JPS639755B2 - - Google Patents
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- JPS639755B2 JPS639755B2 JP57159672A JP15967282A JPS639755B2 JP S639755 B2 JPS639755 B2 JP S639755B2 JP 57159672 A JP57159672 A JP 57159672A JP 15967282 A JP15967282 A JP 15967282A JP S639755 B2 JPS639755 B2 JP S639755B2
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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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- 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
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアモルフアス半導体を主材料として
用いた薄膜太陽電池の集電極（グリツド電極とも
呼ばれる）の形成方法の改良に関するものであ
る。
用いた薄膜太陽電池の集電極（グリツド電極とも
呼ばれる）の形成方法の改良に関するものであ
る。
水素化アモルフアス・シリコン（以下ａ−Si：
Ｈと記す）を半導体材料として用いた薄膜太陽電
池は、低温（300℃以下）プロセスで製造できる
こと、薄膜であるので材料コストが低いなどの点
で低価格の太陽電池が実現しうるとして期待され
ている。
Ｈと記す）を半導体材料として用いた薄膜太陽電
池は、低温（300℃以下）プロセスで製造できる
こと、薄膜であるので材料コストが低いなどの点
で低価格の太陽電池が実現しうるとして期待され
ている。
第１図は従来のａ−Si：Ｈのpin接合構造の太
陽電池を示す平面図、第２図はその−線での
断面図である。この例では基板１としてステンレ
ス鋼（厚さ約0.5mm）を用い、この表面に周知の
方法（例えばプラズマCVD法）によつてホウ素
をドープしたｐ形層２（厚さ約300Å）を形成し、
つづいてアンドープのｉ形層３（厚さ約5000Å）、
リンをドープしたｎ形層４（厚さ約100Å）を順
次形成する。その後、ａ−Si：Ｈのｎ形層４の比
抵抗が高い（約103Ωcm、微結晶化したもので約
0.1Ωcmである。）ので、表面に沿つた方向の電気
伝導を助けること、及び入射光の反射防止を目的
として、透明導電膜として例えばITO（In2O3と
SnO2との混合物）薄膜５（厚さ約600Å）を電子
ビーム蒸着法などによつて形成する。集電極グリ
ツドパターンはこのITO薄膜５の表面に例えばマ
スクを介してTi膜６およびAg層７をそれぞれ
500Å、1μｍの厚さに順次蒸着して形成する。
陽電池を示す平面図、第２図はその−線での
断面図である。この例では基板１としてステンレ
ス鋼（厚さ約0.5mm）を用い、この表面に周知の
方法（例えばプラズマCVD法）によつてホウ素
をドープしたｐ形層２（厚さ約300Å）を形成し、
つづいてアンドープのｉ形層３（厚さ約5000Å）、
リンをドープしたｎ形層４（厚さ約100Å）を順
次形成する。その後、ａ−Si：Ｈのｎ形層４の比
抵抗が高い（約103Ωcm、微結晶化したもので約
0.1Ωcmである。）ので、表面に沿つた方向の電気
伝導を助けること、及び入射光の反射防止を目的
として、透明導電膜として例えばITO（In2O3と
SnO2との混合物）薄膜５（厚さ約600Å）を電子
ビーム蒸着法などによつて形成する。集電極グリ
ツドパターンはこのITO薄膜５の表面に例えばマ
スクを介してTi膜６およびAg層７をそれぞれ
500Å、1μｍの厚さに順次蒸着して形成する。
ところが、約1μｍの厚さのAg蒸着膜のシート
抵抗は約20ｍΩ／□程度である。太陽電池の大き
さが例えば一辺100mmの正方形である場合には、
グリツド電極は約100mmの長さを光電流を運ぶ必
要があり、第１図の中央の電極の幅を２mmとする
と、その100mm長さの両端間の抵抗は１Ωとなり、
1Aの電流が流れると1Wの損失を生じる。実際の
第１図のようなパターンの場合でも、この数分の
１ないし十数分の１の損失が生じている。そし
て、これが高効率の太陽電池の実現の妨げになつ
ている。
抵抗は約20ｍΩ／□程度である。太陽電池の大き
さが例えば一辺100mmの正方形である場合には、
グリツド電極は約100mmの長さを光電流を運ぶ必
要があり、第１図の中央の電極の幅を２mmとする
と、その100mm長さの両端間の抵抗は１Ωとなり、
1Aの電流が流れると1Wの損失を生じる。実際の
第１図のようなパターンの場合でも、この数分の
１ないし十数分の１の損失が生じている。そし
て、これが高効率の太陽電池の実現の妨げになつ
ている。
そこで、電極金属層を厚くして電極の抵抗を低
下させることが考えられるが、まず、蒸着法によ
つて例えば10μｍの厚さの成膜を行う場合を考え
ると、作業時間と材料コストとが増大して低価格
太陽電池の実現は困難である。また、グリツド電
極パターンを厚く形成する他の方法として、Ag
などの金属粉末を含むペースト材料をスクリーン
印刷法によつて数十μｍの厚さになるように太陽
電池素体の表面に被着させ、500〜800℃の高温で
焼成を行い、グリツド電極パターンを形成する方
法が考えられる。しかし、ａ−Si：Ｈ層は通常
300℃以下の温度で形成されており、それ以上の
温度で熱処理を行なうと水素の離脱、結晶化が進
行し太陽電池の特性は損なわれる。かといつて、
300℃以下の焼成温度では金属膜の比抵抗は蒸着
膜のそれに対して１桁〜２桁高く、数十μｍに厚
くした効果は得られない。
下させることが考えられるが、まず、蒸着法によ
つて例えば10μｍの厚さの成膜を行う場合を考え
ると、作業時間と材料コストとが増大して低価格
太陽電池の実現は困難である。また、グリツド電
極パターンを厚く形成する他の方法として、Ag
などの金属粉末を含むペースト材料をスクリーン
印刷法によつて数十μｍの厚さになるように太陽
電池素体の表面に被着させ、500〜800℃の高温で
焼成を行い、グリツド電極パターンを形成する方
法が考えられる。しかし、ａ−Si：Ｈ層は通常
300℃以下の温度で形成されており、それ以上の
温度で熱処理を行なうと水素の離脱、結晶化が進
行し太陽電池の特性は損なわれる。かといつて、
300℃以下の焼成温度では金属膜の比抵抗は蒸着
膜のそれに対して１桁〜２桁高く、数十μｍに厚
くした効果は得られない。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたも
ので、アモルフアス半導体を用いた太陽電池の表
面に、金属に比し十分その抵抗値が高い薄い金属
酸化物透明導電膜を形成し、該透明導電膜上に所
要パターンの金属膜を蒸着させた後、この金属膜
を一方の電極として電解メツキを施して上記金属
膜の上にメツキ金属層を所要の厚さに形成するこ
とにより、メツキ用マスクなどを用いることなく
極めて容易にしかも常温で低抵抗の電極を形成で
きる太陽電池の電極の形成方法を提供することを
目的をしている。
ので、アモルフアス半導体を用いた太陽電池の表
面に、金属に比し十分その抵抗値が高い薄い金属
酸化物透明導電膜を形成し、該透明導電膜上に所
要パターンの金属膜を蒸着させた後、この金属膜
を一方の電極として電解メツキを施して上記金属
膜の上にメツキ金属層を所要の厚さに形成するこ
とにより、メツキ用マスクなどを用いることなく
極めて容易にしかも常温で低抵抗の電極を形成で
きる太陽電池の電極の形成方法を提供することを
目的をしている。
第３図はこの発明の一実施例によつて製造され
た太陽電池の断面図で、従来例における第２図に
対応するものである。そして従来例と同等部分は
同一符号で示したので、その説明は省略する。従
来と同様に、ITO薄膜（金属酸化物透明導電膜）
５の表面にTi膜６を所要パタンに蒸着した後に、
Ag膜７ａをその上に蒸着するのであるがこの蒸
着Ag膜７ａはこの実施例では2000〜3000Å程度
の厚さでよい。次に、このグリツドパターンの
Ag膜７ａを一方のメツキ電極としてその上にAg
を10μｍ〜数十μｍの厚さに電解メツキしてAgメ
ツキ層８を形成する。この際、ITO薄膜５の表面
を特別にマスクしなくても、ITO薄膜５の直接表
面上には実質的にAgは析出しない。この理由は
Ag膜７ａのシート抵抗が0.1Ω／□であるのに対
して、ITO薄膜５のシート抵抗は50Ω／□程度で
あり、メツキ電流が実質的にすべてAg膜７ａに
流れるからであると考えられる。他に、化学的な
原因でAgの析出速度に差が生じることも考えら
れるが、理由はともかく、実際上メツキによる
Agの析出は蒸着Ag膜７ａ上に限られることを実
験的に確認した。この場合のメツキ液としては、
例えばシアン化カリウムとシアン化銀との溶液な
どを用いることができる。また、温度も室温で行
うことができ、太陽電池特性の劣化はない。以上
のようにして、メツキの際に特別なマスクを必要
とせず、蒸着によつて形成した薄いAg膜による
グリツドパターン７ａ上に選択的に10μｍ以上の
メツキAg層８を形成することができ、グリツド
電極のシート抵抗を数ｍΩ／□に低減することが
出来る。これにより低抵抗のグリツド状集電極パ
ターンをもつたａ−Si：Ｈ太陽電池が得られる。
た太陽電池の断面図で、従来例における第２図に
対応するものである。そして従来例と同等部分は
同一符号で示したので、その説明は省略する。従
来と同様に、ITO薄膜（金属酸化物透明導電膜）
５の表面にTi膜６を所要パタンに蒸着した後に、
Ag膜７ａをその上に蒸着するのであるがこの蒸
着Ag膜７ａはこの実施例では2000〜3000Å程度
の厚さでよい。次に、このグリツドパターンの
Ag膜７ａを一方のメツキ電極としてその上にAg
を10μｍ〜数十μｍの厚さに電解メツキしてAgメ
ツキ層８を形成する。この際、ITO薄膜５の表面
を特別にマスクしなくても、ITO薄膜５の直接表
面上には実質的にAgは析出しない。この理由は
Ag膜７ａのシート抵抗が0.1Ω／□であるのに対
して、ITO薄膜５のシート抵抗は50Ω／□程度で
あり、メツキ電流が実質的にすべてAg膜７ａに
流れるからであると考えられる。他に、化学的な
原因でAgの析出速度に差が生じることも考えら
れるが、理由はともかく、実際上メツキによる
Agの析出は蒸着Ag膜７ａ上に限られることを実
験的に確認した。この場合のメツキ液としては、
例えばシアン化カリウムとシアン化銀との溶液な
どを用いることができる。また、温度も室温で行
うことができ、太陽電池特性の劣化はない。以上
のようにして、メツキの際に特別なマスクを必要
とせず、蒸着によつて形成した薄いAg膜による
グリツドパターン７ａ上に選択的に10μｍ以上の
メツキAg層８を形成することができ、グリツド
電極のシート抵抗を数ｍΩ／□に低減することが
出来る。これにより低抵抗のグリツド状集電極パ
ターンをもつたａ−Si：Ｈ太陽電池が得られる。
上記説明においては、ａ−Si：Ｈ太陽電池につ
いて述べたが、この発明は他のアモルフアス薄膜
太陽電池に対しても、蒸着金属薄膜へと透明導電
膜へとのメツキ析出速度の大きな比を利用して蒸
着金属膜上への選択メツキによる厚い電極形成方
法として適用することができる。
いて述べたが、この発明は他のアモルフアス薄膜
太陽電池に対しても、蒸着金属薄膜へと透明導電
膜へとのメツキ析出速度の大きな比を利用して蒸
着金属膜上への選択メツキによる厚い電極形成方
法として適用することができる。
以上説明したようにこの発明の方法ではアモル
フアス半導体を用いた太陽電池の上表面に、金属
に比し十分その抵抗値が高い金属酸化物透明導電
膜を形成し、該透明導電膜上に所要パターンの金
属膜を蒸着させた後、この金属膜を一方の電極と
して電解メツキを施して上記金属膜の上にメツキ
金属層を所要の厚さに形成するようにしたので、
メツキ用マスクなどを用いることなく極めて簡単
に常温で低抵抗の電極を形成でき、従つて優れた
特性の太陽電池が得られる。
フアス半導体を用いた太陽電池の上表面に、金属
に比し十分その抵抗値が高い金属酸化物透明導電
膜を形成し、該透明導電膜上に所要パターンの金
属膜を蒸着させた後、この金属膜を一方の電極と
して電解メツキを施して上記金属膜の上にメツキ
金属層を所要の厚さに形成するようにしたので、
メツキ用マスクなどを用いることなく極めて簡単
に常温で低抵抗の電極を形成でき、従つて優れた
特性の太陽電池が得られる。
第１図は従来のａ−Si：Ｈのpin接合構造の太
陽電池の示す平面図、第２図は第１図の−線
での断面図、第３図はこの発明の一実施例によつ
て製造された太陽電池の断面図である。 図において、５は透明導電膜（ITO薄膜）、６
はTi膜、７ａは蒸着金属膜（Ag膜）、８はメツ
キ金属層（メツキAg層）である。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
陽電池の示す平面図、第２図は第１図の−線
での断面図、第３図はこの発明の一実施例によつ
て製造された太陽電池の断面図である。 図において、５は透明導電膜（ITO薄膜）、６
はTi膜、７ａは蒸着金属膜（Ag膜）、８はメツ
キ金属層（メツキAg層）である。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アモルフアス半導体の接合構造からなる太陽
電池素体の上面に金属に比し十分その抵抗値が高
い薄い金属酸化物透明導電膜を形成する第１の工
程と、 該透明導電膜上に所要パターンの蒸着金属膜を
形成する第２の工程と、 この蒸着金属膜を一方の電極として電解メツキ
を施し上記蒸着金属膜上に所要の厚さのメツキ金
属層を形成する第３の工程とを含むことを特徴と
する太陽電池の電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159672A JPS5950576A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 太陽電池の電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159672A JPS5950576A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 太陽電池の電極の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5950576A JPS5950576A (ja) | 1984-03-23 |
| JPS639755B2 true JPS639755B2 (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=15698806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57159672A Granted JPS5950576A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 太陽電池の電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950576A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0273037U (ja) * | 1988-11-22 | 1990-06-04 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001189473A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力素子及びその製造方法 |
| JP5857237B2 (ja) * | 2010-11-29 | 2016-02-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セル及び太陽電池モジュール |
| JP2012160768A (ja) * | 2012-05-29 | 2012-08-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池セル |
| JP6065425B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2017-01-25 | 三菱化学株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP2015057863A (ja) * | 2014-12-12 | 2015-03-26 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池セル |
| TWI587540B (zh) * | 2016-05-18 | 2017-06-11 | 茂迪股份有限公司 | 太陽能電池透明導電膜上實施電鍍製程的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138206Y2 (ja) * | 1981-01-12 | 1986-11-05 |
-
1982
- 1982-09-16 JP JP57159672A patent/JPS5950576A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0273037U (ja) * | 1988-11-22 | 1990-06-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5950576A (ja) | 1984-03-23 |
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