JPH0126552B2 - - Google Patents
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- JPH0126552B2 JPH0126552B2 JP58042102A JP4210283A JPH0126552B2 JP H0126552 B2 JPH0126552 B2 JP H0126552B2 JP 58042102 A JP58042102 A JP 58042102A JP 4210283 A JP4210283 A JP 4210283A JP H0126552 B2 JPH0126552 B2 JP H0126552B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forming
- composition
- antireflection film
- compound
- solar cell
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、太陽電池の製造において、PN接合
を形成したシリコン基板上に反射防止膜を形成す
るために好適な組成物に関する。 〔発明の背景〕 太陽電池の受光面に反射防止膜を形成すること
により、入射光の表面反射を防いで変換効率を高
めることが可能である。そこで一般には、PN接
合を形成したシリコン基板の受光面に金属酸化薄
膜を形成する方法が採られる。金属酸化薄膜を形
成する方法としては、従来(イ)真空蒸着法、(ロ)スパ
ツタ法、(ハ)CVD法、(ニ)塗布法（金属錯体の塗布
し、ついで焼成により金属酸化薄膜とする方法）
などの方法が用いられている。これらの方法のう
ち、(イ)(ロ)は真空系を用いるため生産性が比較的悪
い、(ハ)は膜厚を制御し難いという問題があり、(ニ)
は(イ)(ロ)よりも生産性に優れ膜厚制御も比較的簡単
な方法であるが、(イ)〜(ニ)ともに、受光面の全面に
反射防止膜を形成すると、電流を取り出すため、
集電々極を形成するには、反射防止膜をパターン
エツチングする必要がある。 これを改良するため、次の方法が考えられる。
すなわち、PN接合形成基板に塗布法で金属錯体
塗膜を形成し、ついでこれを乾燥し金属錯体乾燥
塗膜３を形成する。ついで、集電々極用Agペー
ストをスクリーン印刷法でパターン印刷した後金
属錯体塗膜とAgペーストとを同時に焼成するこ
とにより、反射防止膜とAg電極とを一括形成し、
かつAg電極とシリコンとコンタクトさせる方法
がある。 この方法は、(1)１回の焼成で反射防止膜Ag電
極とを形成できる。(2)Ag電極をパターン状に形
成するための、レジスト塗布、露光、現像、エツ
チング、レジスト除去などの一連の工程が不要で
あるなどの特徴があり、製造プロセスを大幅に合
理化できる可能性がある。 しかし、公知の反射防止膜形成用組成物を用い
て上記同時焼成プロセスで製造した太陽電池は、
Ag電極とシリコンのコンタクト抵抗が十分に低
くないため、直列抵抗が高く、曲線因子が小さ
く、変換効率の十分満足できるものではない。 例えばTi（OC4H9）4とCH3COCH2COCH3と
C4H9OHとの混合比（特開昭56−60068）、あるい
は一般式でＭ（OR）4（式中Ｍは、０〜100％のTi、
０〜25％のSi、０〜100％のTaまたは15％以下の
金属イオンでアルコキシドを形成するものであ
り、ｎはＭの原子価である）で表わされるアルコ
キシドと水とアルコールと酸の混合液（特開昭55
−25487）などを反射防止膜形成用組成物として
用いて、上記した同時焼成法で製造した太陽電池
は、Ag電極とシリコンのコンタクト抵抗は約
0.3Ωcm2であり、直接シリコン上にAg電極を形成
した場合と比べ約１桁高くなる問題点がある。 このコンタクト抵抗が高いと、太陽電池のＩ−
Ｖ特性において曲線因子が小さくなり、変換効率
の低い太陽電池しか得られない。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記した同時焼成法により変
換効率の高い太陽電池を製造するのに好適な反射
防止膜形成用組成物を提供するにある。 〔発明の概要〕 上記目的は、少なくても一つのアルコキシ基を
配位子として含有する金属錯体と、有機錫化合物
と溶剤とを必須成分とする反射防止膜形成用組成
物を用いることで達成される。 上記の同時焼成法を可能とするためには、電極
ペーストを印刷する際に金属錯体乾燥塗膜が十分
に硬化している必要がある。塗膜が十分に硬化し
ていないと、印刷時に塗膜が損傷を受ける。 乾燥により十分に硬化した金属錯体乾燥塗膜と
なる金属錯体としては、金属アルコキシドを用い
るのが最も有効である。金属アルコキシドは一般
式Ｍ（OR）o（ただし、Ｍは金属イオン、Ｒはアル
キル基、ｎはＭの原子価）で表わされる。この金
属アルコキシドの塗膜は空気中の水分で容易に加
水分解し塗膜が硬化する。（(1)式）。 しかし、一般式がＭ（OR）oで表わされる金属ア
ルコキシド、すなわち、アルコキシ基のみを配位
子として含有する金属錯体を用いると、(1)式の加
水分解反応が進み過ぎ、塗膜が硬くなり過ぎる。
塗膜が硬くなり過ぎるとAgペーストが焼成によ
り貫通し難くなり、形成した太陽電池において、
Ag電極とシリコン基板とのコンタクト抵抗が高
くなる。 そこで、本発明では、(1)式の加水分解反応を適
度に調節するため、アルコキシ配位子の一部を、
金属イオンを非加水分解性の結合を形成する有機
配位子で置換する方法を採用した。このための有
機配位子として好適な化合物は、一般式が
R1COCHCOR2で表わされるβ−ジケトン陰イオ
ン、一般式がRCOO で表わされるカルボン酸陰
イオンなどが適する。このような金属錯体はM1
（OR）o（Ｌ）a-oで表わされる（M1は金属イオン、
ORはアルコキシ基、Ｌは金属イオンと非加水分
解性の結合を形成する有機配位子、ａはM1の原
子価、ｎは１≦ｎ＜ａの整数）。 β−ジケトン陰イオントとしては CH3COCHCOCH3、C4H9COCHCOCH3、
CH3COCHCOOCH3、CH3COCHCOOC3H7、
C2H5COCHCOOCH3などが挙げられ、カルボン
酸陰イオンとしては、CH3COO 、C3H7COO
、C8H5OCOCH＝CHCOO 、
C3H7OCOCH2CH2COO などが挙げられる。 また、M1（OR）o（Ｌ）a-oの代わりに、この錯
体の加水分解縮合化合物、例えば、 （ｍは整数）などを用いても加水分解反応は適度
に調節することが可能である。 しかし、上記したようなアルコキシ基を含む金
属錯体のみを用いて太陽電池を製造すると、Ag
電極とSiとのコンタクト抵抗は約0.3Ωcm2であり、
実用のためにはさらに改良を要する。 本発明は、反射防止膜形成用組成物として、上
記したM1（OR）o（Ｌ）a-oまたはこの加水分解縮
合化合物と、有機錫化合物および溶剤を必須成分
とする溶液を用いることを特徴とする。 すなわち、有機錫化合物の添加により、(1)式の
加水分解が理想的な程度に保たれ、コンタクト抵
抗を約１桁低くできることを発明者は見出した。 本発明に用いることのできる有機錫化合物とし
ては次の化合物が挙げられる。 (a) C4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）、CH3Sn
（Ｏ）（CH3COCHCOOC3H7）、C3H7Sn（Ｏ）
（OCOC7H15）、（CH3）2Sn（OH）
（CH3COCHCOCH3）、（C4H9）2Sn（OH）
（C3H7COCHCOOCH3）、（C4H9）2Sn（OH）
（OCOC7H15）、 (b) （C4H9）3SnCl、（C4H9）3Sn（OCOC3H7）、
（C4H9）3Sn（CH3COCHCOCH3）、
（CH3）2SnCl2、（CH3）2Sn（OCOCH）＝
CHCOO）、（C4H9）2Sn（OCOCH＝
CHCOOC2H5）2、（CH3）3SnSn（CH3）3、
（CH3）2Sn（OH）（NO3） これらの有機錫化合物のどれを用いてもコンタ
クト抵抗を約１桁低くできるが、(a)に分類した化
合物、すなわち一般式ではRSo（Ｏ）（Ｌ）、また
はR2Sn（Ｘ）（Ｌ）、またはR2Sn（Ｘ）2（ただしＲ
は炭素数が１〜18のアルキル基、Ｌはβ−ジケト
ン陰イオンまたはカルボン酸陰イオン、Ｘはハロ
ゲン陰イオンまたは水酸基イオンまたは硝酸根）
で表わされる化合物を用いた方が、より緻密で丈
夫な膜が形成できる。 次にこれらの有機錫化合物の合成法について述
べる。まず、一般式がRSn（Ｏ）（Ｌ）で表わされ
る有機錫化合物は下記の方法でも合成できる。 C4H9Sn（Ｏ）（OH）＋CH3COCH2COCH3→C4H9Sn（Ｏ）（C
H3COCHCOCH3）＋H2O CH3Sn（Ｏ）（OH）＋C7H15COOH→CH3Sn（Ｏ）（OCOC7H1
5）＋H2O また、一般式がR2Sn（OH）（Ｌ）で表わされる
有機錫化合物は次の方法でも合成できる。 （C4H9）2Sn（Ｏ）＋CH3COCH2COOC3H7→（C4H9）2Sn（O
H）（CH3COCHCOOC3H7） （CH3）2Sn（Ｏ）＋C2H5COOH→（CH3）2Sn（OH）（OCOC
2H5） 従つて、一般式がRSn（Ｏ）（Ｌ）またはR2Sn
（OH）（Ｌ）で表わされる有機錫化合物が用いる
かわりに、RSn（Ｏ）（OH）またはR2Sn（Ｏ）と
β−ジケトンあるいはカルボン酸とを溶剤に混合
撹拌して上記反応を起こさせ、その反応溶液をそ
のままM1（OR）o（Ｌ）a-oまたはその加水分解縮
合化合物と混合し、これを反射防止膜形成用組成
物として用いることも可能であり、このようにし
て調製した組成物も本発明の範囲に含まれるもの
である。 本発明に用いることのできる溶剤は、M1（OR）
o（Ｌ）a-oまたはその加水分解縮合化合物と有機
錫化合物とを溶解するものであればよく、特に制
限はないが、エチルアルコール、イソプロピルア
ルコールなどのアルコール類、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテルなどのセロソルブ類が、均一塗布
性に優れ好適である。 有機錫化合物のM1（OR）o（Ｌ）a-oまたはその
加水分解縮合化合物に対する混合モル比は0.05〜
3.0が望ましい。この比が0.05より小さいと、コ
ンタクト抵抗低減効果が小さく、また、3.0より
大きいと、塗膜が乾燥し難くなり、電極ペースト
を印刷するときに塗膜が損傷する。 M1（OR）o（Ｌ）a-oまたはこの加水分解縮合化
合物と有機錫化合物とを合わせた重量は、全体重
量に対して５〜50wt％が望ましい。５％より少
ないと塗膜が薄くなりすぎ、50％より多いと液が
粘稠になり過ぎて塗布し難くなる。 基板に塗布する方法としては、スピンナ塗布、
ロールコーテイング、スクリーン印刷などが適用
可能である。スクリーン印刷法で塗布する場合に
は、本発明の反射防止膜形成用組成物に、ニトロ
セルロース、ポリメチルメタクリレートなどの増
粘剤を添加し、スクリーン印刷に適する粘度に調
節すればよい。 電極形成用ペーストとしては、Ag粉末を生成
分とし、副成分としてTi、Ni、Mgなどの粉末、
およびPbO−B2O3−SiO2系ガラスフリツトを含
有するAg系ペーストが望ましい。 塗膜と電極ペーストとの同時焼成は、500〜800
℃の温度で行なうのが望ましい。500℃より低い
と有機成分の分解が不十分であり、800℃より温
度が高いとリークが起こり易くなる。 なお、上記した金属錯体を２種類以上、例えば
Ti（OC3H7）2（CH3COCHCOCH3）2とAl
（OC2H5）2（OCOC3H7）とを併用すること、およ
びC4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）と
（CH3）2Sn（OH）（OCOC7H15）とを併用するこ
とも可能であり、本発明の範囲に含まれるもので
ある。 〔発明の実施例〕 次に本発明を図にもとずいて詳細に説明する。 実施例 １〜16 太陽電池用の接合形成シリコン基板としてＰ型
シリコン基板（比抵抗１〜5Ωcm、直径３インチ
丸型ウエハ）の片面にイオン打込み法で深さ0.3
〜0.5μｍのn+層（比抵抗約1.5×10-3Ωcm）と、反
対面にAl拡散法で深さ１〜2μｍのP+層を形成し
たPN接合形成シリコン基板１を用いた。 反射防止膜形成用組成物として第１表に示す組
成物を調製した。この組成物を上記PN接合
を形成したシリコン基板上に反射防止膜を形成す
るために好適な組成物に関する。 〔発明の背景〕 太陽電池の受光面に反射防止膜を形成すること
により、入射光の表面反射を防いで変換効率を高
めることが可能である。そこで一般には、PN接
合を形成したシリコン基板の受光面に金属酸化薄
膜を形成する方法が採られる。金属酸化薄膜を形
成する方法としては、従来(イ)真空蒸着法、(ロ)スパ
ツタ法、(ハ)CVD法、(ニ)塗布法（金属錯体の塗布
し、ついで焼成により金属酸化薄膜とする方法）
などの方法が用いられている。これらの方法のう
ち、(イ)(ロ)は真空系を用いるため生産性が比較的悪
い、(ハ)は膜厚を制御し難いという問題があり、(ニ)
は(イ)(ロ)よりも生産性に優れ膜厚制御も比較的簡単
な方法であるが、(イ)〜(ニ)ともに、受光面の全面に
反射防止膜を形成すると、電流を取り出すため、
集電々極を形成するには、反射防止膜をパターン
エツチングする必要がある。 これを改良するため、次の方法が考えられる。
すなわち、PN接合形成基板に塗布法で金属錯体
塗膜を形成し、ついでこれを乾燥し金属錯体乾燥
塗膜３を形成する。ついで、集電々極用Agペー
ストをスクリーン印刷法でパターン印刷した後金
属錯体塗膜とAgペーストとを同時に焼成するこ
とにより、反射防止膜とAg電極とを一括形成し、
かつAg電極とシリコンとコンタクトさせる方法
がある。 この方法は、(1)１回の焼成で反射防止膜Ag電
極とを形成できる。(2)Ag電極をパターン状に形
成するための、レジスト塗布、露光、現像、エツ
チング、レジスト除去などの一連の工程が不要で
あるなどの特徴があり、製造プロセスを大幅に合
理化できる可能性がある。 しかし、公知の反射防止膜形成用組成物を用い
て上記同時焼成プロセスで製造した太陽電池は、
Ag電極とシリコンのコンタクト抵抗が十分に低
くないため、直列抵抗が高く、曲線因子が小さ
く、変換効率の十分満足できるものではない。 例えばTi（OC4H9）4とCH3COCH2COCH3と
C4H9OHとの混合比（特開昭56−60068）、あるい
は一般式でＭ（OR）4（式中Ｍは、０〜100％のTi、
０〜25％のSi、０〜100％のTaまたは15％以下の
金属イオンでアルコキシドを形成するものであ
り、ｎはＭの原子価である）で表わされるアルコ
キシドと水とアルコールと酸の混合液（特開昭55
−25487）などを反射防止膜形成用組成物として
用いて、上記した同時焼成法で製造した太陽電池
は、Ag電極とシリコンのコンタクト抵抗は約
0.3Ωcm2であり、直接シリコン上にAg電極を形成
した場合と比べ約１桁高くなる問題点がある。 このコンタクト抵抗が高いと、太陽電池のＩ−
Ｖ特性において曲線因子が小さくなり、変換効率
の低い太陽電池しか得られない。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記した同時焼成法により変
換効率の高い太陽電池を製造するのに好適な反射
防止膜形成用組成物を提供するにある。 〔発明の概要〕 上記目的は、少なくても一つのアルコキシ基を
配位子として含有する金属錯体と、有機錫化合物
と溶剤とを必須成分とする反射防止膜形成用組成
物を用いることで達成される。 上記の同時焼成法を可能とするためには、電極
ペーストを印刷する際に金属錯体乾燥塗膜が十分
に硬化している必要がある。塗膜が十分に硬化し
ていないと、印刷時に塗膜が損傷を受ける。 乾燥により十分に硬化した金属錯体乾燥塗膜と
なる金属錯体としては、金属アルコキシドを用い
るのが最も有効である。金属アルコキシドは一般
式Ｍ（OR）o（ただし、Ｍは金属イオン、Ｒはアル
キル基、ｎはＭの原子価）で表わされる。この金
属アルコキシドの塗膜は空気中の水分で容易に加
水分解し塗膜が硬化する。（(1)式）。 しかし、一般式がＭ（OR）oで表わされる金属ア
ルコキシド、すなわち、アルコキシ基のみを配位
子として含有する金属錯体を用いると、(1)式の加
水分解反応が進み過ぎ、塗膜が硬くなり過ぎる。
塗膜が硬くなり過ぎるとAgペーストが焼成によ
り貫通し難くなり、形成した太陽電池において、
Ag電極とシリコン基板とのコンタクト抵抗が高
くなる。 そこで、本発明では、(1)式の加水分解反応を適
度に調節するため、アルコキシ配位子の一部を、
金属イオンを非加水分解性の結合を形成する有機
配位子で置換する方法を採用した。このための有
機配位子として好適な化合物は、一般式が
R1COCHCOR2で表わされるβ−ジケトン陰イオ
ン、一般式がRCOO で表わされるカルボン酸陰
イオンなどが適する。このような金属錯体はM1
（OR）o（Ｌ）a-oで表わされる（M1は金属イオン、
ORはアルコキシ基、Ｌは金属イオンと非加水分
解性の結合を形成する有機配位子、ａはM1の原
子価、ｎは１≦ｎ＜ａの整数）。 β−ジケトン陰イオントとしては CH3COCHCOCH3、C4H9COCHCOCH3、
CH3COCHCOOCH3、CH3COCHCOOC3H7、
C2H5COCHCOOCH3などが挙げられ、カルボン
酸陰イオンとしては、CH3COO 、C3H7COO
、C8H5OCOCH＝CHCOO 、
C3H7OCOCH2CH2COO などが挙げられる。 また、M1（OR）o（Ｌ）a-oの代わりに、この錯
体の加水分解縮合化合物、例えば、 （ｍは整数）などを用いても加水分解反応は適度
に調節することが可能である。 しかし、上記したようなアルコキシ基を含む金
属錯体のみを用いて太陽電池を製造すると、Ag
電極とSiとのコンタクト抵抗は約0.3Ωcm2であり、
実用のためにはさらに改良を要する。 本発明は、反射防止膜形成用組成物として、上
記したM1（OR）o（Ｌ）a-oまたはこの加水分解縮
合化合物と、有機錫化合物および溶剤を必須成分
とする溶液を用いることを特徴とする。 すなわち、有機錫化合物の添加により、(1)式の
加水分解が理想的な程度に保たれ、コンタクト抵
抗を約１桁低くできることを発明者は見出した。 本発明に用いることのできる有機錫化合物とし
ては次の化合物が挙げられる。 (a) C4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）、CH3Sn
（Ｏ）（CH3COCHCOOC3H7）、C3H7Sn（Ｏ）
（OCOC7H15）、（CH3）2Sn（OH）
（CH3COCHCOCH3）、（C4H9）2Sn（OH）
（C3H7COCHCOOCH3）、（C4H9）2Sn（OH）
（OCOC7H15）、 (b) （C4H9）3SnCl、（C4H9）3Sn（OCOC3H7）、
（C4H9）3Sn（CH3COCHCOCH3）、
（CH3）2SnCl2、（CH3）2Sn（OCOCH）＝
CHCOO）、（C4H9）2Sn（OCOCH＝
CHCOOC2H5）2、（CH3）3SnSn（CH3）3、
（CH3）2Sn（OH）（NO3） これらの有機錫化合物のどれを用いてもコンタ
クト抵抗を約１桁低くできるが、(a)に分類した化
合物、すなわち一般式ではRSo（Ｏ）（Ｌ）、また
はR2Sn（Ｘ）（Ｌ）、またはR2Sn（Ｘ）2（ただしＲ
は炭素数が１〜18のアルキル基、Ｌはβ−ジケト
ン陰イオンまたはカルボン酸陰イオン、Ｘはハロ
ゲン陰イオンまたは水酸基イオンまたは硝酸根）
で表わされる化合物を用いた方が、より緻密で丈
夫な膜が形成できる。 次にこれらの有機錫化合物の合成法について述
べる。まず、一般式がRSn（Ｏ）（Ｌ）で表わされ
る有機錫化合物は下記の方法でも合成できる。 C4H9Sn（Ｏ）（OH）＋CH3COCH2COCH3→C4H9Sn（Ｏ）（C
H3COCHCOCH3）＋H2O CH3Sn（Ｏ）（OH）＋C7H15COOH→CH3Sn（Ｏ）（OCOC7H1
5）＋H2O また、一般式がR2Sn（OH）（Ｌ）で表わされる
有機錫化合物は次の方法でも合成できる。 （C4H9）2Sn（Ｏ）＋CH3COCH2COOC3H7→（C4H9）2Sn（O
H）（CH3COCHCOOC3H7） （CH3）2Sn（Ｏ）＋C2H5COOH→（CH3）2Sn（OH）（OCOC
2H5） 従つて、一般式がRSn（Ｏ）（Ｌ）またはR2Sn
（OH）（Ｌ）で表わされる有機錫化合物が用いる
かわりに、RSn（Ｏ）（OH）またはR2Sn（Ｏ）と
β−ジケトンあるいはカルボン酸とを溶剤に混合
撹拌して上記反応を起こさせ、その反応溶液をそ
のままM1（OR）o（Ｌ）a-oまたはその加水分解縮
合化合物と混合し、これを反射防止膜形成用組成
物として用いることも可能であり、このようにし
て調製した組成物も本発明の範囲に含まれるもの
である。 本発明に用いることのできる溶剤は、M1（OR）
o（Ｌ）a-oまたはその加水分解縮合化合物と有機
錫化合物とを溶解するものであればよく、特に制
限はないが、エチルアルコール、イソプロピルア
ルコールなどのアルコール類、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテルなどのセロソルブ類が、均一塗布
性に優れ好適である。 有機錫化合物のM1（OR）o（Ｌ）a-oまたはその
加水分解縮合化合物に対する混合モル比は0.05〜
3.0が望ましい。この比が0.05より小さいと、コ
ンタクト抵抗低減効果が小さく、また、3.0より
大きいと、塗膜が乾燥し難くなり、電極ペースト
を印刷するときに塗膜が損傷する。 M1（OR）o（Ｌ）a-oまたはこの加水分解縮合化
合物と有機錫化合物とを合わせた重量は、全体重
量に対して５〜50wt％が望ましい。５％より少
ないと塗膜が薄くなりすぎ、50％より多いと液が
粘稠になり過ぎて塗布し難くなる。 基板に塗布する方法としては、スピンナ塗布、
ロールコーテイング、スクリーン印刷などが適用
可能である。スクリーン印刷法で塗布する場合に
は、本発明の反射防止膜形成用組成物に、ニトロ
セルロース、ポリメチルメタクリレートなどの増
粘剤を添加し、スクリーン印刷に適する粘度に調
節すればよい。 電極形成用ペーストとしては、Ag粉末を生成
分とし、副成分としてTi、Ni、Mgなどの粉末、
およびPbO−B2O3−SiO2系ガラスフリツトを含
有するAg系ペーストが望ましい。 塗膜と電極ペーストとの同時焼成は、500〜800
℃の温度で行なうのが望ましい。500℃より低い
と有機成分の分解が不十分であり、800℃より温
度が高いとリークが起こり易くなる。 なお、上記した金属錯体を２種類以上、例えば
Ti（OC3H7）2（CH3COCHCOCH3）2とAl
（OC2H5）2（OCOC3H7）とを併用すること、およ
びC4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）と
（CH3）2Sn（OH）（OCOC7H15）とを併用するこ
とも可能であり、本発明の範囲に含まれるもので
ある。 〔発明の実施例〕 次に本発明を図にもとずいて詳細に説明する。 実施例 １〜16 太陽電池用の接合形成シリコン基板としてＰ型
シリコン基板（比抵抗１〜5Ωcm、直径３インチ
丸型ウエハ）の片面にイオン打込み法で深さ0.3
〜0.5μｍのn+層（比抵抗約1.5×10-3Ωcm）と、反
対面にAl拡散法で深さ１〜2μｍのP+層を形成し
たPN接合形成シリコン基板１を用いた。 反射防止膜形成用組成物として第１表に示す組
成物を調製した。この組成物を上記PN接合
【表】
形成シリコン基板１のn+層形成面に回転塗布し
た。回転数、回転時間はそれぞれ、約3000rpm60
秒で行なつた。次に、塗膜を約100℃で10分間乾
燥し、反射防止乾燥塗膜２を得た。 一方、電極形成用Ag系ペーストを次の方法で
作製した。粒径1μｍ以下のAg粉末10ｇと表面を
安定化した粒径2μｍ以下のTi粉末１ｇとPbO−
B2O5−SiO2系ガラスフリツト0.5ｇとを秤量し
た。これにエチルセルロース10重量部をα−テル
ピネオール90重量部に溶解した粘稠液を加えなが
ら十分に混練し、粘度が約200ポイズ（ずり速度
100／秒）の電極形成用Agペーストを作製した。
このペーストを、上記した、反射防止膜形成用組
成物を塗布−乾燥した接合形成シリコン基板にス
クリーン印刷した。 n+層上にはクシ型パターン状に、P+層上には
ベタパターン状にスクリーン印刷して受光面印刷
電極３、裏面印刷電極４を形成し、150℃で10分
間乾燥処理をした。次にこの基板を酸素50ppmを
含む窒素ガス雰囲気中で、600℃、10分間焼成し、
反射防止膜５、受光面電極６および裏面電極７を
得た。 このようにして作製した太陽電池の電流−電圧
特性（Ｉ−Ｖ特性）を調べ、短絡電流密度、開放
電圧、曲線因子、変換効率などを測定した。ま
た、別途コンタクト抵抗を測定した。短絡電流密
度、開放電圧はいずれの実施例の場合にもそれぞ
れ、約28mA/cm、約0.59Vであつた。その特性値
を第１表に示す。その他の特性値も第１表に示
す。第１表からわかるように、本発明の組成物を
用いることにより、コンタクト抵抗は0.03〜
0.04Ωcm2、曲線因子は0.78〜0.81、変換効率は13.3
〜13.6％と良好な値が得られ、公知の組成物を用
いた場合（比較例１〜４）に比べ大幅に特性が向
上した。 実施例のうち、実施例１〜16、すなわち有機錫
化合物として一般式RSn（Ｏ）（Ｌ）およびR2Sn
（Ｘ）（Ｌ）で表わされる化合物を用いた場合に、
形成した反射防止膜の硬さが良好であつた。 実施例 17〜23 反射防止膜形成用組成物として、Ti（OC3H7）2
（CH3COCHCOCH3）2、 C4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）、およびエチ
ルセロソルブとを表２に示す割合で調製した。こ
れらの組成物を用いて実施例１〜16と同様にして
作製した太陽電池の特性を第２表に示す。 C4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）のTi
（OC3H7）2（CH3COCHCOCH3）2に対する配合モ
ル比が0.05以上でコンタクト抵抗値が飽和するこ
とがわかる。一方、この比が3.0より大きい場合
には、形成した反射防止膜を顕微鏡で観察すると
スクリーン版の跡がついているのが見られた。
た。回転数、回転時間はそれぞれ、約3000rpm60
秒で行なつた。次に、塗膜を約100℃で10分間乾
燥し、反射防止乾燥塗膜２を得た。 一方、電極形成用Ag系ペーストを次の方法で
作製した。粒径1μｍ以下のAg粉末10ｇと表面を
安定化した粒径2μｍ以下のTi粉末１ｇとPbO−
B2O5−SiO2系ガラスフリツト0.5ｇとを秤量し
た。これにエチルセルロース10重量部をα−テル
ピネオール90重量部に溶解した粘稠液を加えなが
ら十分に混練し、粘度が約200ポイズ（ずり速度
100／秒）の電極形成用Agペーストを作製した。
このペーストを、上記した、反射防止膜形成用組
成物を塗布−乾燥した接合形成シリコン基板にス
クリーン印刷した。 n+層上にはクシ型パターン状に、P+層上には
ベタパターン状にスクリーン印刷して受光面印刷
電極３、裏面印刷電極４を形成し、150℃で10分
間乾燥処理をした。次にこの基板を酸素50ppmを
含む窒素ガス雰囲気中で、600℃、10分間焼成し、
反射防止膜５、受光面電極６および裏面電極７を
得た。 このようにして作製した太陽電池の電流−電圧
特性（Ｉ−Ｖ特性）を調べ、短絡電流密度、開放
電圧、曲線因子、変換効率などを測定した。ま
た、別途コンタクト抵抗を測定した。短絡電流密
度、開放電圧はいずれの実施例の場合にもそれぞ
れ、約28mA/cm、約0.59Vであつた。その特性値
を第１表に示す。その他の特性値も第１表に示
す。第１表からわかるように、本発明の組成物を
用いることにより、コンタクト抵抗は0.03〜
0.04Ωcm2、曲線因子は0.78〜0.81、変換効率は13.3
〜13.6％と良好な値が得られ、公知の組成物を用
いた場合（比較例１〜４）に比べ大幅に特性が向
上した。 実施例のうち、実施例１〜16、すなわち有機錫
化合物として一般式RSn（Ｏ）（Ｌ）およびR2Sn
（Ｘ）（Ｌ）で表わされる化合物を用いた場合に、
形成した反射防止膜の硬さが良好であつた。 実施例 17〜23 反射防止膜形成用組成物として、Ti（OC3H7）2
（CH3COCHCOCH3）2、 C4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）、およびエチ
ルセロソルブとを表２に示す割合で調製した。こ
れらの組成物を用いて実施例１〜16と同様にして
作製した太陽電池の特性を第２表に示す。 C4H9Sn（Ｏ）（CH3COCHCOCH3）のTi
（OC3H7）2（CH3COCHCOCH3）2に対する配合モ
ル比が0.05以上でコンタクト抵抗値が飽和するこ
とがわかる。一方、この比が3.0より大きい場合
には、形成した反射防止膜を顕微鏡で観察すると
スクリーン版の跡がついているのが見られた。
以上のように、本発明の反射防止膜形成用組成
物を用いることにより、従来のプロセスより簡便
な方法、すなわち、レジスト形成、エツチング、
レジスト除去等の工程が不要な方法で太陽電池の
反射防止膜と電極を形成できる。しかも、一回の
焼成で反射防止膜と電極とを一括形成することが
可能であり、また太陽電池としての特性も極めて
良好である。 従つて、本発明により省エネルギで良特性の太
陽電池を製造することができ、コストの低減が可
能であり工業的意義がきわめて大である。
物を用いることにより、従来のプロセスより簡便
な方法、すなわち、レジスト形成、エツチング、
レジスト除去等の工程が不要な方法で太陽電池の
反射防止膜と電極を形成できる。しかも、一回の
焼成で反射防止膜と電極とを一括形成することが
可能であり、また太陽電池としての特性も極めて
良好である。 従つて、本発明により省エネルギで良特性の太
陽電池を製造することができ、コストの低減が可
能であり工業的意義がきわめて大である。
第１図〜第４図は、本発明の反射防止膜形成用
組成物を用いて太陽電池を製造した場合の、各工
程における太陽電池の断面図を示したものであ
る。 １：PN接合形成シリコン板、２：反射防止乾
燥塗膜、３：受光面印刷電極、４：裏面印刷電
極、５：反射防止膜、６：受光面電極、７：裏面
電極。
組成物を用いて太陽電池を製造した場合の、各工
程における太陽電池の断面図を示したものであ
る。 １：PN接合形成シリコン板、２：反射防止乾
燥塗膜、３：受光面印刷電極、４：裏面印刷電
極、５：反射防止膜、６：受光面電極、７：裏面
電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a)一般式がM1（OR）o（Ｌ）a-o（M1はZn、
Al、Ga、In、Ti、Zr、Sn、Ｖ、Nb、Ta、Mo、
Ｗから選ばれた金属、Ｒは炭素数が１〜18のアル
キル基、Ｌは陰イオン性有機配位子、ａはM1の
原子価、ｎは１≦ｎ＜ａの整数）で表わされる化
合物、またはこれらの加水分解縮合化合物と、(b)
有機錫化合物と、(c)溶剤とを必須成分とすること
を特徴とする太陽電池の反射防止膜形成用組成
物。 ２ 陰イオン性有機配位子が、β−ジケトン陰イ
オンであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の太陽電池の反射防止膜形成用組成物。 ３ 陰イオン性有機配位子がカルボン酸陰イオン
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の太陽電池の反射防止膜形成用組成物。 ４ 有機錫化合物が、一般式がRSo（Ｏ）（Ｌ）ま
たはR2 Sn（Ｘ）（Ｌ）（ただし、Ｒは炭素数が１
〜18のアルキル基、Ｌはβ−ジケトン陰イオンあ
るいはカルボン酸陰イオン性、Ｘはハロゲン陰イ
オンまたは水酸基イオン）で表わされる化合物で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の太陽電池の反射防止膜形成用組成物。 ５ 有機錫化合物の、M1（OR）o（Ｌ）a-oまたは
これらの加水分解縮合化合物に対する混合比が
0.05〜3.0であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の太陽電池の反射防止膜形成用組成
物。 ６ M1（OR）o（Ｌ）a-oまたはこれらの加水分解
縮合化合物と、有機錫化合物との合計の混合量が
５〜50wt％であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の太陽電池の反射防止膜形成用組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042102A JPS59168679A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 太陽電池の反射防止膜形成用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042102A JPS59168679A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 太陽電池の反射防止膜形成用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59168679A JPS59168679A (ja) | 1984-09-22 |
| JPH0126552B2 true JPH0126552B2 (ja) | 1989-05-24 |
Family
ID=12626614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58042102A Granted JPS59168679A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 太陽電池の反射防止膜形成用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59168679A (ja) |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP58042102A patent/JPS59168679A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59168679A (ja) | 1984-09-22 |
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