JPS59117276A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPS59117276A JPS59117276A JP57231682A JP23168282A JPS59117276A JP S59117276 A JPS59117276 A JP S59117276A JP 57231682 A JP57231682 A JP 57231682A JP 23168282 A JP23168282 A JP 23168282A JP S59117276 A JPS59117276 A JP S59117276A
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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
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- H01L31/0224—Electrodes
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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〕
との３発明は、太陽電池を製造する方法に関し、特にそ
の電圧・電流特性を向上させた太陽電池の製造方法に関
するものである。
の電圧・電流特性を向上させた太陽電池の製造方法に関
するものである。
従来の太陽電池の製造方法としてシリコン単結晶太陽電
池の場合を例にとって説明すると、従来では、半導体基
板としてのｐ形単結晶シリコン基板の表面にｎ形不純物
を浅く拡散してｎ膨拡散層を形成して受光面とし、この
受光面側にグリッド電極をＡｆ（９）ペーストをスクリ
ーン印刷して形成させる。ついで、前記シリコン基板の
底面にはその全面に主電極としてＡＰ−ＡＪ（銀・アル
ミニウム）ペーストを同様にスクリーン印刷した後、外
部端子の半田付けを容易にするため、さらに前記ＡＰ−
Ａｌペースト上にＡｆペーストを外部端子の半田付は部
にスクリーン印刷する。しかる後、これらペーストを含
むシリコン基板を大気中、６００〜７００℃の温度で焼
成することによシ、それぞれの電極を形成する方法がと
られている。なお、前記受光面には、一般に電極形成後
に光反射防止膜が形成されている。
池の場合を例にとって説明すると、従来では、半導体基
板としてのｐ形単結晶シリコン基板の表面にｎ形不純物
を浅く拡散してｎ膨拡散層を形成して受光面とし、この
受光面側にグリッド電極をＡｆ（９）ペーストをスクリ
ーン印刷して形成させる。ついで、前記シリコン基板の
底面にはその全面に主電極としてＡＰ−ＡＪ（銀・アル
ミニウム）ペーストを同様にスクリーン印刷した後、外
部端子の半田付けを容易にするため、さらに前記ＡＰ−
Ａｌペースト上にＡｆペーストを外部端子の半田付は部
にスクリーン印刷する。しかる後、これらペーストを含
むシリコン基板を大気中、６００〜７００℃の温度で焼
成することによシ、それぞれの電極を形成する方法がと
られている。なお、前記受光面には、一般に電極形成後
に光反射防止膜が形成されている。
しかしながら、このようにして製造された従来の太陽電
池では、各電極を大気中で焼成して形成しているために
、グリッド電極とｎ膨拡散層とのオーミック性が著しく
低下し、その結果、電圧・電流特性や光変換効率が悪く
なるという欠点があった。
池では、各電極を大気中で焼成して形成しているために
、グリッド電極とｎ膨拡散層とのオーミック性が著しく
低下し、その結果、電圧・電流特性や光変換効率が悪く
なるという欠点があった。
この発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、半導体基板上にｐｎ接合を形成する導電層とグリッ
ド電極とのＨツク性を良好にして、電圧・電流特性およ
び光変換効率を大幅に向上させた太陽電池の製造方法を
提供することにあるＯ このような目的を達成するために、この発明は半導体基
板上に該基板とは異なる導電層を浅く形成して受光面の
近くにｐｎ接合を形成し、前記導電層の受光面側に釧ペ
ーストを、前記半導体基板の受光面と反対側の面に導体
ペーストを用いてそれぞれグリッド電極および主電極を
形成して太陽電池素子を形成した後、この太陽電池素子
を水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合ガス雰囲気中で
加熱処理することを特徴とするものである。
は、半導体基板上にｐｎ接合を形成する導電層とグリッ
ド電極とのＨツク性を良好にして、電圧・電流特性およ
び光変換効率を大幅に向上させた太陽電池の製造方法を
提供することにあるＯ このような目的を達成するために、この発明は半導体基
板上に該基板とは異なる導電層を浅く形成して受光面の
近くにｐｎ接合を形成し、前記導電層の受光面側に釧ペ
ーストを、前記半導体基板の受光面と反対側の面に導体
ペーストを用いてそれぞれグリッド電極および主電極を
形成して太陽電池素子を形成した後、この太陽電池素子
を水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合ガス雰囲気中で
加熱処理することを特徴とするものである。
以下、この発明の実施例を図に基いて詳細に説明する。
第１図はこの発明に係る製造方法の一実施例を説明する
ための太陽電池の構造を示す要部断面図であシ、シリコ
ン単結晶太陽電池に適用した場合を示す。第１図におい
て、（１）はｐ形単結晶シリコン基板、（２）はこの基
板（１）の一方の主面上にｎ形不純物を浅く拡散して形
成されたｎ膨拡散層であって、受光面を形成している。
ための太陽電池の構造を示す要部断面図であシ、シリコ
ン単結晶太陽電池に適用した場合を示す。第１図におい
て、（１）はｐ形単結晶シリコン基板、（２）はこの基
板（１）の一方の主面上にｎ形不純物を浅く拡散して形
成されたｎ膨拡散層であって、受光面を形成している。
また０）はこの受光面よシマイナス電位を取シ出すグリ
ッド電極、（４）は前記シリコン基板（１）の他方の主
面上に設けられてプラス電位を取シ出す主電極としての
裏面電極、（５）は同じくプラス電位を取シ出すだめの
外部端子半田付は用電極である。なお、（６）は受光面
側に施された光反射防止膜である。
ッド電極、（４）は前記シリコン基板（１）の他方の主
面上に設けられてプラス電位を取シ出す主電極としての
裏面電極、（５）は同じくプラス電位を取シ出すだめの
外部端子半田付は用電極である。なお、（６）は受光面
側に施された光反射防止膜である。
ここで、かかる構成の太陽電池を製造する場合について
具体的に説明する。まず、５００１’ｍｇ度の厚さのｐ
形単結晶シリコン基板（１）の表面に０．３〜０．５μ
ｍ程度のｎ膨拡散層（２）を形成して受光面とし、この
受光面側に３００μｍ程度の幅のグリッド電極（３）を
３〜５ ｍｍ間隔のもとに、Ａｔペースト（エンゲルバ
ー）＆、Ａ４１６２）ｔ−スクリーン印刷して形成させ
る。ついで前記シリコン基板（１）の裏面の全面に裏面
電極（４）としてＡＰ−Ａｌペーストを同様にスクリー
ン印刷する。しかる後、外部端子の半田付けを容易にす
るため、さらにＡｆ −Ａ／ ペースト上にＡ１ペース
トを外部端子半田付は用電極（５）としてスクリーン印
刷する。次いで、このように印刷されたＡｆ、ＡＰ−Ａ
ｌペーストを含む基板を大気中、６００〜７００℃の温
度で５〜１５分程度焼成し、とれによってグリッド電極
（３）、裏面電極（４）および電極（５）を形成して太
陽電池素子を形成する。しかる後、各電極が形成された
太陽電池素子を、水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合
ガス雰囲気中にて３５０〜５００℃の温度で５分程度加
熱（シンター）シ、この熱処理後、受光面にＴｉＯ２、
Ｔａｚｏｓなどを被着して光反射防止膜（６）を形成す
ることにニジ、図示する構造のシリコン単結晶太陽電池
を作成した。
具体的に説明する。まず、５００１’ｍｇ度の厚さのｐ
形単結晶シリコン基板（１）の表面に０．３〜０．５μ
ｍ程度のｎ膨拡散層（２）を形成して受光面とし、この
受光面側に３００μｍ程度の幅のグリッド電極（３）を
３〜５ ｍｍ間隔のもとに、Ａｔペースト（エンゲルバ
ー）＆、Ａ４１６２）ｔ−スクリーン印刷して形成させ
る。ついで前記シリコン基板（１）の裏面の全面に裏面
電極（４）としてＡＰ−Ａｌペーストを同様にスクリー
ン印刷する。しかる後、外部端子の半田付けを容易にす
るため、さらにＡｆ −Ａ／ ペースト上にＡ１ペース
トを外部端子半田付は用電極（５）としてスクリーン印
刷する。次いで、このように印刷されたＡｆ、ＡＰ−Ａ
ｌペーストを含む基板を大気中、６００〜７００℃の温
度で５〜１５分程度焼成し、とれによってグリッド電極
（３）、裏面電極（４）および電極（５）を形成して太
陽電池素子を形成する。しかる後、各電極が形成された
太陽電池素子を、水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合
ガス雰囲気中にて３５０〜５００℃の温度で５分程度加
熱（シンター）シ、この熱処理後、受光面にＴｉＯ２、
Ｔａｚｏｓなどを被着して光反射防止膜（６）を形成す
ることにニジ、図示する構造のシリコン単結晶太陽電池
を作成した。
第２図はこのようにして製造された本発明の太陽電池と
従来例との電圧・電流特性を示し、受光面にＡＭＩ相当
の光照射時および光照射しない暗時の電圧・電流特性を
それぞれ示している。ここで、横軸は電圧（ｖ）が、縦
軸は電流（Ｉ）がそれぞれとってあ”、（Ｖｏｃ）は開
放電圧を、（Ｉｏ’ｃ） は短絡電流を示している。
従来例との電圧・電流特性を示し、受光面にＡＭＩ相当
の光照射時および光照射しない暗時の電圧・電流特性を
それぞれ示している。ここで、横軸は電圧（ｖ）が、縦
軸は電流（Ｉ）がそれぞれとってあ”、（Ｖｏｃ）は開
放電圧を、（Ｉｏ’ｃ） は短絡電流を示している。
すなわち、曲線（１０ａ） 、（１０ｂ）は従来例にお
ける暗時、光照射時での電圧・電流特性、曲線（１１ａ
）、（１１ｂ）は本発明の一実施例における暗時５．光
照射時での電圧・電流特性である。
ける暗時、光照射時での電圧・電流特性、曲線（１１ａ
）、（１１ｂ）は本発明の一実施例における暗時５．光
照射時での電圧・電流特性である。
この第２図から明らかなように、グリッド電極。
主電極にそれぞれＡｔ、Ａｙ−１ペーストを用い大気中
で焼成して各電極を形成した従来の太陽電池ではその電
圧・電流特性（１０ａ）、（１０ｂ）がなだらかな曲線
を有してｂた。これに対して、上記実施例の如く、同様
のＡｌ、Ａｆ−Ａ７ペーストを用いて大気中で焼成して
各グリッド電極、主電倒を形成した後、これら電極をさ
らに水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合ガス雰囲気中
で３５０〜５００℃の温度で焼成することによって、上
記ｎ膨拡散層（２）とグリッド電極（３）との界面が還
元されそのオーミック性が著しく良好となり、シャープ
な電圧・電流特性（１１ａ）および（１１ｂ）が得られ
た。その結果、従来のものに比べて電圧・電流特性およ
び光変換効率を大幅に改善することができた。
で焼成して各電極を形成した従来の太陽電池ではその電
圧・電流特性（１０ａ）、（１０ｂ）がなだらかな曲線
を有してｂた。これに対して、上記実施例の如く、同様
のＡｌ、Ａｆ−Ａ７ペーストを用いて大気中で焼成して
各グリッド電極、主電倒を形成した後、これら電極をさ
らに水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合ガス雰囲気中
で３５０〜５００℃の温度で焼成することによって、上
記ｎ膨拡散層（２）とグリッド電極（３）との界面が還
元されそのオーミック性が著しく良好となり、シャープ
な電圧・電流特性（１１ａ）および（１１ｂ）が得られ
た。その結果、従来のものに比べて電圧・電流特性およ
び光変換効率を大幅に改善することができた。
なお、上述した実施例では各グリッド電極、外部端子半
田付は用電極の材料を、エンゲルハード製Ａ４１６２と
したが、昭栄化学製Ａ１ペーストＨ４１５５、Ｈ５１６
でもよい。本発明者の実験結果では、エンゲルハード製
Ａ４１６２を使用した場合、外部電極端子の半田付は工
程で接着強度が余シ強くない傾向を示し、他方照栄化学
製Ｈ４１５５，Ｈ５１６８の両者とも接着強度は水素還
元雰囲気中で加熱しても接着強度の低下はほとんどみら
れなかった。そのため、各メーカのＡｔペーストの分析
からＢｉ（ビスマス）の含有が接着強度に影響を与えて
いることを見出し、この結果からＢｉのＡｔペースト中
への含有量（ｗｔ％）を０．５〜１０ ％にすることに
よって、上記実施例の効果に加えてさらに良好な接着強
度が得られた。また、シリコン基板の受光面と反対側に
形成される主電極の材料は、ｋＶ−Ａｔペーストに限ら
ずそれ以外の導体ペーストを用いることもできる。
田付は用電極の材料を、エンゲルハード製Ａ４１６２と
したが、昭栄化学製Ａ１ペーストＨ４１５５、Ｈ５１６
でもよい。本発明者の実験結果では、エンゲルハード製
Ａ４１６２を使用した場合、外部電極端子の半田付は工
程で接着強度が余シ強くない傾向を示し、他方照栄化学
製Ｈ４１５５，Ｈ５１６８の両者とも接着強度は水素還
元雰囲気中で加熱しても接着強度の低下はほとんどみら
れなかった。そのため、各メーカのＡｔペーストの分析
からＢｉ（ビスマス）の含有が接着強度に影響を与えて
いることを見出し、この結果からＢｉのＡｔペースト中
への含有量（ｗｔ％）を０．５〜１０ ％にすることに
よって、上記実施例の効果に加えてさらに良好な接着強
度が得られた。また、シリコン基板の受光面と反対側に
形成される主電極の材料は、ｋＶ−Ａｔペーストに限ら
ずそれ以外の導体ペーストを用いることもできる。
さらに、上記実施例ではシリコン単結晶太陽電池につい
て示したが、シリコン多結晶太陽電池。
て示したが、シリコン多結晶太陽電池。
アモルファス太陽電池、 ＧａＡｓ太陽電池などの他の
太陽電池に適用しても同様の効果が得られる。
太陽電池に適用しても同様の効果が得られる。
以上詳述したように、この発明の方法によれば、ｐｎ接
合を有する半導体基板の受光面にＡ２ペーストを、その
受光面と反対側の面に導体ペーストをそれぞれ用いグリ
ッド電極、主電極を焼成によシ形成した太陽電池素子を
、さらに水素雰囲気まだは窒素と水素の混合ガス雰囲気
中で加熱処理することによシ、前記半導体基板上のｐｎ
接合を形成する拡散層とＡｔペーストとの界面が還元さ
れてそのオーミック性が良好となシ、シたがって、電圧
・電流特性、光変換効率を向上し得るとともに、併せて
製造歩留りの向上ならびに原価低減化をはかるなどの効
果がある。
合を有する半導体基板の受光面にＡ２ペーストを、その
受光面と反対側の面に導体ペーストをそれぞれ用いグリ
ッド電極、主電極を焼成によシ形成した太陽電池素子を
、さらに水素雰囲気まだは窒素と水素の混合ガス雰囲気
中で加熱処理することによシ、前記半導体基板上のｐｎ
接合を形成する拡散層とＡｔペーストとの界面が還元さ
れてそのオーミック性が良好となシ、シたがって、電圧
・電流特性、光変換効率を向上し得るとともに、併せて
製造歩留りの向上ならびに原価低減化をはかるなどの効
果がある。
第１図はこの発明に係る製造方法の一実施例を説明する
だめの太陽電池の構造を示す要部断面図、第２図は上記
実施例によシ得られた太陽電池と従来例とを比較して示
す電圧・電流特性図である。 （１）・・・・ｐ形単結晶シリコン基板、（２）・・・
・ｎ膨拡散層、（３）・・・・グリッド電極、（４）・
・・・裏面電極（主電極）、（５）・・・・外部端子半
田付は用電極、（６）・・・・光反射防止膜。 代理人 葛 野 信 − 第１図
だめの太陽電池の構造を示す要部断面図、第２図は上記
実施例によシ得られた太陽電池と従来例とを比較して示
す電圧・電流特性図である。 （１）・・・・ｐ形単結晶シリコン基板、（２）・・・
・ｎ膨拡散層、（３）・・・・グリッド電極、（４）・
・・・裏面電極（主電極）、（５）・・・・外部端子半
田付は用電極、（６）・・・・光反射防止膜。 代理人 葛 野 信 − 第１図
Claims (2)
- （１）半導体基板上に該基板とは異なる導電層を浅く形
成して受光面の近くにｐｎ接合を形成する工程と、前記
導電層の受光面側に銀ペーストを、前記半導体基板の受
光面と反対側の面に導体ペーストを用いてそれぞれグリ
ッド電極および主電極を形成して太陽電池素子を形成す
る工程と、この工程後前記太陽電池素子を水素雰囲気も
しくは窒素と水素の混合ガス雰囲気中で加熱処理する工
程とを備えたことを特徴とする太陽電池の製造方法。 - （２）グリッド電極として含有量０．５〜１０チのビス
マスを含有した銀ペーストを用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231682A JPS59117276A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231682A JPS59117276A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117276A true JPS59117276A (ja) | 1984-07-06 |
| JPS6311791B2 JPS6311791B2 (ja) | 1988-03-16 |
Family
ID=16927335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57231682A Granted JPS59117276A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59117276A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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