JPH09293890A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極形成後に、薄膜シリコン太陽電池をカバ
ーガラス貼り付けることにより、また貼り付けの際の樹
脂の染み出しを抑制する方法を新たに採用して、電気的
特性および透明樹脂の染み出しによる歩留り低下を防止
する。 【解決手段】 貫通孔３及びエミッター層２を有する半
導体基板１上に第１の導電部６、７を形成する工程と、
この半導体基板１の第１の導電部６、７を形成した側の
面にフッ素系コーティング材９を形成するコーディング
工程と、半導体基板１の第１の導電部６、７を形成した
面と反対の面を透明樹脂５を介して透明基板４上に配置
する工程と、半導体基板１と透明基板５とを透明樹脂５
が貫通孔３より第１の導電部６、７上の第２の導電部形
成領域にはみださないように結合させる結合工程と、フ
ッ素系コーティング材９を除去する工程と、第２の導電
部形成領域上に第２の導電部８を形成する工程とを含む
ものである。
ーガラス貼り付けることにより、また貼り付けの際の樹
脂の染み出しを抑制する方法を新たに採用して、電気的
特性および透明樹脂の染み出しによる歩留り低下を防止
する。 【解決手段】 貫通孔３及びエミッター層２を有する半
導体基板１上に第１の導電部６、７を形成する工程と、
この半導体基板１の第１の導電部６、７を形成した側の
面にフッ素系コーティング材９を形成するコーディング
工程と、半導体基板１の第１の導電部６、７を形成した
面と反対の面を透明樹脂５を介して透明基板４上に配置
する工程と、半導体基板１と透明基板５とを透明樹脂５
が貫通孔３より第１の導電部６、７上の第２の導電部形
成領域にはみださないように結合させる結合工程と、フ
ッ素系コーティング材９を除去する工程と、第２の導電
部形成領域上に第２の導電部８を形成する工程とを含む
ものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、受光面側に電極
を有せず、受光面の裏面側にエミッター及びベース領域
の電極を配したラップ・アラウンド型の太陽電池及びそ
の製造方法に関するものである。
を有せず、受光面の裏面側にエミッター及びベース領域
の電極を配したラップ・アラウンド型の太陽電池及びそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９、１０は、例えば「 Ｍ．Ｄｅｇｕ
ｃｈｉ著、Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ
７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｈｏｔｏｖ
ｏｌｔａｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ｐ２４３（１９９
３）」に示された従来のラップ・アラウンド型太陽電池
であるＶＥＳＴセルの製造工程を示したものである。ま
た、図９（ａ）、（ｃ）及び図１０（ａ）、（ｃ）は受
光面の裏面側から見た場合の平面図、図９（ｂ）、
（ｄ）及び図１０（ｂ）、（ｄ）は各々図９（ａ）、
（ｃ）及び図１０（ａ）、（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面図であ
る。一般にラップ・アラウンド型太陽電池は、受光面に
電極が存在せず受光面の裏面側にエミッターおよびベー
ス領域の電極を配した構造である。
ｃｈｉ著、Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ
７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｈｏｔｏｖ
ｏｌｔａｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ｐ２４３（１９９
３）」に示された従来のラップ・アラウンド型太陽電池
であるＶＥＳＴセルの製造工程を示したものである。ま
た、図９（ａ）、（ｃ）及び図１０（ａ）、（ｃ）は受
光面の裏面側から見た場合の平面図、図９（ｂ）、
（ｄ）及び図１０（ｂ）、（ｄ）は各々図９（ａ）、
（ｃ）及び図１０（ａ）、（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面図であ
る。一般にラップ・アラウンド型太陽電池は、受光面に
電極が存在せず受光面の裏面側にエミッターおよびベー
ス領域の電極を配した構造である。
【０００３】次に、従来のＶＥＳＴセルの製造工程を説
明する。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、厚さ１００
μｍ以下の薄型シリコン基板１に規則的な間隔でバイア
・ホール３を形成し、薄型シリコン基板１と反対の型の
導電型のエミッター層２を熱拡散により薄型シリコン基
板１に形成する。この場合は、薄型シリコン基板１をｐ
型、エミッター層２をｎ型とする。次に、図９（ｃ）、
（ｄ）に示すように、バイア・ホール３、エミッター層
２を形成した薄型シリコン基板１を太陽電池用カバーガ
ラス４に透明なシリコーン樹脂５を用いて貼り付ける。
このときの透明樹脂５の塗布量は、バイア・ホール３か
ら染み出さないよう、バイア・ホール３の容積とほぼ等
しい量に設定する必要がある。次に、図１０（ａ）、
（ｂ）に示すように、薄型シリコン基板１上にｐ電極
６、エミッター層２上にｎ電極７を形成する。最後に、
図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、ｐ電極６、ｎ電極
７上にそれぞれタブ電極８をはんだ付けにより取り付け
る。
明する。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、厚さ１００
μｍ以下の薄型シリコン基板１に規則的な間隔でバイア
・ホール３を形成し、薄型シリコン基板１と反対の型の
導電型のエミッター層２を熱拡散により薄型シリコン基
板１に形成する。この場合は、薄型シリコン基板１をｐ
型、エミッター層２をｎ型とする。次に、図９（ｃ）、
（ｄ）に示すように、バイア・ホール３、エミッター層
２を形成した薄型シリコン基板１を太陽電池用カバーガ
ラス４に透明なシリコーン樹脂５を用いて貼り付ける。
このときの透明樹脂５の塗布量は、バイア・ホール３か
ら染み出さないよう、バイア・ホール３の容積とほぼ等
しい量に設定する必要がある。次に、図１０（ａ）、
（ｂ）に示すように、薄型シリコン基板１上にｐ電極
６、エミッター層２上にｎ電極７を形成する。最後に、
図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、ｐ電極６、ｎ電極
７上にそれぞれタブ電極８をはんだ付けにより取り付け
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の太陽
電池の製造方法では、図９（ｃ）、（ｄ）に示した工程
において、透明樹脂５の塗布量は、バイア・ホール３か
ら染み出さないように、バイア・ホール３の容積とほぼ
等しい量に正確に設定しなければならない。この透明樹
脂５がバイア・ホール３から染み出した場合には、透明
樹脂５の染み出し５ａが、塗布むらやカバーガラス４の
反り等によりバイア・ホール３毎に不均一に広がる。そ
して、透明樹脂５から塗布時に残される気泡の脱泡、焼
成、固化を行うことによりこの状態が維持されることに
なる。そのため、図１０（ａ）、（ｂ）に示した次工程
の電極形成時において、電極６、７が染み出した透明樹
脂５ａ上に形成されることになり、電極６、７と薄型シ
リコン基板１との接触面積の減少等により太陽電池の出
力特性の低下を招く原因になる。
電池の製造方法では、図９（ｃ）、（ｄ）に示した工程
において、透明樹脂５の塗布量は、バイア・ホール３か
ら染み出さないように、バイア・ホール３の容積とほぼ
等しい量に正確に設定しなければならない。この透明樹
脂５がバイア・ホール３から染み出した場合には、透明
樹脂５の染み出し５ａが、塗布むらやカバーガラス４の
反り等によりバイア・ホール３毎に不均一に広がる。そ
して、透明樹脂５から塗布時に残される気泡の脱泡、焼
成、固化を行うことによりこの状態が維持されることに
なる。そのため、図１０（ａ）、（ｂ）に示した次工程
の電極形成時において、電極６、７が染み出した透明樹
脂５ａ上に形成されることになり、電極６、７と薄型シ
リコン基板１との接触面積の減少等により太陽電池の出
力特性の低下を招く原因になる。
【０００５】また、太陽電池の量産化を考慮する場合に
は、スパッタ法や蒸着のような真空装置内での形成方法
ではスループットが低いので、スループットを高めるた
めにメタルペーストの印刷による電極形成方法が必須で
ある。しかし、従来の太陽電池の製造方法では、透明樹
脂５を固化させた後にメタルペースト電極を形成させる
ため、電極材料には、透明樹脂５が変質しない範囲（３
００°Ｃ以下）の温度でシンターもしくは焼成が可能な
スパッタ法や蒸着等により形成される低温焼成型のメタ
ルペースト電極を用いる必要があった。そのため、一般
に用いられている６００°Ｃ以上の温度で焼成するもの
と比較して接触抵抗や電極そのものの比抵抗が高いもの
を用いざるを得なかった。
は、スパッタ法や蒸着のような真空装置内での形成方法
ではスループットが低いので、スループットを高めるた
めにメタルペーストの印刷による電極形成方法が必須で
ある。しかし、従来の太陽電池の製造方法では、透明樹
脂５を固化させた後にメタルペースト電極を形成させる
ため、電極材料には、透明樹脂５が変質しない範囲（３
００°Ｃ以下）の温度でシンターもしくは焼成が可能な
スパッタ法や蒸着等により形成される低温焼成型のメタ
ルペースト電極を用いる必要があった。そのため、一般
に用いられている６００°Ｃ以上の温度で焼成するもの
と比較して接触抵抗や電極そのものの比抵抗が高いもの
を用いざるを得なかった。
【０００６】このように従来のＶＥＳＴセルの製造方法
では、薄膜シリコン１を貼り付けた後に電極形成を行う
工程を採用しているので、透明樹脂５を塗布するための
厚さのマージンが狭い状態でカバーガラス４に対して均
一に塗布する必要があり、透明樹脂５が電極形成部に染
み出した場合、電極接触部の面積が減少してしまう。ま
た、使用できるメタルペースト電極が透明樹脂５を変質
させない低温焼成型のものに限定されるといった問題点
があった。
では、薄膜シリコン１を貼り付けた後に電極形成を行う
工程を採用しているので、透明樹脂５を塗布するための
厚さのマージンが狭い状態でカバーガラス４に対して均
一に塗布する必要があり、透明樹脂５が電極形成部に染
み出した場合、電極接触部の面積が減少してしまう。ま
た、使用できるメタルペースト電極が透明樹脂５を変質
させない低温焼成型のものに限定されるといった問題点
があった。
【０００７】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたもので、電極形成後に薄膜シリコン太陽電池を
カバーガラスに貼り付けるようにし、貼り付けの際の樹
脂の染み出しを抑制する方法を新たに採用することによ
り、電気的特性および透明樹脂の染み出しによる歩留り
低下を防止することができる太陽電池及びその製造方法
を提供することを目的とする。
なされたもので、電極形成後に薄膜シリコン太陽電池を
カバーガラスに貼り付けるようにし、貼り付けの際の樹
脂の染み出しを抑制する方法を新たに採用することによ
り、電気的特性および透明樹脂の染み出しによる歩留り
低下を防止することができる太陽電池及びその製造方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る太陽電池
の製造方法は、貫通孔及びエミッター層を有する半導体
基板上に第１の導電部を形成する工程と、この半導体基
板の第１の導電部を形成した面と反対の面を透明樹脂を
介して透明基板上に配置する工程と、半導体基板と透明
基板とを透明樹脂により結合させる結合工程と、第１の
導電部上に第２の導電部を形成する工程とを含むもので
ある。
の製造方法は、貫通孔及びエミッター層を有する半導体
基板上に第１の導電部を形成する工程と、この半導体基
板の第１の導電部を形成した面と反対の面を透明樹脂を
介して透明基板上に配置する工程と、半導体基板と透明
基板とを透明樹脂により結合させる結合工程と、第１の
導電部上に第２の導電部を形成する工程とを含むもので
ある。
【０００９】また、貫通孔及びエミッター層を有する半
導体基板上に第１の導電部を形成する工程と、この半導
体基板の第１の導電部を形成した側の面にフッ素系コー
ティング材を形成するコーディング工程と、半導体基板
の第１の導電部を形成した面と反対の面を透明樹脂を介
して透明基板上に配置する工程と、半導体基板と透明基
板とを透明樹脂により結合させる結合工程と、フッ素系
コーティング材を除去する工程と、第１の導電部上に第
２の導電部を形成する工程とを含むものである。
導体基板上に第１の導電部を形成する工程と、この半導
体基板の第１の導電部を形成した側の面にフッ素系コー
ティング材を形成するコーディング工程と、半導体基板
の第１の導電部を形成した面と反対の面を透明樹脂を介
して透明基板上に配置する工程と、半導体基板と透明基
板とを透明樹脂により結合させる結合工程と、フッ素系
コーティング材を除去する工程と、第１の導電部上に第
２の導電部を形成する工程とを含むものである。
【００１０】さらに、フッ素系コーティング材は、フッ
素系ホモポリマーである。また、半導体基板を透明基板
上に配置する工程は、透明樹脂を半導体基板と透明基板
との結合部にのみ塗布し、半導体基板を透明樹脂を介し
て透明基板上に配置する工程である。さらに、結合工程
は、透明樹脂が貫通孔より第１の導電部上にはみださな
いようにして半導体基板と透明基板とを結合させる工程
である。また、透明樹脂は、シリコーン樹脂である。さ
らに、半導体基板は、結晶または多結晶シリコンであ
る。さらにまた、透明基板は、太陽電池用強化ガラスで
ある。
素系ホモポリマーである。また、半導体基板を透明基板
上に配置する工程は、透明樹脂を半導体基板と透明基板
との結合部にのみ塗布し、半導体基板を透明樹脂を介し
て透明基板上に配置する工程である。さらに、結合工程
は、透明樹脂が貫通孔より第１の導電部上にはみださな
いようにして半導体基板と透明基板とを結合させる工程
である。また、透明樹脂は、シリコーン樹脂である。さ
らに、半導体基板は、結晶または多結晶シリコンであ
る。さらにまた、透明基板は、太陽電池用強化ガラスで
ある。
【００１１】この発明に係る太陽電池は、透明基板と、
この透明基板上に透明樹脂を介して結合された孔部及び
エミッター層を有する半導体基板と、この半導体基板上
に形成された高温焼成型の第１の導電部と、この第１の
導電部上に形成された第２の導電部とを有するものであ
る。また、第１の導電部は、半導体基板上に孔部を取り
囲むように形成されている。
この透明基板上に透明樹脂を介して結合された孔部及び
エミッター層を有する半導体基板と、この半導体基板上
に形成された高温焼成型の第１の導電部と、この第１の
導電部上に形成された第２の導電部とを有するものであ
る。また、第１の導電部は、半導体基板上に孔部を取り
囲むように形成されている。
【００１２】
実施の形態１．図１、２は本実施の形態の太陽電池の製
造方法を示す工程図である。図１（ａ）、（ｃ）及び図
２（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見た場合の平面
図、図１（ｂ）、（ｄ）及び図２（ｂ）、（ｄ）は各々
図１（ａ）、（ｃ）及び図２（ａ）、（ｃ）のＡ‐Ｂ線
断面図で図の下面が受光面である。
造方法を示す工程図である。図１（ａ）、（ｃ）及び図
２（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見た場合の平面
図、図１（ｂ）、（ｄ）及び図２（ｂ）、（ｄ）は各々
図１（ａ）、（ｃ）及び図２（ａ）、（ｃ）のＡ‐Ｂ線
断面図で図の下面が受光面である。
【００１３】次に、本実施の形態の太陽電池の製造方法
について説明する。はじめに、図１（ａ）、（ｂ）に示
すようなエミッター層２及び規則的な間隔で形成された
バイア・ホール３を形成した単結晶または多結晶の薄型
シリコン基板１上に、図１（ｃ）、（ｄ）に示すよう
に、ベース電極６（ｐ電極）及びエミッター電極７（ｎ
電極）を形成する。ここで、薄型シリコン基板１は厚さ
１００μｍ以下のｐ型のもので、エミッター層２はｐ型
の薄型シリコン基板１と反対の型の導電型で例えば薄型
シリコン基板１にリンの熱拡散により形成されたｎ型の
ものである。この工程では、電極６、７はスクリーン印
刷等で直接パターニングして形成することができる。例
えば、ベース電極６にＡｌもしくはＡｇＡｌペースト、
エミッター電極７にＡｇペーストを用い、乾燥空気中７
００°Ｃの条件で数分間焼成して電極を形成することに
より、良好なオーミック特性及び比抵抗の低い電極形成
が行えることを確認することができた。なお、ベース、
エミッター間の導電型は本構造と反対にしてもよい。
について説明する。はじめに、図１（ａ）、（ｂ）に示
すようなエミッター層２及び規則的な間隔で形成された
バイア・ホール３を形成した単結晶または多結晶の薄型
シリコン基板１上に、図１（ｃ）、（ｄ）に示すよう
に、ベース電極６（ｐ電極）及びエミッター電極７（ｎ
電極）を形成する。ここで、薄型シリコン基板１は厚さ
１００μｍ以下のｐ型のもので、エミッター層２はｐ型
の薄型シリコン基板１と反対の型の導電型で例えば薄型
シリコン基板１にリンの熱拡散により形成されたｎ型の
ものである。この工程では、電極６、７はスクリーン印
刷等で直接パターニングして形成することができる。例
えば、ベース電極６にＡｌもしくはＡｇＡｌペースト、
エミッター電極７にＡｇペーストを用い、乾燥空気中７
００°Ｃの条件で数分間焼成して電極を形成することに
より、良好なオーミック特性及び比抵抗の低い電極形成
が行えることを確認することができた。なお、ベース、
エミッター間の導電型は本構造と反対にしてもよい。
【００１４】次に、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、
電極６、７まで形成した薄型シリコン基板１を例えばシ
リコーン樹脂等の透明樹脂５を塗布したカバーガラス４
に貼り付ける。次いで、脱泡、焼成を行い透明樹脂５を
例えば１５０°Ｃで数分間硬化させる。最後に、図２
（ｃ）、（ｄ）に示すように、ベース電極６及びエッミ
ター電極７上にそれぞれタブ電極８をハンダ付けにより
取り付ける。以上の工程によりＶＥＳＴセルにおける電
極及びカバーガラスへの貼り付けが終了する。
電極６、７まで形成した薄型シリコン基板１を例えばシ
リコーン樹脂等の透明樹脂５を塗布したカバーガラス４
に貼り付ける。次いで、脱泡、焼成を行い透明樹脂５を
例えば１５０°Ｃで数分間硬化させる。最後に、図２
（ｃ）、（ｄ）に示すように、ベース電極６及びエッミ
ター電極７上にそれぞれタブ電極８をハンダ付けにより
取り付ける。以上の工程によりＶＥＳＴセルにおける電
極及びカバーガラスへの貼り付けが終了する。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１は、Ａｇペースト電極において焼成温
度が異なる材料の電気的特性を比較したものである。表
から明らかなように高温焼成型ペースト材料の採用によ
り大幅に電極の比抵抗を低減させることができる。本実
施の形態では、図１（ｃ）、（ｄ）の工程で薄型シリコ
ン基板１上に電極６、７を形成するので、高温焼成型ペ
ースト材料を採用することができるため、大幅に電極の
比抵抗および接触抵抗を低減することができ、太陽電池
の直列抵抗を低減させることができる。また、このよう
なペースト電極を用いた場合には、焼成後、メタルペー
スト電極の厚さが１０〜２０μｍになるため、図２
（ａ）、（ｂ）に示した貼り付け工程において透明樹脂
５の塗布量のマージンをメタルペースト電極を乗り越え
ない範囲まで増やすことができるようになる。
度が異なる材料の電気的特性を比較したものである。表
から明らかなように高温焼成型ペースト材料の採用によ
り大幅に電極の比抵抗を低減させることができる。本実
施の形態では、図１（ｃ）、（ｄ）の工程で薄型シリコ
ン基板１上に電極６、７を形成するので、高温焼成型ペ
ースト材料を採用することができるため、大幅に電極の
比抵抗および接触抵抗を低減することができ、太陽電池
の直列抵抗を低減させることができる。また、このよう
なペースト電極を用いた場合には、焼成後、メタルペー
スト電極の厚さが１０〜２０μｍになるため、図２
（ａ）、（ｂ）に示した貼り付け工程において透明樹脂
５の塗布量のマージンをメタルペースト電極を乗り越え
ない範囲まで増やすことができるようになる。
【００１７】さらに、従来例では、極めて精密な塗布厚
の制御が必要であったのに対し、本実施の形態の方法で
は、透明樹脂５の塗布量は、バイア・ホール３から透明
樹脂５が染み出してもタブ電極８形成部にほとんど到達
しない範囲に透明樹脂５の染み出しを抑えればよく、塗
布厚を増やすことができるようになった。具体的には従
来例に対し、１．５倍の塗布厚までマージンを増やすこ
とが可能で、薄型シリコン基板１の光受面側が平坦な場
合には１〜２μｍ、薄型シリコン基板１の光受面側に光
閉じ込め用のテクスチャ構造が形成されている場合には
３〜５μｍの樹脂厚が最適であった。透明樹脂５の塗布
には、スピナーやロールコータを用いているが、十分に
樹脂厚を制御することができる。
の制御が必要であったのに対し、本実施の形態の方法で
は、透明樹脂５の塗布量は、バイア・ホール３から透明
樹脂５が染み出してもタブ電極８形成部にほとんど到達
しない範囲に透明樹脂５の染み出しを抑えればよく、塗
布厚を増やすことができるようになった。具体的には従
来例に対し、１．５倍の塗布厚までマージンを増やすこ
とが可能で、薄型シリコン基板１の光受面側が平坦な場
合には１〜２μｍ、薄型シリコン基板１の光受面側に光
閉じ込め用のテクスチャ構造が形成されている場合には
３〜５μｍの樹脂厚が最適であった。透明樹脂５の塗布
には、スピナーやロールコータを用いているが、十分に
樹脂厚を制御することができる。
【００１８】実施の形態２．図３、４は本実施の形態の
太陽電池の製造方法を示す工程図である。図３（ａ）、
（ｃ）及び図４（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見
た場合の平面図、図３（ｂ）、（ｄ）及び図４（ｂ）、
（ｄ）は各々図３（ａ）、（ｃ）及び図４（ａ）、
（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面図で図の下面が受光面である。は
じめに、図３（ａ）、（ｂ）に示したようなエミッター
層２及びバイア・ホール３を形成した薄型シリコン基板
１に図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、ベース電極６を
形成し、さらに、バイア・ホール３を取り囲むようにし
てエミッター電極７を形成する。次に、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように、透明樹脂５によりカバーガラス４
に薄型シリコン基板１を貼り付ける。以下の工程は実施
の形態１と同様であるので説明は省略する。
太陽電池の製造方法を示す工程図である。図３（ａ）、
（ｃ）及び図４（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見
た場合の平面図、図３（ｂ）、（ｄ）及び図４（ｂ）、
（ｄ）は各々図３（ａ）、（ｃ）及び図４（ａ）、
（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面図で図の下面が受光面である。は
じめに、図３（ａ）、（ｂ）に示したようなエミッター
層２及びバイア・ホール３を形成した薄型シリコン基板
１に図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、ベース電極６を
形成し、さらに、バイア・ホール３を取り囲むようにし
てエミッター電極７を形成する。次に、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように、透明樹脂５によりカバーガラス４
に薄型シリコン基板１を貼り付ける。以下の工程は実施
の形態１と同様であるので説明は省略する。
【００１９】本実施の形態では、エミッター電極７をバ
イア・ホール３周辺を取り囲むように形成したので、バ
イア・ホール３を取り囲んだエミッター電極７による容
積分の透明樹脂５を塗布することができるようになり実
施の形態１より更に透明樹脂５の塗布厚にマージンがで
き、実施の形態１で示した塗布厚さの１．５倍の塗布厚
さにした場合でもタブ電極８を形成する部分に透明樹脂
５が到達しないことを実験により確認することができ
た。また、本実施の形態では、図４（ａ）、（ｂ）に示
すように、ほとんどのバイア・ホール３において透明樹
脂５が、エミッター電極７を乗り越えず、タブ電極８を
形成する部分まで染み出すことが無くなった。
イア・ホール３周辺を取り囲むように形成したので、バ
イア・ホール３を取り囲んだエミッター電極７による容
積分の透明樹脂５を塗布することができるようになり実
施の形態１より更に透明樹脂５の塗布厚にマージンがで
き、実施の形態１で示した塗布厚さの１．５倍の塗布厚
さにした場合でもタブ電極８を形成する部分に透明樹脂
５が到達しないことを実験により確認することができ
た。また、本実施の形態では、図４（ａ）、（ｂ）に示
すように、ほとんどのバイア・ホール３において透明樹
脂５が、エミッター電極７を乗り越えず、タブ電極８を
形成する部分まで染み出すことが無くなった。
【００２０】実施の形態３．図５、６は本実施の形態の
太陽電池の製造方法を示す工程図である。図５（ａ）、
（ｃ）及び図６（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見
た場合の平面図、図５（ｂ）、（ｄ）及び図６（ｂ）、
（ｄ）は各々図５（ａ）、（ｃ）及び図６（ａ）、
（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面図で図の下面が受光面である。
太陽電池の製造方法を示す工程図である。図５（ａ）、
（ｃ）及び図６（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見
た場合の平面図、図５（ｂ）、（ｄ）及び図６（ｂ）、
（ｄ）は各々図５（ａ）、（ｃ）及び図６（ａ）、
（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面図で図の下面が受光面である。
【００２１】はじめに、実施の形態２の図３（ｃ）、
（ｄ）までの工程と同様にして図５（ａ）、（ｂ）に示
すように、薄型のシリコン基板１にベース電極６、エミ
ッタ電極７を形成する。次に、図５（ｃ）、（ｄ）に示
すように、例えばフッソ系ホモポリマーからなるフッソ
系コーティング材９を、電極形成まで終了した薄型シリ
コン基板１の電極形成面にのみ例えばスプレーを用いて
塗布する。フッソ系コーティング材９は、塗布直後、自
然放置で即乾燥する。この際、フッソ系コーティング材
９は、図５（ｄ）に示すようにバイア・ホール３側面に
形成されてもよいが、受光面側に回り込まないようにす
る必要がある。
（ｄ）までの工程と同様にして図５（ａ）、（ｂ）に示
すように、薄型のシリコン基板１にベース電極６、エミ
ッタ電極７を形成する。次に、図５（ｃ）、（ｄ）に示
すように、例えばフッソ系ホモポリマーからなるフッソ
系コーティング材９を、電極形成まで終了した薄型シリ
コン基板１の電極形成面にのみ例えばスプレーを用いて
塗布する。フッソ系コーティング材９は、塗布直後、自
然放置で即乾燥する。この際、フッソ系コーティング材
９は、図５（ｄ）に示すようにバイア・ホール３側面に
形成されてもよいが、受光面側に回り込まないようにす
る必要がある。
【００２２】次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、
透明樹脂５により、電極まで形成した薄型シリコン基板
１をカバーガラス４に貼り付ける。この後、脱泡、焼成
を行い、透明樹脂５を硬化させる。そして、フッソ系コ
ーティング材９を除去する。なお、このフッソ系コーテ
ィング材９は溶剤（フッ素系不活性液体）での除去も可
能であるが、透明樹脂５の硬化温度（１５０°Ｃ、数分
間）に続き、温度を２００°Ｃまで上げることによりフ
ッソ系コーティング材９を熱により分解し除去させるこ
とも可能である。最後に、図６（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、タブ電極付けを実施の形態１、２と同様に行うこ
とによりＶＥＳＴセルにおける電極およびカバーガラス
への貼り付けが終了する。
透明樹脂５により、電極まで形成した薄型シリコン基板
１をカバーガラス４に貼り付ける。この後、脱泡、焼成
を行い、透明樹脂５を硬化させる。そして、フッソ系コ
ーティング材９を除去する。なお、このフッソ系コーテ
ィング材９は溶剤（フッ素系不活性液体）での除去も可
能であるが、透明樹脂５の硬化温度（１５０°Ｃ、数分
間）に続き、温度を２００°Ｃまで上げることによりフ
ッソ系コーティング材９を熱により分解し除去させるこ
とも可能である。最後に、図６（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、タブ電極付けを実施の形態１、２と同様に行うこ
とによりＶＥＳＴセルにおける電極およびカバーガラス
への貼り付けが終了する。
【００２３】本実施の形態では、図５（ｃ）、（ｄ）の
工程においてフッソ系コーティング材９を塗布している
ので、例え透明樹脂５の染み出しがあった場合にでも、
フッソ系コーティング材９は透明樹脂５をはじく性質を
有しており、フッソ系コーティング材９にはじかれた透
明樹脂５はバイア・ホール３内に戻ってしまうことが実
験的に確かめられた。すなわち、電極まで形成した薄型
シリコン基板１が透明樹脂５上に浮いた状態になり、透
明樹脂５の塗布量、塗布むら、カバーガラス４の反り等
があった場合でも、気泡残り、透明樹脂５の染み出しが
全く無い状態で貼り付けを行うことができる。また、本
実施の形態ではバイア・ホール３を取り囲むようにした
エミッター電極７を形成しているが、これは特に限定す
るものではなく実施の形態１に示したようなエミッター
電極７でもよい。
工程においてフッソ系コーティング材９を塗布している
ので、例え透明樹脂５の染み出しがあった場合にでも、
フッソ系コーティング材９は透明樹脂５をはじく性質を
有しており、フッソ系コーティング材９にはじかれた透
明樹脂５はバイア・ホール３内に戻ってしまうことが実
験的に確かめられた。すなわち、電極まで形成した薄型
シリコン基板１が透明樹脂５上に浮いた状態になり、透
明樹脂５の塗布量、塗布むら、カバーガラス４の反り等
があった場合でも、気泡残り、透明樹脂５の染み出しが
全く無い状態で貼り付けを行うことができる。また、本
実施の形態ではバイア・ホール３を取り囲むようにした
エミッター電極７を形成しているが、これは特に限定す
るものではなく実施の形態１に示したようなエミッター
電極７でもよい。
【００２４】実施の形態４．図７、８は本実施の形態の
太陽電池の製造方法を示す工程図である。図７（ａ）、
（ｃ）及び図８（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見
た場合の平面図、図７（ｂ）及び図８（ｂ）、（ｄ）は
各々図７（ａ）及び図８（ａ）、（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面
図で図の下面が受光面である。以下、本発明の実施の形
態を図について説明する。本実施の形態は、実施の形態
１〜３で用いたカバーガラス４の替わりに太陽電池用強
化ガラス１０を用いたもので、図７（ｃ）では１０枚の
太陽電池を貼り付ける場合の例である。図７（ａ）、
（ｂ）に示すように、実施の形態３と同様にして電極を
形成した薄型シリコン基板１の電極を形成した面にのみ
フッソ系コーティング材９を塗布する。
太陽電池の製造方法を示す工程図である。図７（ａ）、
（ｃ）及び図８（ａ）、（ｃ）は受光面の裏面側から見
た場合の平面図、図７（ｂ）及び図８（ｂ）、（ｄ）は
各々図７（ａ）及び図８（ａ）、（ｃ）のＡ‐Ｂ線断面
図で図の下面が受光面である。以下、本発明の実施の形
態を図について説明する。本実施の形態は、実施の形態
１〜３で用いたカバーガラス４の替わりに太陽電池用強
化ガラス１０を用いたもので、図７（ｃ）では１０枚の
太陽電池を貼り付ける場合の例である。図７（ａ）、
（ｂ）に示すように、実施の形態３と同様にして電極を
形成した薄型シリコン基板１の電極を形成した面にのみ
フッソ系コーティング材９を塗布する。
【００２５】次に、図７（ｃ）に示すように、太陽電池
用強化ガラス１０に透明樹脂５を塗布する。この場合、
太陽電池用強化ガラス１０の表面の数十μｍに達する凹
凸を透明樹脂５で埋め、更に凸部上面より均一に塗布す
る必要がある。セルの貼り付けという観点からは強化ガ
ラス全面に透明樹脂５を塗布するだけでもよいが、この
場合、透明樹脂５の塗布厚は数十μｍに達するので、使
用量をできるだけ少なくするために太陽電池を貼り付け
る部分だけに塗布できるようにした。前記に加えて大面
積への透明樹脂５の塗布にはロールコータを用いた。次
に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、薄型シリコン基
板１を太陽電池用強化ガラス１０に透明樹脂５により貼
り付け、その後、脱泡、焼成を行い透明樹脂５を硬化さ
せる。そして、フッソ系コーティング材９を除去する。
最後に、図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、タブ電極８
をハンダ付けする。以上の工程によりＶＥＳＴセルにお
ける電極およびカバーガラスへの貼り付けが終了する。
用強化ガラス１０に透明樹脂５を塗布する。この場合、
太陽電池用強化ガラス１０の表面の数十μｍに達する凹
凸を透明樹脂５で埋め、更に凸部上面より均一に塗布す
る必要がある。セルの貼り付けという観点からは強化ガ
ラス全面に透明樹脂５を塗布するだけでもよいが、この
場合、透明樹脂５の塗布厚は数十μｍに達するので、使
用量をできるだけ少なくするために太陽電池を貼り付け
る部分だけに塗布できるようにした。前記に加えて大面
積への透明樹脂５の塗布にはロールコータを用いた。次
に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、薄型シリコン基
板１を太陽電池用強化ガラス１０に透明樹脂５により貼
り付け、その後、脱泡、焼成を行い透明樹脂５を硬化さ
せる。そして、フッソ系コーティング材９を除去する。
最後に、図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、タブ電極８
をハンダ付けする。以上の工程によりＶＥＳＴセルにお
ける電極およびカバーガラスへの貼り付けが終了する。
【００２６】実施の形態１〜３において用いたカバーガ
ラス４は、表面平坦度が非常に高くかつ反りの少ないも
のであり、表面に凹凸があったとしても、１０μｍ以下
のものである。実施の形態１〜２は特にこの様なガラス
を用いた場合に有効な方法であり、ソーラーカー、人工
衛星あるいは太陽電池の出力測定に用いる基準太陽電池
等の比較的小面積で用途の限定されたモジュールには適
しているが、以下に述べる屋外で用いる数十ｃｍ〜１ｍ
角四方のサイズのモジュールに用いる太陽電池用強化ガ
ラスでの実現は難しい。実際の太陽電池用の強化ガラス
の一方の表面には、数十μｍオーダーの凹凸が、光を乱
反射させるために形成されている。しかし、一般に電極
まで形成した太陽電池は太陽電池用強化ガラスの凹凸面
側に貼り付ける必要が有り、実施の形態１〜２では十分
に対応できない。
ラス４は、表面平坦度が非常に高くかつ反りの少ないも
のであり、表面に凹凸があったとしても、１０μｍ以下
のものである。実施の形態１〜２は特にこの様なガラス
を用いた場合に有効な方法であり、ソーラーカー、人工
衛星あるいは太陽電池の出力測定に用いる基準太陽電池
等の比較的小面積で用途の限定されたモジュールには適
しているが、以下に述べる屋外で用いる数十ｃｍ〜１ｍ
角四方のサイズのモジュールに用いる太陽電池用強化ガ
ラスでの実現は難しい。実際の太陽電池用の強化ガラス
の一方の表面には、数十μｍオーダーの凹凸が、光を乱
反射させるために形成されている。しかし、一般に電極
まで形成した太陽電池は太陽電池用強化ガラスの凹凸面
側に貼り付ける必要が有り、実施の形態１〜２では十分
に対応できない。
【００２７】また、実施の形態１、２で示すような方法
で小面積モジュール作製後、大型の強化ガラスに貼り付
けることにより大きな凹凸面への貼り付けを回避するこ
とは可能であるが、コスト高となるため望ましい方法と
は言い難い。それに対して、本実施の形態では、フッソ
系コーティング材９を塗布することにより、実施の形態
１〜３で用いたカバーガラス４の替わりに太陽電池用の
強化ガラス１０を適用することができる。
で小面積モジュール作製後、大型の強化ガラスに貼り付
けることにより大きな凹凸面への貼り付けを回避するこ
とは可能であるが、コスト高となるため望ましい方法と
は言い難い。それに対して、本実施の形態では、フッソ
系コーティング材９を塗布することにより、実施の形態
１〜３で用いたカバーガラス４の替わりに太陽電池用の
強化ガラス１０を適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。本発明に
よれば、ＶＥＳＴ太陽電池の製造方法において、電極形
成後の半導体基板をカバーガラスに貼り付けるので、電
極材料の選択範囲を広げることができ、基板と太陽電池
用カバーガラスを接着させる透明樹脂の塗布量のマージ
ンを増大させ高い歩留りを実現することができる。ま
た、電極を形成した面にのみフッソ系コーティング材を
塗布したので、基板と太陽電池用カバーガラスを接着さ
せる透明樹脂の塗布量のマージンを更に増大させること
ができ、太陽電池用強化ガラスを利用することも可能に
なった。
ているので、以下に示すような効果を奏する。本発明に
よれば、ＶＥＳＴ太陽電池の製造方法において、電極形
成後の半導体基板をカバーガラスに貼り付けるので、電
極材料の選択範囲を広げることができ、基板と太陽電池
用カバーガラスを接着させる透明樹脂の塗布量のマージ
ンを増大させ高い歩留りを実現することができる。ま
た、電極を形成した面にのみフッソ系コーティング材を
塗布したので、基板と太陽電池用カバーガラスを接着さ
せる透明樹脂の塗布量のマージンを更に増大させること
ができ、太陽電池用強化ガラスを利用することも可能に
なった。
【図１】 本発明の実施の形態１の製造方法を示す図。
【図２】 本発明の実施の形態１の製造方法を示す図。
【図３】 本発明の実施の形態２の製造方法を示す図。
【図４】 本発明の実施の形態２の製造方法を示す図。
【図５】 本発明の実施の形態３の製造方法を示す図。
【図６】 本発明の実施の形態３の製造方法を示す図。
【図７】 本発明の実施の形態４の製造方法を示す図。
【図８】 本発明の実施の形態４の製造方法を示す図。
【図９】 従来のＶＥＳＴ太陽電池の製造方法を示す
図。
図。
【図１０】 従来のＶＥＳＴ太陽電池の製造方法を示す
図。
図。
１ 薄型シリコン基板 ２ エミッタ
ー層 ３ バイア・ホール ４ カバーガ
ラス ５ 透明樹脂 ５ａ 染み出し
た透明樹脂 ６ ベース（ｐ）電極 ７ エッミタ
ー（ｎ）電極 ８ タブ電極 ９ フッソ系
コーティング材 １０ 太陽電池用強化ガラス
ー層 ３ バイア・ホール ４ カバーガ
ラス ５ 透明樹脂 ５ａ 染み出し
た透明樹脂 ６ ベース（ｐ）電極 ７ エッミタ
ー（ｎ）電極 ８ タブ電極 ９ フッソ系
コーティング材 １０ 太陽電池用強化ガラス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠田 幸雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石原 隆 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 貫通孔及びエミッター層を有する半導体
基板上に第１の導電部を形成する工程と、前記半導体基
板の第１の導電部を形成した面と反対の面を透明樹脂を
介して透明基板上に配置する工程と、前記半導体基板と
前記透明基板とを前記透明樹脂により結合させる結合工
程と、前記第１の導電部上に第２の導電部を形成する工
程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項２】 貫通孔及びエミッター層を有する半導体
基板上に第１の導電部を形成する工程と、前記半導体基
板の第１の導電部を形成した側の面にフッ素系コーティ
ング材を形成するコーディング工程と、前記半導体基板
の第１の導電部を形成した面と反対の面を透明樹脂を介
して透明基板上に配置する工程と、前記半導体基板と前
記透明基板とを前記透明樹脂により結合させる結合工程
と、前記フッ素系コーティング材を除去する工程と、前
記第１の導電部上に第２の導電部を形成する工程とを含
むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項３】 フッ素系コーティング材は、フッ素系ホ
モポリマーであることを特徴とする請求項２または請求
項３記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項４】 半導体基板を透明基板上に配置する工程
は、透明樹脂を前記半導体基板と透明基板との結合部に
のみ塗布し、前記半導体基板を前記透明樹脂を介して前
記透明基板上に配置する工程であることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項５】 結合工程は、透明樹脂が貫通孔より第１
の導電部上にはみださないようにして半導体基板と透明
基板とを結合させる工程であることを特徴とする請求項
１〜５のいずれか１項記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項６】 透明樹脂は、シリコーン樹脂であること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の太陽電
池の製造方法。 - 【請求項７】 半導体基板は、結晶または多結晶シリコ
ンであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項
記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項８】 透明基板は、太陽電池用強化ガラスであ
ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の
太陽電池の製造方法。 - 【請求項９】 透明基板と、前記透明基板上部に透明樹
脂を介して結合された孔部及びエミッター層を有する半
導体基板と、前記半導体基板上に形成された高温焼成型
の第１の導電部と、前記第１の導電部上に形成された第
２の導電部とを備えたことを特徴とする太陽電池。 - 【請求項１０】 第１の導電部は、半導体基板上に孔部
を取り囲むように形成されていることを特徴とする請求
項１０記載の太陽電池。
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| JP8106591A JPH09293890A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 太陽電池及びその製造方法 |
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