JPH07105518B2 - 光電変換装置用基板の加工方法 - Google Patents
光電変換装置用基板の加工方法Info
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- JPH07105518B2 JPH07105518B2 JP1209304A JP20930489A JPH07105518B2 JP H07105518 B2 JPH07105518 B2 JP H07105518B2 JP 1209304 A JP1209304 A JP 1209304A JP 20930489 A JP20930489 A JP 20930489A JP H07105518 B2 JPH07105518 B2 JP H07105518B2
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は光電変換装置に用いられる基板の加工方法に関
するものである。
するものである。
＜従来の技術＞ 光電変換装置には光エネルギーの電気エネルギーへの変
換効率の高さが要求され、この要求を満たす為の一手段
として、基板表面に対し受光面での多重反射を利用した
光の反射率の低減を目的とするＶ字断面の凹凸が形成さ
れている。
換効率の高さが要求され、この要求を満たす為の一手段
として、基板表面に対し受光面での多重反射を利用した
光の反射率の低減を目的とするＶ字断面の凹凸が形成さ
れている。
このような凹凸は異方性エッチングを利用して形成され
ることが多く。例えば単結晶シリコン太陽電池では、Na
OHまたはKOHなどのアルカリ水溶液によるテクスチャエ
ッチングによって基板上にピラミッド状の凹凸が形成さ
れている（第４図参照）。
ることが多く。例えば単結晶シリコン太陽電池では、Na
OHまたはKOHなどのアルカリ水溶液によるテクスチャエ
ッチングによって基板上にピラミッド状の凹凸が形成さ
れている（第４図参照）。
＜発明が解決しようとする課題＞ 異方性エッチングは結晶方位によるエッチング速度の違
いを利用したものであるため、単結晶基板のように結晶
方位の揃った面を有する基板に対しては有効であるが、
多結晶基板のように結晶方位が揃っていない場合には所
望の形状が得られない。
いを利用したものであるため、単結晶基板のように結晶
方位の揃った面を有する基板に対しては有効であるが、
多結晶基板のように結晶方位が揃っていない場合には所
望の形状が得られない。
例えば太陽電池では、価格を下げる目的で単結晶シリコ
ンに比べ安価な多結晶シリコンを基板に用いた太陽電池
の開発が盛んに行われているが、この多結晶基板にテク
スチャエッチングを施しても単結晶シリコン基板の場合
とは異なり反射率はあまり小さくならない。
ンに比べ安価な多結晶シリコンを基板に用いた太陽電池
の開発が盛んに行われているが、この多結晶基板にテク
スチャエッチングを施しても単結晶シリコン基板の場合
とは異なり反射率はあまり小さくならない。
これは、ピラミッド状凹凸を形成するテクスチャエッチ
ングには＜100＞の方位を有する結晶面が表面に存在す
る事が必要なのに対し、多結晶シリコン基板表面にはこ
の面が少なく、例えばキャスト法により作製された多結
晶シリコン基板では10％以下しか存在しないというよう
な事が原因である。
ングには＜100＞の方位を有する結晶面が表面に存在す
る事が必要なのに対し、多結晶シリコン基板表面にはこ
の面が少なく、例えばキャスト法により作製された多結
晶シリコン基板では10％以下しか存在しないというよう
な事が原因である。
本発明は、以上に示したような基板の結晶構造に左右さ
れる化学的異方性エッチングに代わり、基板の結晶構造
によらず、また簡単に光の反射率を低減するためのＶ字
断面の凹凸を形成できる加工方法を提供することを目的
とする。
れる化学的異方性エッチングに代わり、基板の結晶構造
によらず、また簡単に光の反射率を低減するためのＶ字
断面の凹凸を形成できる加工方法を提供することを目的
とする。
＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決するために、本発明の光電変換装置用基
板の加工方法は、多結晶構造の光電変換装置用基板の受
光面側に光の反射率を低減するための略Ｖ溝を形成する
加工方法であって、上記基板の受光面側を機械的に切削
して略Ｕ形断面の溝を線状に形成する工程と、しかる後
化学エッチング処理により上記略Ｕ形断面の溝を略Ｖ形
断面の溝に形成する工程を含んでなることを特徴とす
る。
板の加工方法は、多結晶構造の光電変換装置用基板の受
光面側に光の反射率を低減するための略Ｖ溝を形成する
加工方法であって、上記基板の受光面側を機械的に切削
して略Ｕ形断面の溝を線状に形成する工程と、しかる後
化学エッチング処理により上記略Ｕ形断面の溝を略Ｖ形
断面の溝に形成する工程を含んでなることを特徴とす
る。
＜作 用＞ 機械的な切削により溝を加工する方法は、化学的方法に
よる異方性エッチングとは異なり、加工される基板の結
晶構造に左右されることなく簡単に溝を形成できる加工
方法である。しかし、反射率を低減する目的を有する溝
は、Ｖ字断面を有し、かつ基板表面に隙間なく形成され
ていることが必要で、機械的な切削だけではこれを満た
すことができない。本発明において化学エッチング処理
することは、この問題を解消する役割を担っており、機
械的な切削により形成された溝の断面形状をＶ字断面に
近づけ、また溝と溝との間隔を小さくするように働く。
さらに、機械的な切削により生じる基板表面の歪部を除
去し光電変換特性の低下を防ぐ働きもする。
よる異方性エッチングとは異なり、加工される基板の結
晶構造に左右されることなく簡単に溝を形成できる加工
方法である。しかし、反射率を低減する目的を有する溝
は、Ｖ字断面を有し、かつ基板表面に隙間なく形成され
ていることが必要で、機械的な切削だけではこれを満た
すことができない。本発明において化学エッチング処理
することは、この問題を解消する役割を担っており、機
械的な切削により形成された溝の断面形状をＶ字断面に
近づけ、また溝と溝との間隔を小さくするように働く。
さらに、機械的な切削により生じる基板表面の歪部を除
去し光電変換特性の低下を防ぐ働きもする。
＜実施例＞ 以下、図面と共に多結晶シリコン基板についての実施例
を示す。
を示す。
まず、キャスト法により作製された多結晶シリコン基板
を用意し、該基板の片面に半導体素子のチップ切断に用
いられるダイシング装置を用い、幅50μｍ、深さ50μ
ｍ、ピッチ100μｍの直線状の溝を平行に多数本形成し
た。次に、上記溝の形成された基板に対して、HF:HNO3
＝1:5の組成比を有する弗硝酸水溶液中に30秒間湿浸す
ることによる化学エッチング処理を施した。
を用意し、該基板の片面に半導体素子のチップ切断に用
いられるダイシング装置を用い、幅50μｍ、深さ50μ
ｍ、ピッチ100μｍの直線状の溝を平行に多数本形成し
た。次に、上記溝の形成された基板に対して、HF:HNO3
＝1:5の組成比を有する弗硝酸水溶液中に30秒間湿浸す
ることによる化学エッチング処理を施した。
このようにして加工された多結晶シリコン基板表面に反
射防止膜として用いられるTiO2膜を約600ÅCVD法により
形成した後、基板の表面分光反射率を測定した。この値
を、イソプロピルアルコールを10wt％含有したNaOH3％
水溶液によりテクスチャエッチングを施す従来法により
加工されたキャスト法多結晶シリコン基板と単結晶シリ
コン基板について比較したところ、第１図に示すように
従来単結晶基板にはわずかに及ばないものの、従来結晶
基板と比べると大幅に表面反射率が低下していることが
わかった。また第２図（ａ）に示すように、本実施例に
よる加工基板１を、溝２と受光面電極３とが直交する構
造を有する太陽電池に適用したところ、第２図（ｂ）に
示す従来多結晶シリコン太陽電池に比べて約５％エネル
ギー変換効率が大きくなっていることがわかった。
射防止膜として用いられるTiO2膜を約600ÅCVD法により
形成した後、基板の表面分光反射率を測定した。この値
を、イソプロピルアルコールを10wt％含有したNaOH3％
水溶液によりテクスチャエッチングを施す従来法により
加工されたキャスト法多結晶シリコン基板と単結晶シリ
コン基板について比較したところ、第１図に示すように
従来単結晶基板にはわずかに及ばないものの、従来結晶
基板と比べると大幅に表面反射率が低下していることが
わかった。また第２図（ａ）に示すように、本実施例に
よる加工基板１を、溝２と受光面電極３とが直交する構
造を有する太陽電池に適用したところ、第２図（ｂ）に
示す従来多結晶シリコン太陽電池に比べて約５％エネル
ギー変換効率が大きくなっていることがわかった。
比較例 実施例における弗硝酸によるエッチング処理時間を０〜
60秒の範囲で変化させた試料を作製し、分光反射率を比
べたところ、実施例で用いられた30秒を含む20〜30秒の
処理のもので最も反射率が小さいことがわかった。これ
は、第３図に示すように、多結晶シリコン基板10上に機
械的切削より形成された溝11の形状がエッチング時間に
より変化し、20〜30秒で溝の断面が最もＶ字に近くな
り、溝と溝との間隔ｄも狭くなったためである。
60秒の範囲で変化させた試料を作製し、分光反射率を比
べたところ、実施例で用いられた30秒を含む20〜30秒の
処理のもので最も反射率が小さいことがわかった。これ
は、第３図に示すように、多結晶シリコン基板10上に機
械的切削より形成された溝11の形状がエッチング時間に
より変化し、20〜30秒で溝の断面が最もＶ字に近くな
り、溝と溝との間隔ｄも狭くなったためである。
また、０秒の試料では、ダイシング加工による表面歪み
のため基板の半導体特性が十分に得られなかった。
のため基板の半導体特性が十分に得られなかった。
＜発明の効果＞ 本発明によれば、多結晶基板上に反射率を低減する略Ｖ
溝を簡単に形成することができ、低価格で高効率の多結
晶シリコン太陽電池の作製が可能となり、また多結晶基
板を用いた高感度で低価格の光センサーの作製も可能と
なる。
溝を簡単に形成することができ、低価格で高効率の多結
晶シリコン太陽電池の作製が可能となり、また多結晶基
板を用いた高感度で低価格の光センサーの作製も可能と
なる。
尚、本発明は半導体基板に限るものではなく、化学エッ
チング処理の有効な光電変換装置用基板全般にわたって
利用されるものである。
チング処理の有効な光電変換装置用基板全般にわたって
利用されるものである。
第１図は分光反射率特性図、第２図（ａ）は実施例の太
陽電池構造図、第２図（ｂ）は従来の太陽電池構造図、
第３図はエッチングによる溝の変化を示す図、第４図は
ピラミッド状表面の構造図である。 1:本実施例の加工基板、2:略Ｖ溝 3:受光面電極、4:裏面電極、5:従来法により加工された
多結晶シリコン基板、 10:多結晶シリコン基板、11:加工溝 d:溝と溝との間隔
陽電池構造図、第２図（ｂ）は従来の太陽電池構造図、
第３図はエッチングによる溝の変化を示す図、第４図は
ピラミッド状表面の構造図である。 1:本実施例の加工基板、2:略Ｖ溝 3:受光面電極、4:裏面電極、5:従来法により加工された
多結晶シリコン基板、 10:多結晶シリコン基板、11:加工溝 d:溝と溝との間隔
Claims (1)
- 【請求項１】多結晶構造の光電変換装置用基板の受光面
側に光の反射率を低減するための略Ｖ溝を形成する加工
方法であって、 上記基板の受光面側を機械的に切削して略Ｕ形断面の溝
を線状に形成する工程と、 しかる後化学エッチング処理により上記略Ｕ形断面の溝
を略Ｖ形断面の溝に形成する工程を含んでなることを特
徴とする光電変換装置用基板の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1209304A JPH07105518B2 (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | 光電変換装置用基板の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1209304A JPH07105518B2 (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | 光電変換装置用基板の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0371677A JPH0371677A (ja) | 1991-03-27 |
| JPH07105518B2 true JPH07105518B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=16570739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1209304A Expired - Fee Related JPH07105518B2 (ja) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | 光電変換装置用基板の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105518B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340640B1 (en) | 1997-04-23 | 2002-01-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solar cell, a method of producing the same and a semiconductor producing apparatus |
| JPWO2005117138A1 (ja) * | 2004-05-28 | 2008-04-03 | シャープ株式会社 | 太陽電池用半導体基板とその製造方法および太陽電池 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697700B2 (ja) * | 1990-01-24 | 1994-11-30 | 株式会社日立製作所 | 太陽電池素子 |
| EP1005095B1 (en) * | 1997-03-21 | 2003-02-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing a photovoltaic element |
| WO2005013378A1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Grenzone Pte Ltd | An improved thin-film photovoltaic module |
| WO2009041266A1 (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | 太陽電池用ウエハの製造方法 |
| KR100892108B1 (ko) * | 2008-11-22 | 2009-04-08 | 박인순 | 곡선형상의 태양전지용 실리콘웨이퍼 및 그 제조방법 |
| JP6489785B2 (ja) * | 2014-10-02 | 2019-03-27 | シャープ株式会社 | 光電変換素子および光電変換素子の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136087A (ja) * | 1974-09-20 | 1976-03-26 | Sharp Kk | |
| JPS56137686A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-27 | Shunpei Yamazaki | Mis-type photoelectric transducing device |
| FR2489597A1 (fr) * | 1980-08-29 | 1982-03-05 | Radiotechnique Compelec | Cellule solaire a face photosensible rainuree |
| JPS58159761U (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | シャープ株式会社 | 太陽電池 |
| JPH0682852B2 (ja) * | 1988-01-12 | 1994-10-19 | 工業技術院長 | 接合型光電変換装置 |
-
1989
- 1989-08-10 JP JP1209304A patent/JPH07105518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340640B1 (en) | 1997-04-23 | 2002-01-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solar cell, a method of producing the same and a semiconductor producing apparatus |
| JPWO2005117138A1 (ja) * | 2004-05-28 | 2008-04-03 | シャープ株式会社 | 太陽電池用半導体基板とその製造方法および太陽電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0371677A (ja) | 1991-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |