JPH0918037A - 太陽電池素子の製造方法 - Google Patents
太陽電池素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0918037A JPH0918037A JP7163366A JP16336695A JPH0918037A JP H0918037 A JPH0918037 A JP H0918037A JP 7163366 A JP7163366 A JP 7163366A JP 16336695 A JP16336695 A JP 16336695A JP H0918037 A JPH0918037 A JP H0918037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon wafer
- hydrogen
- wafer
- film
- surface side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの一主
面側に、反射防止膜を形成すると同時に若しくはそれ以
前に、このシリコンウェハの一主面側からこのシリコン
ウェハ内に水素を注入する工程と、このシリコンウェハ
の他の主面側に、前記水素のブロッキング膜を形成する
と同時に若しくはそれ以前に、このシリコンウェハの他
の主面側からこのシリコンウェハ内に水素を注入し、前
記反射防止膜及び／又は前記ブロッキング膜を形成した
後、前記シリコンウェハを水素雰囲気中で加熱する。 【効果】 上記のように、反射防止膜やブロッキング膜
を形成した後に、さらにシリコンウェハを水素雰囲気中
で加熱すると、電極を形成する際に、シリコンウェハか
ら水素が放散することを有効に防止でき、もって太陽電
池素子の出力特性が向上する。
面側に、反射防止膜を形成すると同時に若しくはそれ以
前に、このシリコンウェハの一主面側からこのシリコン
ウェハ内に水素を注入する工程と、このシリコンウェハ
の他の主面側に、前記水素のブロッキング膜を形成する
と同時に若しくはそれ以前に、このシリコンウェハの他
の主面側からこのシリコンウェハ内に水素を注入し、前
記反射防止膜及び／又は前記ブロッキング膜を形成した
後、前記シリコンウェハを水素雰囲気中で加熱する。 【効果】 上記のように、反射防止膜やブロッキング膜
を形成した後に、さらにシリコンウェハを水素雰囲気中
で加熱すると、電極を形成する際に、シリコンウェハか
ら水素が放散することを有効に防止でき、もって太陽電
池素子の出力特性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェハ内にＰ
−Ｎ接合部を形成した太陽電池素子の製造方法に関し、
特にシリコンウェハ内に水素を拡散させた太陽電池素子
の製造方法に関する。
−Ｎ接合部を形成した太陽電池素子の製造方法に関し、
特にシリコンウェハ内に水素を拡散させた太陽電池素子
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとす課題】従来の太
陽電池素子の構造を図２に示す。例えば厚さ０．５ｍｍ
の単結晶又は多結晶のシリコンなどから成るＰ型シリコ
ンウェハ１１の一主面側に０．２〜０．５μｍの深さに
リン（Ｐ）等を拡散させたｎ層３２を設け、このｎ層３
２の表面に光が照射されるように、銀、アルミニウム、
ニッケル等から成るグリッド状の表面電極２２及びこの
表面電極２２の間隙に窒化シリコン膜や酸化シリコン膜
などから成る反射防止膜２４を設けて構成されている。
またシリコンウェハ２１の他の主面側には、内部電界を
与えるｐ+ 層３３を設け、このｐ+ 層３３上に、銀、ア
ルミニウム、ニッケル等から成る裏面電極２３を設けて
いる。そして、表面電極２２及び裏面電極２３上には外
部リード線が容易に接続できるように半田層（不図示）
などを設けている。なお、反射防止膜２４はプラズマＣ
ＶＤ法などで形成され、表面電極２２及び裏面電極２３
はスクリーン印刷法などの厚膜手法で形成される。
陽電池素子の構造を図２に示す。例えば厚さ０．５ｍｍ
の単結晶又は多結晶のシリコンなどから成るＰ型シリコ
ンウェハ１１の一主面側に０．２〜０．５μｍの深さに
リン（Ｐ）等を拡散させたｎ層３２を設け、このｎ層３
２の表面に光が照射されるように、銀、アルミニウム、
ニッケル等から成るグリッド状の表面電極２２及びこの
表面電極２２の間隙に窒化シリコン膜や酸化シリコン膜
などから成る反射防止膜２４を設けて構成されている。
またシリコンウェハ２１の他の主面側には、内部電界を
与えるｐ+ 層３３を設け、このｐ+ 層３３上に、銀、ア
ルミニウム、ニッケル等から成る裏面電極２３を設けて
いる。そして、表面電極２２及び裏面電極２３上には外
部リード線が容易に接続できるように半田層（不図示）
などを設けている。なお、反射防止膜２４はプラズマＣ
ＶＤ法などで形成され、表面電極２２及び裏面電極２３
はスクリーン印刷法などの厚膜手法で形成される。
【０００３】このような太陽電池素子においては、光電
変換効率を向上させるために、シリコンウェハ２１と反
射防止膜２４との界面付近に水素を拡散させればよいこ
とが知られている。
変換効率を向上させるために、シリコンウェハ２１と反
射防止膜２４との界面付近に水素を拡散させればよいこ
とが知られている。
【０００４】また、本出願人は、特開昭６３−２０４７
７５号において、シリコンウェハ２１中の水素が表面電
極２２や裏面電極２３を形成する過程でシリコンウェハ
２１から放散しないように、シリコンウェハ２１の一主
面側に反射防止膜を形成すると共に、他の主面側にも水
素の放散を防止するためのブロッキング膜２５を形成し
た後に、表面電極２２と裏面電極２３を形成することを
提案した。
７５号において、シリコンウェハ２１中の水素が表面電
極２２や裏面電極２３を形成する過程でシリコンウェハ
２１から放散しないように、シリコンウェハ２１の一主
面側に反射防止膜を形成すると共に、他の主面側にも水
素の放散を防止するためのブロッキング膜２５を形成し
た後に、表面電極２２と裏面電極２３を形成することを
提案した。
【０００５】この太陽電池素子の製造方法では、ある程
度の効果は得られるものの、反射防止膜２４やブロッキ
ング膜２５を形成した後に、６００〜８００℃の温度で
表面電極２２及び裏面電極２３を形成することから、こ
の表面電極２２及び裏面電極２３を形成する際に、シリ
コンウェハ２１中に拡散した水素がシリコンウェハ２１
の外部に放散し、シリコンウェハ２１の内部や表面でパ
シベーション効果が得られず、高い出力特性を得ること
ができないという問題があった。
度の効果は得られるものの、反射防止膜２４やブロッキ
ング膜２５を形成した後に、６００〜８００℃の温度で
表面電極２２及び裏面電極２３を形成することから、こ
の表面電極２２及び裏面電極２３を形成する際に、シリ
コンウェハ２１中に拡散した水素がシリコンウェハ２１
の外部に放散し、シリコンウェハ２１の内部や表面でパ
シベーション効果が得られず、高い出力特性を得ること
ができないという問題があった。
【０００６】
【発明の目的】本発明はこのような従来技術の問題点に
鑑みて発明されたものであり、シリコンウェハ内に拡散
した水素がシリコンウェハの外部に放散することを極力
防止して、出力特性などが低下することを防止する太陽
電池素子の製造方法を提供することを目的とする。
鑑みて発明されたものであり、シリコンウェハ内に拡散
した水素がシリコンウェハの外部に放散することを極力
防止して、出力特性などが低下することを防止する太陽
電池素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る太陽電池素子の製造方法では、Ｐ−Ｎ
接合部を有するシリコンウェハの一主面側に、反射防止
膜を形成すると同時に若しくはそれ以前に、このシリコ
ンウェハの一主面側からこのシリコンウェハ内に水素を
注入する工程と、このシリコンウェハの他の主面側に、
前記水素のブロッキング膜を形成すると同時に若しくは
それ以前に、このシリコンウェハの他の主面側からこの
シリコンウェハ内に水素を注入し、前記反射防止膜及び
／又は前記ブロッキング膜を形成した後、前記シリコン
ウェハを水素雰囲気中で加熱する。
に、本発明に係る太陽電池素子の製造方法では、Ｐ−Ｎ
接合部を有するシリコンウェハの一主面側に、反射防止
膜を形成すると同時に若しくはそれ以前に、このシリコ
ンウェハの一主面側からこのシリコンウェハ内に水素を
注入する工程と、このシリコンウェハの他の主面側に、
前記水素のブロッキング膜を形成すると同時に若しくは
それ以前に、このシリコンウェハの他の主面側からこの
シリコンウェハ内に水素を注入し、前記反射防止膜及び
／又は前記ブロッキング膜を形成した後、前記シリコン
ウェハを水素雰囲気中で加熱する。
【０００８】
【作用】上記のように、反射防止膜及びブロッキング膜
を形成すると同時に若しくはそれ以前にシリコンウェハ
内に水素を注入し、さらに反射防止膜やブロッキング膜
を形成した後に、さらにシリコンウェハを水素雰囲気中
で加熱すると、電極を形成する際に、シリコンウェハか
ら外部に水素が放散することを有効に防止でき、もって
太陽電池素子の出力特性が向上する。
を形成すると同時に若しくはそれ以前にシリコンウェハ
内に水素を注入し、さらに反射防止膜やブロッキング膜
を形成した後に、さらにシリコンウェハを水素雰囲気中
で加熱すると、電極を形成する際に、シリコンウェハか
ら外部に水素が放散することを有効に防止でき、もって
太陽電池素子の出力特性が向上する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
細に説明する。図１（ａ）〜（ｉ）は本発明の太陽電池
素子の製造工程を示す図である。まず、同図（ａ）に示
すように、０．２〜１．０ｍｍ程度の厚みを有するシリ
コンウェハ１を用意する。このシリコンウェハ１は、Ｃ
Ｚ法、ＦＺ法、ＥＦＧ法、或いは鋳造法等で形成された
単結晶又は多結晶のシリコンをスライスして形成され、
例えばボロン（Ｂ）等のＰ型不純物を含有する。
細に説明する。図１（ａ）〜（ｉ）は本発明の太陽電池
素子の製造工程を示す図である。まず、同図（ａ）に示
すように、０．２〜１．０ｍｍ程度の厚みを有するシリ
コンウェハ１を用意する。このシリコンウェハ１は、Ｃ
Ｚ法、ＦＺ法、ＥＦＧ法、或いは鋳造法等で形成された
単結晶又は多結晶のシリコンをスライスして形成され、
例えばボロン（Ｂ）等のＰ型不純物を含有する。
【００１０】次に、同図（ｂ）に示すように、シリコン
ウェハ１の表面にＮ層１２を設け、Ｐ−Ｎ接合部を形成
する。Ｐ−Ｎ接合部の深さは２０００Å〜１μｍ程度で
ある。このＮ層１２はリンを含む気体例えばオキシ塩化
リン（ＰＯＣｌ3 ）等を用いることにより形成する。
ウェハ１の表面にＮ層１２を設け、Ｐ−Ｎ接合部を形成
する。Ｐ−Ｎ接合部の深さは２０００Å〜１μｍ程度で
ある。このＮ層１２はリンを含む気体例えばオキシ塩化
リン（ＰＯＣｌ3 ）等を用いることにより形成する。
【００１１】次に、同図（ｃ）に示すように、一主面側
のＮ層１２のみを残して他のＮ層を除去する。すなわ
ち、一主面側のみにエッチングのレジスト膜を塗布し、
フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3 ）との混合液に浸漬し
て、一主面側以外のＮ層１２を除去した後にレジスト膜
を除去し、シリコンウェハ１を純水で洗浄する。
のＮ層１２のみを残して他のＮ層を除去する。すなわ
ち、一主面側のみにエッチングのレジスト膜を塗布し、
フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3 ）との混合液に浸漬し
て、一主面側以外のＮ層１２を除去した後にレジスト膜
を除去し、シリコンウェハ１を純水で洗浄する。
【００１２】次に、同図（ｄ）に示すように、Ｐ層１１
が露出するシリコンウェハ１の他の主面側にＰ+ 層１３
を形成する。このＰ+ 層１３はシリコンウェハ１の他の
主面側にＡｌペースト１３１を塗布して乾燥した後に、
６５０〜８５０℃で０．５〜５．０分程度焼成すること
により形成する。これによりシリコンウェハ１の他の主
面側に１．０〜１０μｍの深さでアルミニウムが拡散
し、Ｐ+ 層の障壁が形成される。
が露出するシリコンウェハ１の他の主面側にＰ+ 層１３
を形成する。このＰ+ 層１３はシリコンウェハ１の他の
主面側にＡｌペースト１３１を塗布して乾燥した後に、
６５０〜８５０℃で０．５〜５．０分程度焼成すること
により形成する。これによりシリコンウェハ１の他の主
面側に１．０〜１０μｍの深さでアルミニウムが拡散
し、Ｐ+ 層の障壁が形成される。
【００１３】次に、同図（ｅ）に示すように、前工程で
形成されたＡｌペースト１３１の焼成層を除去した後、
シリコンウェハ１を８００℃〜１０００℃の石英管中に
挿入して酸素ガスを流すことにより、シリコンウェハ１
の表面を熱酸化する。このようにシリコンウェハ１を加
熱して熱酸化膜を形成すると、表面パシベーション効果
が得られ、太陽電池素子を形成した場合に、短絡電流
（ＪSC）および開放電圧（ＶOC）が向上する。
形成されたＡｌペースト１３１の焼成層を除去した後、
シリコンウェハ１を８００℃〜１０００℃の石英管中に
挿入して酸素ガスを流すことにより、シリコンウェハ１
の表面を熱酸化する。このようにシリコンウェハ１を加
熱して熱酸化膜を形成すると、表面パシベーション効果
が得られ、太陽電池素子を形成した場合に、短絡電流
（ＪSC）および開放電圧（ＶOC）が向上する。
【００１４】次に、同図（ｆ）に示すように、シリコン
ウェハ１の受光面となる表面に反射防止膜４を成膜す
る。この反射防止膜４はシリコンウェハ１に入射される
光を効率よく吸収する膜であり、その厚みが５００〜１
０００Å、屈折率が１．９０〜２．３０程度になるよう
に形成される。例えばシランとアンモニアとの混合ガス
をプラズマ化して析出させた窒化シリコン膜等で形成さ
れる。具体的には、プラズマＣＶＤ装置内でシリコンウ
ェハ１を１５０〜４００℃にまで加熱し、ガス圧を０．
２〜２．０Ｔｏｒｒに維持しながら、高周波電圧を印加
する。この窒化シリコン膜の析出の際に、シラン及びア
ンモニアから分解した水素がシリコンウェハ１の内部に
拡散される。また、反射防止膜４は、成膜中にシリコン
ウェハ１内部に拡散された水素が、後工程の加熱（３８
０℃以上）処理でシリコンウェハ１の表面側から放散す
ることを有効に抑制するものである。このような反射防
止膜４の材料としては、窒化シリコンの他に一酸化シリ
コン（ＳｉＯ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、二酸化
チタン（ＴｉＯ2 ）などが用いられるが、膜形成と同時
にシリコンウェハ１の内部に水素が拡散できる点で窒化
シリコンが好ましい。
ウェハ１の受光面となる表面に反射防止膜４を成膜す
る。この反射防止膜４はシリコンウェハ１に入射される
光を効率よく吸収する膜であり、その厚みが５００〜１
０００Å、屈折率が１．９０〜２．３０程度になるよう
に形成される。例えばシランとアンモニアとの混合ガス
をプラズマ化して析出させた窒化シリコン膜等で形成さ
れる。具体的には、プラズマＣＶＤ装置内でシリコンウ
ェハ１を１５０〜４００℃にまで加熱し、ガス圧を０．
２〜２．０Ｔｏｒｒに維持しながら、高周波電圧を印加
する。この窒化シリコン膜の析出の際に、シラン及びア
ンモニアから分解した水素がシリコンウェハ１の内部に
拡散される。また、反射防止膜４は、成膜中にシリコン
ウェハ１内部に拡散された水素が、後工程の加熱（３８
０℃以上）処理でシリコンウェハ１の表面側から放散す
ることを有効に抑制するものである。このような反射防
止膜４の材料としては、窒化シリコンの他に一酸化シリ
コン（ＳｉＯ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、二酸化
チタン（ＴｉＯ2 ）などが用いられるが、膜形成と同時
にシリコンウェハ１の内部に水素が拡散できる点で窒化
シリコンが好ましい。
【００１５】次に、同図（ｇ）に示すように、シリコン
ウェハ１の裏面にブロッキング膜５を成膜する。このブ
ロッキング膜５は、前工程でシリコンウェハ１に拡散し
た水素が裏面側から放散することを抑制するために形成
する。このブロッキング膜５の膜厚は、材料によって異
なるが最低５０Åあれば水素の放散を有効に抑制でき
る。このブロッキング膜５は例えばプラズマＣＶＤ装置
内でシリコンウェハ１を１５０〜４００℃にまで加熱
し、シラン及びアンモニアの混合ガスをガス圧０．２〜
２．０７Ｔｏｒｒで維持し、高周波電圧を印加すること
により形成される。このブロッキング膜５の材料として
は、前述した反射防止膜に用いられる材料と同様のもの
が使用され得るが、窒化シリコン膜の場合は、膜析出と
同時にシリコンウェハ１の裏面側からも水素を拡散する
ことが可能となる点で最も好ましい。なお、膜形成後の
エッチング工程等において工程が簡略化されることを考
慮すると、反射防止膜４とブロッキング膜５とを同一材
料で形成することが好ましい。また、このブロッキング
膜５を形成するに先立ってシリコンウェハ１の裏面側の
酸化膜を除去してもよい。さらに、反射防止膜４及びブ
ロッキング膜５を形成すると同時にシリコンウェハ１中
に水素を拡散する場合に限らず、それぞれの膜被着工程
の前にシリコンウェハ１中に水素を拡散するために水素
雰囲気中で高温処理する注入工程を設けてもよい。
ウェハ１の裏面にブロッキング膜５を成膜する。このブ
ロッキング膜５は、前工程でシリコンウェハ１に拡散し
た水素が裏面側から放散することを抑制するために形成
する。このブロッキング膜５の膜厚は、材料によって異
なるが最低５０Åあれば水素の放散を有効に抑制でき
る。このブロッキング膜５は例えばプラズマＣＶＤ装置
内でシリコンウェハ１を１５０〜４００℃にまで加熱
し、シラン及びアンモニアの混合ガスをガス圧０．２〜
２．０７Ｔｏｒｒで維持し、高周波電圧を印加すること
により形成される。このブロッキング膜５の材料として
は、前述した反射防止膜に用いられる材料と同様のもの
が使用され得るが、窒化シリコン膜の場合は、膜析出と
同時にシリコンウェハ１の裏面側からも水素を拡散する
ことが可能となる点で最も好ましい。なお、膜形成後の
エッチング工程等において工程が簡略化されることを考
慮すると、反射防止膜４とブロッキング膜５とを同一材
料で形成することが好ましい。また、このブロッキング
膜５を形成するに先立ってシリコンウェハ１の裏面側の
酸化膜を除去してもよい。さらに、反射防止膜４及びブ
ロッキング膜５を形成すると同時にシリコンウェハ１中
に水素を拡散する場合に限らず、それぞれの膜被着工程
の前にシリコンウェハ１中に水素を拡散するために水素
雰囲気中で高温処理する注入工程を設けてもよい。
【００１６】次に、同図（ｈ）に示すように、シリコン
ウェハ１の両面に被着した反射防止膜４及びブロッキン
グ膜５を表面電極２及び裏面電極３の形状に応じて除去
する。すなわち、表面電極２のパターンと逆パターンを
形づくるように反射防止膜４を除去すると共に、裏面電
極３のパターンと逆パターンを形づくるようにブロッキ
ング膜５をエッチングにより除去する。この場合、反射
防止膜４とブロッキング膜５とが同一材料で形成されて
いると、エッチング液が一種類で済み、作業能率が向上
する。
ウェハ１の両面に被着した反射防止膜４及びブロッキン
グ膜５を表面電極２及び裏面電極３の形状に応じて除去
する。すなわち、表面電極２のパターンと逆パターンを
形づくるように反射防止膜４を除去すると共に、裏面電
極３のパターンと逆パターンを形づくるようにブロッキ
ング膜５をエッチングにより除去する。この場合、反射
防止膜４とブロッキング膜５とが同一材料で形成されて
いると、エッチング液が一種類で済み、作業能率が向上
する。
【００１７】次に、同図（ｉ）に示すように、反射防止
膜４及びブロッキング膜５の除去部分に表面電極２及び
裏面電極３を形成する。表面電極２及び裏面電極３は、
銀粉末を主成分とするペーストをシリコンウェハ１の表
面及び裏面に厚膜手法で塗布して加熱焼成することによ
り形成する。この加熱焼成温度は６００〜８００℃であ
り、本来水素がシリコンウェハ１から放散することが予
想される温度であるが、本発明の場合、反射防止膜４及
びブロッキング膜５の形成により、水素の放散が抑制さ
れ、さらにシリコンウェハ１中の水素を活性化させ、ウ
ェハ１の内部中央付近にまで拡散される。この表面電極
２及び裏面電極３上には、必要に応じて半田層（不図
示）などが形成される。なお、表面電極２及び裏面電極
３は、メッキ法や真空蒸着法を用いて形成してもよい。
また、上述のように、この工程における電極形成と同時
に水素アニールを行うとより効果的である。
膜４及びブロッキング膜５の除去部分に表面電極２及び
裏面電極３を形成する。表面電極２及び裏面電極３は、
銀粉末を主成分とするペーストをシリコンウェハ１の表
面及び裏面に厚膜手法で塗布して加熱焼成することによ
り形成する。この加熱焼成温度は６００〜８００℃であ
り、本来水素がシリコンウェハ１から放散することが予
想される温度であるが、本発明の場合、反射防止膜４及
びブロッキング膜５の形成により、水素の放散が抑制さ
れ、さらにシリコンウェハ１中の水素を活性化させ、ウ
ェハ１の内部中央付近にまで拡散される。この表面電極
２及び裏面電極３上には、必要に応じて半田層（不図
示）などが形成される。なお、表面電極２及び裏面電極
３は、メッキ法や真空蒸着法を用いて形成してもよい。
また、上述のように、この工程における電極形成と同時
に水素アニールを行うとより効果的である。
【００１８】次に、５００℃〜８００℃で窒素ガス（Ｎ
2 ）に１〜２５％の水素を含有する雰囲気で１０〜６０
分熱処理を行う。この水素雰囲気中での熱処理は、例え
ば石英管中で行えばよいが、例えばＩＲ炉中に水素を導
入してシリコンウェハ１をベルトで流しながら表面電極
２又は裏面電極３を焼き付ける際に、同時に行ってもよ
い。このように、水素アニールを電極形成と同時に行え
ば、プロセスを増やさずに高い効率が得られる。
2 ）に１〜２５％の水素を含有する雰囲気で１０〜６０
分熱処理を行う。この水素雰囲気中での熱処理は、例え
ば石英管中で行えばよいが、例えばＩＲ炉中に水素を導
入してシリコンウェハ１をベルトで流しながら表面電極
２又は裏面電極３を焼き付ける際に、同時に行ってもよ
い。このように、水素アニールを電極形成と同時に行え
ば、プロセスを増やさずに高い効率が得られる。
【００１９】なお、熱処理温度が５００℃未満の場合、
バルクパシベーション効果が十分得られず、太陽電池素
子を形成した場合に、変換効率が向上しない。また、８
００℃以上で熱処理しても変換効率は向上せず実用的で
ない。したがって、この水素雰囲気中での熱処理温度は
５００〜８００℃で行うことが望ましい。
バルクパシベーション効果が十分得られず、太陽電池素
子を形成した場合に、変換効率が向上しない。また、８
００℃以上で熱処理しても変換効率は向上せず実用的で
ない。したがって、この水素雰囲気中での熱処理温度は
５００〜８００℃で行うことが望ましい。
【００２０】本発明者等は、表１に示す条件で太陽電池
素子を形成して、１００ｍＷ／ｃｍ2 （ＡＭ−１．５）
の光を照射し、その特性を測定した。その結果を表２に
示す。なお、表１及び表２において、試料番号１のもの
は水素雰囲気中での熱処理を行わない従来のものであ
る。
素子を形成して、１００ｍＷ／ｃｍ2 （ＡＭ−１．５）
の光を照射し、その特性を測定した。その結果を表２に
示す。なお、表１及び表２において、試料番号１のもの
は水素雰囲気中での熱処理を行わない従来のものであ
る。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】表２から明らかなように、シリコンウェハ
の表面に反射防止膜を形成すると共に、裏面にブロッキ
ング膜を形成した後に６００〜７００℃の水素雰囲気中
で熱処理した場合、バルクパシベーションの効果によっ
て短絡電流（ＪSC）および開放電圧（ＶOC）が向上し、
特性因子（ＦＦ）及び変換効率（Ｅｆｆｉ）が向上す
る。
の表面に反射防止膜を形成すると共に、裏面にブロッキ
ング膜を形成した後に６００〜７００℃の水素雰囲気中
で熱処理した場合、バルクパシベーションの効果によっ
て短絡電流（ＪSC）および開放電圧（ＶOC）が向上し、
特性因子（ＦＦ）及び変換効率（Ｅｆｆｉ）が向上す
る。
【００２４】なお、短絡電流値を向上させるために、反
射防止膜４及びブロッキング膜５を被着する際のシリコ
ンウェハ１の基板温度を通常のプラズマＣＶＤ法の基板
温度よりも高い４００〜６００℃程度で行ったり、表面
電極２及び裏面電極３の焼成温度を高温にしてもよい。
これは、シリコンウェハ１内に注入した水素をより内部
に拡散させるためである。このようにすると、シリコン
ウェハ１の表面状態を改善し、少数荷電担体の再結合速
度を低下させることができると共に、少数荷電担体の寿
命を低下させるようなシリコンウェハ１内部の結晶欠陥
の界面準位を不活性化させることができる。
射防止膜４及びブロッキング膜５を被着する際のシリコ
ンウェハ１の基板温度を通常のプラズマＣＶＤ法の基板
温度よりも高い４００〜６００℃程度で行ったり、表面
電極２及び裏面電極３の焼成温度を高温にしてもよい。
これは、シリコンウェハ１内に注入した水素をより内部
に拡散させるためである。このようにすると、シリコン
ウェハ１の表面状態を改善し、少数荷電担体の再結合速
度を低下させることができると共に、少数荷電担体の寿
命を低下させるようなシリコンウェハ１内部の結晶欠陥
の界面準位を不活性化させることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る太陽電池素
子の製造方法では、反射防止膜及びブロッキング膜を形
成すると同時に若しくはそれ以前にシリコンウェハ内に
水素を注入し、さらに反射防止膜やブロッキング膜を形
成した後に、さらにシリコンウェハを水素雰囲気中で加
熱することから、電極を形成する際に、シリコンウェハ
から水素が放散することを有効に防止でき、もって太陽
電池素子の出力特性が向上する。特に、シリコンウェハ
中に、多数の流会を有する多結晶シリコンを用いた太陽
電池素意の製造方法として有効である。
子の製造方法では、反射防止膜及びブロッキング膜を形
成すると同時に若しくはそれ以前にシリコンウェハ内に
水素を注入し、さらに反射防止膜やブロッキング膜を形
成した後に、さらにシリコンウェハを水素雰囲気中で加
熱することから、電極を形成する際に、シリコンウェハ
から水素が放散することを有効に防止でき、もって太陽
電池素子の出力特性が向上する。特に、シリコンウェハ
中に、多数の流会を有する多結晶シリコンを用いた太陽
電池素意の製造方法として有効である。
【図１】本発明に係る太陽電池素子の製造工程を示す図
である。
である。
【図２】従来の太陽電池素子の構造示す図である。
１・・・シリコンウェハ、２・・・表面電極、３・・・
裏面電極、４・・・反射防止膜、５・・・ブロッキング
膜
裏面電極、４・・・反射防止膜、５・・・ブロッキング
膜
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの
一主面側に、反射防止膜を形成すると同時に若しくはそ
れ以前に、このシリコンウェハの一主面側からこのシリ
コンウェハ内に水素を注入する工程と、このシリコンウ
ェハの他の主面側に、前記水素のブロッキング膜を形成
すると同時に若しくはそれ以前に、このシリコンウェハ
の他の主面側からこのシリコンウェハ内に水素を注入
し、前記反射防止膜及び／又は前記ブロッキング膜を形
成した後、前記シリコンウェハを水素雰囲気中で加熱す
る太陽電池素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記反射防止膜及び／又は前記ブロッキ
ング膜を形成した後に、この反射防止膜及び／又はブロ
ッキング膜の所定部分を除去して、この除去部分に電極
を形成すると同時に、前記シリコンウェハを水素雰囲気
中で加熱することを特徴とする請求項１に記載した太陽
電池素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記シリコンウェハの水素雰囲気中での
加熱温度が５００〜８００℃であることを特徴とする請
求項１又は２に記載の太陽電池素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記シリコンウェハの一主面側に酸化シ
リコン膜を形成した後に窒化シリコン膜から成る反射防
止膜を形成することを特徴とする請求項１乃至３に記載
の太陽電池素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163366A JPH0918037A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 太陽電池素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163366A JPH0918037A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 太陽電池素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918037A true JPH0918037A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15772525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7163366A Pending JPH0918037A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 太陽電池素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0918037A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140282A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Sharp Corp | 結晶シリコン太陽電池の製造方法 |
| TWI459577B (zh) * | 2006-09-25 | 2014-11-01 | Ecn Energieonderzoek Ct Nederland | 具改良表面保護膜之結晶矽太陽電池的製造方法 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP7163366A patent/JPH0918037A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140282A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Sharp Corp | 結晶シリコン太陽電池の製造方法 |
| TWI459577B (zh) * | 2006-09-25 | 2014-11-01 | Ecn Energieonderzoek Ct Nederland | 具改良表面保護膜之結晶矽太陽電池的製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3789474B2 (ja) | バックサーフィスフィールドを有するソーラーセル及びその製造方法 | |
| TWI459577B (zh) | 具改良表面保護膜之結晶矽太陽電池的製造方法 | |
| JP3722326B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| US20090301559A1 (en) | Solar cell having a high quality rear surface spin-on dielectric layer | |
| JP6392385B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP3578539B2 (ja) | 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 | |
| AU2013200622B2 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| RU2456709C2 (ru) | Солнечный элемент и способ и аппарат для его изготовления | |
| JP2001077386A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| TW201003961A (en) | Solar cell spin-on based process for simultaneous diffusion and passivation | |
| TW201911588A (zh) | 太陽能電池及其製造方法 | |
| US20100210060A1 (en) | Double anneal process for an improved rapid thermal oxide passivated solar cell | |
| JP4486622B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP2005183469A (ja) | 太陽電池セル | |
| JP6426486B2 (ja) | 太陽電池素子の製造方法 | |
| JP6688244B2 (ja) | 高効率太陽電池の製造方法及び太陽電池セルの製造システム | |
| JP3193287B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JP2661676B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JP2005167291A (ja) | 太陽電池の製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JP2005026534A (ja) | 半導体デバイスおよびその製造方法 | |
| JP2928433B2 (ja) | 光電変換素子の製造方法 | |
| KR100995654B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| JP2004281569A (ja) | 太陽電池素子の製造方法 | |
| JPH0918037A (ja) | 太陽電池素子の製造方法 | |
| EP3343639A1 (en) | Solar cell with high photoelectric conversion efficiency and method for producing solar cell with high photoelectric conversion efficiency |