JP2009117503A - Method of roughening substrate and method of manufacturing photoelectromotive force device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板の粗面化方法およびその方法を用いた光起電力装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for roughening a substrate and a method for manufacturing a photovoltaic device using the method.
周知のように、太陽電池などの光電変換装置の性能を向上させるためには、太陽電池を構成する基板内部に効率よく太陽光を取り込むことが重要である。このため、光入射側の基板表面を粗面化して、表面で一度反射した光を再度表面に入射させることで、より多くの太陽光を基板内部に取込む方法が採用されている。ここで、粗面化とは、基板表面に意図的に数10[nm]〜数10[μm]の寸法の微細凹凸、いわゆるテクスチャ構造を形成することを指す。 As is well known, in order to improve the performance of a photoelectric conversion device such as a solar cell, it is important to efficiently incorporate sunlight into the substrate constituting the solar cell. For this reason, a method is adopted in which the surface of the substrate on the light incident side is roughened, and light reflected once on the surface is incident again on the surface, so that more sunlight is taken into the substrate. Here, the roughening means that fine irregularities having a size of several tens [nm] to several tens [μm], that is, a so-called texture structure is intentionally formed on the substrate surface.
太陽電池用基板を粗面化する従来方法としては、基板が単結晶基板の場合には、エッチング速度に結晶方位依存性を持つ水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液による異方性エッチング処理が広く用いられている。たとえば、(100)基板の表面に異方性エッチング処理を行うと、(111)面が露出したピラミッド状のテクスチャ構造が形成される。 As a conventional method of roughening the substrate for solar cells, when the substrate is a single crystal substrate, anisotropic etching treatment with an aqueous alkali solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide having a crystal orientation dependency on the etching rate. Is widely used. For example, when anisotropic etching is performed on the surface of a (100) substrate, a pyramidal texture structure with an exposed (111) plane is formed.
しかし、上記アルカリ水溶液を用いて異方性エッチングする方法によれば、多結晶基板を用いた場合には、基板表面にさまざまな結晶面方位が混在していることから、テクスチャ構造を部分的にしか作製することができない。したがって、反射率を低減させるという目的を達成するのに限界が生じるという問題があった。 However, according to the anisotropic etching method using the above alkaline aqueous solution, when a polycrystalline substrate is used, various crystal plane orientations are mixed on the substrate surface. Can only be made. Therefore, there has been a problem that there is a limit in achieving the purpose of reducing the reflectance.
そこで、結晶面方位によらず全面を粗面化する従来方法として、基板面にリソグラフィなどを用いてエッチングマスク形成し、反応性イオンエッチング(RIE)法により窪み状の凹凸を形成する方法が採用されている。この場合に問題になるのは、マスクの形成方法である。すなわち、半導体分野で用いられているリソグラフィでは、多結晶太陽電池基板のように結晶面方位に応じた段差がある場合、基板全面で良好なマスクパターンを得ることが困難になる。 Therefore, as a conventional method for roughening the entire surface regardless of the crystal plane orientation, a method is adopted in which an etching mask is formed on the substrate surface by using lithography or the like, and recesses and depressions are formed by reactive ion etching (RIE). Has been. In this case, the problem is the mask formation method. That is, in lithography used in the semiconductor field, when there is a step corresponding to the crystal plane orientation like a polycrystalline solar cell substrate, it is difficult to obtain a good mask pattern on the entire surface of the substrate.
そこで、上記マスク形成問題を解決するために、微粒子の単粒子層をマスクとする方法が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の方法は、液体分散媒中に粒子が分散された粒子分散液を作製し、基板上に高分子を含有する捕捉層を形成し、粒子分散液を捕捉層に塗布した後、捕捉層のガラス転移温度以上に加熱して、粒子の最下層のみを捕捉層に埋め込み、捕捉層に埋め込まれていない粒子は除去することにより、単層の粒子マスクを形成し、その後、RIE法などを用いて基板にテクスチャ構造を形成するものである。
In order to solve the above-mentioned mask formation problem, a method using a single particle layer of fine particles as a mask has been proposed (for example, see Patent Document 1).
In the method described in
従来の基板の粗面化方法では、特許文献1の場合、粒子を液体分散液として湿式で塗布するので、粒子サイズが1[μm]を超えると、安定的な粒子分散液を調製することが困難になるという課題があった。
また、湿式塗布の場合には、乾燥時に分散媒が部分的(すなわち、島状)に乾燥し、分散粒子が凝集するという課題があった。
さらに、捕捉層上に塗布する際に、捕捉層が分散媒中に溶出する場合には、捕捉層に塗布した時点で粒子どうしが捕捉層成分で凝集して、単層の粒子層を得ることができないという課題があった。
In the conventional substrate roughening method, in the case of
In addition, in the case of wet coating, there is a problem that the dispersion medium is partially dried (that is, in the form of islands) and the dispersed particles are aggregated during drying.
Furthermore, when the trapping layer elutes in the dispersion medium when coated on the trapping layer, particles are aggregated with the trapping layer components when applied to the trapping layer to obtain a single particle layer. There was a problem that it was not possible.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、粒子の凝集を起こすことなく、安定的に単層粒子層のエッチングマスクを形成して、このマスクを用いてエッチングを行うことのできる基板の粗面化方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. A single-layer particle layer etching mask is stably formed without causing particle aggregation, and etching is performed using this mask. The object is to obtain a roughening method of the substrate that can be carried out.
この発明による基板の粗面化方法は、基板上に第1の粘着層を形成する第1の工程と、第1の粘着層上に耐エッチング性の粒子を乾式で被着させる第2の工程と、転圧用ローラを用いて粒子を第1の粘着層上に加圧する第3の工程と、最下層の単層粒子層を残して粒子を除去する第4の工程と、単層粒子層をマスクとして基板をエッチングする第5の工程と、基板から第1の粘着層を除去するとともに、単層粒子層を除去する第6の工程とを備えたものである。 The substrate roughening method according to the present invention includes a first step of forming a first adhesive layer on the substrate, and a second step of depositing etching-resistant particles on the first adhesive layer by a dry method. A third step of pressing the particles onto the first adhesive layer using a rolling roller, a fourth step of removing the particles leaving the lowermost single layer particle layer, and a single layer particle layer A fifth step of etching the substrate as a mask and a sixth step of removing the first adhesive layer from the substrate and removing the single-layer particle layer are provided.
この発明に係る基板の粗面化方法によれば、粒子を乾式で被着させることにより、粒子が凝集することがないので、均質な単層の粒子層が形成されて、エッチングにより均質なテクスチャ構造を得ることができる。 According to the method for roughening a substrate according to the present invention, the particles are not agglomerated by depositing the particles dry, so that a uniform single-layer particle layer is formed and a uniform texture is obtained by etching. A structure can be obtained.
実施の形態1.
以下、図1を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る基板の粗面化方法を示す側面図であり、多結晶シリコン太陽電池の製造工程に適用した場合での、第1〜第6の工程(a)〜(f)を示している。
Hereinafter,
FIG. 1 is a side view showing a method for roughening a substrate according to
図1において、基板1は、民生用太陽電池向けとして最も多く使用されている多結晶シリコン基板からなり、多結晶シリコンインゴットからマルチワイヤソーでスライスした後に、酸またはアルカリ溶液を用いたウェットエッチングで、スライス時のダメージを除去したものである。ダメージ除去後の基板1は、たとえば、厚みが250[μm]であり、寸法が156[mm]×156[mm]である。
In FIG. 1, a
まず、第1の工程(a)において、基板1上に第1の粘着性薄膜(以下、「粘着層」という)2を形成する。ここで、第1の粘着層2は、アクリル系の粘着材をトルエンで希釈して回転塗布により形成したものであり、乾燥後の膜厚は、たとえば0.8[μm]に設定されている。
First, in the first step (a), a first adhesive thin film (hereinafter referred to as “adhesive layer”) 2 is formed on a
仮に、第1の粘着層2の膜厚が、後工程で第1の粘着層2上に被着される耐エッチング性の微粒子(以下、単に「粒子」という)の半径以上であった場合には、後工程で第1の粘着層2に粒子を埋め込む際に、粒子に押しのけられた第1の粘着層2の成分が粒子の間隙からあふれ上がり、2層目の粒子にまで粘着してしまうので、単層の粒子層が得られなくなる。
If the film thickness of the first
逆に、第1の粘着層2の膜厚が薄すぎた場合には、粘着力が所要量以下に弱まるので、最下層を除く2層目以上の粒子を除去する後工程において、残すべき最下層の粒子をも脱落させてしまい、均質な単層の粒子層が得られなくなる。
On the contrary, when the film thickness of the first
したがって、後工程で均質な単層粒子層を得るために、ここでは、第1の粘着層2の膜厚が0.8[μm]に設定されている。
なお、第1の粘着層2を形成する粘着材として、ここではアクリル系の材料を使用したが、シリコン系、ゴム系などを用いてもよい。また、図1では基板1の表面は平坦であるように表現しているが、凹凸があってもよい。
Therefore, in order to obtain a uniform single-layer particle layer in a later step, the thickness of the first
In addition, although the acrylic material was used here as an adhesive material which forms the
続いて、第2の工程(b)において、第1の粘着層2上に乾式で耐エッチング性の粒子3を被着させて粒子層を形成する。
このとき、粒子3を被着させる方法として、まず、十分な量の粒子3を第1の粘着層2上に盛り付け、その後、基板1の表面に対する間隙を0.5[mm]に設定したナイフエッジを基板1の表面に沿って平行に移動させる方法を適用する。これにより、盛り付けられた粒子3を、基板1の全面に薄く広げつつ、余分な粒子3を擦り切ることができる。
Subsequently, in the second step (b), the dry and etching resistant particles 3 are deposited on the first
At this time, as a method for depositing the particles 3, first, a sufficient amount of the particles 3 is placed on the first
ここでは、耐エッチング性の粒子3として、たとえば直径3[μm]の球状シリカ粒子を用いている。
なお、粒子3の材料は、シリカ以外の無機粒子でもよく、また、PMMAやポリスチレンなどの樹脂粒子、または金属粒子でもよく、目的に応じて選択され得ることは言うまでもない。また、粒子3の直径も、目的に応じて選択され得る。
Here, for example, spherical silica particles having a diameter of 3 [μm] are used as the etching-resistant particles 3.
Needless to say, the material of the particles 3 may be inorganic particles other than silica, resin particles such as PMMA and polystyrene, or metal particles, and may be selected according to the purpose. Moreover, the diameter of the particle | grains 3 can also be selected according to the objective.
また、粒子3を第1の粘着層2に被着させる方法としては、上記ナイフエッジによるものに限らず、ノズルから気体の流れとともに粒子3を噴出させ、第1の粘着層2上に被着させる方法を適用してもよい。
また、別の方法として、容器(図示せず)内に粒子3を盛り付けた上に、第1の粘着層2を押し付けて粒子3を被着させる方法、あるいは、容器内に粒子3を盛り付けた中に、第1の粘着層2を形成した基板1をくぐらせて被着させる方法を適用してもよい。
Further, the method for depositing the particles 3 on the first
As another method, the particles 3 are placed in a container (not shown), and then the first
第2の工程(b)のように粒子3を被着させた時点では、最下層の粒子3aは、第1の粘着層2に対して最密配置されていない。なぜなら、第1の粘着層2の性質上、粒子3は、第1の粘着層2に到達した時点で、到達時の位置で固定され、最密配置となるように再配列されないからである。
At the time when the particles 3 are deposited as in the second step (b), the
そこで、続く第3の工程(c)において、基板1を平坦な定板(図示せず)上に設置し、多層に被着された粒子3の上から転圧用ローラ4を押圧し、転圧用ローラ4を矢印方向に移動させながら転圧することにより、最下層の粒子3aを最密配置となるように再配置させる。
Therefore, in the subsequent third step (c), the
ここで、転圧用ローラ4による転圧により、粒子3を最密配置へと再配置させる機構について説明する。
まず、最下層が最密配置ではない状態の粒子3において、第1の粘着層2上で最下層を形成する最下層の粒子3aと、最下層の直上の2層目を形成する2層目の粒子3bとに着目し、2層目の粒子3bに最下層の粒子3aに向かう力が印加された場合を考える。
Here, a mechanism for rearranging the particles 3 to the close-packed arrangement by rolling by the
First, in the particles 3 in which the lowermost layer is not in the close-packed arrangement, the
このとき、2層目の粒子3bに対して、基板1の表面に向かう力が印加されることにより、最下層の粒子3aに対しては、2層目の粒子3bとの接触点から力が印加されるが、この応力方向は、2層目の粒子3bの中心点に向かう方向とは反対方向である。
しかし、基板1の表面の垂直方向に対しては、第1の粘着層2に阻害されて移動できないので、最下層の粒子3aは、基板1の面内方向への移動のみが可能となる。
At this time, by applying a force toward the surface of the
However, in the vertical direction of the surface of the
また、最下層の粒子3aは、第1の粘着層2に固定されているが、第1の粘着層2の性質上、一旦固定された被着物であっても、一定以上の力を受けると第1の粘着層2から離脱、あるいは第1の粘着層2上を移動することが可能である。
したがって、2層目の粒子3bとの接触点からの面内方向の力によって、最下層の粒子3aの再配置が起こる。
The
Therefore, the
仮に、最下層の粒子3aと2層目の粒子3bの中心とを結ぶ直線が、応力方向と平行であれば、基板1の面内方向の力は印加されず、最下層の粒子3aの再配置は起こらない。
しかし、第3の工程(c)のように、転圧用ローラ4で転圧する場合には、2層目の粒子3bおよび3層目以上の粒子3にかかる力の方向は、1方向のみではなく、転圧用ローラ4の移動(矢印参照)により逐次変化するので、最下層の粒子3aの再配置が起こり得る。
If the straight line connecting the
However, in the case of rolling with the rolling
次に、第4の工程(d)において、最下層の粒子3aのみを残して、2層目の粒子3bおよび3層目以上の粒子3を、脱イオン水中で超音波洗浄により除去する。
このとき、最下層の粒子3aは粘着により基板面に固定されているので、離脱されることがなく、結果的に、ほぼ最密に配置された最下層の粒子3aのみを粒子層として残すことができる。
なお、2層目の粒子3bおよび3層目以上の粒子3を除去する方法としては、高圧エアを吹き付ける方法を採用することができる。
Next, in the fourth step (d), the
At this time, since the
As a method for removing the second layer of
続いて、第5の工程(e)において、RIE法(反応性イオンエッチング法)により、基板1をエッチングしてテクスチャ構造を形成する。
たとえば、RIEのエッチングガスとしては、SF6とO2の混合ガスを用い、反応室圧力を50[Pa]、RF出力を2000[W]に設定して、エッチングを行うことができる。
Subsequently, in the fifth step (e), the
For example, as the etching gas for RIE, a mixed gas of SF 6 and
さらに、第6の工程(f)において、酸素のみを導入して圧力100[Pa]でエッチングすることにより、最下層の粒子3aの下側の第1の粘着層2を基板1から除去するとともに、基板1をHF水溶液でウェットエッチングして、最下層の粒子3a(粒子層)を除去する。
Furthermore, in the sixth step (f), only oxygen is introduced and etching is performed at a pressure of 100 [Pa], whereby the first
これにより、最下層の粒子3aが存在していた真下箇所が山形状となり、最下層の粒子3aの間に位置していた箇所が谷形状となるテクスチャ構造が形成され、基板1の表面に均一で安定な粗面1sが形成される。
As a result, a texture structure is formed in which the portion immediately below where the
反射低減効果を確認するために、図1に示す方法でテクスチャ処理を施した基板1の反射率を評価実験したところ、前述の従来方法(アルカリ溶液)で形成されたテクスチャの反射率と比較して、広い波長域にわたって、12ptの反射低減効果を得ることを確認することができた。
In order to confirm the reflection reduction effect, the reflectance of the
また、図1の粗面化工程を施した基板1を用いて太陽電池セルを試作し、粗面化が太陽電池性能にもたらす効果についても調査した。
以下、図2を参照しながら、図1の粗面化方法を適用した太陽電池セルの製造工程について説明する。
In addition, a solar battery cell was prototyped using the
Hereinafter, the manufacturing process of the solar battery cell to which the roughening method of FIG. 1 is applied will be described with reference to FIG.
図2はこの発明の実施の形態1(図1)の方法を用いた太陽電池セルの製造方法を示す側面図であり、第1〜第4の工程(a)〜(d)を示している。
図2において、p型シリコン基板(以下、単に「シリコン基板」という)10は、図1と同様の方法を適用することにより、表面に粗面10sが形成されている。
まず、第1の工程(a)において、表面が粗面化されたシリコン基板10を準備する。
FIG. 2 is a side view showing a method for manufacturing a solar battery cell using the method of Embodiment 1 (FIG. 1) of the present invention, and shows first to fourth steps (a) to (d). .
In FIG. 2, a p-type silicon substrate (hereinafter simply referred to as “silicon substrate”) 10 has a
First, in the first step (a), a
続いて、第2の工程(b)において、シリコン基板10にリン拡散を施してn層11を形成し、粗面化を施したシリコン基板10の表面にpn接合を形成する。
さらに、第3の工程(c)において、粗面化を施したシリコン基板10上のn層11の表面に、反射防止膜としてSiN膜12をプラズマCVDにより形成する。
Subsequently, in the second step (b), phosphorus diffusion is performed on the
Further, in the third step (c), a
最後に、第4の工程(d)において、SiN膜12の表面およびシリコン基板10の裏面に、集電極としてAg電極13およびAl電極14をそれぞれスクリーン印刷技術で形成する。
すなわち、SiN膜12の表面にはクシ型のAg電極13を形成し、シリコン基板10の裏面にはベタ膜のAl電極14を形成し、熱処理で各集電極を焼結することにより、太陽電池セルが完成する。
Finally, in the fourth step (d), an
That is, a comb-shaped
図2の工程(a)〜(d)を経て完成した太陽電池セルに関して、太陽光シミュレータ下で電流電圧特性を評価したところ、従来のアルカリテクスチャによる基板を用いたものと比較して、短絡電流で1.6[mA/cm2]の改善、変換効率で0.9[pt]の改善を確認することができた。 The solar cell completed through steps (a) to (d) in FIG. 2 was evaluated for current-voltage characteristics under a solar simulator. Compared to a conventional substrate using an alkali texture, the short-circuit current It was possible to confirm an improvement of 1.6 [mA / cm 2 ] and an improvement of 0.9 [pt] in conversion efficiency.
以上のように、この発明の実施の形態1に係る基板の粗面化方法(図1)は、基板1上に第1の粘着層2を形成する第1の工程(a)と、第1の粘着層2上に耐エッチング性の粒子3を乾式で被着させる第2の工程(b)と、転圧用ローラ4を用いて粒子3を第1の粘着層2上に加圧する第3の工程(c)と、最下層の単層粒子層を残して粒子3を除去する第4の工程(d)と、最下層の粒子3aからなる粒子層をマスクとして基板1をエッチングする第5の工程(e)と、基板1から第1の粘着層2を除去するとともに、最下層の粒子層を除去する第6の工程(f)とを備えている。
As described above, the substrate roughening method (FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention includes the first step (a) for forming the first
このように、乾式で耐エッチング性の粒子3を第1の粘着層2上に被着させることにより、凝集のない均質な単層の粒子層(最下層の粒子3a)を基板1上に形成することができ、したがって、基板1を均質に粗面化することができる。
また、第1の粘着層2の膜厚は、前述のように、粒子3の半径よりも小さい値(0.8[μm])に設定されているので、第4の工程(d)において、均質な単層の粒子層(粒子3a)を確実に形成することができる。
In this way, by applying dry and etching-resistant particles 3 on the first
In addition, since the film thickness of the first
また、この発明の実施の形態1に係る光起電力装置の製造方法(図2)は、シリコン基板10に対して図1の方法を適用して、シリコン基板10の表面に粗面10sを形成する第1の工程(a)と、粗面化されたシリコン基板10の表面にPN接合(n層11)を形成する第2の工程(b)と、PN接合(n層11)の表面に反射防止膜(SiN層12)を形成する第3の工程(c)と、反射防止膜(SiN層12)の表面およびシリコン基板10の裏面に集電極(Ag電極13、Al電極14)を形成する第4の工程(d)とを備えている。
これにより、上述した通り、均質に粗面化されたシリコン基板10を用いて、高効率の太陽電池セルを構成することができる。
In the photovoltaic device manufacturing method (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention, the
Thereby, as above-mentioned, a highly efficient photovoltaic cell can be comprised using the
実施の形態2.
なお、上記実施の形態1では、基板1上の第1の粘着層2に多量の粒子3を被着させた後に、不要な粒子3を除去して最下層の粒子3aのみを粒子層として形成したが、図3に示すように、被着用ローラ5を用いて、最下層に相当する必要量の粒子3aを基板1上の第1の粘着層2に被着させてもよい。
In the first embodiment, after a large amount of particles 3 are deposited on the first
以下、図3の側面図を参照しながら、この発明の実施の形態2に係る基板の粗面化方法について、前述と同様に、多結晶シリコン太陽電池の製造工程に適用した場合を例にとって説明する。
図3はこの発明の実施の形態2に係る第1〜第4の工程(a)〜(d)を示している。
Hereinafter, the substrate roughening method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the side view of FIG. 3, taking as an example the case where it is applied to the manufacturing process of a polycrystalline silicon solar cell, as described above. To do.
FIG. 3 shows the first to fourth steps (a) to (d) according to the second embodiment of the present invention.
図3において、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
なお、図3内の第1の工程(a)は、前述(図1参照)の第1の工程(a)と同様である。また、この発明の実施の形態2に係る第5、第6の工程については、図示を省略するが、前述(図1参照)の第5、第6の工程(e)、(f)と同様である。
In FIG. 3, the same components as those described above (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.
In addition, the 1st process (a) in FIG. 3 is the same as the 1st process (a) of the above-mentioned (refer FIG. 1). The fifth and sixth steps according to the second embodiment of the present invention are not shown, but are the same as the fifth and sixth steps (e) and (f) described above (see FIG. 1). It is.
まず、前述と同様に、第1の工程(a)において、基板1の表面に第1の粘着層2を形成する。
続いて、第2の工程(b)において、被着用ローラ5の表面に、第1の粘着層2よりも粘着力の弱い第2の粘着層6を形成する。
具体的には、図示したように、アクリル系粘着剤のトルエン希釈液7を、底面が平坦な粘着材用バット8上に溜めておき、被着用ローラ5をバット底面で矢印方向に転がすことにより、均一な膜厚の第2の粘着層6を被着用ローラ5の表面に付着させる。また、その後、120[℃]、10分間の乾燥工程を経ることにより、安定な第2の粘着層6が得られる。
First, similarly to the above, in the first step (a), the first
Subsequently, in the second step (b), the second adhesive layer 6 having a lower adhesive strength than the first
Specifically, as shown in the figure, the toluene diluted solution 7 of acrylic adhesive is stored on an adhesive bat 8 having a flat bottom surface, and the wearing
次に、第3の工程(c)において、被着用ローラ5の表面の第2の粘着層6に、耐エッチング性の粒子3を乾式で被着させる。
具体的には、図示したように、粒子用バット9に粒子3を収納しておき、粒子3の上で被着用ローラ5を矢印方向に転がすことにより、被着用ローラ5上の第2の粘着層6に粒子3を被着させる。
Next, in the third step (c), the etching-resistant particles 3 are deposited on the second adhesive layer 6 on the surface of the wearing
Specifically, as shown in the figure, the particles 3 are stored in the
このとき、粒子3は、第2の粘着層6上に多層で被着されるので、被着用ローラ5を脱イオン水中で超音波洗浄することにより、最下層の粒子3aのみを残して、2層目以上の不要な粒子3を除去し、単層の粒子層を形成する。
At this time, since the particles 3 are deposited in multiple layers on the second adhesive layer 6, the wearing
続いて、第4の工程において、被着用ローラ5上の第2の粘着層6に被着した粒子3a(単層の粒子層)を、基板1に形成された第1の粘着層2上に転写する。
このとき、基板1の端部から被着用ローラ5を矢印方向に転がすことにより、粒子3aが第1の粘着層2に被着するので、単層の粒子層を形成することができる。
Subsequently, in the fourth step, the
At this time, since the
なお、第2の粘着層6上の粒子3aを確実に第1の粘着層2上に転写するためには、前述のように、第2の粘着層6の粘着力が第1の粘着層2の粘着力を下回らなければならない。
したがって、第2の工程(b)で第2の粘着層6を形成する際には、第2の粘着層6の膜厚が第1の粘着層2よりも薄くなるように調整することにより、粘着力を低減させるための調整が行われる。
In order to reliably transfer the
Therefore, when forming the second adhesive layer 6 in the second step (b), by adjusting the film thickness of the second adhesive layer 6 to be thinner than the first
また、被着用ローラ5の幅および円周サイズは、基板1のサイズ(幅および長さ)以上でなければ、基板1の全面に粒子3aを被着させることはできないので、十分な大きさに設定されている。
Further, since the
以下、ここでは、図示および説明を省略するが、前述(図1)と同様の第5、第6の工程(e)、(f)が行われる。
また、図3に示した方法を適用して、前述(図2参照)と同様の方法により、高効率の光起電力装置(態様電池セル)を構成することができる。
のものである。
Hereinafter, although illustration and description are omitted, the fifth and sixth steps (e) and (f) similar to those described above (FIG. 1) are performed.
Further, by applying the method shown in FIG. 3, a highly efficient photovoltaic device (aspect battery cell) can be configured by the same method as described above (see FIG. 2).
belongs to.
以上のように、この発明の実施の形態2に係る基板の粗面化方法(図3)は、基板1上に第1の粘着層2を形成する第1の工程(a)と、第1の粘着層2よりも粘着力の弱い第2の粘着層6が形成された被着用ローラ5を準備する第2の工程(b)と、被着用ローラ5上の第2の粘着層6に耐エッチング性の粒子3を乾式で被着させるとともに、第2の粘着層6上に転写された粒子3のうち、最下層の単層粒子層3aを残して粒子3を除去する第3の工程(c)と、第2の粘着層6に被着した最下層の粒子層(粒子3a)を第1の粘着層2上に転写する第4の工程(d)と、最下層の粒子層をマスクとして基板1をエッチングする第5の工程(図1内の(e))と、基板1から第1の粘着層2を除去するとともに、最下層の粒子層(3a)を除去する第6の工程(図1内の(f))とを備えている。
As described above, the substrate roughening method (FIG. 3) according to the second embodiment of the present invention includes the first step (a) for forming the first
このように、耐エッチング性の粒子3を乾式で第1の粘着層2上に被着させることにより、凝集のない均質な単層粒子層を形成することができ、基板1上に均質に粗面1sを形成することができる。
また、第4の工程(図3内の(d))において、基板1上に単層の粒子層を直接形成することにより、余分な粒子3で基板1を汚染することを回避することができ、さらに均一で安定な粗面1sを形成することができる。
In this way, by depositing the etching resistant particles 3 on the first
Further, in the fourth step ((d) in FIG. 3), it is possible to avoid contamination of the
1 基板、2 第1の粘着層、3 粒子、3a 最下層の粒子(単層粒子層)、3b 2層目の粒子、4 転圧用ローラ、5 被着用ローラ、6 第2の粘着層、10 シリコン基板(p型シリコン基板)、11 n層(PN接合)、12 SiN膜(反射防止膜)、13 Ag電極(集電極)、14 Al電極(集電極)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の粘着層上に耐エッチング性の粒子を乾式で被着させる第2の工程と、
転圧用ローラを用いて前記粒子を前記第1の粘着層上に加圧する第3の工程と、
最下層の単層粒子層を残して前記粒子を除去する第4の工程と、
前記単層粒子層をマスクとして前記基板をエッチングする第5の工程と、
前記基板から前記第1の粘着層を除去するとともに、前記単層粒子層を除去する第6の工程と
を備えた基板の粗面化方法。 A first step of forming a first adhesive layer on the substrate;
A second step of dryly depositing etching resistant particles on the first adhesive layer;
A third step of pressing the particles onto the first adhesive layer using a rolling roller;
A fourth step of removing the particles leaving the lowest monolayer particle layer;
A fifth step of etching the substrate using the monolayer particle layer as a mask;
And a sixth step of removing the first adhesive layer from the substrate and removing the monolayer particle layer.
前記第1の粘着層よりも粘着力の弱い第2の粘着層が形成された被着用ローラを準備する第2の工程と、
前記被着用ローラ上の前記第2の粘着層に耐エッチング性の粒子を乾式で被着させるとともに、前記第2の粘着層上に転写された前記粒子のうち、最下層の単層粒子層を残して前記粒子を除去する第3の工程と、
前記第2の粘着層に被着した前記単層粒子層を前記第1の粘着層上に転写する第4の工程と、
前記単層粒子層をマスクとして前記基板をエッチングする第5の工程と、
前記基板から前記第1の粘着層を除去するとともに、前記単層粒子層を除去する第6の工程と
を備えた基板の粗面化方法。 A first step of forming a first adhesive layer on the substrate;
A second step of preparing a wearing roller on which a second adhesive layer having a lower adhesive strength than the first adhesive layer is formed;
Etch-resistant particles are dry-deposited on the second adhesive layer on the wearing roller, and the single-layer particle layer of the lowermost layer among the particles transferred onto the second adhesive layer A third step of leaving and removing the particles;
A fourth step of transferring the single-layer particle layer deposited on the second adhesive layer onto the first adhesive layer;
A fifth step of etching the substrate using the monolayer particle layer as a mask;
And a sixth step of removing the first adhesive layer from the substrate and removing the monolayer particle layer.
シリコン基板に対して前記方法を適用して、前記シリコン基板の表面に粗面を形成する第1の工程と、
粗面化された前記シリコン基板の表面にPN接合を形成する第2の工程と、
前記PN接合の表面に反射防止膜を形成する第3の工程と、
前記反射防止膜の表面および前記シリコン基板の裏面に集電極を形成する第4の工程と
を備えた光起電力装置の製造方法。 A method for manufacturing a photovoltaic device using the method according to any one of claims 1 to 3,
Applying the method to a silicon substrate to form a rough surface on the surface of the silicon substrate;
A second step of forming a PN junction on the roughened surface of the silicon substrate;
A third step of forming an antireflection film on the surface of the PN junction;
And a fourth step of forming a collector electrode on the front surface of the antireflection film and the back surface of the silicon substrate.
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