JPH06204513A - 太陽電池用オーミック電極の形成方法 - Google Patents
太陽電池用オーミック電極の形成方法Info
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- JPH06204513A JPH06204513A JP5001100A JP110093A JPH06204513A JP H06204513 A JPH06204513 A JP H06204513A JP 5001100 A JP5001100 A JP 5001100A JP 110093 A JP110093 A JP 110093A JP H06204513 A JPH06204513 A JP H06204513A
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- Japan
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- ohmic electrode
- solar cell
- metal layer
- electrode
- ohmic
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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
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ｐ型半導体上に、Ｚｎ濃度４０％以上の第一
の金属層を島状に形成する。ＡｇまたはＡｕを主成分
（Ｚｎ濃度３％以下）の第二の金属層を形成する。その
のち、シンター処理（合金化）する。 【効果】 ｐ型半導体基板への接着強度が強く、オーミ
ック特性に優れた太陽電池のオーミック電極を得ること
ができる。
の金属層を島状に形成する。ＡｇまたはＡｕを主成分
（Ｚｎ濃度３％以下）の第二の金属層を形成する。その
のち、シンター処理（合金化）する。 【効果】 ｐ型半導体基板への接着強度が強く、オーミ
ック特性に優れた太陽電池のオーミック電極を得ること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＧａＡｓやＩｎＰな
どのｐ型III-Ｖ族化合物半導体のｐ／ｎ接合を用いた高
効率な太陽電池に関し、特にこのｐ型化合物半導体に形
成されるオーミック電極の形成方法に関する。
どのｐ型III-Ｖ族化合物半導体のｐ／ｎ接合を用いた高
効率な太陽電池に関し、特にこのｐ型化合物半導体に形
成されるオーミック電極の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＧａＡｓやＩｎＰなどのｐ型III-
Ｖ族化合物半導体のｐ／ｎ接合を用いた高効率な太陽電
池が頻繁に使用されてきている。この太陽電池に用いら
れるオーミック電極は、太陽電池本体であるｐ型III-Ｖ
族化合物半導体基板の裏面に形成されている。
Ｖ族化合物半導体のｐ／ｎ接合を用いた高効率な太陽電
池が頻繁に使用されてきている。この太陽電池に用いら
れるオーミック電極は、太陽電池本体であるｐ型III-Ｖ
族化合物半導体基板の裏面に形成されている。
【０００３】このｐ型化合物半導体へのオーミック電極
の従来の形成方法としては、Ａｕ−Ｚｎ，Ａｇ−Ｚｎ合
金などの金属層を蒸着して形成している。
の従来の形成方法としては、Ａｕ−Ｚｎ，Ａｇ−Ｚｎ合
金などの金属層を蒸着して形成している。
【０００４】例えば、Ａｇ−Ｚｎ合金を真空蒸着法で形
成した場合、合金の加熱温度が低いとＺｎの蒸着がほと
んどであり、この結果ｐ型化合物半導体への接着強度が
弱くなってしまう。
成した場合、合金の加熱温度が低いとＺｎの蒸着がほと
んどであり、この結果ｐ型化合物半導体への接着強度が
弱くなってしまう。
【０００５】一方、合金の加熱温度を高くするとＡｇの
蒸着量が比較的多くなるが、オーミック性が悪くなって
しまう。
蒸着量が比較的多くなるが、オーミック性が悪くなって
しまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、合金を低
い温度で蒸着してオーミック電極を形成すると、オーミ
ック電極が太陽電池から剥がれやすいといった欠点があ
った。これは、太陽電池が通常の電子デバイスと比較し
て大面積であり、機械的強度が必要であるため、大きな
問題である。
い温度で蒸着してオーミック電極を形成すると、オーミ
ック電極が太陽電池から剥がれやすいといった欠点があ
った。これは、太陽電池が通常の電子デバイスと比較し
て大面積であり、機械的強度が必要であるため、大きな
問題である。
【０００７】また、高い温度で蒸着するとオーミック性
が悪くなり、内部抵抗が増大するため、太陽電池の変換
効率が悪いといった問題もあった。
が悪くなり、内部抵抗が増大するため、太陽電池の変換
効率が悪いといった問題もあった。
【０００８】そこでこの発明は、このような従来の事情
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、接着強度が強くかつオーミック接触性に優れたオー
ミック電極の形成方法を提供することにある。
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、接着強度が強くかつオーミック接触性に優れたオー
ミック電極の形成方法を提供することにある。
【０００９】
【発明を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、この発明は、ｐ型III-Ｖ族化合物半導体上に、Ｚｎ
を主成分とする第一の金属を島状に形成し、Ａｕまたは
Ａｇを主成分とする第二の金属層を、前記半導体上全面
に形成し、前記第一および第二の金属層を、合金化熱処
理するものである。
め、この発明は、ｐ型III-Ｖ族化合物半導体上に、Ｚｎ
を主成分とする第一の金属を島状に形成し、Ａｕまたは
Ａｇを主成分とする第二の金属層を、前記半導体上全面
に形成し、前記第一および第二の金属層を、合金化熱処
理するものである。
【００１０】ここで、前記島状の第一の金属の平均厚さ
は、１０００オングストローム以下にすると良い。
は、１０００オングストローム以下にすると良い。
【００１１】
【作用】本発明においては、まずＺｎを主成分とする第
一の金属層を島状に形成することにより、オーミック性
を向上させ、ＡｕまたはＡｇを主成分とする第二の金属
層を、第一の金属層が形成されていない半導体表面に形
成することにより、接着強度を強くしている。
一の金属層を島状に形成することにより、オーミック性
を向上させ、ＡｕまたはＡｇを主成分とする第二の金属
層を、第一の金属層が形成されていない半導体表面に形
成することにより、接着強度を強くしている。
【００１２】また、このように真空蒸着法を用いること
により、スパッタ法に比べてｐ型化合物半導体へのダメ
ージが小さく、オーミック電極の特性が向上する。
により、スパッタ法に比べてｐ型化合物半導体へのダメ
ージが小さく、オーミック電極の特性が向上する。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照にして、この発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１４】図１は、この発明の一実施例を説明するた
めの太陽電池の断面図である。
めの太陽電池の断面図である。
【００１５】なお、今回の実施例では、ＩｎＰ太陽電池
を例にして説明する。
を例にして説明する。
【００１６】まず、ｐ型ＩｎＰ（２×１０16／ｃｍ3 ，
Ｚｎドープ）基板１の表面にｎ型領域２を形成し、Ｉｎ
2 Ｓ3 雰囲気中で気相熱拡散を行ってｐ／ｎ接合３を形
成した。
Ｚｎドープ）基板１の表面にｎ型領域２を形成し、Ｉｎ
2 Ｓ3 雰囲気中で気相熱拡散を行ってｐ／ｎ接合３を形
成した。
【００１７】また裏面には、Ａｇ−Ｚｎのオーミック電
極４を形成した。この形成方法を、図２に示した蒸着プ
ロセスを参照して、以下に説明する。図２は、加熱電流
値と蒸着時間との関係を示したものであり、ａを付した
実線が今回の実施例による蒸着プロセス、ｂ，ｃを付し
た実線は従来の蒸着プロセスを示す。
極４を形成した。この形成方法を、図２に示した蒸着プ
ロセスを参照して、以下に説明する。図２は、加熱電流
値と蒸着時間との関係を示したものであり、ａを付した
実線が今回の実施例による蒸着プロセス、ｂ，ｃを付し
た実線は従来の蒸着プロセスを示す。
【００１８】蒸着源は３〜４％のＡｇ−Ｚｎを用い、通
常の合金ショットで行った。
常の合金ショットで行った。
【００１９】今回の実施例では、１つの蒸着源を用いて
抵抗加熱を用いているが、これに限らず、２つの蒸着源
を用いても良く、また電子ビーム加熱でも良いものであ
る。
抵抗加熱を用いているが、これに限らず、２つの蒸着源
を用いても良く、また電子ビーム加熱でも良いものであ
る。
【００２０】まず、比較的低温（図２中、２５Ａ）に加
熱し、Ｚｎを多く含む（Ｚｎ濃度４０％以上、今回の実
施例の場合５０％程度）第一の金属層を、島状に形成し
た。第一の金属層の平均厚さは、島状に成長する厚さ
（１０００オングストローム以下）であり、今回の実施
例では５００オングストロームぐらいとした。
熱し、Ｚｎを多く含む（Ｚｎ濃度４０％以上、今回の実
施例の場合５０％程度）第一の金属層を、島状に形成し
た。第一の金属層の平均厚さは、島状に成長する厚さ
（１０００オングストローム以下）であり、今回の実施
例では５００オングストロームぐらいとした。
【００２１】次に、比較的高温（Ａｇの融点以上、図２
中、４５Ａ）に加熱し、Ａｇを主成分（Ｚｎ濃度が３％
以下）とする第二の金属層を、厚さ１０００オングスト
ロームぐらいに形成する。なお、第二の金属層の厚さ
は、１０００〜３０００オングストロームで良い。
中、４５Ａ）に加熱し、Ａｇを主成分（Ｚｎ濃度が３％
以下）とする第二の金属層を、厚さ１０００オングスト
ロームぐらいに形成する。なお、第二の金属層の厚さ
は、１０００〜３０００オングストロームで良い。
【００２２】さらに、４２０℃で１０秒程シンター処理
（合金化）する。このシンター処理の際の温度は、３８
０℃〜４５０℃の範囲が良く、それは３８０℃以下であ
るとオーミックがとれなくなり、４５０℃以上であると
ＩｎＰが分解してしまうからである。
（合金化）する。このシンター処理の際の温度は、３８
０℃〜４５０℃の範囲が良く、それは３８０℃以下であ
るとオーミックがとれなくなり、４５０℃以上であると
ＩｎＰが分解してしまうからである。
【００２３】このようにオーミック電極４を形成後、こ
のオーミック電極４上に３μｍのＡｇメッキ層５を形成
した。一方、ｐ型ＩｎＰ基板１の表面には、Ｐｄ電極６
を真空蒸着法で５００オングストローム形成した後、こ
のＰｄ電極６上に３μｍのＡｇメッキ層７を形成した。
のオーミック電極４上に３μｍのＡｇメッキ層５を形成
した。一方、ｐ型ＩｎＰ基板１の表面には、Ｐｄ電極６
を真空蒸着法で５００オングストローム形成した後、こ
のＰｄ電極６上に３μｍのＡｇメッキ層７を形成した。
【００２４】ここで、図２中のｂで示すように、Ａｇの
融点以上で蒸着した場合は、形成されたオーミック電極
はＡｇがほとんどであり、Ｚｎは３％以下であった。
融点以上で蒸着した場合は、形成されたオーミック電極
はＡｇがほとんどであり、Ｚｎは３％以下であった。
【００２５】また、ｃで示すように、Ａｇ−Ｚｎ合金の
融点以上で蒸着した場合は、形成されたオーミック電極
はＺｎが４％以上であった。
融点以上で蒸着した場合は、形成されたオーミック電極
はＺｎが４％以上であった。
【００２６】このように、本発明の方法によって形成さ
れたオーミック電極の曲線因子及び接着強度の評価を、
従来の方法で形成されたオーミック電極のそれと比較し
た表を、図３に示す。
れたオーミック電極の曲線因子及び接着強度の評価を、
従来の方法で形成されたオーミック電極のそれと比較し
た表を、図３に示す。
【００２７】図３において、曲線因子は太陽電池の直列
抵抗、即ちＡｇ−Ｚｎのオーミック特性を示し、接着強
度は引っ張り試験による剥離したときの荷重を示す。
抵抗、即ちＡｇ−Ｚｎのオーミック特性を示し、接着強
度は引っ張り試験による剥離したときの荷重を示す。
【００２８】図３から分かるように、本発明による方法
ａでは、従来の方法ｂ，ｃに比べて曲線因子、接着強度
共に向上している。
ａでは、従来の方法ｂ，ｃに比べて曲線因子、接着強度
共に向上している。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ｐ型半導体基板への接着強度が強く、かつオーミック特
性に優れた太陽電池のオーミック電極を得ることができ
る。
ｐ型半導体基板への接着強度が強く、かつオーミック特
性に優れた太陽電池のオーミック電極を得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施例を説明するための太陽電池の
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明によるオーミック電極を形成するための
蒸着プロセスと従来の蒸着プロセスを示す図である。
蒸着プロセスと従来の蒸着プロセスを示す図である。
【図３】本発明によって形成されたオーミック電極と従
来の方法で形成されたオーミック電極との評価を比較し
た表である。
来の方法で形成されたオーミック電極との評価を比較し
た表である。
１ ｐ型ＩｎＰ基板 ２ ｎ型領域 ３ ｐ／ｎ接合 ４ オーミック電極 ５，７ Ａｇメッキ層 ６ Ｐｄ電極
Claims (1)
- 【請求項１】 ｐ型III-Ｖ族化合物半導体上に、Ｚｎを
主成分とする第一の金属を島状に形成し、 ＡｕまたはＡｇを主成分とする第二の金属層を、前記半
導体上に形成し、 前記第一および第二の金属層を、合金化熱処理すること
を特徴とする太陽電池用オーミック電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5001100A JPH06204513A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 太陽電池用オーミック電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5001100A JPH06204513A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 太陽電池用オーミック電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204513A true JPH06204513A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11492070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5001100A Pending JPH06204513A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 太陽電池用オーミック電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06204513A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100344824B1 (ko) * | 1999-11-12 | 2002-07-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | 태양 전지 및 그의 제조 방법 |
| JP2016518720A (ja) * | 2013-05-03 | 2016-06-23 | サン−ゴバン グラス フランス | 光電池又は光電池モジュール用のバックコンタクト基材 |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP5001100A patent/JPH06204513A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100344824B1 (ko) * | 1999-11-12 | 2002-07-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | 태양 전지 및 그의 제조 방법 |
| JP2016518720A (ja) * | 2013-05-03 | 2016-06-23 | サン−ゴバン グラス フランス | 光電池又は光電池モジュール用のバックコンタクト基材 |
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