JP2911277B2 - アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents
アモルファスシリコン太陽電池の製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アモルファスシリコン
太陽電池に関し、特に透孔性のあるシースルー型、ある
いは集積型のアモルファスシリコン太陽電池の製造方法
に関するものである。
太陽電池に関し、特に透孔性のあるシースルー型、ある
いは集積型のアモルファスシリコン太陽電池の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽電池に数多くの透孔や切り溝
を設け、入射した光の一部を透過する透孔性のあるシー
スルー型太陽電池の製造方法は、透明基板上に透明電極
膜、光発電層、金属電極層を積層して、その後、金属電
極層上に開口パターンのレジストを形成して、金属電極
層、光発電層を順次エッチングし、透孔や切り溝などの
透孔部を形成する方法であった。
を設け、入射した光の一部を透過する透孔性のあるシー
スルー型太陽電池の製造方法は、透明基板上に透明電極
膜、光発電層、金属電極層を積層して、その後、金属電
極層上に開口パターンのレジストを形成して、金属電極
層、光発電層を順次エッチングし、透孔や切り溝などの
透孔部を形成する方法であった。
【０００３】この方法では、金属電極層をエッチングす
るときは、エッチング溶液を用いるウエットエッチング
が行われる。そして、光発電層をエッチングするとき
は、通常ＣＦ4ガスのプラズマ放電を利用したドライエ
ッチングが行われる。
るときは、エッチング溶液を用いるウエットエッチング
が行われる。そして、光発電層をエッチングするとき
は、通常ＣＦ4ガスのプラズマ放電を利用したドライエ
ッチングが行われる。
【０００４】ここで、ウエットエッチングを行うこと
は、ウエットエッチングに用いられるアルカリ溶液のア
ルカリイオンが太陽電池の性能に悪影響を及ぼすと考え
られており、ウエットエッチングを行うよりもドライエ
ッチングを行うほうが良いと考えられていた。
は、ウエットエッチングに用いられるアルカリ溶液のア
ルカリイオンが太陽電池の性能に悪影響を及ぼすと考え
られており、ウエットエッチングを行うよりもドライエ
ッチングを行うほうが良いと考えられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、金属電極層をウエットエッチングした後、光発
電層をドライエッチングしなければならないために、金
属電極層をウエットエッチングして、ウエットエッチン
グ用のカセットに収納している基板を、次のドライエッ
チング用のトレーに収納し直さなければならなく、作業
等が大変面倒である。さらに、ウエットエッチングした
後、この基板をドライエッチング装置に投入するには、
基板に付いている水分などを十分に乾燥しなければなら
ないため、長時間を要することになる。また、ドライエ
ッチングの真空装置は、大変高価であり、一度に処理で
きる能力も低いものである。
法では、金属電極層をウエットエッチングした後、光発
電層をドライエッチングしなければならないために、金
属電極層をウエットエッチングして、ウエットエッチン
グ用のカセットに収納している基板を、次のドライエッ
チング用のトレーに収納し直さなければならなく、作業
等が大変面倒である。さらに、ウエットエッチングした
後、この基板をドライエッチング装置に投入するには、
基板に付いている水分などを十分に乾燥しなければなら
ないため、長時間を要することになる。また、ドライエ
ッチングの真空装置は、大変高価であり、一度に処理で
きる能力も低いものである。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決し、
安価に大量生産できるシースルー型のアモルファスシリ
コン太陽電池の製造方法を提供するものである。
安価に大量生産できるシースルー型のアモルファスシリ
コン太陽電池の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のアモルファスシ
リコン太陽電池の製造方法は、透明基板上に、透明電極
と、アモルファスシリコン層と、裏面電極を順々に重ね
て積層してなり、前記裏面電極は耐アルカリ性の金属で
あり、ウエットエッチングによって、前記裏面電極およ
びアモルファスシリコン層を除去して透孔または切り溝
を設けることを特徴とするものである。
リコン太陽電池の製造方法は、透明基板上に、透明電極
と、アモルファスシリコン層と、裏面電極を順々に重ね
て積層してなり、前記裏面電極は耐アルカリ性の金属で
あり、ウエットエッチングによって、前記裏面電極およ
びアモルファスシリコン層を除去して透孔または切り溝
を設けることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明のアモルファスシリコン太陽電池の製造
方法は、裏面電極とアモルファスシリコン層ともウエッ
トエッチングすることにより、裏面電極をエッチングし
た後、水切りや乾燥する必要もなく続いてアモルファス
シリコン層をエッチングできる。したがって、連続的に
加工することができ生産性の向上を図ることができる。
ここで、裏面電極は、耐アルカリ性の金属を用いている
ために、アモルファスシリコン層をアルカリ性の溶液で
エッチングしたときに、裏面電極がさらにエッチングさ
れてしまうという問題もない。
方法は、裏面電極とアモルファスシリコン層ともウエッ
トエッチングすることにより、裏面電極をエッチングし
た後、水切りや乾燥する必要もなく続いてアモルファス
シリコン層をエッチングできる。したがって、連続的に
加工することができ生産性の向上を図ることができる。
ここで、裏面電極は、耐アルカリ性の金属を用いている
ために、アモルファスシリコン層をアルカリ性の溶液で
エッチングしたときに、裏面電極がさらにエッチングさ
れてしまうという問題もない。
【０００９】
【実施例】［実施例１］図１に示すシースルーのアモル
ファスシリコン太陽電池は、ガラス基板等の透明基板１
に、透明電極２と、アモルファスシリコン（以下、ａ−
Ｓｉと記載する）層３と、裏面電極５とを積層してい
る。この太陽電池は、下記のようにして製造する。 (１) 透明基板１の表面に、スプレー法、ＣＶＤ法、真
空蒸着、イオンプレーティング法、スパッタ法等の方法
で、ＩＴＯやＳｎＯ2等の透明電極２を設ける。 (２) 透明電極２の所定の位置にＡｇペースト10を印刷
する。 (３) 全面にａ−Ｓｉ層３を形成する。 (４) ａ−Ｓｉ層３の全面に、裏面電極５を積層する。
ファスシリコン太陽電池は、ガラス基板等の透明基板１
に、透明電極２と、アモルファスシリコン（以下、ａ−
Ｓｉと記載する）層３と、裏面電極５とを積層してい
る。この太陽電池は、下記のようにして製造する。 (１) 透明基板１の表面に、スプレー法、ＣＶＤ法、真
空蒸着、イオンプレーティング法、スパッタ法等の方法
で、ＩＴＯやＳｎＯ2等の透明電極２を設ける。 (２) 透明電極２の所定の位置にＡｇペースト10を印刷
する。 (３) 全面にａ−Ｓｉ層３を形成する。 (４) ａ−Ｓｉ層３の全面に、裏面電極５を積層する。
【００１０】裏面電極５には、Ｃｕ、Ｎｉ又はＮｉＣｕ
合金等が用いられる。この裏面電極５の膜厚はそれぞれ
１５００オングストロームとした。 (５) レーザ溶着によって、裏面電極５をＡｇペースト
10部分に接続する。 (６) その後、図１に示すように、裏面電極５とａ−Ｓ
ｉ層３とに多数の透孔６または切り溝７を設けて、入射
光の一部を透過させるシースルー太陽電池とするため
に、所望のパターンのレジスト膜８を塗布する。 (７) 塩化第２鉄（ＦｅＣｌ2）溶液を使用して、裏面
電極５の一部をウェットエッチングする。 (８) フッ硝酸を使用して、ａ−Ｓｉ層３の表面処理を
行う。 (９) ＮａＯＨ等のアルカリ溶液を使用して、ａ−Ｓｉ
層３をウエットエッチングする。 (10) 塩化第２鉄（ＦｅＣｌ2）溶液で裏面電極５を追
加エッチングする。
合金等が用いられる。この裏面電極５の膜厚はそれぞれ
１５００オングストロームとした。 (５) レーザ溶着によって、裏面電極５をＡｇペースト
10部分に接続する。 (６) その後、図１に示すように、裏面電極５とａ−Ｓ
ｉ層３とに多数の透孔６または切り溝７を設けて、入射
光の一部を透過させるシースルー太陽電池とするため
に、所望のパターンのレジスト膜８を塗布する。 (７) 塩化第２鉄（ＦｅＣｌ2）溶液を使用して、裏面
電極５の一部をウェットエッチングする。 (８) フッ硝酸を使用して、ａ−Ｓｉ層３の表面処理を
行う。 (９) ＮａＯＨ等のアルカリ溶液を使用して、ａ−Ｓｉ
層３をウエットエッチングする。 (10) 塩化第２鉄（ＦｅＣｌ2）溶液で裏面電極５を追
加エッチングする。
【００１１】この工程で得られたアモルファスシリコン
太陽電池のシースルー開口部の断面図を図１に示す。上
記工程(８)でａ−Ｓｉ層３の表面をフッ硝酸溶液で前処
理するのは、次の工程(９)でＮａＯＨ溶液によるａ−Ｓ
ｉ層３のエッチングをより確実に行うためである。つま
り、あらかじめａ−Ｓｉ層３の表面をフッ硝酸で前処理
していないとａ−Ｓｉ層３の表面に酸化物等の被膜が形
成され、ＮａＯＨ溶液でのエッチングができなくなるか
らである。
太陽電池のシースルー開口部の断面図を図１に示す。上
記工程(８)でａ−Ｓｉ層３の表面をフッ硝酸溶液で前処
理するのは、次の工程(９)でＮａＯＨ溶液によるａ−Ｓ
ｉ層３のエッチングをより確実に行うためである。つま
り、あらかじめａ−Ｓｉ層３の表面をフッ硝酸で前処理
していないとａ−Ｓｉ層３の表面に酸化物等の被膜が形
成され、ＮａＯＨ溶液でのエッチングができなくなるか
らである。
【００１２】ここで、前処理と同じフッ硝酸溶液を用い
て、ａ−Ｓｉ層３をエッチングすることも考えられる
が、前処理で用いられるフッ硝酸溶液の濃度は数％であ
り、このフッ硝酸溶液でａ−Ｓｉ層３のエッチングを行
うには濃度が低いために、ａ−Ｓｉ層３を完全にエッチ
ングするには長時間を要する。そこで、フッ硝酸の濃度
を数十％に高くしてａ−Ｓｉ層３のエッチングを行う
と、時間は短くなるが高濃度のフッ硝酸溶液を用いるた
めにガラス基板を腐食してしまうという弊害が生じる。
したがって、ａ−Ｓｉ層３のエッチングにフッ硝酸を使
用することはできない。
て、ａ−Ｓｉ層３をエッチングすることも考えられる
が、前処理で用いられるフッ硝酸溶液の濃度は数％であ
り、このフッ硝酸溶液でａ−Ｓｉ層３のエッチングを行
うには濃度が低いために、ａ−Ｓｉ層３を完全にエッチ
ングするには長時間を要する。そこで、フッ硝酸の濃度
を数十％に高くしてａ−Ｓｉ層３のエッチングを行う
と、時間は短くなるが高濃度のフッ硝酸溶液を用いるた
めにガラス基板を腐食してしまうという弊害が生じる。
したがって、ａ−Ｓｉ層３のエッチングにフッ硝酸を使
用することはできない。
【００１３】上記の製造方法では、フッ硝酸でａ−Ｓｉ
層３の表面処理をしたが、フッ酸（ＨＦ）、フッ化ホウ
素酸（ＨＢＦ4）等のフッ素化合物水溶液であれば同様
の効果がある。 ［実施例２］実施例１で、裏面電極５にＣｕ、Ｎｉ又は
ＮｉＣｕ合金を用いる代わりに、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｔｉの３
層の裏面電極を用いること、そして、工程(７)の前にフ
ッ硝酸にて裏面電極表面のＴｉをエッチングすること、
工程(８)においてフッ硝酸でａ−Ｓｉ層とＣｕの間のＴ
ｉ層をエッチングすると共にａ−Ｓｉ層の表面処理を行
うこと以外は実施例１と同様にシースル型アモルファス
シリコン太陽電池を作製した。
層３の表面処理をしたが、フッ酸（ＨＦ）、フッ化ホウ
素酸（ＨＢＦ4）等のフッ素化合物水溶液であれば同様
の効果がある。 ［実施例２］実施例１で、裏面電極５にＣｕ、Ｎｉ又は
ＮｉＣｕ合金を用いる代わりに、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｔｉの３
層の裏面電極を用いること、そして、工程(７)の前にフ
ッ硝酸にて裏面電極表面のＴｉをエッチングすること、
工程(８)においてフッ硝酸でａ−Ｓｉ層とＣｕの間のＴ
ｉ層をエッチングすると共にａ−Ｓｉ層の表面処理を行
うこと以外は実施例１と同様にシースル型アモルファス
シリコン太陽電池を作製した。
【００１４】ここで、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｔｉの膜厚はそれぞ
れ約３０，１０００，５００オングストロームとする。
約３０オングストロームのＴｉはａ−Ｓｉ層とＣｕとの
密着力を向上させるために、５００オングストロームの
ＴｉはＣｕの腐食を防止するためのもので、耐候性の向
上に寄与する。 ［実施例３］実施例１で、裏面電極５にＣｕ、Ｎｉ又は
ＮｉＣｕ合金を用いる代わりに、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｎｉの３
層の裏面電極を用いること、そして、工程(８)において
フッ硝酸でａ−Ｓｉ層とＣｕの間のＴｉ層をエッチング
すると共にａ−Ｓｉ層の表面処理を行うこと以外は実施
例１と同様にシースル型アモルファスシリコン太陽電池
を作製した。
れ約３０，１０００，５００オングストロームとする。
約３０オングストロームのＴｉはａ−Ｓｉ層とＣｕとの
密着力を向上させるために、５００オングストロームの
ＴｉはＣｕの腐食を防止するためのもので、耐候性の向
上に寄与する。 ［実施例３］実施例１で、裏面電極５にＣｕ、Ｎｉ又は
ＮｉＣｕ合金を用いる代わりに、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｎｉの３
層の裏面電極を用いること、そして、工程(８)において
フッ硝酸でａ−Ｓｉ層とＣｕの間のＴｉ層をエッチング
すると共にａ−Ｓｉ層の表面処理を行うこと以外は実施
例１と同様にシースル型アモルファスシリコン太陽電池
を作製した。
【００１５】ここで、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｎｉの膜厚はそれぞ
れ約３０，１０００，５００オングストロームとする。 ［実施例４］実施例３において、裏面電極の５００オン
グストロームのＮｉの代わりに５００オングストローム
のＣｕＮｉを用いる以外は実施例３と同様にシースル型
アモルファスシリコン太陽電池を作製した。
れ約３０，１０００，５００オングストロームとする。 ［実施例４］実施例３において、裏面電極の５００オン
グストロームのＮｉの代わりに５００オングストローム
のＣｕＮｉを用いる以外は実施例３と同様にシースル型
アモルファスシリコン太陽電池を作製した。
【００１６】上記実施例２，３及び４の場合でも、シー
スル型アモルファス太陽電池は、すべてウエットエッチ
ング工程を通して製造することができ、安価な製造装置
により大量に生産することができる。
スル型アモルファス太陽電池は、すべてウエットエッチ
ング工程を通して製造することができ、安価な製造装置
により大量に生産することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明のアモルファスシリコン太陽電池
の製造方法では、裏面電極とａ−Ｓｉ層とをウエットエ
ッチングすることにより、透孔または切り溝を設けてい
る。
の製造方法では、裏面電極とａ−Ｓｉ層とをウエットエ
ッチングすることにより、透孔または切り溝を設けてい
る。
【００１８】したがって、高価な真空装置を要し、ウエ
ットエッチングをした後、水切りや乾燥工程が必要なド
ライエッチングを行うよりも、本発明のようにウエット
エッチングだけでアモルファスシリコン太陽電池が製造
でき、工程を連続化することができると共に生産性が良
好となる。
ットエッチングをした後、水切りや乾燥工程が必要なド
ライエッチングを行うよりも、本発明のようにウエット
エッチングだけでアモルファスシリコン太陽電池が製造
でき、工程を連続化することができると共に生産性が良
好となる。
【図１】本発明のシースル型アモルファスシリコン太陽
電池の断面図
電池の断面図
１・・・透明基板 ２・・・透明電極 ３・・・ａ−Ｓｉ層 ５・・・裏面電極 ６・・・透孔 ７・・・切り溝 ８・・・レジスト膜 10・・・Ａｇペースト
Claims (1)
- 【請求項１】 透明基板上に、透明電極と、アモルファ
スシリコン層と、裏面電極を順々に重ねて積層してな
り、前記裏面電極は耐アルカリ性の金属であり、ウエッ
トエッチングによって、前記裏面電極およびアモルファ
スシリコン層を除去して透孔または切り溝を設けること
を特徴とするアモルファスシリコン太陽電池の製造方法
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314729A JP2911277B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 |
| GB9218941A GB2260220B (en) | 1991-09-10 | 1992-09-08 | An amorphous silicon solar cell and method of the solar cell manufacture |
| FR9210776A FR2681189B1 (fr) | 1991-09-10 | 1992-09-09 | Pile solaire en silicium amorphe et procede pour sa fabrication. |
| DE4230338A DE4230338B4 (de) | 1991-09-10 | 1992-09-10 | Verfahren zur Herstellung von Solarzellen aus amorphem Silizium mittels Naßätzen von Löchern oder Gräben durch Rückseitenelektroden und amorphes Silizium |
| US07/942,830 US5334259A (en) | 1991-09-10 | 1992-09-10 | Amorphous silicon solar cell and method of manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314729A JP2911277B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152593A JPH05152593A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2911277B2 true JP2911277B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=18056873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3314729A Expired - Lifetime JP2911277B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-11-28 | アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2911277B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5325139B2 (ja) | 2010-02-19 | 2013-10-23 | 東レエンジニアリング株式会社 | 太陽電池モジュール |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP3314729A patent/JP2911277B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05152593A (ja) | 1993-06-18 |
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Legal Events
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