JP2001313400A - 太陽電池素子の形成方法 - Google Patents
太陽電池素子の形成方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極材料を反射防止膜上から焼き付けて形成
する際に、安定的なオーミック接触が得られず、電極強
度が弱くモジュール化に対応できないという従来の問題
点を解消した太陽電池素子の形成方法を提供する。 【解決手段】 一導電型を呈する半導体基板の一主面側
に他の導電型を呈する領域を形成すると共に、この半導
体基板の一主面側に反射防止膜を形成し、この反射防止
膜上と前記半導体基板の他の主面側に銀粉末、有機ビヒ
クル、およびガラスフリットから成る電極材料を焼き付
ける太陽電池素子の形成方法において、前記電極材料
が、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分の
うちのいずれか一種または複数種を含有する。
する際に、安定的なオーミック接触が得られず、電極強
度が弱くモジュール化に対応できないという従来の問題
点を解消した太陽電池素子の形成方法を提供する。 【解決手段】 一導電型を呈する半導体基板の一主面側
に他の導電型を呈する領域を形成すると共に、この半導
体基板の一主面側に反射防止膜を形成し、この反射防止
膜上と前記半導体基板の他の主面側に銀粉末、有機ビヒ
クル、およびガラスフリットから成る電極材料を焼き付
ける太陽電池素子の形成方法において、前記電極材料
が、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分の
うちのいずれか一種または複数種を含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池素子の形成
方法に関し、特に反射防止膜に電極材料を焼き付けて形
成する太陽電池素子の形成方法に関する。
方法に関し、特に反射防止膜に電極材料を焼き付けて形
成する太陽電池素子の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】シリ
コン基板を用いて太陽電池素子を形成する場合、まずシ
リコン基板の切断面を清浄化するために表面をエッチン
グする。
コン基板を用いて太陽電池素子を形成する場合、まずシ
リコン基板の切断面を清浄化するために表面をエッチン
グする。
【０００３】次に、シリコン基板上に反射防止膜として
８５０Å程度の厚みを有する窒化シリコン膜または酸化
シリコン膜などを形成し、この窒化シリコン膜または酸
化シリコン膜における電極形成部を除去して、この部分
にペースト状にした銀を主成分とする電極材料などを印
刷して６００〜９００℃程度の温度で焼き付けることに
より、電極を形成していた。この電極材料としては、
０．１〜２μｍ程度の粒径を有する銀粉末１００重量部
に対して、１０〜３０重量部の有機ビヒクル、０．１〜
５重量部のガラスフリットから成るペースト状の電極材
料などを用いていた。
８５０Å程度の厚みを有する窒化シリコン膜または酸化
シリコン膜などを形成し、この窒化シリコン膜または酸
化シリコン膜における電極形成部を除去して、この部分
にペースト状にした銀を主成分とする電極材料などを印
刷して６００〜９００℃程度の温度で焼き付けることに
より、電極を形成していた。この電極材料としては、
０．１〜２μｍ程度の粒径を有する銀粉末１００重量部
に対して、１０〜３０重量部の有機ビヒクル、０．１〜
５重量部のガラスフリットから成るペースト状の電極材
料などを用いていた。
【０００４】ところが、反射防止膜の電極形成部を除去
して、この部分に電極を焼き付けて形成する場合、工程
が多いために作業が煩雑となり、例えば反射防止膜の電
極形成部にペースト状の電極材料を印刷する際には、厳
密な位置合わせが必要となり、位置ずれなどが生じると
歩留りを低下させる要因になる。また、反射防止膜の電
極形成部の除去工程でも、プリンターや処埋ラインなど
の高価な設備を必要とする。
して、この部分に電極を焼き付けて形成する場合、工程
が多いために作業が煩雑となり、例えば反射防止膜の電
極形成部にペースト状の電極材料を印刷する際には、厳
密な位置合わせが必要となり、位置ずれなどが生じると
歩留りを低下させる要因になる。また、反射防止膜の電
極形成部の除去工程でも、プリンターや処埋ラインなど
の高価な設備を必要とする。
【０００５】一方、反射防止膜の電極形成部の除去を行
わずに、ペースト状の電極材料を反射防止膜上に印刷し
てそのまま焼き付ける方法も提案されている。すなわ
ち、反射防止膜上に印刷塗布したペースト状の電極材料
を加熱溶融させると同時に、その電極材料の下部に位置
する反射防止膜材料も溶融させて、この電極材料とシリ
コン基板を接触させてこの電極材料とシリコンとのオー
ミック接触を得ようとするものである。
わずに、ペースト状の電極材料を反射防止膜上に印刷し
てそのまま焼き付ける方法も提案されている。すなわ
ち、反射防止膜上に印刷塗布したペースト状の電極材料
を加熱溶融させると同時に、その電極材料の下部に位置
する反射防止膜材料も溶融させて、この電極材料とシリ
コン基板を接触させてこの電極材料とシリコンとのオー
ミック接触を得ようとするものである。
【０００６】ところが、反射防止膜の電極形成部の除去
を行わずに、ペースト状の電極材料を反射防止膜上に印
刷してそのまま焼き付けた場合、安定したオーミック接
触が得られず、電極の接着強度もモジュール化に耐える
に充分なものは得られなかった。
を行わずに、ペースト状の電極材料を反射防止膜上に印
刷してそのまま焼き付けた場合、安定したオーミック接
触が得られず、電極の接着強度もモジュール化に耐える
に充分なものは得られなかった。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、電極材料を反射防止膜上に印刷
塗布してそのまま焼き付ける際に、安定的なオーミック
接触が得られず、電極強度が弱くモジュール化に対応で
きないという従来の問題点を解消した太陽電池素子の形
成方法を提供することを目的とする。
てなされたものであり、電極材料を反射防止膜上に印刷
塗布してそのまま焼き付ける際に、安定的なオーミック
接触が得られず、電極強度が弱くモジュール化に対応で
きないという従来の問題点を解消した太陽電池素子の形
成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る太陽電池素子の形成方法によれば、一
導電型を呈する半導体基板の一主面側に他の導電型を呈
する領域を形成すると共に、この半導体基板の一主面側
に反射防止膜を形成し、この反射防止膜上と前記半導体
基板の他の主面側に銀粉末、有機ビヒクル、およびガラ
スフリットから成る電極材料を焼き付ける太陽電池素子
の形成方法において、前記反射防止膜上に焼き付ける電
極材料が、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ
成分のうちのいずれか一種または複数種を含有すること
を特徴とする。
に、本発明に係る太陽電池素子の形成方法によれば、一
導電型を呈する半導体基板の一主面側に他の導電型を呈
する領域を形成すると共に、この半導体基板の一主面側
に反射防止膜を形成し、この反射防止膜上と前記半導体
基板の他の主面側に銀粉末、有機ビヒクル、およびガラ
スフリットから成る電極材料を焼き付ける太陽電池素子
の形成方法において、前記反射防止膜上に焼き付ける電
極材料が、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ
成分のうちのいずれか一種または複数種を含有すること
を特徴とする。
【０００９】上記太陽電池素子の形成方法では、前記Ｔ
ｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ粉末またはそ
の酸化物粉末のいずれか一種または複数種を前記電極材
料中の銀１００重量部に対して金属換算で０．０５〜５
重量部含有することが望ましい。
ｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ粉末またはそ
の酸化物粉末のいずれか一種または複数種を前記電極材
料中の銀１００重量部に対して金属換算で０．０５〜５
重量部含有することが望ましい。
【００１０】また、上記太陽電池素子の形成方法では、
前記Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分を
金属粉末または酸化物粉末の形で含有することが望まし
い。
前記Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分を
金属粉末または酸化物粉末の形で含有することが望まし
い。
【００１１】また、上記太陽電池素子の形成方法では、
前記金属粉末、または酸化物粉末の平均粒径が０．１〜
５μｍであることが望ましい。
前記金属粉末、または酸化物粉末の平均粒径が０．１〜
５μｍであることが望ましい。
【００１２】また、上記太陽電池素子の形成方法では、
前記反射防止膜が窒化シリコン膜から成ることが望まし
い。
前記反射防止膜が窒化シリコン膜から成ることが望まし
い。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は本発明の太陽電池素子の形成方
法を示す図である。まず、半導体基板１を用意する（図
１（ａ）参照）。この半導体基板lは、単結晶又は多結
晶シリコンなどから成る。このシリコン基板lは、ボロ
ン（Ｂ）などの一導電型半導体不純物を１×１０16〜１
０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度含有し、比抵抗１．５Ωｃ
ｍ程度の基板である。単結晶シリコンの場合は引き上げ
法などによって形成され、多結晶シリコンの場合は鋳造
法などによって形成される。多結晶シリコンは、大量生
産が可能で製造コスト面で単結晶シリコンよりも有利で
ある。引き上げ法や鋳造法によって形成されたインゴッ
トを３００μｍ程度の厚みにスライスして、１０ｃｍ×
１０ｃｍ程度の大きさに切断してシリコン基板とする。
詳細に説明する。図１は本発明の太陽電池素子の形成方
法を示す図である。まず、半導体基板１を用意する（図
１（ａ）参照）。この半導体基板lは、単結晶又は多結
晶シリコンなどから成る。このシリコン基板lは、ボロ
ン（Ｂ）などの一導電型半導体不純物を１×１０16〜１
０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度含有し、比抵抗１．５Ωｃ
ｍ程度の基板である。単結晶シリコンの場合は引き上げ
法などによって形成され、多結晶シリコンの場合は鋳造
法などによって形成される。多結晶シリコンは、大量生
産が可能で製造コスト面で単結晶シリコンよりも有利で
ある。引き上げ法や鋳造法によって形成されたインゴッ
トを３００μｍ程度の厚みにスライスして、１０ｃｍ×
１０ｃｍ程度の大きさに切断してシリコン基板とする。
【００１４】次に、基板の切断面を清浄化するために表
面をフッ酸やフッ硝酸などでごく微量エッチングする。
面をフッ酸やフッ硝酸などでごく微量エッチングする。
【００１５】次に、シリコン基板lを拡散炉中に配置し
て、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）などの中で加熱する
ことによって、ウェハー１の表面部分にリン原子を拡散
させてシート抵抗が３０〜３００Ω／□の他の導電型を
呈する領域１ａを形成し、半導体接合部３を形成する
（図１（ｂ）参照）。
て、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）などの中で加熱する
ことによって、ウェハー１の表面部分にリン原子を拡散
させてシート抵抗が３０〜３００Ω／□の他の導電型を
呈する領域１ａを形成し、半導体接合部３を形成する
（図１（ｂ）参照）。
【００１６】次に、シリコン基板１の一主面側の他の導
電型を呈する領域１ａのみを残して他の部分を除去した
後、純水で洗浄する（図１（ｃ））。このシリコン基板
１の一主面側以外の他の導電型を呈する領域１ａの除去
は、シリコン基板１の一主面側にレジスト膜を塗布し、
フッ酸と硝酸の混合液を用いてエッチング除去した後、
レジスト膜を除去することにより行なう。
電型を呈する領域１ａのみを残して他の部分を除去した
後、純水で洗浄する（図１（ｃ））。このシリコン基板
１の一主面側以外の他の導電型を呈する領域１ａの除去
は、シリコン基板１の一主面側にレジスト膜を塗布し、
フッ酸と硝酸の混合液を用いてエッチング除去した後、
レジスト膜を除去することにより行なう。
【００１７】次に、シリコン基板１の一主面側に反射防
止膜２を形成する（図１（ｄ））。この反射防止膜２は
例えば窒化シリコン膜などから成り、例えばシラン（Ｓ
ｉＨ 4）とアンモニア（ＮＨ4）との混合ガスをグロー放
電分解でプラズマ化させて堆積させるプラズマＣＶＤ法
などで形成される。この反射防止膜２は、シリコン基板
１との屈折率差などを考慮して、屈折率が１．８〜２．
３程度になるように形成され、厚み５００〜１０００Å
程度の厚みに形成される。この窒化シリコン膜は、形成
の際にパッシベート効果があり、反射防止機能と併せて
太陽電池の電気特性を向上させる効果がある。
止膜２を形成する（図１（ｄ））。この反射防止膜２は
例えば窒化シリコン膜などから成り、例えばシラン（Ｓ
ｉＨ 4）とアンモニア（ＮＨ4）との混合ガスをグロー放
電分解でプラズマ化させて堆積させるプラズマＣＶＤ法
などで形成される。この反射防止膜２は、シリコン基板
１との屈折率差などを考慮して、屈折率が１．８〜２．
３程度になるように形成され、厚み５００〜１０００Å
程度の厚みに形成される。この窒化シリコン膜は、形成
の際にパッシベート効果があり、反射防止機能と併せて
太陽電池の電気特性を向上させる効果がある。
【００１８】次に、裏面電極材料４を塗布して乾燥した
後、表面電極材料５を塗布して乾燥する（図１
（ｅ））。この電極材料４、５は、銀と有機ビヒクルと
ガラスフリットを銀１００重量部に対してそれぞれ１０
〜３０重量部、０．１〜５重量部を添加してぺ一スト状
にしたものをスクリーン印刷法で印刷して、６００〜８
００℃で１〜３０分程度焼成することにより焼き付けら
れる。
後、表面電極材料５を塗布して乾燥する（図１
（ｅ））。この電極材料４、５は、銀と有機ビヒクルと
ガラスフリットを銀１００重量部に対してそれぞれ１０
〜３０重量部、０．１〜５重量部を添加してぺ一スト状
にしたものをスクリーン印刷法で印刷して、６００〜８
００℃で１〜３０分程度焼成することにより焼き付けら
れる。
【００１９】この際に用いられる有機ビヒクルは粉末状
のものをペースト状にするために用いられる樹脂であ
り、例えばセルロース系、アクリル系のものがある。こ
れらは４００℃程度で分解、揮散するため、焼成後の電
極にはその成分は残らない。また、ガラスフリットは焼
き付けた電極に強度を持たすために用いられる。ガラス
フリットは、鉛、ホウ素、珪素等を含み、３００〜６０
０℃程度の種々の軟化点をもつものがあるが、焼成後一
部は電極中に残り、一部はシリコンに作用するために電
極とシリコン基板間を接着する機能を持つ。
のものをペースト状にするために用いられる樹脂であ
り、例えばセルロース系、アクリル系のものがある。こ
れらは４００℃程度で分解、揮散するため、焼成後の電
極にはその成分は残らない。また、ガラスフリットは焼
き付けた電極に強度を持たすために用いられる。ガラス
フリットは、鉛、ホウ素、珪素等を含み、３００〜６０
０℃程度の種々の軟化点をもつものがあるが、焼成後一
部は電極中に残り、一部はシリコンに作用するために電
極とシリコン基板間を接着する機能を持つ。
【００２０】この電極材料５はＴｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分のいずれか１つ、または2つ
以上を銀１００重量部に対して０．０５〜５重量部含有
することが望ましい。これらの成分は、金属粉末、酸化
物粉末、あるいは焼成によってこれらを析出し得る有機
金属化合物の形でペースト中に含有される。
ｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分のいずれか１つ、または2つ
以上を銀１００重量部に対して０．０５〜５重量部含有
することが望ましい。これらの成分は、金属粉末、酸化
物粉末、あるいは焼成によってこれらを析出し得る有機
金属化合物の形でペースト中に含有される。
【００２１】前記成分は焼成中に、ガラスフリットに作
用してその一部が溶け込む。その後、この混合体が窒化
シリコン膜または酸化シリコン膜に作用する。この作用
は前記成分が含有されないときと比べてより安定的に反
応し、その結果コンタクト性及び接着強度を向上させ
る。
用してその一部が溶け込む。その後、この混合体が窒化
シリコン膜または酸化シリコン膜に作用する。この作用
は前記成分が含有されないときと比べてより安定的に反
応し、その結果コンタクト性及び接着強度を向上させ
る。
【００２２】このＴｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆ
ｅ、Ｃｒの含有量が０．０５重量部以下では十分な強度
が得られない。また、５重量部以上では電極材料の線抵
抗が増大する。
ｅ、Ｃｒの含有量が０．０５重量部以下では十分な強度
が得られない。また、５重量部以上では電極材料の線抵
抗が増大する。
【００２３】これらの成分を金属粉末や酸化物粉末など
の粉末の形で配合する場合、平均粒径が０．１〜５μｍ
の範囲のものを用いることが望ましい。この粉末の平均
粒径が０．１μｍ以下の場合は電極材料中での分散性が
悪くなり、電極の十分な接着強度（引っ張り強度）を得
られない。平均粒径が５μｍ以上の場合にはスクリーン
印刷性（線切れ、線幅の均一性）が悪くなり、電極の十
分な接着強度を得られない。なお、この場合の平均粒径
はレーザー回折散乱法や光透過式遠心沈降法や音響法や
拡散法等で定義されるもののいずれの場合にも当てはま
る。
の粉末の形で配合する場合、平均粒径が０．１〜５μｍ
の範囲のものを用いることが望ましい。この粉末の平均
粒径が０．１μｍ以下の場合は電極材料中での分散性が
悪くなり、電極の十分な接着強度（引っ張り強度）を得
られない。平均粒径が５μｍ以上の場合にはスクリーン
印刷性（線切れ、線幅の均一性）が悪くなり、電極の十
分な接着強度を得られない。なお、この場合の平均粒径
はレーザー回折散乱法や光透過式遠心沈降法や音響法や
拡散法等で定義されるもののいずれの場合にも当てはま
る。
【００２４】なお、裏面電極材料４は、電極材料５と同
一の材料である必要はないが、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分を願油させると接着強度が大
きくくなるので好ましい。
一の材料である必要はないが、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分を願油させると接着強度が大
きくくなるので好ましい。
【００２５】また、この裏面電極４と表面電極５は、必
要に応じて半田などで被覆される。
要に応じて半田などで被覆される。
【００２６】なお、裏面電極４を形成する前に、シリコ
ン基板１の他の主面側にアルミニウムを拡散させたＢＳ
Ｆ層を形成してもよい。
ン基板１の他の主面側にアルミニウムを拡散させたＢＳ
Ｆ層を形成してもよい。
【００２７】
【実施例】比抵抗が１．５Ωｃｍのシリコン基板の一主
面側に、Ｐを１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3拡散させ、
反射防止膜として厚み８５０Åの窒化シリコン膜を形成
した。その後、前記粉末を添加しない銀ペーストと、平
均粒径１μｍの酸化チタン粉末を銀１００重量部に対し
て金属換算で０．０４重量部〜５．５重量部を含有する
ペーストを７００℃で焼き付けて、太陽電池素子の電気
特性と電極部の強度を測定した。同様に、銀１００重量
部に対して平均粒径１μｍの酸化ビスマス、酸化コバル
ト、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化クロム
のそれぞれの粉末を金属換算で０．０４重量部〜５．５
重量部を含有するペーストを７００℃で焼き付けて、太
陽電池素子の電気特性（電流強度、開放電圧、曲線因
子、変換効率）と電極部の引張強度を測定した。強度の
測定は銅箔を半田により電極部に取りつけ、これを垂直
方向に引き上げた際に銅箔が剥がれるか、またはセルが
破壊されるまでの重量をみた。その結果を表１に示す。
また、同様な実験を前記粉末または酸化物粉末の平均粒
径が０．０５μｍのものを用いた場合にはその含有量に
拘わらず、充分な強度が得られなかった。前記粉末また
は酸化物粉末の平均粒径が５μｍを越えた場合にはその
含有量に拘わらず、スクリーン印刷の際に線切れが多く
発生して充分な電気特性が得られなかった。
面側に、Ｐを１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3拡散させ、
反射防止膜として厚み８５０Åの窒化シリコン膜を形成
した。その後、前記粉末を添加しない銀ペーストと、平
均粒径１μｍの酸化チタン粉末を銀１００重量部に対し
て金属換算で０．０４重量部〜５．５重量部を含有する
ペーストを７００℃で焼き付けて、太陽電池素子の電気
特性と電極部の強度を測定した。同様に、銀１００重量
部に対して平均粒径１μｍの酸化ビスマス、酸化コバル
ト、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化クロム
のそれぞれの粉末を金属換算で０．０４重量部〜５．５
重量部を含有するペーストを７００℃で焼き付けて、太
陽電池素子の電気特性（電流強度、開放電圧、曲線因
子、変換効率）と電極部の引張強度を測定した。強度の
測定は銅箔を半田により電極部に取りつけ、これを垂直
方向に引き上げた際に銅箔が剥がれるか、またはセルが
破壊されるまでの重量をみた。その結果を表１に示す。
また、同様な実験を前記粉末または酸化物粉末の平均粒
径が０．０５μｍのものを用いた場合にはその含有量に
拘わらず、充分な強度が得られなかった。前記粉末また
は酸化物粉末の平均粒径が５μｍを越えた場合にはその
含有量に拘わらず、スクリーン印刷の際に線切れが多く
発生して充分な電気特性が得られなかった。
【００２８】
【表１】
【００２９】前記各粉末の含有により電極強度の向上お
よびオーミック接触の改善がみられた。表１に示すよう
に、含有なしの引っ張り強度は０．１５ｋｇ、電気特性
は１３．２０％であった。酸化チタン粉末の０．０５〜
５．００重量部では引っ張り強度は０．２２〜０．６８
ｋｇ、電気特性（変換効率）は１３．２６〜１３．４９
％であった。酸化ビスマス粉末の０．０５〜５．００重
量部では引っ張り強度は０．２０〜０．４１ｋｇ、電気
特性は１３．１８〜１３．２８％であった。酸化コバル
ト粉末の０．０５〜５．００重量部では引っ張り強度は
０．２３〜０．３５ｋｇ、電気特性は１３．２９〜１
３．５２％であった。酸化亜鉛粉末の０．０５〜５．０
０重量部では引っ張り強度は０．２４〜０．３９ｋｇ、
電気特性は１３．２９〜１３．５４％であった。酸化ジ
ルコニウム粉末の０．０５〜５．００重量部では引っ張
り強度は０．２０〜０．３１ｋｇ、電気特性は１３．１
６〜１３．３５％であった。酸化鉄粉末の０．０５〜
５．００重量部では引っ張り強度は０．２２〜０．２８
ｋｇ、電気特性は１３．１８〜１３．３０％であった。
酸化クロム粉末の０．０５〜５．００重量部では引っ張
り強度は０．２７〜０．３３ｋｇ、電気特性は１３．１
９〜１３．４３％であった。この結果から電気特性のコ
ンタクト性（曲線因子）が安定し、電極の接着強度もモ
ジュール化に耐えるに充分なものが得られるようになっ
た。
よびオーミック接触の改善がみられた。表１に示すよう
に、含有なしの引っ張り強度は０．１５ｋｇ、電気特性
は１３．２０％であった。酸化チタン粉末の０．０５〜
５．００重量部では引っ張り強度は０．２２〜０．６８
ｋｇ、電気特性（変換効率）は１３．２６〜１３．４９
％であった。酸化ビスマス粉末の０．０５〜５．００重
量部では引っ張り強度は０．２０〜０．４１ｋｇ、電気
特性は１３．１８〜１３．２８％であった。酸化コバル
ト粉末の０．０５〜５．００重量部では引っ張り強度は
０．２３〜０．３５ｋｇ、電気特性は１３．２９〜１
３．５２％であった。酸化亜鉛粉末の０．０５〜５．０
０重量部では引っ張り強度は０．２４〜０．３９ｋｇ、
電気特性は１３．２９〜１３．５４％であった。酸化ジ
ルコニウム粉末の０．０５〜５．００重量部では引っ張
り強度は０．２０〜０．３１ｋｇ、電気特性は１３．１
６〜１３．３５％であった。酸化鉄粉末の０．０５〜
５．００重量部では引っ張り強度は０．２２〜０．２８
ｋｇ、電気特性は１３．１８〜１３．３０％であった。
酸化クロム粉末の０．０５〜５．００重量部では引っ張
り強度は０．２７〜０．３３ｋｇ、電気特性は１３．１
９〜１３．４３％であった。この結果から電気特性のコ
ンタクト性（曲線因子）が安定し、電極の接着強度もモ
ジュール化に耐えるに充分なものが得られるようになっ
た。
【００３０】また、各粉末の平均粒径が５μｍを越えた
場合には印刷時に線切れが発生し安定な電気特性を得る
ことはできなかった。また、０．０４重量部の含有では
充分な強度が得られないことも確認した。さらに、５．
５重量部の含有では線抵抗が増大し、曲線因子が低下し
てしまうことを確認した。
場合には印刷時に線切れが発生し安定な電気特性を得る
ことはできなかった。また、０．０４重量部の含有では
充分な強度が得られないことも確認した。さらに、５．
５重量部の含有では線抵抗が増大し、曲線因子が低下し
てしまうことを確認した。
【００３１】また、同様な実験を反射防止膜が窒化シリ
コン膜で前記粉末が酸化物でないものについて行った。
その結果を表２に示す。
コン膜で前記粉末が酸化物でないものについて行った。
その結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】表１と同様な傾向になることを確認した。
【００３４】さらに、同様な実験を反射防止膜が酸化シ
リコン膜のときに前記粉末が酸化物の場合と酸化物でな
い場合の実験を行った。その結果を表３および表４に示
す。
リコン膜のときに前記粉末が酸化物の場合と酸化物でな
い場合の実験を行った。その結果を表３および表４に示
す。
【００３５】
【表３】
【００３６】表１と同様な傾向になることを確認した。
【００３７】
【表４】
【００３８】表１と同様な傾向になることを確認した。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る太陽電池素
子の形成方法によれば、電極材料が、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃ
ｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分のうちのいずれか一種
または複数種を含有することから、この電極材料を反射
防止膜上から塗布して焼き付けても、オーミックコンン
タクト性（曲線因子）がよく、引っ張り強度の強い太陽
電池素子が得られる。
子の形成方法によれば、電極材料が、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃ
ｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分のうちのいずれか一種
または複数種を含有することから、この電極材料を反射
防止膜上から塗布して焼き付けても、オーミックコンン
タクト性（曲線因子）がよく、引っ張り強度の強い太陽
電池素子が得られる。
【００４０】
【図１】本発明に係る太陽電池素子の形成方法を説明す
るための図であり、（ａ）〜(ｅ)は工程毎の断面図であ
る。
るための図であり、（ａ）〜(ｅ)は工程毎の断面図であ
る。
１：シリコン基板、１ａ：逆導電型半導体不純物を有す
る領域、２：反射防止膜、４：裏面電極、５：表面電極
る領域、２：反射防止膜、４：裏面電極、５：表面電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年５月２３日（２０００．５．２
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】上記太陽電池素子の形成方法では、前記Ｔ
ｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分のいずれ
か一種または複数種を前記電極材料中の銀１００重量部
に対して金属換算で０．０５〜５重量部含有することが
望ましい。
ｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分のいずれ
か一種または複数種を前記電極材料中の銀１００重量部
に対して金属換算で０．０５〜５重量部含有することが
望ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 健次 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の６ 京セラ株式会社滋賀工場内 (72)発明者 白沢 勝彦 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の６ 京セラ株式会社滋賀工場内 (72)発明者 斉藤 博之 東京都青梅市末広町２丁目９番地３ 昭栄 化学工業株式会社青梅事業所内 (72)発明者 馬場 則弘 東京都青梅市末広町２丁目９番地３ 昭栄 化学工業株式会社青梅事業所内 (72)発明者 加藤 紀子 東京都青梅市末広町２丁目９番地３ 昭栄 化学工業株式会社青梅事業所内 Ｆターム(参考） 4M104 BB08 CC01 DD51 DD79 EE17 GG05 HH09 HH15 5F051 AA02 DA03 FA10 FA13 GA04 HA03
Claims (5)
- 【請求項１】 一導電型を呈する半導体基板の一主面側
に他の導電型を呈する領域を形成すると共に、この半導
体基板の一主面側に反射防止膜を形成し、この反射防止
膜上と前記半導体基板の他の主面側に銀粉末、有機ビヒ
クル、およびガラスフリットから成る電極材料を焼き付
ける太陽電池素子の形成方法において、前記反射防止膜
上に焼き付ける電極材料が、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、
Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒ成分のうちのいずれか一種または複数
種を含有することを特徴とする太陽電池素子の形成方
法。 - 【請求項２】 前記Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ粉末またはその酸化物粉末のいずれか一種また
は複数種を前記電極材料中の銀１００重量部に対して金
属換算で０．０５〜５重量部含有することを特徴とする
請求項１に記載の太陽電池素子の形成方法。 - 【請求項３】 前記Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ成分を金属粉末または酸化物粉末の形で含有す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池
素子の形成方法。 - 【請求項４】 前記金属粉末、または酸化物粉末の平均
粒径が０．１〜５μｍであることを特徴とする請求項３
に記載の太陽電池素子の形成方法。 - 【請求項５】 前記反射防止膜が窒化シリコン膜から成
ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか
に記載の太陽電池素子の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000130758A JP2001313400A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 太陽電池素子の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000130758A JP2001313400A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 太陽電池素子の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001313400A true JP2001313400A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=18639785
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000130758A Pending JP2001313400A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 太陽電池素子の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001313400A (ja) |
Cited By (35)
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