JPH0411786A - 太陽電池の製造方法及び該製造方法で作成された太陽電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽電池とその製造方法に係わり、特に結晶系
Ｓｉを基板とした太陽電池の電極形成に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来の太陽電池の電極形成方法について第７図〜第９ｒ
ｇＪにより膜間する。

太陽電池の受光面側は、ホスフィン（ＰＨ，）カス雰囲
気中で基板を８００〜９０（１℃に加熱してｐ型Ｓｉ基
板３０に０層３１を拡散させて篤７図に示すようにｐｎ
接合を形成する。

次に、第９図ら）に示すように裏面にオーミック＋　Ｂ
　Ｓ　Ｆ　（Ｂａｃｋ　５ｐａｃｅ　Ｆｉｅｌｄ）用の
Ａｇペーストを全面に印刷して１００℃以下の温度で乾
燥した後、７００〜８００℃で焼成する。次に、第８図
に示すように表面にＡｇペースト３３．３４を印刷して
１００℃以下で乾燥した後、第９図に示すように裏面に
Ａｇペースト３７．３８を印刷して１００℃以下で乾燥
するか、または、逆に裏面にＡｇペースト３７．３８を
印刷、乾燥した後、表面にＡｇペースト３３．３４印刷
、乾燥する。Ａｇペーストを乾燥した後、６００〜７０
０℃で焼成する。

こうして集電極を形成した太陽電池基板をノ＼ンダディ
ップすると、Ａｇペースト上にのみノ１ンダコートされ
て取り出し電極が形成され、第９図（ａ）に示すように
太陽電池の電極形成が完了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような太陽電池の電極形成にあっては、ｐｎ接合の
形成のだめのプロセス温度は８００〜９００℃、表面の
Ａｇペーストの焼成は６００〜７００℃、裏面のＡｌペ
ースト、Ａｇペーストの焼成は、それぞれ７００〜８０
０℃、６００〜７００℃となり、従来の作製法では６０
０℃を越える高温プロセスが幾度もあることになる。一
般に、基板は高温プロセスを経るごとに劣化するため、
太陽電池の特性も低下する。このような熱による劣化を
回復させるために、Ｈ２処理等により結晶欠陥を修復す
ることが考えられているが、プロセスの複雑化、高コス
ト化を招いてしまう。

本発明は上記課題を解決するためのもので、太＠電池の
製造プロセス温度を可能な限り低下させて熱劣化を防止
するとともに、製造プロセスを簡略にして低コスト化を
図ることができる太陽電池の製造方法及び該製造方法で
作成された太陽電池を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、太陽電池セルの熱劣化を防ぐために製造プロ
セスのすべての工程を低温化したことを特徴ニしている
。

まず、太陽電池の受光面と反対側の面について、第１図
（ａ）に示す断面図、第１図ら）の裏面図に示すように
、ｐ型Ｓｉ基板１０に櫛歯状にＡｇペースト１１．１２
を印刷して集電極を形成し、乾燥する。乾燥する温度は
１００℃程度である。なお、Ａｇペーストとしては５５
０℃程度でも焼成できるタイプのものを使用する。その
後、集電極１１０部分をマスクしてＡｆ膜１３を蒸着、
スパッタリング等の真空プロセスにより製膜した後、６
００℃以下、例えば５５０℃で焼成し、集電極の一部が
露出するようにしてＡｌ膜を１μｍ以下の厚みで形成す
る。Ａｌによるオーミックコンタクトは、通常では６０
０℃以上必要であるが、真空プロセスを用いることによ
り、５５０℃以下で厚み１μｍ以下の薄膜を形成して十
分オーミックコンタクトをとることが可能である。

こうして集電極の焼成とオーミックの、ｌの焼成を同時
に行うことにより、熱プロセスを１つに低減することが
できる。なお、一般にＡｌペーストとＡｇペーストを同
時に焼成するとＡｌペーストから生じる蒸気によりＡ　
ｇペーストが汚染を受け、良好な電極ができないが、本
プロセスの真空製膜によりＡｆ膜を形成すると、このよ
うな蒸気は生じないために同時焼成を行うことが可能と
なる。また集電極１１．１２は基板に直接焼成されるの
で付着力が高く信頼性も高い。

太陽電池の受光面については、第３図に示すようにｐ型
Ｓｉ基板１０上に、プラズマＣＶＤ法のような真空製膜
プロセスにより４００℃以下で新たにｎ層を成長させて
ｐｎ接合を形成した後、第４図に示すように裏面電極の
場合と同様に３００℃以下で焼成する樹脂タイプのＡｇ
ペーストにより集電極を形成する。このように低温プロ
セスのためにｐｎ接合は熱的にはほとんど損傷を受けな
い。

こうして、両面に集電場を形成した太陽電池をハンダデ
ィップすることにより、第５図の断面図で示すようにＡ
ｇペースト上にのみハンダがのり、これにリボン線をつ
けることにより取り出し電極とすることができる。さら
に、第６図に示すように受光面側にＩＴＯを蒸着、スパ
ッタリング等の真空プロセスにより常温で形成し、オー
ミックコンタクトと反射防止膜の機能を持たせるように
する。

〔作用〕

本発明は、受光面と反対側面に、導電性ペーストで集電
極を形成するとともに、集電極の一部が露出するように
真空プロセスによりＡｌ膜を形成後、集電極とＡｌ膜を
同時焼成し、次いで受光面側に、真空プロセスによりｐ
ｎ接合を形成するとともに、導電性ペーストで集電極を
形成後焼成することにより、両面に集電極を形成した基
板をハンダディップして集電極部分にハンダコートする
ようにしたので、比較的高温の熱プロセスは電極の焼成
とオーミックのＡｌの焼成における５５０℃が１回だけ
であり、他のプロセスは４００℃以下で行われるたｔ１
基板の熱ダメージがほとんどない。また、ＡｌとＡｇの
同時焼成により熱プロセスが１つ省略できるとともに、
集電極の付着力を増し、信頼性を向上させることができ
る。

〔実施例〕

以下、実施例を説明する。

ｐ型Ｓ１基板に裏面Ａｇ電極を印刷して乾燥させた後、
Ａｌ膜をスパッタで０．５ｍｍ製膜し、５５０℃で１５
分程、Ａｇ電極とＡｌ２膜を同時焼成した後、表のｎ層
をプラズマＣＶＤ法により３００℃で０．１ｍｍ製膜し
、その上に表のＡｇ電極を印刷し、２００℃で焼成した
。これをハンダディップし、さらに表にスパッタにより
ＩＴＯを８００人製膜したところ、１０ｃｍ角の太陽電
池で、開成電圧Ｖｏｃが０．５７Ｖ、飽和電流Ｊｓｃが
３０ｍＡ、フィルファクタが０．７４、効率（入射エネ
ルギに対する出力の比）が１２．７％のものが得ちれた
。

σ発明の効果〕 以上のように本発明によれば、基板の熱劣化がほとんど
なくるとともに、熱プロセスを簡略化でき、コストダウ
ンを図ることが可能となる。またＡｌ膜と集電極を同時
に焼成するので、これらを別々に焼成した時のように表
面酸化膜によりＡｌ膜と集電極のオーミック性、付着力
を低下させることもなく、また、集電極を直接基板に取
り付けるのでさらに付着力を大きくさせて信頼性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は裏面電極の形成を説明するための図、第２図は
裏面におけるＡｊ＋膜の形成を説明するための図、第３
図はｐｎ接合の形成を説明するための図、第４図は表面
電極の形成を説明するための図、第５図はハンダディッ
プを説明するための図、第６図は表面におけるＩＴＯ電
極の形成を説明するための図、第７図、第８図、第９図
は従来の大間電池製造方法を説明するための図である。 １０・・・ｐ型Ｓｉ基板、１１．１２．１７．１８・・
・櫛歯状Ａｇペースト、１３・・・、ｌ膜、１５・・・
ｎ層、２１・・・ハンダ。 第１図 出　　願　　人　　東燃株式会社 代理人　弁理士　　蛭　川　昌　慣（外７名）第３図 第４ 図 第５ 図 第６ 図 第７ 図 第８ 図 第９ 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）受光面と反対側面に導電性ペーストで集電極を形
   成するとともに、集電極の一部が露出するように真空プ
   ロセスによりＡｌ膜を形成した後、集電極とＡｌ膜を同
   時焼成し、次いで受光面に真空プロセスによりｐｎ接合
   を形成するとともに、導電性ペーストで集電極を形成し
   た後焼成することにより、両面に集電極を形成した基板
   をハンダディップして集電極部分にハンダコートしたこ
   とを特徴とする太陽電池の製造方法。
2. （２）導電性ペーストは樹脂タイプの銀ペーストであり
   、Ａｌ膜は１μｍ以下の厚みに製膜されることを特徴と
   する請求項１記載の太陽電池の製造方法。
3. （３）受光面と反対側面の集電極とＡｌ膜の同時焼成は
   ６００℃以下であり、受光面側のｐｎ接合の形成と集電
   極の焼成は４００℃以下である請求項１記載の太陽電池
   の製造方法。
4. （４）ハンダコート後、さらに受光面側に酸化インジウ
   ム・酸化スズ（ＩＴＯ）膜を形成したことを特徴とする
   請求項１記載の太陽電池の製造方法。
5. （５）請求項１〜４のうちの何れかの方法により製造さ
   れたことを特徴とする太陽電池。