JP2002111021A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents

太陽電池の製造方法

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JP2002111021A
JP2002111021A JP2000291814A JP2000291814A JP2002111021A JP 2002111021 A JP2002111021 A JP 2002111021A JP 2000291814 A JP2000291814 A JP 2000291814A JP 2000291814 A JP2000291814 A JP 2000291814A JP 2002111021 A JP2002111021 A JP 2002111021A
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JP
Japan
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semiconductor layer
type semiconductor
exposed
manufacturing
resin
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English (en)
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Junichi Irie
淳一 入江
Keisuke Kimoto
啓介 木本
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Mitsui High Tec Inc
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Mitsui High Tec Inc
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な製造工程を経ることなく、低コストで
かつ簡単に受光効率の良い信頼性の高い太陽電池の製造
方法を提供する。 【解決手段】 第1導電型半導体層を有する球体基板表
面に、第2導電型半導体層を形成してなる球体セルを、
トレイに敷き詰める工程と、トレイ内に樹脂を充填し、
敷き詰められた球体セルとともに硬化せしめ、多数の太
陽電池セルを一体的に固着する工程と、前記樹脂より露
出する球体セル表面の前記第2導電型半導体層をエッチ
ングにより除去し、前記第1導電型半導体層を露出させ
る工程と、前記第1導電型半導体層が露出した面に、絶
縁性樹脂を塗布し、硬化させる工程と、前記絶縁性樹脂
より、前記第1導電型半導体層を露出させる工程と、前
記第2導電型半導体層が露出するように、前記樹脂を除
去する工程と、前記第2導電型半導体層が露出した側
の、前記球体セル表面に、第1導電層を形成する工程
と、前記球体セルの前記第1導電型半導体層が露出した
面に、第2導電層を形成する工程と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の製造方
法および太陽電池に係り、特に球体セルを用いた太陽電
池の製造方法および太陽電池に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体のpn接合部分には内部電界が生
じており、これに光を当て、電子正孔対を生成させる
と、生成した電子と正孔は内部電界により分離されて、
電子はn側に、正孔はp側に集められ、外部に負荷を接
続するとp側からn側に向けて電流が流れる。この効果
を利用し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素
子として太陽電池の実用化が進められている。
【0003】近年、単結晶、多結晶シリコンなどの直径
1mm以下の球状の半導体(Ball Semiconductor)上に
回路パターンを形成して半導体素子を製造する技術が開
発されている。
【0004】その1つとして、アルミ箔を用いて多数個
の半導体粒子を接続したソーラーアレーの製造方法が提
案されている(特開平6-13633号)。この方法で
は、図5に示すように、n型表皮部とp型内部を有する
半導体粒子207をアルミ箔の開口にアルミ箔201の
両側から突出するように配置し、片側の表皮部209を
除去し、絶縁層221を形成する。次にp型内部211
の一部およびその上の絶縁層221を除去し、その除去
された領域217に第2アルミ箔219を結合する。そ
の平坦な領域217が導電部としての第2アルミ箔21
9に対し良好なオーミック接触を提供するようにしたも
のである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の太陽電池(上記ソーラーアレー)では、アル
ミ箔219をパンチ等により打ち抜いて開口を形成し、
半導体粒子207をこのアルミ箔219の開口に埋め込
んでいた。このため、半導体粒子207をアルミ箔21
9の開口に対して正確な位置合わせをしてから埋め込ま
なければならなかった。
【0006】また、p型内部211の電極は第2アルミ
箔219、n型表皮部の電極はアルミ箔201であり、
これら2枚のアルミ箔を接触させないように、上面のア
ルミ箔201裏面をアルマイト処理する工程や、ポリイ
ミド等の絶縁性樹脂をコーティングする工程が必要にな
り。太陽電池の内側電極の形成、外側電極の形成、およ
び両電極間の絶縁層形成など、一連の製造工程が複雑で
あるため、生産性も低く、製造コストも高くなってしま
うという問題点があった。
【0007】また、さらに上記2枚のアルミ箔間に隙間
(ギャップ)が存在するため、半導体粒子207と太陽
電池の基板となるアルミ箔との固着性が悪く、信頼性に
問題が生じるなどの問題があった。
【0008】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、複雑な製造工程を経ることなく生産性の向
上が図ることができ、低コストかつ簡単で、受光効率の
良い信頼性の高い太陽電池の製造方法を提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の太陽電池
の製造方法は、第1導電型半導体層を有する球体基板表
面に、第2導電型半導体層を形成してなる球体セルを用
いた太陽電池の製造方法おいて、前記球体セルを、トレ
イに敷き詰める工程と、前記トレイ内に樹脂を充填し、
敷き詰められた球体セルとともに硬化せしめ、多数の太
陽電池セルを一体的に固着する工程と、前記樹脂より露
出する球体セル表面の前記第2導電型半導体層をエッチ
ングにより除去し、前記第1導電型半導体層を露出させ
る工程と、前記第1導電型半導体層が露出した面に、絶
縁性樹脂を塗布し、硬化させる工程と、前記絶縁性樹脂
より、前記第1導電型半導体層を露出させる工程と、前
記第2導電型半導体層が露出するように、前記樹脂を除
去する工程と、前記第2導電型半導体層が露出した側
の、前記球体セル表面に、第1導電層を形成する工程
と、前記球体セルの前記第1導電型半導体層が露出した
面に、第2導電層を形成する工程と、を含むことを特徴
とする。かかる方法によれば、複雑な製造工程を経るこ
となく複数の球体セルを一括処理することができるた
め、太陽電池を低コストで簡単に製造することができ
る。また、本方法により完成した太陽電池は電極間の短
絡が基本的に発生せず、さらに、受光面積を大きく取る
ことができるので受光効率がよく、信頼性も高い。
【0010】本発明の第2は、請求項1に記載の太陽電
池の製造方法において、前記第1導電型半導体層は、そ
の一部を前記絶縁性樹脂とともに研削除去することによ
り、前記絶縁性樹脂より露出させる特徴とする。かかる
方法によれば、絶縁性樹脂ならびに前記第1導電型半導
体層の露出面が同一高さの平坦面となるため、金属基板
に載置される際に、金属基板と前記第1導電型半導体層
とが確実に接触するので、信頼性の高い太陽電池を製造
することができる。
【0011】本発明の第3の太陽電池の製造方法は、請
求項1に記載の太陽電池の製造方法において、前記第1
導電層は、透明導電膜で被覆することにより、形成され
ることを特徴とする。かかる方法によれば、この透明導
電膜を透過した太陽光を取り込むことができ、球体セル
同士の電気的接続がより確実なものとなるため、高効率
で信頼性の高い太陽電池を製造することができる。
【0012】本発明の第4の太陽電池の製造方法は、請
求項1に記載の太陽電池の製造方法において、前記第2
導電層は、前記絶縁性樹脂より露出した前記第1導電型
半導体層を、金属基板に載置させることにより、形成さ
れることを特徴とする。かかる方法によれば、前記第1
導電型半導体層が金属基板に載置されることで複数の球
状セルから一括して第2導電層が形成されるため、余分
な製造工程を必要とせず、生産性の効率の向上を図るこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず本実施によ
り完成した太陽電池は図1に全体図を、図2に断面概要
図を示すように、内部のp型半導体層(第1導電型半導
体層)11とpn接合を形成するn型半導体層(第2導
電型半導体層)12とを有する球体セル10に、前記n
型半導体層12の表面(受光面)に電気的に接続される
ように透明な第1導電層14を形成し、これを太陽電池
の外側電極(n型半導体層に対する電極)とし、絶縁性
樹脂13より露出する前記p型半導体層11(第1導電
型半導体層)を導電性の接着材16を介して金属基板上
に載置させることにより、第2導電層15を形成してい
る、この第2導電層15は太陽電池の内側電極(p型半
導体層に対する電極)となっている。
【0014】次に、本実施の形態に係る太陽電池の具体
的な製造方法の一例を以下、説明する。まず、本実施の
形態で用いる球体セル10の形成方法の一例について説
明する。直径1mmのp型多結晶シリコン粒を真空中で
加熱しつつ落下させ、結晶性の良好なp型多結晶シリコ
ン球(p型半導体層)11を形成し、この表面に、フォ
スフィンを含むシランなどの混合ガスを用いたCVD法
により、n型多結晶シリコン層(n型半導体層)12を
形成する。ここでCVD工程は細いチューブ内でシリコ
ン球を搬送しながら、所望の反応温度に加熱されたガス
を供給排出することにより、薄膜形成を行うものであ
る。
【0015】なお、この工程は、p型多結晶シリコン粒
を真空中で加熱しつつ落下させながら球状化し、p型多
結晶シリコン球(p型半導体層)11を形成するととも
に、落下途上で所望のガスと接触させることにより、n
型多結晶シリコン層(n型半導体層)12を形成する様
にすることも可能である。
【0016】次に、上述の球体セル10を用いた太陽電
池の製造方法について、図3、図4を用いて説明する。
【0017】まず、図3の(a)に示すように、球体セ
ル10をトレイTに入れ、押さえ治具Gを用いて球体セ
ル10を凝集させた状態にして、トレイT内に液状のワ
ックス樹脂W(ゴム系樹脂)を球体セル10の半分が埋
まる程度まで流し込む。その後、150℃で15分間加
熱して硬化させる。なお、本実施の形態でゴム系樹脂を
使用する理由には、後の工程においてワックス樹脂Wを
除去する際に、硬化したワックス樹脂Wがゴム状の一体
シートとなるため、これを引き剥がすことにより、一括
して簡単に除去することができ、エッチング等の余分な
工程を省くことができるからである。
【0018】次に、図3の(b)に示すように、硬化さ
せたワックス樹脂Wで固定した球体セル10を、トレイ
Tから取出し、図3(c)に示すように、ワックス樹脂
Wより露出した球体セル10のn型多結晶シリコン層
(n型半導体層)12をエッチングにより除去し、p型
半導体層11を露出させる。本工程では、前記ワックス
樹脂Wがマスクの役割を兼ねるため、ワックス樹脂Wで
保護されたn型多結晶シリコン層(n型半導体層)12
は除去されることがない。
【0019】そして、図3の(d)に示すように、p型
半導体層11が露出した側の表面(球体セル10表面お
よびワックス樹脂Wの表面)に、電気的に絶縁性を有す
る液状の絶縁性樹脂13(例えば、エポキシ樹脂)を塗
布し、加熱して硬化させる。なお、絶縁性樹脂13の形
成は液状のもを塗布するほか、パウダー状の絶縁性樹脂
を降りかけて、その後リフローするようにして形成して
もよい。
【0020】次の工程以降は、図4を用いて以下、説明
する。まず、図4の(a)に示すように、絶縁性樹脂1
3とともにp型半導体層11層の一部をグラインディン
グ等により研削して除去することにより、絶縁性樹脂1
3からp型半導体層11層の一部を露出させる。
【0021】次に、図4の(b)に示すように、ワック
ス樹脂Wを引き剥がして除去した後、図4の(c)に示
すように、n型半導体層12が露出した側の表面(n型
半導体層12及び絶縁性樹脂13の表面)を、透明導電
膜(例えば、ITO等)で被覆(コーティング)し、こ
れを第1導電層14(太陽電池の外側電極)とする。
【0022】そして最後に、図4の(d)に示すよう
に、アルミを基材とする金属基板上に、絶縁性樹脂13
から露出するp型半導体層11の面側を載置させて金属
基板と接続し、これを第2導電層15(太陽電池の内側
電極)とする。なお、前記p型半導体層11を金属基板
上に載置させる際には、接着材として導電性ペースト1
6(例えば、Agペースト)を使用している。以上の一
連の工程により、本実施の形態の太陽電池が形成され
る。
【0023】上述の実施の形態において、第1導電型を
p型、第2導電型をn型として、説明を行ったが、第1
導電型をn型、第2導電型をp型としても同様に製造で
きるものである。また、p型多結晶を球状基板とする球
体セルを用いたが、p型単結晶またはp型アモルファス
シリコンなどを用いてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明に係る太陽
電池の製造方法によれば、複雑な製造工程を経ることな
く、低コストでかつ簡単に受光効率の良い信頼性の高い
太陽電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に係る太陽電池を説明する全体図
である。
【図2】本発明の実施に係る太陽電池を説明する概略断
面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法
を説明する概略断面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法
を説明する概略断面図である。
【図5】従来の太陽電池を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
10 球体セル 11 第1導電型(p型)半導体層 12 第2導電型(n型)半導体層 13 絶縁性樹脂 14 第1導電層 15 第2導電層 16 導電性接着材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型半導体層を有する球体基板表
    面に、第2導電型半導体層を形成してなる球体セルを用
    いた太陽電池の製造方法おいて、 前記球体セルを、トレイに敷き詰める工程と、 前記トレイ内に樹脂を充填し、敷き詰められた球体セル
    とともに硬化せしめ、多数の太陽電池セルを一体的に固
    着する工程と、 前記樹脂より露出する球体セル表面の前記第2導電型半
    導体層をエッチングにより除去し、前記第1導電型半導
    体層を露出させる工程と、 前記第1導電型半導体層が露出した面に、絶縁性樹脂を
    塗布し、硬化させる工程と、 前記絶縁性樹脂より、前記第1導電型半導体層を露出さ
    せる工程と、 前記第2導電型半導体層が露出するように、前記樹脂を
    除去する工程と、 前記第2導電型半導体層が露出した側の、前記球体セル
    表面に、第1導電層を形成する工程と、 前記球体セルの前記第1導電型半導体層が露出した面
    に、第2導電層を形成する工程と、を含むことを特徴と
    する太陽電池の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の太陽電池の製造方法に
    おいて、前記第1導電型半導体層は、その一部を前記絶
    縁性樹脂とともに研削除去することにより、前記絶縁性
    樹脂より露出させることを特徴とする太陽電池の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の太陽電池の製造方法に
    おいて、前記第1導電層は、透明導電膜で被覆すること
    により、形成されることを特徴とする太陽電池の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の太陽電池の製造方法に
    おいて、前記第2導電層は、前記絶縁性樹脂より露出し
    た前記第1導電型半導体層を、金属基板に載置させるこ
    とにより、形成されることを特徴とする太陽電池の製造
    方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015053481A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 ディフテック レーザーズ インコーポレイテッド 半導体バックプレーンを製造するための方法およびシステム
US9859348B2 (en) 2011-10-14 2018-01-02 Diftek Lasers, Inc. Electronic device and method of making thereof
US10312310B2 (en) 2016-01-19 2019-06-04 Diftek Lasers, Inc. OLED display and method of fabrication thereof
US10446629B2 (en) 2011-10-14 2019-10-15 Diftek Lasers, Inc. Electronic device and method of making thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9859348B2 (en) 2011-10-14 2018-01-02 Diftek Lasers, Inc. Electronic device and method of making thereof
US10446629B2 (en) 2011-10-14 2019-10-15 Diftek Lasers, Inc. Electronic device and method of making thereof
JP2015053481A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 ディフテック レーザーズ インコーポレイテッド 半導体バックプレーンを製造するための方法およびシステム
US10312310B2 (en) 2016-01-19 2019-06-04 Diftek Lasers, Inc. OLED display and method of fabrication thereof

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