JP2000138385A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
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- JP2000138385A JP2000138385A JP10311495A JP31149598A JP2000138385A JP 2000138385 A JP2000138385 A JP 2000138385A JP 10311495 A JP10311495 A JP 10311495A JP 31149598 A JP31149598 A JP 31149598A JP 2000138385 A JP2000138385 A JP 2000138385A
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- Japan
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- solar cell
- electrode
- compound
- paste
- grid electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 グリッド電極のｎ形拡散層とのオーミック性
を良好にすると共に、電極を焼き付けるための焼成雰囲
気があまり制限されない太陽電池を提供することを目的
とする。 【解決手段】 半導体基板上に、この半導体基板とは異
なる導電層を薄く形成して、受光面の近くにｐｎ接合を
形成した太陽電池において、前記受光面側の電極をＴｉ
もしくはその化合物と周期表第Ｖ族元素もしくはその化
合物とを含むＡｇペースト材料で形成したことを特徴と
する。
を良好にすると共に、電極を焼き付けるための焼成雰囲
気があまり制限されない太陽電池を提供することを目的
とする。 【解決手段】 半導体基板上に、この半導体基板とは異
なる導電層を薄く形成して、受光面の近くにｐｎ接合を
形成した太陽電池において、前記受光面側の電極をＴｉ
もしくはその化合物と周期表第Ｖ族元素もしくはその化
合物とを含むＡｇペースト材料で形成したことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池に関し、特
に光電変換効率を向上することができる太陽電池に関す
るものである。
に光電変換効率を向上することができる太陽電池に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】図１
は従来のシリコン単結晶太陽電池を示す断面図である。
同図において、１は例えば５００μｍ程度の厚さのＰ形
シリコンの半導体基板、２はこの半導体基板１の一方の
主面上に受光面を形成するため、ｎ形不純物を浅く拡散
して、０．３〜０．５μｍ程度の厚さに形成したｎ形拡
散層、３はこの受光面を形成するｎ形拡散層２からマイ
ナス電位を取り出すため、３００μｍ程度の幅で４〜５
ｍｍ間隔で例えばＡｇぺーストをスクリーン印刷で形成
したグリッド電極、４は半導体基板１の他方の主面上に
設けて、プラス電位を取り出す裏面電極、５は受光面を
形成するｎ形拡散層２上に設けた光反射防止膜である。
は従来のシリコン単結晶太陽電池を示す断面図である。
同図において、１は例えば５００μｍ程度の厚さのＰ形
シリコンの半導体基板、２はこの半導体基板１の一方の
主面上に受光面を形成するため、ｎ形不純物を浅く拡散
して、０．３〜０．５μｍ程度の厚さに形成したｎ形拡
散層、３はこの受光面を形成するｎ形拡散層２からマイ
ナス電位を取り出すため、３００μｍ程度の幅で４〜５
ｍｍ間隔で例えばＡｇぺーストをスクリーン印刷で形成
したグリッド電極、４は半導体基板１の他方の主面上に
設けて、プラス電位を取り出す裏面電極、５は受光面を
形成するｎ形拡散層２上に設けた光反射防止膜である。
【０００３】次に、上記構成による太陽電池の製造工程
について簡単に説明する。まず、５００μｍ程度の厚さ
のＰ形シリコン単結晶の半導体基板１の一方の主面にｎ
形不純物を浅く拡散して、０．３〜０．５μｍ程度のｎ
形拡散層２を形成して受光面とする。そして、ｎ型拡散
層２上にＳｉＮx などの反射防止膜５を形成する。そし
て、このｎ形拡散層２に例えばＡｇペーストをスクリー
ン印刷して、４〜５ｍｍ間隔に３０μｍ程度の幅のグリ
ッド電極３を形成すると共に半導体基板１の裏面全体に
例えばＡｇ−Ａｌぺーストをスクリーン印刷して、裏面
電極４を形成する。そして、大気中で、７００℃〜７５
０℃で３０秒程度焼成する。
について簡単に説明する。まず、５００μｍ程度の厚さ
のＰ形シリコン単結晶の半導体基板１の一方の主面にｎ
形不純物を浅く拡散して、０．３〜０．５μｍ程度のｎ
形拡散層２を形成して受光面とする。そして、ｎ型拡散
層２上にＳｉＮx などの反射防止膜５を形成する。そし
て、このｎ形拡散層２に例えばＡｇペーストをスクリー
ン印刷して、４〜５ｍｍ間隔に３０μｍ程度の幅のグリ
ッド電極３を形成すると共に半導体基板１の裏面全体に
例えばＡｇ−Ａｌぺーストをスクリーン印刷して、裏面
電極４を形成する。そして、大気中で、７００℃〜７５
０℃で３０秒程度焼成する。
【０００４】ところが、この従来の太陽電池ではグリッ
ド電極３を大気中で焼成するため、ｎ形拡散層２とのオ
ーミック性が悪く、光電変換効率が悪いという欠点があ
った。
ド電極３を大気中で焼成するため、ｎ形拡散層２とのオ
ーミック性が悪く、光電変換効率が悪いという欠点があ
った。
【０００５】特開昭５９−１１６８７号公報には、Ａｇ
ペースト中にＴｉを添加して電極を形成することが開示
されている。
ペースト中にＴｉを添加して電極を形成することが開示
されている。
【０００６】Ａｇペースト中にＴｉを添加して電極を形
成すると、良好なオーミック特性が得られて変換効率は
向上するが、焼成雰囲気に大きく左右されて焼成雰囲気
中の酸素濃度が高くなると、変換効率が大きく低下する
という問題があった。
成すると、良好なオーミック特性が得られて変換効率は
向上するが、焼成雰囲気に大きく左右されて焼成雰囲気
中の酸素濃度が高くなると、変換効率が大きく低下する
という問題があった。
【０００７】また、特開昭５９−１６８６６８号公報に
は、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＮＴｉ、ＮＶなど、炭化物、窒化
物を少なくとも一種類含む太陽電池などの電極材料であ
って、接着強度が大でシリコンに対するコンタクト抵抗
が低く拡散層に対する突き抜けがない電極を得ることが
開示されている。
は、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＮＴｉ、ＮＶなど、炭化物、窒化
物を少なくとも一種類含む太陽電池などの電極材料であ
って、接着強度が大でシリコンに対するコンタクト抵抗
が低く拡散層に対する突き抜けがない電極を得ることが
開示されている。
【０００８】ところが、炭化物、窒化物を添加すると良
好なオーミック性が得られるが、焼成雰囲気が限定され
るという問題がある。つまり酸素濃度が１００ｐｐｍ程
度以下でないと良好なオーミック性が得られない。
好なオーミック性が得られるが、焼成雰囲気が限定され
るという問題がある。つまり酸素濃度が１００ｐｐｍ程
度以下でないと良好なオーミック性が得られない。
【０００９】また、特開昭５９−１８１０７１号公報、
特開平６−２０４５１１号公報および特開平８−１４８
４４６号公報には、銀ペーストにリンまたはリン化合物
を添加して、密着性が良好で接触抵抗を小さくすること
が開示されている。
特開平６−２０４５１１号公報および特開平８−１４８
４４６号公報には、銀ペーストにリンまたはリン化合物
を添加して、密着性が良好で接触抵抗を小さくすること
が開示されている。
【００１０】また、Ａｇペーストにリンを添加してもオ
ーミック性の向上は限られ、オーミック性が得られる焼
成時の酸素濃度の条件はさらに限定される。
ーミック性の向上は限られ、オーミック性が得られる焼
成時の酸素濃度の条件はさらに限定される。
【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、グリッド電極のｎ形拡散層
とのオーミック性を良好にすると共に、電極を焼き付け
るための焼成雰囲気があまり制限されない太陽電池を提
供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、グリッド電極のｎ形拡散層
とのオーミック性を良好にすると共に、電極を焼き付け
るための焼成雰囲気があまり制限されない太陽電池を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る太陽電池は、半導体基板上に、この半
導体基板とは異なる導電層を薄く形成して、受光面の近
くにｐｎ接合を形成した太陽電池において、前記受光面
側の電極をＴｉもしくはその化合物と周期率表第Ｖ族元
素もしくはその化合物とを含むＡｇペースト材料で形成
したことを特徴とする。
め、本発明に係る太陽電池は、半導体基板上に、この半
導体基板とは異なる導電層を薄く形成して、受光面の近
くにｐｎ接合を形成した太陽電池において、前記受光面
側の電極をＴｉもしくはその化合物と周期率表第Ｖ族元
素もしくはその化合物とを含むＡｇペースト材料で形成
したことを特徴とする。
【００１３】上記太陽電池では、前記周期率表第Ｖ族元
素の化合物がＰ2 Ｏ5 であることが望ましい。
素の化合物がＰ2 Ｏ5 であることが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、請求項１に係る発明の実施
形態を詳細に説明する。図２は、請求項１に係る太陽電
池の一実施形態を示す断面図である。同図において、３
ａはＡｇぺーストに粒径が数μｍのＴｉとＰ2 Ｏ5 との
粉末を１０〜１２％程度添加混合したグリッド電極であ
る。本発明では、Ｔｉに代えてその化合物を用いてもよ
く、また周期率表第Ｖ族元素としてはＰ（赤リン）およ
びＡｓを用いてもよい。
形態を詳細に説明する。図２は、請求項１に係る太陽電
池の一実施形態を示す断面図である。同図において、３
ａはＡｇぺーストに粒径が数μｍのＴｉとＰ2 Ｏ5 との
粉末を１０〜１２％程度添加混合したグリッド電極であ
る。本発明では、Ｔｉに代えてその化合物を用いてもよ
く、また周期率表第Ｖ族元素としてはＰ（赤リン）およ
びＡｓを用いてもよい。
【００１５】なお、Ａｇペーストは、例えばＡｇ粉末７
０〜８０重量％、エチルセルロースなどから成るバイン
ダー２０〜３０重量％、ＰｂＯ系の低融点ガラスを１〜
４重量％添加して構成される。
０〜８０重量％、エチルセルロースなどから成るバイン
ダー２０〜３０重量％、ＰｂＯ系の低融点ガラスを１〜
４重量％添加して構成される。
【００１６】次に、上記構成による太陽電池の製造工程
について説明する。まず、５００μｍ程度のＰ形シリコ
ン単結晶の半導体基板１の一方の主面にｎ形不純物を拡
散して０．３〜０．５μｍ程度のｎ形拡散層２を形成し
て受光面とする。そして、前記ｎ形拡散層２上に、Ｓｉ
Ｎx などの反射防止膜５を形成して、電極形成部分をエ
ッチング除去する。そして、このｎ形拡散層２に、Ｔｉ
とＰ2 Ｏ5 を含むＡｇぺーストをスクリーン印刷して、
４〜５ｍｍ間隔に３０μｍ程度の幅のグリッド電極３ａ
を形成すると共に、半導体基板１の裏面全体に例えばＡ
ｇ−Ａｌペーストをスクリーン印刷して裏面電極４を形
成する。そして、焼成条件として、７２０℃で３０分程
度で焼成する。
について説明する。まず、５００μｍ程度のＰ形シリコ
ン単結晶の半導体基板１の一方の主面にｎ形不純物を拡
散して０．３〜０．５μｍ程度のｎ形拡散層２を形成し
て受光面とする。そして、前記ｎ形拡散層２上に、Ｓｉ
Ｎx などの反射防止膜５を形成して、電極形成部分をエ
ッチング除去する。そして、このｎ形拡散層２に、Ｔｉ
とＰ2 Ｏ5 を含むＡｇぺーストをスクリーン印刷して、
４〜５ｍｍ間隔に３０μｍ程度の幅のグリッド電極３ａ
を形成すると共に、半導体基板１の裏面全体に例えばＡ
ｇ−Ａｌペーストをスクリーン印刷して裏面電極４を形
成する。そして、焼成条件として、７２０℃で３０分程
度で焼成する。
【００１７】このようにして製造した太陽電池では順方
向バイアスの電圧降下が大幅に小さくなり、しかもグリ
ッド電極３ａのオーミック性を大幅に改善することがで
きる。
向バイアスの電圧降下が大幅に小さくなり、しかもグリ
ッド電極３ａのオーミック性を大幅に改善することがで
きる。
【００１８】
【実施例】Ａｇ粉末７５重量％、エチルセルロースなど
から成るバインダー２２重量％、ＰｂＯ系の低融点ガラ
スを３重量％含有する銀ペーストに、Ｔｉ粉末とＰ2 Ｏ
5粉末を添加して焼成雰囲気中の酸素濃度（ｐｐｍ）を
種々変更して電極付けを行なって、短絡電流（ｍＡ／ｃ
ｍ2 ）、開放電圧（Ｖ）、曲線因子（ＦＦ）、変換効率
（％）を調べた。その結果を図３に示す。
から成るバインダー２２重量％、ＰｂＯ系の低融点ガラ
スを３重量％含有する銀ペーストに、Ｔｉ粉末とＰ2 Ｏ
5粉末を添加して焼成雰囲気中の酸素濃度（ｐｐｍ）を
種々変更して電極付けを行なって、短絡電流（ｍＡ／ｃ
ｍ2 ）、開放電圧（Ｖ）、曲線因子（ＦＦ）、変換効率
（％）を調べた。その結果を図３に示す。
【００１９】図３から明らかなように、焼成雰囲気中の
酸素濃度が１２０００ｐｐｍになっても、変換効率は殆
ど低下しないことがわかった。
酸素濃度が１２０００ｐｐｍになっても、変換効率は殆
ど低下しないことがわかった。
【００２０】なお、以上の実施例ではシリコン単結晶太
陽電池について説明したが、これに限定せず、他の太陽
電池についても同様にできることはもちろんである。
陽電池について説明したが、これに限定せず、他の太陽
電池についても同様にできることはもちろんである。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
係る太陽電池によれば、受光面側の電極をＴｉもしくは
その化合物と周期律表第Ｖ族元素もしくはその化合物と
を含むＡｇぺースト材料で形成したことから、グリッド
電極のｎ形拡散層へのオーミック性を大幅に改善できる
ので、光変換効率が大幅に向上する。しかも、酸素濃度
がそれほど低くない雰囲気でも良好なオーミックコンタ
クトが得られ、製造歩留りが向上して原価低減になるな
どの効果がある。
係る太陽電池によれば、受光面側の電極をＴｉもしくは
その化合物と周期律表第Ｖ族元素もしくはその化合物と
を含むＡｇぺースト材料で形成したことから、グリッド
電極のｎ形拡散層へのオーミック性を大幅に改善できる
ので、光変換効率が大幅に向上する。しかも、酸素濃度
がそれほど低くない雰囲気でも良好なオーミックコンタ
クトが得られ、製造歩留りが向上して原価低減になるな
どの効果がある。
【図１】本発明に係る太陽電池の一実施形態を示す断面
図である。
図である。
【図２】従来の太陽電池を示す断面図である。
【図３】図１および図２に示す太陽電池の電極形成時の
焼成雰囲気中の酸素濃度と太陽電池の諸特性を示す図で
ある。
焼成雰囲気中の酸素濃度と太陽電池の諸特性を示す図で
ある。
１‥‥‥半導体基板、２‥‥‥ｎ形拡散層、３、３ａ‥
‥‥グリッド電極、４‥‥‥裏面電極、５‥‥‥光反射
防止膜
‥‥グリッド電極、４‥‥‥裏面電極、５‥‥‥光反射
防止膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に、この半導体基板とは異
なる導電層を薄く形成して、受光面の近くにｐｎ接合を
形成した太陽電池において、前記受光面側の電極をＴｉ
もしくはその化合物と周期率表第Ｖ族元素もしくはその
化合物とを含むＡｇぺースト材料で形成したことを特徴
とする太陽電池。 - 【請求項２】 前記周期率表第Ｖ族元素の化合物がＰ2
Ｏ5 であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10311495A JP2000138385A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10311495A JP2000138385A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000138385A true JP2000138385A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=18017926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10311495A Pending JP2000138385A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000138385A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141520A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Kyocera Corp | 太陽電池素子およびその製造方法 |
| WO2006101200A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Kyocera Corporation | 光電変換素子とその製造方法、及びこれを用いた光電変換モジュール |
| JP2007299844A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Sharp Corp | 光電変換素子の製造方法 |
| US10056508B2 (en) | 2015-03-27 | 2018-08-21 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Electro-conductive pastes comprising a metal compound |
| US10636540B2 (en) | 2015-03-27 | 2020-04-28 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Electro-conductive pastes comprising an oxide additive |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP10311495A patent/JP2000138385A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141520A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Kyocera Corp | 太陽電池素子およびその製造方法 |
| WO2006101200A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Kyocera Corporation | 光電変換素子とその製造方法、及びこれを用いた光電変換モジュール |
| US8178778B2 (en) | 2005-03-24 | 2012-05-15 | Kyocera Corporation | Photovoltaic conversion element and manufacturing method therefor, and photovoltaic conversion module using same |
| JP5010468B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2012-08-29 | 京セラ株式会社 | 光電変換素子とその製造方法、及びこれを用いた光電変換モジュール |
| JP2007299844A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Sharp Corp | 光電変換素子の製造方法 |
| US10056508B2 (en) | 2015-03-27 | 2018-08-21 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Electro-conductive pastes comprising a metal compound |
| US10636540B2 (en) | 2015-03-27 | 2020-04-28 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Electro-conductive pastes comprising an oxide additive |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051206 |