JPH04214675A - 太陽電池の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池では、入射光が該太陽電池の入
射面で反射されてしまうことによる損失を低減するため
、通常、前記入射面に反射防止膜が形成されている。

【０００３】図７は、その反射防止膜を備えた従来の太
陽電池の素子構造図である。図中の（９）は一導電型結
晶半導体、（１０）は前記一導電型結晶半導体（９）と
半導体接合を形成する他導電型半導体、（１１）は前記
反射防止膜、（１２）は反射防止膜（１１）に設けられ
た開口部、（１３）は前記開口部（１２）に形成された
受光面電極、（１４）は裏面電極である。当該太陽電池
では、入射光により生成された光キャリアは受光面電極
（１３）と裏面電極（１４）を介して外部に取り出され
ることとなる。

【０００４】斯る太陽電池の素子構造であれば、前記結
晶半導体（９）上に形成された他導電　型結晶半導体（
１０）と、前記受光面電極（１３）とを電気的に接続さ
せることが工程上必要となる。

【０００５】この様な接続は、通常、従来例のように反
射防止膜（１１）に部分的なエッチングを施すことによ
り開口部（１２）を設け、該開口部（１２）を通して行
う方法が採られている。又、その他の特殊な方法として
は、反射防止膜と受光面電極とを連続して形成した後、
前記開口部のような接続用の窓を設けることなく素子全
体に高温処理を施すことで、前記受光面電極からの金属
元素の拡散によって、前記接続を実現するものとがある
。

【０００６】斯る接続方法に関しては、特開昭５８−８
４４６８号または特開昭５８−２２０４７７号に詳細に
記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、それら接続
方法には、幾つかの問題点がある。例えば、前述した開
口部を設けて接続する方法にあっては、前記開口部を設
けるためのエッチング工程等を必要とするため、歩留ま
りの低下、工程の長期化の問題が発生し、他方の前記高
温処理による方法にあっては、太陽電池のための半導体
接合を形成した後に、斯る処理を行う必要があることか
ら、前記処理による素子への熱的損傷が生じるという問
題がある。

【０００８】そこで、本発明太陽電池製造方法の目的と
するところは、斯様なエッチング工程を必要とすること
なく、且つ前記高温処理に因る素子への前記熱的損傷を
解消しうる製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明太陽電池の製造方
法の特徴とするところは、一導電型半導体基板の主面に
、他導電型半導体、反射防止膜及び金属電極を順次形成
した後、前記金属電極に高エネルギービームを照射する
ことにより、前記他導電型半導体と前記金属電極を電気
的に接続することにある。

【００１０】

【作用】前記金属電極上に前記高エネルギービームを照
射することにより、前記金属電極及びそれに隣接する前
記反射防止膜が加熱され、これによって、前記他導電型
半導体と前記金属電極を電気的に接続することが可能と
なる。

【００１１】前記加熱によれば、前記接続は２つの機構
で実現しうる。一方は、前記加熱により前記金属電極と
それに隣接する前記反射防止膜とを溶融し、その溶融物
によって、前記金属電極と前記他導電型半導体とを電気
的に接続するものであり、他方は、前記加熱により前記
金属電極による金属元素が熱拡散によって前記反射防止
膜中へ拡散し、前記金属電極と前記他導電型半導体とを
接続するものである。

【００１２】いずれの前記機構を使用しても、前記接続
は可能である。この場合、前記高エネルギービームの強
度を制御することによって、いずれの機構によって前記
接続を行うか選択が可能である。又、前記強度の値によ
っては、これら機構が同時に生じ前記接続のための作用
を呈することもできる。

【００１３】

【実施例】図１乃至図６は、本発明光起電力装置の製造
方法を説明するための工程別素子構造図である。

【００１４】図２に示される第１工程では、一導電型半
導体基板（１）であるｐ型シリコン基　板の主面に従来
周知の拡散法によって、燐を拡散し他導電型半導体（２
）となるｎ＋層を形成する。

【００１５】図３に示される第２工程では、他導電型半
導体（２）上に反射防止膜（３）を形成する。実施例で
は、反射防止膜（３）としてＬＰＣＶＤ法や常圧ＣＶＤ
法によって形　成されたＳｉ３Ｎ４膜を使用した。

【００１６】図４に示される第３工程では、前記一導電
型半導体基板（１）の他主面にＡｌ粉　体を主成分とす
るペーストを塗布した後焼成しｐ＋半導体層（４）を形
成する。

【００１７】次に、図５に示される第４工程では、前記
両主面にＡｇ粉体を主成分とするＡｇペーストを印刷塗
布し焼成し金属電極（５）（６）とした。

【００１８】図６に示される第５工程では、本発明製造
方法の特徴であるところの高エネルギービーム（７）を
金属電極（５）の表面に照射する。これにより、その照
射領域の前記金属電極（５）及びそれに隣接する反射防
止膜（３）は加熱される。

【００１９】斯る加熱により、前記金属電極（５）の金
属元素が前記反射防止膜（３）に拡散し、前記他導電型
半導体（２）と前記金属電極（５）とが電気的に接続す
る。

【００２０】また、斯る加熱のための前記高エネルギー
ビーム（７）の強度を高めることによ　って、前記金属
電極（５）及びそれに隣接する反射防止膜（３）を溶融
し、その溶融物によって前記金属電極（５）と前記他導
電型半導体（２）を電気的に接続できることとなる。同
図では、前記溶融の場合の接続状態について示している
。

【００２１】斯る電気的接続について、前記拡散による
か、あるいは前記溶融によるかは、前記高エネルギービ
ームの強度によって制御できる。例えば、レーザのスポ
ット径１０〜１００μｍの条件下では、前記拡散によっ
て接続しようとする場合、前記高エネルギービームの強
度は、０．５〜２０Ｗの範囲で行うのが好ましく、一方
前記溶融による場合にあっては、その強度を５〜２０Ｗ
の範囲で行うのが好ましい。

【００２２】特に本発明の実施に際しては、比較的低抵
抗の前記接続を必要とする場合は、前記溶融による場合
が好ましい。

【００２３】尚、前記金属電極の表面全部に必ずしも前
記高エネルギービームを照射する必要はなく、前記接続
を成すべき部分に対応する部分にのみ照射すればよい。

【００２４】最後に図１に示される第６工程では、前記
金属電極（５）（６）に引き出し用の電極（８）を付け
ることによって、太陽電池は完成する。

【００２５】実施例においては、前記高エネルギービー
ムとして、ＹＡＧレーザを使用した。斯る条件として、
そのレーザのスポット径は、１０〜１００μｍ、レーザ
照射強度は、５〜２０Ｗである。

【００２６】本発明製造方法によれば、エッチングによ
るパターニングを使用しないことから、歩留まりの低下
が防止でき、且つ工程途中に前記高温処理を含まないこ
とから太陽電池特性の劣化が発生しない。又、前記高エ
ネルギービームによる熱アニールは局所的な領域にのみ
照射するものであることから、太陽電池特性の劣化が発
生しない。

【００２７】尚、前記高エネルギービームとして、前記
レーザの他に電子ビームなども使用し得ることは言うま
でもない。

【００２８】

【発明の効果】本発明太陽電池の製造方法によれば、前
記接続のためのエッチング工程を経る必要がなく、且つ
局所的な熱アニールによって前記接続を成し得るために
素子への熱損傷が発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明製造方法の第６工程を説明するための素
子構造断面図である。

【図２】本発明製造方法の第１工程を説明するための素
子構造断面図である。

【図３】本発明製造方法の第２工程を説明するための素
子構造断面図である。

【図４】本発明製造方法の第３工程を説明するための素
子構造断面図である。

【図５】本発明製造方法の第４工程を説明するための素
子構造断面図である。

【図６】本発明製造方法の第５工程を説明するための素
子構造断面図である。

【図７】従来の太陽電池の素子構造断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一導電型半導体基板の主面に、他導電
   型半導体、反射防止膜及び金属電極を順次形成した後、
   前記金属電極に高エネルギービームを照射することによ
   り、前記他導電型半導体と前記金属電極を電気的に接続
   することを特徴とする太陽電池の製造方法。