JP2004304201A - 太陽電池セルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ガラス33に粉末ガラスの溶液を塗布し、太陽電池セル32の表面に粉末ガラスの溶液を塗布した後、太陽電池セル32とガラス33とを貼り合わせ、高温(400℃〜750℃),高真空中でベーク(焼成)を行い、粉末ガラスが溶融された段階で定圧に戻して冷却する。こうして、放射線保護用ガラス33を接着する。この場合、放射線保護用ガラスとして厚いガラスが要求される場合でも、粉末ガラス溶液の少ない塗布によって簡単に形成できる。また、太陽電池セル32と放射線保護用ガラス33との接着層としてのガラス層34を薄く均一に形成できるため、ガラス層34のはみ出し量を小さくして取り除く必要がない。
【選択図】図4
Description
<第1実施の形態>
図1は、本実施の形態の太陽電池における概略縦断面図である。本実施の形態における太陽電池11では、放射線保護用ガラス(以下、単にガラスと言う)13が、太陽電池セル12の表面に、接着剤を介さずに直接形成されている。尚、太陽電池セル12の構造は図8に示す従来の太陽電池セル1と同じであり、P型シリコン基板14の表面にN+層15が形成されて、PN接合部16を形成している。そして、N+層15の表面にはN電極17が0.5mm〜数mmの間隔で線状に形成され、P型シリコン基板14の表面にはP電極18が形成されている。
上述のごとく、第1実施の形態においては、粉末ガラスを溶剤で溶かしてなる溶液の一回の塗布では形成されるガラス13の厚さが不充分なため、上記溶液の塗布を繰り返してガラス13を何層も重ねて形成している。本実施の形態においては、ガラス13を複数層に形成するに際して、各層を形成するための粉末ガラスの屈折率を各層毎に異なるようにするのである。
上記各実施の形態においては、上記粉末ガラスを放射線保護用ガラス13,23の形成に使用している。ところが、その場合には、放射線保護用ガラスとして厚いガラスが要求される場合には、粉末ガラスの溶液の塗布回数が非常に多くなり、積層されるガラスの層数が多くなって均一な放射線保護用ガラスが得られない場合がある。そのような場合に対処するため、本実施の形態においては、上記粉末ガラスを太陽電池セルと放射線保護用ガラスの接着に使用するのである。本実施の形態においては、図4に示すように、太陽電池セル32の表面に、粉末ガラスで形成されるガラス層34で放射線保護用ガラス33を接着することによって、太陽電池31を形成している。
上記各実施の形態においては、上記N+層15の表面にN電極17が形成された太陽電池セル12,22,32上に、ガラス13,23,33を形成あるいは接着する場合に付いて説明している。これに対して、本実施の形態は、N+層の表面にガラスを形成した後に電極をメッキによって形成するものである。以下、詳細に述べる。
本実施の形態は、上述の水素イオン剥離法に対してこの発明を適用するものである。図7は本実施の形態によるガラスの形成方法を示す。先ず、図7(a)に示すように、P型シリコン基板51の表面にN+層52が形成され、剥離位置(水素注入層)53まで水素イオンが注入された後に、N電極54が形成される。そして、図7(b)に示すように、第1〜第4実施の形態の何れかによって、N+層52側の表面にガラス55が形成される。次に、熱処理が行われて、図7(c)に示すように、P型シリコン基板51の表面が水素注入層53(56)の位置から剥離される。そして、剥離面上にP電極(図示せず)が形成されて、放射線保護用ガラス55が形成された非常に薄い太陽電池57が得られる。その場合、放射線保護用ガラス55が薄膜シリコンの補強材となっている。一方、太陽電池57が剥離された後のP型シリコン基板51'は再利用されて、図7(d)に示すように、N+層52'が形成され、水素注入層53'まで水素イオンが注入された後に、N電極54'が形成される。以後、上述の手順が繰り返される。
12,22,32…太陽電池セル、
13,23,33,45,55…放射線保護用ガラス(ガラス)、
14,41,51…P型シリコン基板、
15,42,52…N+層、
16…PN接合部、
17,54…N電極、
18…P電極、
24〜27…ガラス層、
34…ガラス層(接着層)、
43…下地金属、
44…粉末ガラス溶液、
46…メッキ電極、
53…水素注入層。
Claims (7)
- 半導体ウェハの表面にPN接合を形成する工程と、
半導体ウェハの全面に感光性レジストを塗布した後、表面電極形成領域のみに上記感光性レジストを残すようにパターニングする工程と、
半導体ウェハの全面に粉末ガラスを溶剤で溶かした溶液を塗布し、上記溶剤を揮発させた後、上記表面電極形成領域以外の上記半導体ウェハ上に透明ガラス層を形成するために上記粉末ガラスを焼成する工程と、
上記レジストを除去した後に、メッキによって上記表面電極を形成する工程
を備えたことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。 - 請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法において、
上記半導体ウェハの裏面側を、既に形成された太陽電池セルを残して所定の厚さに剥離する
ことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。 - 粉末ガラスを溶剤で溶かした溶液を放射線保護用ガラスの表面に塗布する工程と、
上記粉末ガラスを溶剤で溶かした溶液を半導体ウェハの前面側に形成された太陽電池セルの表面に塗布する工程と、
上記太陽電池セルと放射線保護用ガラスとにおける互いの上記溶液が塗布された側の面を貼り合わせる工程と、
上記溶剤を揮発させた後に上記粉末ガラスを400℃以上且つ750℃以下の温度で焼成する工程を
備えたことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。 - 請求項3に記載の太陽電池セルの製造方法において、
上記半導体ウェハの裏面側を、既に形成された太陽電池セルを残して所定の厚さに剥離する
ことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。 - 半導体ウェハの表面側に形成された太陽電池セルの表面に粉末ガラスを溶剤で溶かした溶液を塗布し、上記溶剤を揮発させた後、上記粉末ガラスを焼成して上記太陽電池セルの表面に透明ガラス層を形成する工程と、
前の工程によって上記透明ガラス層が形成された上記半導体ウェハの裏面側を、既に形成された太陽電池セルを残して所定の厚さに剥離する工程
を備えたことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。 - 半導体ウェハの表面にPN接合を形成する工程と、
上記半導体ウェハの表面における表面電極形成領域に下地金属を形成する工程と、
上記下地金属を含む半導体ウェハの表面全体に粉末ガラスを溶剤で溶かした溶液を塗布し、上記表面電極形成領域においてガラス層が形成されないように上記下地金属によって上記溶液に処理を施して、上記表面電極形成領域に溝を形成する工程と、
上記溝内に表面電極を形成する工程
を備えたことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。 - 請求項6に記載の太陽電池セルの製造方法において、
上記半導体ウェハの裏面側を、既に形成された太陽電池セルを残して所定の厚さに剥離する
ことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
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