JP3158027B2 - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池に関し、高
い光電変換効率を有する太陽電池とその製造方法に関す
るものである。
い光電変換効率を有する太陽電池とその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、結晶系シリコン太陽電池の光電変
換効率を高めるために、半導体基板の光入射面側（以
下、「受光面」という）と反対側の裏面（以下、「基板
裏面」という）において、多数キャリアを取り出す部分
では、基板裏面と裏面電極との間に、半導体基板と同一
導電型で、かつ、よりドーパント濃度が高い半導体層を
設ける構造が知られている。これは、半導体基板と半導
体層との間に内部電界が形成され、その内部電界によ
り、基板裏面近傍で光発生したキャリアの内、少数キャ
リアが半導体基板内部へ押し戻され、光電変換効率を高
める働きがある（以後、この働きを「裏面電界効果」と
いう）。例えば、Ｐ型シリコン半導体基板の場合に、Ｐ
型シリコン半導体基板の裏面にアルミペーストを印刷焼
成する方法、または、ボロンやアルミニウムを拡散する
方法により上記Ｐ型シリコン半導体基板よりもドーパン
ト濃度の高い半導体層を形成していた。あるいは、特開
平４−１９２５６９号公報または、特開平６−３１０７
４０号公報に示されるように、より高い裏面電界効果を
引き出す目的で、Ｐ型シリコン半導体基板の裏面に、水
素化されたＰ+型微結晶シリコン半導体層をプラズマＣ
ＶＤ法で堆積する方法によりヘテロ接合を形成してい
た。
換効率を高めるために、半導体基板の光入射面側（以
下、「受光面」という）と反対側の裏面（以下、「基板
裏面」という）において、多数キャリアを取り出す部分
では、基板裏面と裏面電極との間に、半導体基板と同一
導電型で、かつ、よりドーパント濃度が高い半導体層を
設ける構造が知られている。これは、半導体基板と半導
体層との間に内部電界が形成され、その内部電界によ
り、基板裏面近傍で光発生したキャリアの内、少数キャ
リアが半導体基板内部へ押し戻され、光電変換効率を高
める働きがある（以後、この働きを「裏面電界効果」と
いう）。例えば、Ｐ型シリコン半導体基板の場合に、Ｐ
型シリコン半導体基板の裏面にアルミペーストを印刷焼
成する方法、または、ボロンやアルミニウムを拡散する
方法により上記Ｐ型シリコン半導体基板よりもドーパン
ト濃度の高い半導体層を形成していた。あるいは、特開
平４−１９２５６９号公報または、特開平６−３１０７
４０号公報に示されるように、より高い裏面電界効果を
引き出す目的で、Ｐ型シリコン半導体基板の裏面に、水
素化されたＰ+型微結晶シリコン半導体層をプラズマＣ
ＶＤ法で堆積する方法によりヘテロ接合を形成してい
た。
【０００３】また、特開平６−３１０７４０号公報に示
されるように、Ｐ+型微結晶シリコン半導体層と裏面電
極との間に、開口部を有する透明絶縁膜を形成して、開
口部を介してＰ+型微結晶シリコン半導体層と裏面電極
とを接続するようになした太陽電池もある。
されるように、Ｐ+型微結晶シリコン半導体層と裏面電
極との間に、開口部を有する透明絶縁膜を形成して、開
口部を介してＰ+型微結晶シリコン半導体層と裏面電極
とを接続するようになした太陽電池もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、裏面電
界効果を引き出すための層（以下、「裏面電界層」と記
す）としては、シリコン半導体基板裏面に基板と同じ導
電型の不純物を基板に拡散させて、基板よりも高濃度の
裏面電界層を形成する方法よりも、基板と同じ導電型の
ドーパントを基板よりも高濃度に有する微結晶シリコン
半導体層を裏面電界層として堆積する方法が、裏面電界
効果が高く太陽電池の光電変換効率も高くなるが、その
微結晶シリコン半導体層の抵抗が高いために太陽電池の
曲線因子を下げ、十分な効率の向上に至らなかった。
界効果を引き出すための層（以下、「裏面電界層」と記
す）としては、シリコン半導体基板裏面に基板と同じ導
電型の不純物を基板に拡散させて、基板よりも高濃度の
裏面電界層を形成する方法よりも、基板と同じ導電型の
ドーパントを基板よりも高濃度に有する微結晶シリコン
半導体層を裏面電界層として堆積する方法が、裏面電界
効果が高く太陽電池の光電変換効率も高くなるが、その
微結晶シリコン半導体層の抵抗が高いために太陽電池の
曲線因子を下げ、十分な効率の向上に至らなかった。
【０００５】また、微結晶シリコン半導体層と裏面電極
との間に透明絶縁膜を形成して開口部を介して電流を取
り出すようにした構造では、電流が開口部に集中し、開
口部の微結晶シリコン半導体層の抵抗により、曲線因子
の低下をもたらしていた。
との間に透明絶縁膜を形成して開口部を介して電流を取
り出すようにした構造では、電流が開口部に集中し、開
口部の微結晶シリコン半導体層の抵抗により、曲線因子
の低下をもたらしていた。
【０００６】本発明は以上の問題点を解決するもので、
曲線因子の低下が抑制された高光電変換効率を有する太
陽電池及びその作製を簡略に行える太陽電池の製造方法
を提供することにある。
曲線因子の低下が抑制された高光電変換効率を有する太
陽電池及びその作製を簡略に行える太陽電池の製造方法
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の太陽電
池は、第１導電型のシリコン半導体基板と、該シリコン
半導体基板の光入射面側に形成された第２導電型のシリ
コン半導体層とを有する太陽電池において、上記シリコ
ン半導体基板の上記光入射面側と反対面上に第１導電型
の微結晶シリコン半導体層が設けられ、第１導電型であ
って上記微結晶シリコン半導体層よりも低抵抗の層が上
記微結晶シリコン半導体層に部分的に設けられ、上記低
抵抗の層が裏面電極と接続している。
池は、第１導電型のシリコン半導体基板と、該シリコン
半導体基板の光入射面側に形成された第２導電型のシリ
コン半導体層とを有する太陽電池において、上記シリコ
ン半導体基板の上記光入射面側と反対面上に第１導電型
の微結晶シリコン半導体層が設けられ、第１導電型であ
って上記微結晶シリコン半導体層よりも低抵抗の層が上
記微結晶シリコン半導体層に部分的に設けられ、上記低
抵抗の層が裏面電極と接続している。
【０００８】つまり、微結晶シリコン半導体層に部分的
に低抵抗の層を設けているので、曲線因子を向上でき
る。
に低抵抗の層を設けているので、曲線因子を向上でき
る。
【０００９】請求項２に記載の太陽電池は、請求項１に
記載の太陽電池において、上記低抵抗の層がポリシリコ
ン半導体層であることを特徴とする。
記載の太陽電池において、上記低抵抗の層がポリシリコ
ン半導体層であることを特徴とする。
【００１０】請求項３に記載の太陽電池は、請求項１に
記載の太陽電池において、上記低抵抗の層が微結晶シリ
コン半導体層であることを特徴とする。
記載の太陽電池において、上記低抵抗の層が微結晶シリ
コン半導体層であることを特徴とする。
【００１１】請求項４に記載の太陽電池は、請求項１〜
３に記載の太陽電池において、上記微結晶シリコン半導
体層と、上記裏面金属との間に開口部を有する透明絶縁
膜を設け、上記低抵抗の層と裏面金属とが上記開口部を
介して接続されていることを特徴とする。
３に記載の太陽電池において、上記微結晶シリコン半導
体層と、上記裏面金属との間に開口部を有する透明絶縁
膜を設け、上記低抵抗の層と裏面金属とが上記開口部を
介して接続されていることを特徴とする。
【００１２】さらに、光の利用効率を高めるために透明
絶縁膜を設けても、開口部に対応させて微結晶シリコン
半導体層に部分的に低抵抗の層を設けているので、電流
取り出し効率が上がり、曲線因子を向上できる。
絶縁膜を設けても、開口部に対応させて微結晶シリコン
半導体層に部分的に低抵抗の層を設けているので、電流
取り出し効率が上がり、曲線因子を向上できる。
【００１３】請求項５に記載の太陽電池の製造方法は、
第１導電型のシリコン半導体基板の光入射面側に第２導
電型のシリコン半導体層を形成する工程と、上記シリコ
ン半導体基板の上記光入射面側と反対面上に第１導電型
の微結晶シリコン半導体層を形成する工程と、該微結晶
シリコン半導体層の一部領域にレーザ光を照射すること
により、上記微結晶シリコン半導体層を第１導電型の低
抵抗の層に部分的に変化させる工程と、を含むことを特
徴とする。
第１導電型のシリコン半導体基板の光入射面側に第２導
電型のシリコン半導体層を形成する工程と、上記シリコ
ン半導体基板の上記光入射面側と反対面上に第１導電型
の微結晶シリコン半導体層を形成する工程と、該微結晶
シリコン半導体層の一部領域にレーザ光を照射すること
により、上記微結晶シリコン半導体層を第１導電型の低
抵抗の層に部分的に変化させる工程と、を含むことを特
徴とする。
【００１４】請求項５に記載の太陽電池の製造方法で
は、第１導電型のシリコン半導体基板上に形成した微結
晶シリコン半導体層の一部に、レーザ光照射を行うこと
により、第１導電型の低抵抗層を部分的に得る。従っ
て、基板裏面での処理工程には、フォトエッチング等の
複雑な工程を含まないため、処理を低コストで容易に行
うことができる。
は、第１導電型のシリコン半導体基板上に形成した微結
晶シリコン半導体層の一部に、レーザ光照射を行うこと
により、第１導電型の低抵抗層を部分的に得る。従っ
て、基板裏面での処理工程には、フォトエッチング等の
複雑な工程を含まないため、処理を低コストで容易に行
うことができる。
【００１５】請求項６に記載の太陽電池の製造方法は、
請求項５に記載の太陽電池の製造方法において、レーザ
光を照射する際の雰囲気に第１導電型の不純物を含ませ
ていることを特徴とする。
請求項５に記載の太陽電池の製造方法において、レーザ
光を照射する際の雰囲気に第１導電型の不純物を含ませ
ていることを特徴とする。
【００１６】請求項６に記載の太陽電池の製造方法で
は、レーザ光照射を行う際の雰囲気に第１導電型のドー
パントを含んでいるため、形成される低抵抗層の不純物
濃度を高め、低抵抗化することができる。
は、レーザ光照射を行う際の雰囲気に第１導電型のドー
パントを含んでいるため、形成される低抵抗層の不純物
濃度を高め、低抵抗化することができる。
【００１７】
（第１の実施例）図１に、本発明の第１の実施例の太陽
電池の断面図を示す。Ｐ型シリコン半導体基板１１の受
光面側にＮ型層１２が形成されている。Ｎ型層１２は酸
化シリコン膜層１３によって覆われており、酸化シリコ
ン膜層１３は反射防止膜層１４によって覆われている。
酸化シリコン膜層１３は、Ｎ型層１２の表面の欠陥を不
活性化する働きをしている。電流は、酸化シリコン膜層
１３と反射防止膜層１４を貫通してＮ型層１２に接続さ
れたグリッド電極１５を介して取り出される。Ｐ型シリ
コン半導体基板１１の裏面には該基板より高濃度のＰ+
型微結晶シリコン半導体層１６が形成されており、この
層に分散してＰ+型微結晶シリコン半導体層より低抵抗
なＰ+型ポリシリコン半導体層１７が形成されている。
それらは裏面電極１８によって覆われている。裏面での
電流は、Ｐ型シリコン半導体基板１１からＰ+型微結晶
シリコン半導体層１６と、Ｐ+型ポリシリコン半導体層
１７と裏面電極１８を介して取り出される。なお、Ｐ+
型微結晶シリコン半導体層１６は、Ｐ型シリコン半導体
基板１１より光学的禁制帯幅が広くなっている。
電池の断面図を示す。Ｐ型シリコン半導体基板１１の受
光面側にＮ型層１２が形成されている。Ｎ型層１２は酸
化シリコン膜層１３によって覆われており、酸化シリコ
ン膜層１３は反射防止膜層１４によって覆われている。
酸化シリコン膜層１３は、Ｎ型層１２の表面の欠陥を不
活性化する働きをしている。電流は、酸化シリコン膜層
１３と反射防止膜層１４を貫通してＮ型層１２に接続さ
れたグリッド電極１５を介して取り出される。Ｐ型シリ
コン半導体基板１１の裏面には該基板より高濃度のＰ+
型微結晶シリコン半導体層１６が形成されており、この
層に分散してＰ+型微結晶シリコン半導体層より低抵抗
なＰ+型ポリシリコン半導体層１７が形成されている。
それらは裏面電極１８によって覆われている。裏面での
電流は、Ｐ型シリコン半導体基板１１からＰ+型微結晶
シリコン半導体層１６と、Ｐ+型ポリシリコン半導体層
１７と裏面電極１８を介して取り出される。なお、Ｐ+
型微結晶シリコン半導体層１６は、Ｐ型シリコン半導体
基板１１より光学的禁制帯幅が広くなっている。
【００１８】上記のような構造では、Ｐ+型微結晶シリ
コン半導体層１６とＰ型シリコン半導体基板１１との間
には内部電界が存在し、かつ、低抵抗層であるＰ+型ポ
リシリコン半導体層１７が分散して存在するため、Ｐ型
シリコン半導体基板１１の裏面近傍で発生したキャリア
のうち多数キャリア（正孔）は裏面電極１８へ効率良く
導出され、高い光電変換効率を有する太陽電池が実現で
きる。
コン半導体層１６とＰ型シリコン半導体基板１１との間
には内部電界が存在し、かつ、低抵抗層であるＰ+型ポ
リシリコン半導体層１７が分散して存在するため、Ｐ型
シリコン半導体基板１１の裏面近傍で発生したキャリア
のうち多数キャリア（正孔）は裏面電極１８へ効率良く
導出され、高い光電変換効率を有する太陽電池が実現で
きる。
【００１９】図２に、図１の太陽電池の製造方法を示す
製造フローを示す。
製造フローを示す。
【００２０】まず、単結晶のＰ型シリコン半導体基板１
１を洗浄した（ステップＳ１）後、表面が凹凸になるよ
うに異方性エッチングを行う（ステップＳ２）。Ｐ型シ
リコン半導体基板１１は、単結晶のＰ型シリコン半導体
基板に限らず、多結晶のＰ型シリコン半導体基板を用い
ることも可能である。
１を洗浄した（ステップＳ１）後、表面が凹凸になるよ
うに異方性エッチングを行う（ステップＳ２）。Ｐ型シ
リコン半導体基板１１は、単結晶のＰ型シリコン半導体
基板に限らず、多結晶のＰ型シリコン半導体基板を用い
ることも可能である。
【００２１】次に、Ｎ型層１２を、Ｐ型シリコン半導体
基板１１の受光面にオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）を用
いた気相拡散によってリンを拡散してＰＮ接合を形成す
る（ステップＳ３）。続いて、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2）膜層１３を熱酸化法で形成し（ステップＳ４）、
窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）膜からなる反射防止膜層１４
をプラズマＣＶＤ法により形成する（ステップＳ５）。
反射防止膜層１４として酸化チタン（ＴｉＯ2）膜やア
ルミナ（Ａｌ2Ｏ3）膜等も使用できる。
基板１１の受光面にオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）を用
いた気相拡散によってリンを拡散してＰＮ接合を形成す
る（ステップＳ３）。続いて、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2）膜層１３を熱酸化法で形成し（ステップＳ４）、
窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）膜からなる反射防止膜層１４
をプラズマＣＶＤ法により形成する（ステップＳ５）。
反射防止膜層１４として酸化チタン（ＴｉＯ2）膜やア
ルミナ（Ａｌ2Ｏ3）膜等も使用できる。
【００２２】続いて、Ｐ型シリコン半導体基板１１の裏
面側をエッチングして、裏面に形成したＮ型シリコン半
導体層と酸化シリコン膜層を除去する（ステップＳ
６）。Ｎ型層１２の形成を、リン添加されたシリコン酸
化物ガラス液のような塗布液を用いて受光面だけに拡散
して形成した場合には裏面のＮ型シリコン半導体の除去
は不要である。
面側をエッチングして、裏面に形成したＮ型シリコン半
導体層と酸化シリコン膜層を除去する（ステップＳ
６）。Ｎ型層１２の形成を、リン添加されたシリコン酸
化物ガラス液のような塗布液を用いて受光面だけに拡散
して形成した場合には裏面のＮ型シリコン半導体の除去
は不要である。
【００２３】次に、プラズマＣＶＤ法により、膜厚３０
０ｎｍのＰ+型微結晶シリコン半導体層１６をＰ型シリ
コン半導体基板１１の裏面上に形成する（ステップＳ
７）。Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６は、シラン
（ＳｉＨ4）と水素（Ｈ2）とシボラン（Ｂ2Ｈ6）の混合
ガスを用いて、基板温度２００℃、入力ＲＦパワー２０
０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）の条件で成膜した。この条件
は、一実施例であり、成膜条件は上記条件に限られるも
のではない。
０ｎｍのＰ+型微結晶シリコン半導体層１６をＰ型シリ
コン半導体基板１１の裏面上に形成する（ステップＳ
７）。Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６は、シラン
（ＳｉＨ4）と水素（Ｈ2）とシボラン（Ｂ2Ｈ6）の混合
ガスを用いて、基板温度２００℃、入力ＲＦパワー２０
０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）の条件で成膜した。この条件
は、一実施例であり、成膜条件は上記条件に限られるも
のではない。
【００２４】次に、Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６
の一部領域に、レーザ光を照射することにより、その部
分をポリシリコン化することにより、より低抵抗なＰ+
型ポリシリコン半導体層１７を得る（ステップＳ８）。
レーザ光としては、ＡｒＦエキシマレーザ（波長：１９
５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎ
ｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長：３０８ｎｍ）等
が使用できる。照射レーザ光量は、５００ｍＪ／ｃｍ2
としたが、これに限られるものではない。
の一部領域に、レーザ光を照射することにより、その部
分をポリシリコン化することにより、より低抵抗なＰ+
型ポリシリコン半導体層１７を得る（ステップＳ８）。
レーザ光としては、ＡｒＦエキシマレーザ（波長：１９
５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎ
ｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長：３０８ｎｍ）等
が使用できる。照射レーザ光量は、５００ｍＪ／ｃｍ2
としたが、これに限られるものではない。
【００２５】また、レーザ光を照射する雰囲気に、３塩
化ボロン（ＢＣｌ3）、トリメチルボロン（Ｂ（ＣＨ3）
3）、ジボラン等のＰ型のドーパントガスを加えておけ
ば、より低抵抗なＰ+型ポリシリコン半導体層１７が得
られ、正孔を効率よく導出することができる。
化ボロン（ＢＣｌ3）、トリメチルボロン（Ｂ（ＣＨ3）
3）、ジボラン等のＰ型のドーパントガスを加えておけ
ば、より低抵抗なＰ+型ポリシリコン半導体層１７が得
られ、正孔を効率よく導出することができる。
【００２６】続いて、裏面電極１８をＰ+型微結晶シリ
コン半導体層１６とＰ+型ポリシリコン半導体層１７を
覆って、真空蒸着法でアルミニウムや銀等の金属を蒸着
することにより形成する。次に、フォトエッチング法を
用いて受光面側の酸化シリコン膜層１３および反射防止
膜１４の加工を行った後、チタン、パラジウム、銀の順
で金属の蒸着を行う。そして最後に、リフトオフを行う
ことで、グリッド電極１５を形成する（ステップＳ
９）。
コン半導体層１６とＰ+型ポリシリコン半導体層１７を
覆って、真空蒸着法でアルミニウムや銀等の金属を蒸着
することにより形成する。次に、フォトエッチング法を
用いて受光面側の酸化シリコン膜層１３および反射防止
膜１４の加工を行った後、チタン、パラジウム、銀の順
で金属の蒸着を行う。そして最後に、リフトオフを行う
ことで、グリッド電極１５を形成する（ステップＳ
９）。
【００２７】下表に、本発明の第１の実施例の太陽電池
と従来の太陽電池の特性を比較した結果を示す。
と従来の太陽電池の特性を比較した結果を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】両者の違いは、本発明の第１の実施例の太
陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６と前
記Ｐ+型ポリシリコン半導体層１７が存在しているのに
対して、従来の太陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン
半導体層１６だけが存在している。表１から明らかなよ
うに本発明によって太陽電池の光電変換効率が改善され
ている。
陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６と前
記Ｐ+型ポリシリコン半導体層１７が存在しているのに
対して、従来の太陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン
半導体層１６だけが存在している。表１から明らかなよ
うに本発明によって太陽電池の光電変換効率が改善され
ている。
【００３０】（第２の実施例）図３に、本発明の第２の
実施例の太陽電池の断面図を示す。図１と同一の部材
は、同一符号を用いて表し、その説明を省略する。ここ
でＰ+型微結晶シリコン半導体層１６を覆って窒化シリ
コン膜１９が形成されている点だけが、第１の実施例と
異なっている。この太陽電池では、受光面から入射し、
Ｐ型シリコン半導体基板１１とＰ+型微結晶シリコン半
導体層１６を透過した光を、窒化シリコン膜１９及び裏
面電極１８で反射させ、再びＰ型シリコン半導体基板１
１中へ戻すことにより、更に高い光電変換効率を有する
太陽電池が実現できる。この窒化シリコン膜１９は一実
施例であり、酸化チタン、アルミナ等の透明絶縁膜、Ｉ
ＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ等の透明導電膜等が使用できる。
実施例の太陽電池の断面図を示す。図１と同一の部材
は、同一符号を用いて表し、その説明を省略する。ここ
でＰ+型微結晶シリコン半導体層１６を覆って窒化シリ
コン膜１９が形成されている点だけが、第１の実施例と
異なっている。この太陽電池では、受光面から入射し、
Ｐ型シリコン半導体基板１１とＰ+型微結晶シリコン半
導体層１６を透過した光を、窒化シリコン膜１９及び裏
面電極１８で反射させ、再びＰ型シリコン半導体基板１
１中へ戻すことにより、更に高い光電変換効率を有する
太陽電池が実現できる。この窒化シリコン膜１９は一実
施例であり、酸化チタン、アルミナ等の透明絶縁膜、Ｉ
ＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ等の透明導電膜等が使用できる。
【００３１】この太陽電池の製造方法は、第１の実施例
の製造方法において、ステップＳ７とステップＳ８の工
程との間に、以下の工程をいれたものである。つまり、
Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６形成後に、プラズマ
ＣＶＤ法により、窒化シリコン膜からなる透明絶縁膜１
９を膜厚約２００ｎｍでＰ+型微結晶シリコン半導体層
１６に形成した。
の製造方法において、ステップＳ７とステップＳ８の工
程との間に、以下の工程をいれたものである。つまり、
Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６形成後に、プラズマ
ＣＶＤ法により、窒化シリコン膜からなる透明絶縁膜１
９を膜厚約２００ｎｍでＰ+型微結晶シリコン半導体層
１６に形成した。
【００３２】次に、フォトエッチングを用いて、透明絶
縁膜１９に開口部を設け、その開口部分にレーザ光を照
射することにより、Ｐ+型ポリシリコン半導体層１７を
得る。その後、裏面電極１８を形成する。
縁膜１９に開口部を設け、その開口部分にレーザ光を照
射することにより、Ｐ+型ポリシリコン半導体層１７を
得る。その後、裏面電極１８を形成する。
【００３３】なお、レーザ光を透明絶縁膜１９上からＰ
+型微結晶シリコン半導体層１６に照射し、その部分の
透明絶縁膜１９を後で開口することも可能である。
+型微結晶シリコン半導体層１６に照射し、その部分の
透明絶縁膜１９を後で開口することも可能である。
【００３４】（第３の実施例）図４に、本発明の第３の
実施例の太陽電池の断面図を示す。図３と同一部材は、
同一符号を用いて表し、その説明を省略する。ここで、
Ｐ+型ポリシリコン半導体層１７のかわりに、Ｐ+型微結
晶シリコン半導体層１６より低抵抗のＰ+型微結晶シリ
コン層２０を設けている点、及びＰ+型微結晶シリコン
層２０が、Ｐ型シリコン半導体基板１１と接触していな
い点が異なる。
実施例の太陽電池の断面図を示す。図３と同一部材は、
同一符号を用いて表し、その説明を省略する。ここで、
Ｐ+型ポリシリコン半導体層１７のかわりに、Ｐ+型微結
晶シリコン半導体層１６より低抵抗のＰ+型微結晶シリ
コン層２０を設けている点、及びＰ+型微結晶シリコン
層２０が、Ｐ型シリコン半導体基板１１と接触していな
い点が異なる。
【００３５】この太陽電池の製造方法は、第２の実施例
と同じであるので省略するが、レーザ光を照射する際に
第１，第２の実施例よりも光量を少なくして、Ｐ+型微
結晶シリコン半導体層１６を部分的にＰ+型微結晶シリ
コン層２０とする点だけが異なる。
と同じであるので省略するが、レーザ光を照射する際に
第１，第２の実施例よりも光量を少なくして、Ｐ+型微
結晶シリコン半導体層１６を部分的にＰ+型微結晶シリ
コン層２０とする点だけが異なる。
【００３６】下表に、本発明の第３の実施例の太陽電池
と従来の太陽電池の特性を比較した結果を示す。
と従来の太陽電池の特性を比較した結果を示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】両者の違いは、本発明の第３の実施例の太
陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６と前
記Ｐ+型微結晶シリコン層２０が存在しているのに対し
て、従来の太陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン半導
体層１６だけが存在している。表２から明らかなように
本発明によって太陽電池の光電変換効率が改善されてい
る。
陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン半導体層１６と前
記Ｐ+型微結晶シリコン層２０が存在しているのに対し
て、従来の太陽電池には前記Ｐ+型微結晶シリコン半導
体層１６だけが存在している。表２から明らかなように
本発明によって太陽電池の光電変換効率が改善されてい
る。
【００３９】また、第１の実施例において、Ｐ+型ポリ
シリコン半導体層のかわりに、Ｐ+型微結晶シリコン層
としてもよい。
シリコン半導体層のかわりに、Ｐ+型微結晶シリコン層
としてもよい。
【００４０】尚、上記第１〜３の実施例では、Ｐ型のシ
リコン半導体基板を備える太陽電池について説明した
が、本発明はＮ型のシリコン半導体基板を備える太陽電
池にも適用することができる。その場合、裏面電界層と
しては、Ｎ型の微結晶シリコン半導体層が用いられる。
リコン半導体基板を備える太陽電池について説明した
が、本発明はＮ型のシリコン半導体基板を備える太陽電
池にも適用することができる。その場合、裏面電界層と
しては、Ｎ型の微結晶シリコン半導体層が用いられる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、本発明の太陽電池によれ
ば、裏面電界層の微結晶シリコン半導体層に低抵抗層を
部分的に設けているため、高い曲線因子を有する太陽電
池が得られ光電変換効率の向上を図ることができる。
ば、裏面電界層の微結晶シリコン半導体層に低抵抗層を
部分的に設けているため、高い曲線因子を有する太陽電
池が得られ光電変換効率の向上を図ることができる。
【００４２】さらに、裏面での反射光を有効に利用する
ため、裏面に透明導電膜を有する太陽電池では、さらに
高い曲線因子を有する太陽電池が得られ、光電変換効率
の向上を図ることができる。
ため、裏面に透明導電膜を有する太陽電池では、さらに
高い曲線因子を有する太陽電池が得られ、光電変換効率
の向上を図ることができる。
【００４３】また、本発明の太陽電池の製造方法によれ
ば、レーザ光照射を行うことにより、第１導電型の微結
晶シリコン半導体層の一部に第１導電型の低抵抗の層を
得ており、別途低抵抗の層を堆積する工程やフォトエッ
チング等の複雑な工程を含まないため、処理を低コスト
で容易に行うことができる。
ば、レーザ光照射を行うことにより、第１導電型の微結
晶シリコン半導体層の一部に第１導電型の低抵抗の層を
得ており、別途低抵抗の層を堆積する工程やフォトエッ
チング等の複雑な工程を含まないため、処理を低コスト
で容易に行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る太陽電池の断面構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図２】図１の実施例に係る太陽電池の製造フロー図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２の実施例に係る太陽電池の断面構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る太陽電池の断面構
造を示す図である。
造を示す図である。
１１ Ｐ型シリコン半導体基板 １２ Ｎ型層 １３ 酸化シリコン膜層 １４ 反射防止膜層 １５ グリッド電極 １６ Ｐ+ 型微結晶シリコン半導体層 １７ Ｐ+ 型ポリシリコン半導体層 １８ 裏面電極 １９ 透明絶縁膜 ２０ Ｐ+ 型微結晶シリコン層
フロントページの続き (72)発明者 山嵜 一郎 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 小松 雄爾 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−192569（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−310740（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−169096（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−187982（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−54971（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (6)
- 【請求項１】 第１導電型のシリコン半導体基板と、該
シリコン半導体基板の光入射面側に形成された第２導電
型のシリコン半導体層とを有する太陽電池において、上
記シリコン半導体基板の上記光入射面側と反対面上に第
１導電型の微結晶シリコン半導体層が設けられ、第１導
電型であって上記微結晶シリコン半導体層よりも低抵抗
の層が上記微結晶シリコン半導体層に部分的に設けら
れ、上記低抵抗の層が裏面電極と接続していることを特
徴とする太陽電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載の太陽電池において、上
記低抵抗の層がポリシリコン半導体層であることを特徴
とする太陽電池。 - 【請求項３】 請求項１に記載の太陽電池において、上
記低抵抗の層が微結晶シリコン半導体層であることを特
徴とする太陽電池。 - 【請求項４】 請求項１〜３に記載の太陽電池におい
て、上記微結晶シリコン半導体層と上記裏面金属との間
に開口部を有する透明絶縁膜を設け、上記低抵抗の層と
上記裏面金属とが上記開口部を介して接続されているこ
とを特徴とする太陽電池。 - 【請求項５】 第１導電型のシリコン半導体基板の光入
射面側に第２導電型のシリコン半導体層を形成する工程
と、 上記シリコン半導体基板の上記光入射面側と反対面上に
第１導電型の微結晶シリコン半導体層を形成する工程
と、 該微結晶シリコン半導体層の一部領域にレーザ光を照射
することにより、上記微結晶シリコン半導体層を第１導
電型の低抵抗の層に変化させる工程と、を含むことを特
徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の太陽電池の製造方法に
おいて、レーザ光を照射する際の雰囲気に第１導電型の
不純物を含ませていることを特徴とする太陽電池の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30725195A JP3158027B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-11-27 | 太陽電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15445395 | 1995-06-21 | ||
| JP7-154453 | 1995-06-21 | ||
| JP30725195A JP3158027B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-11-27 | 太陽電池及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969643A JPH0969643A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3158027B2 true JP3158027B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=26482729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30725195A Expired - Fee Related JP3158027B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-11-27 | 太陽電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3158027B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102251780B1 (ko) * | 2019-04-29 | 2021-05-13 | 심규승 | 다기능 조립식 가구 |
| KR102309325B1 (ko) * | 2019-04-29 | 2021-10-06 | 심규승 | 다기능 조립식 가구 |
| KR102345823B1 (ko) | 2017-04-13 | 2021-12-30 | 김종원 | 가구용 서랍 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6207890B1 (en) | 1997-03-21 | 2001-03-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Photovoltaic element and method for manufacture thereof |
| JP3468670B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2003-11-17 | シャープ株式会社 | 太陽電池セルおよびその製造方法 |
| DE102005032807A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Merck Patent Gmbh | Kombinierte Ätz- und Dotiermedien für Siliziumdioxidschichten und darunter liegendes Silizium |
| KR101352034B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2014-01-17 | 주성엔지니어링(주) | 결정질 실리콘 태양전지와 그 제조방법 및 제조시스템 |
| US8222516B2 (en) * | 2008-02-20 | 2012-07-17 | Sunpower Corporation | Front contact solar cell with formed emitter |
| JP5186673B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2013-04-17 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| JP5323827B2 (ja) * | 2008-06-23 | 2013-10-23 | 三菱電機株式会社 | 光起電力装置およびその製造方法 |
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1995
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