JPS58105579A - 表面処理方法 - Google Patents
表面処理方法Info
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- JPS58105579A JPS58105579A JP56203479A JP20347981A JPS58105579A JP S58105579 A JPS58105579 A JP S58105579A JP 56203479 A JP56203479 A JP 56203479A JP 20347981 A JP20347981 A JP 20347981A JP S58105579 A JPS58105579 A JP S58105579A
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- layer
- film
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- laser beam
- melting point
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- Pending
Links
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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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
この発明は太陽電池の製造方法等における表面処理方法
に関する。
に関する。
藷明の技術的背景
シリコン太陽電池の製法を一例を挙げてその熱処理方法
について説明する。すなわち基板（１）にｐ形のシリコ
ン基板を使用し、−面にはリンなどを拡敵させてｎ＋）
ｌ （２）を形成しｐ−接合とし、他面には基板（１）
と同じ導電形Ｏ高一度不純物層（３）を形成し内部電場
によりキャリアを有効に集収して光電変換効率を高めた
８８Ｆ （＆ｃｋ ８ｕｒｆａｃｓ Ｆｉｅｌｄ ）
ｉｌの太陽電池が一般化されている。上記ＩＩ＆濃度不
純物層（３）を形成するＫはアル１−ラム層（３）（以
下、Ｍ層と略す）を形成したあと電気ｆ中でシンターす
る方法中レーザビーム（４）を照射する方法が考えられ
ている。
について説明する。すなわち基板（１）にｐ形のシリコ
ン基板を使用し、−面にはリンなどを拡敵させてｎ＋）
ｌ （２）を形成しｐ−接合とし、他面には基板（１）
と同じ導電形Ｏ高一度不純物層（３）を形成し内部電場
によりキャリアを有効に集収して光電変換効率を高めた
８８Ｆ （＆ｃｋ ８ｕｒｆａｃｓ Ｆｉｅｌｄ ）
ｉｌの太陽電池が一般化されている。上記ＩＩ＆濃度不
純物層（３）を形成するＫはアル１−ラム層（３）（以
下、Ｍ層と略す）を形成したあと電気ｆ中でシンターす
る方法中レーザビーム（４）を照射する方法が考えられ
ている。
背景技術の問題点
上述した前者電気炉中で行なった高温でのシンターでＢ
８Ｆ形の太陽電池を作ったものは上記（２）ｔ３）に設
けた電極間の開放電圧Ｖｏｃは上昇するものの基板中の
キャリアの寿命τが短くなシ太陽電池の効率低下を引き
おこすことがある。一方、後者のレーザビーム照射で合
金化する方法では局部的に温度上昇させる九めに母材中
の寿命τの低下が少なく、高い変換効率が得られる。
８Ｆ形の太陽電池を作ったものは上記（２）ｔ３）に設
けた電極間の開放電圧Ｖｏｃは上昇するものの基板中の
キャリアの寿命τが短くなシ太陽電池の効率低下を引き
おこすことがある。一方、後者のレーザビーム照射で合
金化する方法では局部的に温度上昇させる九めに母材中
の寿命τの低下が少なく、高い変換効率が得られる。
しかし、基板（１）上にアルミニウム（以下、単にＭと
略す）のｌＱｘｍ４度の薄い層を形成し九上からレーザ
ビームを照射するとＭは可視レーザビームや、また発振
効率の高い赤外レーザビームには十分高い反射体である
ためにレーザビームの吸収率が低く、また一度溶融する
とＭの融点が６６０’Ｏと低温で、またシリコンとＭの
比でＭが約１１ ％の成分比で５７７’Ｏの共晶をっく
る０この九めＭをシリコン内部まで深く溶は込ませる九
めにレーザ÷のパワーを増大すると、Ｕを含んだ層が爆
発的に蒸発してしまい目的のＡＪを含んだｐ層層を形成
することができない。したが９てｎ層（３）′の上から
レーザビームを照射し、Ｍをシリコン中にシンターさせ
るためにはレーザパワーはＡＪｔ−溶かし、かつ蒸発を
おこさない条件にしなければならない。この条件はレー
ザの照射条件が非常にせまく、レーザパワー密＆をレー
ザビームの集光スボッ）？イズやレーザ出力で１ＩＩ１
１するように条件設定しても、ｔｉ板１１）の厚さやｎ
層（３どの厚さなどの変化のために基板ｔｌ）が例えば
３インチ〜５インチの大形のクエハである場合、全面に
わたって均一な条件でシンタさせるためのレーザビーム
照射を行なう仁とは困難である。したがってレーザビー
ムでＩＩ１図のように、シリコン巻板ｆｌ） （ｐ層）
の上にｐ １ｔ２）を形成したあと電極をつけて太陽電
池をつくることはレーザ照射工程が困難で、嵩効率の８
８Ｆセルかで−るとしても生産性の低いｔのとなる。
略す）のｌＱｘｍ４度の薄い層を形成し九上からレーザ
ビームを照射するとＭは可視レーザビームや、また発振
効率の高い赤外レーザビームには十分高い反射体である
ためにレーザビームの吸収率が低く、また一度溶融する
とＭの融点が６６０’Ｏと低温で、またシリコンとＭの
比でＭが約１１ ％の成分比で５７７’Ｏの共晶をっく
る０この九めＭをシリコン内部まで深く溶は込ませる九
めにレーザ÷のパワーを増大すると、Ｕを含んだ層が爆
発的に蒸発してしまい目的のＡＪを含んだｐ層層を形成
することができない。したが９てｎ層（３）′の上から
レーザビームを照射し、Ｍをシリコン中にシンターさせ
るためにはレーザパワーはＡＪｔ−溶かし、かつ蒸発を
おこさない条件にしなければならない。この条件はレー
ザの照射条件が非常にせまく、レーザパワー密＆をレー
ザビームの集光スボッ）？イズやレーザ出力で１ＩＩ１
１するように条件設定しても、ｔｉ板１１）の厚さやｎ
層（３どの厚さなどの変化のために基板ｔｌ）が例えば
３インチ〜５インチの大形のクエハである場合、全面に
わたって均一な条件でシンタさせるためのレーザビーム
照射を行なう仁とは困難である。したがってレーザビー
ムでＩＩ１図のように、シリコン巻板ｆｌ） （ｐ層）
の上にｐ １ｔ２）を形成したあと電極をつけて太陽電
池をつくることはレーザ照射工程が困難で、嵩効率の８
８Ｆセルかで−るとしても生産性の低いｔのとなる。
発明の目的
この発明は上記の点に基すいてなされたもので高融点材
料からなる基体上に低融点材および上記基体と同一の材
料を順次積層し、レーザビームの照射で基体に低融点材
料を十分シンタさせる方法を提供するもので、例えば高
効率のＢＳＦＳ大形電池が得られるようにしたものであ
る。
料からなる基体上に低融点材および上記基体と同一の材
料を順次積層し、レーザビームの照射で基体に低融点材
料を十分シンタさせる方法を提供するもので、例えば高
効率のＢＳＦＳ大形電池が得られるようにしたものであ
る。
発明の実施例
９２図（４、（ｂンは、この発明の一実施例で、レーザ
ビームによる太陽電池をつくる場合Ｏ熱処理方法を示し
ている。なおこの図では第１図におけるものと同一のも
のについては同一符号が示しである。すなわち、０．１
〜０．３■厚のｐ盤シリコンウェハからなる基板（１）
に対し、−面には周知の方保で１層（２）を形成してｐ
ｎ１１合する一方１反対の面に厚さ約１０声ｍのｎ層（
３どを形成した上にさらにシリコ７ ＩＩ （５）をＣ
ＶＤ （Ｃｈａｎｉｅａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｓｐｏｓｊ
ｔｉｏｎ）や蒸着方法′な′ど周知の方法で０．０５
〜０．５声ｍの厚さに形成する。レーザビーム（４）を
光走査系（図示せず）およびレンズ（６）を通してシリ
コン膜（５）に向って集束照射し、これをシリコン−（
５）全面に対し相対的に走査することによって、シリコ
ン５（５）の溶融に伴ない、下層のｎ層（３）′、さら
には基板（１）の表面層をも瞬時に溶かし、Ｍを基板（
１）の内部に十分シンタでパルス繰９返し率２０ＫＨ！
の繰り返しパルスレーザをガルバノメータと集光レンズ
の組合わせでシリコン膜（５）の表面で０．１騙φのス
ポットをつくり、これを５００１１８７ｓの速度で走査
するように基板（１）を走査させて行う。
ビームによる太陽電池をつくる場合Ｏ熱処理方法を示し
ている。なおこの図では第１図におけるものと同一のも
のについては同一符号が示しである。すなわち、０．１
〜０．３■厚のｐ盤シリコンウェハからなる基板（１）
に対し、−面には周知の方保で１層（２）を形成してｐ
ｎ１１合する一方１反対の面に厚さ約１０声ｍのｎ層（
３どを形成した上にさらにシリコ７ ＩＩ （５）をＣ
ＶＤ （Ｃｈａｎｉｅａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｓｐｏｓｊ
ｔｉｏｎ）や蒸着方法′な′ど周知の方法で０．０５
〜０．５声ｍの厚さに形成する。レーザビーム（４）を
光走査系（図示せず）およびレンズ（６）を通してシリ
コン膜（５）に向って集束照射し、これをシリコン−（
５）全面に対し相対的に走査することによって、シリコ
ン５（５）の溶融に伴ない、下層のｎ層（３）′、さら
には基板（１）の表面層をも瞬時に溶かし、Ｍを基板（
１）の内部に十分シンタでパルス繰９返し率２０ＫＨ！
の繰り返しパルスレーザをガルバノメータと集光レンズ
の組合わせでシリコン膜（５）の表面で０．１騙φのス
ポットをつくり、これを５００１１８７ｓの速度で走査
するように基板（１）を走査させて行う。
＠嘴の効果
上述の方法により、従来に比べて次のような点を改曳し
た。シリコンは融点が約１４３０度とＭＯ融点（６６０
度）より十分高い温度であり、また可視光レーずをよく
吸収し、波長１．０６μｍの赤外レーザ光を一部透過さ
せる。したがって、シリコン膜（５）を透過したレーザ
光は内部のｎ層（３どで反射し、入射光と共にシリコン
ｌ１ｌ（５）に熱作用を与えるので、従来の照射条件よ
りも広い条件でもシリコンＩＩＩ （５）は短時間に能
率的に加熱され溶融する。上記の溶融物はＭの融点より
十分高温であるから、ｎ層（３）′とさらに内部の基板
（１）の表面層（ＡＪ層との境界層）をも溶かし、第２
図（ｂ）に示すように表面層部に短時間でｐ”ｙｔｉ
（７）を形成することができ、る。このようにして形成
しｆｔｐ層層は基板（１）の内部には長時間高温条件に
さらさないためキャリアの寿命τを短くする悪影響を基
板（１）に引き起さない。したがって、ｎ層層（２）Ｉ
ｔから通常光線を印加すると、高い開放電圧が裏面電極
（８）とｎ層（２）に設けた電極間９に発生できると共
に、短絡電流も大きくでき、負荷をとったときにｔ高変
換効率の出力電力が得られる。
た。シリコンは融点が約１４３０度とＭＯ融点（６６０
度）より十分高い温度であり、また可視光レーずをよく
吸収し、波長１．０６μｍの赤外レーザ光を一部透過さ
せる。したがって、シリコン膜（５）を透過したレーザ
光は内部のｎ層（３どで反射し、入射光と共にシリコン
ｌ１ｌ（５）に熱作用を与えるので、従来の照射条件よ
りも広い条件でもシリコンＩＩＩ （５）は短時間に能
率的に加熱され溶融する。上記の溶融物はＭの融点より
十分高温であるから、ｎ層（３）′とさらに内部の基板
（１）の表面層（ＡＪ層との境界層）をも溶かし、第２
図（ｂ）に示すように表面層部に短時間でｐ”ｙｔｉ
（７）を形成することができ、る。このようにして形成
しｆｔｐ層層は基板（１）の内部には長時間高温条件に
さらさないためキャリアの寿命τを短くする悪影響を基
板（１）に引き起さない。したがって、ｎ層層（２）Ｉ
ｔから通常光線を印加すると、高い開放電圧が裏面電極
（８）とｎ層（２）に設けた電極間９に発生できると共
に、短絡電流も大きくでき、負荷をとったときにｔ高変
換効率の出力電力が得られる。
なお、上記実施例ではシリコン太陽電池ＯＢ８Ｆ形成の
例について述べたが、シリコン以外の別の半導体材料に
ついての８８Ｆ形成にも有効である。
例について述べたが、シリコン以外の別の半導体材料に
ついての８８Ｆ形成にも有効である。
また、半導体デバイスに臘らず、金属の表面処理におい
ても、高融点材料の表面に低融点材料をシンターさせる
場合に上記と同じ＊領で実施で色る。
ても、高融点材料の表面に低融点材料をシンターさせる
場合に上記と同じ＊領で実施で色る。
すなわち、高融点材料の母材上にこれより低融点の材料
の層を設けるとともに、さらにこの低融点材料層の上に
高−鑞材を設け、レーザビームの照射によって、低融点
材料を能率的に母材表層部に能率的にシンターさせるこ
とができる。
の層を設けるとともに、さらにこの低融点材料層の上に
高−鑞材を設け、レーザビームの照射によって、低融点
材料を能率的に母材表層部に能率的にシンターさせるこ
とができる。
繭１図は従来の方法をｉｔ明するためのｌｔＲ面図、ｌ
ＥＺ図（ａ） 、 （→はこの発明の一実施例を説明す
るための＠［ｆｉ図である。 （１）・・・基板、（２）・・・ｎ＋層、 ｔ、ｉ）’
・・・アルミニウムｌ−１＋４３・・・レーザ光、
（５）・・・シリコン膜。 代場人弁塩士 則近憲佑 （ほか１名） Ｘｔ図
ＥＺ図（ａ） 、 （→はこの発明の一実施例を説明す
るための＠［ｆｉ図である。 （１）・・・基板、（２）・・・ｎ＋層、 ｔ、ｉ）’
・・・アルミニウムｌ−１＋４３・・・レーザ光、
（５）・・・シリコン膜。 代場人弁塩士 則近憲佑 （ほか１名） Ｘｔ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１母材の表面にこの母材よりも低融点の金属層およ
び上記母材と同種１１＜は同等以上の融点をｔつ１Ｉ４
１Ｉｋ点金属層を順次形成する工程と、上記高融点金属
層にレーザ光を照射して上記母材の表層部にこの表層部
を含めた上記各層の合金層を形成する工程とを備えるこ
とを特徴とする表面処理方法０ （２）母材および高融点金属層がシリコンからなりかつ
低融点の金属層がアル１＝ウムからなることを特徴とす
る特許請求の範−第１項記載の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56203479A JPS58105579A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56203479A JPS58105579A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58105579A true JPS58105579A (ja) | 1983-06-23 |
Family
ID=16474821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56203479A Pending JPS58105579A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58105579A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119811A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-07 | Toyota Motor Corp | コネクテイングロツドの製造方法 |
| WO1995015010A1 (en) * | 1993-11-22 | 1995-06-01 | Midwest Research Institute | Dry texturing of solar cells |
| KR100946797B1 (ko) | 2007-09-07 | 2010-03-11 | 주식회사 엘티에스 | 레이저를 이용한 고효율 태양전지의 제조방법 |
-
1981
- 1981-12-18 JP JP56203479A patent/JPS58105579A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119811A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-07 | Toyota Motor Corp | コネクテイングロツドの製造方法 |
| WO1995015010A1 (en) * | 1993-11-22 | 1995-06-01 | Midwest Research Institute | Dry texturing of solar cells |
| KR100946797B1 (ko) | 2007-09-07 | 2010-03-11 | 주식회사 엘티에스 | 레이저를 이용한 고효율 태양전지의 제조방법 |
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