JPH0575152A - 太陽電池及びその製法 - Google Patents
太陽電池及びその製法Info
- Publication number
- JPH0575152A JPH0575152A JP3233122A JP23312291A JPH0575152A JP H0575152 A JPH0575152 A JP H0575152A JP 3233122 A JP3233122 A JP 3233122A JP 23312291 A JP23312291 A JP 23312291A JP H0575152 A JPH0575152 A JP H0575152A
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- JP
- Japan
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- receiving surface
- solar cell
- light
- electromotive force
- thin film
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-
- 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
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の太陽電池に比べ起電力部の受光面での
光吸収効率が良く、それだけ電池効率が良い太陽電池及
びその製法を提供する。 【構成】 起電力部１の受光面１１が、多数の微小凹凸
を略一様な散点分布状態で有している太陽電池、及び起
動力部１の当初平坦受光面に有機薄膜を形成する工程、
前記有機薄膜の上からドライエッチング処理を施すこと
により該有機薄膜を除去するとともに前記受光面に多数
の微小凹凸を略一様な散点分布状態に形成する工程を含
む太陽電池の製法。
光吸収効率が良く、それだけ電池効率が良い太陽電池及
びその製法を提供する。 【構成】 起電力部１の受光面１１が、多数の微小凹凸
を略一様な散点分布状態で有している太陽電池、及び起
動力部１の当初平坦受光面に有機薄膜を形成する工程、
前記有機薄膜の上からドライエッチング処理を施すこと
により該有機薄膜を除去するとともに前記受光面に多数
の微小凹凸を略一様な散点分布状態に形成する工程を含
む太陽電池の製法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は太陽電池及びその製法に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は、通常、単結晶シリコン、多
結晶シリコン、アモルファスシリコン、化合物半導体等
からなる起電力部を有し、この起電力部の受光面に透明
電極等の表面電極が、裏面にＡｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ等
からなる裏面電極が設けられる。
結晶シリコン、アモルファスシリコン、化合物半導体等
からなる起電力部を有し、この起電力部の受光面に透明
電極等の表面電極が、裏面にＡｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ等
からなる裏面電極が設けられる。
【０００３】また、これら電極は必要に応じ、透明ガラ
スや酸化防止膜等で覆われる。
スや酸化防止膜等で覆われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような太陽電池
は、前記起電力部の受光面に太陽光等の光を受けて電気
エネルギーを発生させるのであるが、従来の太陽電池で
は、該起電力部の受光面が一様な平滑平坦面に形成され
ていた。従って、この受光面に入射する光は、該面で反
射し易く、該受光面での光の吸収効率はそれだけ低く、
延いてはそれだけ電池の効率が低下していた。
は、前記起電力部の受光面に太陽光等の光を受けて電気
エネルギーを発生させるのであるが、従来の太陽電池で
は、該起電力部の受光面が一様な平滑平坦面に形成され
ていた。従って、この受光面に入射する光は、該面で反
射し易く、該受光面での光の吸収効率はそれだけ低く、
延いてはそれだけ電池の効率が低下していた。
【０００５】そこで本発明は、従来の太陽電池に比べ起
電力部の受光面での光吸収効率が良く、それだけ電池効
率が良い太陽電池及びその製法を提供することを課題と
する。
電力部の受光面での光吸収効率が良く、それだけ電池効
率が良い太陽電池及びその製法を提供することを課題と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するため研究を重ねた結果、起電力部の受光面に散点
分布状に多数の微小凹凸を設けると、入射光の反射逸散
が減少し、光の吸収効率が飛躍的に向上することを見出
し、また、そのような微小凹凸は各種ドライエッチング
法を利用して簡単に得られることを見出し、本発明を完
成した。
決するため研究を重ねた結果、起電力部の受光面に散点
分布状に多数の微小凹凸を設けると、入射光の反射逸散
が減少し、光の吸収効率が飛躍的に向上することを見出
し、また、そのような微小凹凸は各種ドライエッチング
法を利用して簡単に得られることを見出し、本発明を完
成した。
【０００７】すなわち本発明は、起電力部の受光面が、
多数の微小凹凸を略一様な散点分布状態で有しているこ
とを特徴とする太陽電池、及び起電力部の当初平坦受光
面に有機薄膜を形成する工程、前記有機薄膜の上からド
ライエッチング処理を施すことにより該有機薄膜を除去
するとともに前記受光面に多数の微小凹凸を略一様な散
点分布状態に形成する工程を含むことを特徴とする太陽
電池の製法、を提供するものである。
多数の微小凹凸を略一様な散点分布状態で有しているこ
とを特徴とする太陽電池、及び起電力部の当初平坦受光
面に有機薄膜を形成する工程、前記有機薄膜の上からド
ライエッチング処理を施すことにより該有機薄膜を除去
するとともに前記受光面に多数の微小凹凸を略一様な散
点分布状態に形成する工程を含むことを特徴とする太陽
電池の製法、を提供するものである。
【０００８】前記起電力部としては、単結晶シリコン、
多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＧａＡｓ等の
化合物半導体等からなる、各種起電力部が考えられる。
前記微小凹凸の大きさとしては、微小凸部で見た場合、
集電効果を上げるために、前記受光面の５０％以上の範
囲において、そこの各微小凸部が、その全高の２分の１
の位置での平均的な幅乃至平均的な径（半値幅）が２μ
ｍ以下であるものが望ましい。
多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＧａＡｓ等の
化合物半導体等からなる、各種起電力部が考えられる。
前記微小凹凸の大きさとしては、微小凸部で見た場合、
集電効果を上げるために、前記受光面の５０％以上の範
囲において、そこの各微小凸部が、その全高の２分の１
の位置での平均的な幅乃至平均的な径（半値幅）が２μ
ｍ以下であるものが望ましい。
【０００９】前記微小凹凸の形成にあたり前記受光面上
に形成する有機薄膜としては、各種フォトレジスト膜、
ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）等の有機薄膜、ハ
イドロカーボン膜、ハイドロフロロカーボン膜等の炭素
及び水素を含む薄膜等が考えられるが、この膜をドライ
エッチングにて除去するとともに該膜下の起電力部受光
面に多数の微小凹凸を形成するために、該受光面よりエ
ッチング速度の遅いものが望ましい。また、起電力部に
悪影響を与えないものが望ましい。
に形成する有機薄膜としては、各種フォトレジスト膜、
ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）等の有機薄膜、ハ
イドロカーボン膜、ハイドロフロロカーボン膜等の炭素
及び水素を含む薄膜等が考えられるが、この膜をドライ
エッチングにて除去するとともに該膜下の起電力部受光
面に多数の微小凹凸を形成するために、該受光面よりエ
ッチング速度の遅いものが望ましい。また、起電力部に
悪影響を与えないものが望ましい。
【００１０】前記ドライエッチングとしては、起電力部
の材質、その受光面上に形成される有機薄膜等の種類に
応じ、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング、
ＥＣＲエッチング、マグネトロンエッチング等、各種ド
ライエッチングを採用できる。
の材質、その受光面上に形成される有機薄膜等の種類に
応じ、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング、
ＥＣＲエッチング、マグネトロンエッチング等、各種ド
ライエッチングを採用できる。
【００１１】
【作用】本発明太陽電池によると、その起電力部受光面
が多数の微小凹凸を有するため、光吸収性が良く、電池
効率が良い。光吸収性の向上は、多数の微小凹凸により
それだけ受光面積が増大していることと、微小凹所へ入
射した光が逃げにくく吸収され易いことによると考えら
れる。
が多数の微小凹凸を有するため、光吸収性が良く、電池
効率が良い。光吸収性の向上は、多数の微小凹凸により
それだけ受光面積が増大していることと、微小凹所へ入
射した光が逃げにくく吸収され易いことによると考えら
れる。
【００１２】前記太陽電池の製法では、起電力部の当初
受光面上に有機薄膜が形成され、その上からドライエッ
チング処理が施される。先ず、有機薄膜面が微小凹凸を
形成されつつエッチングされていく。起電力部受光面
は、該薄膜がエッチング除去されて露出した部分から順
次エッチングされ、最終的に有機薄膜が除去されたと
き、受光面に多数の微小凹凸が形成されている。
受光面上に有機薄膜が形成され、その上からドライエッ
チング処理が施される。先ず、有機薄膜面が微小凹凸を
形成されつつエッチングされていく。起電力部受光面
は、該薄膜がエッチング除去されて露出した部分から順
次エッチングされ、最終的に有機薄膜が除去されたと
き、受光面に多数の微小凹凸が形成されている。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明に係る太陽電池の一例の断面図であ
る。この太陽電池は、多結晶シリコンからなる起電力部
１、その受光面１１に設けた表面電極２、起電力部の裏
面に設けた裏面電極３を含んでいる。電極２、３は銀か
らなる。
する。図１は本発明に係る太陽電池の一例の断面図であ
る。この太陽電池は、多結晶シリコンからなる起電力部
１、その受光面１１に設けた表面電極２、起電力部の裏
面に設けた裏面電極３を含んでいる。電極２、３は銀か
らなる。
【００１４】起電力部１の受光面１１は、その一部を図
２に拡大して示すように、多数の微小凹凸を、全面にわ
たり略一様な分布で散点状（凸部１１１を中心に見ると
スパイク状）に有している。受光面１１の５０％以上の
範囲において、そこの各凸部１１１は、その全高Ｈの２
分の１の位置での平均幅乃至平均径Ｄが約０．１μｍで
ある。
２に拡大して示すように、多数の微小凹凸を、全面にわ
たり略一様な分布で散点状（凸部１１１を中心に見ると
スパイク状）に有している。受光面１１の５０％以上の
範囲において、そこの各凸部１１１は、その全高Ｈの２
分の１の位置での平均幅乃至平均径Ｄが約０．１μｍで
ある。
【００１５】この太陽電池は、起電力部１の受光面１１
に太陽光等の光を投射することにより両電極２、３を介
して電気エネルギーを取り出すことができる。この電池
は受光面１１に多数の微小凹凸を有するため、該受光面
での光の吸収効率が良く、それだけ電池効率が良い。次
に前記電池の製法例について説明する。
に太陽光等の光を投射することにより両電極２、３を介
して電気エネルギーを取り出すことができる。この電池
は受光面１１に多数の微小凹凸を有するため、該受光面
での光の吸収効率が良く、それだけ電池効率が良い。次
に前記電池の製法例について説明する。
【００１６】先ず、従来から知られている方法により、
図３の（Ａ）に示すように、多結晶シリコンからなる起
電力部１を縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ５００μ
ｍに形成した。次に図３の（Ｂ）に示すように、この起
電力部１の当初の平坦な受光面１１ａにノボラック樹脂
を主体とするフォトレジストを厚さ１μｍに全面塗布
し、フォトレジスト膜４を形成した。他の例では、図３
の（Ｃ）に示すように、当初受光面１１ａ上に、原料ガ
スとしてメタン（ＣＨ4 ）と水素（Ｈ2 ）を用い、プラ
ズマＣＶＤ法にて、厚さ０．３μｍのハイドロカーボン
膜４０を形成した。
図３の（Ａ）に示すように、多結晶シリコンからなる起
電力部１を縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ５００μ
ｍに形成した。次に図３の（Ｂ）に示すように、この起
電力部１の当初の平坦な受光面１１ａにノボラック樹脂
を主体とするフォトレジストを厚さ１μｍに全面塗布
し、フォトレジスト膜４を形成した。他の例では、図３
の（Ｃ）に示すように、当初受光面１１ａ上に、原料ガ
スとしてメタン（ＣＨ4 ）と水素（Ｈ2 ）を用い、プラ
ズマＣＶＤ法にて、厚さ０．３μｍのハイドロカーボン
膜４０を形成した。
【００１７】次に、膜４を有する起電力部１について
は、図３の（Ｄ）に示すように、反応性イオンエッチン
グ装置５の真空槽５１中のホルダ５２上に設置し、該真
空槽５１中を真空ポンプ５３にて所定の真空度に維持す
るとともに塩素系ガスを導入して、高周波電力を印加す
ることでプラズマＰＬを発生させ、それによって、前記
フォトレジスト膜４をドライエッチング除去するととも
に多数の微小凹凸が略一様に散点状に分布した前記受光
面１１を形成した。
は、図３の（Ｄ）に示すように、反応性イオンエッチン
グ装置５の真空槽５１中のホルダ５２上に設置し、該真
空槽５１中を真空ポンプ５３にて所定の真空度に維持す
るとともに塩素系ガスを導入して、高周波電力を印加す
ることでプラズマＰＬを発生させ、それによって、前記
フォトレジスト膜４をドライエッチング除去するととも
に多数の微小凹凸が略一様に散点状に分布した前記受光
面１１を形成した。
【００１８】また、膜４０を有する起動力部１について
は、これを前記装置５の真空槽５１中のホルダ５２に設
置し、真空槽５１中をポンプ５３にて所定の真空度に維
持するとともに、塩素系ガスを導入して、高周波電力を
印加することでプラズマを発生させ、それによって、膜
４０を除去するとともに、多数の微小凹凸が略一様に散
点状に分布した前記受光面１１を形成した。
は、これを前記装置５の真空槽５１中のホルダ５２に設
置し、真空槽５１中をポンプ５３にて所定の真空度に維
持するとともに、塩素系ガスを導入して、高周波電力を
印加することでプラズマを発生させ、それによって、膜
４０を除去するとともに、多数の微小凹凸が略一様に散
点状に分布した前記受光面１１を形成した。
【００１９】なお、前記エッチング処理において、フォ
トレジスト膜４、ハイドロカーボン膜４０は、図３の
（Ｅ）に示すように、エッチング開始後からその表面が
凹凸を有するようにエッチングされていき、このエッチ
ングにより膜４、４０が散点状に除去されていき、起電
力部１は露出した部分から順次エッチングされた。かく
して受光面１１を形成したあと、該起電力部１をエッチ
ング装置５から取り出し、以後は、従来から知られた方
法にて、受光面１１上に表面電極２を、起電力部１の裏
面に裏面電極３を形成した。
トレジスト膜４、ハイドロカーボン膜４０は、図３の
（Ｅ）に示すように、エッチング開始後からその表面が
凹凸を有するようにエッチングされていき、このエッチ
ングにより膜４、４０が散点状に除去されていき、起電
力部１は露出した部分から順次エッチングされた。かく
して受光面１１を形成したあと、該起電力部１をエッチ
ング装置５から取り出し、以後は、従来から知られた方
法にて、受光面１１上に表面電極２を、起電力部１の裏
面に裏面電極３を形成した。
【００２０】比較のため、前記起電力部１の受光面を従
来同様平滑平坦面とし、他の部分の構成を前記実施例太
陽電池のものと同様にした比較例を準備し、この実施例
太陽電池と比較例太陽電池の双方を同時に太陽光に曝
し、起電力部受光面を目視観察したところ、比較例では
太陽光の反射が相当見られたのに対し、実施例ではほと
んど真黒く見え、実施例のものは、比較例に比べ明らか
に光吸収効率が良いことが確認された。
来同様平滑平坦面とし、他の部分の構成を前記実施例太
陽電池のものと同様にした比較例を準備し、この実施例
太陽電池と比較例太陽電池の双方を同時に太陽光に曝
し、起電力部受光面を目視観察したところ、比較例では
太陽光の反射が相当見られたのに対し、実施例ではほと
んど真黒く見え、実施例のものは、比較例に比べ明らか
に光吸収効率が良いことが確認された。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、従
来の太陽電池に比べ起電力部の受光面での光吸収効率が
良く、それだけ電池効率が良い太陽電池及びその簡単な
製法を提供することができる。
来の太陽電池に比べ起電力部の受光面での光吸収効率が
良く、それだけ電池効率が良い太陽電池及びその簡単な
製法を提供することができる。
【図１】本発明に係る太陽電池の一例の一部の断面図で
ある。
ある。
【図２】起電力部受光面部の拡大断面図である。
【図３】図１の太陽電池の製造工程を示す図である。
１ 起電力部 １１ 受光面 １１ａ 当初受光面 １１１ 受光面の微小凸部 Ｈ 微小凸部の全高 Ｄ 微小凸部の半値幅 ２ 表面電極 ３ 裏面電極 ４ フォトレジスト膜 ４０ ハイドロカーボン膜 ５ 反応性イオンエッチング装置
Claims (6)
- 【請求項１】 起電力部の受光面が、多数の微小凹凸を
略一様な散点分布状態で有していることを特徴とする太
陽電池。 - 【請求項２】 前記受光面の５０％以上の範囲で、前記
各微小凸部が、その全高の２分の１の位置での幅が２μ
ｍ以下に形成されている請求項１記載の太陽電池。 - 【請求項３】 起電力部の当初平坦受光面に有機薄膜を
形成する工程、前記有機薄膜の上からドライエッチング
処理を施すことにより該有機薄膜を除去するとともに前
記受光面に多数の微小凹凸を略一様な散点分布状態に形
成する工程を含むことを特徴とする太陽電池の製法。 - 【請求項４】 前記有機薄膜がフォトレジスト膜である
請求項３記載の太陽電池の製法。 - 【請求項５】 前記有機薄膜が炭素及び水素を含む有機
薄膜である請求項３記載の太陽電地の製法。 - 【請求項６】 前記受光面の５０％以上の範囲で、前記
微小凸部を、その全高の２分の１の位置での幅が２μｍ
以下となるように形成する請求項３、４又は５記載の製
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233122A JPH0575152A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 太陽電池及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233122A JPH0575152A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 太陽電池及びその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575152A true JPH0575152A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16950105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3233122A Pending JPH0575152A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 太陽電池及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0575152A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8148194B2 (en) | 2001-10-24 | 2012-04-03 | Kyocera Corporation | Solar cell, manufacturing method thereof and electrode material |
| WO2015174297A1 (ja) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3233122A patent/JPH0575152A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8148194B2 (en) | 2001-10-24 | 2012-04-03 | Kyocera Corporation | Solar cell, manufacturing method thereof and electrode material |
| WO2015174297A1 (ja) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
| US10325950B2 (en) | 2014-05-16 | 2019-06-18 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic device |
| US11676984B2 (en) | 2014-05-16 | 2023-06-13 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic device |
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