JPH06283734A - Polycrystalline silicon solar cell and its manufacture - Google Patents

Polycrystalline silicon solar cell and its manufacture

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JPH06283734A
JPH06283734A JP5069503A JP6950393A JPH06283734A JP H06283734 A JPH06283734 A JP H06283734A JP 5069503 A JP5069503 A JP 5069503A JP 6950393 A JP6950393 A JP 6950393A JP H06283734 A JPH06283734 A JP H06283734A
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JP
Japan
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silicon
polycrystalline silicon
cloth
silicon dioxide
solar cell
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Application number
JP5069503A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuto Nagano
克人 長野
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546Polycrystalline silicon PV cells

Abstract

PURPOSE:To form a solar cell in an arbitrary width by a method wherein a polycrystalline silicon layer is formed on a cloth constituted of a silicon diode fiber and an electrode is formed on the polycrystalline silicon layer. CONSTITUTION:A cloth 21 made of silicon dioxide is provided with a woven structure, polycrystalline silicon layers 22, 23 are formed on both faces or one face of the cloth, and a poly-crystalline silicon solar cell is former. Such a structure can be obtained by forming the polycrystalline silicon layers on the woven silicon dioxe cloth. In order to form an electrode on the surface part, As or the like is used as N-type impurities when the polycrystalline silicon layers are composed of a P-type bulk, B or the like is used as P-type impurities when they are composed of an N-type bulk, a P-N junction part is formed on the surface part by an ion implantation part, Al or the like is formed in the P-N junction part by a sputtering method, and a comb-shaped electrode is former. When a silicon dioxide fiber is formed to be a cloth shape, the restriction of the solar cell due to a width can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は太陽電池、特に多結晶シ
リコンで構成した太陽電池の構造及び製造方法に係るも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and manufacturing method of a solar cell, especially a solar cell composed of polycrystalline silicon.

【0002】[0002]

【従来の技術】石油ショックを契機として各種の非化石
エネルギー源が注目されており、その中で太陽からのエ
ネルギーが資源枯渇のおそれがないエネルギー源として
有望視されその利用技術の開発が精力的に進められてい
る。この太陽からのエネルギーには利用可能なものとし
て熱と光があるが、当初は熱エネルギーの利用が開発目
標とされていたが利用装置の簡便性等の観点から最近は
光エネルギーの利用が開発の中心目標となっている。こ
の太陽光エネルギーは利用が簡便であることばかりでな
く、排気ガス等の発生がないことから最近は環境汚染の
ないクリーンエネルギーとして重要視されており、この
太陽光エネルギーの利用手段としては光を直接に電力を
変換する太陽電池がソーラーバッテリーとして普及しつ
つある。
2. Description of the Related Art Various non-fossil energy sources have been attracting attention as a result of the oil shock. Among them, the energy from the sun is considered promising as an energy source without fear of resource depletion, and development of its utilization technology is vigorous. Is being advanced to. The energy from the sun includes heat and light that can be used, but initially the development goal was to use thermal energy, but recently development of utilization of light energy has been developed from the viewpoint of simplicity of the equipment used. Has become the central goal of. Not only is this solar energy easy to use, but because it does not generate exhaust gas, it has recently been regarded as important as a clean energy without environmental pollution. Solar cells that directly convert electric power are becoming popular as solar batteries.

【0003】この太陽電池の光−電気変換手段として半
導体太陽電池が使用されており、種々の半導体の中でも
資源量及び材料コストの観点からシリコンが太陽電池の
半導体材料として用いられている。シリコン太陽電池に
は大きく分類して単結晶太陽電池,多結晶太陽電池,非
晶質太陽電池があり、比較的大型で電力を必要とする分
野には単結晶シリコン太陽電池が、小型で電力を必要と
しない分野には非晶質シリコン太陽電池が多く用いられ
ている。
A semiconductor solar cell is used as the photoelectric conversion means of this solar cell, and among various semiconductors, silicon is used as a semiconductor material of the solar cell from the viewpoint of resource amount and material cost. Silicon solar cells are roughly classified into single-crystal solar cells, polycrystalline solar cells, and amorphous solar cells. In fields that are relatively large and need electric power, single-crystal silicon solar cells are small and electric power is small. Amorphous silicon solar cells are often used in fields that do not require them.

【0004】単結晶太陽電池は光−電気変換効率が高く
発電能力及び寿命等の点で高性能であるが、単結晶イン
ゴットから切り出したウェハーあるいは単結晶リボンか
ら製造するため非常に高価であり、性能上の評価はあり
ながら価格の点で普及が困難である。また、現在一般的
に実用されている単結晶インゴットの直径は150mm
(6インチ)であり、このインゴットから切り出すこと
ができる正方形ウェハーの大きさは約106mm(4.2
インチ)×106mmであり、最近使用され始めている2
00mm(8インチ)のインゴットによる場合でも約14
1mm(5.7インチ)×141mmである。したがって、
現在単体の太陽電池として得ることができるのは100
mm×100mmのものであり、せいぜい大きくしても13
0mm×130mm程度である。
A single crystal solar cell has high photoelectric conversion efficiency and high performance in terms of power generation capacity and life, but it is very expensive because it is manufactured from a wafer or a single crystal ribbon cut from a single crystal ingot. Although it is evaluated in terms of performance, it is difficult to popularize in terms of price. In addition, the diameter of the single crystal ingot that is currently in practical use is 150 mm.
(6 inches), the size of a square wafer that can be cut from this ingot is about 106 mm (4.2 mm).
Inch) × 106mm, which has recently started to be used 2
Approximately 14 even with a 00 mm (8 inch) ingot
It is 1 mm (5.7 inches) x 141 mm. Therefore,
Currently, only 100 solar cells can be obtained.
mm × 100 mm, and at most 13
It is about 0 mm x 130 mm.

【0005】多結晶太陽電池には板状のものとリボン状
のものがあり、板状のものはキャスト法あるいは回転円
板法によって製造される。キャスト法は、溶融したシリ
コンを鋳型に入れて鋳型の下部から順次温度を下げてシ
リコンを固化させながら結晶を成長させる。そのため、
溶融したシリコンが鋳型と反応して不純物が溶け込むこ
とがあり、また固化するときにクラックが発生する等の
問題を有している。回転円板法は、回転台上に配置され
たされたグラファイトあるいは石英の円板上に溶融した
シリコンを滴下させてるものであり、直径10cm、厚さ
0.3〜0.4mm程度の多結晶シリコン円板が作製され
る。
There are plate-shaped and ribbon-shaped polycrystalline solar cells, and the plate-shaped ones are manufactured by a casting method or a rotating disk method. In the casting method, molten silicon is put into a mold, and the temperature is sequentially lowered from the lower part of the mold to solidify the silicon and grow crystals. for that reason,
There are problems that molten silicon may react with the mold to dissolve impurities, and cracks may occur when solidifying. The rotating disk method is a method in which molten silicon is dropped on a graphite or quartz disk placed on a turntable, and is a polycrystal with a diameter of 10 cm and a thickness of about 0.3 to 0.4 mm. A silicon disc is produced.

【0006】図1に示す超急冷法は、ノズル11内の溶
融シリコン12をロール13に吹き付けて急冷し、リボ
ン状の多結晶シリコン14を得ており、この方法は生成
速度が大きいが、大面積のものを得ることはできない。
In the ultra-quenching method shown in FIG. 1, the molten silicon 12 in the nozzle 11 is sprayed onto a roll 13 to be rapidly cooled to obtain a ribbon-shaped polycrystalline silicon 14. This method has a high production rate, but is large in size. You can't get the area.

【0007】多結晶シリコンリボンを製造する方法とし
て溶融したシリコンをロールに吹き付けて急冷して多結
晶シリコンリボンを得る超急冷法の他に、溶融シリコン
を異種材料リボンに接触させて多結晶シリコンリボンを
得る方法がある。異種材料リボンとしてセラミックリボ
ンを用いる方法は米国ハネウェル(Honeywell)社で開
発されSOC(Silicon on Ceramic)法と呼ばれてお
り、図2に示すように石英製の樋15上の溶融シリコン
16にセラミックリボン17を接触させながら移動させ
ることによってセラミックリボン17上に厚さ0.1〜
0.2mmの多結晶シリコン層18が形成される。
As a method for producing a polycrystalline silicon ribbon, in addition to a super-quenching method in which molten silicon is sprayed on a roll and rapidly cooled to obtain a polycrystalline silicon ribbon, the molten silicon is brought into contact with a ribbon of a different material to form a polycrystalline silicon ribbon. There is a way to get. A method of using a ceramic ribbon as a different material ribbon is called SOC (Silicon on Ceramic) method developed by Honeywell (USA), and as shown in FIG. 2, a ceramic is formed on the molten silicon 16 on the gutter 15 made of quartz. By moving the ribbon 17 in contact with the ceramic ribbon 17, the thickness of the ceramic ribbon 17 is 0.1 to
A 0.2 mm polycrystalline silicon layer 18 is formed.

【0008】異種材料リボンとしてカーボンリボンを用
いる方法は仏国LEP社で開発されRAD(Ribbon Aga
inst Drop)法と呼ばれており、図3に示すように坩堝
19に溶融シリコン20を入れておき、この坩堝19の
底部に設けた細い隙間21に50mm幅のカーボンリボン
22を貫通させて引き上げ、カーボンリボン22に溶融
シリコン20を接触させることによりカーボンリボン2
2上に70〜200μm厚の多結晶シリコン層23,2
4が形成される。
A method of using a carbon ribbon as a different material ribbon was developed by LEP in France, and the RAD (Ribbon Aga
Inst Drop) method, as shown in FIG. 3, molten silicon 20 is put in a crucible 19 and a carbon ribbon 22 of 50 mm width is passed through a narrow gap 21 provided at the bottom of the crucible 19 and pulled up. By contacting the molten silicon 20 with the carbon ribbon 22, the carbon ribbon 2
70 to 200 μm thick polycrystalline silicon layers 23, 2
4 is formed.

【0009】非晶質シリコン太陽電池は、シラン(Si
Cl4)ガスと水素ガスを低圧雰囲気中のプラズマによ
り反応させてガラス基板上に非晶質シリコン(a−S
i:H)を生成させるることによって製造される。その
ため、低圧雰囲気を得る反応容器が必要であり、反応容
器の大きさに制限があることから、大面積のものを得る
ことがでず、現在得られるものとしては1200mm×4
00mmのものが最大である。他に、ガラス基板に代えて
ステンレス薄板上あるいはプラスティックフィルム上に
非晶質シリコンを生成する方法もあり、この方法による
場合は連続した長尺のものを得ることが可能であるが、
幅の制限は依然として400mm程度である。また、非晶
質太陽電池は光−電気変換効率も高くないので、非晶質
太陽電池は製造コストが低廉であるにもかかわらず電子
式卓上計算機等小型で低消費電力のもの以外の機器に使
用して大電力を得ることはできない。
Amorphous silicon solar cells use silane (Si
Cl 4 ) gas and hydrogen gas are caused to react with each other by plasma in a low pressure atmosphere, and amorphous silicon (a-S
i: H). Therefore, a reaction vessel for obtaining a low-pressure atmosphere is required, and because the size of the reaction vessel is limited, it is not possible to obtain a large area, and the currently available one is 1200 mm x 4
The maximum is 00 mm. In addition, there is also a method of producing amorphous silicon on a stainless thin plate or a plastic film in place of the glass substrate, and in the case of this method, it is possible to obtain a continuous long product,
The width limit is still around 400 mm. In addition, since amorphous solar cells do not have high light-to-electricity conversion efficiency, amorphous solar cells can be used in devices other than those with small size and low power consumption, such as electronic desk calculators, despite their low manufacturing costs. You can't use it to get high power.

【0010】現在実用化されている大型のシリコン太陽
電池の大多数は単結晶太陽電池であり、セルユニットの
大きさは10cm×10cm=100cm2,15cm×15cm
=225cm2及び20cm×20cm=400cm2であり、定
格出力は各々10cm×10cmのものが1.572W,1
5cm×15cmのものが3.510W,20cm×20cmの
ものが6.228Wである。太陽電池は電池表面に入射
する光により発電するので、大きな電力を得るには大き
な面積を必要であるため多数の太陽電池を配列して用い
る必要がある。そのため、通常はこのセルユニットを組
み合わせてモデュールパネルを構成し、例えば10cm×
10cmのセルユニットを36枚組み合わせて出力51W
を、15cm×15cmのセルユニットを72枚組み合わせ
て出力230Wを得ている。
The majority of the large-sized silicon solar cells currently in practical use are single crystal solar cells, and the size of the cell unit is 10 cm × 10 cm = 100 cm 2 , 15 cm × 15 cm.
= 225 cm 2 and 20 cm × 20 cm = 400 cm 2 , and the rated output is 1.572 W, 1 for each 10 cm × 10 cm.
The size of 5 cm x 15 cm is 3.510 W, and the size of 20 cm x 20 cm is 6.228 W. Since the solar cell generates electricity by the light incident on the surface of the cell, a large area is required to obtain a large amount of electric power, and therefore a large number of solar cells must be arranged and used. Therefore, normally, this cell unit is combined to form a module panel, for example, 10 cm ×
Output of 51W by combining 36 10cm cell units
A total of 72 cell units of 15 cm × 15 cm are combined to obtain an output of 230 W.

【0011】以上説明したように、単結晶シリコン太陽
電池は単結晶ウェハーあるいは単結晶リボンから製造さ
れ、多結晶シリコン太陽電池は鋳型を用いて製造するキ
ャスト法あるいはリボン状に成形する超急冷法,セラミ
ックリボンを用いるSOC法,カーボンリボンを用いる
RAD法によって製造され、非晶質シリコン太陽電池は
ガラス基板上、ステンレス薄板上あるいはプラスティッ
クフィルム面上に生成される。したがって、これらの製
造方法によって製造される太陽電池の形状は、その結晶
形態の如何によらずすべて平面状のものであり、また、
上記したような製造技術上の問題から大きな面積のもの
を得ることができない。
As described above, a single crystal silicon solar cell is manufactured from a single crystal wafer or a single crystal ribbon, and a polycrystalline silicon solar cell is manufactured by using a mold in a casting method or a ribbon-shaped ultra-quenching method, Amorphous silicon solar cells are produced by the SOC method using a ceramic ribbon and the RAD method using a carbon ribbon, and an amorphous silicon solar cell is formed on a glass substrate, a stainless thin plate, or a plastic film surface. Therefore, the shape of the solar cell manufactured by these manufacturing methods is all flat regardless of its crystal form, and
It is not possible to obtain a large area due to the above-mentioned problems in manufacturing technology.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本件出願に係る発明
は、これらの問題すなわち従来の太陽電池の形状がその
結晶形態の如何によらずすべて平面状のものしか得るこ
とができず、また大きな面積のものを得ることができな
いという問題を解決することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The invention according to the present application has these problems, that is, the conventional solar cell can obtain only a planar shape irrespective of its crystalline form and has a large area. The challenge is to solve the problem of not being able to get things.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、繊維状の異種材料を用いて布状のリボ
ンを形成すれば幅広のリボンを得ることができることに
着眼し、この異種材料に繊維化が容易でシリコンとなじ
みの良い二酸化シリコン(SiO2)を用い、幅広の二
酸化シリコンリボン上に多結晶シリコンを形成すること
により、幅広の多結晶シリコンリボンを得たものであ
り、すなわち本願においては「二酸化シリコン繊維で構
成された布上に多結晶シリコン層が設けられ、多結晶シ
リコン層に電極が形成されていることを特徴とする多結
晶シリコン太陽電池」であることを構成とする発明、
「二酸化シリコン繊維を用いて二酸化シリコン布を形成
し、二酸化シリコン布を溶融シリコンに浸漬して二酸化
シリコン布上に多結晶シリコン層を形成し、多結晶シリ
コン層に電極を形成することを特徴とする多結晶シリコ
ン太陽電池製造方法」であることを構成とする発明、
「二酸化シリコン繊維で二酸化シリコン布を形成し、二
酸化シリコン布にシリコンペーストを塗布し、塗布され
たシリコンペーストを焼成することによって二酸化シリ
コン布上に多結晶シリコン層を形成し、多結晶シリコン
に電極を形成することを特徴とする多結晶シリコン太陽
電池製造方法」であることを構成とする発明及び「二酸
化シリコン繊維を溶融シリコンに浸漬して二酸化シリコ
ン繊維上に多結晶シリコン層を有する複合二酸化シリコ
ン繊維を形成し、複合二酸化シリコン繊維で複合二酸化
シリコン布を形成し、複合二酸化シリコン布上の多結晶
シリコン層に電極を形成することを特徴とする多結晶シ
リコン太陽電池製造方法」であることを構成とする発明
及び「二酸化シリコン繊維にシリコンペーストを塗布
し、シリコンペーストが塗布された二酸化シリコン繊維
を焼成して多結晶シリコン層を有する複合二酸化シリコ
ン繊維を形成し、複合二酸化シリコン繊維で複合二酸化
シリコン布を形成し、複合二酸化シリコン布上の多結晶
シリコン層に電極を形成することを特徴とする多結晶シ
リコン太陽電池製造方法」であることを構成とする発明
を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has noticed that a wide ribbon can be obtained by forming a cloth-like ribbon using a different fibrous material, A wide polycrystalline silicon ribbon can be obtained by forming polycrystalline silicon on a wide silicon dioxide ribbon by using silicon dioxide (SiO 2 ) which is easy to be formed into a fiber and easily compatible with silicon as the different material. That is, in the present application, "a polycrystalline silicon solar cell characterized in that a polycrystalline silicon layer is provided on a cloth composed of silicon dioxide fibers, and electrodes are formed on the polycrystalline silicon layer" An invention comprising
“A silicon dioxide cloth is formed using a silicon dioxide fiber, the silicon dioxide cloth is immersed in molten silicon to form a polycrystalline silicon layer on the silicon dioxide cloth, and an electrode is formed on the polycrystalline silicon layer. And a method for manufacturing a polycrystalline silicon solar cell.
"Form a silicon dioxide cloth with silicon dioxide fibers, apply silicon paste to the silicon dioxide cloth, and form a polycrystalline silicon layer on the silicon dioxide cloth by baking the applied silicon paste, and then apply the electrode to the polycrystalline silicon. And a "composite silicon dioxide having a polycrystalline silicon layer on the silicon dioxide fiber by immersing the silicon dioxide fiber in molten silicon. Forming a fiber, forming a composite silicon dioxide cloth with the composite silicon dioxide fiber, and forming an electrode on the polycrystalline silicon layer on the composite silicon dioxide cloth. The invention of the constitution and "Silicon paste is applied to silicon dioxide fiber The coated silicon dioxide fiber is fired to form a composite silicon dioxide fiber having a polycrystalline silicon layer, the composite silicon dioxide fiber is formed into a composite silicon dioxide cloth, and an electrode is applied to the polycrystalline silicon layer on the composite silicon dioxide cloth. The present invention provides a method for manufacturing a polycrystalline silicon solar cell, which comprises:

【0014】[0014]

【作用】上記構成を有する本願発明においては、シリコ
ンとなじみがよい炭化シリコンによって構成された布上
に多結晶シリコン層が形成され、この多結晶シリコン層
によって太陽電池が構成される。
In the present invention having the above-mentioned structure, a polycrystalline silicon layer is formed on a cloth made of silicon carbide which is well compatible with silicon, and the polycrystalline silicon layer forms a solar cell.

【0015】[0015]

【実施例】二酸化シリコンは、シリカと呼ばれ、低温型
三方晶系石英、高温型六方晶系石英等の結晶二酸化シリ
コンの他に非晶質の二酸化シリコンあるいはシロキサン
鎖を有する繊維状シリカWがある。このうち高温型六方
晶系石英は水晶として知られ、光学材料あるいは圧電材
料として用いられている。また、非晶質の二酸化シリコ
ンは石英ガラスとして知られ、軟化点が1500℃以上
であり、熱膨張係数が極めて小さいことから耐熱材料及
び光学材料特に光ファイバー材料として用いられてい
る。
EXAMPLES Silicon dioxide is called silica, and in addition to crystalline silicon dioxide such as low temperature type trigonal quartz and high temperature type hexagonal quartz, amorphous silicon dioxide or fibrous silica W having a siloxane chain is used. is there. Of these, high temperature type hexagonal quartz is known as quartz and is used as an optical material or a piezoelectric material. Amorphous silicon dioxide is known as quartz glass, has a softening point of 1500 ° C. or higher, and has a very small coefficient of thermal expansion, and is therefore used as a heat resistant material and an optical material, especially an optical fiber material.

【0016】図面を参照して本発明の具体的な実施例を
説明するが、初めに製造方法を説明する。図4に示すの
は本発明の多結晶シリコン太陽電池を製造する第1の方
法の概要図である。この第1の方法において、本発明の
多結晶シリコン太陽電池は供給側ロール1に巻装された
二酸化シリコン繊維製布2を、坩堝3内の溶融シリコン
4に浸漬することにより二酸化シリコン繊維製布2に厚
さ0.01〜0.2mmの多結晶シリコン層5,6を形成
し、巻取り側ロール4に巻取ることによって製造され
る。
A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a manufacturing method will be described. FIG. 4 is a schematic view of the first method for manufacturing the polycrystalline silicon solar cell of the present invention. In this first method, the polycrystalline silicon solar cell of the present invention is manufactured by dipping a silicon dioxide fiber cloth 2 wound around a supply roll 1 into a molten silicon 4 in a crucible 3 to form a silicon dioxide fiber cloth. It is manufactured by forming polycrystalline silicon layers 5 and 6 having a thickness of 0.01 to 0.2 mm on the winding 2 and winding the polycrystalline silicon layers 5 and 6 on the winding side roll 4.

【0017】図5に示すのは本発明の多結晶シリコン太
陽電池を製造する第2の方法の概要図である。この第2
の方法において、本発明の多結晶シリコン太陽電池は供
給側ロール11に巻装された二酸化シリコン繊維製布1
2に、塗布装置13内のシリコン粉末を含むペーストを
塗布し、このペーストを加熱炉15で焼成することによ
り二酸化シリコン繊維製布12に多結晶シリコン層16
を形成し、巻取り側ロール17に巻取ることによって製
造される。
FIG. 5 is a schematic view of a second method for manufacturing the polycrystalline silicon solar cell of the present invention. This second
In the above method, the polycrystalline silicon solar cell of the present invention comprises a silicon dioxide fiber cloth 1 wound around a supply side roll 11.
2 is coated with a paste containing silicon powder in a coating device 13, and the paste is fired in a heating furnace 15 to form a polycrystal silicon layer 16 on the silicon dioxide fiber cloth 12.
Is manufactured and wound on the winding side roll 17.

【0018】これまでに説明した本発明の多結晶シリコ
ン太陽電池を製造する方法は、二酸化シリコン繊維製布
に多結晶シリコン層を形成することによっている。しか
し、二酸化シリコン布と多結晶シリコンの組み合わせに
よる太陽電池を製造する方法としては二酸化シリコン繊
維に多結晶シリコン層を形成しておき、このようにして
形成された複合二酸化シリコン繊維を織成等の手段によ
り布あるいは布状に形成し、この布を加熱炉て加熱して
融着させることによって本発明の多結晶シリコン太陽電
池を製造することもできる。
The method of manufacturing the polycrystalline silicon solar cell of the present invention described above is based on forming a polycrystalline silicon layer on a silicon dioxide fiber cloth. However, as a method of manufacturing a solar cell using a combination of a silicon dioxide cloth and polycrystalline silicon, a polycrystalline silicon layer is formed on a silicon dioxide fiber, and the composite silicon dioxide fiber thus formed is woven. It is also possible to manufacture the polycrystalline silicon solar cell of the present invention by forming a cloth or a cloth shape by means and heating the cloth in a heating furnace to fuse the cloth.

【0019】図6に示すのはこれらの製造方法によって
得られた本発明の多結晶シリコン太陽電池の内部構造で
ある。図6(a)は通常の織成手段によって形成された
多結晶シリコン太陽電池の外観図、(b)はその内部構
造断面図である。この図から明らかなように、二酸化シ
リコン製布21は織構造を有しており、その両面あるい
は片面に多結晶シリコン層22及び23が形成されてこ
とにより多結晶シリコン太陽電池が構成されている。こ
のような構造は、織成された二酸化シリコン布上に多結
晶シリコンを形成することによって得ることができる。
FIG. 6 shows the internal structure of the polycrystalline silicon solar cell of the present invention obtained by these manufacturing methods. FIG. 6A is an external view of a polycrystalline silicon solar cell formed by ordinary weaving means, and FIG. 6B is a cross-sectional view of its internal structure. As is clear from this figure, the silicon dioxide cloth 21 has a woven structure, and the polycrystalline silicon layers 22 and 23 are formed on both sides or one side of the cloth 21 to form a polycrystalline silicon solar cell. . Such a structure can be obtained by forming polycrystalline silicon on a woven silicon dioxide cloth.

【0020】また、図6(c)は通常の織成手段によら
ない多結晶シリコン太陽電池の外観図、(d)はその内
部構造断面図である。この図から明らかなように、二酸
化シリコン製布24は織構造を有しておらずに同一方向
の繊維は同一面上に配列されており、その両面あるいは
片面に多結晶シリコン層25及び26が形成され、これ
らの多結晶シリコン層25,26が融着することにより
多結晶シリコン太陽電池が構成されている。このような
構造は、多結晶シリコン層が形成された二酸化シリコン
繊維を配列し多結晶シリコン同士を融着させることによ
って得ることができる。
Further, FIG. 6 (c) is an external view of a polycrystalline silicon solar cell which does not use ordinary weaving means, and FIG. 6 (d) is a sectional view of its internal structure. As is clear from this figure, the silicon dioxide cloth 24 does not have a woven structure and the fibers in the same direction are arranged on the same plane, and the polycrystalline silicon layers 25 and 26 are provided on both sides or one side thereof. The formed polycrystalline silicon layers 25 and 26 are fused together to form a polycrystalline silicon solar cell. Such a structure can be obtained by arranging the silicon dioxide fibers on which the polycrystalline silicon layer is formed and fusing the polycrystalline silicon with each other.

【0021】以上のようにして得られた多結晶シリコン
から太陽電池を構成するためには、多結晶シリコンの両
面に電極を形成する必要がある。表面部の電極形成は多
結晶シリコン層がP型バルクである場合には、N型不純
物として砒素(As)あるいはアンチモン(Sb)等
を、多結晶シリコン層がN型バルクである場合には、P
型不純物としてホウ素(B)あるいはインジウム(I
n)等を拡散法あるいはイオン注入法により、表面部に
PN接合部を形成し、このPN接合部にアルミニウム
(Al)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)
等の導電層を蒸着あるいはスパッタ法により設けること
によりくし型電極を形成する。
In order to construct a solar cell from the polycrystalline silicon obtained as described above, it is necessary to form electrodes on both sides of the polycrystalline silicon. When the polycrystalline silicon layer is a P-type bulk, arsenic (As), antimony (Sb) or the like is used as an N-type impurity, and when the polycrystalline silicon layer is an N-type bulk, P
Type impurities such as boron (B) or indium (I
n) or the like is diffused or ion-implanted to form a PN junction on the surface, and aluminum (Al), nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag) is formed on the PN junction.
A comb-shaped electrode is formed by providing a conductive layer such as by vapor deposition or sputtering.

【0022】裏面部の電極形成には種々の方法がある
が、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、銅(C
u)、銀(Ag)等の導電金属層を蒸着あるいはスパッ
タ法により形成する方法、拡散法あるいはイオン注入法
により高濃度層を形成した後金属電極を形成する方法、
銅等の導電ペーストを塗布し、乾燥・硬化させて金属電
極を形成する方法等が利用可能である。
There are various methods for forming electrodes on the back surface, but aluminum (Al), nickel (Ni), copper (C
u), a method of forming a conductive metal layer such as silver (Ag) by vapor deposition or a sputtering method, a method of forming a high concentration layer by a diffusion method or an ion implantation method, and then forming a metal electrode,
A method in which a conductive paste such as copper is applied, dried and cured to form a metal electrode can be used.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本願に係る発明の
シリコン太陽電池はシリコンとなじみの良い二酸化シリ
コン繊維製の布に多結晶シリコン層が形成されあるいは
多結晶シリコン層が形成された二酸化シリコン繊維を布
状にすることによって構成されている。したがって、本
発明に係る多結晶シリコン太陽電池は特殊な坩堝あるい
は低圧室を使用することなく製造することができるた
め、製造装置の幅による制約がない。そのため任意の幅
のものを得ることができる。また、溶融シリコンが冷却
・固化されるときに任意の形状に成形することができ
る。
As described above, the silicon solar cell of the invention according to the present application has a polycrystalline silicon layer formed on a cloth made of silicon dioxide fiber which is well compatible with silicon, or a silicon dioxide layer having a polycrystalline silicon layer formed thereon. It is configured by forming fibers into cloth. Therefore, the polycrystalline silicon solar cell according to the present invention can be manufactured without using a special crucible or a low-pressure chamber, so that there is no restriction due to the width of the manufacturing apparatus. Therefore, an arbitrary width can be obtained. Further, when the molten silicon is cooled and solidified, it can be molded into an arbitrary shape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の製造技術である超急冷法の概要説明図。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a super-quenching method which is a conventional manufacturing technique.

【図2】従来の製造技術であるSOC法の概要説明図。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an SOC method which is a conventional manufacturing technique.

【図3】従来の製造技術であるRAD法の概要説明図。FIG. 3 is a schematic explanatory view of a RAD method which is a conventional manufacturing technique.

【図4】本願発明の第1の製造方法の概要説明図。FIG. 4 is a schematic explanatory view of a first manufacturing method of the present invention.

【図5】本願発明の第2の製造方法の概要説明図。FIG. 5 is a schematic explanatory view of a second manufacturing method of the present invention.

【図6】本願発明の多結晶シリコン太陽電池の構造図。FIG. 6 is a structural diagram of a polycrystalline silicon solar cell of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11 供給側ロール 2,12 二酸化シリコン繊維製布 3 坩堝 4 溶融シリコン 5,6,16 多結晶シリコン層 7,17 巻取り側ロール 13 ノズル 14 ペースト 15 加熱炉 1,11 Supply side roll 2,12 Silicon dioxide fiber cloth 3 Crucible 4 Molten silicon 5,6,16 Polycrystalline silicon layer 7,17 Winding side roll 13 Nozzle 14 Paste 15 Heating furnace

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二酸化シリコン繊維で構成された布上に
多結晶シリコン層が設けられ、 該多結晶シリコン層に電極が形成されていることを特徴
とする多結晶シリコン太陽電池。
1. A polycrystalline silicon solar cell in which a polycrystalline silicon layer is provided on a cloth made of silicon dioxide fibers, and an electrode is formed on the polycrystalline silicon layer.
【請求項2】 二酸化シリコン繊維で構成された布が織
成されていることを特徴とする請求項1記載の多結晶シ
リコン太陽電池。
2. The polycrystalline silicon solar cell according to claim 1, wherein a cloth composed of silicon dioxide fibers is woven.
【請求項3】 二酸化シリコン繊維で構成された布が織
成されていないことを特徴とする請求項1記載の多結晶
シリコン太陽電池。
3. The polycrystalline silicon solar cell according to claim 1, wherein a cloth made of silicon dioxide fibers is not woven.
【請求項4】 二酸化シリコン繊維を用いて二酸化シリ
コン布を形成し、 該二酸化シリコン布を溶融シリコンに浸漬して該二酸化
シリコン布上に多結晶シリコン層を形成し、 該多結晶シリコン層に電極を形成することを特徴とする
多結晶シリコン太陽電池製造方法。
4. A silicon dioxide cloth is formed using silicon dioxide fibers, the silicon dioxide cloth is immersed in molten silicon to form a polycrystalline silicon layer on the silicon dioxide cloth, and an electrode is formed on the polycrystalline silicon layer. A method for producing a polycrystalline silicon solar cell, which comprises:
【請求項5】 二酸化シリコン繊維で二酸化シリコン布
を形成し、 該二酸化シリコン布にシリコンペーストを塗布し、 該塗布されたシリコンペーストを焼成することによって
前記二酸化シリコン布上に多結晶シリコン層を形成し、 該多結晶シリコンに電極を形成することを特徴とする多
結晶シリコン太陽電池製造方法。
5. A silicon dioxide cloth is formed from silicon dioxide fibers, a silicon paste is applied to the silicon dioxide cloth, and the applied silicon paste is baked to form a polycrystalline silicon layer on the silicon dioxide cloth. Then, a method for producing a polycrystalline silicon solar cell is characterized in that an electrode is formed on the polycrystalline silicon.
【請求項6】 二酸化シリコン繊維を溶融シリコンに浸
漬して二酸化シリコン繊維上に多結晶シリコン層を有す
る複合二酸化シリコン繊維を形成し、 該複合二酸化シリコン繊維で複合二酸化シリコン布を形
成し、 前記複合二酸化シリコン布上の多結晶シリコン層に電極
を形成することを特徴とする多結晶シリコン太陽電池製
造方法。
6. A silicon dioxide fiber is immersed in molten silicon to form a composite silicon dioxide fiber having a polycrystalline silicon layer on the silicon dioxide fiber, and the composite silicon dioxide fiber is used to form a composite silicon dioxide cloth. A method for manufacturing a polycrystalline silicon solar cell, comprising forming an electrode on a polycrystalline silicon layer on a silicon dioxide cloth.
【請求項7】 複合二酸化シリコン布を加熱することに
より多結晶シリコン層を融着させることを特徴とする請
求項6記載の多結晶シリコン太陽電池の製造方法。
7. The method for producing a polycrystalline silicon solar cell according to claim 6, wherein the polycrystalline silicon layer is fused by heating the composite silicon dioxide cloth.
【請求項8】 二酸化シリコン繊維にシリコンペースト
を塗布し、 前記シリコンペーストが塗布された二酸化シリコン繊維
を焼成して多結晶シリコン層を有する複合二酸化シリコ
ン繊維を形成し、 該複合二酸化シリコン繊維で複合二酸化シリコン布を形
成し、 前記複合二酸化シリコン布上の多結晶シリコン層に電極
を形成することを特徴とする多結晶シリコン太陽電池製
造方法。
8. A silicon dioxide fiber is coated with a silicon paste, and the silicon dioxide fiber coated with the silicon paste is fired to form a composite silicon dioxide fiber having a polycrystalline silicon layer. A method of manufacturing a polycrystalline silicon solar cell, comprising forming a silicon dioxide cloth and forming an electrode on the polycrystalline silicon layer on the composite silicon dioxide cloth.
【請求項9】 複合二酸化シリコン布を加熱することに
より多結晶シリコン層を融着させることを特徴とする請
求項6記載の多結晶シリコン太陽電池の製造方法。
9. The method for producing a polycrystalline silicon solar cell according to claim 6, wherein the polycrystalline silicon layer is fused by heating the composite silicon dioxide cloth.
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