成果報告書詳細
管理番号20160000000038
タイトル平成22年度ー平成26年度成果報告書 太陽エネルギー技術研究開発 太陽光発電システム次世代高性能技術の開発 フレキシブルCIGS太陽電池モジュールの高効率化研究(装置開発)
公開日2016/5/20
報告書年度2010 - 2014
委託先名株式会社アルバック
プロジェクト番号P07015
部署名新エネルギー部
和文要約件名:平成22年度?平成26年度成果報告書 太陽エネルギー技術研究開発/太陽光発電システム次世代高性能技術の開発/フレキシブルCIGS太陽電池モジュールの高効率化研究(装置開発)

(1)CIGS層蒸着装置巻取り機構(薄物基板対応) 薄物基板を搬送成膜する場合、フィルム切れ等を回避するため、搬送時の低張力化が必要である。本技術課題に対して、ローラー・フォーメーション、ガイド・ローラー構造等を最適化することによって、適正な低張力を維持しつつ、成膜中の基板温度を400℃以上に設定した状態においても、所定膜厚のCIGS層を形成し、WDローラー側に正常に巻き取れることを確認した。(2)基板加熱IRランプ・ヒーターの長寿命化 従来のIRランプはプロセスの実行中にSe蒸気と反応腐食し、頻繁にヒーター線切れを起こすといった問題点があった。この問題解決のため、IRランプ・ヒーター端子部の構造改良及び運用ソフトを最適化することによって、Se蒸気の雰囲気においても、長時間使用可能なヒーターを作製した。構造上、本用途における常用使用条件においては、従来のランプ切れ等の不具合の発生はほぼ解消されたと考えられる。並行して、ランプ本体とリフレクターについても、より熱変形を発生しにくい信頼性のある構造に置き換えたものを恒久対策品として実機搭載した。(3)In、Ga 成膜用蒸発源の膜厚分改善バッチ装置を用い、ラインソース単体の蒸発レート分布の経時変化dataを取得し、使用条件及び、その補正方法に関する知見を得た。CRTM(水晶振動子モニター)で蒸発レートのモニタリングを行いながら、ソース8時間の蒸着レート調整実験を行った結果、一定時間間隔でパワー補正を行うことによって、レートの経時変化を5%以内に制御可能なことが明らかになった。今後、長時間運転が想定される生産プロセスにおいても、経時的に均一な膜厚分布・安定な膜組成を得ることが可能な制御因子についての知見を得ることが出来た。(4)Se蒸発源構成材料の耐食性改善今回、貴金属やセラミックス等Se耐性の高い壁材料評価を行い、より信頼性のある蒸発源構造材及びその表面処理技術に関するdataを取得し、今後の恒久的構造材料についての知見を得た。(5)裏面電極用スパッタ成膜装置 プロセス改善 開口マスクの構造を最適化した。基板搬送方向の着膜制限効果によって、有効範囲において膜厚分布min.±3%台を得ている。(6) 裏面電極用スパッタ成膜装置 自動運転ソフト 自動運転ソフトを作成、インストールを完了した。真空排気?成膜完了までを指定のレシピに従って運転出来ることを確認した。
英文要約Title: High performance PV generation system for the future /Development of high performance flexible CIGS PV modules (Development of equipment)(FY2010-FY2014)Final Report

(1)Web winding structure for CIGS layer on “thin film substrate” In the case of dynamic coating on “thin film substrate”, film tension should be kept low magnitude to prevent from film broken problem. For the above technical issue, roller formation and structure were adjusted to optimum condition. Film was wound up normally during CIGS coating even if substrate temperature was kept higher than 400℃. (2)Lifetime improvement of IR lump for substrate heating Prototype of IR lump had a problem that electric terminal often broke due to the corrosion by evaporated Se. To solve the above problem, we improved electrode structure and operation software. Designed long time durable heater that electrode is physically protected from a Se vapor atmosphere, had been tested for longer than 300hours and also a new type of lump reflector which showed less thermal transformation was installed and evaluated in situ at the same time. (3)Improvement of film thickness uniformity for In Ga ,evaporation source Evaporation rate uniformity vs. time dependence for line source was investigated by using off-line batch equipment. Evaporation rate was monitored by CRTM (crystal rate thickness monitor) through experiment. The result shows that distribution of rate is controlled within 5% by adjusting input power periodically through the process. We have found the appropriate control parameter to get a good uniformity and a flat concentration even if longer production process in the future. (4)Improvement of anticorrosive structural material for Se evaporator In the case of using iron included material for Se evaporator, there was a problem that some parts lost their functions because of brittle Fe-Se byproducts which is induced by the deposited Se corrosion. Several materials like precious metals or ceramics considered to have high anticorrosive property for Se were evaluated. As a result, we have had the comprehension about more reliable matter and surface treatment for the structural material. (5)Process improvement for back layer electrode coating about sputtering equipment Thickness uniformity of the order of 3% is obtained within necessary effective range aprox.270mm width by using modified aperture mask to adjust longitudinal coating zone. (6)Automatic operation software for sputtering equipment Automatic operation software was made and installed. The evaluation from evacuation to coating and vent was already done and the program flow stability was confirmed.
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