JPH03101170A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPH03101170A JPH03101170A JP1238131A JP23813189A JPH03101170A JP H03101170 A JPH03101170 A JP H03101170A JP 1238131 A JP1238131 A JP 1238131A JP 23813189 A JP23813189 A JP 23813189A JP H03101170 A JPH03101170 A JP H03101170A
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Classifications
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、簡単安価に製造でき、かつ高い光電変換効
率を有する太陽電池を得ることができる太陽電池の製造
方法に関する。
率を有する太陽電池を得ることができる太陽電池の製造
方法に関する。
〈従来の技術〉
従来の太陽電池の製造方法は次のようなものである。ず
なイっち、第３図に示すように、Ｐ型ノリコン基板Ｉ上
にＰＯＣＱ３によりＮ＋型抵拡散層２形成し、その上に
パッシベーション膜としての８１０２膜３を形成し、さ
らにその上に反射防止膜としてのＴ ｉ Ｏを膜４を形
成する。そして裏面のＮ＋＋散層を除去し、アルミペー
ストの印刷焼成によりＢＳＦ（Ｐ＋）層６を形成する。
なイっち、第３図に示すように、Ｐ型ノリコン基板Ｉ上
にＰＯＣＱ３によりＮ＋型抵拡散層２形成し、その上に
パッシベーション膜としての８１０２膜３を形成し、さ
らにその上に反射防止膜としてのＴ ｉ Ｏを膜４を形
成する。そして裏面のＮ＋＋散層を除去し、アルミペー
ストの印刷焼成によりＢＳＦ（Ｐ＋）層６を形成する。
次に、Ｔ ｉ ０２膜４の表面に焼成貫通型の金属ペー
スト５を印刷し、この金属ペーストを焼成して、Ｔ ｉ
Ｏ、膜４およびＳ ｉＯ２膜３を貫通してＮ＋型抵拡
散層２接触する受光面側の電極５を形成する。
スト５を印刷し、この金属ペーストを焼成して、Ｔ ｉ
Ｏ、膜４およびＳ ｉＯ２膜３を貫通してＮ＋型抵拡
散層２接触する受光面側の電極５を形成する。
このように、この太陽電池の製造方法では、受そこで、
この発明の目的は、印刷焼成という簡易なプロセスでも
って電極を形成することができる上に、拡散層との接触
面積か小さい受光面側の電極を得ることかでき、したが
って、光電変換効率の高い太陽電池を得ることができる
太陽電池の製造方法を提供することにある。
この発明の目的は、印刷焼成という簡易なプロセスでも
って電極を形成することができる上に、拡散層との接触
面積か小さい受光面側の電極を得ることかでき、したが
って、光電変換効率の高い太陽電池を得ることができる
太陽電池の製造方法を提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉
上記目的を達成するため、この発明の太陽電池の製造方
法は、基板−ににこの基板と異なる導電型の拡散層を形
成する工程と、上記拡散層上にパッンヘーンジ！ン膜を
形成する工程と、上記パッンヘーンヨン膜上に反射防止
膜を形成する工程と、−１−記反射防止膜上に、所定の
温度での焼成時に上記反射防止膜およびパツシベーシヨ
ン膜を貫通する焼成貫通型の金属ペースＩ・をドツト状
に印刷した後、上記所定の温度で焼成して、上記反射防
止膜およびパツシベーシヨン膜を貫通して上記拡散層と
接触するドツト電極を形成する工程と、所定の温度での
焼成時に上記反射防止膜を貫通しない金属ペーストを上
記ドツト電極と連結するように口先面側の電極５を印刷
焼成によって形成しているので、電極の形成か簡単安価
にてきるという利点かある。
法は、基板−ににこの基板と異なる導電型の拡散層を形
成する工程と、上記拡散層上にパッンヘーンジ！ン膜を
形成する工程と、上記パッンヘーンヨン膜上に反射防止
膜を形成する工程と、−１−記反射防止膜上に、所定の
温度での焼成時に上記反射防止膜およびパツシベーシヨ
ン膜を貫通する焼成貫通型の金属ペースＩ・をドツト状
に印刷した後、上記所定の温度で焼成して、上記反射防
止膜およびパツシベーシヨン膜を貫通して上記拡散層と
接触するドツト電極を形成する工程と、所定の温度での
焼成時に上記反射防止膜を貫通しない金属ペーストを上
記ドツト電極と連結するように口先面側の電極５を印刷
焼成によって形成しているので、電極の形成か簡単安価
にてきるという利点かある。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上記従来の太陽電池の製造方法では、焼
成貫通型の金属ペーストを印刷し、焼成して、’Ｉ’ｉ
０２膜４およびＳ１０．膜３を貫通させて、Ｎ＝型型数
散層２接触さ■て、受光面側の電極５を形成しているの
で、金属ペーストの印刷性から、電極５のＮ＋型抵拡散
層２の接触部分の面積が受光面全体の３〜４％もの面積
を占める。このように、接触部分の面積が大きくなると
、この接触部分においてＮ＋型抵拡散層２表面の少数キ
ャリアの再結合が増大するため、飽和電流が増加し、そ
の結果、開放電圧および短絡電流が制限され、光発生電
流が小さくなるという問題がある。すなわち、従来の太
陽電池の製造方法では、受光面側の電極５とＮ＋型抵拡
散層２の接触面積か大きくなってしまうため、光電変換
効率が低くなるという問題があった。
成貫通型の金属ペーストを印刷し、焼成して、’Ｉ’ｉ
０２膜４およびＳ１０．膜３を貫通させて、Ｎ＝型型数
散層２接触さ■て、受光面側の電極５を形成しているの
で、金属ペーストの印刷性から、電極５のＮ＋型抵拡散
層２の接触部分の面積が受光面全体の３〜４％もの面積
を占める。このように、接触部分の面積が大きくなると
、この接触部分においてＮ＋型抵拡散層２表面の少数キ
ャリアの再結合が増大するため、飽和電流が増加し、そ
の結果、開放電圧および短絡電流が制限され、光発生電
流が小さくなるという問題がある。すなわち、従来の太
陽電池の製造方法では、受光面側の電極５とＮ＋型抵拡
散層２の接触面積か大きくなってしまうため、光電変換
効率が低くなるという問題があった。
刷した後、上記所定の温度で焼成して、上記ドツト電極
に連結され、上記反射防止膜を貫通しない連結電極を形
成する工程とを備えたことを特徴としている。
に連結され、上記反射防止膜を貫通しない連結電極を形
成する工程とを備えたことを特徴としている。
また、この発明の太陽１ｖｉ池の製造方法は、基板」二
にこの基板と異なる導電型の拡散層を形成する工程と、
上記拡散層上にパッシベーション膜を形成する工程と、
上記パツシベーシヨン膜−１−に反射防ＩＬ膜を形成す
る工程と、−１−記反射防止膜−にに、所定の温度での
焼成時に上記反射防止膜およびパツシベーシヨン膜を貫
通する焼成貫通型の第１の金属ペーストをドツト状に印
刷して乾燥させた後、上記所定の温度での焼成時に上記
反射防止膜を貫通しない第２の金属ペーストを乾燥され
た上記第１の金属ペーストと連結するように印刷し、さ
らに、上記第１と第２の金属ペーストを上記所定温度で
同時に焼成して、ｌ記反射防止膜およびパッシベーショ
ン膜を貫通して拡散層上接触するドツト電極と、上記ド
ツト電極に連結され、」１紀反射防止膜を貫通しない連
結電極とを形成する工程とを備えたことを特徴としてい
る。
にこの基板と異なる導電型の拡散層を形成する工程と、
上記拡散層上にパッシベーション膜を形成する工程と、
上記パツシベーシヨン膜−１−に反射防ＩＬ膜を形成す
る工程と、−１−記反射防止膜−にに、所定の温度での
焼成時に上記反射防止膜およびパツシベーシヨン膜を貫
通する焼成貫通型の第１の金属ペーストをドツト状に印
刷して乾燥させた後、上記所定の温度での焼成時に上記
反射防止膜を貫通しない第２の金属ペーストを乾燥され
た上記第１の金属ペーストと連結するように印刷し、さ
らに、上記第１と第２の金属ペーストを上記所定温度で
同時に焼成して、ｌ記反射防止膜およびパッシベーショ
ン膜を貫通して拡散層上接触するドツト電極と、上記ド
ツト電極に連結され、」１紀反射防止膜を貫通しない連
結電極とを形成する工程とを備えたことを特徴としてい
る。
〈作用〉
この発明によればドツト電極を形成するために、焼成１
′↓通型の金属ペーストをドツト状に印刷し、このドツ
ト電極用金属ペーストのみが焼成時に反射防止膜および
パツシベーシヨン膜を貫通して、小さな接触面積でもっ
て拡散層と接触リーる。一方、連結電極用の金属ペース
トはドツト電極を連結するように印刷され、焼成時にお
いては反射防止膜を貫通することはない。したがって、
この方法によれば金属ペーストをドツト用と連結用の２
つのパターンで印刷するので、拡散層表面と接触するド
ツト電極の接触面積が極めて小さくでき、開放電圧およ
び短絡電流が小さくなり、高い光電変換効率を有する太
陽電池が得られる。
′↓通型の金属ペーストをドツト状に印刷し、このドツ
ト電極用金属ペーストのみが焼成時に反射防止膜および
パツシベーシヨン膜を貫通して、小さな接触面積でもっ
て拡散層と接触リーる。一方、連結電極用の金属ペース
トはドツト電極を連結するように印刷され、焼成時にお
いては反射防止膜を貫通することはない。したがって、
この方法によれば金属ペーストをドツト用と連結用の２
つのパターンで印刷するので、拡散層表面と接触するド
ツト電極の接触面積が極めて小さくでき、開放電圧およ
び短絡電流が小さくなり、高い光電変換効率を有する太
陽電池が得られる。
〈実施例〉
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
実施例１
まず、第１図に示すように、Ｐ型シリコン基板？
ないという特徴をもっている。
このＡｇペーストをドツト電極１２を形成するために反
射防止膜ｌｌ上にドツト状に印刷し、その後このＡｇペ
ーストを酸化性雰囲気中で８２０℃で焼成する。そうす
ると、このＡｇペーストは反射防止膜１１および５ｉｆ
ｔ膜３を貫通してＮ′＋型拡散拡散層２さな面積で接触
する。こうしてＮ“拡散層２と小さな面積で接触するド
ツト電極１２を形成する。
射防止膜ｌｌ上にドツト状に印刷し、その後このＡｇペ
ーストを酸化性雰囲気中で８２０℃で焼成する。そうす
ると、このＡｇペーストは反射防止膜１１および５ｉｆ
ｔ膜３を貫通してＮ′＋型拡散拡散層２さな面積で接触
する。こうしてＮ“拡散層２と小さな面積で接触するド
ツト電極１２を形成する。
次に、第２図に示すように、ドツト電極１２を互いに連
結する連結電極１３を形成するために、上記Ａｇペース
トをドツト電極１２上にパターン印刷し、５６０℃の温
度で焼成して連結電極１３を形成する。この連結電極１
３を形成する際にＡｇペーストを５６０℃で焼成するた
め、このＡｇペーストはＳ ｎ Ｏを膜を貫通ずること
はない。このようにＡｇペーストをドツト電極と連結電
極を形成するために２つのパターンで印刷し、さらに温
度を変えて２段階で焼成することによって、単に印刷焼
成という極めて簡単な方法にも拘イつらず、Ｎｌ上にＰ
ＯＣ（ｂによりＮ“型拡散層２を形成する。
結する連結電極１３を形成するために、上記Ａｇペース
トをドツト電極１２上にパターン印刷し、５６０℃の温
度で焼成して連結電極１３を形成する。この連結電極１
３を形成する際にＡｇペーストを５６０℃で焼成するた
め、このＡｇペーストはＳ ｎ Ｏを膜を貫通ずること
はない。このようにＡｇペーストをドツト電極と連結電
極を形成するために２つのパターンで印刷し、さらに温
度を変えて２段階で焼成することによって、単に印刷焼
成という極めて簡単な方法にも拘イつらず、Ｎｌ上にＰ
ＯＣ（ｂによりＮ“型拡散層２を形成する。
次に、酸化性雰囲気中でＮ＋型型数散層２表面にパツシ
ベーシヨン膜としての５ｉＯａ膜３を約１５０人の厚さ
に形成する。次に、Ｔ ｉ Ｏｘ膜とＳ ｎ Ｏを膜と
の２層からなる反射防止膜１１を５ｉＯｚ膜３の上に常
圧ＣＶＤ（化学的気相成長）法で形成する。
ベーシヨン膜としての５ｉＯａ膜３を約１５０人の厚さ
に形成する。次に、Ｔ ｉ Ｏｘ膜とＳ ｎ Ｏを膜と
の２層からなる反射防止膜１１を５ｉＯｚ膜３の上に常
圧ＣＶＤ（化学的気相成長）法で形成する。
上記Ｓｎ０ｗ膜の厚さは１５０人、Ｔ ＋ ０２膜の厚
さは３５０人である。次に、裏面のＮ′″型拡散拡散層
去し、Ａｇペーストの印刷焼成により、Ｂ Ｓ Ｆ （
Ｐ４′）層６を形成する。
さは３５０人である。次に、裏面のＮ′″型拡散拡散層
去し、Ａｇペーストの印刷焼成により、Ｂ Ｓ Ｆ （
Ｐ４′）層６を形成する。
次に、受光面側の電極を形成する。ここで用いるＡｇペ
ーストは下記の表１の、ｌ：うな組成をしている。
ーストは下記の表１の、ｌ：うな組成をしている。
第１表 Ａｇペーストの組成（ｗｔ、％）このＡｇペー
ストはＴ ＋ Ｏを膜に対しては５２０℃以上の温度で
焼成すると貫通ずるが、５ｎｏｔ膜に対しては５ｎＯｔ
膜が化学的に高い安定性を有しているため、８００℃以
上の温度でないと貫通し“型拡散層２に対する受光面側
のドツト電極１２の接触面積を極めて小さくすることが
でき、ひいては開放電圧および短絡電流を太き（して光
電変換効率を高くすることができる。
ストはＴ ＋ Ｏを膜に対しては５２０℃以上の温度で
焼成すると貫通ずるが、５ｎｏｔ膜に対しては５ｎＯｔ
膜が化学的に高い安定性を有しているため、８００℃以
上の温度でないと貫通し“型拡散層２に対する受光面側
のドツト電極１２の接触面積を極めて小さくすることが
でき、ひいては開放電圧および短絡電流を太き（して光
電変換効率を高くすることができる。
第４図は第１図に示す構造の太陽電池において、ドツト
電極１２の間隔を変え、ドツト電極の径を変えて、受光
面に対するドツト電極の接触面積つまり占有率を変化さ
Ｕた場合の開放電圧と短絡電流の変化を示すものである
。第４図から分かるように、占有率が２％よりも少ない
状態で最良の結果を示し、従来例の４％以上で接触して
いる太陽電池よりも開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流（（
ｓｃ）が向」二する。
電極１２の間隔を変え、ドツト電極の径を変えて、受光
面に対するドツト電極の接触面積つまり占有率を変化さ
Ｕた場合の開放電圧と短絡電流の変化を示すものである
。第４図から分かるように、占有率が２％よりも少ない
状態で最良の結果を示し、従来例の４％以上で接触して
いる太陽電池よりも開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流（（
ｓｃ）が向」二する。
特に、短絡電流の向」二を詳細に把握するため、内部収
集効率を評価した結果を第５図に示す。この第５図から
分かるように、３００〜５００ｎｍの短波長領域で収集
効率の向上が見られた。これは連結電極１３下の５ｉ０
２ＩＩＡによるパッシベーション効果により少数キャリ
アの再結合が低減されたからである。。
集効率を評価した結果を第５図に示す。この第５図から
分かるように、３００〜５００ｎｍの短波長領域で収集
効率の向上が見られた。これは連結電極１３下の５ｉ０
２ＩＩＡによるパッシベーション効果により少数キャリ
アの再結合が低減されたからである。。
実施例２
この実施例２の方法でも、第１図に示す太陽電池と同じ
構造のものが製造される。この第２実施例の方法はドツ
ト電極１２と連結電極１３の製造方法のみが第１実施例
と異なり、他は同じである。
構造のものが製造される。この第２実施例の方法はドツ
ト電極１２と連結電極１３の製造方法のみが第１実施例
と異なり、他は同じである。
まず、６００°Ｃの焼成でＳｎＯ２膜を貫通する第１の
金属ペーストと、６００℃近辺の焼成では５ｎｏｔ膜を
貫通し得ない第２の金属ペーストとの焼成貫通力の異な
る２種類の金属ペーストを用意する。第１の金属ペース
トを反射防止膜ｌｌ上にドツト状に印刷し、低温（２０
０℃以下）で乾燥させた後、この乾燥された第１の金属
ペーストにより形成されたドツトの」二から第２の金属
ペーストをドツトを連結さ且る形状のパターンて印刷し
て乾燥Ｊる。その後、６００°Ｃ以上の焼成温度で第１
と第２の金属ペーストを同時に焼成する。この−回の焼
成により、第１の金属ペーストは２層の反射防止膜１１
を貫通し、一方、第２の金属ペーストは２層の反射防止
膜１１のＳｎＯ３膜によって貫通を阻止される。
金属ペーストと、６００℃近辺の焼成では５ｎｏｔ膜を
貫通し得ない第２の金属ペーストとの焼成貫通力の異な
る２種類の金属ペーストを用意する。第１の金属ペース
トを反射防止膜ｌｌ上にドツト状に印刷し、低温（２０
０℃以下）で乾燥させた後、この乾燥された第１の金属
ペーストにより形成されたドツトの」二から第２の金属
ペーストをドツトを連結さ且る形状のパターンて印刷し
て乾燥Ｊる。その後、６００°Ｃ以上の焼成温度で第１
と第２の金属ペーストを同時に焼成する。この−回の焼
成により、第１の金属ペーストは２層の反射防止膜１１
を貫通し、一方、第２の金属ペーストは２層の反射防止
膜１１のＳｎＯ３膜によって貫通を阻止される。
＋１
できる。
また、この発明は、単に印刷焼成という方法によって電
極を形成するので、簡単安価に太陽電池を製造すること
ができる。
極を形成するので、簡単安価に太陽電池を製造すること
ができる。
第１図はこの発明による太陽電池の断面図、第２図は電
極部分の拡大図、第３図は従来の方法による太陽電池の
断面図、第４図はドツト占有率と素子特性の関係図、第
５図は波長と内部収集効率の関係を示す図である。 ｌ・・・基板、２・Ｎ″′型拡散拡散層 ・５ｉＯｚ膜
、１１・・反射防止膜、１２ ドツト電極、１３ 連結
電極。
極部分の拡大図、第３図は従来の方法による太陽電池の
断面図、第４図はドツト占有率と素子特性の関係図、第
５図は波長と内部収集効率の関係を示す図である。 ｌ・・・基板、２・Ｎ″′型拡散拡散層 ・５ｉＯｚ膜
、１１・・反射防止膜、１２ ドツト電極、１３ 連結
電極。
Claims (2)
- （１）基板上にこの基板と異なる導電型の拡散層を形成
する工程と、 上記拡散層上にパッシベーション膜を形成する工程と、 上記パッシベーション膜上に反射防止膜を形成する工程
と、 上記反射防止膜上に、所定の温度での焼成時に上記反射
防止膜およびパッシベーション膜を貫通する焼成貫通型
の金属ペーストをドット状に印刷した後、上記所定の温
度で焼成して、上記反射防止膜およびパッシベーション
膜を貫通して上記拡散層と接触するドット電極を形成す
る工程と、所定の温度での焼成時に上記反射防止膜を貫
通しない金属ペーストを上記ドット電極と連結するよう
に印刷した後、上記所定の温度で焼成して、上記ドット
電極に連結され、上記反射防止膜を貫通しない連結電極
を形成する工程とを備えたことを特徴とする太陽電池の
製造方法。 - （２）基板上にこの基板と異なる導電型の拡散層を形成
する工程と、 上記拡散層上にパッシベーション膜を形成する工程と、 上記パッシベーション膜上に反射防止膜を形成する工程
と、 上記反射防止膜上に、所定の温度での焼成時に上記反射
防止膜およびパッシベーション膜を貫通する焼成貫通型
の第１の金属ペーストをドット状に印刷して乾燥させた
後、上記所定の温度での焼成時に上記反射防止膜を貫通
しない第２の金属ペーストを乾燥された上記第１の金属
ペーストと連結するように印刷し、さらに、上記第１と
第２の金属ペーストを上記所定温度で同時に焼成して、
上記反射防止膜およびパッシベーション膜を貫通して拡
散層と接触するドット電極と、上記ドット電極に連結さ
れ、上記反射防止膜を貫通しない連結電極とを形成する
工程とを備えた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 |
|---|---|---|---|
| JP1238131A JPH03101170A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1238131A JPH03101170A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03101170A true JPH03101170A (ja) | 1991-04-25 |
Family
ID=17025647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1238131A Pending JPH03101170A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03101170A (ja) |
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