JPS59181071A - 太陽電池の表面電極形成方法 - Google Patents
太陽電池の表面電極形成方法Info
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- JPS59181071A JPS59181071A JP58054460A JP5446083A JPS59181071A JP S59181071 A JPS59181071 A JP S59181071A JP 58054460 A JP58054460 A JP 58054460A JP 5446083 A JP5446083 A JP 5446083A JP S59181071 A JPS59181071 A JP S59181071A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＢ Ｓ Ｆ （Ｂａｃｋ ５ｕｒｆａｃｅ Ｆ
ｉ’ｅｌｄ ）化処理にて、ｎ＋Ｐ Ｐ＋ 接合とした
シリコンウェハにより太陽電池を製造する際、当該ウェ
ハの上面に表面電極を形成するための方法に関する０ 第１図に例示する如く、ｎ＋ＰＰ＋接合のシリコンウェ
ハ１なるものは、上位より順次層層２．２層３、Ｐ 層
４−の積層構成を有Ｌ％ Ｐ”層４には裏面電極５が、
そしてｎ＋層２の上面２′には所定パターンの表面電極
６が形成されることで、太陽電池を得ることになるが、
従来上記表面電極６を形成するには、以下のような手段
が採られている。
ｉ’ｅｌｄ ）化処理にて、ｎ＋Ｐ Ｐ＋ 接合とした
シリコンウェハにより太陽電池を製造する際、当該ウェ
ハの上面に表面電極を形成するための方法に関する０ 第１図に例示する如く、ｎ＋ＰＰ＋接合のシリコンウェ
ハ１なるものは、上位より順次層層２．２層３、Ｐ 層
４−の積層構成を有Ｌ％ Ｐ”層４には裏面電極５が、
そしてｎ＋層２の上面２′には所定パターンの表面電極
６が形成されることで、太陽電池を得ることになるが、
従来上記表面電極６を形成するには、以下のような手段
が採られている。
すなわち例えば銀粉、ガラスフリット、セルロース系有
機バインダー、有機溶媒を配合成分とするＡｇペースト
なる電極材料を用い、これにより前記上面２′に所要パ
ターンのスクリーン印刷を行なった後、これを空気中に
て焼成して表面電極６を形成するのであり、実際製品で
は、その上に図示されていない合成樹脂等による反射防
止膜が被層される。
機バインダー、有機溶媒を配合成分とするＡｇペースト
なる電極材料を用い、これにより前記上面２′に所要パ
ターンのスクリーン印刷を行なった後、これを空気中に
て焼成して表面電極６を形成するのであり、実際製品で
は、その上に図示されていない合成樹脂等による反射防
止膜が被層される。
ところが上記従来法によるときは、同図に示される如く
、上記焼成時にあってＡｇがｎ十層２から、同層２と２
層３との境界面７を破って、２層３ｉこ侵入する如き熱
拡散が局所的に進行し、これがため電流の漏洩現象を起
すこと＼なって、太陽電池としての変換効率が低下して
しまい、この結果製品の歩出りが悪いものとなっている
。
、上記焼成時にあってＡｇがｎ十層２から、同層２と２
層３との境界面７を破って、２層３ｉこ侵入する如き熱
拡散が局所的に進行し、これがため電流の漏洩現象を起
すこと＼なって、太陽電池としての変換効率が低下して
しまい、この結果製品の歩出りが悪いものとなっている
。
本発明は上記の点に鑑み、電極材料中に適切な調合材を
添加することにより、従来例の難点を解消しようとする
もので、その特徴とするところは、ｎ＋２ Ｐ＋接合と
したシリコンウェハのｎ＋層上面に、電極材料をスクリ
ーン印刷した後、空気中で焼成する表面電極の形成方法
において、上記電極材料には、その電極基材にｎ＋層か
らＰ層へ熱拡散することで、当該Ｐ層をｎ＋層化するこ
とのできる釜属、金属酸化物の一方または双方の調合材
が添加されるようにしたことにある。
添加することにより、従来例の難点を解消しようとする
もので、その特徴とするところは、ｎ＋２ Ｐ＋接合と
したシリコンウェハのｎ＋層上面に、電極材料をスクリ
ーン印刷した後、空気中で焼成する表面電極の形成方法
において、上記電極材料には、その電極基材にｎ＋層か
らＰ層へ熱拡散することで、当該Ｐ層をｎ＋層化するこ
とのできる釜属、金属酸化物の一方または双方の調合材
が添加されるようにしたことにある。
本発明を図面によって詳細に説示すれば、先スｎ”ＰＰ
＋接合のシリコンウェハ１を製造するが、これには第２
図の工程説明図につき説示される以下の如き方法を採択
することができる０ すなわち第１図の（イ）に示した通り、例えば直径３イ
ンチ、厚さ３００μｍ１比抵抗ｌΩαのＰ型シリコンウ
ェハａを用意し、ボロン、燐などを拡散させることで当
該ウェハａの全面にわたり（＠の如くｎ 層２を形成す
るのであり、当該鱈 層２の面抵抗は５００名、厚さは
０２μｍであった。
＋接合のシリコンウェハ１を製造するが、これには第２
図の工程説明図につき説示される以下の如き方法を採択
することができる０ すなわち第１図の（イ）に示した通り、例えば直径３イ
ンチ、厚さ３００μｍ１比抵抗ｌΩαのＰ型シリコンウ
ェハａを用意し、ボロン、燐などを拡散させることで当
該ウェハａの全面にわたり（＠の如くｎ 層２を形成す
るのであり、当該鱈 層２の面抵抗は５００名、厚さは
０２μｍであった。
次に上記拡散処理により得られたｎ＋層２のうち同図の
（／今に示す通り、その裏面側中央箇所にＡｔペース）
ｂをスクリーン印刷するが、同ペーストｂには２００メ
ツシユのアルミニウム粉を採択、印刷により得られたも
の＼膜厚は２０〜４０μｍとした。
（／今に示す通り、その裏面側中央箇所にＡｔペース）
ｂをスクリーン印刷するが、同ペーストｂには２００メ
ツシユのアルミニウム粉を採択、印刷により得られたも
の＼膜厚は２０〜４０μｍとした。
さらに上記のものを空気中にて８００℃〜９００℃の温
度、望ましくけ８２５℃〜８５０℃により４分〜６分間
焼成する。
度、望ましくけ８２５℃〜８５０℃により４分〜６分間
焼成する。
この焼成処理によってＡ４ペーストは裏面側におけるｎ
＋層を突き破って、Ｐ型シリコンウェハ１の２層３ｉこ
拡散して行き、この結果同図に）に示す通り２層３に隣
接したＰ＋層４を形成でき、かくしてｎ＋ｐｐ＋接合と
なるＢＳＦ化処理が進行し、図示例ではこの際Ａｔペー
ストによるアルミニウムの裏面電極６と、同電極６の表
面におけるＡｔペースト酸化層８が形成されるから、こ
れを弗化水素溶液に浸漬することｔこよって、上記Ａｔ
ペースト酸化層８を除去して、裏面電極６を表出させる
のである。
＋層を突き破って、Ｐ型シリコンウェハ１の２層３ｉこ
拡散して行き、この結果同図に）に示す通り２層３に隣
接したＰ＋層４を形成でき、かくしてｎ＋ｐｐ＋接合と
なるＢＳＦ化処理が進行し、図示例ではこの際Ａｔペー
ストによるアルミニウムの裏面電極６と、同電極６の表
面におけるＡｔペースト酸化層８が形成されるから、こ
れを弗化水素溶液に浸漬することｔこよって、上記Ａｔ
ペースト酸化層８を除去して、裏面電極６を表出させる
のである。
さて本発明では上記の如くして得られたｎ＋ＰＰ 接
合のシリコンウェハ１にあって１そのｎ＋層２における
上面２′に表面電極６を、従来例の如く電極材料のスク
リーン印刷、そして空気中での焼成により形成するので
あるが、この際電極材料には従来から用いられている電
極基材に、調合材を添加して得たものを用いるのである
。
合のシリコンウェハ１にあって１そのｎ＋層２における
上面２′に表面電極６を、従来例の如く電極材料のスク
リーン印刷、そして空気中での焼成により形成するので
あるが、この際電極材料には従来から用いられている電
極基材に、調合材を添加して得たものを用いるのである
。
こ＼で電極基材としては、前記の如くＡｇペースト等が
用いられるが、これは既知の通りＡｇハウタ〜、３５ｏ
メツシユ以下のＰｂｏ１Ｂ２ｏ３、ＺｎＯ，、Ｓ ｊ、
０２１どによるガラスフリット、ニトロセルローズ、エ
チルセルロース等のセルロース系有機バインダー、チル
プネオール、エチルカルピトールアセテート等の有機溶
媒を調合したものである。
用いられるが、これは既知の通りＡｇハウタ〜、３５ｏ
メツシユ以下のＰｂｏ１Ｂ２ｏ３、ＺｎＯ，、Ｓ ｊ、
０２１どによるガラスフリット、ニトロセルローズ、エ
チルセルロース等のセルロース系有機バインダー、チル
プネオール、エチルカルピトールアセテート等の有機溶
媒を調合したものである。
そして当該基材に添加される調合材９としては第５族で
あるｐ ｓ Ｓ ｂ ｓ Ａ Ｓなる金属の一種以上カ
、ソノ酸化物であるＰ２Ｏ３，５ｂ２ｏ３、Ａｓ２Ｏ３
の一種以上か、当該金属と酸化物の双方を採、択するの
がよく、本発明（こ係る電極材料の配合例を示せば次の
通シである。
あるｐ ｓ Ｓ ｂ ｓ Ａ Ｓなる金属の一種以上カ
、ソノ酸化物であるＰ２Ｏ３，５ｂ２ｏ３、Ａｓ２Ｏ３
の一種以上か、当該金属と酸化物の双方を採、択するの
がよく、本発明（こ係る電極材料の配合例を示せば次の
通シである。
ＡｇパウダーＩ ｅ・１１１・・・１］・・・７５重量
％ガラスフリット ・ΦｏｏＩＩＩＩ・・■轡・ ２重
量％セルローズ県有機バインダー・・・・４〜８重量饅
有機溶剤 ・・・・・・・・・・・・・・・・１２〜１
８重量％調合材 ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・１〜３重量％またスクリーン印刷後の焼成は、７
ｏｏ℃〜７５０℃で１分〜１０分間行なえばよいが、当
該焼成工程によシ従来例につき説示の通シ、Ａｇがｎ
層とＰ層との境界面７を破ってＰ層中に熱拡散しても、
第３図に示す通’） 、Ｐ 、 Ｓ ｂ 。
％ガラスフリット ・ΦｏｏＩＩＩＩ・・■轡・ ２重
量％セルローズ県有機バインダー・・・・４〜８重量饅
有機溶剤 ・・・・・・・・・・・・・・・・１２〜１
８重量％調合材 ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・１〜３重量％またスクリーン印刷後の焼成は、７
ｏｏ℃〜７５０℃で１分〜１０分間行なえばよいが、当
該焼成工程によシ従来例につき説示の通シ、Ａｇがｎ
層とＰ層との境界面７を破ってＰ層中に熱拡散しても、
第３図に示す通’） 、Ｐ 、 Ｓ ｂ 。
Ａ Ｓ ｓ Ｐ２Ｏ，１５ｂ２０３． Ａ８２０３ 等
の調合材９も熱拡散にて、Ｐ層の当該箇所に侵入し、そ
こに新規なＰ層１ｏが形成されること５なシ、従って侵
入して行ったＡｇは、新規な境界面７′の上位、すなわ
ち新規なｎ＋層１０に存すること＼なって、結局Ａｇが
Ｐ層内に侵入した不本意な状態となることが阻止される
のである。
の調合材９も熱拡散にて、Ｐ層の当該箇所に侵入し、そ
こに新規なＰ層１ｏが形成されること５なシ、従って侵
入して行ったＡｇは、新規な境界面７′の上位、すなわ
ち新規なｎ＋層１０に存すること＼なって、結局Ａｇが
Ｐ層内に侵入した不本意な状態となることが阻止される
のである。
尚前記の如く調合材を１〜３重量％としたのは、１％未
満であると新規な？ 層の形成が満足すべきものとなら
ず、また３％よりも多量になると、表面電極が引張シ試
験（５００ｇ〜ＩＫｇ）に対し耐え難くなシ剥離し易く
なるからである。
満であると新規な？ 層の形成が満足すべきものとなら
ず、また３％よりも多量になると、表面電極が引張シ試
験（５００ｇ〜ＩＫｇ）に対し耐え難くなシ剥離し易く
なるからである。
本発明は上記の通り、電極材料にＰ層をｎ＋層化する調
合材を添加するようにしたので、Ａｇ等がＰ層に侵入し
た状態とならず、ｎ 層とＰ層との境界面が破壊されな
いので、リークを生ずる如きことなく、この結果製品の
歩止まりを大巾に向上することができる。
合材を添加するようにしたので、Ａｇ等がＰ層に侵入し
た状態とならず、ｎ 層とＰ層との境界面が破壊されな
いので、リークを生ずる如きことなく、この結果製品の
歩止まりを大巾に向上することができる。
第１図は従来法によシ太陽電池の表面電極を形成す、る
場合につき、Ａｇの拡散挙動を説示した太陽電池の部分
側面説明図、第２図の（イ）〜（ホ）はＰ型シリコンウ
ェハによりｎ十ＰＰ４ 接合のシリコンウェハを製造子
る場合の工程説明図、第３図は本発明に係る表面電極形
成方法によって得られた製品のＡｇ拡散挙動を示す要部
側面説明図である。 １・・・・１１ｎ Ｐ Ｐ 接合シリコンウェハ２・・
・・・ｎ層 ２′・・−・ｎ 層の上面 ３・・・・・Ｐ層 ４・Φ・・・Ｐ層 ６・・・・・表面電極 ７・・・・・ｎ 層とＰ層の境界面 ９・・・・・調合材 １ｏ・・・０新規なｎ 層
場合につき、Ａｇの拡散挙動を説示した太陽電池の部分
側面説明図、第２図の（イ）〜（ホ）はＰ型シリコンウ
ェハによりｎ十ＰＰ４ 接合のシリコンウェハを製造子
る場合の工程説明図、第３図は本発明に係る表面電極形
成方法によって得られた製品のＡｇ拡散挙動を示す要部
側面説明図である。 １・・・・１１ｎ Ｐ Ｐ 接合シリコンウェハ２・・
・・・ｎ層 ２′・・−・ｎ 層の上面 ３・・・・・Ｐ層 ４・Φ・・・Ｐ層 ６・・・・・表面電極 ７・・・・・ｎ 層とＰ層の境界面 ９・・・・・調合材 １ｏ・・・０新規なｎ 層
Claims (2)
- （１） ｎ”Ｐ Ｐ＋ 接合としたシリコンウェハ
・のｎ＋層上面に、電極材料をスクリーン印刷した後、
空気中で焼成する表面電極の形成方法において、上記電
極材料にはその電極基材に耐層から２層５熱拡散するこ
とで、当該Ｐ層を計 層化することのできる金属、金属
酸化物の一方または双方の調合材が添加されるようにし
たことを特徴とする太陽電池の表面電極形成方法。 - （２）電極材料の電極基材が、銀粉、ガラスフリット、
セルロース系有機バインダー、有機溶剤からなり、調合
材がＰ ＋ Ｓ ｂ ＋ Ａ Ｓ ｓ Ｐ２０５Ａｓ２
０３ 、Ｓｂ２０３ から一種以上選定されている特
許請求の範囲第１項記載の太陽電池の表面電極形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054460A JPS59181071A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 太陽電池の表面電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054460A JPS59181071A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 太陽電池の表面電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181071A true JPS59181071A (ja) | 1984-10-15 |
| JPH0467347B2 JPH0467347B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=12971280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58054460A Granted JPS59181071A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 太陽電池の表面電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181071A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223924A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Hitachi Ltd | 表示パネルの製造方法 |
| JP2009509353A (ja) * | 2005-09-27 | 2009-03-05 | エルジー・ケム・リミテッド | ｐ−ｎ接合半導体素子の埋込み接触電極の形成方法及びこれを用いた光電子半導体素子 |
| CN102689534A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-09-26 | 浚鑫科技股份有限公司 | 太阳能电池正面电极的丝网印刷方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426674A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrode material for semiconductor device |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP58054460A patent/JPS59181071A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426674A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrode material for semiconductor device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223924A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Hitachi Ltd | 表示パネルの製造方法 |
| JP2009509353A (ja) * | 2005-09-27 | 2009-03-05 | エルジー・ケム・リミテッド | ｐ−ｎ接合半導体素子の埋込み接触電極の形成方法及びこれを用いた光電子半導体素子 |
| CN102689534A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-09-26 | 浚鑫科技股份有限公司 | 太阳能电池正面电极的丝网印刷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0467347B2 (ja) | 1992-10-28 |
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