JP2003133568A - 太陽電池素子およびその製造方法およびそれに用いる電極材料 - Google Patents
太陽電池素子およびその製造方法およびそれに用いる電極材料Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細な凹凸の凹部に電極材料の銀が入り込
み、電極を焼成するときの応力によって電極の下部の微
細な凹凸部に欠陥を生じるという従来の問題を解消した
太陽電池素子とその製造方法とそれに用いる電極材料を
提供することを目的とする。 【解決手段】 一導電型を呈する半導体基板の表面側に
微細な凹凸を設けるとともに、この半導体基板の表面側
に逆導電型を呈する領域を設け、この半導体基板の表面
側と裏面側に電極を形成した太陽電池素子において、前
記半導体基板の表面凹部の底部に前記電極材料が充填さ
れない空隙部を設けた。
み、電極を焼成するときの応力によって電極の下部の微
細な凹凸部に欠陥を生じるという従来の問題を解消した
太陽電池素子とその製造方法とそれに用いる電極材料を
提供することを目的とする。 【解決手段】 一導電型を呈する半導体基板の表面側に
微細な凹凸を設けるとともに、この半導体基板の表面側
に逆導電型を呈する領域を設け、この半導体基板の表面
側と裏面側に電極を形成した太陽電池素子において、前
記半導体基板の表面凹部の底部に前記電極材料が充填さ
れない空隙部を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池素子とその
製造方法とそれに用いる電極材料に関し、特に半導体基
板の表面に微細な凹凸を形成した太陽電池素子およびそ
の製造方法およびそれに用いる電極材料に関する。
製造方法とそれに用いる電極材料に関し、特に半導体基
板の表面に微細な凹凸を形成した太陽電池素子およびそ
の製造方法およびそれに用いる電極材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池素子には、単結晶半導体基板を
用いた太陽電池素子、多結晶半導体基板を用いた太陽電
池素子、アモルファス半導体層を用いた太陽電池素子が
ある。このうち、量産性の点では多結晶半導体基板を用
いた太陽電池素子が最も優れている。
用いた太陽電池素子、多結晶半導体基板を用いた太陽電
池素子、アモルファス半導体層を用いた太陽電池素子が
ある。このうち、量産性の点では多結晶半導体基板を用
いた太陽電池素子が最も優れている。
【０００３】このような多結晶半導体基板を用いた太陽
電池素子の高効率化を図るために、従来から種々の検討
がなされている。例えば半導体基板に照射された光をで
きるだけ多く半導体基板内に取り込むとともに、半導体
基板内に取り込まれた光をできるだけ多く半導体基板内
に閉じ込めるために、半導体基板の表面に微細な凹凸を
形成することが提案されている。
電池素子の高効率化を図るために、従来から種々の検討
がなされている。例えば半導体基板に照射された光をで
きるだけ多く半導体基板内に取り込むとともに、半導体
基板内に取り込まれた光をできるだけ多く半導体基板内
に閉じ込めるために、半導体基板の表面に微細な凹凸を
形成することが提案されている。
【０００４】このような微細な凹凸は、例えば反応性イ
オンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）法で
形成される（例えば特公昭６０−２７１９５号、特開平
５−７５１５２号、特開平９−１０２６２５号公報参
照）。この方法によると、半導体基板として多結晶シリ
コンを用いた場合でも、結晶の不規則な面方位に左右さ
れることなく、均一な凹凸を形成することができ、特に
多結晶シリコンを用いた太陽電池素子においては、より
効果的に表面反射を低減できるようになる。
オンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）法で
形成される（例えば特公昭６０−２７１９５号、特開平
５−７５１５２号、特開平９−１０２６２５号公報参
照）。この方法によると、半導体基板として多結晶シリ
コンを用いた場合でも、結晶の不規則な面方位に左右さ
れることなく、均一な凹凸を形成することができ、特に
多結晶シリコンを用いた太陽電池素子においては、より
効果的に表面反射を低減できるようになる。
【０００５】すなわち、単結晶シリコン基板は、結晶の
面方位が均一であることから、例えば濃度が５％程度の
水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ溶液で等方性エ
ッチングを行うと基板の表面の全面にわたって微細な凹
凸を均一に形成することができるが、多結晶シリコン基
板は結晶の面方位が不均一であることから、アルカリ溶
液でエッチングしても凹凸が均一にならず、基板表面で
の反射を効果的に防止することができず、太陽電池の高
効率化を図ることはできない。
面方位が均一であることから、例えば濃度が５％程度の
水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ溶液で等方性エ
ッチングを行うと基板の表面の全面にわたって微細な凹
凸を均一に形成することができるが、多結晶シリコン基
板は結晶の面方位が不均一であることから、アルカリ溶
液でエッチングしても凹凸が均一にならず、基板表面で
の反射を効果的に防止することができず、太陽電池の高
効率化を図ることはできない。
【０００６】ところが、このような多結晶シリコン基板
でも、反応性イオンエッチング法などのドライエッチン
グ法であれば、その面方位に左右されることなく、微細
な凹凸を均一に形成することができる。
でも、反応性イオンエッチング法などのドライエッチン
グ法であれば、その面方位に左右されることなく、微細
な凹凸を均一に形成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、シリコン基
板の表面に形成されたこのような微細な凹凸は、高さが
２μｍ以下で凸部と凸部とのピッチが０．２〜２．０μ
ｍ程度と極めて小さいために、衝撃や応力に対して弱
い。したがって、上記のような方法で形成された微細な
凹凸部に銀ペースト等の導電性ペーストを印刷塗布して
焼成した場合、この微細な凹凸の底部まで隙間がないよ
うに銀ペーストが入り込んだ場合、焼成時の応力によっ
てこの微細な凹凸が崩れ、凹部にマイクロクラック等の
欠陥が多数生じて電気特性を低下させるという問題があ
った。電極の下部にこのような欠陥が生じた場合、キャ
リアの再結合の増大を招き、電気特性、とりわけ開放電
圧の低下を生じる。
板の表面に形成されたこのような微細な凹凸は、高さが
２μｍ以下で凸部と凸部とのピッチが０．２〜２．０μ
ｍ程度と極めて小さいために、衝撃や応力に対して弱
い。したがって、上記のような方法で形成された微細な
凹凸部に銀ペースト等の導電性ペーストを印刷塗布して
焼成した場合、この微細な凹凸の底部まで隙間がないよ
うに銀ペーストが入り込んだ場合、焼成時の応力によっ
てこの微細な凹凸が崩れ、凹部にマイクロクラック等の
欠陥が多数生じて電気特性を低下させるという問題があ
った。電極の下部にこのような欠陥が生じた場合、キャ
リアの再結合の増大を招き、電気特性、とりわけ開放電
圧の低下を生じる。
【０００８】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、微細な凹凸の凹部に電極材料
の銀が入り込み、電極を焼成するときの応力によって電
極の下部の微細な凹凸部に欠陥を生じるという従来の問
題点を解消した太陽電池素子とその製造方法とそれに用
いる電極材料を提供することを目的とする。
みてなされたものであり、微細な凹凸の凹部に電極材料
の銀が入り込み、電極を焼成するときの応力によって電
極の下部の微細な凹凸部に欠陥を生じるという従来の問
題点を解消した太陽電池素子とその製造方法とそれに用
いる電極材料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】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る太陽電池素子では、一導電型を呈す
る半導体基板の表面側に微細な凹凸を設けるとともに、
この半導体基板の表面側に逆導電型を呈する領域を設
け、この半導体基板の表面側と裏面側に電極を形成した
太陽電池素子において、前記半導体基板の表面側の凹部
の底部に前記電極材料が充填されない空隙部を設けたこ
とを特徴とする。
に、請求項１に係る太陽電池素子では、一導電型を呈す
る半導体基板の表面側に微細な凹凸を設けるとともに、
この半導体基板の表面側に逆導電型を呈する領域を設
け、この半導体基板の表面側と裏面側に電極を形成した
太陽電池素子において、前記半導体基板の表面側の凹部
の底部に前記電極材料が充填されない空隙部を設けたこ
とを特徴とする。
【００１０】上記太陽電池素子では、前記凹部の深さが
１μｍ以下であることが望ましい。
１μｍ以下であることが望ましい。
【００１１】上記太陽電池素子では、前記半導体基板が
多結晶シリコン基板であることが望ましい。
多結晶シリコン基板であることが望ましい。
【００１２】また、請求項４に係る太陽電池素子の製造
方法では、前記半導体基板の表面側の微細な凹凸をドラ
イエッチング法で形成することを特徴とする。
方法では、前記半導体基板の表面側の微細な凹凸をドラ
イエッチング法で形成することを特徴とする。
【００１３】また、請求項５に係る太陽電池素子の電極
材料では、前記半導体基板の表面側に焼き付けられる電
極材料が銀を主成分とし、その銀１００重量部のうち、
０．１〜１．０μｍの範囲の粒径のものが５重量部以下
であることを特徴とする。
材料では、前記半導体基板の表面側に焼き付けられる電
極材料が銀を主成分とし、その銀１００重量部のうち、
０．１〜１．０μｍの範囲の粒径のものが５重量部以下
であることを特徴とする。
【００１４】
【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を示す断
面図である。図１において、１は一導電型を呈する半導
体基板、１ａは逆導電型を呈する領域、２は反射防止
膜、３は裏面電極、４は表面電極である。
詳細に説明する。図１は本発明の太陽電池素子を示す断
面図である。図１において、１は一導電型を呈する半導
体基板、１ａは逆導電型を呈する領域、２は反射防止
膜、３は裏面電極、４は表面電極である。
【００１５】半導体基板１は、単結晶又は多結晶シリコ
ンや単結晶ガリウム砒素などから成る。多結晶シリコン
は、大量生産が可能であり製造コスト面で単結晶シリコ
ンや単結晶ガリウム砒素などよりも有利である。この半
導体基板１をシリコンで構成する場合、ボロン（Ｂ）な
どの一導電型半導体不純物を１×１０16 〜 18ａｔｏｍｓ
／ｃｍ3程度含有し、比抵抗１．５Ω・ｃｍ程度の一導
電型を呈する基板とする。単結晶シリコンや単結晶ガリ
ウム砒素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。
引き上げ法や鋳造法によって形成されたブロックを１０
ｃｍ×１０ｃｍもしくは１５ｃｍ×１５ｃｍ程度の大き
さに切断し、３００〜５００μｍ程度の厚みにスライス
してシリコン基板とする。
ンや単結晶ガリウム砒素などから成る。多結晶シリコン
は、大量生産が可能であり製造コスト面で単結晶シリコ
ンや単結晶ガリウム砒素などよりも有利である。この半
導体基板１をシリコンで構成する場合、ボロン（Ｂ）な
どの一導電型半導体不純物を１×１０16 〜 18ａｔｏｍｓ
／ｃｍ3程度含有し、比抵抗１．５Ω・ｃｍ程度の一導
電型を呈する基板とする。単結晶シリコンや単結晶ガリ
ウム砒素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。
引き上げ法や鋳造法によって形成されたブロックを１０
ｃｍ×１０ｃｍもしくは１５ｃｍ×１５ｃｍ程度の大き
さに切断し、３００〜５００μｍ程度の厚みにスライス
してシリコン基板とする。
【００１６】この半導体基板１の一主面側には、他の導
電型を呈する領域１ａが設けられている。この他の導電
型を呈する領域１ａは、０．３〜０．５μｍ程度の深さ
に形成され、シート抵抗が６０Ω／□以上になるように
形成される。
電型を呈する領域１ａが設けられている。この他の導電
型を呈する領域１ａは、０．３〜０．５μｍ程度の深さ
に形成され、シート抵抗が６０Ω／□以上になるように
形成される。
【００１７】半導体基板１の表面側には、微細な凹凸１
ｃが多数形成されている。この微細な凹凸１ｃは、シリ
コン基板１の表面側に照射される光を多重反射させて、
表面反射を減少させるために設ける。この微細な凹凸１
ｃは、垂直断面形状が円錐形もしくは角錐形を呈し、Ｒ
ＩＥ法によるガス濃度若しくはエッチング時間を制御す
ることにより、その大きさを変化させることができる。
この微細な凹凸１ｃの幅と高さはそれぞれ２μｍ以下に
形成される。この突起１ｃの幅と高さが２μｍ以上にな
ると、エッチングの処理時間が長くなる反面、基板１表
面での反射率はさほど低減されない。この微細な凹凸１
ｃをシリコン基板１の表面側の全面にわたって均一且つ
正確に制御性を持たせて形成するには、その幅と高さは
１μｍ以下が好適である。
ｃが多数形成されている。この微細な凹凸１ｃは、シリ
コン基板１の表面側に照射される光を多重反射させて、
表面反射を減少させるために設ける。この微細な凹凸１
ｃは、垂直断面形状が円錐形もしくは角錐形を呈し、Ｒ
ＩＥ法によるガス濃度若しくはエッチング時間を制御す
ることにより、その大きさを変化させることができる。
この微細な凹凸１ｃの幅と高さはそれぞれ２μｍ以下に
形成される。この突起１ｃの幅と高さが２μｍ以上にな
ると、エッチングの処理時間が長くなる反面、基板１表
面での反射率はさほど低減されない。この微細な凹凸１
ｃをシリコン基板１の表面側の全面にわたって均一且つ
正確に制御性を持たせて形成するには、その幅と高さは
１μｍ以下が好適である。
【００１８】半導体基板１の一主面側には、反射防止膜
２が形成されている。この反射防止膜２は例えば窒化シ
リコン膜などから成る。この反射防止膜２は、半導体基
板１の表面で光が反射するのを防止して、半導体基板１
内に光を有効に取り込んだり、半導体基板１の表面部の
界面準位を低下させると共に、半導体基板１の内部の結
晶欠陥を緩和するために設ける。この反射防止膜２は、
半導体基板１としてシリコン基板を用いる場合は、その
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８５０
Å程度に形成される。
２が形成されている。この反射防止膜２は例えば窒化シ
リコン膜などから成る。この反射防止膜２は、半導体基
板１の表面で光が反射するのを防止して、半導体基板１
内に光を有効に取り込んだり、半導体基板１の表面部の
界面準位を低下させると共に、半導体基板１の内部の結
晶欠陥を緩和するために設ける。この反射防止膜２は、
半導体基板１としてシリコン基板を用いる場合は、その
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８５０
Å程度に形成される。
【００１９】半導体基板１の他の主面側（裏面側）に
は、裏面電極３が被着形成されている。この裏面電極３
は、粒径が０．１〜５．０μｍ程度の銀粉末１００重量
部に対し、有機ビヒクルが１０〜３０重量部、ガラスフ
リットが０．１〜５．０重量部から成る電極材料を印刷
塗布して焼き付けることにより、厚み１０〜２０μｍ程
度に形成される。
は、裏面電極３が被着形成されている。この裏面電極３
は、粒径が０．１〜５．０μｍ程度の銀粉末１００重量
部に対し、有機ビヒクルが１０〜３０重量部、ガラスフ
リットが０．１〜５．０重量部から成る電極材料を印刷
塗布して焼き付けることにより、厚み１０〜２０μｍ程
度に形成される。
【００２０】半導体基板１の一主面側には厚み１０〜２
０μｍ程度に表面電極４が形成されている。半導体基板
１の表面側の凹部１ｃの底部には、図２に示すように、
電極材料が充填されない空隙部１ｄが設けられている。
この表面電極４は銀粉末１００重量部のうち、０．１〜
１．０μｍの粒径のものが５重量部以下とするのが望ま
しい。ペースト中の銀粉末１００重量部のうち、０．１
〜１．０μｍの粒径のものが５重量部より多い場合に
は、凹部１ｃの底部まで電極材料が入り込んで焼き付け
る際に、この凹凸部１ｃにマイクロクラック等の欠陥が
多数発生して、キャリアの再結合の増大を招き、電気特
性、とりわけ開放電圧の低下を生じる。
０μｍ程度に表面電極４が形成されている。半導体基板
１の表面側の凹部１ｃの底部には、図２に示すように、
電極材料が充填されない空隙部１ｄが設けられている。
この表面電極４は銀粉末１００重量部のうち、０．１〜
１．０μｍの粒径のものが５重量部以下とするのが望ま
しい。ペースト中の銀粉末１００重量部のうち、０．１
〜１．０μｍの粒径のものが５重量部より多い場合に
は、凹部１ｃの底部まで電極材料が入り込んで焼き付け
る際に、この凹凸部１ｃにマイクロクラック等の欠陥が
多数発生して、キャリアの再結合の増大を招き、電気特
性、とりわけ開放電圧の低下を生じる。
【００２１】次に、本発明に係る太陽電池素子の製造方
法を説明する。まず、半導体基板１を用意する（図３
（ａ）参照）。この半導体基板１は、一導電型半導体不
純物を１×１０16 〜 18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度含有す
る。引き上げ法や鋳造法によって形成されたブロックを
１０ｃｍ×１０ｃｍもしくは１５ｃｍ×１５ｃｍ程度の
大きさに切断し、３００〜５００μｍ程度の厚みにスラ
イスして半導体基板とする。
法を説明する。まず、半導体基板１を用意する（図３
（ａ）参照）。この半導体基板１は、一導電型半導体不
純物を１×１０16 〜 18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度含有す
る。引き上げ法や鋳造法によって形成されたブロックを
１０ｃｍ×１０ｃｍもしくは１５ｃｍ×１５ｃｍ程度の
大きさに切断し、３００〜５００μｍ程度の厚みにスラ
イスして半導体基板とする。
【００２２】次に、シリコン基板１の表面側に、微細な
凹凸１ｃを多数形成する（図３（ｂ）参照）。この微細
な凹凸１ｃは、例えばＲＩＥ法などのドライエッチング
法によって形成することができ、そのガス濃度若しくは
エッチング時間を制御することにより、その大きさを変
化させることができる。
凹凸１ｃを多数形成する（図３（ｂ）参照）。この微細
な凹凸１ｃは、例えばＲＩＥ法などのドライエッチング
法によって形成することができ、そのガス濃度若しくは
エッチング時間を制御することにより、その大きさを変
化させることができる。
【００２３】次に、シリコン基板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、ウェハー１の表面部分にリン原子を拡散
させて他の導電型を呈する領域１ａを形成する（図３
（ｃ）参照）。この熱拡散により、シリコン基板１の外
表面全体に他の導電型を呈する領域とリン原子を含むリ
ンガラス層（不図示）が形成されるが、シリコン基板１
の一主面側の他の導電型を呈する領域のみを残して他の
部分は、弗酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3）を主成分とす
るエッチング液に浸漬して除去した後、純水で洗浄する
（図３（ｃ））。
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
させて他の導電型を呈する領域１ａを形成する（図３
（ｃ）参照）。この熱拡散により、シリコン基板１の外
表面全体に他の導電型を呈する領域とリン原子を含むリ
ンガラス層（不図示）が形成されるが、シリコン基板１
の一主面側の他の導電型を呈する領域のみを残して他の
部分は、弗酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3）を主成分とす
るエッチング液に浸漬して除去した後、純水で洗浄する
（図３（ｃ））。
【００２４】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３（ｄ））。この反射防止膜２は
例えばシランとアンモニアとの混合ガスを用いたプラズ
マＣＶＤ法などで形成される。
止膜２を形成する（図３（ｄ））。この反射防止膜２は
例えばシランとアンモニアとの混合ガスを用いたプラズ
マＣＶＤ法などで形成される。
【００２５】次に、図１に示すように、裏面電極材料３
を塗布して乾燥した後、表面電極材料４を塗布して乾燥
し、６００〜８００℃で１〜３０分程度焼成して焼き付
けることにより、太陽電池素子が完成する。
を塗布して乾燥した後、表面電極材料４を塗布して乾燥
し、６００〜８００℃で１〜３０分程度焼成して焼き付
けることにより、太陽電池素子が完成する。
【００２６】
【実施例】比抵抗が１．５Ωｃｍのシリコン基板の一主
面側をドライエッチング法により表面を微細に粗面化し
たのちリンを１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3拡散させて、
厚み８５０Åの窒化シリコン膜からなる反射防止膜を形
成した。その後、銀ペーストの０．１〜５μｍ程度の銀
粉末のうち、０．１〜１．０μｍの銀粉末の重量比が０
％、２％、４％、５％、６％、１０％のものを７５０℃
×１５分で焼き付けて、半導体装置の電極部とした。こ
のときの開放電圧を測定した。その結果を示す。
面側をドライエッチング法により表面を微細に粗面化し
たのちリンを１×１０17ａｔｏｍ／ｃｍ3拡散させて、
厚み８５０Åの窒化シリコン膜からなる反射防止膜を形
成した。その後、銀ペーストの０．１〜５μｍ程度の銀
粉末のうち、０．１〜１．０μｍの銀粉末の重量比が０
％、２％、４％、５％、６％、１０％のものを７５０℃
×１５分で焼き付けて、半導体装置の電極部とした。こ
のときの開放電圧を測定した。その結果を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】０．１〜５μｍ程度の銀粉末からなる銀ペ
ーストで０．１〜１．０μｍの銀粉の重量比の条件を振
った場合の開放電圧の結果は表１に示す通りである。す
なわち、０．１〜１．０μｍの銀粉末の重量比が２％の
とき、開放電圧は６１２ｍＶであった。０．１〜１．０
μｍの銀粉末の重量比が５％のとき、開放電圧は６１０
ｍＶであった。しかし、０．１〜１．０μｍの銀粉末の
重量比が１０％のとき開放電圧は６０５ｍＶとなり開放
電圧の低下が生じた。
ーストで０．１〜１．０μｍの銀粉の重量比の条件を振
った場合の開放電圧の結果は表１に示す通りである。す
なわち、０．１〜１．０μｍの銀粉末の重量比が２％の
とき、開放電圧は６１２ｍＶであった。０．１〜１．０
μｍの銀粉末の重量比が５％のとき、開放電圧は６１０
ｍＶであった。しかし、０．１〜１．０μｍの銀粉末の
重量比が１０％のとき開放電圧は６０５ｍＶとなり開放
電圧の低下が生じた。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る太陽電池
素子によれば、半導体基板の表面側に微細な凹凸を設け
るとともに、この凹部の底部に電極材料が充填されない
空隙部を設けたことから、低反射構造で開放電圧が向上
した高効率な太陽電池素子となる。
素子によれば、半導体基板の表面側に微細な凹凸を設け
るとともに、この凹部の底部に電極材料が充填されない
空隙部を設けたことから、低反射構造で開放電圧が向上
した高効率な太陽電池素子となる。
【００３０】また、請求項４に係る太陽電池素子の製造
方法によれば、半導体基板の表面側の微細な凹凸をドラ
イエッチング法で形成することから、半導体基板として
多結晶シリコンを用いる場合でも、微細な凹凸を基板の
全面に均一に形成することができ、多結晶半導体基板を
用いた太陽電池素子の高効率化を図ることができる。
方法によれば、半導体基板の表面側の微細な凹凸をドラ
イエッチング法で形成することから、半導体基板として
多結晶シリコンを用いる場合でも、微細な凹凸を基板の
全面に均一に形成することができ、多結晶半導体基板を
用いた太陽電池素子の高効率化を図ることができる。
【００３１】さらに、請求項５に係る太陽電池素子の電
極材料によれば、半導体基板の表面側に焼き付けられる
電極材料が銀を主成分とし、その銀１００重量部のう
ち、０．１〜１．０μｍの範囲の粒径のものが５重量部
以下であることから、電極材料が微細な凹凸部の底部部
まで入り込むことを防止して空隙を形成することがで
き、もって微細な凹凸部の結晶欠陥を低減でき、良好な
開放電圧を有する高効率な太陽電池素子を形成すること
ができる。
極材料によれば、半導体基板の表面側に焼き付けられる
電極材料が銀を主成分とし、その銀１００重量部のう
ち、０．１〜１．０μｍの範囲の粒径のものが５重量部
以下であることから、電極材料が微細な凹凸部の底部部
まで入り込むことを防止して空隙を形成することがで
き、もって微細な凹凸部の結晶欠陥を低減でき、良好な
開放電圧を有する高効率な太陽電池素子を形成すること
ができる。
【図１】本発明に係る太陽電池素子を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る太陽電池素子の表面側の凹部を拡
大して示す断面図である。
大して示す断面図である。
【図３】本発明に係る太陽電池素子の製造方法を説明す
るための図であり、（ａ）〜（ｄ）は工程毎の断面図で
ある。
るための図であり、（ａ）〜（ｄ）は工程毎の断面図で
ある。
１・・・半導体基板、１ａ・・・逆導電型を呈する領
域、１ｃ・・・微細な凹凸、２・・・反射防止膜、３・
・・裏面電極、４・・・表面電極
域、１ｃ・・・微細な凹凸、２・・・反射防止膜、３・
・・裏面電極、４・・・表面電極
Claims (6)
- 【請求項１】 一導電型を呈する半導体基板の表面側に
微細な凹凸を設けるとともに、この半導体基板の表面側
に逆導電型を呈する領域を設け、この半導体基板の表面
側と裏面側に電極を形成した太陽電池素子において、前
記半導体基板の表面側の凹部の底部に前記電極材料が充
填されない空隙部を設けたことを特徴とする太陽電池素
子。 - 【請求項２】 前記凹部の深さが０．２μｍ以上１μｍ
以下であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池
素子。 - 【請求項３】 前記電極材料が充填されない空隙部の深
さが０．２μ以上０．８μｍ以下であることを特徴とす
る請求項１に記載の太陽電池素子。 - 【請求項４】 前記半導体基板が多結晶シリコン基板で
あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
太陽電池素子。 - 【請求項５】 前記半導体基板の表面側の微細な凹凸を
ドライエッチング法で形成することを特徴とする太陽電
池素子の製造方法。 - 【請求項６】 前記半導体基板の表面側に焼き付けられ
る電極材料が銀を主成分とし、その銀１００重量部のう
ち、０．１〜１．０μｍの範囲の粒径のものが５重量部
以下であることを特徴とする太陽電池素子の電極材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001326832A JP2003133568A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 太陽電池素子およびその製造方法およびそれに用いる電極材料 |
| US10/278,757 US20030178057A1 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-22 | Solar cell, manufacturing method thereof and electrode material |
| DE10250815A DE10250815B4 (de) | 2001-10-24 | 2002-10-23 | Herstellungsverfahren für eine Solarzelle |
| US12/037,009 US8148194B2 (en) | 2001-10-24 | 2008-02-25 | Solar cell, manufacturing method thereof and electrode material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001326832A JP2003133568A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 太陽電池素子およびその製造方法およびそれに用いる電極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003133568A true JP2003133568A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19143149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001326832A Pending JP2003133568A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 太陽電池素子およびその製造方法およびそれに用いる電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003133568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004937A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2015109259A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-06-11 | ヘレウス プレシャス メタルズ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | Ａｇ金属酸化物添加剤を含む高抵抗ウエハおよびペーストから製造される太陽電池 |
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001326832A patent/JP2003133568A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004937A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
| KR101045859B1 (ko) | 2009-07-06 | 2011-07-01 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| US8772630B2 (en) | 2009-07-06 | 2014-07-08 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2015109259A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-06-11 | ヘレウス プレシャス メタルズ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | Ａｇ金属酸化物添加剤を含む高抵抗ウエハおよびペーストから製造される太陽電池 |
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