JPS62221166A - GaAs太陽電池 - Google Patents

GaAs太陽電池

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JPS62221166A
JPS62221166A JP61066142A JP6614286A JPS62221166A JP S62221166 A JPS62221166 A JP S62221166A JP 61066142 A JP61066142 A JP 61066142A JP 6614286 A JP6614286 A JP 6614286A JP S62221166 A JPS62221166 A JP S62221166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
grids
gaas
type
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP61066142A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Hisamoto
好明 久本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/544Solar cells from Group III-V materials

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  • Photovoltaic Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は通信衛星などの各種電源に使用されるG a
 A s太陽電池に関し、特にそのクエハを個々のセル
に分割する際に適したGaAs太陽電池のパターン構造
に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、GaAs太陽電池は光電変換効率の向上に伴って
クリーンなエネルギー源として民生用0機器用に製品化
が急速に進められつつある。
第3図(a)および申)に従来のGaAs太陽電池クエ
へり正面図および同図(a)のト」線断面図を示して、
その製造工程を第3図を参照して説明する。
これは、第3図に示すように、キャリア濃度〜10/m
、基板厚み3ooミクロン程度の片面ミラー仕上したG
 a A s単結晶基板をn型GaAs、7板1として
用い、とのGaAs基板1の一方の主表面に周知の液相
エピタキシャル成長法によυ高比抵抗をもつn−型G 
a A s層2を形成する。次に、このn−型G a 
A s層2の表面に周知の液相エピタキシャル成長法で
低比抵抗をもつp型GaAs層3をp型拡散層として形
成するとともに、このG a A s層3上に同様の液
相エピタキシャル成長法にてp型AlGaAs層4を形
成する。
次いで、前記p型AJGaAs層4の表面に常圧CVD
法により窒化膜などの反射防止膜5を数百オングストロ
ーム程度に形成したうえ、この反射防止膜5上にレジス
ト(図示せず)を塗布する。
そして、このレジスト塗布膜を写真製版技術でパターニ
ングして選択的に開孔部を施し、その開孔部に相当する
反射防止膜をプラズマエツチング法によシ除去し、さら
に弗酸系のエツチング液で下部のp型AlGaAs/%
を取シ除く。続いて、この露出したコンタクトホール部
分のp型GaAs13の表面にスパッタ法または蒸着法
によりTi/Atなどからなるp側金属電極6を形成し
た後、この金M’に極6を写真製版技術と化学エッチ法
で選択的にバターニングする。これによシ、第3図に示
すように、各グリッド7−1が互いに平行して等間隔に
形成されたグリッド電極部7と、このグリッド電極部7
の一端側に形成されたバー電極部8から表面電極を各セ
ルごとに形成する。
次いで、n型G a A s基板1の裏面の全面にスパ
ッタ法または蒸着法により AuGe/N i/Au 
/Alなどからなるn側金属電極9を形成し、上記各電
極形成後、当該基板を例えば400〜500℃の電気炉
に入れて電気的なオーミック性を良好にする。
しかる後、このようにして形成されたGaAs太陽電池
ウェハを、図示する点線で示す切断箇所11&1つてダ
イシングソーにてそれぞれ切断することによシ、個々の
G a A s太陽電池セルを分割するのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、かかる従来のG a A s太陽電池は、俯3
図に示すように、各セルのパターンが画一化されておシ
、受光面積部分つまシセル周辺部に欠陥層10が1箇所
でもあると、電気的特性および外観検査工程において不
良セルとなシ、セル歩留を著しく低下させるという問題
点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、GaAs太陽電池の受光面積部に欠陥層が
あってもその欠陥層を避けてダイシングを可能にするこ
とによシ、セル歩留を大幅に向上させることを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るG a A s太陽電池は、n型GaA
s基板の一方の主表面に形成された高比抵抗をもつn型
G a A s層と、このG a A s層の表面に順
次形成されたそれぞれp型を有する低比抵抗のGaAs
層およびAlGaAs層と、このAlGaAs層上の表
面に選択的に形成された反射防止膜と、前記p型のG 
a A s層上の表面に、前記反射防止膜に対応した前
記AJGaAs層の領域を除いて形成された第1の金属
電極と、前記G a A s基板の裏面に形成された第
2の金属電極とから構成されるGaAs太陽電池におい
て、前記第1の金g′N、極は、受光領域に対して複数
個のグリッドが互いに平行して等間隔に形成されたグリ
ッド電極部と、前記各グリッドの一端側に、該各グリッ
ドの配列方向と直交する方向に配設されるとともに、前
記各グリッドの中央部に位置する箇所にそれぞれ設けら
れた前記lGaAs層を含む反射防止膜を介して各々の
グリッドを連結すべく形成されたバー電極部から構成し
たものである。
〔作用〕 この発明においては、G a A s太陽電池の複数個
のグリッドを同電位にするためのバー電極部を連結状に
形成するとともに1該バー’+t to部の各々のグリ
ッドとグリッドの中央部に位置する箇所にそれぞれ等間
隔にp型AA!GaAs層と反射防止膜を残した状態で
金属電極を表面電極として形成することKよシ、従来の
ようにセルパターンが画一化されることはなくなる。こ
れによって、受光面積部分に欠陥層があっても、その欠
陥ハ1を避けて希望するセルサイズでダイシングを行う
ことかできる。
〔実施例〕
第1図(a)および(b)はこの発明の一笑施例會示す
GaAs太陽電池ウェハの正面図および同図(a)のI
−■線断面図である。
この実施例では、n型G a A s基板1上に、従来
と同様の液相エピタキシャル成長法で高比抵抗をもつn
−型G a A s層2を形成するとともに、低比抵抗
のp型GaAs層3およびp型AI G a A s層
4をそれぞれ析出させて順次形成する。そして、このp
型AA!GaAs層4上の表面に輪圧CVD法にて反射
防止j15を数百オングストローム程度形成する。なお
、この反射防止膜5の形成工程までは上述した第3図に
示す従来例と同様である。
次いで、反射防止膜形成後の写真製版においてその反射
防止膜5上の表面にレジストを塗布し、このレジスト塗
布膜をパターニングして選択的に開孔部を施したうえ、
その開孔部に相当する反射防止膜をプラズマエツチング
によシ除去するとともに、弗酸系のエツチング液でその
下部のp型A7GaAs層を取り除く。しかる後、この
露出したコンタクトホール部分のp型G a A s層
3の表面にスパッタ法または蒸着法によ#)p細金属電
極6を形成し、この金属電極6を写真製版技術と化学エ
ッチ法にて部分的にパターニングする。これにより、第
1図に示すように、各セルの受光領域に対して複数個の
グリッド7−1が互いに平行して等間隔に形成されたグ
リッド電極部7と、これらグリッド11の一端側におい
てその配列方向と直交する方向に、各々のグリッド7−
1の中央部に位置する箇所にそれぞれ等間隔を保って残
存しである数百ミクロンの幅を有するp型AJGaAs
層4aおよび反射防止膜5aを介して連結状に形成され
たパー電極部8Aとからp細金属電極6が表面電極とし
て形成される。
次いで、n型GaAs基板1の裏面の全面にスパッタ法
または蒸着法によりAuGeNi/Au/Atなどから
なるn側金属電極9を形成したうえ、これら電極形成後
、400〜500℃の電気炉の中で30分程度シンクし
て電極のオーミック性を良好にする。しかる後、このよ
うにして形成されたGaAs太陽電池ウェハを、図示す
る点線で示す切断箇所11に泊ってグイシングツ−にて
それぞれ切断することにより、個々のGaAs太陽電池
セルに分割することができる。なお、図中、同一符号は
同一または相当部分を示している。
したがって、本発明によるときは、p細金属電極6を形
成するパー電極部8Aが各セルごとに分離されず連結さ
れているため、その受光面積部に欠陥層10があっても
それを避けてグイシングツ−にて切断でき、GaAs太
陽電池のセル数を効率良く取ることができる。例えば、
GaAs太陽電池のダイシング工程において、1セルの
周辺部に欠陥層10などがある場合、第3図に示す従来
のものでは1個のセルしか製品化できなかったが、第1
図の本発明の構造であれば2個製品にすることができる
。また、各電極セルを連結、配線し、電気的にも同電位
を保つことができるため、GaAs太陽電池の大面積化
がはかれ、かつ組立も容易になる利点を奏する。
第2図はこの発明の他の実施例を示すもので、大面積G
 a A s太陽電池に適用した場合を示す。この実施
例が第1図のものと異なる点は、大面積GaAs太陽電
池の複数個のグリシ)7−1を同電位にするために形成
されたパー電極部8Aの中央部の各グリッド間に対応す
る箇所に少くとも1つのp型AJGaAs層4alを含
む反射防止# 5alを残した状態でp細金属電極6を
形成したことである。
したがって、この実施例によると、第2図に示すように
、受光面積部に1つの欠陥層10があってもそれを避け
て切断できるので、半分のGaAs太陽電池セルとして
利用できる。すなわち、第4・図に示すような従来の大
面積GaAs太陽電池においては、欠陥層10が周辺部
に1個でもあると不良ウェハとなるが、上記実施例の構
造であれば、第2図のように半分のG a A s太陽
電池セルとして利用することができる。
なお、本発明は、上記実施例のものに限らず、任意のp
n接合構造をもつGaAs太陽電池のすべてに適用する
こともできる。
〔発明の効果〕
以上のようKこの発明によれば、GaAs太陽電池の受
光面積部に欠陥層があっても、その欠陥層を避けて希望
するセルサイズをどの位置からでもダイシングできるの
で、GaAs太陽電池のセル歩留を大幅に向上させるこ
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)はこの発明の一実施例による
GaAs太陽電池ウェハの正面図および同図(a)の■
−I線断面図、第2図(a)およびΦ)はこの発明の他
の実施例によるG a A s太陽電池ウニへの正面図
および同図(a)のト]線断面図、第3図(a) 、 
(b)は従来例によるGaAs太陽電池の正面図、同図
(a)のl−1線断面図、第4図(a) 、 (b)は
同じ〈従来例によるGaAs太陽電池の正面図、同図(
a)のIV−N線断面図である。 1*@@@Q型G aA s基板、268@@il 型
GaAs層、36@@@p型GaAs層、4.4a#4
al 11 a a m p型AJGaAs層 5 *
 5a*5az 11 @・・反射防止膜、B・・−・
p側金属電極、7・・φ・グリッド電極部、7−16 
a・・グリッド、8A・・・・バー電極部、9・拳・・
n側金属電極、10・・・・欠陥層、11・・・・切断
箇所。 Φ T 」コ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. n型GaAs基板の一方の主表面に形成された高比抵抗
    をもつn型GaAs層と、このGaAs層の表面に順次
    形成されたそれぞれp型を有する低比抵抗のGaAs層
    およびAlGaAs層と、このAlGsAs層上の表面
    に選択的に形成された反射防止膜と、前記p型のGaA
    s層上の表面に、前記反射防止膜に対応した前記AlG
    aAs層の領域を除いて形成された第1の金属電極と、
    前記GaAs基板の裏面に形成された第2の金属電極と
    から構成されるGaAs太陽電池において、前記第1の
    金属電極は、受光領域に対して複数個のグリッドが互い
    に平行して等間隔に形成されたグリッド電極部と、前記
    各グリッドの一端側に、該各グリッドの配列方向と直交
    する方向に配設され、かつ前記各グリッドの中央部に位
    置する箇所にそれぞれ設けられた前記AlGaAs層を
    含む反射防止膜を介して各々のグリッドを連結すべく形
    成されたバー電極部から構成してなることを特徴とする
    GaAs太陽電池。
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