JPS63211684A - 太陽電池素子の製造方法 - Google Patents
太陽電池素子の製造方法Info
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- JPS63211684A JPS63211684A JP62044461A JP4446187A JPS63211684A JP S63211684 A JPS63211684 A JP S63211684A JP 62044461 A JP62044461 A JP 62044461A JP 4446187 A JP4446187 A JP 4446187A JP S63211684 A JPS63211684 A JP S63211684A
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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Ｐ−Ｎ接合した太陽電池素子において、Ｎ層側
面電極とシリコンウェハーとの低抵抗接合に寄与する高
濃度ドープ領域であるＮ″領域製造方法に関する。
面電極とシリコンウェハーとの低抵抗接合に寄与する高
濃度ドープ領域であるＮ″領域製造方法に関する。
一般にシリコン結晶を基板とする太陽電池は第１１図に
示す様に、シリコンウェハー１に内部電場を形成するた
めのＰ−Ｎ接合５と、入射した光によって発生した少数
荷電担体を集める表面電極２及び裏面電極３とから構成
されている。更に必要に応じてシリコンウェハー１の受
光面に反射防止膜４が形成される。
示す様に、シリコンウェハー１に内部電場を形成するた
めのＰ−Ｎ接合５と、入射した光によって発生した少数
荷電担体を集める表面電極２及び裏面電極３とから構成
されている。更に必要に応じてシリコンウェハー１の受
光面に反射防止膜４が形成される。
上記太陽電池素子において、短波長側の分光感度を向上
して高い光電変換特性を得るために、Ｐ−Ｎ接合５を浅
くして第１２図に示すように、表面電極２とシリコンウ
ェハー１のＮ １Ｊ１１が接合する領域にＮ型ドープ剤
であるリンなどが高濃度となるＮ″領域１３を形成する
ことが広く知られている。
して高い光電変換特性を得るために、Ｐ−Ｎ接合５を浅
くして第１２図に示すように、表面電極２とシリコンウ
ェハー１のＮ １Ｊ１１が接合する領域にＮ型ドープ剤
であるリンなどが高濃度となるＮ″領域１３を形成する
ことが広く知られている。
即ち、Ｎ層１１中に低濃度ドープ領域と高濃度ドープ領
域とが結合する）Ｉ／Ｌ （ハイ−ロー）接合である。
域とが結合する）Ｉ／Ｌ （ハイ−ロー）接合である。
この１１／Ｌ接合は、光が照射されるＮ層１１領域を、
少数荷電担体の寿命を向上させるために、適当な抵抗値
に設定し、かつ短波長側の分光感度を向上させるために
Ｐ−Ｎ接合５を浅く維持するとともに、さらに、電極２
と接合するＮ″領域１３を低抵抗値に設定し、シリコン
ウェハー１と電極２とのオーミンクコンタクトを達成す
ることで高い光電変換効率を得るものである。
少数荷電担体の寿命を向上させるために、適当な抵抗値
に設定し、かつ短波長側の分光感度を向上させるために
Ｐ−Ｎ接合５を浅く維持するとともに、さらに、電極２
と接合するＮ″領域１３を低抵抗値に設定し、シリコン
ウェハー１と電極２とのオーミンクコンタクトを達成す
ることで高い光電変換効率を得るものである。
上述のＨル接合したＮ［を有する太陽電池素子を生産性
よく製造する方法として、特開昭５９−７９５８０号公
報に開示されている方法がある。
よく製造する方法として、特開昭５９−７９５８０号公
報に開示されている方法がある。
これはＰ−Ｎ接合５を形成する際に、シリコンウェハー
１の外表面に形成される隣ガラス層を再利用するもので
ある。
１の外表面に形成される隣ガラス層を再利用するもので
ある。
Ｐ型シリコンウェハー１１にＮ層を形成するためにオキ
シ塩化リン（ＰＯＣｈ）を用いてリン原子を拡散する。
シ塩化リン（ＰＯＣｈ）を用いてリン原子を拡散する。
この時シリコンウェハー１の外表面にリン原子を含むガ
ラス１１８が形成される（第１３図）。
ラス１１８が形成される（第１３図）。
該燐ガラス層８を、レジスト膜及び所定エツチング液を
用いて表面電極２が被着される部分のみ残しく第１４図
）、加熱処理を行う。これにより残存するガラス層８の
リン原子がＮ層１１中に再度拡散され、Ｈ＋ ｈｐ域１
３が形成される（第１５図）。その後、ガラス層８及び
シリコンウェハー１の側面及び裏面の不要Ｎ層１１を除
去しく第１６図）、反射防止膜４、表面電極２及び裏面
電極３を形成する（第１１図）。
用いて表面電極２が被着される部分のみ残しく第１４図
）、加熱処理を行う。これにより残存するガラス層８の
リン原子がＮ層１１中に再度拡散され、Ｈ＋ ｈｐ域１
３が形成される（第１５図）。その後、ガラス層８及び
シリコンウェハー１の側面及び裏面の不要Ｎ層１１を除
去しく第１６図）、反射防止膜４、表面電極２及び裏面
電極３を形成する（第１１図）。
しかし乍ら、かかる製造方法において、シリコンウェハ
ー１の表面に形成されたガラス層８を部分的に残し加熱
処理し、Ｎ″領域１３を形成する時に、既に形成された
Ｎ層１１の抵抗値が下がり、Ｎ層１１とＮＩ ｈｐ域１
３との間で充分な抵抗値差を得ることが困難であった。
ー１の表面に形成されたガラス層８を部分的に残し加熱
処理し、Ｎ″領域１３を形成する時に、既に形成された
Ｎ層１１の抵抗値が下がり、Ｎ層１１とＮＩ ｈｐ域１
３との間で充分な抵抗値差を得ることが困難であった。
これはＮ層１１中に拡散されたリン原子が、加熱処理に
よって活性化することにより、Ｎ層１１の抵抗値も１５
〜２０Ω／口低下し、Ｐ−Ｎ接合５をより一層深くする
と考えられる。
よって活性化することにより、Ｎ層１１の抵抗値も１５
〜２０Ω／口低下し、Ｐ−Ｎ接合５をより一層深くする
と考えられる。
上述の方法で形成した太陽電池素子のＮ層１１とＮＩ
ＪｉＪ［域１３との抵抗値差は数Ω／口程度であり、１
００ｍｗ／ｃｍ”、ＡＭ−１，５の光照射における特性
は短絡電流２１．３ｍＡ／ｃｍ”、光電変換効率１２．
７χであり、抵抗値差及び特性も決して満足し得るもの
ではなかった。
ＪｉＪ［域１３との抵抗値差は数Ω／口程度であり、１
００ｍｗ／ｃｍ”、ＡＭ−１，５の光照射における特性
は短絡電流２１．３ｍＡ／ｃｍ”、光電変換効率１２．
７χであり、抵抗値差及び特性も決して満足し得るもの
ではなかった。
本発明は上述の問題点に鑑み、案出さたものであり、複
雑な工程なしで、Ｎｌ中に所定抵抗値のＮ″領域容易か
つ再現性よく形成できる太陽電池素子の製造方法である
。
雑な工程なしで、Ｎｌ中に所定抵抗値のＮ″領域容易か
つ再現性よく形成できる太陽電池素子の製造方法である
。
〔目的を達成するための具体的な手段〕本発明が上述の
目的を達成するために行った具体的な手段は、Ｐ−Ｎ接
合したシリコン基板のＮ層側表面に表面電極を設け、Ｐ
層側表面に裏面電極を設けると共に、前記ＮＮの表面電
極被着部分にＮ型ドープ剤が高濃度に拡散されているＮ
″領域設けて成る太陽電池素子の製造方法において、前
記Ｎ″領域周期律表第■族の元素を含有するペーストを
塗布し、加熱処理して形成することを特徴とする太陽電
池素子の製造方法である。
目的を達成するために行った具体的な手段は、Ｐ−Ｎ接
合したシリコン基板のＮ層側表面に表面電極を設け、Ｐ
層側表面に裏面電極を設けると共に、前記ＮＮの表面電
極被着部分にＮ型ドープ剤が高濃度に拡散されているＮ
″領域設けて成る太陽電池素子の製造方法において、前
記Ｎ″領域周期律表第■族の元素を含有するペーストを
塗布し、加熱処理して形成することを特徴とする太陽電
池素子の製造方法である。
以下、本発明を図面に基づいて詳説する。
第１図乃至第１０図は本発明の太陽電池素子の製造方法
の主要工程における断面図である。
の主要工程における断面図である。
Ｐ型を示す多結晶シリコンウェハーを拡散炉中に配置し
て、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ２）中で熱拡散する。こ
れによって該ウェハーの表面にはリン原子が拡散したＮ
層１１が形成され、Ｐ−Ｎ接合５を有するシリコンウェ
ハー１が達成される。この熱拡散により、ウェハー１の
外表面にはリン原子を含むガラス層８が形成される。尚
、１２は２層を示す（第１図）。
て、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ２）中で熱拡散する。こ
れによって該ウェハーの表面にはリン原子が拡散したＮ
層１１が形成され、Ｐ−Ｎ接合５を有するシリコンウェ
ハー１が達成される。この熱拡散により、ウェハー１の
外表面にはリン原子を含むガラス層８が形成される。尚
、１２は２層を示す（第１図）。
次に、シリコンウェハー１の外表面に形成されたガラス
層８を除去するために弗酸を主成分とするエツチング液
にシリコンウェハー１を浸漬し、その後、純水で洗浄す
る（第２図）。
層８を除去するために弗酸を主成分とするエツチング液
にシリコンウェハー１を浸漬し、その後、純水で洗浄す
る（第２図）。
シリコンウェハー１の受光面となる表面に、表面電極パ
ターンと略同−にｐ、ｏ、等の周期律表第■族元素を含
有したペーストを、厚膜手法で塗布し、その後加熱焼成
炉で９５０℃に加熱する。この加熱処理によってペース
ト６に含有するリン原子がシリコンウェハー１のＮ １
！１１中に拡散され、表面電極パターンと略同−形状の
高濃度ドープ領域であるＨ＋ｂｐ域１３が形成される（
第３図）。
ターンと略同−にｐ、ｏ、等の周期律表第■族元素を含
有したペーストを、厚膜手法で塗布し、その後加熱焼成
炉で９５０℃に加熱する。この加熱処理によってペース
ト６に含有するリン原子がシリコンウェハー１のＮ １
！１１中に拡散され、表面電極パターンと略同−形状の
高濃度ドープ領域であるＨ＋ｂｐ域１３が形成される（
第３図）。
次に、シリコンウェハー１上に残存するペースト６の焼
成層を除去するために、弗酸を主成分とするエツチング
液に該ウェハー１を浸漬し、その後、純水で洗浄する（
第４図）。
成層を除去するために、弗酸を主成分とするエツチング
液に該ウェハー１を浸漬し、その後、純水で洗浄する（
第４図）。
しかる後、シリコンウェハー１の受光面にレジスト膜７
を塗布しく第５図）、弗酸及び硝酸を主成分とするエツ
チング液にシリコンウェハー１を浸漬し、シリコンウェ
ハー１の側面及び裏面に形成されている不要なＮＪｔ！
１１を除去する。その後レジスト膜７を除去剤で除去し
、純水で洗浄する（第６図）。
を塗布しく第５図）、弗酸及び硝酸を主成分とするエツ
チング液にシリコンウェハー１を浸漬し、シリコンウェ
ハー１の側面及び裏面に形成されている不要なＮＪｔ！
１１を除去する。その後レジスト膜７を除去剤で除去し
、純水で洗浄する（第６図）。
次に、シリコンウェハー１の表面上に反射防止膜４を被
着する。反射防止膜４はシランとアンモニアとの混合ガ
スをプラズマＣＶＤ法を用いて析出する（第７図）。こ
の反射防止膜４上に、表面電極パターンと略同−に反射
防止膜４を除去する様にレジスト膜９を塗布しく第８図
）、弗酸を主成分とするエツチング液にシリコンウェハ
ー１を浸漬する。その後レジスト膜９を除去剤で除去し
、純水で洗浄する（第９図）。
着する。反射防止膜４はシランとアンモニアとの混合ガ
スをプラズマＣＶＤ法を用いて析出する（第７図）。こ
の反射防止膜４上に、表面電極パターンと略同−に反射
防止膜４を除去する様にレジスト膜９を塗布しく第８図
）、弗酸を主成分とするエツチング液にシリコンウェハ
ー１を浸漬する。その後レジスト膜９を除去剤で除去し
、純水で洗浄する（第９図）。
最後に表面および裏面に銀（Ａｇ）及びアルミニウム（
ＡＩ）ペーストを印刷焼成して表面電極２及び裏面電極
３を形成した後、半田デツプにより半田層２１．３１を
電極２，３表面に被覆する（第１０図）。
ＡＩ）ペーストを印刷焼成して表面電極２及び裏面電極
３を形成した後、半田デツプにより半田層２１．３１を
電極２，３表面に被覆する（第１０図）。
上述の様に、周期律表第Ｖ族の元素を含有するペースト
６をＮ Ｆｉｌｌ上に塗布し、加熱処理によって得られ
るＮ″領域１３の抵抗値はＮＪｆｆｌｌｌの抵抗値によ
って若干異存するが、９５０℃の加熱処理時間を、所定
時間例えば５分に設定して、４０〜５０Ω／口を得るこ
とができる。この時従来技術の様にＮＮ１１の抵抗値も
約２０Ω／口低下し、Ｐ−Ｎ接合５も深くなる。そこで
、Ｎ＋領域１３形成前のＮ層１１の抵抗値を８０〜１０
０Ω／口、Ｐ−Ｎ接合５の深さを０゜１５μ程度に設定
すれば、Ｎ″領域１３形成後に、最適な抵抗値、Ｐ−Ｎ
接合５の深さが得られる。
６をＮ Ｆｉｌｌ上に塗布し、加熱処理によって得られ
るＮ″領域１３の抵抗値はＮＪｆｆｌｌｌの抵抗値によ
って若干異存するが、９５０℃の加熱処理時間を、所定
時間例えば５分に設定して、４０〜５０Ω／口を得るこ
とができる。この時従来技術の様にＮＮ１１の抵抗値も
約２０Ω／口低下し、Ｐ−Ｎ接合５も深くなる。そこで
、Ｎ＋領域１３形成前のＮ層１１の抵抗値を８０〜１０
０Ω／口、Ｐ−Ｎ接合５の深さを０゜１５μ程度に設定
すれば、Ｎ″領域１３形成後に、最適な抵抗値、Ｐ−Ｎ
接合５の深さが得られる。
上述の製造方法で作製した太陽電池素子は、ｐ−Ｎ接合
５の深さが約０．２μ、Ｎ Ｊｉｉｌｌの抵抗値６０〜
８０Ω／口、Ｎ層１１とＮ″領域１３との抵抗値差が約
３０Ω／口となり、１００ｍｗ／ｃｍ” 、 ＡＭ−１
，５（７）光照射における特性が短絡電極３１．０ｍＡ
／ｃｍ”、光電変換効率１３．４χとなり従来品に比較
して高い特性を示す。
５の深さが約０．２μ、Ｎ Ｊｉｉｌｌの抵抗値６０〜
８０Ω／口、Ｎ層１１とＮ″領域１３との抵抗値差が約
３０Ω／口となり、１００ｍｗ／ｃｍ” 、 ＡＭ−１
，５（７）光照射における特性が短絡電極３１．０ｍＡ
／ｃｍ”、光電変換効率１３．４χとなり従来品に比較
して高い特性を示す。
尚、上述の実施例では電極２，３をＡｇ又はＡｔのペー
スを用いて形成したが、真空蒸着法、メッキ法などで形
成してもよく、また反射防止膜を電極形成後に被着して
も構わない。
スを用いて形成したが、真空蒸着法、メッキ法などで形
成してもよく、また反射防止膜を電極形成後に被着して
も構わない。
上述した様に、本発明はＮ″領域、周期律表第■族の元
素を含有するペーストをＮ層上に塗布し、加熱処理して
形成する太陽電池素子の製造方法であり、該加熱処理後
のＮ層の抵抗値、Ｐ−Ｎ接合の深さが最適値となるよう
に加熱処理前のＮ層の抵抗値、Ｐ−Ｎ接合の深さを予め
設定するために、Ｎ″領域びＮ層の抵抗値、その抵抗値
差、Ｐ−Ｎ接合の深さが最適状態で極めて容易かつ再現
性よく得ることができる。
素を含有するペーストをＮ層上に塗布し、加熱処理して
形成する太陽電池素子の製造方法であり、該加熱処理後
のＮ層の抵抗値、Ｐ−Ｎ接合の深さが最適値となるよう
に加熱処理前のＮ層の抵抗値、Ｐ−Ｎ接合の深さを予め
設定するために、Ｎ″領域びＮ層の抵抗値、その抵抗値
差、Ｐ−Ｎ接合の深さが最適状態で極めて容易かつ再現
性よく得ることができる。
第１図乃至第１０図は本発明の太陽電池素子の製造方法
における各工程の断面図である。 第１１図は従来の太陽電池素子の断面図であり、第１２
図はＨへ接合を有する太陽電池素子の部分断面図であり
、第１３図乃至第１６図は従来の太陽電池素子の製造方
法における各工程の断面図である。 １１・・・ＮＮ ｌ２・・・Ｐ層 １３・・・ Ｎ″領 域願人 京セラ株式会社
における各工程の断面図である。 第１１図は従来の太陽電池素子の断面図であり、第１２
図はＨへ接合を有する太陽電池素子の部分断面図であり
、第１３図乃至第１６図は従来の太陽電池素子の製造方
法における各工程の断面図である。 １１・・・ＮＮ ｌ２・・・Ｐ層 １３・・・ Ｎ″領 域願人 京セラ株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｐ−Ｎ接合したシリコン基板のＮ層側表面に表面電極を
設け、Ｐ層側表面に裏面電極を設けると共に、前記Ｎ層
の表面電極被着部分にＮ型ドープ剤が高濃度に拡散され
ているＮ＾＋領域を設けて成る太陽電池素子の製造方法
において、 前記Ｎ＾＋領域を周期律表第Ｖ族の元素を含有するペー
ストを塗布し、加熱処理して形成することを特徴とする
太陽電池素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62044461A JPS63211684A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 太陽電池素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62044461A JPS63211684A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 太陽電池素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63211684A true JPS63211684A (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=12692131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62044461A Pending JPS63211684A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 太陽電池素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63211684A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344681A (en) * | 1991-09-12 | 1994-09-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Patterned pressure sensitive adhesive transfer tape |
| JP2013080954A (ja) * | 2007-07-26 | 2013-05-02 | Universitat Konstanz | バックエッチングを施したエミッタを有するシリコン太陽電池および類似の太陽電池を形成する方法 |
-
1987
- 1987-02-26 JP JP62044461A patent/JPS63211684A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344681A (en) * | 1991-09-12 | 1994-09-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Patterned pressure sensitive adhesive transfer tape |
| US5449540A (en) * | 1991-09-12 | 1995-09-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Patterned pressure sensitive adhesive transfer tape |
| JP2013080954A (ja) * | 2007-07-26 | 2013-05-02 | Universitat Konstanz | バックエッチングを施したエミッタを有するシリコン太陽電池および類似の太陽電池を形成する方法 |
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