JP2003179239A - Manufacturing method of solar battery and solar battery manufactured thereby - Google Patents

Manufacturing method of solar battery and solar battery manufactured thereby

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JP2003179239A
JP2003179239A JP2001375570A JP2001375570A JP2003179239A JP 2003179239 A JP2003179239 A JP 2003179239A JP 2001375570 A JP2001375570 A JP 2001375570A JP 2001375570 A JP2001375570 A JP 2001375570A JP 2003179239 A JP2003179239 A JP 2003179239A
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manufacturing
silicon
silicon oxide
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Yoshiyuki Hojo
義之 北條
Tomohisa Komoda
智久 薦田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the manufacturing method of a solar battery which is capable of inexpensively manufacturing a solar battery excellent in a passivation effect and reflection preventive effect, by forming a passivation film and a reflection preventive film at a low temperature, further, simple in a process and high in productive efficiency while permitting the utilization of a coating effectively. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the solar battery, a conductive impurity diffusion area different from a silicon substrate is formed on the surface layer of a conductive silicon substrate, and a silicon oxide film is formed on the impurity diffusion area. In another manufacturing method of the solar battery, at least one layer of reflection preventive film is formed on the silicon oxide film. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン太陽電池
の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a silicon solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン太陽電池の製造方法は、まずp
型シリコン基板の受光面側にn型不純物原子をドーピン
グし、n型不純物領域であるn層を形成し、p層とn層
との間にpn接合面を形成する。つぎに、n層上にパッ
シベーション膜および反射防止膜を形成する。反射防止
膜は複数層とする場合があり、パッシベーション膜を兼
ねる場合もある。その後、フォトリソグラフィなどによ
りパッシベーション膜および反射防止膜をパターン化
し、n層と接続するように表面電極を形成する。つぎ
に、受光面と反対側の面に、高濃度のp型不純物領域で
あるp+層を形成し、p+層の上に裏面電極を形成する
と、シリコン太陽電池を製造することができる。シリコ
ン太陽電池が受光すると、pn接合面に光起電力が生
じ、この起電力により表面電極および裏面電極を介して
負荷に電流が供給される。このシリコン太陽電池の光電
変換効率を高めるためには、受光面側での少数のキャリ
アの再結合を低下させるとともに、太陽光の反射量を抑
える必要がある。したがって、パッシベーション膜と反
射防止膜は、光電変換効率を高める上で重要な機能を発
揮する。
2. Description of the Related Art A method for manufacturing a silicon solar cell is first described in p.
An n-type impurity atom is doped on the light-receiving surface side of the type silicon substrate to form an n-layer which is an n-type impurity region, and a pn junction surface is formed between the p-layer and the n-layer. Next, a passivation film and an antireflection film are formed on the n layer. The antireflection film may have a plurality of layers and may also serve as a passivation film. After that, the passivation film and the antireflection film are patterned by photolithography or the like, and a surface electrode is formed so as to be connected to the n layer. Next, a p + layer, which is a high-concentration p-type impurity region, is formed on the surface opposite to the light receiving surface, and a back electrode is formed on the p + layer, whereby a silicon solar cell can be manufactured. When the silicon solar cell receives light, a photoelectromotive force is generated on the pn junction surface, and this electromotive force supplies a current to the load via the front surface electrode and the back surface electrode. In order to increase the photoelectric conversion efficiency of this silicon solar cell, it is necessary to reduce the recombination of a small number of carriers on the light-receiving surface side and suppress the amount of sunlight reflection. Therefore, the passivation film and the antireflection film exert important functions for increasing the photoelectric conversion efficiency.

【0003】Applied Physics Let
ters、Vol.62、No.11、p.1280〜
1282(1993)には、pn構造を有する太陽電池
の受光面側にSiO2(二酸化シリコン)からなるパッ
シベーション膜を形成し、パッシベーション膜の上に弗
化マグネシウムおよび硫化亜鉛のような比較的屈折率の
大きい材料からなる反射防止膜を形成し、シリコン太陽
電池の高効率化を図る方法が紹介されている。パッシベ
ーション膜の形成方法としては熱酸化法が採用され、シ
リコン基板を酸素雰囲気中または大気雰囲気中、熱酸化
炉内において、900℃以上に加熱し、シリコン基板の
表面に酸化膜を形成する。反射防止膜は、弗化マグネシ
ウム、硫化亜鉛、酸化チタンなどを材料として、プラズ
マCVD法やスパッタ法により形成される。しかし、シ
リコン太陽電池のパッシベーション膜を熱酸化法により
形成しようとすると900℃〜1200℃という高温で
処理する必要があり、このような高温の状態に太陽電池
を曝すと、基板の表層へドーピングにより導入した不純
物が再拡散し、太陽電池の光電変換効率が低下する。さ
らに、過熱によりシリコン基板と熱酸化膜との界面に大
きな応力がかかり、太陽電池のライフタイムが短くな
る。一方、プラズマCVD法やスパッタ法は高真空を必
要とするため、設備が高価となる。また、チャンバ内に
反応生成物に起因してパーティクルが発生するため、パ
ーティクルがシリコン太陽電池に付着して、太陽電池の
機能低下をもたらし、不良品が発生しやすい。さらに、
チャンバ内に堆積したパーティクルを除去するためにチ
ャンバクリーニングが必要となり、生産効率が低下す
る。
Applied Physics Let
ters, Vol. 62, No. 11, p. 1280-
1282 (1993), a passivation film made of SiO 2 (silicon dioxide) is formed on the light receiving surface side of a solar cell having a pn structure, and a relatively high refractive index such as magnesium fluoride and zinc sulfide is formed on the passivation film. A method of increasing the efficiency of a silicon solar cell by forming an antireflection film made of a large material has been introduced. A thermal oxidation method is adopted as a method for forming the passivation film, and the silicon substrate is heated to 900 ° C. or higher in a thermal oxidation furnace in an oxygen atmosphere or an air atmosphere to form an oxide film on the surface of the silicon substrate. The antireflection film is formed by a plasma CVD method or a sputtering method using magnesium fluoride, zinc sulfide, titanium oxide or the like as a material. However, in order to form a passivation film of a silicon solar cell by a thermal oxidation method, it is necessary to treat it at a high temperature of 900 ° C. to 1200 ° C. When the solar cell is exposed to such a high temperature state, the surface layer of the substrate is doped with the material. The introduced impurities are re-diffused and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is reduced. Further, overheating places a large stress on the interface between the silicon substrate and the thermal oxide film, which shortens the lifetime of the solar cell. On the other hand, since the plasma CVD method and the sputtering method require high vacuum, the equipment becomes expensive. Further, since particles are generated in the chamber due to the reaction product, the particles adhere to the silicon solar cell, causing a decline in the function of the solar cell, and defective products are likely to occur. further,
Chamber cleaning is required to remove the particles deposited in the chamber, which lowers production efficiency.

【0004】特開昭58−23486号公報には、反射
防止膜として酸化タンタル膜、酸化ニオブ膜を、スピン
法、スプレー法、デイップ法により形成する方法が紹介
されている。しかし、この酸化タンタルや酸化ニオブか
らなる膜は、反射防止効果は大きいが、パッシベーショ
ン効果が小さいため、別途パッシベーション膜を設けな
いときは、シリコン基板表面でキャリアの再結合が起こ
り、太陽電池の効率が低下する。また、スピン法、スプ
レー法、ディップ法はプラズマCVD法やスパッタ法に
比べて安価に成膜できる利点があるが、スピン法により
成膜する場合は、膜材料の利用効率が低く、その多くが
無駄になってしまう。
Japanese Patent Laid-Open No. 58-23486 discloses a method of forming a tantalum oxide film or a niobium oxide film as an antireflection film by a spin method, a spray method or a dip method. However, the film made of tantalum oxide or niobium oxide has a large antireflection effect, but has a small passivation effect. Therefore, when a separate passivation film is not provided, carrier recombination occurs on the surface of the silicon substrate, and the efficiency of the solar cell is increased. Is reduced. Further, the spin method, the spray method, and the dip method have an advantage that the film can be formed at a lower cost than the plasma CVD method and the sputtering method. However, when the film is formed by the spin method, the utilization efficiency of the film material is low, and most of them are used. It's wasted.

【0005】また、上記のいずれの方法においても基板
の表面全体に成膜されるため、受光面側に表面電極を形
成する前に、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、
レジスト除去、というフォトリソグラフィが必要とな
り、そのための装置も必要となって、工程が複雑とな
る。
In any of the above methods, since the film is formed on the entire surface of the substrate, resist coating, exposure, development, etching, and etching are performed before the surface electrode is formed on the light receiving surface side.
Photolithography such as resist removal is required, and an apparatus for that is also required, which complicates the process.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】パッシベーション効果
や反射防止効果に優れる太陽電池の製造方法を提供す
る。また、低い温度で、安価に製造することができ、か
つ工程も簡略で生産効率が高く、塗料を有効利用できる
太陽電池の製造方法を提供する。
A method of manufacturing a solar cell having excellent passivation effect and antireflection effect is provided. Further, the present invention provides a method for manufacturing a solar cell, which can be manufactured at low temperature at low cost, has a simple process, has high production efficiency, and can effectively use a paint.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池の製造
方法は、導電型のシリコン基板の表層にシリコン基板と
異なる導電型の不純物拡散領域を形成し、不純物拡散領
域上にシリコン化合物を含む塗料を塗布した後、乾燥
し、焼成してシリコン酸化物膜を形成する工程とを含む
ことを特徴とする。
According to the method of manufacturing a solar cell of the present invention, an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of a silicon substrate is formed in a surface layer of a conductivity type silicon substrate, and a silicon compound is contained on the impurity diffusion region. A step of forming a silicon oxide film by applying a coating material, followed by drying and baking.

【0008】シリコン化合物は、500℃〜900℃で
焼成することが好ましく、シリコン酸化物膜の厚さは、
70nm〜150nmが好ましい。
The silicon compound is preferably fired at 500 ° C. to 900 ° C., and the thickness of the silicon oxide film is
70 nm to 150 nm is preferable.

【0009】本発明の太陽電池の他の製造方法は、導電
型のシリコン基板の表層にシリコン基板と異なる導電型
の不純物拡散領域を形成し、不純物拡散領域上にシリコ
ン化合物を含む塗料を塗布した後、乾燥し、焼成してシ
リコン酸化物膜を形成する工程と、シリコン酸化物膜上
に反射防止膜材料を含む塗料を塗布した後、乾燥し、焼
成して少なくとも一層の反射防止膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
In another method of manufacturing a solar cell of the present invention, an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of the silicon substrate is formed on the surface layer of a conductivity type silicon substrate, and a coating material containing a silicon compound is applied onto the impurity diffusion region. Then, a step of drying and baking to form a silicon oxide film, and a coating containing an antireflection film material is applied on the silicon oxide film, followed by drying and baking to form at least one antireflection film. And the process of
It is characterized by including.

【0010】シリコン化合物は、500℃〜900℃で
焼成することが好ましく、反射防止膜材料は、200℃
〜900℃で焼成することが好ましい。
The silicon compound is preferably fired at 500 ° C. to 900 ° C., and the antireflective coating material is 200 ° C.
It is preferable to bake at ˜900 ° C.

【0011】本発明の太陽電池の他の製造方法は、導電
型のシリコン基板の表層にシリコン基板と異なる導電型
の不純物拡散領域を形成し、不純物拡散領域上にシリコ
ン化合物を含む塗料を塗布した後、乾燥して、シリコン
化合物層を形成する工程と、シリコン化合物層上に反射
防止膜材料を含む塗料を塗布した後、乾燥して、少なく
とも一層の反射防止膜材料層を形成する工程と、シリコ
ン化合物層および反射防止膜材料層を同時に焼成して、
シリコン酸化物膜および反射防止膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
In another method of manufacturing a solar cell according to the present invention, an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of the silicon substrate is formed on the surface layer of a conductivity type silicon substrate, and a coating containing a silicon compound is applied onto the impurity diffusion region. After that, a step of drying to form a silicon compound layer, a step of applying a coating material containing an antireflection film material on the silicon compound layer, and then drying to form at least one antireflection film material layer, Simultaneously firing the silicon compound layer and the antireflection film material layer,
A step of forming a silicon oxide film and an antireflection film,
It is characterized by including.

【0012】このようにシリコン化合物および反射防止
膜材料を同時焼成するときは、500℃〜900℃で焼
成することが好ましい。
When the silicon compound and the antireflection film material are simultaneously fired in this way, it is preferable to fire them at 500 ° C. to 900 ° C.

【0013】シリコン酸化物膜の厚さは、20nm以下
が好ましく、反射防止膜の厚さTh(単位nm)は、反
射防止膜の屈折率をnとすると、100/n≦Th≦1
75/nであることが好ましい。また、反射防止膜の屈
折率nは、1.8〜2.3が好ましい。
The thickness of the silicon oxide film is preferably 20 nm or less, and the thickness Th (unit: nm) of the antireflection film is 100 / n≤Th≤1 where n is the refractive index of the antireflection film.
It is preferably 75 / n. The refractive index n of the antireflection film is preferably 1.8 to 2.3.

【0014】これらの製造方法において、シリコン化合
物は、Si−OR(Rは、直鎖状または分枝を有する炭
化水素基を表す。)またはSi−OHで表されるシラノ
ール化合物を含むものを用いる。
In these production methods, a silicon compound containing a silanol compound represented by Si-OR (R represents a linear or branched hydrocarbon group) or Si-OH is used. .

【0015】反射防止膜材料は、少なくとも一種類のX
−OR(Xは、Li、Be、B、Na、Mg、Al、
K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Z
r、Nb、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Cs、B
a、La、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、
Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Er、Tm、Yb、LuまたはSiを表す。)また
はX−OHで表される化合物を含むものを用いる。
The antireflective coating material is at least one type of X
-OR (X is Li, Be, B, Na, Mg, Al,
K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Z
r, Nb, Mo, Cd, In, Sn, Sb, Cs, B
a, La, Hf, Ta, W, Tl, Pb, Bi, Ce,
Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
represents o, Er, Tm, Yb, Lu or Si. ) Or a compound containing a compound represented by X—OH is used.

【0016】シリコン化合物を含む塗料は、インクジェ
ット法により塗布することが好ましい。
The coating material containing a silicon compound is preferably applied by an inkjet method.

【0017】反射防止膜材料を含む塗料は、インクジェ
ット法により塗布することが好ましい。
The coating material containing the antireflection film material is preferably applied by an inkjet method.

【0018】本発明の太陽電池は、上述の方法により製
造されることを特徴とする。
The solar cell of the present invention is characterized by being manufactured by the method described above.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の太陽電
池の製造方法は、導電型のシリコン基板の表層にシリコ
ン基板と異なる導電型の不純物拡散領域を形成する太陽
電池の製造方法であって、不純物拡散領域上にシリコン
化合物を含む塗料を塗布した後、乾燥し、焼成してシリ
コン酸化物膜を形成する工程を含むことを特徴とする。
(Embodiment 1) A method of manufacturing a solar cell according to the present invention is a method of manufacturing a solar cell in which an impurity diffusion region having a conductivity type different from that of a silicon substrate is formed on a surface layer of a conductivity type silicon substrate. It is characterized by including a step of forming a silicon oxide film by applying a coating material containing a silicon compound on the impurity diffusion region, then drying and baking the coating material.

【0020】かかる方法により、導電型のシリコン基板
の表層にシリコン基板と異なる導電型の不純物拡散領域
を形成し、不純物拡散領域上にシリコン酸化物膜が形成
されていることを特徴とする太陽電池が製造される。
By such a method, the impurity diffusion region of the conductivity type different from that of the silicon substrate is formed on the surface layer of the conductivity type silicon substrate, and the silicon oxide film is formed on the impurity diffusion region. Is manufactured.

【0021】実施の形態1の製造工程を図1に示す。p
型のシリコン基板の受光面側の表層に、p型のシリコン
基板と異なる導電型の不純物であるリンなどのV族原子
を拡散させて厚さ0.3μm〜1μmのn層113を形
成し、p層112との間にpn接合面が形成されている
シリコン基板111を製造する(図1(a))。この場
合、n型のシリコン基板を用い、ホウ素などのIII族
原子を拡散させてp層を形成することによりpn接合面
を形成してもよい。また、シリコン基板は単結晶シリコ
ン基板、多結晶シリコン基板のいずれを用いてもよい。
The manufacturing process of the first embodiment is shown in FIG. p
In the surface layer on the light-receiving surface side of the p-type silicon substrate, an n-layer 113 having a thickness of 0.3 μm to 1 μm is formed by diffusing a group V atom such as phosphorus, which is an impurity of a conductivity type different from that of the p-type silicon substrate. A silicon substrate 111 having a pn junction surface formed with the p layer 112 is manufactured (FIG. 1A). In this case, a pn junction surface may be formed by using a n-type silicon substrate and diffusing Group III atoms such as boron to form a p layer. As the silicon substrate, either a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate may be used.

【0022】pn接合の形成後、シリコン化合物を含む
塗料114を受光面側に塗布する(図1(b))。塗布
は、スピン法、スプレー法、デイップ法などを使用す
る。
After the pn junction is formed, a coating 114 containing a silicon compound is applied to the light receiving surface side (FIG. 1 (b)). For coating, a spin method, a spray method, a dip method or the like is used.

【0023】シリコン化合物を含む塗料114は、基板
上に塗布された後、乾燥し、焼成すると、シリコン酸化
物膜115aを形成する(図1(c))。シリコン化合
物は、パッシベーション効果の大きいシリコン酸化物膜
を形成する点で、Si−OHまたはSi−ORで表され
るシラノール結合を有する化合物、すなわちシラノール
化合物を含むものが好ましい。ここに、Rは、直鎖状ま
たは分枝を有する炭化水素基である。シラノール化合物
としては、たとえば、Si(OC254(テトラエト
キシシラン)、Si(OCH(CH324(テトライ
ソプロポキシシラン)、(CH32Si(OCH3
2(ジメトキシジメチルシラン)などの有機物やテトラ
エトキシシランを加水分解することによって得られるS
i(OH)4などの無機物を使用することができる。シ
ラノール化合物は、焼成後、シリコン酸化物となる。
The coating 114 containing a silicon compound is applied onto the substrate, then dried and baked to form a silicon oxide film 115a (FIG. 1C). The silicon compound is preferably a compound having a silanol bond represented by Si—OH or Si—OR, that is, a compound containing a silanol compound in terms of forming a silicon oxide film having a large passivation effect. Here, R is a linear or branched hydrocarbon group. Examples of silanol compounds include Si (OC 2 H 5 ) 4 (tetraethoxysilane), Si (OCH (CH 3 ) 2 ) 4 (tetraisopropoxysilane), and (CH 3 ) 2 Si (OCH 3 ).
S obtained by hydrolyzing organic substances such as 2 (dimethoxydimethylsilane) and tetraethoxysilane
Inorganic substances such as i (OH) 4 can be used. The silanol compound becomes silicon oxide after firing.

【0024】シリコン化合物は、エタノールなどの有機
溶剤に配合し、必要に応じて酢酸エチルを加え、混合し
て、塗料とする。
The silicon compound is mixed with an organic solvent such as ethanol, and ethyl acetate is added if necessary, and mixed to prepare a coating material.

【0025】塗料の乾燥は、塗料中の液体成分、主に有
機溶剤を除去するために行なう。乾燥は、80℃〜20
0℃で行なうことが好ましい。乾燥は、100℃、15
0℃、200℃のように多段階に設定して行なうことも
できる。
The coating material is dried to remove the liquid component in the coating material, mainly the organic solvent. Drying is from 80 ° C to 20
It is preferable to carry out at 0 ° C. Drying is 100 ℃, 15
It is also possible to set the temperature in multiple stages such as 0 ° C and 200 ° C.

【0026】塗料の焼成は、シリコン化合物をシリコン
酸化物にするために行なう。焼成は、500℃〜900
℃で行なうことが好ましく、600℃〜800℃がより
好ましい。図5に、シリコン化合物の焼成温度とキャリ
ア寿命(ライフタイム)との関係についての測定結果を
示す。図5から明らかなとおり、焼成温度が500℃未
満では、キャリア寿命が短く、すなわちパッシベーショ
ン効果が低くなり、太陽電池の性能が低下する。一方、
900℃より高いと、膜が緻密化し、屈折率が大きくな
り、パッシベーション性も向上するが、このような過熱
にシリコン基板を曝すと、シリコン基板の不純物拡散領
域において不純物の再拡散が起こり、太陽電池の性能が
低下する。また、過熱によりシリコン酸化物膜と基板間
の応力が大きくなり、保護膜の剥離によるパッシベーシ
ョン性の低下という問題が発生し得る。焼成は、大気中
または窒素雰囲気中で行なう。
The baking of the paint is carried out in order to convert the silicon compound into silicon oxide. Firing is 500 ° C to 900
It is preferable to carry out at a temperature of 600C, more preferably 600C to 800C. FIG. 5 shows the measurement results of the relationship between the firing temperature of silicon compounds and the carrier lifetime (lifetime). As is clear from FIG. 5, when the firing temperature is lower than 500 ° C., the carrier life is short, that is, the passivation effect is low and the performance of the solar cell is low. on the other hand,
When the temperature is higher than 900 ° C., the film becomes dense, the refractive index becomes large, and the passivation property is improved. However, when the silicon substrate is exposed to such overheating, impurities are re-diffused in the impurity diffusion region of the silicon substrate, and Battery performance is reduced. Further, the stress between the silicon oxide film and the substrate increases due to overheating, which may cause a problem of deterioration of passivation property due to peeling of the protective film. The firing is performed in the air or a nitrogen atmosphere.

【0027】シリコン基板の上に形成される反射防止膜
の厚さをTh、入射する光線の波長をλ、反射防止膜の
屈折率をnとすると、入射する光線の反射を極小にする
には Th=λ/4n の関係にあることが好ましい。また、太陽光線のうちエ
ネルギー強度が大きい波長域は400nm〜700nm
であるため、太陽光線の反射防止効果を高めるうえで
は、波長400nm〜700nmの光線に対する反射率
を小さくするのが好ましく、エネルギーが最大である波
長500nmの光線に対する反射率を小さくするのがよ
り好ましい。本実施の形態では、シリコン酸化物膜が反
射防止膜を兼ね,シリコン酸化物の屈折率nは1.40
〜1.45であることから、シリコン酸化物膜の厚さ
は、反射防止効果を高める点で、70nm〜150nm
が好ましく、100nm程度がより好ましい。
When the thickness of the antireflection film formed on the silicon substrate is Th, the wavelength of the incident light beam is λ, and the refractive index of the antireflection film is n, the reflection of the incident light beam can be minimized. It is preferable that Th = λ / 4n. In addition, the wavelength range of sunlight having a large energy intensity is 400 nm to 700 nm.
Therefore, in order to enhance the effect of preventing reflection of sunlight, it is preferable to reduce the reflectance with respect to light rays having a wavelength of 400 nm to 700 nm, and it is more preferable to reduce the reflectance with respect to light rays having a maximum wavelength of 500 nm. . In this embodiment, the silicon oxide film also serves as the antireflection film, and the refractive index n of the silicon oxide is 1.40.
The thickness of the silicon oxide film is 70 nm to 150 nm in order to enhance the antireflection effect.
Is preferable, and about 100 nm is more preferable.

【0028】シリコン酸化物膜115aの形成後、レジ
スト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト除去の各
工程からなるフォトリソグラフィなどにより、シリコン
酸化物膜115aをパターン化してシリコン酸化物膜1
15bを形成する(図1(d))。その後、表面電極1
16を形成する(図1(e))。
After the silicon oxide film 115a is formed, the silicon oxide film 115a is patterned by photolithography, which includes resist coating, exposure, development, etching, and resist removal steps.
15b is formed (FIG. 1 (d)). Then, the surface electrode 1
16 is formed (FIG. 1E).

【0029】表面電極の形成後、受光面と反対側の面に
+層を形成した後、裏面電極を形成すると(いずれも
図示していない。)、本願発明の太陽電池を製造するこ
とができる。
After forming the front surface electrode and then forming the p + layer on the surface opposite to the light receiving surface, and forming the back surface electrode (neither is shown), the solar cell of the present invention can be manufactured. it can.

【0030】本実施の形態では、シリコン酸化物膜を形
成した後に裏面電極を形成するが、裏面電極を形成した
後にシリコン酸化物膜を形成してもよい。
In the present embodiment, the back electrode is formed after forming the silicon oxide film, but the silicon oxide film may be formed after forming the back electrode.

【0031】本実施の形態によれば、従来の熱酸化法に
比べて焼成温度が低く、製造コストが安く、また簡略化
した工程により製造することができる。本発明により製
造する太陽電池は、パッシベーション効果および反射防
止効果が優れる。
According to this embodiment, the firing temperature is lower than that of the conventional thermal oxidation method, the manufacturing cost is low, and the manufacturing process can be simplified. The solar cell manufactured by the present invention has excellent passivation effect and antireflection effect.

【0032】(実施の形態2)本発明の太陽電池の他の
製造方法は、導電型のシリコン基板の表層にシリコン基
板と異なる導電型の不純物拡散領域を形成する太陽電池
の製造方法であって、不純物拡散領域上にシリコン化合
物を含む塗料を塗布した後、乾燥し、焼成してシリコン
酸化物膜を形成する工程と、シリコン酸化物膜上に反射
防止膜材料を含む塗料を塗布した後、乾燥し、焼成して
少なくとも一層の反射防止膜を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする。
(Second Embodiment) Another method for manufacturing a solar cell according to the present invention is a method for manufacturing a solar cell in which an impurity diffusion region having a conductivity type different from that of a silicon substrate is formed on a surface layer of a conductivity type silicon substrate. After applying a coating containing a silicon compound on the impurity diffusion region, drying and baking to form a silicon oxide film, and applying a coating containing an antireflection film material on the silicon oxide film, Drying and firing to form at least one antireflection film.

【0033】かかる方法により、導電型のシリコン基板
の表層にシリコン基板と異なる導電型の不純物拡散領域
を形成し、不純物拡散領域上にシリコン酸化物膜が形成
され、シリコン酸化物膜上に少なくとも一層の反射防止
膜が形成されていることを特徴とする太陽電池が製造さ
れる。
By this method, an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of the silicon substrate is formed on the surface layer of the conductivity type silicon substrate, a silicon oxide film is formed on the impurity diffusion region, and at least one layer is formed on the silicon oxide film. The solar cell is manufactured by forming the antireflection film.

【0034】実施の形態1では、シリコン酸化物膜がパ
ッシベーション膜および反射防止膜兼ねており、一種類
の成膜で済むため非常に簡便な方法である。しかし、シ
リコン酸化物の屈折率は1.40〜1.45であり、シ
リコン太陽電池の反射防止膜に最も適している屈折率が
1.8〜2.3であることから見ると、少し小さい点で
改良の余地がある。実施の形態2では、シリコン太陽電
池の反射防止膜として適している窒化ケイ素や酸化チタ
ンなどを使用する。
In the first embodiment, the silicon oxide film serves as both the passivation film and the antireflection film, and only one kind of film formation is required, which is a very simple method. However, the refractive index of silicon oxide is 1.40 to 1.45, and the refractive index most suitable for the antireflection film of silicon solar cells is 1.8 to 2.3. There is room for improvement in this respect. In the second embodiment, silicon nitride or titanium oxide, which is suitable as an antireflection film for a silicon solar cell, is used.

【0035】実施の形態2の製造工程を図2に示す。p
型のシリコン基板の受光面側の表層に、p型のシリコン
基板と異なる導電型の不純物であるリンなどのV族原子
を拡散させて厚さ0.3μm〜1μmのn層123を形
成し、p層122との間にpn接合面が形成されている
シリコン基板121を製造する(図2(a))。この場
合、n型のシリコン基板を用い、ホウ素などのIII族
原子を拡散させてp層を形成することによりpn接合面
を形成してもよい。また、シリコン基板は単結晶シリコ
ン基板、多結晶シリコン基板のいずれを用いてもよい。
FIG. 2 shows the manufacturing process of the second embodiment. p
In the surface layer on the light-receiving surface side of the p-type silicon substrate, an n-layer 123 having a thickness of 0.3 μm to 1 μm is formed by diffusing V group atoms such as phosphorus, which is an impurity of a conductivity type different from that of the p-type silicon substrate, A silicon substrate 121 having a pn junction surface formed with the p layer 122 is manufactured (FIG. 2A). In this case, a pn junction surface may be formed by using a n-type silicon substrate and diffusing Group III atoms such as boron to form a p layer. As the silicon substrate, either a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate may be used.

【0036】つぎに、受光面側にシリコン化合物124
を塗布し(図2(b))、乾燥し、焼成を行ない、シリ
コン酸化物膜125aを形成する(図2(c))。塗
布、シリコン化合物、乾燥および焼成の条件は、実施の
形態1と同様である。
Next, the silicon compound 124 is formed on the light-receiving surface side.
Is applied (FIG. 2 (b)), dried and baked to form a silicon oxide film 125a (FIG. 2 (c)). The conditions of coating, silicon compound, drying and baking are the same as those in the first embodiment.

【0037】シリコン酸化物膜125aの厚さは、1n
m〜20nmが好ましく、1nm〜15nmがより好ま
しい。1nmより薄いとパッシベーション効果が不十分
となり、20nmより厚いと、シリコン酸化物膜と反射
防止膜との界面における太陽光線の反射量が大きくなっ
てしまう。
The thickness of the silicon oxide film 125a is 1n.
m-20 nm is preferable, and 1 nm-15 nm is more preferable. If it is thinner than 1 nm, the passivation effect becomes insufficient, and if it is thicker than 20 nm, the amount of reflection of sunlight at the interface between the silicon oxide film and the antireflection film becomes large.

【0038】シリコン酸化物膜125aの形成後、反射
防止膜126aを形成する(図2(d))。反射防止膜
126aは、Li、Be、B、Na、Mg、Al、K、
Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、N
i、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、
Nb、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、L
a、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、Pr、
Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、E
r、Tm、Yb、LuまたはSiの酸化物、窒化物、硫
化物、弗化物などで形成することができる。これらの成
膜はCVD法、スパッタ法、蒸着などにより行なうこと
ができる。一方、反射防止膜は、反射防止膜材料をスピ
ン法、スプレー法、ディップ法などにより塗布し、乾燥
した後、焼成して形成することもできる。CVD法、ス
パッタ法、蒸着などにより成膜した場合には塗膜の表面
性が良好である。一方、塗布、乾燥、焼成の手順による
ときは、安価に成膜できる。
After forming the silicon oxide film 125a, an antireflection film 126a is formed (FIG. 2D). The antireflection film 126a includes Li, Be, B, Na, Mg, Al, K,
Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, N
i, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr,
Nb, Mo, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, L
a, Hf, Ta, W, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr,
Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, E
It can be formed of an oxide, nitride, sulfide, or fluoride of r, Tm, Yb, Lu, or Si. These films can be formed by a CVD method, a sputtering method, vapor deposition or the like. On the other hand, the antireflection film can also be formed by applying an antireflection film material by a spin method, a spray method, a dip method, etc., drying and then firing. When the film is formed by the CVD method, the sputtering method, the vapor deposition, etc., the surface property of the coating film is good. On the other hand, when the procedure of coating, drying and baking is used, the film can be formed at low cost.

【0039】反射防止膜材料としては、屈折率が比較的
高く、太陽光線の反射防止効果に優れた酸化物となる点
で、少なくとも一種類のX−ORまたはX−OHで表さ
れる化合物を含むものが好ましい。Xは、Li、Be、
B、Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、Ti、V、C
r、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、G
e、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、
Sn、Sb、Cs、Ba、La、Hf、Ta、W、T
l、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、E
u、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu
またはSiを表す。また、Rは、直鎖状または分枝を有
する炭化水素基を表す。Xは、焼成後、金属酸化物とな
ったときの屈折率の高さ、有機溶媒への易溶性、取扱い
の簡便性、また安価である点で、Tiが好ましい。金属
化合物としては、2種類以上のXを含むのものを混合し
て使用してもよい。混合して使用すると、屈折率を変化
させることが容易になるが、取扱いが複雑になり、膜成
分のバラツキが生じやすい。X−ORまたはX−OHで
表される化合物は焼成後、XmOn(m、nは、正の整
数を表す。)で表される金属酸化物となる。
As the antireflection film material, at least one kind of compound represented by X-OR or X-OH is used because it is an oxide having a relatively high refractive index and an excellent antireflection effect against sunlight. Those containing are preferable. X is Li, Be,
B, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, C
r, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, G
e, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In,
Sn, Sb, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, T
l, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, E
u, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu
Or represents Si. R represents a linear or branched hydrocarbon group. X is preferably Ti because it has a high refractive index when it becomes a metal oxide after firing, is easily soluble in an organic solvent, is easy to handle, and is inexpensive. As the metal compound, those containing two or more kinds of X may be mixed and used. When mixed and used, it is easy to change the refractive index, but the handling becomes complicated and variations in the film components are likely to occur. The compound represented by X-OR or X-OH becomes a metal oxide represented by XmOn (m and n are positive integers) after firing.

【0040】反射防止膜の屈折率nは、1.8〜2.3
が好ましく、2.0〜2.2がより好ましい。屈折率n
が1.8より小さくても、2.3より大きくても反射損
が大きくなる。
The refractive index n of the antireflection film is 1.8 to 2.3.
Is preferable, and 2.0-2.2 is more preferable. Refractive index n
Is smaller than 1.8 or larger than 2.3, the reflection loss becomes large.

【0041】反射防止膜の屈折率nは、X−ORやX−
OHで表される化合物の配合量により調整することがで
きる。2種類の元素X1、X2のX−ORやX−OHを
配合する場合、焼成後の反射防止膜の屈折率nは、反射
防止膜材料中に含有している元素X1、X2の酸化物の
屈折率とその濃度にほぼ比例して、おおむねつぎの式が
成り立つ。
The refractive index n of the antireflection film is X-OR or X-.
It can be adjusted by the compounding amount of the compound represented by OH. When mixing X-OR and X-OH of two kinds of elements X1 and X2, the refractive index n of the antireflection film after firing is determined by comparing the oxides of the elements X1 and X2 contained in the antireflection film material. The following equation holds approximately in proportion to the refractive index and its concentration.

【0042】n={(元素X1の酸化物の屈折率)×
(X1−OR+X1−OHの重量)+(元素X2の酸化
物の屈折率)×(X2−OR+X2−OHの重量)}÷
{(X1−OR+X1−OHの重量)+(X2−OR+
X2−OHの重量)} したがって、X−ORやX−OHで表される化合物の配
合量を調整することにより、反射防止膜の屈折率nを適
正値である1.8〜2.3に合せるように設計できる。
たとえば、反射防止膜材料として、Si(OC254
(テトラエトキシシラン)とTi(OCH(CH32
4(チタン酸イソプロピル)を3:7の重量比で配合し
たものを用いると、500℃で焼成した揚合の屈折率n
はSiO 2が1.45であり、TiO2が2.2であるか
ら、反射防止膜の屈折率nはつぎのようになる。
N = {(refractive index of oxide of element X1) ×
(Weight of X1-OR + X1-OH) + (oxidation of element X2
Refractive index of material) × (weight of X2-OR + X2-OH)} ÷
{(X1-OR + X1-OH weight) + (X2-OR +
X2-OH weight)} Therefore, the compound represented by X-OR or X-OH
By adjusting the total amount, the refractive index n of the antireflection film can be adjusted appropriately.
It can be designed to match a positive value of 1.8 to 2.3.
For example, as an antireflection film material, Si (OC2HFive)Four
(Tetraethoxysilane) and Ti (OCH (CH3)2)
Four(Isopropyl titanate) in a weight ratio of 3: 7
If you use a
Is SiO 2Is 1.45, and TiO2Is 2.2
The refractive index n of the antireflection film is as follows.

【0043】 n={(SiO2の屈折率)×(Si−OR+Si−O
Hの重量)+(TiO2の屈折率)×(Ti−OR+T
i−OHの重量)}÷{(Si−OR+Si−OHの重
量)+(Ti−OR+Ti−OHの重量)} =(l.45×3+2.2×7)÷(3+7) =1.98 反射防止膜材料として配合させる元素は3種類以上でも
よいが、取り扱いが複雑になるため、2種類までが好ま
しい。また、SiO2の屈折率は1.45であるのに対
して、他の酸化物の屈折率は2.0〜2.4程度である
ため、屈折率を大きく変化させるにはXの1つはシリコ
ンであることが好ましい。
N = {(refractive index of SiO 2 ) × (Si-OR + Si-O
(Weight of H) + (refractive index of TiO 2 ) × (Ti-OR + T
i-OH weight)} / {(Si-OR + Si-OH weight) + (Ti-OR + Ti-OH weight)} = (1.45 * 3 + 2.2 * 7) / (3 + 7) = 1.98 reflection There may be three or more kinds of elements to be blended as the material for the prevention film, but two or more kinds are preferable because handling becomes complicated. Further, SiO 2 has a refractive index of 1.45, whereas other oxides have a refractive index of about 2.0 to 2.4. Is preferably silicon.

【0044】反射防止膜材料は、エタノールなどの有機
溶剤に配合し、必要に応じて酢酸エチルを加えて、混合
し、塗料とする。
The antireflection film material is mixed with an organic solvent such as ethanol, and ethyl acetate is added if necessary, and mixed to prepare a coating material.

【0045】反射防止膜材料の乾操は、液体成分、主に
有機溶剤を除去するために行い、80℃〜200℃で行
なうことが好ましい。
Drying of the antireflection film material is carried out to remove liquid components, mainly organic solvent, and it is preferable to carry out at 80 ° C. to 200 ° C.

【0046】反射防止膜材料の焼成は、反射防止膜材料
を結晶化して反射防止膜を形成するために行なう。焼成
は、200℃〜900℃で行なうことが好ましい。20
0℃未満では、大気中または窒素雰囲気中において十分
に結晶化しない。一方、900℃より高温にすると、基
板内で不純物が再拡散し、また、シリコン基板、シリコ
ン酸化物膜および反射防止膜間における応力が大きくな
って、膜の剥離や基板の破損が生じやすい。一方、低い
温度で焼成すると焼成後の屈折率が低くなり、高い温度
で焼成すると焼成後の屈折率が高くなる。このため、前
述したX−ORやX−OHの配合量により屈折率を調整
できるほか、焼成温度によっても屈折率を調整すること
ができる。たとえば、Tiの場合、200℃で焼成する
と屈折率は1.8となり、500℃で焼成すると屈折率
は2.0となる。
The firing of the antireflection film material is performed to crystallize the antireflection film material to form an antireflection film. The firing is preferably performed at 200 ° C to 900 ° C. 20
If the temperature is lower than 0 ° C, crystallization is not sufficiently performed in the air or the nitrogen atmosphere. On the other hand, when the temperature is higher than 900 ° C., the impurities are re-diffused in the substrate, and the stress between the silicon substrate, the silicon oxide film and the antireflection film is increased, and the film is likely to be peeled off or the substrate is damaged. On the other hand, baking at a low temperature lowers the refractive index after baking, and baking at a higher temperature increases the refractive index after baking. Therefore, the refractive index can be adjusted by the compounding amount of X-OR or X-OH described above, and the refractive index can also be adjusted by the firing temperature. For example, Ti has a refractive index of 1.8 when fired at 200 ° C. and a refractive index of 2.0 when fired at 500 ° C.

【0047】反射防止膜の厚さをTh、入射する光線の
波長をλ、反射防止膜の屈折率をnとすると、前述のと
おり、入射する光線の反射を極小にするには、 Th=λ/4n の関係にあることが必要である。また、太陽光線のうち
エネルギー強度が大きい波長域である400nm〜70
0nmにおいて反射率を小さくするのが好ましく、エネ
ルギーが最大である波長500nmの光線に対する反射
率を小さくするのがより好ましい。したがって、反射防
止膜の厚さTh(単位nm)は、 400/4n≦Th≦700/4n 100/n≦Th≦175/n が好ましく、 Th=500/4n =125/n がより好ましい。
Assuming that the thickness of the antireflection film is Th, the wavelength of the incident light beam is λ, and the refractive index of the antireflection film is n, as described above, to minimize the reflection of the incident light beam, Th = λ It is necessary to have a relationship of / 4n. In addition, 400 nm to 70, which is a wavelength range in which the energy intensity of sunlight is large,
It is preferable to reduce the reflectance at 0 nm, and it is more preferable to reduce the reflectance for a light beam having a wavelength of 500 nm at which the energy is maximum. Therefore, the thickness Th (unit: nm) of the antireflection film is preferably 400 / 4n ≦ Th ≦ 700 / 4n 100 / n ≦ Th ≦ 175 / n, and more preferably Th = 500 / 4n = 125 / n.

【0048】反射防止膜の厚さThは、反射防止膜の屈
折率nにより異なるが、屈折率nの適正値は1.8〜
2.3であることから、通常は40nm〜100nmが
好ましく、50nm〜80nmがより好ましい。
The thickness Th of the antireflection film varies depending on the refractive index n of the antireflection film, but an appropriate value of the refractive index n is 1.8 to.
Since it is 2.3, 40 nm to 100 nm is usually preferable, and 50 nm to 80 nm is more preferable.

【0049】反射防止膜126aの形成後、フォトリソ
グラフィなどによりパターン化を行ない、シリコン酸化
物膜125bと反射防止膜126bとし(図2
(e))、つづいて表面電極127を形成する(図2
(f))。
After forming the antireflection film 126a, patterning is performed by photolithography or the like to form a silicon oxide film 125b and an antireflection film 126b (see FIG. 2).
(E)), and then the surface electrode 127 is formed (FIG. 2).
(F)).

【0050】つぎに、受光面と反対側の面にp+層を形
成した後、裏面電極を形成し(いずれも図示していな
い。)、太陽電池を製造することができる。
Next, a p + layer is formed on the surface opposite to the light receiving surface, and then a back surface electrode is formed (neither is shown) to manufacture a solar cell.

【0051】反射防止膜は、1層目の反射防止膜よりも
屈折率の小さい材料、たとえば弗化マグネシウム、弗化
セリウム、酸化アルミニウム、酸化シリコンなどを用い
て、一層目の反射防止膜上に積層すると、反射防止効果
を高めることができる点で好ましい。
The antireflection film is formed on the first antireflection film by using a material having a refractive index smaller than that of the first antireflection film, such as magnesium fluoride, cerium fluoride, aluminum oxide or silicon oxide. Lamination is preferable in that the antireflection effect can be enhanced.

【0052】パッシべ−ション膜および反射防止膜を形
成した後に、裏面電極を形成するが、裏面電極を形成し
てからパッシべ−ション膜および反射防止膜を形成して
もよい。
Although the back electrode is formed after forming the passivation film and the antireflection film, the passivation film and the antireflection film may be formed after forming the back electrode.

【0053】本実施の形態によれば、従来より焼成温度
が低く、安価であり、簡略化された工程により製造する
ことができる。この太陽電池は、優れたパッシべ−ショ
ン効果および反射防止効果を奏し、高い光電変換効率を
有する。
According to the present embodiment, the firing temperature is lower than before, the cost is low, and the manufacturing process can be simplified. This solar cell has an excellent passivation effect and an antireflection effect, and has high photoelectric conversion efficiency.

【0054】(実施の形態3)本発明の太陽電池の他の
製造方法は、導電型のシリコン基板の表層にシリコン基
板と異なる導電型の不純物拡散領域を形成する太陽電池
の製造方法において、不純物拡散領域上にシリコン化合
物を含む塗料を塗布した後、乾燥して、シリコン化合物
層を形成する工程と、シリコン化合物層上に反射防止膜
材料を含む塗料を塗布した後、乾燥して、少なくとも一
層の反射防止膜材料層を形成する工程と、シリコン化合
物層および反射防止膜材料層を同時に焼成して、シリコ
ン酸化物膜および反射防止膜を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする。
(Embodiment 3) Another method for manufacturing a solar cell according to the present invention is the method for manufacturing a solar cell in which an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of the silicon substrate is formed in the surface layer of a conductivity type silicon substrate. Applying a coating containing a silicon compound on the diffusion region and then drying it to form a silicon compound layer, and applying a coating containing an antireflection film material on the silicon compound layer, then drying it to form at least one layer. And a step of simultaneously firing the silicon compound layer and the antireflection film material layer to form the silicon oxide film and the antireflection film.

【0055】かかる方法により、導電型のシリコン基板
の表層にシリコン基板と異なる導電型の不純物拡散領域
を形成し、不純物拡散領域上にシリコン酸化物膜が形成
され、シリコン酸化物膜上に少なくとも一層の反射防止
膜が形成されていることを特徴とする太陽電池が製造さ
れる。
By this method, an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of the silicon substrate is formed on the surface layer of the conductivity type silicon substrate, a silicon oxide film is formed on the impurity diffusion region, and at least one layer is formed on the silicon oxide film. The solar cell is manufactured by forming the antireflection film.

【0056】実施の形態2においては、シリコン酸化物
膜や反射防止膜の形成方法として、シリコン化合物や反
射防止膜材料を塗布し、乾操し、焼成する方法を用い
た。この方法は、CVD法などに比べて真空装置を必要
としないため、安価に製造することができる利点があ
る。しかし、実施の形態2の方法では、シリコン化合物
および反射防止膜材料は別々に焼成するため、焼成が二
工程となり、焼成装置も二台以上必要となり、それだけ
製造時間も長くなる。実施の形態3では、この点を改善
するため、シリコン化合物および反射防止膜材料を一工
程で焼成する。
In the second embodiment, as a method of forming the silicon oxide film or the antireflection film, a method of applying a silicon compound or an antireflection film material, drying and firing is used. Since this method does not require a vacuum device as compared with the CVD method and the like, it has an advantage that it can be manufactured at low cost. However, in the method of the second embodiment, since the silicon compound and the antireflection film material are separately fired, the firing has two steps, two or more firing devices are required, and the manufacturing time becomes longer accordingly. In the third embodiment, in order to improve this point, the silicon compound and the antireflection film material are fired in one step.

【0057】実施の形態3の製造工程を図3に示す。p
型のシリコン基板の受光面側の表層に、p型のシリコン
基板と異なる導電型の不純物であるリンなどのV族原子
を拡散させて厚さ0.3μm〜1μmのn層133を形
成し、p層132との間にpn接合面が形成されている
シリコン基板131を製造する(図3(a))。この場
合、n型のシリコン基板を用い、ホウ素などのIII族
原子を拡散させてp層を形成することによりpn接合面
を形成してもよい。また、シリコン基板は単結晶シリコ
ン基板、多結晶シリコン基板のいずれを用いてもよい。
The manufacturing process of the third embodiment is shown in FIG. p
In the surface layer on the light-receiving surface side of the p-type silicon substrate, an n-layer 133 having a thickness of 0.3 μm to 1 μm is formed by diffusing a group V atom such as phosphorus which is an impurity of a conductivity type different from that of the p-type silicon substrate. A silicon substrate 131 having a pn junction surface formed with the p layer 132 is manufactured (FIG. 3A). In this case, a pn junction surface may be formed by using a n-type silicon substrate and diffusing Group III atoms such as boron to form a p layer. As the silicon substrate, either a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate may be used.

【0058】pn接合の形成後、受光面側にシリコン化
合物を塗布し、乾操して、シリコン化合物層134を形
成する(図3(b))。塗布、シリコン化合物および乾
燥の条件などは実施の形態1と同様である。
After forming the pn junction, a silicon compound is applied to the light-receiving surface side and dried to form a silicon compound layer 134 (FIG. 3B). The conditions of coating, silicon compound and drying are the same as those in the first embodiment.

【0059】つぎに、シリコン化合物層上に、反射防止
膜材料を塗布し、乾操して、反射防止膜材料層136を
形成する(図3(c))。塗布、反射防止膜材料および
乾燥の条件などは実施例2と同様である。
Next, an antireflection film material is applied on the silicon compound layer and dried to form an antireflection film material layer 136 (FIG. 3C). The conditions of coating, antireflection film material and drying are the same as in Example 2.

【0060】その後、シリコン化合物層134および反
射防止膜材料層136を同時に焼成して、シリコン酸化
物膜135aおよび反射防止膜137aを形成する(図
3(d))。焼成は、500℃〜900℃で行なうこと
が好ましく、600℃〜800℃がより好ましい。焼成
温度が500℃未満では、パッシべ−ション効果を奏す
るシリコン酸化物膜が得られない。一方、900℃より
高いと基板内の不純物が再拡散し、太陽電池の性能が低
下する。
Then, the silicon compound layer 134 and the antireflection film material layer 136 are simultaneously fired to form a silicon oxide film 135a and an antireflection film 137a (FIG. 3 (d)). The firing is preferably performed at 500 ° C to 900 ° C, more preferably 600 ° C to 800 ° C. If the firing temperature is lower than 500 ° C., a silicon oxide film having a passivation effect cannot be obtained. On the other hand, when the temperature is higher than 900 ° C., the impurities in the substrate are re-diffused and the performance of the solar cell is degraded.

【0061】シリコン酸化物膜の厚さは、実施の形態2
と同様に、1nm〜20nmが好ましく、1nm〜15
nmがより好ましい。
The thickness of the silicon oxide film is the same as in the second embodiment.
Similarly, 1 nm to 20 nm is preferable, and 1 nm to 15 nm
nm is more preferred.

【0062】反射防止膜の屈折率nは、実施の形態2と
同様に、1.8〜2.3が好ましく、2.0〜2.2が
より好ましい。
The refractive index n of the antireflection film is preferably 1.8 to 2.3, more preferably 2.0 to 2.2, as in the second embodiment.

【0063】反射防止膜の厚さThは、実施の形態2と
同様に、 100/n≦Th≦175/n が好ましく、 Th=125/n がより好ましい。したがって、Thは、通常は40nm
〜100nmが好ましく、50nm〜80nmがより好
ましい。
The thickness Th of the antireflection film is preferably 100 / n ≦ Th ≦ 175 / n, more preferably Th = 125 / n, as in the second embodiment. Therefore, Th is usually 40 nm
-100 nm is preferable, and 50 nm-80 nm is more preferable.

【0064】焼成後、フォトリソグラフィなどによりパ
ターン化を行ない、シリコン酸化物膜135bと反射防
止膜137bを形成し(図3(e))、つづいて表面電
極138を形成する(図3(f))。
After baking, patterning is performed by photolithography or the like to form a silicon oxide film 135b and an antireflection film 137b (FIG. 3 (e)), and then a surface electrode 138 (FIG. 3 (f)). ).

【0065】つぎに、受光面側と反対側の面にp+層を
形成した後、裏面電極を形成し(いずれも図示していな
い。)、太陽電池が得られる。
Next, a p + layer is formed on the surface opposite to the light-receiving surface side, and then a back surface electrode is formed (neither is shown) to obtain a solar cell.

【0066】パッシべ−ション膜および反射防止膜を形
成してから裏面電極を形成しているが、裏面電極を形成
してからパッシべ−ション膜および反射防止膜を形成し
てもよい。
Although the back electrode is formed after forming the passivation film and the antireflection film, the passivation film and the antireflection film may be formed after forming the back electrode.

【0067】本実施の形態3においては、実施の形態2
と比較して、シリコン化合物および反射防止膜材料の焼
成を同時に行なうため、焼成装置の簡略化、焼成時間の
短縮を図ることができる。
The third embodiment is different from the second embodiment.
As compared with the above, since the silicon compound and the antireflection film material are fired at the same time, the firing apparatus can be simplified and the firing time can be shortened.

【0068】(実施の形態4)シリコン化合物を含む塗
料や反射防止膜材料を含む塗料は、インクジェット法に
より塗布することが好ましい。
(Embodiment 4) A coating material containing a silicon compound or a coating material containing an antireflection film material is preferably applied by an inkjet method.

【0069】実施の形態1〜3では、シリコン化合物お
よび反射防止膜材料の塗布方法としてスピン法、スプレ
ー法、デイップ法などを使用した。しかし、これらのい
ずれの方法においても、塗布材料が基板全面に塗布され
るため、塗布材料の利用効率が低く、その多くが無駄に
なる。また、同様の理由により、表面電極を形成する前
にフォトリソグラフィなどによるパターン化工程が必要
となる。本実施の形態4では、シリコン化合物および反
射防止膜材料の塗布方法として、インクジェット法を使
用することにより、塗布しようとする領域にのみ塗布す
るため、塗布材料の無駄を減らし、塗布材料の有効利用
を図ることができる。また、塗布工程においてパターン
化されるため、フォトリソグラフィなどによるパターン
化が不要となる。
In the first to third embodiments, the spin method, spray method, dip method and the like are used as the coating method of the silicon compound and the antireflection film material. However, in any of these methods, since the coating material is coated on the entire surface of the substrate, the utilization efficiency of the coating material is low, and most of it is wasted. For the same reason, a patterning process such as photolithography is required before forming the surface electrode. In the fourth embodiment, the inkjet method is used as the method for applying the silicon compound and the antireflection film material, so that only the area to be applied is applied, so that the waste of the application material is reduced and the effective use of the application material is achieved. Can be achieved. Moreover, since patterning is performed in the coating process, patterning by photolithography or the like is unnecessary.

【0070】実施の形態4の製造工程を図4に示す。p
型のシリコン基板の受光面側の表層に、p型のシリコン
基板と異なる導電型の不純物であるリンなどのV族原子
を拡散させてn層143を形成し、p層142との間で
pn接合が形成されているシリコン基板141を製造す
る(図4(a))。この場合、n型のシリコン基板を用
い、ホウ素などのIII族原子を拡散させてp層を形成
し、n層との間でpn接合を形成してもよい。また、シ
リコン基板は、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基
板のいずれを用いてもよい。
The manufacturing process of the fourth embodiment is shown in FIG. p
In the surface layer on the light-receiving surface side of the p-type silicon substrate, an n-layer 143 is formed by diffusing a Group V atom such as phosphorus, which is an impurity of a conductivity type different from that of the p-type silicon substrate, and is formed between the p-layer 142 and the A silicon substrate 141 in which a bond is formed is manufactured (FIG. 4A). In this case, an n-type silicon substrate may be used, a group III atom such as boron may be diffused to form a p-layer, and a pn junction may be formed between the n-layer and the n-layer. As the silicon substrate, either a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate may be used.

【0071】つぎに、シリコン化合物を含む塗料144
を受光面側にインクジェット法により塗布する。塗布
は、インクヘッド149を用いて行ない、表面電極14
8を形成する部分には塗料144を塗布しないように
し、パターン化を行なう(図4(b))。塗料144
は、シリコン化合物を有機溶剤に混合し、調製する。イ
ンクジェット法に使用する塗布装置は、塗料144をシ
リコン基板141上に塗布するインクヘッド149のほ
か、シリコン基板141を保持して、シリコン基板14
1を進行させる基板チャック(いずれも図示していな
い。)およびシリコン基板141の外形寸法を測定して
インクヘッド149にその情報を伝達する基板形状測定
装置(図示していない。)を具備していることが好まし
い。
Next, a coating 144 containing a silicon compound
Is applied to the light receiving surface side by an inkjet method. The application is performed using the ink head 149, and the surface electrode 14
Patterning is performed without applying the paint 144 to the portion forming 8 (FIG. 4B). Paint 144
Is prepared by mixing a silicon compound with an organic solvent. The coating device used in the inkjet method includes an ink head 149 that coats the coating material 144 on the silicon substrate 141, as well as a silicon substrate 141 that holds the silicon substrate 141.
1 and a substrate shape measuring device (not shown) for measuring the outer dimensions of the silicon substrate 141 and transmitting the information to the ink head 149. Is preferred.

【0072】塗料144の塗布後、乾操し、焼成を行な
うことにより、所定のパターン化が既に形成されたシリ
コン酸化物膜145を形成する(図4(c))。シリコ
ン酸化物膜145の厚さは、シリコン酸化物膜が反射防
止膜を兼ねるときは、実施の形態1と同様であり、70
nm〜150nmが好ましい。一方、シリコン酸化物膜
をパッシベーション膜として用い、シリコン酸化物膜の
上に別に反射防止膜を形成するときは、シリコン酸化物
膜の厚さは、1nm〜20nmが好ましい。シリコン化
合物、乾燥および焼成などの条件は、実施の形態1と同
様である。
After the coating material 144 is applied, it is dried and baked to form a silicon oxide film 145 on which a predetermined pattern is formed (FIG. 4C). The thickness of the silicon oxide film 145 is the same as that in the first embodiment when the silicon oxide film also serves as the antireflection film.
nm-150 nm is preferable. On the other hand, when a silicon oxide film is used as a passivation film and an antireflection film is separately formed on the silicon oxide film, the thickness of the silicon oxide film is preferably 1 nm to 20 nm. Conditions such as the silicon compound, drying and firing are the same as those in the first embodiment.

【0073】つぎに、シリコン酸化物膜145の上に、
反射防止膜材料を含む塗料146をインクジェット法に
より塗布する。塗布は、インクヘッド150を用いて行
ない、表面電極148を形成する部分には塗料146を
塗布しないようにし、パターン化を行なう(図4
(c))。塗料146は、反射防止膜材料を有機溶剤に
混合し、調製する。インクジェット法に使用する塗布装
置の仕様は、シリコン化合物を塗布する塗布装置の仕様
と同様である。
Next, on the silicon oxide film 145,
A coating material 146 containing an antireflection film material is applied by an inkjet method. The application is performed using the ink head 150, and the portion where the surface electrode 148 is formed is not applied with the coating material 146, and patterning is performed (FIG. 4).
(C)). The coating material 146 is prepared by mixing an antireflection film material with an organic solvent. The specifications of the coating device used for the inkjet method are the same as the specifications of the coating device for coating the silicon compound.

【0074】塗料146の塗布後、乾操し、焼成を行な
うことにより、所定のパターン化が既になされている反
射防止膜147を形成する(図4(d))。反射防止膜
材料、乾燥、焼成の条件および反射防止膜147の厚さ
は、実施の形態2と同様である。反射防止膜147は、
複数層としてもよい。また、実施の形態3におけるよう
に、シリコン化合物および反射防止膜材料の焼成を同時
に行なってもよい。シリコン酸化物膜が反射防止膜を兼
ねるときは、図4(c)および(d)に示す工程は省略
される。
After the coating material 146 is applied, it is dried and baked to form an antireflection film 147 which has been patterned in a predetermined manner (FIG. 4 (d)). The antireflection film material, the conditions of drying and firing, and the thickness of the antireflection film 147 are the same as those in the second embodiment. The antireflection film 147 is
It may have a plurality of layers. Further, as in the third embodiment, the silicon compound and the antireflection film material may be fired at the same time. When the silicon oxide film also serves as the antireflection film, the steps shown in FIGS. 4C and 4D are omitted.

【0075】つぎに、表面電極148を形成し(図4
(e))、受光面と反対側の面にp+層を形成した後、
裏面電極を形成し(いずれも図示していない。)、太陽
電池を製造することができる。
Next, the surface electrode 148 is formed (see FIG.
(E)), after forming the p + layer on the surface opposite to the light receiving surface,
A solar cell can be manufactured by forming a back electrode (neither is shown).

【0076】パッシべ−ション膜を形成してから裏面電
極を形成しているが、裏面電極を形成してからパッシべ
−ション膜を形成してもよい。
Although the back electrode is formed after forming the passivation film, the passivation film may be formed after forming the back electrode.

【0077】本実施の形態4においては、インクジェッ
ト法により塗布するため、塗料の有効利用を図ることが
でき、またフォトリソグラフィ工程が不要であり、製造
工程を簡略化できる。
In the fourth embodiment, since coating is carried out by the ink jet method, the paint can be effectively used, and the photolithography process is not required, so that the manufacturing process can be simplified.

【0078】(実施例1)厚さ0.3mmのp型シリコ
ン基板の受光面側にリンを拡散させて厚さ0.5μmの
n層を形成した。5gのSi(OC254(テトラエ
トキシシラン)を95gのエタノールを主成分とする有
機溶剤に混合し、塗料とした。この塗料をスピン法によ
り受光面側に塗布した後、80℃、200℃で1分間ず
つ乾燥した。つぎに700℃で10分間焼成を行ない、
シリコン酸化物膜を形成した。この膜には、SiO2
含まれており、厚さ130nm、屈折率1.42であっ
た。シリコン酸化物膜の形成後、レジスト塗布、露光、
現像、エッチング、レジスト除去の各工程からなるフォ
トリソグラフィにより、シリコン酸化物膜をパターン化
し、表面電極を形成した。表面電極の形成後、受光面と
反対側の表面に裏面電極を形成し、太陽電池を製造し
た。
Example 1 Phosphorus was diffused on the light receiving surface side of a p-type silicon substrate having a thickness of 0.3 mm to form an n layer having a thickness of 0.5 μm. 5 g of Si (OC 2 H 5 ) 4 (tetraethoxysilane) was mixed with 95 g of an organic solvent containing ethanol as a main component to prepare a coating material. This coating material was applied to the light-receiving surface side by the spin method, and then dried at 80 ° C. and 200 ° C. for 1 minute each. Next, perform firing at 700 ° C for 10 minutes,
A silicon oxide film was formed. This film contained SiO 2 , and had a thickness of 130 nm and a refractive index of 1.42. After forming the silicon oxide film, resist coating, exposure,
The silicon oxide film was patterned by photolithography including the steps of development, etching, and resist removal to form a surface electrode. After forming the front surface electrode, a back surface electrode was formed on the surface opposite to the light receiving surface to manufacture a solar cell.

【0079】従来の熱酸化法により、900℃〜120
0℃という高温で焼成する方法に比べて、本実施例にお
ける焼成温度は700℃と低温であり、製造コストも安
価であった。この太陽電池は、パッシベーション効果お
よび反射防止効果はともに十分に優れていた。
By the conventional thermal oxidation method, 900 ° C. to 120 ° C.
Compared with the method of firing at a high temperature of 0 ° C., the firing temperature in this example was as low as 700 ° C., and the manufacturing cost was low. This solar cell was sufficiently excellent in both the passivation effect and the antireflection effect.

【0080】(実施例2)実施例1と同様に、厚さ0.
3mmのp型シリコン基板の受光面側にリンを拡散させ
て厚さ0.5μmのn層を形成した。0.4gのSi
(OC254(テトラエトキシシラン)を99.6g
のエタノールを主成分とする有機溶剤に混合し、塗料と
した。この塗料をスピン法により基板の受光面側に塗布
した後、80℃、200℃で1分間ずつ乾燥を行なっ
た。つぎに、700℃で10分間焼成を行ない、シリコ
ン酸化物膜を形成した。このシリコン酸化物膜には、S
iO2が含まれており、厚さは10nmであった。シリ
コン酸化物膜の形成後、3gのTi(OCH(C
324(チタン酸イソプロピル)を97gの2−プ
ロパノールを主成分とする有機溶剤に混合し、塗料とし
た。この塗料をスピン法により受光面側に塗布した後、
80℃、200℃で1分間ずつ乾燥を行なった。つぎ
に、500℃で10分間焼成を行ない、反射防止膜を形
成した。この反射防止膜には、TiO2が含まれてお
り、厚さは70μmであった。つぎに、フォトリソグラ
フィによりシリコン酸化物膜および反射防止膜をパター
ン化し、表面電極を形成した。最後に、裏面電極を形成
し、太陽電池を製造した。
(Embodiment 2) As in Embodiment 1, the thickness is 0.
Phosphorus was diffused on the light-receiving surface side of a 3 mm p-type silicon substrate to form an n layer having a thickness of 0.5 μm. 0.4g Si
99.6 g of (OC 2 H 5 ) 4 (tetraethoxysilane)
It was mixed with an organic solvent containing ethanol as a main component to prepare a paint. This coating material was applied to the light-receiving surface side of the substrate by a spin method, and then dried at 80 ° C. and 200 ° C. for 1 minute each. Next, firing was performed at 700 ° C. for 10 minutes to form a silicon oxide film. This silicon oxide film contains S
It contained iO 2 and had a thickness of 10 nm. After forming the silicon oxide film, 3 g of Ti (OCH (C
H 3) 2) 4 (mixed isopropyl titanate) in an organic solvent mainly composed of 2-propanol 97 g, and the coating material. After applying this paint to the light-receiving surface side by the spin method,
It was dried at 80 ° C. and 200 ° C. for 1 minute each. Next, baking was performed at 500 ° C. for 10 minutes to form an antireflection film. This antireflection film contained TiO 2 and had a thickness of 70 μm. Next, the silicon oxide film and the antireflection film were patterned by photolithography to form a surface electrode. Finally, the back electrode was formed and the solar cell was manufactured.

【0081】実施例1と同様に、従来の熱酸化法より低
温で焼成でき、工程も簡略であった。また、シリコン酸
化物よりも高い屈折率を有する反射防止膜を設けたこと
により、光電変換効率の高い太陽電池が得られた。
Similar to the first embodiment, the firing can be performed at a lower temperature than the conventional thermal oxidation method, and the process is simple. Further, by providing an antireflection film having a higher refractive index than silicon oxide, a solar cell having high photoelectric conversion efficiency was obtained.

【0082】(実施例3)実施例1と同様に、厚さ0.
3mmのp型シリコン基板の受光面側にリンを拡散させ
て厚さ0.5μmのn層を形成した。0.4gのSi
(OC254(テトラエトキシシラン)を99.6g
のエタノールを主成分とする有機溶剤に混合し、塗料と
した。この塗料をスピン法により基板の受光面側に塗布
した後、80℃、200℃で1分間ずつ乾燥を行なっ
た。つづいて、3gのTi(OCH(CH324(チ
タン酸イソプロピル)を97gの2−プロパノールを主
成分とする有機溶剤に混合し、塗料とした。この塗料を
スピン法によりシリコン化合物層上に塗布した後、80
℃、200℃で1分間ずつ乾燥を行なった。つぎに、7
00℃で10分間焼成を行ない、シリコン酸化物膜およ
び反射防止膜を形成した。シリコン酸化物膜には、Si
2が含まれ、厚さは10nmであった。一方、反射防
止膜には、TiO2が含まれ、厚さは70nmであっ
た。つぎに、フォトリソグラフィによりシリコン酸化物
膜および反射防止膜をパターン化し、表面電極を形成し
た。最後に、裏面電極を形成し、太陽電池を製造した。
(Third Embodiment) As in the first embodiment, the thickness is 0.
Phosphorus was diffused on the light-receiving surface side of a 3 mm p-type silicon substrate to form an n layer having a thickness of 0.5 μm. 0.4g Si
99.6 g of (OC 2 H 5 ) 4 (tetraethoxysilane)
It was mixed with an organic solvent containing ethanol as a main component to prepare a paint. This coating material was applied to the light-receiving surface side of the substrate by a spin method, and then dried at 80 ° C. and 200 ° C. for 1 minute each. Subsequently, 3 g of Ti (OCH (CH 3 ) 2 ) 4 (isopropyl titanate) was mixed with 97 g of an organic solvent containing 2-propanol as a main component to obtain a paint. After applying this paint on the silicon compound layer by the spin method,
Drying was carried out at 1 ° C and 200 ° C for 1 minute each. Next, 7
Firing was carried out at 00 ° C. for 10 minutes to form a silicon oxide film and an antireflection film. The silicon oxide film contains Si
It contained O 2 and had a thickness of 10 nm. On the other hand, the antireflection film contained TiO 2 and had a thickness of 70 nm. Next, the silicon oxide film and the antireflection film were patterned by photolithography to form a surface electrode. Finally, the back electrode was formed and the solar cell was manufactured.

【0083】製造された太陽電池は、実施例2と同様
に、シリコン基板上にシリコン酸化物膜が形成され、シ
リコン酸化物膜上に反射防止膜が形成されていたが、本
実施例では、実施例2と異なり、シリコン化合物および
反射防止膜材料は同時に焼成したため、焼成時間を短縮
することができるとともに、製造工程を簡略化できた。
In the manufactured solar cell, the silicon oxide film was formed on the silicon substrate and the antireflection film was formed on the silicon oxide film as in the second embodiment. Unlike Example 2, since the silicon compound and the antireflection film material were fired at the same time, the firing time could be shortened and the manufacturing process could be simplified.

【0084】(実施例4)シリコン化合物を含む塗料お
よび反射防止膜材料を含む塗料をインクジェット法によ
り塗布した以外は、実施例2と同様にして太陽電池を製
造した。塗布は、表面電極を形成する部分には塗料を塗
布しないようにパターン化しながら行なった。製造した
太陽電池におけるシリコン酸化物膜の厚さは10nmで
あり、反射防止膜の厚さは70nmであった。
Example 4 A solar cell was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the coating material containing the silicon compound and the coating material containing the antireflection film material were applied by the ink jet method. The application was performed while patterning so that the paint was not applied to the area where the surface electrode was formed. In the manufactured solar cell, the silicon oxide film had a thickness of 10 nm, and the antireflection film had a thickness of 70 nm.

【0085】製造した太陽電池自体は、実施例2と同様
の構成を有するものであったが、本実施例では、実施例
2と異なり、インクジェット法により塗布したため、塗
料の無駄がなく、またフォトリソグラフィによるパター
ン化が不要であり、工程が簡略化できた。
The manufactured solar cell itself had the same structure as in Example 2. However, unlike Example 2, in this example, the coating was carried out by the ink jet method, and there was no waste of paint, The patterning by lithography is not necessary and the process can be simplified.

【0086】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明の太陽電池は、パッシベーション
効果や反射防止効果に優れる。本発明の太陽電池の製造
方法によれば、低い温度で安価に製造することができ、
工程も簡略で生産効率が高く、塗料を有効利用できる。
The solar cell of the present invention is excellent in the passivation effect and the antireflection effect. According to the method for manufacturing a solar cell of the present invention, it can be manufactured at low temperature at low cost,
The process is simple, the production efficiency is high, and the paint can be effectively used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1に係る太陽電池の製造
工程を表した模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a solar cell according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2に係る太陽電池の製造
工程を表した模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a solar cell according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態3に係る太陽電池の製造
工程を表した模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a solar cell according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態4に係る太陽電池の製造
工程を表した模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 シリコン化合物の焼成温度とキャリア寿命と
の関係を表すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the firing temperature of silicon compounds and the carrier lifetime.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111 シリコン基板、112 p層、113 n層、
115a,115bシリコン酸化物膜、116 表面電
極、126a,126b 反射防止膜、149,150
インクヘッド。
111 silicon substrate, 112 p layer, 113 n layer,
115a, 115b silicon oxide film, 116 surface electrode, 126a, 126b antireflection film, 149, 150
Ink head.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電型のシリコン基板の表層に該シリコ
ン基板と異なる導電型の不純物拡散領域を形成する太陽
電池の製造方法において、 前記不純物拡散領域上にシリコン化合物を含む塗料を塗
布した後、乾燥し、焼成してシリコン酸化物膜を形成す
る工程を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
1. A method of manufacturing a solar cell in which a conductivity type impurity diffusion region different from that of the silicon substrate is formed in a surface layer of a conductivity type silicon substrate, wherein after coating a coating containing a silicon compound on the impurity diffusion region, A method of manufacturing a solar cell, comprising the steps of drying and firing to form a silicon oxide film.
【請求項2】 前記シリコン酸化物膜の厚さは、70n
m〜150nmである請求項1記載の太陽電池の製造方
法。
2. The thickness of the silicon oxide film is 70 n
The method for producing a solar cell according to claim 1, wherein the thickness is m to 150 nm.
【請求項3】 導電型のシリコン基板の表層に該シリコ
ン基板と異なる導電型の不純物拡散領域を形成する太陽
電池の製造方法において、 前記不純物拡散領域上にシリコン化合物を含む塗料を塗
布した後、乾燥し、焼成してシリコン酸化物膜を形成す
る工程と、 前記シリコン酸化物膜上に反射防止膜材料を含む塗料を
塗布した後、乾燥し、焼成して少なくとも一層の反射防
止膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする太陽電
池の製造方法。
3. A method of manufacturing a solar cell, comprising: forming an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of the silicon substrate on a surface layer of a conductivity type silicon substrate; and applying a coating material containing a silicon compound on the impurity diffusion region, Drying and baking to form a silicon oxide film; and applying a coating material containing an antireflection film material on the silicon oxide film, and then drying and baking to form at least one antireflection film. The manufacturing method of the solar cell characterized by including the process.
【請求項4】 導電型のシリコン基板の表層に該シリコ
ン基板と異なる導電型の不純物拡散領域を形成する太陽
電池の製造方法において、 前記不純物拡散領域上にシリコン化合物を含む塗料を塗
布した後、乾燥して、シリコン化合物層を形成する工程
と、 前記シリコン化合物層上に反射防止膜材料を含む塗料を
塗布した後、乾燥して、少なくとも一層の反射防止膜材
料層を形成する工程と、 前記シリコン化合物層および前記反射防止膜材料層を同
時に焼成して、シリコン酸化物膜および反射防止膜を形
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。
4. A method of manufacturing a solar cell, comprising: forming an impurity diffusion region of a conductivity type different from that of the silicon substrate on a surface layer of a conductivity type silicon substrate; and applying a coating material containing a silicon compound on the impurity diffusion region, A step of drying to form a silicon compound layer, a step of applying a coating material containing an antireflection film material on the silicon compound layer, and a step of drying to form at least one antireflection film material layer; And a step of simultaneously firing the silicon compound layer and the antireflection film material layer to form a silicon oxide film and an antireflection film.
【請求項5】 前記シリコン酸化物膜の厚さは、20n
m以下である請求項3または4記載の太陽電池の製造方
法。
5. The silicon oxide film has a thickness of 20 n.
The method for producing a solar cell according to claim 3, wherein the solar cell has a thickness of m or less.
【請求項6】 前記反射防止膜の厚さTh(単位nm)
は、前記反射防止膜の屈折率をnとすると、 100/n≦Th≦175/n であることを特徴とする請求項3または4記載の太陽電
池の製造方法。
6. The thickness Th (unit: nm) of the antireflection film.
Is 100 / n ≦ Th ≦ 175 / n, where n is the refractive index of the antireflection film. 6. The method for manufacturing a solar cell according to claim 3, wherein
【請求項7】 前記反射防止膜の屈折率nは、1.8〜
2.3である請求項3または4記載の太陽電池の製造方
法。
7. The refractive index n of the antireflection film is 1.8 to
It is 2.3, The manufacturing method of the solar cell of Claim 3 or 4.
【請求項8】 前記シリコン化合物は、Si−OR(R
は、直鎖状または分枝を有する炭化水素基を表す。)ま
たはSi−OHで表されるシラノール化合物を含むこと
を特徴とする請求項1、3または4のいずれかに記載の
太陽電池の製造方法。
8. The silicon compound is Si—OR (R
Represents a straight-chain or branched hydrocarbon group. ) Or a silanol compound represented by Si-OH is included, The manufacturing method of the solar cell in any one of Claim 1, 3 or 4 characterized by the above-mentioned.
【請求項9】 前記反射防止膜材料は、少なくとも一種
類のX−OR(Xは、Li、Be、B、Na、Mg、A
l、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、C
o、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、
Zr、Nb、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Cs、B
a、La、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、
Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Er、Tm、Yb、LuまたはSiを表す。)また
はX−OHで表される化合物を含むことを特徴とする請
求項3または4記載の太陽電池の製造方法。
9. The antireflection film material is at least one kind of X-OR (X is Li, Be, B, Na, Mg, A).
l, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, C
o, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y,
Zr, Nb, Mo, Cd, In, Sn, Sb, Cs, B
a, La, Hf, Ta, W, Tl, Pb, Bi, Ce,
Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
represents o, Er, Tm, Yb, Lu or Si. ) Or a compound represented by X-OH is contained, The manufacturing method of the solar cell of Claim 3 or 4 characterized by the above-mentioned.
【請求項10】 前記シリコン化合物は、500℃〜9
00℃で焼成することを特徴とする請求項1または3記
載の太陽電池の製造方法。
10. The silicon compound has a temperature of 500 ° C. to 9 ° C.
The method for manufacturing a solar cell according to claim 1 or 3, wherein firing is performed at 00 ° C.
【請求項11】 前記反射防止膜材料は、200℃〜9
00℃で焼成することを特徴とする請求項3記載の太陽
電池の製造方法。
11. The antireflection film material is 200 ° C. to 9 ° C.
The method for manufacturing a solar cell according to claim 3, wherein firing is performed at 00 ° C.
【請求項12】 前記シリコン化合物および前記反射防
止膜材料は、500℃〜900℃で焼成することを特徴
とする請求項4記載の太陽電池の製造方法。
12. The method for manufacturing a solar cell according to claim 4, wherein the silicon compound and the antireflection film material are fired at 500 ° C. to 900 ° C.
【請求項13】 前記シリコン化合物を含む塗料は、イ
ンクジェット法により塗布することを特徴とする請求項
1、3または4のいずれかに記載の太陽電池の製造方
法。
13. The method for manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein the coating material containing the silicon compound is applied by an inkjet method.
【請求項14】 前記反射防止膜材料を含む塗料は、イ
ンクジェット法により塗布することを特徴とする請求項
3または4記載の太陽電池の製造方法。
14. The method of manufacturing a solar cell according to claim 3, wherein the coating material containing the antireflection film material is applied by an inkjet method.
【請求項15】 請求項1〜14のいずれかに記載の方
法により製造されることを特徴とする太陽電池。
15. A solar cell manufactured by the method according to any one of claims 1 to 14.
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