DE3528087A1

DE3528087A1 - Substrat fuer solarzellen aus amorphem silicium

Info

Publication number: DE3528087A1
Application number: DE19853528087
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Sakai Osaka Ootsuka; Kiyoshi Tada; Kenji Tsukamoto
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1984-08-06
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1986-02-13
Anticipated expiration: 2005-08-06
Also published as: US4806436A; DE3528087C2

Description

TER MEER - MÜLLER ■ STEINMEISTER 3528087

-A-

Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium und insbesondere ein Substrat, auf dem eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Solarzellen ausgebildet werden kann.

Im folgenden wird der Begriff "amorphes Silicium" abgekürzt als "a-Si" bezeichnet..

Eine Anordnung von in Reihe geschalteten Solarzellen wird beispielsweise dadurch gebildet, daß man durch Elektronenstrahlaufdampfen im Vakuum oder dergleichen auf einem Substrat eine Vielzahl von unteren Elektroden aus Chrom oder dergleichen ausbildet, auf jeder der unteren Elektroden eine a-Si-Schicht erzeugt, beispielsweise durch chemisches Aufdampfen, die a-Si-Schicht mit einem transparenten, elektrisch leitenden Film bedeckt und die sich ergebenden Zellen in Reihe schaltet. Bei einer solchen Solarzellenanordnung müssen die unteren Elektroden natürlich elektrisch voneinander isoliert werden, indem man dem Bereich zwischen den unteren Elektroden einen erhöhten Widerstandwert verleiht.

Demzufolge umfassen die bislang zur Herstellung von Solarzellenanordnungen des oben beschriebenen Typs verwendeten Substrate eine Platte aus rostfreiem Stahl mit einem Oberflächenüberzug aus einem Polyimidharz, der als elektrisehe Isolationsschicht dient, oder auch ein Glassubstrat. Das erstere Substrat besitzt Nachteile dadurch, daß es schwierig ist, die Herstellungskosten der Solarzellen zu verringern, da die Platten aus rostfreiem Stahl und das Polyimidharz sehr kostspielig sind, während das letztere Substrat Probleme dadurch aufwirft, daß es eine schlechte Wärmeleitung besitzt und zerbrechlich ist.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium zu schaffen, welches frei von den oben angesprochenen Problemen ist.
5

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Substrats gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes.

Die Erfindung betrifft somit ein Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium, welches gekennzeichnet ist durch eine Platte aus Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, die auf mindestens einer Oberfläche einen durch anodisehe Oxidation in Oxalsäure gebildeten unversiegelten Film mit einer Dicke von 1 bis 20 μΐη aufweist. Dieses Substrat ist billiger als das Substrat, das man durch Beschichten einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einem Polyimidharz erhält. Das erfindungsgemäße Substrat ist dem herkömmlichen Glassubstrat im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit und die Bruchfestigkeit überlegen.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht in der Dickenrichtung durch ein erfindungsgemäßes Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium;
30

Fig. 2 eine Schnittansicht in der Dickenrichtung von

Solarzellen aus amorphem Silicium, die in Reihe geschaltet sind und auf dem Substrat vorliegen; und
35

Fig. 3 eine Kurvendarstellung, die das Beispiel einer

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Wellenform der Elektrolysespannung zur Erzeugung des durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildeten Films auf der Oberfläche der Platte aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung bei der Herstellung des erfindungsgemäßen

Substrats verdeutlicht.

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt das erfindungsgemäße Substrat 1 eine Platte 2, die auf einer Oberfläche mit einem unversiegelten, durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildeten Film 3 mit einer Dicke von 1 bis 20 μπι versehen ist und der als elektrische Isolationsschicht dient. Jede Solarzelle, die auf dem Substrat 1 gebildet ist, umfaßt eine auf dem Film 3 angeordnete untere Elektrode 4 aus Chrom, eine die untere Elektrode 4 bedeckende a-Si-Schicht 5 und eine auf der a-Si-Schicht 5 ausgebildete obere Elektrode 6 in Form eines transparenten, elektrisch leitenden Films, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Alle Zellen sind elektrisch in Reihe geschaltet, wobei die obere Elektrode 6 einer jeden Zelle mit der unteren Elektrode 4 der unmittelbar benachbarten Zelle verbunden ist.

Die Platte 2 besteht aus Aluminium mit einer Reinheit von mindestens 99 % oder aus einer Aluminiumlegierung. Die Platte aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung enthält herstellungsbedingte Verunreinigungen. Von diesen Verunreinigungen stellen Eisen und Silicium Probleme für das Substrat 1 dar, da sie Kristalle auf der Oberfläche der Platte 2 bilden. Wenn eine Platte aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung verwendet wird, sollte sie einen verminderten Gehalt an Eisen und Silicium aufweisen. Vorzugsweise beträgt die Gesamtmenge an Eisen und Silicium in der Platte 2 bis zu etwa 1 Gew.-%. Noch bevorzugter beträgt die Höchstmenge an Eisen und Silicium bis zu 0,25 Gew.-% bzw. 0,20 Gew.-%. Wenn die Platte 2 große Men-

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gen an Eisen und Silicium enthält, liegen einige der in der Platte 2 vorhandenen Eisen- und Siliciumkristalle an der Oberfläche der Platte 2 frei, was zu der Wahrscheinlichkeit führt, daß der durch anodische Oxidation auf der Plattenoberfläche als elektrische Isolationsschicht gebildete Film 3 Fehler in jenen Bereichen der freiliegenden Kristalle aufweist, wodurch die Isolation des Films beeinträchtigt wird. Demzufolge besteht ein Bedürfnis dafür, den Film 3 in einer größeren Dicke auszubilden, um die freiliegenden Kristalle vollständig zu bedecken und eine Beeinträchtigung der Isolierung zu verhindern. Eine Steigerung der Dicke des Films 3 führt jedoch zu dem nachfolgend angegebenen Problem, so daß die Filmstärke vorzugsweise geringer ist. Bei dem Verfahren zur Erzeugung der unteren Elektrode durch Vakuumbedampfen und auch beim Ausbilden der a-Si-Schicht wird das Substrat auf Temperaturen von etwa 250 bis etwa 350⁰C erhitzt. Wenn der Film 3 eine große Dicke aufweist, kann er dabei Risse bilden, wodurch die Isolation beeinträchtigt wird, was zu einem Kurzschluß zwischen der unteren Elektrode und dem Substrat 1 führen kann. Diese Rißbildung kann dann auftreten, wenn die Filmdicke 20 μΐη übersteigt. Wenn weiterhin der durch anodische Oxidation erzeugte Film auf der Oberfläche der Platte 2 mit Hilfe einer kontinuierlich betriebenen Anodisierungsvorrichtung erzeugt wird, muß der durch anodische Oxidation erzeugte Film 3 auf eine vorbestimmte Größer zerschnitten werden, wobei dann, wenn der Film 3 eine große Dicke von beispielsweise mehr als 10 μπι aufweist, die Schneidwerkzeuge sich schnell abnützen, was zu einer unwirtschaftlichen Verfahrensführung führt. Daher ist es erwünscht, dieses Problem auch dann zu berücksichtigen, wenn der Film 3 mit Hilfe eines kontinuierlichen Verfahrens hergestellt wird. Aus den obigen Tatsachen geht hervor, daß die Dicke des Films 3 dadurch verringert werden kann, daß die Menge der Kristalle auf der Oberfläche der Platte 2 auf ein Minimum gebracht wird, in-

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dem man den Gehalt an Eisen und Silicium in der Platte vermindert. Wenn die Platte 2 aus Aluminium besteht, nehmen die Gehalte an Eisen und Silicium mit zunehmender Reinheit des Aluminiums ab, so daß es möglich wird, die Filmdicke geringer auszubilden. Beispielsweise sind zufriedenstellende elektrische Isolationseigenschaften mit einer Dicke von etwa 10 μΐη erzielbar, wenn das Aluminium eine Reinheit von 99,7 % aufweist oder mit einer Dicke von etwa 5 μΐη bei einer Reinheit von 99,9 % oder mit einer Dicke von etwa 1 μπι bei einer Reinheit von etwa 99,99 %. Vorzugsweise beträgt der Aluminiumgehalt der Aluminiumplatte mindestens 99,7 Gew.-%.Wenn die Reinheit größer als dieser Wert ist, können die Gehalte an Eisen und Silicium bis zu 0,25 Gew.-% bzw. bis zu 0,20 Gew.-% variieren. Von den verarbeiteten Materialien des AA-Standards ist es erwünscht, die Materialien AA1070, AA1080 etc. zu verwenden. Das Material AA1070 enthält bis zu 0,25 Gew.-% Eisen und bis zu 0,20 Gew.-% Silicium. Das Material A1080 enthält bis zu 0,15 Gew.-% an jeweils Eisen und Silicium.

Wenn als Platte 2 eine Aluminiumplatte verwendet wird, ist die Festigkeit der Platte 2 nicht in allen Fällen so groß, wie es für die Anwendung als Solarzellensubstrat erforderlich ist. In diesem Fall ist es erwünscht, vor der Ausbildung des Films 3 die Platte zur Verstärkung mit einer Aluminiumlegierung des Typs AA5000 zu beschichten, und zwar auf der Oberfläche, die derjenigen Oberfläche gegenüberliegt, die mit dem Film 3 beschichtet wird. Die als Platte 2 zu verwendende Aluminiumlegierungsplatte kann eine Platte sein, die aus Legierungselementen besteht, die von jenen verschieden sind, die an der Oberfläche der Platte 2 auskristallisieren, wie Eisen und Silicium. Von den Elementen, die von jenen verschieden sind, die an der Oberfläche auskristallisieren, sind jene Elemente ausgeschlossen, die die Korrosionsbeständigkeit der Platte 2 und deren Eigenschaften bei der anodischen Oxidationsbehandlung beeinträchtigen. Ein typischer Vertreter

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nützlicher Elemente ist beispielsweise Magnesium. Der Magnesiumgehalt beträgt vorzugsweise 3,5 bis 4,5 Gew.-%. Man bereitet die Platte aus der Aluminiumlegierung aus einer Mischung aus Aluminium mit einer Reinheit von beispielsweise mindestens 99 % als Grundmaterial und Magnesium oder dergleichen als Legierungselement. Die Gehalte an Eisen und Silicium der erhaltenen Platte aus der Aluminiumlegierung sind vorzugsweise niedriger als im Fall der oben beschriebenen Platte aus reinem Aluminium. Demzufolge ist es erwünscht, reines Aluminium mit einer Reinheit von mindestens 99,7 % als Grundmaterial einzusetzen.

Die Rauheit der Oberfläche der Platte 2, die durch anodische Oxidation mit dem Film 3 beschichtet werden soll, beträgt vorzugsweise bis zu 0,5 μΐη als maximale Höhe Rmax. eines Probenbereichs gerechnet, gemessen nach der JIS-Methode B 0601-1970. Eine Oberflächenrauheit von bis zu 0,5 μΐη als Rmax. gerechnet ist für die Platte 2 erwünscht, da dann durch anodische Oxidation ein Film 3 mit glatter Oberfläche erzeugt werden kann. Wenn die Oberflächenrauheit 0,5 μΐη^ΐΞ Rmax. gerechnet, übersteigt, besteht eine Wahrscheinlichkeit dafür, daß die Oberfläche des Films 3 kleinste Unregelmäßigkeiten aufweist. Wenn die Oberfläche des durch anodische Oxidation erzeugten Films 3 nicht glatt ist, sondern eine große Vielzahl kleinster Unregelmäßigkeiten aufweist oder eine feine netzartige Struktur besitzt, ergeben sich Unterbrechungen der darauf erzeugten unteren Elektrode, was zu Kurzschlüssen führt und die Funktion der erhaltenen Solarzelle unmöglich macht. Die Oberflächenrauheit liegt bevorzugter im Bereich von bis zu 0,3 μπι, als Rmax. gerechnet. Eine Oberflächenrauheit von bis zu 0,5 μπι,als Rmax. gerechnet, kann durch die Anwendung einer in üblicher Weise gewalzten Platte erreicht werden, die zunächst glanzgeschliffen und dann chemisch poliert wird. Alternativ kann man eine glanzgewalzte Platte verwenden, die unter Anwendung von Walzen mit ver-

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minderter Oberflächenrauheit hergestellt worden ist. Die glanzgewalzte Platte kann mit einer Oberflächenrauheit von bis zu 0,5 μΐη, als Rmax. gerechnet, durch einfaches Walzen hergestellt werden, ohne daß es notwendig ist, die Platte glanzzuschleifen und chemisch zu polieren. Aus Kostengründen ist es für die Herstellung der Substrate 1 in technischem Maßstab erwünscht, derartige gewalzte Platten einzusetzen.

Der durch anodische Oxidation in Oxalsäure erzeugte Film 3 ist frei von Elektrolytanionen, die eine große Dissoziationskonstante aufweisen, enthält eine extrem geringe Menge adsorbierten Wassers und besitzt daher ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften und einen hohen elektrischen Widerstandswert. Wenn demzufolge die unteren Elektroden 4 der Solarzelle auf dem Film 3 auf dem Substrat 1 erzeugt werden, sind die unteren Elektroden 4 in wirksamer Weise elektrisch von dem Substrat isoliert. Ganz allgemein sind als durch anodische Oxidation erzeugte FiI-me neben den in Oxalsäure gebildeten Filmen jene durch anodische Oxidation in Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chromsäure etc., gebildeten bekannt. Die durch anodische Oxidation in Schwefelsäure gebildeten Filme enthalten jedoch große Mengen von SuIfatanionen und adsorbieren Wassers und besitzen daher schlechte Isolationseigenschaften und sind daher als elektrische Isolationsschicht für a-Si-Solarzellensubstrate nicht geeignet. Im allgemeinen ist es schwierig, durch anodische Oxidation in Phosphorsäure Filme mit einer großen Dicke zu erzeugen. Daher ist es unmöglich, eine solche Dicke zu erreichen, daß der Film als Folge der Ablösung oder dergleichen während der Handhabung Isolationsfehler aufweist, so daß er auch als Substrat für a-Si-Solarzellen nicht geeignet ist. Der Elektrolyt zur Erzeugung der durch anodische Oxidation in Chromsäure gebildeten Filme enthält giftige Chromsäure, bringt Umweltverschmutzungsprobleme mit sich und erfor-

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dert daher Einrichtungen zur Abwasserbehandlung, wodurch die Herstellungskosten für den Film steigen. Aus diesen Gründen wird erfindungsgemäß ein durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildeter Film als elektrische Isolationsschicht ausgewählt. Der durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildete Film 3 wird in unversiegeltem Zustand belassen, da sich gezeigt hat, daß der unversiegelte anodisierte Film die folgenden beiden Eigenschaften besitzt. Zunächst ist der Film 3 selbst dann gegen Rißbildung beständig, wenn er hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Daher zeigt der Film 3 auch dann nicht die Ausbildung von Rissen, die die elektrischen Isolationseigenschaften des Films 3 beeinträchtigen würden, wenn das Substrat während der Ausbildung der unteren Elektroden oder der a-Si-Schicht auf eine Temperatur von 250 bis 35O⁰C erhitzt wird. Zweitens zeigt die Filmoberfläche keine kleinste Netzstruktur. Wenn die Filmoberfläche eine Netzstruktur besitzt, besteht die Wahrscheinlichkeit dafür, daß die Solarzelle nicht die angestrebten Eigenschaften aufweist. Wenngleich es übliche Praxis ist, die durch anodische Oxidation erzeugten Filme nach der anodischen Oxidationsbehandlung zu versiegeln, besteht die Wahrscheinlich dafür, daß der versiegelte Film während der Ausbildung der unteren Elektroden oder der a-Si-Schicht Risse bildet, so daß sich Kurzschlüsse zwischen der unteren Elektrode und dem Substrat ergeben. Da der versiegelte, durch anodische Oxidation erzeugte Film an der Oberfläche eine feinste Netzstruktur aufweist, besteht die Wahrscheinlichkeit dafür, daß die erzeugten Solarzellen nicht die angestrebten Eigenschaften besitzen. Der unversiegelte, durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildete Film 3 sollte eine Dicke von 1 bis 20 μΐη aufweisen, da bei einer Dicke von weniger als 1 μΐη die Möglichkeit der Beeinträchtigung des Isolationsverhaltens durch Fehler oder dergleichen während der Handhabung auftritt. Eine Steigerung der Dicke über 20 μπι hinaus führt zu keiner merklichen Verbesserung

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der Isolationseigenschaften, sondern lediglich zu einer Steigerung der Wahrscheinlichkeit, daß der Film 3 Risse bildet, was zu Isolationsproblemen führt, wenn, wie bereits angegeben, die Temperatur des Substrats 1 zur Erzeugung der a-Si-Schicht durch das chemische Aufdampfverfahren erhöht wird. Vorzugsweise liegt die Dicke des Films 3 im unteren Bereich des oben angesprochenen Bereichs, da die Rißbildung dann in wirksamerer Weise verhindert werden kann. Vorzugsweise liegt die Dicke im Bereich von 1 bis 10 μΐη. Wenn die Platte 2 mit Hilfe eines kontinuierlichen Verfahrens zur anodischen Oxidation mit dem Film 3 versehen wird und anschließend zu Substraten vorbestimmter Größe zerschnitten wird, ist es bevorzugt, die obere Grenze der Dicke des Films 3 auf etwa 10 μΐη zu begrenzen, um die Abnützung der Schneidewerkzeuge zu verringern, wie oben bereits angesprochen worden ist.

Die Behandlung zur Erzeugung des Films 3 durch anodische Oxidation in Oxalsäure wird in einem Elektrolyt durchgeführt, der beispielsweise 2 bis 5 Gew.-% und vorzugsweise etwa 3 Gew.-% Oxalsäure enthält. Beispiele für geeignete Elektrolyseverfahren sind das Gleichstrom-Elektrolyseverfahren, das Pulsstrom-Elektrolyseverfahren, das Wechselstrom-Gleichstrom-Überlagerungselektrolyseverfahren etc., wovon das Wechselstrom-Gleichstrom-Überlagerungselektrolyseverfahren besonders bevorzugt ist. Insbesondere dann, wenn die Wellenform der angewandten Elektrolysespannung negative Bereiche aufweist, wie es in der Fig. dargestellt ist, ist dieses Verfahren zur Erzeugung verbesserter Isolationseigenschaften des durch anodische Oxidation erzeugten Films wirksam. Die Dicke des Films 3 wird durch Variieren der Behandlungsdauer gesteuert, wenn man gleichzeitig die Oxalsäurekonzentration des Elektrolyten, die Wellenform der Elektrolysespannung etc. konstant

35 oder unverändert läßt.

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Beispiele

Man unterwirft verschiedene Platten mit einer Aluminiumreinheit von 99 bis 99,99 Gew.-% und einer Oberflächenrauheit von 0,2 bis 0,8 μπι, als Rmax. gerechnet, und Legierungsplatten auf der Grundlage von Aluminium mit einer Reinheit von 9 9,5 % oder 99,7 % und einem Magnesiumgehalt von 4 Gew.-% der anodischen Oxidation während einer vorgegebenen Zeitdauer in einem Elektrolyten, d. h.

einer 3 gew.-%-igen wäßrigen Oxalsäurelösung mit einer Temperatur von 35 + 2⁰C unter Anwendung der Wechselstrom-Gleichstrom-Überlagerungselektrolyse und einer Elektrolysespannung (60 Hz) der in der Fig. 3 dargestellten Wellenform zur Bildung der nachfolgend aufgeführten Solarzellensubstrate (Proben Nr. 1 bis 6, 8 bis 23, 25 bis 32, 34 bis 40 und 42 bis 44). Einige der Proben werden einer bekannten Versiegelungsbehandlung unterworfen (Proben Nr. 16, 22, 23, 31 und 39). Weiterhin werden Platten mit einer Aluminiumreinheit von 99,5 % bis 99,99 % und einer Oberflächenrauheit von 0,3 μΐη^ΐε Rmax. gerechnet, während einer vorgegebenen Zeitdauer in einer 5 %-igen wäßrigen H-SO.-Lösung mit einer Temperatur von 20 + I⁰C als Elektrolyt durch Gleichstrom-Elektrolyse bei einer Stromdichte von 1,3 A/dm² durch anodische Oxidation behandelt zur Erzeugung von Substraten, die mit einem durch anodische Oxidation in Schwefelsäure erzeugten Film versehen sind (Proben Nr. 7, 24, 33 und 41). Die Substrate besitzen eine Länge von 100 mm, eine Breite von 100 mm und eine Dicke von 0,5 mm. Die zur Erzeugung der Substrate verwendeten Platten enthalten bis zu 0,25 Gew.-% Eisen und bis zu 0,20 Gew.-% Silicium.

Anschließend werden auf den durch anodische Oxidation erzeugten Film einer jeden Probe durch Elektronenstrahl-Vakuumbedampfen untere Elektroden mit einer Fläche von 15 mm aufgebracht, und zwar 64 Elektroden auf den Proben

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Nr. 1 bis 5 und 8 bis 44 bzw. 16 Elektroden auf den Proben Nr. 6 und 7. Die Widerstände zwischen jeder unteren Elektrode und der Platte aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung wird gemessen, um die Isolationseigenschaften zu bestimmen. Jede Probe wird weiterhin kontinuierlich 100 000-mal mit einem Stanzwerkzeug mit einem Durchmesser von 10 mm und einem Formstück mit einem Loch mit einem Durchmesser von 10,08 mm gestanzt. Die Stanzkante des Stanzwerkzeugs wird anschließend mikroskopisch beobachtet (Werkzeugabriebtest). Nach der Ausbildung der unteren Elektroden wird jede Probe während 1 Stunde auf 400⁰C erhitzt und dann in bezug auf die Bildung von Rissen in dem Film untersucht.

Die nachfolgenden Tabellen I und II verdeutlichen Einzelheiten der Proben und die Ergebnisse der Untersuchungen.

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TABELLE I

5	Probe	Nr. 1	99	%	Al	Oberflä chenrau heit Rmax (μπι)	Dicke des durch anodische Oxida tion erzeugten Films (μπι)
	Nr. 2	99	%	Al	0,3	5 (unversiegelt)
	Nr. 3	99	%	Al	0,3	10
	Nr. 4	99	%	Al	0,3	15
	Vergleich *5	99	%	Al	0,5	20
10	Nr. 6	99	,5	% Al	0,5	25
	Vergleich *7	99	5	% Al	0,3	2
	Nr. 8	99,	5	% Al	0,3	2
	Nr. 9	99,	5	% Al	0,3	5
	Nr. 10	99,	5	% Al	0,3	10
15	Nr. 11	99,	5	% Al	0,3	12
	Vergleich *12	99,	5	% Al	0,5	20
	Nr. 13	99,	7	% Al	0,5	22
	Nr. 14	99,	7	% Al	0,3	2
	Nr. 15	99,	7	% Al	0,3	5
20	Vergleich*16	99,	7	% Al	0,3	8
	Nr. 17	99,	7	% Al	0,3	8 (versiegelt)
	Nr. 18	99,	7	% Al	0,2	10 (unversiegelt)
	Nr. 19	99,	7	% Al	0,3	10
	Nr. 20	99,	7	% Al	0,5	10
25	Nr. 21	99,	7	% Al	0,6	10
	Vergleich*22	99,	7	% Al	0,8	10
	Vergleich*23	99,	7	% Al	0,3	10 (versiegelt)
	Vergleich*24	99,	7	% Al	0,5	10
	Nr. 25	99,	7	% Al	0,3	10 (unversiegelt)
30	Nr. 26	99,	7	% Al	0,3	12
	Nr. 27	99,	7	% Al	0,3	15
	Vergleich*28	99,	7	% Al	0,3	20 "
	Nr. 29	99,	9	% Al	0,3	22 "
	Nr. 30	99,	9	% Al	0,3	2
35	Vergleich*31	99,	9	% Al	0,3	6
				0,3	6 (versiegelt)

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TABELLE I (Fortsetzung)

Probe 5	99,9 %	Al	Oberflä chenrau heit Rmax. (μπι)	Dicke des durch anodische Oxida tion erzeugten Films (pm)
Nr. 32	99,9 %	Al	0,3	10 (unversiegelt)
Vergleich*33	99,9 %	Al	0,3	10 %
Nr. 34	99,9 %	Al	0,3	15
Nr. 35	99,9 %	Al	0,3	20
10 Vergleich*36	99,99	% Al	0,3	25
Nr. 37	99,99	% Al	0,3	1
Nr. 38	99,99	% Al	0,3	2,5
Vergleich*39	99,99	% Al	0,3	2,5 (versiegelt)
Nr. 40	99,99	% Al	0,3	5 (unversiegelt)
15 Vergleich*41	99,99	% Al	0,3	5
Nr. 42	99,5 % Al	+ Mg	0,3	10
Nr. 43	99,7 % Al	+ Mg	0,3	2
Nr. 44		0,3	10

*Vergleichsprobe

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TABELLE II

5	Probe	Nr.	Isolationseigenschaften	Werkzeug abrieb test	Rißbildung
	1		15/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
	2		10/6 4 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
	3		Alle mindestens 20 ΜΩ	C	keine
	4		Alle mindestens 20 ΜΩ	C	kein
10	Vergl	.*5	Alle unterhalb 20 ΜΩ	C	Rißbildung
	6		Alle mindestens 20 ΜΩ	A	keine
	Vergl	.*7	Alle 10 bis 100 ΜΩ	A	keine
	8		5/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
	9		1/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
15	10		Alle mindestens 20 ΜΩ	B	keine
	11		Alle mindestens 20 ΜΩ	C	keine
	Vergl	*12	Alle unterhalb 20 ΜΩ	C	Rißbildung
	13		1.0/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
	14		1/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine »
20	15		Alle mindestens 20 ΜΩ	A	keine
	Vergl.	*16	Alle unterhalb 20 ΜΩ	A	Rißbildung *
	17		Alle mindestens 20 ΜΩ	A	keine
	18		Alle mindestens 20 ΜΩ	A	keine
	19		Alle mindestens 20 ΜΩ	A	keine
25	20		5/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
	21		8/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
	Vergl.	*22	Alle unterhalb 20 ΜΩ	A	Rißbildung
	Vergl.	*23	Alle unterhalb 20 ΜΩ	A	Rißbildung
	Vergl.	*24	41/64 unterhalb 20 ΜΩ	A	keine
30	25		Alle mindestens 20 ΜΩ	B	keine
	26		Alle mindestens 20 ΜΩ	C	keine
	27		Alle mindestens 20 ΜΩ	C	keine
	Vergl.	*28	Alle unterhalb 20 ΜΩ	C	Rißbildung
	29		Alle mindestens 20 ΜΩ	A	Keine
35	30		Alle mindestens 20 ΜΩ	A	keine
	Vergl.	*31	Alle unterhalb 20 ΜΩ	A	Rißbildung

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— ΙΟΙ ö

TABELLE II (Fortsetzung)

Probe Nr.	Isolationseigenschaften	Werkzeug abrieb test	Rißbildung
32	Alle mindestens 20 MQ	A	keine
Vergl.*33	40/64 unterhalb 20 Mq	A	keine
34	Alle mindestens 20 MQ	C	keine
35	Alle mindestens 20 MQ	C	keine
Vergl.*36	Alle unterhalb 20 MQ	C	Rißbildung
37	Alle mindestens 20 MQ	A	keine
38	Alle mindestens 20 MQ	A	keine
Vergl.*39	Alle unterhalb 20 MQ	A	Rißbildung
40	Alle mindestens 20 MQ	A	keine
Vergl.*41	42/64 unterhalb 20 MQ	A	Rißbildung
42	Alle mindestens 20 MQ	A	Rißbildung
43	25/64 unterhalb 20 MQ	A	Rißbildung
44	Alle mindestens 20 MQ	A	Rißbildung

20 Bemerkung 1:

Die Ergebnisse des Werkzeugabriebtests, die in der Tabelle II angegeben sind, wurden mit Hilfe der folgenden Bewertungskriterien festgestellt:

A = Keine Abnutzung
B= Lediglich Abnützung

C = Abnützung und Abstumpfung der Kanten

Bemerkung 2:

Bezugnehmend auf die Tabelle II ist festzuhalten, daß die Isolationseigenschaften der Proben 1, 2, 8, 9, 20, 21 und 29 einige Elektroden tragende Bereiche von 64 Bereichen einen Widerstand von weniger als 20 MQ aufweisen. Wenn die Anzahl von Bereichen niedrigen Widerstands von 64 dieser Bereiche so gering ist, wie diese angegebenen Num-

mern, so ist das Substrat im wesentlichen frei von Störungen.

Claims

TER MEER-MÜLLER- STEINMEISTER ί

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister SSäS&StF» Ar,_Ur-L_adebecK-S«r_aSs_e „

D-8OOO MÖNCHEN 80 D-48OO BIELEFELD 1

tM/cb 05. August 1985

Case9-073

SHOWA ALUMINUM CORPORATION

224, 6-cho, Kaizan-cho Sakai-shi, Osaka-fu, Japan

Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium

Priorität: 06. August 1984, Japan, Nr. 165534/84 (P)

03. Dezember 1984, Japan, Nr. 256302/84 (P) 03. Dezember 1984, Japan, Nr. 256301/84 (P)

Patentansprüche

1/ Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium,

gekennzeichnet durch eine Platte (2) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die auf mindestens einer Oberfläche einen durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildeten unversiegelten Film (3) mit einer Dicke von 1 bis 20 μτη aufweist. 10
2. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (2) aus Aluminium mit einer Reinheit von mindestens 99 Gew.-% besteht.

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3. Substrat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) aus Aluminium mit einer Reinheit von mindestens 99,7 Gew.-% besteht.
4. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (2) bis zu 0,25 Gew.-% Eisen und bis zu 0,20 Gew.-% Silicium enthält.
5. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche der Platte (2), die durch anodische Oxidation mit dem Film (3) versehen worden ist, vor der Ausbildung des Films eine Rauheit von bis zu 0,5 μπι, gerechnet als maximale Höhe Rmax.

15 eines Probebereichs, aufweist.
6. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche der Platte (2),die durch anodische Oxidation mit dem Film (3) versehen worden ist, vor der Ausbildung des Films eine Rauheit von bis zu 0,3 μπι, gerechnet als maximale Höhe Rmax. eines Probebereichs, aufweist.
7. Substrat für Solarzellen aus amorphem Silicium,

gekennzeichnet durch eine Platte (2) aus Aluminium mit einer Reinheit von mindestens 99,7 Gew.-%, die auf mindestens einer Oberfläche mit einer Rauheit von bis zu 0,5 μπι, gerechnet als maximale Höhe Rmax. eines Probebereichs, einen durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildeten, unversiegelten Film (3) mit einer Dikke von 1 bis 10 μπι aufweist.
8. Substrat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (2) aus Aluminium mit einer Reinheit von mindestens 99,9 Gew.-% besteht, und der durch anodische Oxidation gebildete Film (3) ei-

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ne Dicke von 1 bis 5 μΐη aufweist.
9. Substrat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (2) auf der einen Oberfläche mit einem durch anodische Oxidation in Oxalsäure gebildeten Film (3) und auf der anderen Oberfläche mit einer verstärkenden Platte aus einer Aluminiumlegierung des Typs AA5000 versehen ist.