が低下してしまう点と、太陽光スペクトル密度の高い感度領域に対しては出来るだけ広い範囲で太陽光の透過率を上げる点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  太陽光電池用基板が高効率で光電変換する太陽光スペクトル密度の高い感度領域（例えば４５０ｎｍ程度〜１１０００ｎｍ程度）での太陽光の吸収を上げ、かつ長波長赤外領域（例えば１１００ｎｍ程度以上）では太陽光を反射する事を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】  本発明の太陽光電池用基板は、光スペクトル密度の高い感度領域での太陽光の吸収を高め、該太陽光電池用基板の温度が上昇する長波長赤外領域での太陽光を反射することにより、該太陽光電池用基板の温度上昇を抑制し、発電効率をあげられると言う利点がある。
【実施例１】
【０００８】  プラズマＣＶＤ蒸着法による成膜の実施例を示す。高屈折率材料としてＴｉＯ２を、低屈折率材料としてＳｉＯ２を用いる。ＴｉＯ２の蒸着条件としてはソースガスとしてＨ４ＴｉＯ４加熱を用い、基板上の温度を２５０℃〜４００℃とする。ＳｉＯ２蒸着ソースガスとしてＳｉＨ４＋酸素を用いる。膜構成としてはＳｉ（Ｓｕｂ）／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２の８層である。膜厚は７１．８ｎｍ／１３３．２ｎｍ／６ｎｍ／７４．６ｎｍ／１４４．３ｎｍ／２２４．７９ｎｍ／１３９．６ｎｍ／１１．５９ｎｍである。
図１にプラズマＣＶＤ蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した分光透過特性を示す。
図２にプラズマＣＶＤ蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した分光反射特性を示す。
【実施例２】
【０００９】  スパッター蒸着法による成膜の実施例を示す。高屈折率材料としてはＮｂ２Ｏ５を、低屈折率材料としてはＳｉＯ２を用いる。基板温度は１００℃。膜構成としてはＳｉ（Ｓｕｂ）／Ｎｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２の１４層である。膜厚は６３．７２ｎｍ／５６．７１ｎｍ／１７．２ｎｍ／６８．２ｎｍ／３１．４ｎｍ／１５．４ｎｍ／８４．０ｎｍ／２７．４８ｎｍ／１７．６９ｎｍ／１５３．７３ｎｍ／１２．４ｎｍ／３１．２２ｎｍ／１０９．０９ｎｍ／９５．０ｎｍである。
図３にスパッター蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した分光透過特性を示す。
図４にスパッター蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した分光反射特性を示す。
【実施例３】
【００１０】  電子ビーム真空蒸着法による成膜の実施例を示す。膜構成において第１層膜としてＩＴＯ膜を形成する。このＩＴＯ膜を導入することにより、太陽光電池の短絡電流の向上を図ることが出来る。本実施例では基板温度としては２００℃としている。膜構成としてはＳｉ（Ｓｕｂ）／ＩＴＯ／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２の８層である。膜厚は７０．４ｎｍ／１３６．９ｎｍ／１１．３ｎｍ／３１ｎｍ／１２４．５ｎｍ／２１５．８６ｎｍ／１３８．０７ｎｍ／１０９．３６ｎｍである。
図５に真空蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した分光透過特性を示す。
図６に真空蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した分光反射特性を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】プラズマＣＶＤ蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した多層膜の透過特性を説明する図である。
【図２】プラズマＣＶＤ蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した多層膜の反射特性を説明する図である。
【図３】スパッター蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した多層膜の透過特性を説明する図である。
【図４】スパッター蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した多層膜の反射特性を説明する図である。
【図５】電子ビーム真空蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した多層膜の透過特性を説明する図である。
【図６】電子ビーム真空蒸着法による太陽光電池用基板上に成膜した多層膜の反射特性を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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