JP2004243245A - Washing equipment for solar cell substrate - Google Patents

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JP2004243245A
JP2004243245A JP2003037070A JP2003037070A JP2004243245A JP 2004243245 A JP2004243245 A JP 2004243245A JP 2003037070 A JP2003037070 A JP 2003037070A JP 2003037070 A JP2003037070 A JP 2003037070A JP 2004243245 A JP2004243245 A JP 2004243245A
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JP
Japan
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substrate
tray
solar cell
mounting surface
cleaning
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JP2003037070A
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Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Inomata
洋介 猪股
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tray which makes good operation possible in washing the surface of a substrate used for a solar cell in liquid by using a horn type ultrasonic sonic washing equipment. <P>SOLUTION: This washing equipment for the solar cell substrate for washing the substrate 18 placed on the tray 17 by putting the substrate into a water tank and applying ultrasonic waves thereto is provided with a groove 28 on a substrate installation surface 27 for the tray 17 and the peripheral edge of the surface 27 is provide with a projecting part 19 for preventing the substrate 18 from shifting in a horizontal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池用基板の洗浄装置に関し、特に基板を載置するトレイを有する太陽電池用基板の洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
太陽電池は入射した光エネルギを電気エネルギに変換するものである。太陽電池のうち主要なものは使用材料の種類によって結晶系、アモルファス系、化合物系などに分類される。このうち、現在市場で流通しているのはほとんどが結晶系シリコン太陽電池である。この結晶系シリコン太陽電池はさらに単結晶型、多結晶型に分類される。単結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質がよいために高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造が高コストになるという短所を有する。これに対して多結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質が劣るために高効率化が難しいという短所はあるものの、低コストで製造できるという長所がある。また、最近では多結晶シリコン基板の品質の向上やセル化技術の進歩により、研究レベルでは18%程度の変換効率が達成されている。
【0003】
一方、量産レベルの多結晶シリコン太陽電池は低コストであったため、従来から市場に流通してきたが、近年環境問題が取りざたされる中でさらに需要が増してきており、低コストでより高い変換効率が求められるようになった。
【0004】
太陽電池では、電気エネルギへの変換効率を向上させるために従来から様々な試みがなされてきた。そのひとつに基板に入射する光の反射を低減する技術があり、表面での光の反射を低減することで電気エネルギヘの変換効率を高めることができる。
【0005】
シリコン基板を用いて太陽電池素子を形成する場合、基板の表面を水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液でエッチングすると、基板の表面に微細な凹凸が形成され、反射をある程度低減できる。面方位が(100)面の単結晶シリコン基板を用いた場合、このような方法でテクスチャ構造と呼ばれるピラミッド構造を基板の表面に均一に形成することができるものの、アルカリ水溶液によるエッチングは結晶の面方位に依存することから、多結晶シリコン基板で太陽電池素子を形成する場合、ピラミッド構造を均一には形成できず、そのため全体の反射率も効果的には低減できないという問題がある。
【0006】
このような問題を解決するために、太陽電池素子を多結晶シリコンで形成する場合に、その表面に微細な凹凸を反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching)法で形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、多結晶シリコンにおける不規則な結晶の面方位に左右されずに微細な凹凸を均一に形成し、多結晶シリコンを用いた太陽電池素子においても反射率をより効果的に低減しようとするものである。
【0007】
ところが、この方法で太陽電池の表面に微細な凹凸を形成すると、エッチングされた基板の表面にはエッチング残渣が発生する。次の工程で基板の表面が清浄であることが必要な場合には、このエッチング残渣は取り除いておく必要がある。この残渣を取り除く方法として、水槽内の水中で超音波洗浄で除去する方法がある。
【0008】
この方法では、水槽内に貯めた水の中に基板を載置したトレイを設置し、その上から超音波ホーンで基板表面に超音波を印加して残渣を除去するものである。また、残渣の除去作業を連続して行うためには、例えば特願2002−73057号明細書にあるように、太陽電池基板を載置するための複数のトレイなどを備えたベルトまたはチェーンを設け、このベルトまたはチェーンを回転させて複数のトレイ上の基板が超音波ホーンを連続して通過するときに超音波を印加するようにする。
【0009】
ところが、この方法では基板を載置したトレイが水中に入る際に基板が水面の表面張力で浮いてしまうことがあった。また、基板が浮く際に、トレイに対して水平方向へずれてトレイからはみ出したりすることがあった。
【0010】
また、残渣除去作業を連続して行うためには、これに対応した基板の自動供給回収装置が必要となる。一般的に基板のような板状のものを枚葉で供給するためには搬送アームに付属した吸着パッド等で基板を吸着して残渣除去装置のベルトに固定されたトレイ上に搬送して供給する。この後、水中で残渣が除去された基板を吸着アームで再度トレイから吸着して基板を回収するが、このときにトレイと基板が水の介在によって必要以上に吸着し、吸着パッドでの回収が困難になることがあった。
【0011】
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、太陽電池に用いられる基板の表面をホーン式超音波洗浄装置で液中で洗浄する際に良好な動作を可能とするトレイを提供する。
【0012】
【特許文献1】
特開平9−102625号公報
【0013】
【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に係る太陽電池基板の洗浄装置では、トレイに載置した基板を水槽に入れて超音波を当てて洗浄する太陽電池基板の洗浄装置において、前記トレイの基板載置面に溝を設けると共に、この基板載置面の周縁部に前記基板が水平方向にずれることを防止するための突出部を設けたことを特徴とする。
【0014】
また、前記基板が厚さ200〜600μmの結晶系基板であり、かつ前記トレイの基板載置面における前記基板との当接面積が前記基板の面積の3%以上であることが望ましい。
【0015】
また、前記基板が厚さ200〜600μmの結晶系基板であり、かつ前記溝が形成された領域の面積が前記基板の面積の10%以上であることが望ましい。
【0016】
さらに、前記溝が前記基板載置面に対して0.2mm以上の深さを有することが望ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る基板のエッチング方法とエッチング装置で形成される太陽電池素子の構造を示す図である。図1において、1はシリコン基板、2は凹凸、3は受光面側の不純物拡散層、4は裏面側の不純物拡散層(BSF)、5は反射防止膜、6は表面電極、7は裏面電極を示している。
【0018】
前記シリコン基板1は単結晶もしくは多結晶のシリコン基板である。この基板はp型、n型いずれでもよい。単結晶シリコンの場合は引き上げ法などで形成され、多結晶シリコンの場合は鋳造法などで形成される。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きわめて有利である。引き上げ法や鋳造法で形成されたインゴットを300μm程度の厚みにスライスして、15cm×15cm程度の大きさに切断してシリコン基板となる。
【0019】
シリコン基板1の表面側には、入射する光を反射させずに有効に取り込むために凹凸2を形成する。これは真空引きされたチャンバ内にガスを導入して一定圧力に保持してチャンバ内に設けられた電極にRF電力を印加することでプラズマを発生させ、生じた活性種であるイオン・ラジカル等の作用によって基板の表面をエッチングするものである。反応性イオンエッチング(RIE)法と呼ばれるこの方法は図2のように示される。
【0020】
図2において、1はシリコン基板、8はマスフローコントローラ、9はRF電極、10は圧力調整器、11は真空ポンプ、12はRF電源、13はアース、14はチャンバである。装置内にマスフローコントローラ8部分からエッチングガスを導入するとともに、RF電極9からRF電力を供給することでプラズマを発生させてイオンやラジカルを励起活性化して、RF電極9の上部に設置したシリコン基板1の表面に作用させてエッチングする。
【0021】
発生した活性種のうち、イオンがエッチングに作用する効果を大きくした方法を一般に反応性イオンエッチング法と呼んでいる。類似する方法にプラズマエッチングなどがあるが、プラズマの発生原理は基本的に同じであり、基板に作用する活性種の種類の分布をチャンバ構造、電極構造、あるいは発生周波数等によって異なる分布に変化させているだけである。そのため、本発明は反応性イオンエッチング法に限らず、プラズマエッチング法全般に対して有効である。
【0022】
本発明では、例えば塩素(Cl)、酸素(O)、六フッ化硫黄(SF)を1:5:5の割合で流しながら、反応圧力7Pa、プラズマを発生させるRFパワー1kWで5分間程度エッチングする。これによりシリコン基板1の表面には凹凸が形成される。シリコンはエッチングすると基本的には気化するが、一部は気化しきれずに分子同士が吸着して基板の表面に残渣として残る。つまり、シリコン基板1の表面を反応性イオンエッチング法および類似のドライエッチング法で粗面化する際に、エッチングされたシリコンを主成分とするエッチング残渣をシリコン基板1の表面に再付着させる速度を促進させ、これをエッチングのマイクロマスクとして利用することでシリコン基板1の表面に凹凸を形成するものである。なお、このエッチング残渣は最終的には除去される。
【0023】
また、ガス条件、反応圧力、RFパワーなどをシリコンのエッチング残渣がシリコン基板1の表面に残るような条件に設定すると、凹凸を確実に形成することができる。ただし、その凹凸のアスペクト比は最適化する必要がある。逆に、シリコン基板1の表面にエッチング残渣が残らないような条件では凹凸を形成することは困難である。
【0024】
この凹凸形成の後、後工程での処理を行う前に表面の残渣を除去する。この残渣の除去の方法としては、例えば特願2002−73057号明細書にあるようにホーン式の超音波洗浄装置を用いて水中で行う方法がある。
【0025】
図3にこの超音波洗浄装置の一例を示す。図3において、15は超音波振動子ユニット、16は超音波ホーン、17はトレイ、18は太陽電池基板、19は水槽、20は水、21は超音波発振器、22はチェーンである。回転式のチェーン22にトレイ17を固定し、そのトレイ17に基板18を載置し、チェーン22が回転してトレイ17が水槽20の水中で、超音波発振器21と超音波振動子21とで駆動する超音波ホーン16の下部を通過する際にホーン16の超音波で残渣を除去するものである。ただし、これは一例であって超音波の媒体となる物質は水に限らず、専用の洗浄液を用いることもでき、有機溶剤を用いることも可能である。また、凹凸形成の際の残渣の除去を一例としてあげているが、その他の洗浄にも用いることができる。
【0026】
図4および図5に本発明に係るトレイの一例を示す。図4および図5において、16はホーン、17はトレイ、18は基板、24は水面、27は基板載置面、28は溝、29は突出部を示す。図5は図4のトレイを上方向から見たものである。
【0027】
本発明では基板18が密着しやすいようにトレイ17の表面に基板載置面27を設ける。この基板載置面27はより平坦で滑らかであるほど基板18との密着性がよくなる。この密着性は残渣除去を行う際の超音波の媒体によって異なるが、一般にこの媒液の粘度が高いほど、また、基板18側の接触表面の粗さが平坦であるほど、密着性はよくなる。また、ホーン16側の基板18表面の粗さや基板18の重量によって必要な密着性は異なる。
【0028】
トレイ17の基板載置面27における基板18との当接面積もこれらによって最適化する必要がある。基板18が厚さ200〜600μmの結晶基板である場合、トレイ17の基板載置面27における基板18との当接面積は載置する基板18の面積の3%以上とすることが望ましい。これにより、トレイ17上の基板18が超音波媒液中に搬送される際に基板18がずれないような最低の吸着が確保できる。
【0029】
残渣除去作業を連続して行うためには、これに対応した基板18の自動供給回収装置が必要となる。一般的に基板18等の板状のものを枚葉で供給するには搬送アームに付属した吸着パッド(不図示)で基板を吸着し、それを残渣除去装置のベルトに固定されたトレイ17上に搬送して供給する。この後、水中で残渣除去された基板18を吸着アームで再度トレイ17から吸着して基板18を回収するが、このときにトレイ17と基板18が水の介在によって必要以上に吸着してしまい、吸着パッドでの回収が困難になってしまう。
【0030】
これを解決するため、本発明においては、トレイ17における基板18との当接部の他に、トレイ17の基板載置面27に溝28を設ける。さらに、基板18がトレイ17載置面に水平方向にずれることを防止するための突出部29を設ける。溝28によって基板18が超音波媒体の液体でトレイ17上に吸着する力が弱まり、吸着パッドでの回収が容易になる。したがって、基板18が適度にトレイ17に吸着し、ずれも生じないスムーズなホーン式超音波洗浄装置となる。
【0031】
この溝28は吸着パッドの吸着力にもよるが、基板18が厚さ200〜600μmの結晶系の基板18の場合、基板18面積の10%以上の面積を有することが望ましい。また、溝28は基板18の載置面に対して0.2mm以上の深さを持つことが望ましい。このように構成することで、溝28を超音波の媒液が抜けていくことにより、基板18とトレイ17との吸着が弱くなり、自動供給回収装置の搬送アームによるトレイ17の吸着の際に基板18の離れ具合が好適になる。
【0032】
基板18の離れ具合がよりよくなると基板18は浮きやすくなるが、基板18とトレイ17は超音波で密着するので、トレイ17が水中に入るだけでは基板18は浮かないようにすることができる。ただし、基板18はトレイ17に密着しながらもトレイ17に水平方向にはズレが生じるので、トレイ17の周辺部には突出部29を設ける。
【0033】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る太陽電池基板の洗浄装置によれば、基板を載置して水槽に入れて超音波を当てて洗浄するトレイの基板載置面に溝を設けると共に、この基板載置面の周縁部に基板が水平方向にずれることを防止するための突出部を設けたことから、自動機よって基板の供給回収を行う際にもトラブルを発生することがなく、また超音波媒体中でも基板がずれることのない装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る洗浄装置を用いて作成した太陽電池素子を示す図である。
【図2】本発明に係る洗浄装置で洗浄される前にエッチングを行う装置を示す図である。
【図3】本発明に係る超音波洗浄装置の一例を示す図である。
【図4】本発明に係る超音波洗浄装置のトレイの一例を示す断面図である。
【図5】本発明に係る超音波洗浄装置のトレイの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
17;トレイ、18;太陽電池基板、27;基板載置面、28;溝、29;突出部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for cleaning a solar cell substrate, and more particularly to an apparatus for cleaning a solar cell substrate having a tray on which the substrate is placed.
[0002]
2. Description of the Related Art
A solar cell converts incident light energy into electric energy. Major solar cells are classified into crystalline, amorphous, and compound solar cells according to the type of materials used. Most of these are crystalline silicon solar cells currently on the market. The crystalline silicon solar cells are further classified into a single crystal type and a polycrystalline type. Single-crystal silicon solar cells have the advantage that the efficiency of the substrate can be easily increased due to the good quality of the substrate, but have the disadvantage that the cost of manufacturing the substrate is high. On the other hand, a polycrystalline silicon solar cell has a disadvantage that it is difficult to increase the efficiency due to poor substrate quality, but has an advantage that it can be manufactured at low cost. Recently, a conversion efficiency of about 18% has been achieved at the research level due to the improvement in the quality of polycrystalline silicon substrates and advances in cell technology.
[0003]
On the other hand, polycrystalline silicon solar cells at the mass production level have been distributed on the market because of their low cost, but demand has been increasing in recent years as environmental issues have been addressed. Was required.
[0004]
In the solar cell, various attempts have been made in the past to improve the conversion efficiency into electric energy. One of the techniques is a technique for reducing the reflection of light incident on the substrate. By reducing the reflection of light on the surface, the conversion efficiency to electric energy can be increased.
[0005]
When a solar cell element is formed using a silicon substrate, when the surface of the substrate is etched with an aqueous alkali solution such as sodium hydroxide, fine irregularities are formed on the surface of the substrate, and reflection can be reduced to some extent. When a single crystal silicon substrate having a (100) plane orientation is used, a pyramid structure called a texture structure can be uniformly formed on the surface of the substrate by such a method. Since the orientation depends on the orientation, when a solar cell element is formed from a polycrystalline silicon substrate, the pyramid structure cannot be formed uniformly, and therefore, there is a problem that the overall reflectance cannot be reduced effectively.
[0006]
In order to solve such a problem, it has been proposed that when a solar cell element is formed of polycrystalline silicon, fine irregularities are formed on the surface thereof by a reactive ion etching method (Reactive Ion Etching) ( For example, see Patent Document 1). In other words, it is intended to form fine irregularities uniformly without being affected by the plane orientation of irregular crystals in polycrystalline silicon, and to reduce the reflectance more effectively even in a solar cell element using polycrystalline silicon. It is.
[0007]
However, when fine irregularities are formed on the surface of the solar cell by this method, an etching residue is generated on the surface of the etched substrate. If the surface of the substrate needs to be clean in the next step, it is necessary to remove this etching residue. As a method of removing this residue, there is a method of removing the residue by ultrasonic cleaning in water in a water tank.
[0008]
In this method, a tray is placed on which a substrate is placed in water stored in a water tank, and ultrasonic waves are applied to the surface of the substrate with an ultrasonic horn to remove residues. Further, in order to continuously perform the residue removing operation, for example, as described in Japanese Patent Application No. 2002-73057, a belt or a chain including a plurality of trays for mounting a solar cell substrate is provided. By rotating the belt or chain, ultrasonic waves are applied when the substrates on the plurality of trays continuously pass through the ultrasonic horn.
[0009]
However, in this method, when the tray on which the substrate is placed enters the water, the substrate sometimes floats due to the surface tension of the water surface. In addition, when the substrate floats, the substrate sometimes shifts in the horizontal direction with respect to the tray and protrudes from the tray.
[0010]
In addition, in order to continuously perform the residue removal operation, an automatic substrate supply / recovery device corresponding to the operation is required. In general, in order to supply a plate-like material such as a substrate in a single sheet, the substrate is sucked by a suction pad attached to a transport arm and transported onto a tray fixed to a belt of a residue removing device and supplied. I do. Thereafter, the substrate from which the residue has been removed in water is sucked again from the tray by the suction arm to collect the substrate.At this time, the tray and the substrate are sucked more than necessary due to the interposition of water, and the suction pad is used to collect the substrate. Sometimes it became difficult.
[0011]
The present invention has been made in view of such problems of the related art, and enables a good operation when cleaning the surface of a substrate used for a solar cell in a liquid using a horn-type ultrasonic cleaning device. Provide a tray.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-9-102625
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the solar cell substrate cleaning apparatus according to claim 1, in a solar cell substrate cleaning apparatus in which a substrate placed on a tray is placed in a water tank and cleaned by applying ultrasonic waves, A groove is provided on the substrate mounting surface, and a protrusion for preventing the substrate from shifting in the horizontal direction is provided on a peripheral portion of the substrate mounting surface.
[0014]
Preferably, the substrate is a crystalline substrate having a thickness of 200 to 600 μm, and an area of the tray on the substrate mounting surface which is in contact with the substrate is 3% or more of the area of the substrate.
[0015]
Preferably, the substrate is a crystalline substrate having a thickness of 200 to 600 μm, and the area of the region where the groove is formed is 10% or more of the area of the substrate.
[0016]
Further, it is desirable that the groove has a depth of 0.2 mm or more with respect to the substrate mounting surface.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a solar cell element formed by a substrate etching method and an etching apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a silicon substrate, 2 is uneven, 3 is an impurity diffusion layer on the light receiving surface side, 4 is an impurity diffusion layer (BSF) on the back surface, 5 is an antireflection film, 6 is a front electrode, and 7 is a back electrode. Is shown.
[0018]
The silicon substrate 1 is a monocrystalline or polycrystalline silicon substrate. This substrate may be either p-type or n-type. In the case of single crystal silicon, it is formed by a pulling method or the like, and in the case of polycrystalline silicon, it is formed by a casting method or the like. Polycrystalline silicon can be mass-produced and is extremely advantageous over monocrystalline silicon in terms of manufacturing cost. An ingot formed by a pulling method or a casting method is sliced into a thickness of about 300 μm, and cut into a size of about 15 cm × 15 cm to obtain a silicon substrate.
[0019]
On the surface side of the silicon substrate 1, irregularities 2 are formed in order to effectively capture incident light without reflecting it. In this method, plasma is generated by introducing a gas into a evacuated chamber, maintaining the pressure at a constant pressure, and applying RF power to an electrode provided in the chamber, thereby generating ions, radicals, etc., which are active species generated. Is used to etch the surface of the substrate. This method, called the reactive ion etching (RIE) method, is shown in FIG.
[0020]
In FIG. 2, 1 is a silicon substrate, 8 is a mass flow controller, 9 is an RF electrode, 10 is a pressure regulator, 11 is a vacuum pump, 12 is an RF power source, 13 is a ground, and 14 is a chamber. Introducing an etching gas from the mass flow controller 8 into the apparatus and supplying RF power from the RF electrode 9 to generate plasma to excite and activate ions and radicals, and to install the silicon substrate on the RF electrode 9. 1 to act on the surface.
[0021]
Among the generated active species, a method in which the effect of the ions acting on the etching is increased is generally called a reactive ion etching method. There is a similar method such as plasma etching, but the principle of plasma generation is basically the same, and the distribution of active species acting on the substrate is changed to a different distribution depending on the chamber structure, electrode structure, generation frequency, etc. It is just that. Therefore, the present invention is effective not only for the reactive ion etching method but also for the whole plasma etching method.
[0022]
In the present invention, for example, while flowing chlorine (Cl 2 ), oxygen (O 2 ), and sulfur hexafluoride (SF 6 ) at a ratio of 1: 5: 5, a reaction pressure of 7 Pa and an RF power of 1 kW for generating plasma are used. Etch for about a minute. Thereby, irregularities are formed on the surface of the silicon substrate 1. Silicon is basically vaporized when etched, but a part thereof cannot be completely vaporized and molecules are adsorbed and remain as residues on the surface of the substrate. That is, when the surface of the silicon substrate 1 is roughened by a reactive ion etching method or a similar dry etching method, the rate at which the etching residue containing the etched silicon as a main component is reattached to the surface of the silicon substrate 1 is increased. The surface of the silicon substrate 1 is made uneven by using this as a micromask for etching. Note that this etching residue is finally removed.
[0023]
Further, when the gas conditions, reaction pressure, RF power, and the like are set to such conditions that an etching residue of silicon remains on the surface of the silicon substrate 1, irregularities can be surely formed. However, the aspect ratio of the unevenness needs to be optimized. Conversely, it is difficult to form irregularities under the condition that no etching residue remains on the surface of the silicon substrate 1.
[0024]
After the formation of the concavities and convexities, the residue on the surface is removed before performing the processing in the subsequent step. As a method of removing the residue, for example, there is a method of removing the residue in water using a horn type ultrasonic cleaning device as described in Japanese Patent Application No. 2002-73057.
[0025]
FIG. 3 shows an example of this ultrasonic cleaning device. 3, 15 is an ultrasonic transducer unit, 16 is an ultrasonic horn, 17 is a tray, 18 is a solar cell substrate, 19 is a water tank, 20 is water, 21 is an ultrasonic oscillator, and 22 is a chain. The tray 17 is fixed to the rotary chain 22, the substrate 18 is placed on the tray 17, the chain 22 is rotated, and the tray 17 is moved in the water in the water tank 20 by the ultrasonic oscillator 21 and the ultrasonic transducer 21. When passing through the lower part of the ultrasonic horn 16 to be driven, the ultrasonic waves of the horn 16 remove the residue. However, this is only an example, and the substance serving as an ultrasonic medium is not limited to water, and a dedicated cleaning solution can be used, and an organic solvent can be used. In addition, although removal of a residue in forming irregularities is described as an example, it can be used for other cleaning.
[0026]
4 and 5 show an example of the tray according to the present invention. 4 and 5, reference numeral 16 denotes a horn, 17 denotes a tray, 18 denotes a substrate, 24 denotes a water surface, 27 denotes a substrate mounting surface, 28 denotes a groove, and 29 denotes a protrusion. FIG. 5 shows the tray of FIG. 4 viewed from above.
[0027]
In the present invention, a substrate mounting surface 27 is provided on the surface of the tray 17 so that the substrate 18 can easily adhere. The flatter and smoother the substrate mounting surface 27, the better the adhesion to the substrate 18. The adhesion varies depending on the medium of the ultrasonic wave used for removing the residue. Generally, the higher the viscosity of the medium and the smoother the roughness of the contact surface on the substrate 18 side, the better the adhesion. The required adhesion varies depending on the roughness of the surface of the substrate 18 on the horn 16 side and the weight of the substrate 18.
[0028]
It is also necessary to optimize the contact area of the tray 17 with the substrate 18 on the substrate mounting surface 27. When the substrate 18 is a crystal substrate having a thickness of 200 to 600 μm, the contact area of the substrate 17 on the substrate mounting surface 27 of the tray 17 is preferably 3% or more of the area of the substrate 18 to be mounted. Thereby, the minimum suction that the substrate 18 does not shift when the substrate 18 on the tray 17 is transferred into the ultrasonic medium can be secured.
[0029]
In order to continuously perform the residue removal operation, an automatic supply and recovery device for the substrate 18 corresponding to the operation is required. Generally, in order to supply a plate-like material such as the substrate 18 as a single wafer, the substrate is sucked by a suction pad (not shown) attached to the transfer arm, and is sucked on a tray 17 fixed to a belt of a residue removing device. To be supplied to Thereafter, the substrate 18 whose residue has been removed in water is sucked again from the tray 17 by the suction arm and the substrate 18 is collected. At this time, the tray 17 and the substrate 18 are unnecessarily adsorbed due to the water. Recovery with a suction pad becomes difficult.
[0030]
In order to solve this, in the present invention, a groove 28 is provided on the substrate mounting surface 27 of the tray 17 in addition to the contact portion of the tray 17 with the substrate 18. Further, a protruding portion 29 for preventing the substrate 18 from being displaced in the horizontal direction on the tray 17 mounting surface is provided. Due to the groove 28, the force of the substrate 18 adsorbed on the tray 17 by the liquid of the ultrasonic medium is weakened, and the collection by the suction pad is facilitated. Therefore, a smooth horn-type ultrasonic cleaning apparatus in which the substrate 18 is appropriately attracted to the tray 17 and no displacement occurs.
[0031]
Although the groove 28 depends on the suction force of the suction pad, when the substrate 18 is a crystalline substrate 18 having a thickness of 200 to 600 μm, the groove 28 preferably has an area of 10% or more of the area of the substrate 18. Preferably, the groove 28 has a depth of 0.2 mm or more with respect to the mounting surface of the substrate 18. With such a configuration, the suction of the substrate 18 and the tray 17 is weakened by the ultrasonic liquid medium leaking through the groove 28, and the suction of the tray 17 by the transfer arm of the automatic supply and recovery device is reduced. The degree of separation of the substrate 18 becomes suitable.
[0032]
When the degree of separation of the substrate 18 becomes better, the substrate 18 becomes easier to float. However, since the substrate 18 and the tray 17 are in close contact with each other by ultrasonic waves, it is possible to prevent the substrate 18 from floating only when the tray 17 enters the water. However, since the substrate 18 is in close contact with the tray 17 and shifts horizontally in the tray 17, a protruding portion 29 is provided around the periphery of the tray 17.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the apparatus for cleaning a solar cell substrate according to the present invention, a groove is formed on a substrate mounting surface of a tray on which a substrate is placed, placed in a water tank, and cleaned by applying ultrasonic waves. Protrusions are provided at the periphery of the mounting surface to prevent the substrate from shifting in the horizontal direction, so there is no problem when supplying and recovering the substrate by an automatic machine, and the ultrasonic An apparatus in which the substrate does not shift even in the medium can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a solar cell element prepared using a cleaning device according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing an apparatus for performing etching before being cleaned by the cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an ultrasonic cleaning device according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a tray of the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing an example of a tray of the ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
17; tray, 18; solar cell substrate, 27; substrate mounting surface, 28; groove, 29;

Claims (4)

トレイに載置した基板を水槽に入れて超音波を当てて洗浄する太陽電池基板の洗浄装置において、前記トレイの基板載置面に溝を設けると共に、この基板載置面の周縁部に前記基板が水平方向にずれることを防止するための突出部を設けたことを特徴とする太陽電池基板の洗浄装置。In a solar cell substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate mounted on a tray by placing the substrate in a water tank and applying ultrasonic waves thereto, a groove is provided on a substrate mounting surface of the tray, and the substrate is provided on a peripheral portion of the substrate mounting surface. A cleaning device for a solar cell substrate, comprising: a projection for preventing horizontal deviation of the substrate. 前記基板が厚さ200〜600μmの結晶系基板であり、かつ前記トレイの基板載置面における前記基板との当接面積が前記基板の面積の3%以上であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池基板の洗浄装置。2. The substrate according to claim 1, wherein the substrate is a crystalline substrate having a thickness of 200 to 600 [mu] m, and a contact area of the tray on the substrate mounting surface with the substrate is 3% or more of an area of the substrate. 3. The cleaning device for a solar cell substrate according to claim 1. 前記基板が厚さ200〜600μmの結晶系基板であり、かつ前記溝が形成された領域の面積が前記基板の面積の10%以上であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池基板の洗浄装置。2. The solar cell substrate according to claim 1, wherein the substrate is a crystalline substrate having a thickness of 200 to 600 μm, and an area of a region where the groove is formed is 10% or more of an area of the substrate. Cleaning equipment. 前記溝が前記基板載置面に対して0.2mm以上の深さを有することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池用基板の洗浄装置。The apparatus for cleaning a solar cell substrate according to claim 1, wherein the groove has a depth of 0.2 mm or more with respect to the substrate mounting surface.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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