JPH1012907A - 太陽電池セルの製造方法 - Google Patents
太陽電池セルの製造方法Info
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- JPH1012907A JPH1012907A JP8159992A JP15999296A JPH1012907A JP H1012907 A JPH1012907 A JP H1012907A JP 8159992 A JP8159992 A JP 8159992A JP 15999296 A JP15999296 A JP 15999296A JP H1012907 A JPH1012907 A JP H1012907A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多結晶または単結晶のＳｉ基板を含む太陽電
池セルの製造コストの上昇を抑制しつつ第１および第２
の反射防止膜を備えた光電変換効率の改善された太陽電
池セルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 太陽電池セルの製造方法は、多結晶また
は単結晶のＳｉ基板（１，１３）の受光面側に第１の反
射防止膜（１５）をＣＶＤ法で形成し、ドーパント剤を
含む薬液を第１反射防止膜上に塗布して薬液層（１６）
を形成し、基板（１）を熱処理することによって薬液層
（１６）を第２の反射防止膜（２２，２３）に変換する
とともに、ドーパント剤を基板（１）の表面層（１７，
１９，２０）に拡散させることを特徴としている。
池セルの製造コストの上昇を抑制しつつ第１および第２
の反射防止膜を備えた光電変換効率の改善された太陽電
池セルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 太陽電池セルの製造方法は、多結晶また
は単結晶のＳｉ基板（１，１３）の受光面側に第１の反
射防止膜（１５）をＣＶＤ法で形成し、ドーパント剤を
含む薬液を第１反射防止膜上に塗布して薬液層（１６）
を形成し、基板（１）を熱処理することによって薬液層
（１６）を第２の反射防止膜（２２，２３）に変換する
とともに、ドーパント剤を基板（１）の表面層（１７，
１９，２０）に拡散させることを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池セルの製造
方法に関し、特に、多結晶または単結晶のＳｉ基板を含
む太陽電池セルの反射防止膜を形成する方法の改善に関
するものである。
方法に関し、特に、多結晶または単結晶のＳｉ基板を含
む太陽電池セルの反射防止膜を形成する方法の改善に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０から図１５において、従来の太陽
電池セルの製造方法の一例が概略的な断面図で図解され
ている。
電池セルの製造方法の一例が概略的な断面図で図解され
ている。
【０００３】図１０において、まずＰ型のＳｉ基板１が
用意される。このＳｉ基板１は複数の結晶領域２および
３を含んでいる。すなわち、Ｓｉ基板１は多結晶基板で
ある。結晶領域２は、｛１００｝に平行な主表面を有
し、結晶領域３は｛１１１｝に平行な主表面を有してい
る。
用意される。このＳｉ基板１は複数の結晶領域２および
３を含んでいる。すなわち、Ｓｉ基板１は多結晶基板で
ある。結晶領域２は、｛１００｝に平行な主表面を有
し、結晶領域３は｛１１１｝に平行な主表面を有してい
る。
【０００４】図１１において、多結晶Ｓｉ基板１は、異
方性エッチングが施される。その結果、結晶領域２の主
表面には多数の微細なピラミッド状の凹凸４を含む表面
テクスチャーが形成されるが、結晶領域３の主表面はミ
ラー状の平面になる。このように、結晶領域２と３との
間において、エッチングされた表面構造が互いに異なる
のは、結晶領域２の｛１００｝の主表面と結晶領域３の
｛１１１｝の主表面とが互いに異なるエッチング特性を
有しているからである。なお、完成した太陽電池セルの
Ｓｉ基板１内に入射した光をその基板１内に閉じ込めて
光電変換効率を高めるためには、基板１の主面が多数の
微細なピラミッド状の凹凸４を含むテクスチャー構造を
有していることが好ましい。
方性エッチングが施される。その結果、結晶領域２の主
表面には多数の微細なピラミッド状の凹凸４を含む表面
テクスチャーが形成されるが、結晶領域３の主表面はミ
ラー状の平面になる。このように、結晶領域２と３との
間において、エッチングされた表面構造が互いに異なる
のは、結晶領域２の｛１００｝の主表面と結晶領域３の
｛１１１｝の主表面とが互いに異なるエッチング特性を
有しているからである。なお、完成した太陽電池セルの
Ｓｉ基板１内に入射した光をその基板１内に閉じ込めて
光電変換効率を高めるためには、基板１の主面が多数の
微細なピラミッド状の凹凸４を含むテクスチャー構造を
有していることが好ましい。
【０００５】図１２において、基板１の受光面側である
前面上に、リンなどのドーパント剤を含む薬液がスピン
法によって塗布され、薬液層５が形成される。その後、
基板１は高温の炉内で数十分間熱処理され、Ｐ型Ｓｉ基
板１の前面にＮ+ 型拡散層６が形成される。このとき、
薬液層５は熱処理によってリンガラス層５ａに変換させ
られる。
前面上に、リンなどのドーパント剤を含む薬液がスピン
法によって塗布され、薬液層５が形成される。その後、
基板１は高温の炉内で数十分間熱処理され、Ｐ型Ｓｉ基
板１の前面にＮ+ 型拡散層６が形成される。このとき、
薬液層５は熱処理によってリンガラス層５ａに変換させ
られる。
【０００６】図１３において、リンガラス層５ａをエッ
チングによって除去した後に、基板１の前面上に金属酸
化物などの反射防止膜７が常圧ＣＶＤ法によって形成さ
れる。これは、そのＣＶＤ膜がＳｉ表面直接上にしか成
長しにくいからである。
チングによって除去した後に、基板１の前面上に金属酸
化物などの反射防止膜７が常圧ＣＶＤ法によって形成さ
れる。これは、そのＣＶＤ膜がＳｉ表面直接上にしか成
長しにくいからである。
【０００７】図１４において、基板１の背面上に背面ア
ルミ電極９と背面銀電極１０が印刷法によって形成さ
れ、基板１の前面上に前面銀電極１１が印刷法によって
形成される。その後に基板１が高温で熱処理され、前面
銀電極１１は熱拡散によって反射防止膜７を貫通してＳ
ｉ基板１と電気的コンタクト２１を形成する。
ルミ電極９と背面銀電極１０が印刷法によって形成さ
れ、基板１の前面上に前面銀電極１１が印刷法によって
形成される。その後に基板１が高温で熱処理され、前面
銀電極１１は熱拡散によって反射防止膜７を貫通してＳ
ｉ基板１と電気的コンタクト２１を形成する。
【０００８】図１５において、基板１ははんだ浴中にデ
ィップされ、背面銀電極１０上と前面銀電極１１上には
んだ層１２が形成される。これによって、多結晶Ｓｉ基
板を含む太陽電池セルが完成する。
ィップされ、背面銀電極１０上と前面銀電極１１上には
んだ層１２が形成される。これによって、多結晶Ｓｉ基
板を含む太陽電池セルが完成する。
【０００９】図１６から図１８は、従来の太陽電池の製
造方法のもう１つの例を概略的な断面図で図解してい
る。
造方法のもう１つの例を概略的な断面図で図解してい
る。
【００１０】図１６において、単結晶のＰ型Ｓｉ基板１
３が用意される。この単結晶基板１３は、｛１００｝に
平行な主面を有しており、図１１の場合と同様に異方性
エッチング処理が施される。したがって、単結晶Ｓｉ基
板１３の両主面には、多数の微細なピラミッド状の凹凸
４を含む表面テクスチャーが形成される。
３が用意される。この単結晶基板１３は、｛１００｝に
平行な主面を有しており、図１１の場合と同様に異方性
エッチング処理が施される。したがって、単結晶Ｓｉ基
板１３の両主面には、多数の微細なピラミッド状の凹凸
４を含む表面テクスチャーが形成される。
【００１１】図１７において、単結晶Ｓｉ基板１３の受
光面側である前面上に、リンなどのドーパント剤および
金属酸化物等を含む薬液がスピン法によって塗布され、
薬液層１４が形成される。その後、基板１３が高温の炉
内で数十分間熱処理され、Ｐ型の単結晶Ｓｉ基板１３の
前面にＮ+ 型拡散層６が形成される。このとき、金属酸
化物等を含む薬液層１４は反射防止膜層１４ａに変換さ
れる。単結晶基板１３の均一な表面テクスチャー４上に
形成された反射防止膜層１４ａは比較的均一な厚さを有
しているので、有効な反射防止膜として用いることがで
きる。
光面側である前面上に、リンなどのドーパント剤および
金属酸化物等を含む薬液がスピン法によって塗布され、
薬液層１４が形成される。その後、基板１３が高温の炉
内で数十分間熱処理され、Ｐ型の単結晶Ｓｉ基板１３の
前面にＮ+ 型拡散層６が形成される。このとき、金属酸
化物等を含む薬液層１４は反射防止膜層１４ａに変換さ
れる。単結晶基板１３の均一な表面テクスチャー４上に
形成された反射防止膜層１４ａは比較的均一な厚さを有
しているので、有効な反射防止膜として用いることがで
きる。
【００１２】その後、図１４および図１５に関連して述
べられた工程と同様の工程を経て、図１８に示されてい
るような単結晶Ｓｉ基板１３を含む太陽電池セルが完成
する。すなわち、Ｐ型単結晶Ｓｉ基板１３の背面側に背
面アルミニウム電極９および背面銀電極１０が形成さ
れ、前面には前面銀電極１１が形成される。そして、背
面銀電極１０と前面銀電極１１は、はんだ層１２によっ
て覆われる。
べられた工程と同様の工程を経て、図１８に示されてい
るような単結晶Ｓｉ基板１３を含む太陽電池セルが完成
する。すなわち、Ｐ型単結晶Ｓｉ基板１３の背面側に背
面アルミニウム電極９および背面銀電極１０が形成さ
れ、前面には前面銀電極１１が形成される。そして、背
面銀電極１０と前面銀電極１１は、はんだ層１２によっ
て覆われる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】多結晶または単結晶の
Ｓｉ基板を含む太陽電池セルにおいて、その基板の受光
面側における入射光に対する反射率を低減することは、
その太陽電池の光電変換効率を向上させるための重要な
要素である。また、太陽電池セルの製造コストを低減す
ることは、太陽電池セルの需要拡大のために望まれる重
要な要素である。したがって、太陽電池セルにおける受
光面の反射率を低減することは光電変換効率の改善のた
めに望まれる重要な要素であるが、その反射率の低減に
伴って太陽電池セルの製造コストが上昇することは避け
なければならない。
Ｓｉ基板を含む太陽電池セルにおいて、その基板の受光
面側における入射光に対する反射率を低減することは、
その太陽電池の光電変換効率を向上させるための重要な
要素である。また、太陽電池セルの製造コストを低減す
ることは、太陽電池セルの需要拡大のために望まれる重
要な要素である。したがって、太陽電池セルにおける受
光面の反射率を低減することは光電変換効率の改善のた
めに望まれる重要な要素であるが、その反射率の低減に
伴って太陽電池セルの製造コストが上昇することは避け
なければならない。
【００１４】ところで、多結晶のＳｉ基板は、単結晶の
Ｓｉ基板に比べてその基板自体の製造コストが著しく安
価である。しかし、多結晶のＳｉ基板内には、｛１０
０｝や｛１１１｝などの結晶表面を有する種々の方位の
結晶粒が存在している。したがって、多結晶基板の表面
の反射率を低減するために異方性エッチング処理を施し
た場合に、図１１に示されているように、微細なピラミ
ッド状の凹凸４を含む結晶領域２とミラー状の平らな表
面を有する結晶領域３とが混在することになる。その結
果、多結晶基板１の表面形状が不均一となり、反射防止
膜を形成するための薬液をスピン塗布法によって塗布し
た場合に、均一な厚さを有する薬液層を形成することが
困難である。すなわち、その薬液層が熱処理によって反
射防止膜層に変換された場合に、その反射防止膜層は不
一致な厚さの分布を有し、反射防止膜として十分に効果
を発揮することができない。このような理由により、Ｃ
ＶＤ法によって均一な厚さを有する反射防止膜７が改め
て形成されるのである。すなわち、ＣＶＤ法によれば表
面形状が不均一であっても比較的均一な厚さを有する反
射防止膜７を形成することができ、スピン塗布法による
反射防止膜よりも太陽電池セルの変換効率を高めること
ができる。
Ｓｉ基板に比べてその基板自体の製造コストが著しく安
価である。しかし、多結晶のＳｉ基板内には、｛１０
０｝や｛１１１｝などの結晶表面を有する種々の方位の
結晶粒が存在している。したがって、多結晶基板の表面
の反射率を低減するために異方性エッチング処理を施し
た場合に、図１１に示されているように、微細なピラミ
ッド状の凹凸４を含む結晶領域２とミラー状の平らな表
面を有する結晶領域３とが混在することになる。その結
果、多結晶基板１の表面形状が不均一となり、反射防止
膜を形成するための薬液をスピン塗布法によって塗布し
た場合に、均一な厚さを有する薬液層を形成することが
困難である。すなわち、その薬液層が熱処理によって反
射防止膜層に変換された場合に、その反射防止膜層は不
一致な厚さの分布を有し、反射防止膜として十分に効果
を発揮することができない。このような理由により、Ｃ
ＶＤ法によって均一な厚さを有する反射防止膜７が改め
て形成されるのである。すなわち、ＣＶＤ法によれば表
面形状が不均一であっても比較的均一な厚さを有する反
射防止膜７を形成することができ、スピン塗布法による
反射防止膜よりも太陽電池セルの変換効率を高めること
ができる。
【００１５】しかし、このような先行技術による多結晶
Ｓｉ基板を含む太陽電池セルの製造方法においては、Ｃ
ＶＤ法によって反射防止膜７を形成する前にリンガラス
層５ａをエッチングによって除去する必要があり、製造
工程の自動化が困難でかつ複雑なプロセスとなって、太
陽電池セルの製造コストが高くなる。
Ｓｉ基板を含む太陽電池セルの製造方法においては、Ｃ
ＶＤ法によって反射防止膜７を形成する前にリンガラス
層５ａをエッチングによって除去する必要があり、製造
工程の自動化が困難でかつ複雑なプロセスとなって、太
陽電池セルの製造コストが高くなる。
【００１６】他方、図１８に示されているような単結晶
Ｓｉ基板１３を含む太陽電池セルの製造方法において
は、基板１３の主面全域にわたって多数の微細なピラミ
ッド状の凹凸４を含む均一なテクスチャーが形成される
ので、スピン塗布法によって比較的均一な厚さを有する
薬液層１４が形成され得る。すなわち、単結晶Ｓｉ基板
を含む太陽電池セルの製造方法においては、スピン塗布
法によって形成された反射防止膜層１４ａをそのまま有
効な反射防止膜として用いることができ、多結晶Ｓｉ基
板１を含む太陽電池セルに比べて製造工程が簡略化され
得る。ただし、単結晶Ｓｉ基板１３は多結晶Ｓｉ基板１
に比べてはるかに高価である。
Ｓｉ基板１３を含む太陽電池セルの製造方法において
は、基板１３の主面全域にわたって多数の微細なピラミ
ッド状の凹凸４を含む均一なテクスチャーが形成される
ので、スピン塗布法によって比較的均一な厚さを有する
薬液層１４が形成され得る。すなわち、単結晶Ｓｉ基板
を含む太陽電池セルの製造方法においては、スピン塗布
法によって形成された反射防止膜層１４ａをそのまま有
効な反射防止膜として用いることができ、多結晶Ｓｉ基
板１を含む太陽電池セルに比べて製造工程が簡略化され
得る。ただし、単結晶Ｓｉ基板１３は多結晶Ｓｉ基板１
に比べてはるかに高価である。
【００１７】さらに、単結晶Ｓｉ基板を含む太陽電池セ
ルにおいても、受光面側における入射光の反射率をさら
に低減させることによって、光電変換効率をさらに高め
ることが望まれる。
ルにおいても、受光面側における入射光の反射率をさら
に低減させることによって、光電変換効率をさらに高め
ることが望まれる。
【００１８】以上のような先行技術における課題に鑑
み、本発明は、太陽電池セルの製造コストの増大を極力
抑制しつつ、太陽電池セルの受光面側における入射光の
反射率を低減して、光電変換効率の改善された太陽電池
セルの製造方法を提供することを目的としている。
み、本発明は、太陽電池セルの製造コストの増大を極力
抑制しつつ、太陽電池セルの受光面側における入射光の
反射率を低減して、光電変換効率の改善された太陽電池
セルの製造方法を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
る太陽電池セルの製造方法は、多結晶または単結晶のＳ
ｉ基板を用意し、そのＳｉ基板の受光面側に第１の反射
防止膜をＣＶＤ法で形成し、ドーパント剤および金属酸
化物等を含む薬液を第１反射防止膜上に塗布して薬液層
を形成し、その後に基板を熱処理することによって金属
酸化物等を含む薬液層を第２の反射防止膜に変換すると
ともにドーパント剤を基板の表面層に拡散させることを
特徴としている。
る太陽電池セルの製造方法は、多結晶または単結晶のＳ
ｉ基板を用意し、そのＳｉ基板の受光面側に第１の反射
防止膜をＣＶＤ法で形成し、ドーパント剤および金属酸
化物等を含む薬液を第１反射防止膜上に塗布して薬液層
を形成し、その後に基板を熱処理することによって金属
酸化物等を含む薬液層を第２の反射防止膜に変換すると
ともにドーパント剤を基板の表面層に拡散させることを
特徴としている。
【００２０】この太陽電池セルの製造方法によれば、第
１の反射防止膜がＣＶＤ法によって形成されるので、Ｓ
ｉ基板が多結晶か単結晶かにかかわらず均一の厚さを有
する第１反射防止膜を形成することができ、好ましい反
射防止効果を発揮させることができる。さらに、第１反
射防止膜上にはスピン塗布法によって第２の反射防止膜
が形成されるので、太陽電池セルの受光面側における入
射光の反射率をさらに低減することができるとともに、
従来と同様に反射防止膜の形成と同時に基板の前面に高
濃度拡散層を形成することができる。特に、第２反射防
止膜の屈折率を第１反射防止膜に比べて小さくすれば、
太陽電池セルの受光面側における入射光に対する反射率
が著しく低減されることになる。
１の反射防止膜がＣＶＤ法によって形成されるので、Ｓ
ｉ基板が多結晶か単結晶かにかかわらず均一の厚さを有
する第１反射防止膜を形成することができ、好ましい反
射防止効果を発揮させることができる。さらに、第１反
射防止膜上にはスピン塗布法によって第２の反射防止膜
が形成されるので、太陽電池セルの受光面側における入
射光の反射率をさらに低減することができるとともに、
従来と同様に反射防止膜の形成と同時に基板の前面に高
濃度拡散層を形成することができる。特に、第２反射防
止膜の屈折率を第１反射防止膜に比べて小さくすれば、
太陽電池セルの受光面側における入射光に対する反射率
が著しく低減されることになる。
【００２１】本発明のもう１つの態様による太陽電池セ
ルの製造方法は、多結晶または単結晶のＳｉ基板を用意
し、そのＳｉ基板の受光面側に第１の反射防止膜をＣＶ
Ｄ法で形成し、電極が形成されるべき領域下においてエ
ッチングによって第１反射防止膜を除去し、第１反射防
止膜およびエッチングされた領域を覆うようにドーパン
ト剤および金属酸化物等を含む薬液を塗布して薬液層を
形成し、その後に基板を熱処理することによって薬液層
を第２の反射防止膜に変換するとともにドーパント剤を
基板の表面層に拡散させることを特徴としている。
ルの製造方法は、多結晶または単結晶のＳｉ基板を用意
し、そのＳｉ基板の受光面側に第１の反射防止膜をＣＶ
Ｄ法で形成し、電極が形成されるべき領域下においてエ
ッチングによって第１反射防止膜を除去し、第１反射防
止膜およびエッチングされた領域を覆うようにドーパン
ト剤および金属酸化物等を含む薬液を塗布して薬液層を
形成し、その後に基板を熱処理することによって薬液層
を第２の反射防止膜に変換するとともにドーパント剤を
基板の表面層に拡散させることを特徴としている。
【００２２】この太陽電池の製造方法によれば、第１反
射防止膜下では高濃度拡散層が浅く形成され、電極領域
下ではその高濃度拡散層が深く形成される。したがっ
て、第１反射防止膜下の薄い厚さの高濃度拡散層は短絡
電流を大きくするように作用し、電極領域下で深く形成
された高濃度拡散層は、電極が半導体接合を貫通してシ
ョートを生じることを防止し得るとともに、高いドーパ
ント濃度による低抵抗がキャリアの効率的な収集に寄与
し得ることになる。
射防止膜下では高濃度拡散層が浅く形成され、電極領域
下ではその高濃度拡散層が深く形成される。したがっ
て、第１反射防止膜下の薄い厚さの高濃度拡散層は短絡
電流を大きくするように作用し、電極領域下で深く形成
された高濃度拡散層は、電極が半導体接合を貫通してシ
ョートを生じることを防止し得るとともに、高いドーパ
ント濃度による低抵抗がキャリアの効率的な収集に寄与
し得ることになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１から図５は、本発明の１つの
実施の形態による太陽電池セルの製造方法を概略的な断
面図で図解している。
実施の形態による太陽電池セルの製造方法を概略的な断
面図で図解している。
【００２４】図１において、Ｐ型の多結晶Ｓｉ基板１が
用意される。多結晶基板１は、複数の結晶領域２および
３を含んでいる。結晶領域２は、｛１００｝に平行な主
表面を有しており、結晶領域３は｛１１１｝に平行な主
表面を有している。このような多結晶Ｓｉ基板１に異方
性エッチングを施すことにより、結晶領域２の表面には
多数の微細なピラミッド状の凹凸４を含む表面テクスチ
ャーが形成され、結晶領域３の表面はミラー状の平面に
なる。その後に、多結晶Ｓｉ基板１の受光面側である前
面上に数百Åの厚さを有する金属酸化物等の第１反射防
止膜１５が常圧ＣＶＤ法によって形成される。
用意される。多結晶基板１は、複数の結晶領域２および
３を含んでいる。結晶領域２は、｛１００｝に平行な主
表面を有しており、結晶領域３は｛１１１｝に平行な主
表面を有している。このような多結晶Ｓｉ基板１に異方
性エッチングを施すことにより、結晶領域２の表面には
多数の微細なピラミッド状の凹凸４を含む表面テクスチ
ャーが形成され、結晶領域３の表面はミラー状の平面に
なる。その後に、多結晶Ｓｉ基板１の受光面側である前
面上に数百Åの厚さを有する金属酸化物等の第１反射防
止膜１５が常圧ＣＶＤ法によって形成される。
【００２５】図２において、リンなどのドーパント剤お
よび金属酸化物等を含む薬液がスピン法によって第１反
射防止膜１５上に塗布され、これによって薬液層１６が
形成される。
よび金属酸化物等を含む薬液がスピン法によって第１反
射防止膜１５上に塗布され、これによって薬液層１６が
形成される。
【００２６】図３において、多結晶Ｓｉ基板１が高温の
炉内で数十分間熱処理され、薬液層１６からドーパント
剤がＰ型基板１の表面層に拡散することによってＮ+ 型
拡散層１７が形成されるとともに、金属酸化物等を含む
薬液層１６が第２の反射防止膜２２に変換させられる。
このとき、第２の反射防止膜２２は、第１の反射防止膜
１５に比べて小さい屈折率を有するように形成されるこ
とが好ましい。そうすれば、第１と第２の反射防止膜１
５と２２はＳｉ基板１内に入射する光に対しては反射を
低減するように作用し、基板１の背面で反射されて基板
１の前面から外部に出ようとする光に対しては、第１反
射防止膜１５と第２反射防止膜２２との界面がＳｉ基板
１内に反射し返すように作用して光を基板１内に閉じ込
める傾向になるからである。
炉内で数十分間熱処理され、薬液層１６からドーパント
剤がＰ型基板１の表面層に拡散することによってＮ+ 型
拡散層１７が形成されるとともに、金属酸化物等を含む
薬液層１６が第２の反射防止膜２２に変換させられる。
このとき、第２の反射防止膜２２は、第１の反射防止膜
１５に比べて小さい屈折率を有するように形成されるこ
とが好ましい。そうすれば、第１と第２の反射防止膜１
５と２２はＳｉ基板１内に入射する光に対しては反射を
低減するように作用し、基板１の背面で反射されて基板
１の前面から外部に出ようとする光に対しては、第１反
射防止膜１５と第２反射防止膜２２との界面がＳｉ基板
１内に反射し返すように作用して光を基板１内に閉じ込
める傾向になるからである。
【００２７】図４において、基板１の背面に背面アルミ
電極９と背面銀電極１０が印刷法によって形成され、同
様に、基板１の前面に前面銀電極１１が印刷法によって
形成される。その後に、基板１は高温の炉内で数十分間
熱処理され、前面銀電極１１は熱拡散によって第１およ
び第２の反射防止膜１５および２２を貫通して基板１と
電気的コンタクト２１を形成する。
電極９と背面銀電極１０が印刷法によって形成され、同
様に、基板１の前面に前面銀電極１１が印刷法によって
形成される。その後に、基板１は高温の炉内で数十分間
熱処理され、前面銀電極１１は熱拡散によって第１およ
び第２の反射防止膜１５および２２を貫通して基板１と
電気的コンタクト２１を形成する。
【００２８】図５において、基板１ははんだ浴中にディ
ップされ、背面銀電極１０および前面銀電極１１上には
んだ被覆層１２が形成される。これによって、多結晶Ｓ
ｉ基板１を含む太陽電池セルが完成する。
ップされ、背面銀電極１０および前面銀電極１１上には
んだ被覆層１２が形成される。これによって、多結晶Ｓ
ｉ基板１を含む太陽電池セルが完成する。
【００２９】この太陽電池セルの製造方法においては、
スピン塗布法において第２反射防止膜が形成される前に
常圧ＣＶＤ法によって第１反射防止膜１５が形成される
ので、第１反射防止膜１５は多結晶Ｓｉ基板において不
均一な凹凸形状を有する表面上であっても均一な厚さを
有するように形成され得る。そして、そのＣＶＤ法によ
って形成された均一な厚さを有する第１反射防止膜１５
上にさらにスピン塗布法によって第２の反射防止膜を形
成するので、Ｎ+ 型拡散層１７がその第２の反射防止膜
の形成と同時に形成され得るとともに、第１および第２
の反射防止膜１５および２２によって反射防止効果が一
層高められることになる。特に、第２反射防止膜２２の
屈折率が第１反射防止膜１５に比べて小さくされれば、
それら２つの反射防止膜の界面は基板１内に一旦入射し
た光をその基板内に閉じ込めるように作用し、太陽電池
セルの光電変換効率を一層高めることができる。実際
に、先行技術による図１５の太陽電池セルに比べて、本
発明による図５の太陽電池セルでは光電変換効率が約６
〜７％改善され得る。
スピン塗布法において第２反射防止膜が形成される前に
常圧ＣＶＤ法によって第１反射防止膜１５が形成される
ので、第１反射防止膜１５は多結晶Ｓｉ基板において不
均一な凹凸形状を有する表面上であっても均一な厚さを
有するように形成され得る。そして、そのＣＶＤ法によ
って形成された均一な厚さを有する第１反射防止膜１５
上にさらにスピン塗布法によって第２の反射防止膜を形
成するので、Ｎ+ 型拡散層１７がその第２の反射防止膜
の形成と同時に形成され得るとともに、第１および第２
の反射防止膜１５および２２によって反射防止効果が一
層高められることになる。特に、第２反射防止膜２２の
屈折率が第１反射防止膜１５に比べて小さくされれば、
それら２つの反射防止膜の界面は基板１内に一旦入射し
た光をその基板内に閉じ込めるように作用し、太陽電池
セルの光電変換効率を一層高めることができる。実際
に、先行技術による図１５の太陽電池セルに比べて、本
発明による図５の太陽電池セルでは光電変換効率が約６
〜７％改善され得る。
【００３０】図６から図９は、本発明の他の実施の形態
による太陽電池セルの製造方法を概略的な断面図で図解
している。図６において、多結晶Ｓｉ基板１が用意され
る。基板１は、｛１００｝に平行な主表面を有する結晶
領域２と、｛１１１｝に平行な主表面を有する結晶領域
３を含んでいる。多結晶Ｓｉ基板１は異方性エッチング
が施され、結晶領域２の主表面には多数の微細なピラミ
ッド状の凹凸４を含むテクスチャー構造が形成され、結
晶領域３の主表面はミラー状の平面になる。その後、基
板１の受光面側である前面上に数百Åの金属酸化物等の
第１反射防止膜１５が常圧ＣＶＤ法によって形成され
る。その第１反射防止膜１５は、電極が形成されるべき
領域１８下においてエッチングによって除去される。こ
のエッチングは、第１反射防止膜１５上にレジスト層
（図示せず）を塗布し、そのレジスト層をパターニング
した後に残されたレジストパターンをマスクとしてエッ
チングされる。
による太陽電池セルの製造方法を概略的な断面図で図解
している。図６において、多結晶Ｓｉ基板１が用意され
る。基板１は、｛１００｝に平行な主表面を有する結晶
領域２と、｛１１１｝に平行な主表面を有する結晶領域
３を含んでいる。多結晶Ｓｉ基板１は異方性エッチング
が施され、結晶領域２の主表面には多数の微細なピラミ
ッド状の凹凸４を含むテクスチャー構造が形成され、結
晶領域３の主表面はミラー状の平面になる。その後、基
板１の受光面側である前面上に数百Åの金属酸化物等の
第１反射防止膜１５が常圧ＣＶＤ法によって形成され
る。その第１反射防止膜１５は、電極が形成されるべき
領域１８下においてエッチングによって除去される。こ
のエッチングは、第１反射防止膜１５上にレジスト層
（図示せず）を塗布し、そのレジスト層をパターニング
した後に残されたレジストパターンをマスクとしてエッ
チングされる。
【００３１】図７において、第１反射防止膜１５とエッ
チングされた領域１８を覆うように、リンなどのドーパ
ント剤および金属酸化物等を含む薬液がスピン法によっ
て塗布され、これによって薬液層１６が形成される。
チングされた領域１８を覆うように、リンなどのドーパ
ント剤および金属酸化物等を含む薬液がスピン法によっ
て塗布され、これによって薬液層１６が形成される。
【００３２】図８において、基板１が高温の炉内で数十
分間熱処理され、薬液層１６中のドーパント剤が基板１
の表面層へ拡散させられ、電極形成領域１８下に比較的
深いＮ+ 型拡散層１９が形成されるとともに、第１反射
防止膜１５下において比較的浅いＮ+ 型拡散層２０が形
成される（領域１９の深さは領域２０に比べて約１．７
〜２．０倍にされ得る）。このとき同時に、金属酸化物
等を含む薬液層１６は第２の反射防止膜２３に変換させ
られる。第２の反射防止膜２３は、第１の反射防止膜１
５より小さな屈折率を有するように形成される。ここ
で、電極形成領域１８下に形成されたＮ+ 型拡散層１９
は第１反射防止膜１５下に形成されたＮ+型拡散領域２
０に比べて大きな深さを有するのみならず、小さな面積
抵抗を有している。たとえば、第１反射防止膜２０下に
形成されたＮ+ 型拡散層領域２０の表面において面積抵
抗が５０〜１００Ω／□であるのに対して、電極形成領
域１８下に形成されたＮ+ 型拡散層領域１９はその表面
において３０〜５０Ω／□の面積抵抗を有している。
分間熱処理され、薬液層１６中のドーパント剤が基板１
の表面層へ拡散させられ、電極形成領域１８下に比較的
深いＮ+ 型拡散層１９が形成されるとともに、第１反射
防止膜１５下において比較的浅いＮ+ 型拡散層２０が形
成される（領域１９の深さは領域２０に比べて約１．７
〜２．０倍にされ得る）。このとき同時に、金属酸化物
等を含む薬液層１６は第２の反射防止膜２３に変換させ
られる。第２の反射防止膜２３は、第１の反射防止膜１
５より小さな屈折率を有するように形成される。ここ
で、電極形成領域１８下に形成されたＮ+ 型拡散層１９
は第１反射防止膜１５下に形成されたＮ+型拡散領域２
０に比べて大きな深さを有するのみならず、小さな面積
抵抗を有している。たとえば、第１反射防止膜２０下に
形成されたＮ+ 型拡散層領域２０の表面において面積抵
抗が５０〜１００Ω／□であるのに対して、電極形成領
域１８下に形成されたＮ+ 型拡散層領域１９はその表面
において３０〜５０Ω／□の面積抵抗を有している。
【００３３】図９において、基板１の背面に背面アルミ
電極９と背面銀電極１０が印刷法によって形成されると
ともに、基板１の前面に前面銀電極１１が同じく印刷法
によって形成される。その後、基板１ははんだ浴にディ
ップされ、背面銀電極１０と前面銀電極１１上にはんだ
被覆層１２が形成される。これによって、多結晶Ｓｉ基
板１を含む太陽電池セルが完成する。
電極９と背面銀電極１０が印刷法によって形成されると
ともに、基板１の前面に前面銀電極１１が同じく印刷法
によって形成される。その後、基板１ははんだ浴にディ
ップされ、背面銀電極１０と前面銀電極１１上にはんだ
被覆層１２が形成される。これによって、多結晶Ｓｉ基
板１を含む太陽電池セルが完成する。
【００３４】図９に示されているような太陽電池セルに
おいては、第１反射防止膜１５下に形成された浅いＮ+
型拡散層領域２０は短絡電流を大きくするように作用
し、すなわち、光電変換効率を改善するように寄与す
る。他方、前面電極１１下に形成されたＮ+ 型拡散層領
域１９は十分な深さを有しているので、前面電極１１が
ＰＮ接合を破壊することを心配する必要がない。さら
に、前面電極１１下に形成された深いＮ+ 型拡散層領域
１９は小さな面積抵抗を有しているのでキャリアを効率
よく収集することができ、太陽電池セルの光電変換効率
の改善に寄与することができる。
おいては、第１反射防止膜１５下に形成された浅いＮ+
型拡散層領域２０は短絡電流を大きくするように作用
し、すなわち、光電変換効率を改善するように寄与す
る。他方、前面電極１１下に形成されたＮ+ 型拡散層領
域１９は十分な深さを有しているので、前面電極１１が
ＰＮ接合を破壊することを心配する必要がない。さら
に、前面電極１１下に形成された深いＮ+ 型拡散層領域
１９は小さな面積抵抗を有しているのでキャリアを効率
よく収集することができ、太陽電池セルの光電変換効率
の改善に寄与することができる。
【００３５】なお、以上の本発明による実施の形態にお
いては多結晶Ｓｉ半導体基板を含む太陽電池セルの製造
方法が詳細に説明されたが、本発明は単結晶Ｓｉ基板を
含む太陽電池セルの製造方法にも同様に適用し得ること
は言うまでもない。
いては多結晶Ｓｉ半導体基板を含む太陽電池セルの製造
方法が詳細に説明されたが、本発明は単結晶Ｓｉ基板を
含む太陽電池セルの製造方法にも同様に適用し得ること
は言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、太陽電
池セルの製造コストの上昇を抑制しつつ、太陽電池セル
の入射光に対する反射率を著しく低減し得る第１と第２
の反射防止膜を備えた太陽電池セルを提供することがで
きる。本発明によれば、さらに、反射防止効果を著しく
低減し得る第１と第２の反射防止膜を低コストで形成し
得るのみならず、短絡電流が改善されるとともに前面電
極がＰＮ接合を破壊する恐れのない太陽電池セルの製造
方法を提供することができる。
池セルの製造コストの上昇を抑制しつつ、太陽電池セル
の入射光に対する反射率を著しく低減し得る第１と第２
の反射防止膜を備えた太陽電池セルを提供することがで
きる。本発明によれば、さらに、反射防止効果を著しく
低減し得る第１と第２の反射防止膜を低コストで形成し
得るのみならず、短絡電流が改善されるとともに前面電
極がＰＮ接合を破壊する恐れのない太陽電池セルの製造
方法を提供することができる。
【図１】本発明の１つの実施の形態による太陽電池セル
の製造方法を説明するためにＰ型多結晶Ｓｉシリコン基
板の表面の異方性エッチングとＣＶＤ法による第１反射
防止膜の形成の工程を説明するための概略的な断面図で
ある。
の製造方法を説明するためにＰ型多結晶Ｓｉシリコン基
板の表面の異方性エッチングとＣＶＤ法による第１反射
防止膜の形成の工程を説明するための概略的な断面図で
ある。
【図２】第１反射防止膜上に薬液層をスピン塗布法によ
って形成する工程を説明するための断面図である。
って形成する工程を説明するための断面図である。
【図３】熱処理によってＰ型基板の前面にＮ+ 型拡散層
を形成するとともに薬液層を第２反射防止膜に変換する
工程を説明するための断面図である。
を形成するとともに薬液層を第２反射防止膜に変換する
工程を説明するための断面図である。
【図４】背面電極と前面電極を形成する工程を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
【図５】背面銀電極と前面銀電極上にはんだ被覆層を形
成する工程を説明するための断面図である。
成する工程を説明するための断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態による太陽電池セルの
製造方法において異方性エッチング処理された多結晶Ｓ
ｉ基板の受光面側において第１反射防止膜の形成とその
エッチングの工程を説明するための概略的な断面図であ
る。
製造方法において異方性エッチング処理された多結晶Ｓ
ｉ基板の受光面側において第１反射防止膜の形成とその
エッチングの工程を説明するための概略的な断面図であ
る。
【図７】半導体基板の受光面側全体を覆うように薬液層
を形成する工程を説明するための断面図である。
を形成する工程を説明するための断面図である。
【図８】熱処理によってＰ型基板の前面にＮ+ 型拡散層
を形成するとともに薬液層を第２の反射防止膜に変換す
る工程を説明するための断面図である。
を形成するとともに薬液層を第２の反射防止膜に変換す
る工程を説明するための断面図である。
【図９】電極の形成および銀電極を被覆するはんだ層を
形成する工程を説明するための断面図である。
形成する工程を説明するための断面図である。
【図１０】先行技術による太陽電池セルの製造方法の一
例を説明するためのＰ型多結晶Ｓｉ基板を表わす概略的
な断面図である。
例を説明するためのＰ型多結晶Ｓｉ基板を表わす概略的
な断面図である。
【図１１】多結晶Ｓｉ基板を異方性エッチングする工程
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
【図１２】Ｐ型の多結晶Ｓｉ基板１の受光面側にＮ+ 型
拡散層を形成する工程を説明するための断面図である。
拡散層を形成する工程を説明するための断面図である。
【図１３】基板の前面上にＣＶＤ法によって反射防止膜
を形成する工程を説明するための断面図である。
を形成する工程を説明するための断面図である。
【図１４】太陽電池セルの背面電極と前面電極を形成す
る工程を説明するための断面図である。
る工程を説明するための断面図である。
【図１５】太陽電池セルの前面電極と背面電極上にはん
だ被覆層を形成する工程を説明するための断面図であ
る。
だ被覆層を形成する工程を説明するための断面図であ
る。
【図１６】先行技術による太陽電池セルの製造方法のも
う１つの例を説明するためのＰ型単結晶Ｓｉ基板の表面
を異方性エッチングする工程を説明するための概略的な
断面図である。
う１つの例を説明するためのＰ型単結晶Ｓｉ基板の表面
を異方性エッチングする工程を説明するための概略的な
断面図である。
【図１７】単結晶基板の受光面側である前面にＮ+ 型拡
散層と反射防止膜を形成する工程を説明するための断面
図である。
散層と反射防止膜を形成する工程を説明するための断面
図である。
【図１８】太陽電池セルの電極およびそれらの電極のは
んだ被覆層を形成する工程を説明するための断面図であ
る。
んだ被覆層を形成する工程を説明するための断面図であ
る。
１ Ｐ型多結晶Ｓｉ基板 ２ ｛１００｝主表面を有する結晶領域 ３ ｛１１１｝主表面を有する結晶領域 ４ 微細なピラミッド状の凹凸 ５ 薬液層 ５ａ リンガラス層 ６ Ｎ+ 型拡散層 ７ 反射防止膜 ９ 背面アルミ電極 １０ 背面銀電極 １１ 前面銀電極 １２ はんだ被覆層 １３ Ｐ型単結晶Ｓｉ基板 １４ 反射防止膜 １５ 第１反射防止膜 １６ 薬液層 １７ Ｎ+ 型拡散層 １８ 前面電極が形成されるべき領域 １９，２０ Ｎ+ 型拡散層 ２１ 前面銀電極とＳｉ基板との間の電気的コンタクト ２２，２３ 第２反射防止膜
Claims (4)
- 【請求項１】 多結晶または単結晶のＳｉ基板を含む太
陽電池セルの製造方法であって、 前記Ｓｉ基板の受光面側に第１の反射防止膜をＣＶＤ法
で形成し、 ドーパント剤を含む薬液を前記第１反射防止膜上に塗布
して薬液層を形成し、 前記基板を熱処理することによって前記薬液層を第２の
反射防止膜に変換するとともに、前記ドーパント剤を前
記基板の表面層に拡散させることを特徴とする太陽電池
セルの製造方法。 - 【請求項２】 前記第２反射防止膜は前記第１反射防止
膜に比べて小さな屈折率を有することを特徴とする請求
項１に記載の太陽電池セルの製造方法。 - 【請求項３】 多結晶または単結晶のＳｉ基板を含む太
陽電池セルの製造方法であって、 前記Ｓｉ基板の受光面側に第１の反射防止膜をＣＶＤ法
で形成し、 電極が形成されるべき領域下においてエッチングによっ
て前記第１反射防止膜を除去し、 前記第１反射防止膜および前記エッチングされた領域を
覆うように、ドーパント剤を含む薬液を塗布して薬液層
を形成し、 前記基板を熱処理することによって前記薬液層を第２の
反射防止膜に変換するとともに、前記ドーパント剤を前
記基板の表面層に拡散させることを特徴とする太陽電池
セルの製造方法。 - 【請求項４】 前記第２反射防止膜は前記第１反射防止
膜に比べて小さな屈折率を有することを特徴とする請求
項３に記載の太陽電池セルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15999296A JP3368145B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 太陽電池セルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15999296A JP3368145B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 太陽電池セルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012907A true JPH1012907A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3368145B2 JP3368145B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=15705643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15999296A Expired - Fee Related JP3368145B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 太陽電池セルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3368145B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004128438A (ja) * | 2002-08-01 | 2004-04-22 | Sharp Corp | 半導体デバイスおよびその製造方法 |
| JP2008177560A (ja) * | 2007-12-25 | 2008-07-31 | Sharp Corp | 太陽電池およびストリング |
| JP2011512661A (ja) * | 2008-02-15 | 2011-04-21 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 単結晶ｎ型シリコン太陽電池の製造方法並びに当該方法に従って製造された太陽電池 |
| WO2011063743A1 (zh) * | 2009-11-27 | 2011-06-03 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳电池正面电极的形成方法 |
| WO2012077597A1 (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-14 | シャープ株式会社 | 裏面電極型太陽電池の製造方法および裏面電極型太陽電池 |
| KR20140027329A (ko) * | 2011-06-17 | 2014-03-06 | 꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스 | 선택적 에미터를 갖는 광전지의 제조방법 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP15999296A patent/JP3368145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004128438A (ja) * | 2002-08-01 | 2004-04-22 | Sharp Corp | 半導体デバイスおよびその製造方法 |
| JP2008177560A (ja) * | 2007-12-25 | 2008-07-31 | Sharp Corp | 太陽電池およびストリング |
| JP2011512661A (ja) * | 2008-02-15 | 2011-04-21 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 単結晶ｎ型シリコン太陽電池の製造方法並びに当該方法に従って製造された太陽電池 |
| WO2011063743A1 (zh) * | 2009-11-27 | 2011-06-03 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳电池正面电极的形成方法 |
| WO2012077597A1 (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-14 | シャープ株式会社 | 裏面電極型太陽電池の製造方法および裏面電極型太陽電池 |
| KR20140027329A (ko) * | 2011-06-17 | 2014-03-06 | 꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스 | 선택적 에미터를 갖는 광전지의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3368145B2 (ja) | 2003-01-20 |
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