JP2002111016A - 太陽電池の形成方法 - Google Patents
太陽電池の形成方法Info
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- JP2002111016A JP2002111016A JP2000297620A JP2000297620A JP2002111016A JP 2002111016 A JP2002111016 A JP 2002111016A JP 2000297620 A JP2000297620 A JP 2000297620A JP 2000297620 A JP2000297620 A JP 2000297620A JP 2002111016 A JP2002111016 A JP 2002111016A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 銀電極がアルミニウムに近接して設けられる
場合に、この銀電極も半田の濡れ性が低下し、半田で十
分に被覆され難くなるという問題を解消した太陽電池の
形成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体基板の一主面側と他の主面側に異
なる導電領域を形成して、一主面側に表面電極を形成す
ると共に、他の主面側にアルミニウム電極と電極取りだ
し部が銀電極からなる半田で被覆された裏面電極を形成
する太陽電池の形成方法において、前記アルミニウム電
極部分にレジスト膜を塗布して、前記銀電極部分を半田
で被覆することを特徴とする。
場合に、この銀電極も半田の濡れ性が低下し、半田で十
分に被覆され難くなるという問題を解消した太陽電池の
形成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体基板の一主面側と他の主面側に異
なる導電領域を形成して、一主面側に表面電極を形成す
ると共に、他の主面側にアルミニウム電極と電極取りだ
し部が銀電極からなる半田で被覆された裏面電極を形成
する太陽電池の形成方法において、前記アルミニウム電
極部分にレジスト膜を塗布して、前記銀電極部分を半田
で被覆することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池の形成方法
に関し、特に裏面電極の一部を半田で被覆した太陽電池
の形成方法に関する。
に関し、特に裏面電極の一部を半田で被覆した太陽電池
の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】太陽電池素子の一般的な構
造を図３に示す。図３中、１は一導電型（例えばＰ型）
を示す半導体基板、１ａは半導体基板１の表面部分に逆
導電型（例えばＮ型）不純物が高濃度に拡散された逆導
電型を呈する領域、２は一主面側の反射防止膜、３は半
導体接合部である。この反射防止膜２は表面電極６に相
当する部分がエッチングされ、もしくはエッチングされ
ずにその上から表面電極６が形成される。４は半導体基
板１の裏面から出力を取り出すための銀電極、５はアル
ミニウム電極であり、このアルミニウム電極５がシリコ
ンから成る半導体基板１に焼き付けられた際には、半導
体基板１の裏面で発生したキヤリアが再結合することを
防ぐ裏面電界層としての効果がある。６は表面電極の電
極取り出し用のバスバー、図示されていないがこのバス
バー６と垂直に集電用のフィンガー電極が形成されてい
る。
造を図３に示す。図３中、１は一導電型（例えばＰ型）
を示す半導体基板、１ａは半導体基板１の表面部分に逆
導電型（例えばＮ型）不純物が高濃度に拡散された逆導
電型を呈する領域、２は一主面側の反射防止膜、３は半
導体接合部である。この反射防止膜２は表面電極６に相
当する部分がエッチングされ、もしくはエッチングされ
ずにその上から表面電極６が形成される。４は半導体基
板１の裏面から出力を取り出すための銀電極、５はアル
ミニウム電極であり、このアルミニウム電極５がシリコ
ンから成る半導体基板１に焼き付けられた際には、半導
体基板１の裏面で発生したキヤリアが再結合することを
防ぐ裏面電界層としての効果がある。６は表面電極の電
極取り出し用のバスバー、図示されていないがこのバス
バー６と垂直に集電用のフィンガー電極が形成されてい
る。
【０００３】これら太陽電池の電極５、６は出力を外部
に取り出すために半田８で被覆され、銅箔等（不図示）
が取りつけられる。この半田の被覆は、ディップ法、噴
流式等が採用される。半導体基板１の裏面側のアルミニ
ム電極５は半田との濡れ性が悪く、半田では被覆されな
いが、半導体基板１の裏面側の銀電極４がアルミニウム
に近接して設けられる場合には、銀電極４にもアルミニ
ウムが拡散して、この銀電極４の半田の濡れ性が悪くな
り、この銀電極４が半田で十分に被覆され難くなるとい
う問題が起こる。
に取り出すために半田８で被覆され、銅箔等（不図示）
が取りつけられる。この半田の被覆は、ディップ法、噴
流式等が採用される。半導体基板１の裏面側のアルミニ
ム電極５は半田との濡れ性が悪く、半田では被覆されな
いが、半導体基板１の裏面側の銀電極４がアルミニウム
に近接して設けられる場合には、銀電極４にもアルミニ
ウムが拡散して、この銀電極４の半田の濡れ性が悪くな
り、この銀電極４が半田で十分に被覆され難くなるとい
う問題が起こる。
【０００４】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、銀電極がアルミニウムに近接して
設けられる場合に、この銀電極の半田の濡れ性が低下
し、半田で十分に被覆され難くなるという従来の問題を
解消した太陽電池の形成方法を提供することを目的とす
る。
なされたものであり、銀電極がアルミニウムに近接して
設けられる場合に、この銀電極の半田の濡れ性が低下
し、半田で十分に被覆され難くなるという従来の問題を
解消した太陽電池の形成方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、請求項１に係る太陽電池の製造方法では、半導体
基板の一主面側と他の主面側に異なる導電領域を形成し
て、一主面側に表面電極を形成すると共に、他の主面側
にアルミニウム電極と電極取りだし部が銀電極からなる
半田で被覆された裏面電極を形成する太陽電池の形成方
法において、前記アルミニウム電極部分にレジスト膜を
塗布して、前記銀電極部分を半田で被覆することを特徴
とする。
めに、請求項１に係る太陽電池の製造方法では、半導体
基板の一主面側と他の主面側に異なる導電領域を形成し
て、一主面側に表面電極を形成すると共に、他の主面側
にアルミニウム電極と電極取りだし部が銀電極からなる
半田で被覆された裏面電極を形成する太陽電池の形成方
法において、前記アルミニウム電極部分にレジスト膜を
塗布して、前記銀電極部分を半田で被覆することを特徴
とする。
【０００６】
【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の形成方法を
示す断面図である。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１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１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または１５ｃｍ×１５ｃｍ程度の大きさに切断
してシリコン基板とする。次に、半導体基板１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。
詳細に説明する。図１は本発明の太陽電池の形成方法を
示す断面図である。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１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１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または１５ｃｍ×１５ｃｍ程度の大きさに切断
してシリコン基板とする。次に、半導体基板１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。
【０００７】次に、半導体基板１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、半導体基板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、半導体基板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）。
【０００８】次に、他の導電型を呈する領域１ａのう
ち、半導体基板１の一主面側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。
ち、半導体基板１の一主面側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。
【０００９】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．
８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。この反射防止膜２を窒化シリ
コン膜で形成する場合、パッシベーション効果があり、
反射防止の機能と併せて、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．
８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。この反射防止膜２を窒化シリ
コン膜で形成する場合、パッシベーション効果があり、
反射防止の機能と併せて、太陽電池の電気特性を向上さ
せる効果がある。
【００１０】次に、出力取りだし用の裏面銀電極材料４
を塗布して乾燥した後（図１（ｅ））、半導体基板１の
裏面側に、この裏面銀電極を覆わないように、裏面アル
ミニウム電極５を塗布して乾燥させる（図１（ｆ））。
なお、この裏面銀電極４と裏面アルミニウム電極５を塗
布する順番はこの逆でもよい。
を塗布して乾燥した後（図１（ｅ））、半導体基板１の
裏面側に、この裏面銀電極を覆わないように、裏面アル
ミニウム電極５を塗布して乾燥させる（図１（ｆ））。
なお、この裏面銀電極４と裏面アルミニウム電極５を塗
布する順番はこの逆でもよい。
【００１１】次に、表面電極材料６を塗布して乾燥する
（図１（ｇ））。この電極材料５はアルミニウムと有機
ビヒクルとガラスフリットをアルミニウム１００重量部
に対してそれぞれ１０〜３０重量部、０．１〜５重量部
を添加してペースト状にしたものをスクリーン印刷法で
印刷する。電極材料４、６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１０〜３
０重量部、０．１〜５重量部を添加してペースト状にし
たものをスクリーン印刷法で印刷する。これら電極材料
４、５、６は乾燥後に同時に６００〜８００℃で１〜３
０分程度焼成することにより焼き付けられる。
（図１（ｇ））。この電極材料５はアルミニウムと有機
ビヒクルとガラスフリットをアルミニウム１００重量部
に対してそれぞれ１０〜３０重量部、０．１〜５重量部
を添加してペースト状にしたものをスクリーン印刷法で
印刷する。電極材料４、６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１０〜３
０重量部、０．１〜５重量部を添加してペースト状にし
たものをスクリーン印刷法で印刷する。これら電極材料
４、５、６は乾燥後に同時に６００〜８００℃で１〜３
０分程度焼成することにより焼き付けられる。
【００１２】表面電極４は、図２（ａ）に示すように、
電極取り出し用のバスバー６ａと集電用のフィンガー６
ｂとで構成される。
電極取り出し用のバスバー６ａと集電用のフィンガー６
ｂとで構成される。
【００１３】なお、この際に形成される電極材料４は出
力を取り出すための必要最小限の領域を備えるものであ
ればよく、Ｓｉと直接接触している。このため電極材料
５はそれに応じてパターンニングされる。
力を取り出すための必要最小限の領域を備えるものであ
ればよく、Ｓｉと直接接触している。このため電極材料
５はそれに応じてパターンニングされる。
【００１４】その後、電極材料５の表面部にレジスト膜
７を塗布する（図１（ｈ）、図２（ｂ））。このレジス
ト膜７は一般に半田レジストと呼ばれているもので、有
機硬化樹脂などからなり、紫外線硬化型、熱硬化型のも
のがありいずれかの方法によりレジスト膜７を硬化した
後、電極４、６の表面を半田８で被覆する。
７を塗布する（図１（ｈ）、図２（ｂ））。このレジス
ト膜７は一般に半田レジストと呼ばれているもので、有
機硬化樹脂などからなり、紫外線硬化型、熱硬化型のも
のがありいずれかの方法によりレジスト膜７を硬化した
後、電極４、６の表面を半田８で被覆する。
【００１５】
【実施例】抵抗１．５Ωｃｍの半導体基板内の一主面側
に、Ｐを１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3拡散させて厚み
８５０Åの窒化シリコン膜が形成された１５ｃｍ角の太
陽電池素子に裏面電極として出力取り出し用の銀とアル
ミニウムとが塗布されているパターンを印刷して７５０
度で１５分間で焼き付けた後、裏面アルミニウム電極の
全部をレジスト膜で覆い半田被覆を行った。その際の銀
の半田被覆面積率を表１に示した。
に、Ｐを１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3拡散させて厚み
８５０Åの窒化シリコン膜が形成された１５ｃｍ角の太
陽電池素子に裏面電極として出力取り出し用の銀とアル
ミニウムとが塗布されているパターンを印刷して７５０
度で１５分間で焼き付けた後、裏面アルミニウム電極の
全部をレジスト膜で覆い半田被覆を行った。その際の銀
の半田被覆面積率を表１に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示す通り、電極を半田で被覆する際
に、裏面アルミニウム電極をレジスト膜にて塗布し保護
したもので、半田被覆率は１００％となった。電極を半
田で被覆する際に、裏面アルミニウム電極をレジスト膜
にて塗布しなかったものでは半田被覆率は７０％となっ
た。
に、裏面アルミニウム電極をレジスト膜にて塗布し保護
したもので、半田被覆率は１００％となった。電極を半
田で被覆する際に、裏面アルミニウム電極をレジスト膜
にて塗布しなかったものでは半田被覆率は７０％となっ
た。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る太陽電池の
形成方法によれば、アルミニウム電極と電極取りだし部
が銀電極からなる半田で被覆された裏面電極を形成する
際に、アルミニウム電極部分にレジスト膜を塗布して銀
電極部分を半田で被覆することから、銀電極部分を確実
に半田で被覆することができる。
形成方法によれば、アルミニウム電極と電極取りだし部
が銀電極からなる半田で被覆された裏面電極を形成する
際に、アルミニウム電極部分にレジスト膜を塗布して銀
電極部分を半田で被覆することから、銀電極部分を確実
に半田で被覆することができる。
【図１】本発明の太陽電池の形成方法の一実施形態を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の方法で形成される太陽電池を示す図で
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は裏面図である。
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は裏面図である。
【図３】従来の太陽電池を示す断面図である。
１：半導体基板、１ａ：リン原子が拡散され他の導電型
を呈する領域、２：反射防止膜、３：半導体接合部、
４：裏面電極材料銀、５：裏面電極材料アルミニウム、
６：表面バスバー電極、７：表面フィンガー電極、８：
レジスト膜
を呈する領域、２：反射防止膜、３：半導体接合部、
４：裏面電極材料銀、５：裏面電極材料アルミニウム、
６：表面バスバー電極、７：表面フィンガー電極、８：
レジスト膜
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板の一主面側と他の主面側に異
なる導電領域を形成して、一主面側に表面電極を形成す
ると共に、他の主面側にアルミニウム電極と電極取りだ
し部が銀電極からなる半田で被覆された裏面電極を形成
する太陽電池の形成方法において、前記アルミニウム電
極部分にレジスト膜を塗布して、前記銀電極部分を半田
で被覆することを特徴とする太陽電池の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000297620A JP2002111016A (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 太陽電池の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000297620A JP2002111016A (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 太陽電池の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002111016A true JP2002111016A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18779711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000297620A Withdrawn JP2002111016A (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 太陽電池の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002111016A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128258A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
| JP2006210654A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Kyocera Corp | 太陽電池素子及びこれを用いた太陽電池モジュール |
| JP2008252147A (ja) * | 2008-07-22 | 2008-10-16 | Kyocera Corp | 太陽電池モジュール |
-
2000
- 2000-09-28 JP JP2000297620A patent/JP2002111016A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128258A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
| JP4540447B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2010-09-08 | シャープ株式会社 | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
| US8383930B2 (en) | 2004-10-27 | 2013-02-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method for producing solar cell |
| JP2006210654A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Kyocera Corp | 太陽電池素子及びこれを用いた太陽電池モジュール |
| JP4688509B2 (ja) * | 2005-01-28 | 2011-05-25 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子及びこれを用いた太陽電池モジュール |
| JP2008252147A (ja) * | 2008-07-22 | 2008-10-16 | Kyocera Corp | 太陽電池モジュール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070820 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090918 |