JP2754100B2 - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JP2754100B2 JP2754100B2 JP3186204A JP18620491A JP2754100B2 JP 2754100 B2 JP2754100 B2 JP 2754100B2 JP 3186204 A JP3186204 A JP 3186204A JP 18620491 A JP18620491 A JP 18620491A JP 2754100 B2 JP2754100 B2 JP 2754100B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池の構造に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、太陽から発せられた光エネル
ギーを電気エネルギーに変換して取出し得る太陽電池は
知られている。以下に、従来の太陽電池の一例としてＢ
ＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）型太陽
電池について図を参照して説明する。図１１は、ＢＳＦ
型太陽電池の斜視図を示している。図１１に示すよう
に、Ｐ型シリコン基板４上にはＮ型不純物領域３が形成
されており、Ｎ型不純物領域３上にはシリコン酸化膜２
が形成されている。このシリコン酸化膜２上にはチタン
酸化膜１が形成されている。
ギーを電気エネルギーに変換して取出し得る太陽電池は
知られている。以下に、従来の太陽電池の一例としてＢ
ＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）型太陽
電池について図を参照して説明する。図１１は、ＢＳＦ
型太陽電池の斜視図を示している。図１１に示すよう
に、Ｐ型シリコン基板４上にはＮ型不純物領域３が形成
されており、Ｎ型不純物領域３上にはシリコン酸化膜２
が形成されている。このシリコン酸化膜２上にはチタン
酸化膜１が形成されている。
【０００３】そして、前記のシリコン酸化膜２およびチ
タン酸化膜１を貫通し、Ｎ型不純物領域３に接続されて
いる受光面側電極７が形成されている。Ｐ型シリコン基
板４の裏面には、高濃度のＰ型不純物領域５が形成され
ており、Ｐ型不純物領域５の下には裏面電極６が形成さ
れている。上記の構造を有する太陽電池に光が入射する
と、半導体結晶内に自由電子と正孔とが発生する。そし
て、半導体層中のＰＮ接合等の電位障壁により、自由電
子はＮ型不純物領域３へ移動し、正孔はＰ型シリコン基
板４へと移動する。
タン酸化膜１を貫通し、Ｎ型不純物領域３に接続されて
いる受光面側電極７が形成されている。Ｐ型シリコン基
板４の裏面には、高濃度のＰ型不純物領域５が形成され
ており、Ｐ型不純物領域５の下には裏面電極６が形成さ
れている。上記の構造を有する太陽電池に光が入射する
と、半導体結晶内に自由電子と正孔とが発生する。そし
て、半導体層中のＰＮ接合等の電位障壁により、自由電
子はＮ型不純物領域３へ移動し、正孔はＰ型シリコン基
板４へと移動する。
【０００４】それにより、Ｎ型不純物領域３側はマイナ
スに帯電し、Ｐ型シリコン基板４との間に電位差が生じ
る。これが光の入射によって生じた起電力である。その
結果、図１１に示すように、Ｎ型不純物領域３に接続さ
れている受光面側電極７の極性はマイナスとなり、Ｐ型
シリコン基板４に接続されている裏面電極６の極性はプ
ラスとなる。
スに帯電し、Ｐ型シリコン基板４との間に電位差が生じ
る。これが光の入射によって生じた起電力である。その
結果、図１１に示すように、Ｎ型不純物領域３に接続さ
れている受光面側電極７の極性はマイナスとなり、Ｐ型
シリコン基板４に接続されている裏面電極６の極性はプ
ラスとなる。
【０００５】次に前述のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の
第１工程〜第７工程について、図を参照して説明する。
図１２に示すように、Ｐ型シリコン基板４をＲＣＡ洗浄
等により洗浄する。その後、図１３に示すように、水酸
化ナトリウム、イソプロピルアルコール等を用いて選択
性エッチングを行なうことにより、テキスチャ構造の表
面形状を得る。その後、図１４に示すように、熱拡散法
を用いて不純物をドーピングすることによりＰ型シリコ
ン基板４上にＮ型不純物領域３を形成する。
第１工程〜第７工程について、図を参照して説明する。
図１２に示すように、Ｐ型シリコン基板４をＲＣＡ洗浄
等により洗浄する。その後、図１３に示すように、水酸
化ナトリウム、イソプロピルアルコール等を用いて選択
性エッチングを行なうことにより、テキスチャ構造の表
面形状を得る。その後、図１４に示すように、熱拡散法
を用いて不純物をドーピングすることによりＰ型シリコ
ン基板４上にＮ型不純物領域３を形成する。
【０００６】その後、図１５に示すように、Ｎ型不純物
領域３上に熱酸化法を用いてシリコン酸化膜２を形成
し、そのシリコン酸化膜２上に、熱ＣＶＤ法を用いてチ
タン酸化膜１を形成する。その後、図１６に示すよう
に、Ｐ型シリコン基板４の裏面全面にＡｌペーストを焼
成することによりＰ型高濃度不純物領域５および裏面電
極６を形成する。その後、図１７に示すように、チタン
酸化膜１上に、パターニング印刷を用いてＡｇペースト
７ａを所定のパターンに形成する。その後、図１８に示
すように、高温で焼成することにより、Ａｇペースト７
ａを、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２を貫通さ
せ、Ｎ型不純物領域３と接続させる。これにより、受光
面側電極７が形成される。
領域３上に熱酸化法を用いてシリコン酸化膜２を形成
し、そのシリコン酸化膜２上に、熱ＣＶＤ法を用いてチ
タン酸化膜１を形成する。その後、図１６に示すよう
に、Ｐ型シリコン基板４の裏面全面にＡｌペーストを焼
成することによりＰ型高濃度不純物領域５および裏面電
極６を形成する。その後、図１７に示すように、チタン
酸化膜１上に、パターニング印刷を用いてＡｇペースト
７ａを所定のパターンに形成する。その後、図１８に示
すように、高温で焼成することにより、Ａｇペースト７
ａを、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２を貫通さ
せ、Ｎ型不純物領域３と接続させる。これにより、受光
面側電極７が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
工程を経て形成される太陽電池は以下に述べる問題点を
有していた。
工程を経て形成される太陽電池は以下に述べる問題点を
有していた。
【０００８】受光面側電極７材料としては、通常Ａｇペ
ーストが用いられる。そして、上述の方法により、受光
面側電極７が形成される。しかし、この方法を用いる
と、焼成温度の違いによりＡｇペーストの貫通の度合が
著しく異なる。すなわち、焼成温度が高い場合には、Ａ
ｇペーストは、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２
を貫通した後、Ｎ型不純物領域３の中深くまで侵入し、
ＰＮ接合にまで達する場合もある。焼成温度が低い場合
には、Ａｇペーストの貫通が不十分になり、Ａｇペース
トとＮ型不純物領域３との接続が不十分になる。
ーストが用いられる。そして、上述の方法により、受光
面側電極７が形成される。しかし、この方法を用いる
と、焼成温度の違いによりＡｇペーストの貫通の度合が
著しく異なる。すなわち、焼成温度が高い場合には、Ａ
ｇペーストは、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２
を貫通した後、Ｎ型不純物領域３の中深くまで侵入し、
ＰＮ接合にまで達する場合もある。焼成温度が低い場合
には、Ａｇペーストの貫通が不十分になり、Ａｇペース
トとＮ型不純物領域３との接続が不十分になる。
【０００９】それにより、焼成温度が高くＡｇペースト
がＰＮ接合にまで達した場合は、ＰＮ接合の特性が得ら
れなくなり、開放電圧の低下、短絡電流の低下といった
太陽電池の性能特性が劣化するという問題が生じる。ま
た、焼成温度が低くＡｇペーストがＮ型不純物領域３ま
で到達しない場合は、Ａｇペーストが電極としての役割
を果たせず、太陽電池に生じる起電力を十分に取出すこ
とができない。そのため、太陽電池の性能を評価する曲
線因子（ＦＦ：Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ）の値が低下す
るという問題が生じる。
がＰＮ接合にまで達した場合は、ＰＮ接合の特性が得ら
れなくなり、開放電圧の低下、短絡電流の低下といった
太陽電池の性能特性が劣化するという問題が生じる。ま
た、焼成温度が低くＡｇペーストがＮ型不純物領域３ま
で到達しない場合は、Ａｇペーストが電極としての役割
を果たせず、太陽電池に生じる起電力を十分に取出すこ
とができない。そのため、太陽電池の性能を評価する曲
線因子（ＦＦ：Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ）の値が低下す
るという問題が生じる。
【００１０】図９は、焼成温度（Ｆｉｒｉｎｇ Ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ）を種々の値に変化させたときの曲線
因子（ＦＦ）の値および開放電圧（Ｖｏｃ）の値を示し
たものである。これにより、焼成温度が高くなるにつれ
て開放電圧の値が下がっているのがわかる。また曲線因
子に関しては、焼成温度が低い場合に値が小さくなって
いる。ここで開放電圧、短絡電流、曲線因子について説
明する。動作状態にある太陽電池の両電極を開放する
と、ＰＮ接合で生成したキャリアの移動に伴うフェルミ
準位の差が生じる。このフェルミ準位の差に対応する電
位が開放電圧である。
ｐｅｒａｔｕｒｅ）を種々の値に変化させたときの曲線
因子（ＦＦ）の値および開放電圧（Ｖｏｃ）の値を示し
たものである。これにより、焼成温度が高くなるにつれ
て開放電圧の値が下がっているのがわかる。また曲線因
子に関しては、焼成温度が低い場合に値が小さくなって
いる。ここで開放電圧、短絡電流、曲線因子について説
明する。動作状態にある太陽電池の両電極を開放する
と、ＰＮ接合で生成したキャリアの移動に伴うフェルミ
準位の差が生じる。このフェルミ準位の差に対応する電
位が開放電圧である。
【００１１】そして、太陽電池の両電極を短絡した回路
に流れる入射光量に比例した光起電流を短絡電流とい
う。開放電圧と短絡電流の積は太陽電池の理想電力値で
あり、その値に対し実際に取出し得る電力の割合を表わ
すのが曲線因子である。よって、開放電圧、短絡電流、
曲線因子の値は大きい方が太陽電池の特性は優れている
ことになる。
に流れる入射光量に比例した光起電流を短絡電流とい
う。開放電圧と短絡電流の積は太陽電池の理想電力値で
あり、その値に対し実際に取出し得る電力の割合を表わ
すのが曲線因子である。よって、開放電圧、短絡電流、
曲線因子の値は大きい方が太陽電池の特性は優れている
ことになる。
【００１２】上記の図９に示された焼成温度上昇に伴う
開放電圧の低下は、前述のＡｇペーストのＰＮ接合部へ
の侵入が影響していると考えられる。この対策として
は、Ｎ型不純物領域３の厚みを増す方法が考えられる。
しかし、Ｎ型不純物領域３を厚くした場合、Ｎ型不純物
領域３が薄い場合よりＮ型不純物領域３内でのキャリア
の発生量は多くなるが、ここで発生したキャリアは取出
せないので結局光の損失となる。すなわち、Ｎ型不純物
領域を厚くすることにより、光吸収損失が大きくなり、
それにより短絡電流の値は低下する。したがって、Ｎ型
不純物領域３の厚みを厚くすることは、太陽電池特性を
劣化させるということになる。
開放電圧の低下は、前述のＡｇペーストのＰＮ接合部へ
の侵入が影響していると考えられる。この対策として
は、Ｎ型不純物領域３の厚みを増す方法が考えられる。
しかし、Ｎ型不純物領域３を厚くした場合、Ｎ型不純物
領域３が薄い場合よりＮ型不純物領域３内でのキャリア
の発生量は多くなるが、ここで発生したキャリアは取出
せないので結局光の損失となる。すなわち、Ｎ型不純物
領域を厚くすることにより、光吸収損失が大きくなり、
それにより短絡電流の値は低下する。したがって、Ｎ型
不純物領域３の厚みを厚くすることは、太陽電池特性を
劣化させるということになる。
【００１３】一方、受光面側電極７材料としてＡｇペー
ストを用いず、焼成が不要なＡｇを用いることも考えら
れる。しかし、このＡｇを用いる場合には、まず、Ｎ型
不純物領域３上における受光面側電極７形成部を露出さ
せるために、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２を
エッチングする工程が必要である。そして、そのエッチ
ング後に、Ａｇを受光面全面に被膜させ、それをパター
ニングしなければならない。また、銀の膜形成には一般
に真空蒸着法が用いられるので、この方法を用いる場合
は、真空装置を用いなければならなくなる。そのため、
工程が煩雑になり生産性が著しく低下する。
ストを用いず、焼成が不要なＡｇを用いることも考えら
れる。しかし、このＡｇを用いる場合には、まず、Ｎ型
不純物領域３上における受光面側電極７形成部を露出さ
せるために、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２を
エッチングする工程が必要である。そして、そのエッチ
ング後に、Ａｇを受光面全面に被膜させ、それをパター
ニングしなければならない。また、銀の膜形成には一般
に真空蒸着法が用いられるので、この方法を用いる場合
は、真空装置を用いなければならなくなる。そのため、
工程が煩雑になり生産性が著しく低下する。
【００１４】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、受光面側電極形成時に受光面側電極
材料が半導体層中のＰＮ接合部に侵入するのを防止する
ことにより、開放電圧の低下をもたらすことなく曲線因
子を向上させ得る太陽電池を提供することを目的とす
る。
されたものであり、受光面側電極形成時に受光面側電極
材料が半導体層中のＰＮ接合部に侵入するのを防止する
ことにより、開放電圧の低下をもたらすことなく曲線因
子を向上させ得る太陽電池を提供することを目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明に基づく太陽電
池の製造方法は、以下の各工程を備える。ＰＮ接合を有
する半導体層上に、原子間の結合力が大きい化合物から
なる導電性膜を形成する。導電性膜を覆うように半導体
層上に酸化膜を形成する。酸化膜上に受光面側電極材料
を形成する。受光面側電極材料を焼成することにより酸
化膜を貫通して上記導電性膜に達する受光面側電極を形
成する。
池の製造方法は、以下の各工程を備える。ＰＮ接合を有
する半導体層上に、原子間の結合力が大きい化合物から
なる導電性膜を形成する。導電性膜を覆うように半導体
層上に酸化膜を形成する。酸化膜上に受光面側電極材料
を形成する。受光面側電極材料を焼成することにより酸
化膜を貫通して上記導電性膜に達する受光面側電極を形
成する。
【００１６】
【作用】この発明によれば、受光面側電極と半導体層と
の界面に、原子間の結合力が大きい化合物からなり受光
面側電極材料の半導体層への侵入を防止するための導電
性膜が形成される。この「受光面側電極材料の侵入を防
止するための導電性膜」とは、受光面側電極材料のマイ
グレーションが小さくかつ原子間の結合力が強いという
条件を満足する導電性膜であると解釈するべきである。
よって、受光面側電極形成時に、この導電性膜により、
受光面側電極材料が半導体層中に侵入するのを防止でき
る。また、導電性膜は、上述のように原子間の結合力の
強い化合物により構成されるので、導電性膜材料自体が
半導体層中に侵入することも防止できる。
の界面に、原子間の結合力が大きい化合物からなり受光
面側電極材料の半導体層への侵入を防止するための導電
性膜が形成される。この「受光面側電極材料の侵入を防
止するための導電性膜」とは、受光面側電極材料のマイ
グレーションが小さくかつ原子間の結合力が強いという
条件を満足する導電性膜であると解釈するべきである。
よって、受光面側電極形成時に、この導電性膜により、
受光面側電極材料が半導体層中に侵入するのを防止でき
る。また、導電性膜は、上述のように原子間の結合力の
強い化合物により構成されるので、導電性膜材料自体が
半導体層中に侵入することも防止できる。
【００１７】
【実施例】以下に、この発明に基づく実施例について図
を参照して説明する。図１〜図８は、この発明に基づく
太陽電池の製造工程の第１〜第８工程を示す断面図であ
る。図１に示すように、ＲＣＡ洗浄等を用いてＰ型シリ
コン基板１４を洗浄する。次に、図２に示すように、水
酸化ナトリウム、イソプロピルアルコール等を用いてウ
ェットエッチングを行なうことにより、Ｐ型シリコン基
板１４の受光面をテキチャー構造の表面形状とする。そ
の後、図３に示すように、熱拡散法を用い、不純物をド
ーピングすることによりＮ型不純物領域１３を形成す
る。
を参照して説明する。図１〜図８は、この発明に基づく
太陽電池の製造工程の第１〜第８工程を示す断面図であ
る。図１に示すように、ＲＣＡ洗浄等を用いてＰ型シリ
コン基板１４を洗浄する。次に、図２に示すように、水
酸化ナトリウム、イソプロピルアルコール等を用いてウ
ェットエッチングを行なうことにより、Ｐ型シリコン基
板１４の受光面をテキチャー構造の表面形状とする。そ
の後、図３に示すように、熱拡散法を用い、不純物をド
ーピングすることによりＮ型不純物領域１３を形成す
る。
【００１８】次に、図４に示すように、熱ＣＶＤ法を用
いることにより、Ｎ型不純物領域１３上にＳｎＯ2 膜１
８を形成し、その後、塩素系のエッチング溶液を用いて
ウェットエッチングを行なうことにより、パターニング
を行なう。このＳｎＯ2 膜１８の形成条件の一例を表１
に示す。ＳｎＯ2 膜１８に要求される特性としては、比
抵抗が小さくしかも受光面側電極材料とのマイグレーシ
ョンが小さいことである。この実施例の場合、受光面側
電極材料としてはＡｇペーストを用いるので、Ａｇ原子
のマイグレーションが小さいことがＳｎＯ2 膜１８に要
求されることになる。ＳｎＯ2 膜１８の膜厚は、抵抗を
考慮すると薄い方が良く、Ａｇのマイグレーションの観
点からすれば厚い方が良いといえる。また、ＳｎＯ2 膜
の幅は、受光面側電極７の幅に応じて決定される。
いることにより、Ｎ型不純物領域１３上にＳｎＯ2 膜１
８を形成し、その後、塩素系のエッチング溶液を用いて
ウェットエッチングを行なうことにより、パターニング
を行なう。このＳｎＯ2 膜１８の形成条件の一例を表１
に示す。ＳｎＯ2 膜１８に要求される特性としては、比
抵抗が小さくしかも受光面側電極材料とのマイグレーシ
ョンが小さいことである。この実施例の場合、受光面側
電極材料としてはＡｇペーストを用いるので、Ａｇ原子
のマイグレーションが小さいことがＳｎＯ2 膜１８に要
求されることになる。ＳｎＯ2 膜１８の膜厚は、抵抗を
考慮すると薄い方が良く、Ａｇのマイグレーションの観
点からすれば厚い方が良いといえる。また、ＳｎＯ2 膜
の幅は、受光面側電極７の幅に応じて決定される。
【００１９】
【表１】
【００２０】図１０は、ＣＶＤ温度に対するＳｎＯ2 膜
１８の比抵抗率の値の変化を示す図である。これによれ
ば、５００℃〜６００℃の温度範囲でＳｎＯ2 膜１８を
形成した場合、５×１０-4Ωｃｍの比抵抗の膜が得られ
ている。仮に膜厚を５μｍとしても、その部分での単位
面積（ｃｍ2 ）当りの抵抗成分は２．５×１０-7Ωとな
る。この値は、太陽電池特性にはほとんど影響を与えな
い程度の値であるので、前述の温度範囲で形成されるＳ
ｎＯ2 膜１８の抵抗成分に関しては、実用的にはほとん
ど問題はないといえる。
１８の比抵抗率の値の変化を示す図である。これによれ
ば、５００℃〜６００℃の温度範囲でＳｎＯ2 膜１８を
形成した場合、５×１０-4Ωｃｍの比抵抗の膜が得られ
ている。仮に膜厚を５μｍとしても、その部分での単位
面積（ｃｍ2 ）当りの抵抗成分は２．５×１０-7Ωとな
る。この値は、太陽電池特性にはほとんど影響を与えな
い程度の値であるので、前述の温度範囲で形成されるＳ
ｎＯ2 膜１８の抵抗成分に関しては、実用的にはほとん
ど問題はないといえる。
【００２１】ＳｎＯ2 膜１８の形成後、図５に示すよう
に、ＳｎＯ2 膜１８を含む受光面全面に、熱酸化法を用
いることにより、シリコン酸化膜１２を形成する。この
シリコン酸化膜１２の膜厚は、約２００Åが最適であ
る。その後、シリコン酸化膜１２上にチタン酸化膜１１
を形成する。このチタン酸化膜１１の膜厚は、約４００
Åが最適である。その後、図６に示すように、Ｐ型シリ
コン基板１４の裏面に、Ａｌペーストを焼成することに
より裏面電極１６を形成する。このとき、裏面電極１６
形成と同時にＰ型の高濃度不純物領域１５が形成され
る。
に、ＳｎＯ2 膜１８を含む受光面全面に、熱酸化法を用
いることにより、シリコン酸化膜１２を形成する。この
シリコン酸化膜１２の膜厚は、約２００Åが最適であ
る。その後、シリコン酸化膜１２上にチタン酸化膜１１
を形成する。このチタン酸化膜１１の膜厚は、約４００
Åが最適である。その後、図６に示すように、Ｐ型シリ
コン基板１４の裏面に、Ａｌペーストを焼成することに
より裏面電極１６を形成する。このとき、裏面電極１６
形成と同時にＰ型の高濃度不純物領域１５が形成され
る。
【００２２】その後、図７に示すように、チタン酸化膜
１１上に、Ａｇペースト１７ａを印刷により所定のパタ
ーンに形成する。このとき形成されるＡｇペースト１７
ａの幅は、約１００〜２００μｍであり、厚さは約２０
μｍである。そして、このＡｇペースト１７ａは、前述
のＳｎＯ2 膜１８上に位置するように形成されなければ
ならないが、この場合のＳｎＯ2 膜１８に対するＡｇペ
ースト１７ａの位置決めは、目視等で行なわれており、
厳格な精度は問われていない。Ａｇペースト１７ａやＳ
ｎＯ2 膜１８の幅を考慮した場合、位置決めによるずれ
が太陽電池に与える影響はそれほど大きなものとならな
いと考えられるからである。よって、ＳｎＯ2 膜１８の
幅は、Ａｇペースト１７ａの幅に合わせて約１００〜２
００μｍの幅に形成されている。
１１上に、Ａｇペースト１７ａを印刷により所定のパタ
ーンに形成する。このとき形成されるＡｇペースト１７
ａの幅は、約１００〜２００μｍであり、厚さは約２０
μｍである。そして、このＡｇペースト１７ａは、前述
のＳｎＯ2 膜１８上に位置するように形成されなければ
ならないが、この場合のＳｎＯ2 膜１８に対するＡｇペ
ースト１７ａの位置決めは、目視等で行なわれており、
厳格な精度は問われていない。Ａｇペースト１７ａやＳ
ｎＯ2 膜１８の幅を考慮した場合、位置決めによるずれ
が太陽電池に与える影響はそれほど大きなものとならな
いと考えられるからである。よって、ＳｎＯ2 膜１８の
幅は、Ａｇペースト１７ａの幅に合わせて約１００〜２
００μｍの幅に形成されている。
【００２３】その後、図８に示すように、Ａｇペースト
を、８２５℃で焼成することにより、チタン酸化膜１１
およびシリコン酸化膜１２を貫通させ、受光面側電極１
７を形成する。このとき、受光面側電極１７とＮ型不純
物領域１３との界面に、受光面側電極材料としてのＡｇ
のマイグレーションの小さいＳｎＯ2膜１８が形成され
ているので、受光面側電極材料のＡｇがＮ型不純物領域
１３に侵入するのを防止することが可能となる。ここ
で、前述のＳｎＯ2 膜１８を備え、その膜厚を種々に変
化させた（１００Å、３００Å、５００Å）太陽電池と
ＳｎＯ2 膜１８を備えない太陽電池について、その特性
を比較した結果を表２に示す。
を、８２５℃で焼成することにより、チタン酸化膜１１
およびシリコン酸化膜１２を貫通させ、受光面側電極１
７を形成する。このとき、受光面側電極１７とＮ型不純
物領域１３との界面に、受光面側電極材料としてのＡｇ
のマイグレーションの小さいＳｎＯ2膜１８が形成され
ているので、受光面側電極材料のＡｇがＮ型不純物領域
１３に侵入するのを防止することが可能となる。ここ
で、前述のＳｎＯ2 膜１８を備え、その膜厚を種々に変
化させた（１００Å、３００Å、５００Å）太陽電池と
ＳｎＯ2 膜１８を備えない太陽電池について、その特性
を比較した結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２中、Ｖｏｃ（ｍｖ）は開放電圧であ
り、ＦＦ（％）は曲線因子である。表２に示されている
ように、ＳｎＯ2 膜１８の膜厚が３００Å以上であれ
ば、上記の８２５℃の温度でのＡｇのマイグレーション
はほぼ完全に抑えられることがわかる。
り、ＦＦ（％）は曲線因子である。表２に示されている
ように、ＳｎＯ2 膜１８の膜厚が３００Å以上であれ
ば、上記の８２５℃の温度でのＡｇのマイグレーション
はほぼ完全に抑えられることがわかる。
【００２６】なお、上述の実施例においては、受光面側
電極材料として、Ａｇペーストを用いたが、Ｎｉペース
ト、Ｃｕペースト等を用いてもよい。また、導電性膜と
しては、ＩｎＯ2 ・ＳｎＯ2 の混合物、ＣｄＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＢＰ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＣａＮ、ＴａＮ等を用いても
よい。また、半導体基板にＮ型のものを用いてもよい。
ただし、その場合は、不純物領域の導電形式も半導体基
板の導電形式に対応させて変えなければならない。ま
た、半導体基板材料としては、単結晶シリコン、多結晶
シリコン等を用いてもよい。
電極材料として、Ａｇペーストを用いたが、Ｎｉペース
ト、Ｃｕペースト等を用いてもよい。また、導電性膜と
しては、ＩｎＯ2 ・ＳｎＯ2 の混合物、ＣｄＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＢＰ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＣａＮ、ＴａＮ等を用いても
よい。また、半導体基板にＮ型のものを用いてもよい。
ただし、その場合は、不純物領域の導電形式も半導体基
板の導電形式に対応させて変えなければならない。ま
た、半導体基板材料としては、単結晶シリコン、多結晶
シリコン等を用いてもよい。
【００２７】
【効果】この発明によれば、焼成という容易な手法によ
って受光面側電極を形成する際に、受光面側電極材料の
みならず導電性膜材料が半導体層中に侵入するのを防止
することができる。それにより、受光面側電極材料や導
電性膜材料が半導体層中に侵入してＰＮ接合に悪影響を
及ぼすことを防止できる。その結果、開放電圧の低下を
もたらすことなく曲線因子の改善を図ることが可能とな
る。
って受光面側電極を形成する際に、受光面側電極材料の
みならず導電性膜材料が半導体層中に侵入するのを防止
することができる。それにより、受光面側電極材料や導
電性膜材料が半導体層中に侵入してＰＮ接合に悪影響を
及ぼすことを防止できる。その結果、開放電圧の低下を
もたらすことなく曲線因子の改善を図ることが可能とな
る。
【図１】この発明に基づく実施例の製造工程の第１工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】この発明に基づく実施例の製造工程の第２工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】この発明に基づく実施例の製造工程の第３工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】この発明に基づく実施例の製造工程の第４工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】この発明に基づく実施例の製造工程の第５工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】この発明に基づく実施例の製造工程の第６工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】この発明に基づく実施例の製造工程の第７工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】この発明に基づく実施例を示す断面図である。
【図９】焼成温度（Ｆｉｒｉｎｇ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕ
ｒｅ）に対する曲線因子（ＦＦ）および開放電圧（Ｖｏ
ｃ）の関係を示す図である。
ｒｅ）に対する曲線因子（ＦＦ）および開放電圧（Ｖｏ
ｃ）の関係を示す図である。
【図１０】ＣＶＤ温度とＳｎＯ2 膜の比抵抗率の関係を
示す図である。
示す図である。
【図１１】従来のＢＳＦ型太陽電池の斜視図である。
【図１２】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第１工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図１３】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第２工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図１４】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第３工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図１５】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第４工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図１６】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第５工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図１７】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第６工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図１８】図１１におけるＡ−Ａ線に沿って見た断面を
示す図である。
示す図である。
１、１１ チタン酸化膜 ２、１２ シリコン酸化膜 ３、１３ Ｎ型不純物領域 ４、１４ Ｐ型半導体基板 ５、１５ Ｐ型高濃度不純物領域 ６、１６ 裏面電極 ７、１７ 受光面側電極 １８ ＳｎＯ2 膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横沢 雄二 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−74583（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−307277（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−298078（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＮ接合を有する半導体層上に、原子間
の結合力が大きい化合物からなる導電性膜を形成する工
程と、 前記導電性膜を覆うように前記半導体層上に酸化膜を形
成する工程と、 前記酸化膜上に受光面側電極材料を形成する工程と、 前記受光面側電極材料を焼成することにより前記酸化膜
を貫通して前記導電性膜に達する受光面側電極を形成す
る工程と、 を備えた、太陽電池の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP3186204A JP2754100B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186204A JP2754100B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 太陽電池の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529639A JPH0529639A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2754100B2 true JP2754100B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=16184199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3186204A Expired - Fee Related JP2754100B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2754100B2 (ja) |
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| KR100416740B1 (ko) * | 1997-02-17 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | 후면 부분소결형 실리콘 태양전지의 제조방법 |
| JP4989042B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2012-08-01 | 信越半導体株式会社 | 太陽電池用基板の製造方法 |
| TWI390756B (zh) | 2008-07-16 | 2013-03-21 | Applied Materials Inc | 使用摻質層遮罩之混合異接面太陽能電池製造 |
| KR20110105382A (ko) | 2008-12-10 | 2011-09-26 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 스크린 프린팅 패턴 정렬을 위한 향상된 비젼 시스템 |
| US9390829B2 (en) | 2010-01-25 | 2016-07-12 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrode and photovoltaic cell |
| KR101067807B1 (ko) * | 2010-08-27 | 2011-09-27 | 코오롱글로텍주식회사 | 태양전지 셀 및 그의 전극 형성 방법 |
| US9224517B2 (en) | 2011-04-07 | 2015-12-29 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrode and photovoltaic cell |
| JP2012227183A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-15 | Hitachi Chem Co Ltd | 電極用ペースト組成物及び太陽電池素子 |
| JP5768455B2 (ja) * | 2011-04-14 | 2015-08-26 | 日立化成株式会社 | 電極用ペースト組成物及び太陽電池素子 |
| JP2013149815A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 太陽電池及びその製造方法 |
| JP2015144126A (ja) * | 2015-02-16 | 2015-08-06 | 日立化成株式会社 | 電極用ペースト組成物及び太陽電池素子 |
| JP2015130355A (ja) * | 2015-02-16 | 2015-07-16 | 日立化成株式会社 | 電極用ペースト組成物及び太陽電池素子 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074583A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 太陽電池の製造方法 |
| JPH01307277A (ja) * | 1988-06-04 | 1989-12-12 | Nippon Mining Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3186204A patent/JP2754100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529639A (ja) | 1993-02-05 |
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