JPS63119273A - 光電変換素子 - Google Patents
光電変換素子Info
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- JPS63119273A JPS63119273A JP61265270A JP26527086A JPS63119273A JP S63119273 A JPS63119273 A JP S63119273A JP 61265270 A JP61265270 A JP 61265270A JP 26527086 A JP26527086 A JP 26527086A JP S63119273 A JPS63119273 A JP S63119273A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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。
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
本発明は、たとえば太陽電池素子のような光電変換素子
に関する。
に関する。
従来技術
第６図は、従来技術の太陽電池素子１の構成を示す断面
図である。第６図を参照して、従来技術の太陽電池素子
１の構成について説明する。この太陽電池素子１は、Ｐ
形シリコン基板２上に Ｎ＋層３を形成する。次にこの
Ｎ＋層３ の表面に、たとえば酸化チタン（Ｔ ｉｏ
２）から成る反射防止膜４を全面に亘って形成する。
図である。第６図を参照して、従来技術の太陽電池素子
１の構成について説明する。この太陽電池素子１は、Ｐ
形シリコン基板２上に Ｎ＋層３を形成する。次にこの
Ｎ＋層３ の表面に、たとえば酸化チタン（Ｔ ｉｏ
２）から成る反射防止膜４を全面に亘って形成する。
このように形成された反射防止膜４上の予め定められる
位置に電極５を形成するために、ガラス７リツトを混合
した銀ペーストを印刷し焼成すると、この銀ペースト屑
は前記反射防止膜４を貫通し、第６図示のように一端は
Ｎ＋層３ と接触し、他端は反射防止膜４を貫通した電
極５が形成される。
位置に電極５を形成するために、ガラス７リツトを混合
した銀ペーストを印刷し焼成すると、この銀ペースト屑
は前記反射防止膜４を貫通し、第６図示のように一端は
Ｎ＋層３ と接触し、他端は反射防止膜４を貫通した電
極５が形成される。
発明が解決しようとする問題点
このような太陽電池素子１において、充電変換効率を高
めるためには、可及的に電極５と Ｎ＋層３との接触面
積を低減する必要があることが知られている。
めるためには、可及的に電極５と Ｎ＋層３との接触面
積を低減する必要があることが知られている。
またＮ＋ｊ１３ と電極５との接触面積が太き（なる
ほど、これらの間の界面におけるキャリアの再結合速度
が大きくなり、開放電圧（Ｖｏｃ）が充分に得られない
ことになってしまう。
ほど、これらの間の界面におけるキャリアの再結合速度
が大きくなり、開放電圧（Ｖｏｃ）が充分に得られない
ことになってしまう。
そのために、電極５の接触面積を低減すると、Ｎ”１４
３との接着強度が低下してしまう。したがって、この接
着強度を確保するため、電極５の材料となる。１−記帳
ペースト中に、ガラス７リツトをたとえば１．５％以上
渚、合する必要がある。
３との接着強度が低下してしまう。したがって、この接
着強度を確保するため、電極５の材料となる。１−記帳
ペースト中に、ガラス７リツトをたとえば１．５％以上
渚、合する必要がある。
−・方、混合されるガラス７リツトの量が増大すると、
電ｗｇ５とＮ＋ｉ３ との開の接触抵抗値が大きくな
り、太陽電池素子１の直列抵抗が増大してしまう。その
ため太陽電池素子１の電気的品質が低下してしまうとい
う問題点があった、本発明の［１的はＩユ述の問題点を
解決し、半導体基板とこの半導体ＪＩ（板上に形成され
た電極との接着強度が増大されるとともに、接触抵抗を
低減して格段に品質を向」二した充電変換素子を提供す
ることである。
電ｗｇ５とＮ＋ｉ３ との開の接触抵抗値が大きくな
り、太陽電池素子１の直列抵抗が増大してしまう。その
ため太陽電池素子１の電気的品質が低下してしまうとい
う問題点があった、本発明の［１的はＩユ述の問題点を
解決し、半導体基板とこの半導体ＪＩ（板上に形成され
た電極との接着強度が増大されるとともに、接触抵抗を
低減して格段に品質を向」二した充電変換素子を提供す
ることである。
問題点を解決するための手段
本発明は、半導体基板上に点在状態に形成された第１電
極と、 半導体基板を被覆して形成され、第１電極によって貫通
された反ｎ・ｊ防止膜と、 第１電極と選択的に導通し、半導体基板とは電気的に絶
縁されて反射防止膜−にに形成される第２電極とを含む
ことを特徴とする光電変換素子である。
極と、 半導体基板を被覆して形成され、第１電極によって貫通
された反ｎ・ｊ防止膜と、 第１電極と選択的に導通し、半導体基板とは電気的に絶
縁されて反射防止膜−にに形成される第２電極とを含む
ことを特徴とする光電変換素子である。
作 用
本発明の充電変換素子は、半導体基板上に点在状態に第
１電極を形成しており、またこの半導体基板は、反射防
止膜によって被覆される。この反射防止膜は、第１電極
によって貫通されており、第１電極の反射防止膜に関し
て半導体基板と反対側端部付近は、第２電極に選択的に
導通される。
１電極を形成しており、またこの半導体基板は、反射防
止膜によって被覆される。この反射防止膜は、第１電極
によって貫通されており、第１電極の反射防止膜に関し
て半導体基板と反対側端部付近は、第２電極に選択的に
導通される。
この第２電極は、半導体基板とは電気的に絶縁されて形
成される。
成される。
すなわち、第１電極および第２電極の材料を適切に選択
することにより、第１電極は半導体基板との接触面積を
低減して接触抵抗を低下させるように構成することがで
きる。−・方、そのために接着強度が低下するけれども
、これは、反射防止膜上に形成される第２電極に高接着
強度である材料を用いることによって、第１電極の接着
強度の低下を補完することができる。
することにより、第１電極は半導体基板との接触面積を
低減して接触抵抗を低下させるように構成することがで
きる。−・方、そのために接着強度が低下するけれども
、これは、反射防止膜上に形成される第２電極に高接着
強度である材料を用いることによって、第１電極の接着
強度の低下を補完することができる。
＝３＝
実施例
第１図は本発明の一実施例の光電変換素子である太陽電
池素子１１の平面図であり、第２図は第１図の切断面線
■−■から見た断面図であり、第３図は第１図の切断面
線■−■から見た断面図である。第１図−１５３図を参
照して、本実施例の太陽電池素子１１の構成について説
明する。太陽電池素子１１は、Ｐ形シリコン基板２の表
面全体に亘ってＮ４層１３が形成されている。このＮ＋
層１３」−に、たとえば２Ｗｉ構造（たとえば酸化チタ
ン（Ｔ ｉｏ ２）から成るｍｌ屑１４、およびたとえ
ば酸化錫（Ｓ、ｌ＋０２）から成る第２層１５）の反射
防止膜１６が形成されている。
池素子１１の平面図であり、第２図は第１図の切断面線
■−■から見た断面図であり、第３図は第１図の切断面
線■−■から見た断面図である。第１図−１５３図を参
照して、本実施例の太陽電池素子１１の構成について説
明する。太陽電池素子１１は、Ｐ形シリコン基板２の表
面全体に亘ってＮ４層１３が形成されている。このＮ＋
層１３」−に、たとえば２Ｗｉ構造（たとえば酸化チタ
ン（Ｔ ｉｏ ２）から成るｍｌ屑１４、およびたとえ
ば酸化錫（Ｓ、ｌ＋０２）から成る第２層１５）の反射
防止膜１６が形成されている。
この反射防止膜１６を貫通して、第１図に示す、ｌ：う
に、たとえば７トリクス状に点在する第１電撓１７が形
成される。ｆ：ｔＳ１電極１７の Ｎ＋Ｎ１３側の端部
はＮ１屑１３ に接触し、他方側端部は反射防止Ｍ１６
を貫通して、第２図上方に突出して形成される。これら
の第１電極１７を共通に接続するｌｉ２電極１３（が形
成される。
に、たとえば７トリクス状に点在する第１電撓１７が形
成される。ｆ：ｔＳ１電極１７の Ｎ＋Ｎ１３側の端部
はＮ１屑１３ に接触し、他方側端部は反射防止Ｍ１６
を貫通して、第２図上方に突出して形成される。これら
の第１電極１７を共通に接続するｌｉ２電極１３（が形
成される。
第４図は第１図示の太陽電池素子１１を製造する工程を
説明する断面図である。＠１図〜第４図を参照して、本
実施例の太陽電池素子１１を製造する工程について説明
する。まず、！＃４図（１）に示されるように、Ｐ形シ
リコン基板１２を準備し、第４図（２）で示されるよう
に、その−力価の全表面に亘ってＮ＋層１３を形成する
。
説明する断面図である。＠１図〜第４図を参照して、本
実施例の太陽電池素子１１を製造する工程について説明
する。まず、！＃４図（１）に示されるように、Ｐ形シ
リコン基板１２を準備し、第４図（２）で示されるよう
に、その−力価の全表面に亘ってＮ＋層１３を形成する
。
このＮ＋層１３ の全表面に亘って、上記２層構造をな
す反射防止膜１６を形成する。このとき、上記第１層１
４および第２層１５の順に形成する。
す反射防止膜１６を形成する。このとき、上記第１層１
４および第２層１５の順に形成する。
上記反射防止膜１６上に、第１図に示すたとえばマトリ
ックス状に点在する態様に、第１銀ペースト層１９を印
刷して形成する。このとき、この第１銀ペースト層１つ
を構成する第１銀ペーストの成分構成は、下記第１表の
とおりである。
ックス状に点在する態様に、第１銀ペースト層１９を印
刷して形成する。このとき、この第１銀ペースト層１つ
を構成する第１銀ペーストの成分構成は、下記第１表の
とおりである。
１ユ記Ｐｔ５１表にＪ５けるガラス７リツトは、酸化鉛
（ＰＬＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ホウ素（Ｂ２０
３）等を１′、成分とし、その転移点は６００°Ｃ以下
であり、熱膨張係数は５０ Ｘ １．０ ’／’Ｃ以
下に選ばれる。
（ＰＬＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ホウ素（Ｂ２０
３）等を１′、成分とし、その転移点は６００°Ｃ以下
であり、熱膨張係数は５０ Ｘ １．０ ’／’Ｃ以
下に選ばれる。
次に、これをたとえば８００°Ｃ以上で焼成すると、ｔ
ｔＳ１１ベースト層１９に含まれるがラス７リツ１の作
用によって、−に記第１ 、ＩＦＩ １４ （Ｔ ｉｏ
２）および第２Ｎ４１５ （ＳｎＯ２）を貫通して、
Ｎ＋層１３ と接触する。 方、第１電極１７のＮ＋ｉ
１３ と反対側端部は、反射防止膜１Ｇ上に突出する
ように形成される。
ｔＳ１１ベースト層１９に含まれるがラス７リツ１の作
用によって、−に記第１ 、ＩＦＩ １４ （Ｔ ｉｏ
２）および第２Ｎ４１５ （ＳｎＯ２）を貫通して、
Ｎ＋層１３ と接触する。 方、第１電極１７のＮ＋ｉ
１３ と反対側端部は、反射防止膜１Ｇ上に突出する
ように形成される。
次に、この第１電極１７を共通に被覆する態様（第１図
参照）に、第２銀ペースト層２０を印刷する。この第２
銀ペースト層２０を形成する第２銀ペーストの成分組成
は、」二記第１表に示すとおりである。この後、これを
たとえば７００°Ｃ以下で焼成する。このとき」二記第
１表のように、成分構成が選ばれた第２銀ペーストは、
第１銀ペーストのように、反射防止膜１６を貫通するこ
とがないようｌこ選ばれている。すなわち、前記焼成工
程により第２銀ベース）１２０は、第４図（７）に示す
第２電極１８として形成され、同時に反射防止膜１６の
第２層１５に固着する。
参照）に、第２銀ペースト層２０を印刷する。この第２
銀ペースト層２０を形成する第２銀ペーストの成分組成
は、」二記第１表に示すとおりである。この後、これを
たとえば７００°Ｃ以下で焼成する。このとき」二記第
１表のように、成分構成が選ばれた第２銀ペーストは、
第１銀ペーストのように、反射防止膜１６を貫通するこ
とがないようｌこ選ばれている。すなわち、前記焼成工
程により第２銀ベース）１２０は、第４図（７）に示す
第２電極１８として形成され、同時に反射防止膜１６の
第２層１５に固着する。
第５図は、第１図〜第３図示の本実施例の太陽電池素子
１１とｆＩＳ６図示の従来技術の太陽電池素子１の電圧
−電流特性を示すグラフである。第５図のラインノ１は
、本実施例の太陽電池素子１１の特性を表わし、ライン
Ｊ！２は太陽電池索子１の特性を表わす。第５図に示す
ように従来技術に比べて、本実施例の太陽電池素子１１
は、曲線因子が大きく、またラインノ２に示される開放
電圧■１よりも、ラインノ１が示す本実施例の開放電圧
■２が大きくなっている。すなわち、太陽電池素子１１
の特性が格段に改善されたことが理解される。
１１とｆＩＳ６図示の従来技術の太陽電池素子１の電圧
−電流特性を示すグラフである。第５図のラインノ１は
、本実施例の太陽電池素子１１の特性を表わし、ライン
Ｊ！２は太陽電池索子１の特性を表わす。第５図に示す
ように従来技術に比べて、本実施例の太陽電池素子１１
は、曲線因子が大きく、またラインノ２に示される開放
電圧■１よりも、ラインノ１が示す本実施例の開放電圧
■２が大きくなっている。すなわち、太陽電池素子１１
の特性が格段に改善されたことが理解される。
以上のように、本実施例に従えば、 Ｎ＋層１３と直接
接触する電極として第１電極１７をドツト状に形成し、
この第１電極１７とＮ＋層１３ との接触面積を可及的
に小さくするようにした。一方、これに伴なう固着強度
の低下は、反射防止膜１６と緊密に固着される第２電極
１８を、第１電極１７が被覆される態様に形成すること
によって、補完される。また−に記第１電極１７とＮ＋
層１３ との接触面積の低下に伴ない、これらの界面に
おけるキャリアの表面再結合速度を格段に低下させるこ
とができる。したがって、第５図に示すように、開放電
圧を大トくすることができる。
接触する電極として第１電極１７をドツト状に形成し、
この第１電極１７とＮ＋層１３ との接触面積を可及的
に小さくするようにした。一方、これに伴なう固着強度
の低下は、反射防止膜１６と緊密に固着される第２電極
１８を、第１電極１７が被覆される態様に形成すること
によって、補完される。また−に記第１電極１７とＮ＋
層１３ との接触面積の低下に伴ない、これらの界面に
おけるキャリアの表面再結合速度を格段に低下させるこ
とができる。したがって、第５図に示すように、開放電
圧を大トくすることができる。
前述の実施例では、反射防止膜１６は酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ２）から成る第１１１．４と、酸化錫（Ｓ ｎ。
Ｏ２）から成る第１１１．４と、酸化錫（Ｓ ｎ。
２）から成る第２層１５とから成る多層構造として実現
したけれども、その他に酸化錫（Ｓ ｎｏ ２）、酸化
チタン（ＴｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓｉ、Ｎ、）、酸
化シリコン（ＳｉＯ）のいずれか１つから成る単層構造
、または酸化錫（ＳＩ＋０２）／窒化シリコン（Ｓｉ、
Ｎ４）の重層構造であるようにしてもよい。また太陽電
池素子１１の基本的構造として、Ｐ形シリコン基板１２
およびＮ１屑１３ に即して説明したけれど６、その他
にＮ＋層／Ｐ形半導体層、またはＮ４層／Ｐ形半導体層
／Ｐ＋層 、またはＰ＋層／Ｎ形半導体層、またはＰ＋
Ｗ！／Ｎ形半導体層／Ｎ”層等の構成であってもよい。
したけれども、その他に酸化錫（Ｓ ｎｏ ２）、酸化
チタン（ＴｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓｉ、Ｎ、）、酸
化シリコン（ＳｉＯ）のいずれか１つから成る単層構造
、または酸化錫（ＳＩ＋０２）／窒化シリコン（Ｓｉ、
Ｎ４）の重層構造であるようにしてもよい。また太陽電
池素子１１の基本的構造として、Ｐ形シリコン基板１２
およびＮ１屑１３ に即して説明したけれど６、その他
にＮ＋層／Ｐ形半導体層、またはＮ４層／Ｐ形半導体層
／Ｐ＋層 、またはＰ＋層／Ｎ形半導体層、またはＰ＋
Ｗ！／Ｎ形半導体層／Ｎ”層等の構成であってもよい。
効 果
以上のように本発明に従えば、第１電極および第２電極
の材料を適切に選択することにより、第１電極を半導体
基板との接触面積を低減して接触抵抗を低下させるとと
もに、これらの界面にオ；けるキャリアの再結合速度を
低下させるように構成することができる。−力、そのた
めに接着強度が低下するけれども、これは、反射防止膜
上に形成される第２電極に、高接着強度である材料を用
いることによって、第１電極の接着強度の低下を補完す
ることができる。このようにして光電変換効率と耐久性
に優れた光電変換素子が得られる。
の材料を適切に選択することにより、第１電極を半導体
基板との接触面積を低減して接触抵抗を低下させるとと
もに、これらの界面にオ；けるキャリアの再結合速度を
低下させるように構成することができる。−力、そのた
めに接着強度が低下するけれども、これは、反射防止膜
上に形成される第２電極に、高接着強度である材料を用
いることによって、第１電極の接着強度の低下を補完す
ることができる。このようにして光電変換効率と耐久性
に優れた光電変換素子が得られる。
第１図は本発明の一実施例の太陽電池素子１の平面図、
第２図は第１図の切断面線■−■から見た断面図、第３
図は第１図の切断面線■−■から見た断面図、第４図は
本実施例の太陽電池素子１１を製造する工程を示す断面
図、第５図は本実施例の太陽電池素子１１と従来技術の
太陽電池素子１との特性を説明するグラフ、第６図は従
来技術の太陽電池素子１の構成を示す断面図である。 １１・・・太陽電池素子、１２・・・Ｐ形シリコン基板
、１３・・・Ｎ＋層、１４・・・第１層、１５・・・第
２層、１６・・・反射防止膜、１７・・・ｆｊＳ１電極
、１８・・・第２電極、１つ・・・第１銀ペースト層、
２０・・・第２銀ペースト屑 代理人 弁理士 西教 圭一部 第４図 第６図
第２図は第１図の切断面線■−■から見た断面図、第３
図は第１図の切断面線■−■から見た断面図、第４図は
本実施例の太陽電池素子１１を製造する工程を示す断面
図、第５図は本実施例の太陽電池素子１１と従来技術の
太陽電池素子１との特性を説明するグラフ、第６図は従
来技術の太陽電池素子１の構成を示す断面図である。 １１・・・太陽電池素子、１２・・・Ｐ形シリコン基板
、１３・・・Ｎ＋層、１４・・・第１層、１５・・・第
２層、１６・・・反射防止膜、１７・・・ｆｊＳ１電極
、１８・・・第２電極、１つ・・・第１銀ペースト層、
２０・・・第２銀ペースト屑 代理人 弁理士 西教 圭一部 第４図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上に点在状態に形成された第１電極と、 半導体基板を被覆して形成され、第１電極によって貫通
された反射防止膜と、 第１電極と選択的に導通し、半導体基板とは電気的に絶
縁されて反射防止膜上に形成される第２電極とを含むこ
とを特徴とする光電変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265270A JPS63119273A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 光電変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265270A JPS63119273A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 光電変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119273A true JPS63119273A (ja) | 1988-05-23 |
| JPH0563031B2 JPH0563031B2 (ja) | 1993-09-09 |
Family
ID=17414894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61265270A Granted JPS63119273A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 光電変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119273A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4205733A1 (de) * | 1991-05-17 | 1992-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleitereinrichtung |
| US5279682A (en) * | 1991-06-11 | 1994-01-18 | Mobil Solar Energy Corporation | Solar cell and method of making same |
| WO2009150741A1 (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | 三菱電機株式会社 | 光起電力装置の製造方法 |
| JP2013149815A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 太陽電池及びその製造方法 |
| JP2013201217A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池およびその製造方法 |
| JP2015062251A (ja) * | 2014-11-28 | 2015-04-02 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140880A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Hitachi Ltd | 太陽電池の製造方法 |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP61265270A patent/JPS63119273A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60140880A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Hitachi Ltd | 太陽電池の製造方法 |
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| JP2015062251A (ja) * | 2014-11-28 | 2015-04-02 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0563031B2 (ja) | 1993-09-09 |
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