JPH06350114A - 超音波加工により表面に微細な凹凸を形成したテクスチ ャー構造を有する太陽電池 - Google Patents
超音波加工により表面に微細な凹凸を形成したテクスチ ャー構造を有する太陽電池Info
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- JPH06350114A JPH06350114A JP5176304A JP17630493A JPH06350114A JP H06350114 A JPH06350114 A JP H06350114A JP 5176304 A JP5176304 A JP 5176304A JP 17630493 A JP17630493 A JP 17630493A JP H06350114 A JPH06350114 A JP H06350114A
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- solar cell
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】超音波加工を用いて、表面に微細な凹凸を有す
るテクスチャー構造を形成した太陽電池を提供する。 【構成】（イ）加工面上に連続した複数のＶ溝を有する
工具２を超音波ホーン１に取り付ける。 （ロ）超音波振動子３を駆動し、超音波ホーン１および
工具２に超音波振動をあたえる。 （ハ）工具２と太陽電池４の間に遊離砥粒５を含むスラ
リーを供給しながら、工具２を太陽電池４の表面に押し
付ける。 （ニ）上記（イ）〜（ハ）の手段により、太陽電池４の
表面に微細な凹凸を有するテクスチャー構造が形成され
る。
るテクスチャー構造を形成した太陽電池を提供する。 【構成】（イ）加工面上に連続した複数のＶ溝を有する
工具２を超音波ホーン１に取り付ける。 （ロ）超音波振動子３を駆動し、超音波ホーン１および
工具２に超音波振動をあたえる。 （ハ）工具２と太陽電池４の間に遊離砥粒５を含むスラ
リーを供給しながら、工具２を太陽電池４の表面に押し
付ける。 （ニ）上記（イ）〜（ハ）の手段により、太陽電池４の
表面に微細な凹凸を有するテクスチャー構造が形成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波加工により表面
に微細な凹凸を有するテクスチャー構造を形成した太陽
電池に関する。
に微細な凹凸を有するテクスチャー構造を形成した太陽
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、テクスチャー構造を形成する方
法として次のような技術が用いられた。 （イ）エッチング （ロ）砥石による研削加工
法として次のような技術が用いられた。 （イ）エッチング （ロ）砥石による研削加工
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に関して
は次のような問題点があった。 （イ）エッチング：加工時間がかかり、生産性が低い。
コストが高い。多結晶シリコン太陽電池はエッチングに
よる形状作製に不適である。 （ロ）砥石による研削加工：加工時に生じるチッピング
が大きい。連続加工時、砥石摩耗により加工の進行とと
もに加工形状が徐々に変化する。 （ハ）上記（イ）および（ロ）共に、表面に微細な凹凸
を形成することは、不可能であった。
は次のような問題点があった。 （イ）エッチング：加工時間がかかり、生産性が低い。
コストが高い。多結晶シリコン太陽電池はエッチングに
よる形状作製に不適である。 （ロ）砥石による研削加工：加工時に生じるチッピング
が大きい。連続加工時、砥石摩耗により加工の進行とと
もに加工形状が徐々に変化する。 （ハ）上記（イ）および（ロ）共に、表面に微細な凹凸
を形成することは、不可能であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】（イ）超音波ホーン１に
加工面上に連続した複数のＶ溝または三次元形状の突起
を有する工具２、または工具６を取り付ける。 （ロ）超音波振動子３を駆動し、超音波ホーン１および
工具２に１５〜４０ｋＨｚの超音波振動をあたえる。 （ハ）工具２と太陽電池４の間に、必要とする加工形
状、および表面粗さに応じて選択された粒度１０００番
（平均粒径１０μｍ、最大粒径３０μｍ）〜８０００番
（平均粒径１μｍ、最大粒径６μｍ）の遊離砥粒５を含
むスラリーを供給しながら工具２を太陽電池４の表面に
押し付ける。
加工面上に連続した複数のＶ溝または三次元形状の突起
を有する工具２、または工具６を取り付ける。 （ロ）超音波振動子３を駆動し、超音波ホーン１および
工具２に１５〜４０ｋＨｚの超音波振動をあたえる。 （ハ）工具２と太陽電池４の間に、必要とする加工形
状、および表面粗さに応じて選択された粒度１０００番
（平均粒径１０μｍ、最大粒径３０μｍ）〜８０００番
（平均粒径１μｍ、最大粒径６μｍ）の遊離砥粒５を含
むスラリーを供給しながら工具２を太陽電池４の表面に
押し付ける。
【０００５】
【作用】上記手段により、太陽重池４の表面には超音波
加工が施され、工具加工面の形状が転写される。すなわ
ち、太陽電池４の表面にテクスチャー構造が構成され
る。また、加工面は砥粒径に応じた微細な凹凸を有す
る。
加工が施され、工具加工面の形状が転写される。すなわ
ち、太陽電池４の表面にテクスチャー構造が構成され
る。また、加工面は砥粒径に応じた微細な凹凸を有す
る。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例につき、図面に基づき説明す
る。図１において、 （イ）超音波ホーン１に加工面上に連続した複数のＶ溝
を有する工具２を取り付ける。Ｖ溝は、ピッチ１４０μ
ｍ（図２のＰ寸法）、高さ４５μｍ（図２のｈ寸法）、
加工面積４００ｍｍ２である。 （ロ）超音波振動子３を３００Ｗで駆動し、超音波ホー
ン１および工具２に２８ｋＨｚの超音波振動をあたえ
る。 （ハ）工具２とシリコン太陽電池４の間に、必要とする
粒度２５００番（平均粒径５．５μｍ、最大粒径１６μ
ｍ）の遊離砥粒５を含むスラリーを供給しながら工具２
をシリコン太陽電池４の表面に押し付ける。 以上の方法により、シリコン太陽電池４の表面にピッチ
１４０μｍ、高さ４５μｍのテクスチャー構造が形成で
きた。
る。図１において、 （イ）超音波ホーン１に加工面上に連続した複数のＶ溝
を有する工具２を取り付ける。Ｖ溝は、ピッチ１４０μ
ｍ（図２のＰ寸法）、高さ４５μｍ（図２のｈ寸法）、
加工面積４００ｍｍ２である。 （ロ）超音波振動子３を３００Ｗで駆動し、超音波ホー
ン１および工具２に２８ｋＨｚの超音波振動をあたえ
る。 （ハ）工具２とシリコン太陽電池４の間に、必要とする
粒度２５００番（平均粒径５．５μｍ、最大粒径１６μ
ｍ）の遊離砥粒５を含むスラリーを供給しながら工具２
をシリコン太陽電池４の表面に押し付ける。 以上の方法により、シリコン太陽電池４の表面にピッチ
１４０μｍ、高さ４５μｍのテクスチャー構造が形成で
きた。
【０００７】
【発明の効果】（イ）太陽電池４の表面に超音波加工に
よりテクスチャー構造を形成したため、そのテクスチャ
ー構造表面には、エッチングや研削加工では形成不可能
であった砥粒の粒度に応じた微細な凹凸ができる。する
と表面積が増大するのと同時に、入射光の乱反射が一層
生じ安くなり、光の閉じ込め効果が大きくなる。そして
その結果、太陽電池の効率が上がる。 （ロ）緯度にあわせてテクスチャー構造の傾斜角度を容
易に設定できるため、屋外の設置に際して、地面に水平
に設置することができる。 （ハ）エッチングや砥石による研削加工よりも加工時間
もはるかに短く、経済的である。 （ニ）エッチングや研削加工では加工不可能な複雑形状
も加工できる。
よりテクスチャー構造を形成したため、そのテクスチャ
ー構造表面には、エッチングや研削加工では形成不可能
であった砥粒の粒度に応じた微細な凹凸ができる。する
と表面積が増大するのと同時に、入射光の乱反射が一層
生じ安くなり、光の閉じ込め効果が大きくなる。そして
その結果、太陽電池の効率が上がる。 （ロ）緯度にあわせてテクスチャー構造の傾斜角度を容
易に設定できるため、屋外の設置に際して、地面に水平
に設置することができる。 （ハ）エッチングや砥石による研削加工よりも加工時間
もはるかに短く、経済的である。 （ニ）エッチングや研削加工では加工不可能な複雑形状
も加工できる。
【図１】本発明の超音波加工方法の説明図である。
【図２】表面に微細な凹凸を形成したテクスチャー構造
を有する太陽電池の説明図である。
を有する太陽電池の説明図である。
【図３】本実施例で形成したテクスチャー構造を有する
太陽電池の形状測定データである。
太陽電池の形状測定データである。
１…超音波ホーン、 ２…工具、 ３…超音波振動子、
４…太陽電池 ５…遊離砥粒ホーン、６…工具
４…太陽電池 ５…遊離砥粒ホーン、６…工具
Claims (3)
- 【請求項１】（イ）加工面上に連続した複数のＶ溝を有
する工具２を超音波ホーン１に取り付ける。 （ロ）超音波振動子３を駆動し、超音波ホーン１および
工具２に１５〜４０ｋＨｚの超音波振動をあたえる。 （ハ）工具２と太陽電池４の間に、必要とする加工形
状、および表面粗さに応じて選択された粒度１０００番
（平均粒径１０μｍ、最大粒径３０μｍ）〜８０００番
（平均粒径１μｍ、最大粒径６μｍ）の遊離砥粒５を含
むスラリーを供給しながら、工具２を太陽電池４の表面
に押し付ける。 以上の方法により、表面に微細な凹凸を形成したことを
特徴とする、表面に微細な凹凸を形成したテクスチャー
構造を有する太陽電池。 - 【請求項２】上記の工具２に代って、加工面上に複数の
三次元形状の突起を連続的に有する工具６を用いて、表
面に微細な凹凸を形成したことを特徴とする上記請求項
第１項記載の表面に微細な凹凸を形成したテクスチャー
構造を有する太陽電池。 - 【請求項３】屋外に設置する太陽電池４は、その緯度に
あわせてテクスチャー構造の傾斜角度を容易に設定した
ことを特徴とする上記請求項第１項記載の表面に微細な
凹凸を形成したテクスチャー構造を有する太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5176304A JPH06350114A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 超音波加工により表面に微細な凹凸を形成したテクスチ ャー構造を有する太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5176304A JPH06350114A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 超音波加工により表面に微細な凹凸を形成したテクスチ ャー構造を有する太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350114A true JPH06350114A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=16011249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5176304A Pending JPH06350114A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 超音波加工により表面に微細な凹凸を形成したテクスチ ャー構造を有する太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06350114A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130186466A1 (en) * | 2010-10-06 | 2013-07-25 | 3M Innovative Properties Company | Anti-reflective articles with nanosilica-based coatings |
| CN110170716A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-27 | 浙江工业大学 | 两维超声振动辅助滚蚀微细电解加工方法及装置 |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5176304A patent/JPH06350114A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130186466A1 (en) * | 2010-10-06 | 2013-07-25 | 3M Innovative Properties Company | Anti-reflective articles with nanosilica-based coatings |
| CN110170716A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-27 | 浙江工业大学 | 两维超声振动辅助滚蚀微细电解加工方法及装置 |
| CN110170716B (zh) * | 2019-06-06 | 2024-05-07 | 浙江工业大学 | 两维超声振动辅助滚蚀微细电解加工方法及装置 |
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