JPS5951756B2 - 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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- JPS5951756B2 JPS5951756B2 JP54066464A JP6646479A JPS5951756B2 JP S5951756 B2 JPS5951756 B2 JP S5951756B2 JP 54066464 A JP54066464 A JP 54066464A JP 6646479 A JP6646479 A JP 6646479A JP S5951756 B2 JPS5951756 B2 JP S5951756B2
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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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は短波長の光に対してて高効率を有する太陽電池
の製造法法に関するものである。
の製造法法に関するものである。
太陽電池は、第１の導電型（たとえばｎ形）を有する半
導体基板の受光面となるべき表面に、上記第１の導電型
と異なる導電型（たとえばｐ型）を有する層を設け、こ
れらに電極を設けた構成をなしている。
導体基板の受光面となるべき表面に、上記第１の導電型
と異なる導電型（たとえばｐ型）を有する層を設け、こ
れらに電極を設けた構成をなしている。
太陽電池に関し短波長の光に対して高効率を得るには接
合の深さを浅くする必要がある。
合の深さを浅くする必要がある。
これは、接合の深さが深いと、短波長の光は高エネルギ
ーのため半導体の表面で電子と正孔の再結合を生じさせ
て吸収されてしまい接合の部分まで光が達しないためあ
る。しかし接合の深さを浅くすると、上記第１の導電型
と異なる導電型の層の抵抗が増大するため太陽電池の変
換効率が減少する。それを防ぐため電極を格子状に配置
する方法が用いられているが、格子状電極を設けると入
射太陽光線が遮ぎられること、またｐｎ接合の深さが浅
いため電極形成する際ｐｎ接合が破壊されること等の問
題がある。この発明は、このような従来の欠点を解消し
かつ短波長の光に対して高効率の太陽電池を得る目的で
なされたもので、深い接合領域と浅い接合領域を一回の
拡散工程で形成し、格子状パターンに囲まれた部分に浅
い接合を形成することにより上記目的を達成しようとす
るものである。
ーのため半導体の表面で電子と正孔の再結合を生じさせ
て吸収されてしまい接合の部分まで光が達しないためあ
る。しかし接合の深さを浅くすると、上記第１の導電型
と異なる導電型の層の抵抗が増大するため太陽電池の変
換効率が減少する。それを防ぐため電極を格子状に配置
する方法が用いられているが、格子状電極を設けると入
射太陽光線が遮ぎられること、またｐｎ接合の深さが浅
いため電極形成する際ｐｎ接合が破壊されること等の問
題がある。この発明は、このような従来の欠点を解消し
かつ短波長の光に対して高効率の太陽電池を得る目的で
なされたもので、深い接合領域と浅い接合領域を一回の
拡散工程で形成し、格子状パターンに囲まれた部分に浅
い接合を形成することにより上記目的を達成しようとす
るものである。
このような構造にすることにより接合の浅い部分で短波
長の光に対する効率を高めることができると同時に接合
の深い部分に電極を形成して電極部分の接合破壊を防ぎ
、入射太陽光線を遮ぎる割合を少なくし、かつ半導体層
の抵抗の増大を緩和せしめることができる。以下実施例
について詳細に説明する。第１図は、この発明に係る太
陽電池のパターンの１例を示す平面図で、第２図は、太
陽電池の製造工程を示す断面図である。
長の光に対する効率を高めることができると同時に接合
の深い部分に電極を形成して電極部分の接合破壊を防ぎ
、入射太陽光線を遮ぎる割合を少なくし、かつ半導体層
の抵抗の増大を緩和せしめることができる。以下実施例
について詳細に説明する。第１図は、この発明に係る太
陽電池のパターンの１例を示す平面図で、第２図は、太
陽電池の製造工程を示す断面図である。
第２図Ａ，ｂでは、濃度６％のケイ素化合物溶液１００
ｃｃにり・ン化合物１．５ｇを添加した塗布拡散剤を１
〜２ΩＣｍ（７）Ｐ型シリコン上に印刷法で第１図に示
す格子状のパターンに形成し、２００℃で３０分間加熱
処理し、硬化せしめる。ここで印刷法とは網状のナイロ
ン，ステンレスを用い印刷に必要な所望部分のみを残存
せしめ、他の部分をナイロンの場合は樹脂でおおい、ス
テンレスの場合は金属材でおおうことにより上記所望部
分にのみパターンを形成するものである。
ｃｃにり・ン化合物１．５ｇを添加した塗布拡散剤を１
〜２ΩＣｍ（７）Ｐ型シリコン上に印刷法で第１図に示
す格子状のパターンに形成し、２００℃で３０分間加熱
処理し、硬化せしめる。ここで印刷法とは網状のナイロ
ン，ステンレスを用い印刷に必要な所望部分のみを残存
せしめ、他の部分をナイロンの場合は樹脂でおおい、ス
テンレスの場合は金属材でおおうことにより上記所望部
分にのみパターンを形成するものである。
ｂは第１図をＡ−Ａ’で切断したときの側面図を示して
おり、２は硬化した塗布拡散剤である。ｃでは、６％の
ケイ素化合物溶液１００ｃｃにリン化合物を０．３ｇ添
加した塗布拡散剤をスピンナーを用いてｐ形シリコン１
の表面に４０００回転で塗布し第２の塗布拡散剤３を形
成した後２００℃で３０分間加熱処理して硬化せしめる
。ｄでは、窒素雰囲気中で１０５０℃で３０分加熱処理
．すると第１の塗布拡散剤２がｐ形シリコンに接した部
分では拡散層４が形成され、第２の塗布拡散剤３がｐ形
シリコンに接した部分では拡散層５が形成される。
おり、２は硬化した塗布拡散剤である。ｃでは、６％の
ケイ素化合物溶液１００ｃｃにリン化合物を０．３ｇ添
加した塗布拡散剤をスピンナーを用いてｐ形シリコン１
の表面に４０００回転で塗布し第２の塗布拡散剤３を形
成した後２００℃で３０分間加熱処理して硬化せしめる
。ｄでは、窒素雰囲気中で１０５０℃で３０分加熱処理
．すると第１の塗布拡散剤２がｐ形シリコンに接した部
分では拡散層４が形成され、第２の塗布拡散剤３がｐ形
シリコンに接した部分では拡散層５が形成される。
拡散層４，５はｎ型半導体層で拡散層４の表面比抵抗は
１０Ω／口，接合深さは０．９μＪｍ，拡散層５の表面
比抵抗は５０Ω／口，接合深さは０．４μｍであつた。
次にｐ形シリコン１およびｎ型拡散層４に電極を形成す
ると太陽電池が製造できる。
１０Ω／口，接合深さは０．９μＪｍ，拡散層５の表面
比抵抗は５０Ω／口，接合深さは０．４μｍであつた。
次にｐ形シリコン１およびｎ型拡散層４に電極を形成す
ると太陽電池が製造できる。
上記実施例では塗布拡散剤２と３とに含有されｉる不純
物量を変化せしめることにより、拡散層の接合深さを変
化させたが、塗布拡散剤２と３との厚みを極端に変える
ことによつても接合深さを変化させることができる。
物量を変化せしめることにより、拡散層の接合深さを変
化させたが、塗布拡散剤２と３との厚みを極端に変える
ことによつても接合深さを変化させることができる。
たとえば、塗布拡散剤２を１．２μｍとし、塗布拡散剤
３を０．１２μｍにすることにより塗布拡散剤２の部分
の拡散層は厚くなり、塗布拡散剤３の部分の拡散層は薄
＜なる。また、上記実施例では第１図に示す格子状パタ
ーン１２を印刷法で形成したが、他の方法たとえば第２
図ａにおいてｐ形シリコン１に塗布拡散剤をスピンナー
を用いて全面に塗布し硬化したる後に写真食刻法を用い
て格子状パターンの塗布拡散剤２（第２図ｂ）を形成し
てもよい。次に塗布拡散剤２，３に含まれる不純物の種
類を異ならしめた場合を別の実施例として示す。
３を０．１２μｍにすることにより塗布拡散剤２の部分
の拡散層は厚くなり、塗布拡散剤３の部分の拡散層は薄
＜なる。また、上記実施例では第１図に示す格子状パタ
ーン１２を印刷法で形成したが、他の方法たとえば第２
図ａにおいてｐ形シリコン１に塗布拡散剤をスピンナー
を用いて全面に塗布し硬化したる後に写真食刻法を用い
て格子状パターンの塗布拡散剤２（第２図ｂ）を形成し
てもよい。次に塗布拡散剤２，３に含まれる不純物の種
類を異ならしめた場合を別の実施例として示す。
先の実施例と同様にして第２図ａ−ｄでリン化合物を添
加した第１の塗布拡散剤２を形成し、次に砒素化合物を
添加した第２塗布拡散剤３を形成し１１００℃で３０分
間熱処理する。拡散層４の表面比抵抗は６Ω／口で接合
深さは１．２μＭ，拡散層５の表面比抵抗は１０Ω／口
で接合深さは０．３２μｍあつた。上記実施例では、拡
散層４，５を形成するために異なる不純物源を用いてお
り、１１００℃でリンの拡散係数が砒素の拡散係数の約
１０倍大きいことを利用している。
加した第１の塗布拡散剤２を形成し、次に砒素化合物を
添加した第２塗布拡散剤３を形成し１１００℃で３０分
間熱処理する。拡散層４の表面比抵抗は６Ω／口で接合
深さは１．２μＭ，拡散層５の表面比抵抗は１０Ω／口
で接合深さは０．３２μｍあつた。上記実施例では、拡
散層４，５を形成するために異なる不純物源を用いてお
り、１１００℃でリンの拡散係数が砒素の拡散係数の約
１０倍大きいことを利用している。
次に第３図を用いて他の実施例について説明する。
第３図Ａ，ｂではｌ〜２ΩＣｍ（７）Ｐ形シリコン１に
通常の方法で熱酸化膜を成長させ写真食刻法で酸化膜に
格子状に開孔部を形成し、残存した酸化膜６、開孔部７
を作る。
通常の方法で熱酸化膜を成長させ写真食刻法で酸化膜に
格子状に開孔部を形成し、残存した酸化膜６、開孔部７
を作る。
ｃではさらにりんを拡散源として１１００℃で３０分拡
散することによりｎ型層４，５を形成する。この際重要
なことは酸化膜厚を拡散不純物源、拡散温度、拡散時間
を考慮に入れて設定することである。これは不純物源に
対してマスク効果を得るのに必要な最低の酸化膜厚を求
めることで容易に設定できる。本実施例では、酸化膜で
おおわれた部分のｎ型拡散層５の接合深さを０．３μｍ
にするため酸化膜厚を０．２７μｍに設定した。
散することによりｎ型層４，５を形成する。この際重要
なことは酸化膜厚を拡散不純物源、拡散温度、拡散時間
を考慮に入れて設定することである。これは不純物源に
対してマスク効果を得るのに必要な最低の酸化膜厚を求
めることで容易に設定できる。本実施例では、酸化膜で
おおわれた部分のｎ型拡散層５の接合深さを０．３μｍ
にするため酸化膜厚を０．２７μｍに設定した。
ｎ型層４の拡散深さは１．２μｍであつた。以上説明し
た様に、最初の２つの実施例は２種類の塗布拡散剤に含
有する不純物量を異ならしめるかあるいは含有不純物の
種類を異ならしめることにより接合深さの異なる拡散層
を形成し短波長の光に対して高効率の太陽電池を容易に
形成することができることを示している。
た様に、最初の２つの実施例は２種類の塗布拡散剤に含
有する不純物量を異ならしめるかあるいは含有不純物の
種類を異ならしめることにより接合深さの異なる拡散層
を形成し短波長の光に対して高効率の太陽電池を容易に
形成することができることを示している。
最後の実施例は不純物拡散に対してマスク効果を有する
絶縁膜を所望部分のみに形成しかつその膜厚を絶縁膜で
おおわれた半導体にも拡散層が形成される様に設定して
接合深さの異なる拡散層を形成するものである。
絶縁膜を所望部分のみに形成しかつその膜厚を絶縁膜で
おおわれた半導体にも拡散層が形成される様に設定して
接合深さの異なる拡散層を形成するものである。
本発明の太陽電池の製造方法は簡単な工程で安価に生産
できる長所を有しまた製造された太陽電池は短彼長の光
に対して高効率を有し螢光灯下の室内用および光検出用
としてすぐれている。
できる長所を有しまた製造された太陽電池は短彼長の光
に対して高効率を有し螢光灯下の室内用および光検出用
としてすぐれている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の太陽電池の格子状パターンを示す平面
図、第２図ａ−Ｄ，第３図ａ−ｃは実施例を示す製造工
程断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・第１の塗布
拡散剤層、３・・・・・・第２の塗布拡散剤層、４，５
・・・・・・拡散層、６・・・・・・酸化膜。
図、第２図ａ−Ｄ，第３図ａ−ｃは実施例を示す製造工
程断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・第１の塗布
拡散剤層、３・・・・・・第２の塗布拡散剤層、４，５
・・・・・・拡散層、６・・・・・・酸化膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板上の所定の部分に該半導体基板を逆の導
電型にならしめる第１の不純物を含有する塗布拡散剤を
塗布する工程と上記工程の後に上記半導体基板の全面に
第１の不純物と同様に上記半導体基板を逆の導電型にな
らしめる第２の不純物を含有する塗布拡散剤を塗布する
工程と、さらに上記の工程の後に上記半導体基板を熱処
理して接合の深さの異なる拡散層を形成する工程と上記
深さの異なる拡散層のうち深い拡散層の領域に電極を形
成する工程とから成ることを特徴とする太陽電池の製造
方法。 ２ 第１の不純物と第２の不純物が同一元素でかつ第１
の不純物を含有する塗布拡散剤の濃度が第２の不純物を
含有する塗布拡散剤の濃度よりも大きいことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の太陽電池の製造方法。 ３ 第１の不純物と第２の不純物が異なる元素でかつ第
１の不純物を含有する塗布剤の濃度と第２の不純物を含
有する塗布拡散剤の濃度とが近似することを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の太陽電池の製造方法。 ４ 第１の不純物を含有す塗布拡散剤を印刷法を用いて
半導体基板上の所定の領域に塗布することを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の太陽電池の製造方法。 ５ 半導体基板に絶縁膜を形成する工程と該絶縁膜の所
定部に開孔部を設ける工程と上記開孔部および絶縁膜を
通して上記半導体基板に上記半導体基板板とは逆の導電
型にならしめる不純物を拡散することにより上記開孔の
部分の拡散層の厚さと上記絶縁膜の部分の拡散層の厚さ
を異ならしめる工程とから成ることを特徴とする太陽電
池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54066464A JPS5951756B2 (ja) | 1979-05-29 | 1979-05-29 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54066464A JPS5951756B2 (ja) | 1979-05-29 | 1979-05-29 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55158680A JPS55158680A (en) | 1980-12-10 |
| JPS5951756B2 true JPS5951756B2 (ja) | 1984-12-15 |
Family
ID=13316519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54066464A Expired JPS5951756B2 (ja) | 1979-05-29 | 1979-05-29 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951756B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215864A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Hitachi Ltd | 太陽電池の製造方法 |
| JPS63148685A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-06-21 | Sharp Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
| JP2006156646A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Sharp Corp | 太陽電池の製造方法 |
| KR100877821B1 (ko) | 2006-05-01 | 2009-01-12 | 엘지전자 주식회사 | 실리콘 태양전지의 선택적 에미터의 제조방법 |
-
1979
- 1979-05-29 JP JP54066464A patent/JPS5951756B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55158680A (en) | 1980-12-10 |
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