JPH0371677A - 光電変換装置用基板の加工方法 - Google Patents

光電変換装置用基板の加工方法

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JPH0371677A
JPH0371677A JP1209304A JP20930489A JPH0371677A JP H0371677 A JPH0371677 A JP H0371677A JP 1209304 A JP1209304 A JP 1209304A JP 20930489 A JP20930489 A JP 20930489A JP H0371677 A JPH0371677 A JP H0371677A
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conversion device
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Koji Okamoto
浩二 岡本
Toru Nunoi
徹 布居
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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〉 本発明は光電変換装置に用いられる基板の加工方法に関
するものである。
〈従来の技術〉 光電変換装置には光エネルギーの電気エネルギーへの変
換効率の高さが要求され、この要求を満たす為の一手段
として、基板表面に対し受光面での多重反射を利用した
光の反射率の低減を目的とするＶ字断面の凹凸が形成さ
れている。
このような凹凸は異方性エツチングを利用して形成され
ることが多く、例えば単結晶シリコン太陽電池では、Ｎ
ａＯＨ４たはＫＯＨなどのアルカリ水溶液によるテクス
チャエツチングによって基板上にピラミッド状の凹凸が
形成されている（第４図参照）。
〈発明が解決しようとする課題〉 異方性エツチングは結晶方位によるエツチング速度の違
いを利用したものであるため、単結晶基板のように結晶
方位の揃った面を有する基板に対しては有効であるが、
多結晶基板のように結晶方位が揃っていない場合には所
′望の形状が得られない。
例えば太陽電池では、価格を下げる目的で単結晶シリコ
ンに比べ安価な多結晶シリコンを基板に用いた太陽電池
の開発が盛んに行われているが、この多結晶基板にテク
スチャエツチングを施しても単結晶シリコン基板の場合
とは異なり反射率ばあ１り小さくならない。
これは、ピラミッド状凹凸を形成するテクスチャエツチ
ングには＜１００＞の方位を有する結晶面が表面に存在
する事が必要なのに対し、多結晶シリコン基板表面には
この面が少なく、例えばキャスト法により作製された多
結晶シリコン基板では１０％以下しか存在しないという
ような事が原因である。
本発明は、以上に示したような基板の結晶構造に左右さ
れる化学的異方性エツチングに代わり、基板の結晶構造
によらず、筐た簡単に光の反射率を低減するためのＶ字
断面の凹凸を形成できる加工方法を提供することを目的
とする。
く課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために、本発明は、光電変換装置に
用いられる基板の受光面側に光の反射率を低減するため
の略Ｖ溝を形成する加工方法であって、上記基板の受光
面側を機械的に切削して溝を形成する工程と、しかる後
化学エツチング処理により上記溝断面を略Ｖ形に形成す
る工程を含んでなることを特徴とする光電変換装置用基
板の加工方法を提供するものである。本発明において略
■溝筐たは略Ｖ形とは、Ｖ字あるいはＶ字に近いＵ字状
の断面を有する溝またはこのような形のことを言う。
く作　用〉 機械的な切削により溝を加工する方法は、化学的方法に
よる異方性エツチングとは異な９、加工される基板の結
晶構造に左右されることなく簡単に溝を形成できる加工
方法である。しかし、反射率を低減する目的を有する溝
は、Ｖ字断面を有し、かつ基板表面に隙間なく形成され
ていることが必要で、機械的な切削だけではこれを満た
すことができない。本発明において化学エツチング処理
することは、この問題を解消する役割を担っており、機
械的な切削により形成された溝の断面形状をＶ字断面に
近づけ、筐た溝と溝との間隔を小さくするように働く。
さらに、機械的な切削により生じる基板表面の歪部を除
去し光電変換特性の低下を防ぐ働きもする。
〈実施例〉 以下、図面と共に多結晶シリコン基板についての実施例
を示す。
まず、キャスト法によシ作製された多結晶シリ幅５０μ
ｍ、深さ５０μｍ、ピッチ１００μｍの直線状の溝を平
行に多数本形成した。次に、上記溝のすることによる化
学エツチング処理を施した。
このようにして加工された多結晶ンリコン基板表面に反
射防止膜として用いられるＴ　ｉ　０２膜を約６００Ａ
ＣＶＤ法によシ形成した後、基板の表面分光反射率を測
定した。この値を、イソプロピルアルコールを１０ｗｔ
％含有したＮａＯＨ３％水溶液によりテクスチャエツチ
ングを施す従来法によシ加工されたキャスト法多結晶シ
リコン基板と単結晶シリコン基板について比較したとこ
ろ、第１図に示すように従来単結晶基板にはわずかに及
ばないものの、従来多結晶基板と比べると大幅に表面反
射率が低下していることがわかった。筐た第２図（ｌｌ
）に示すように、本実施例による加工基板ｌを、溝２と
受光面電極３とが直交する構造を有する太陽電池に適用
したところ、第２図（ｂ）に示す従来多結晶シリコど太
陽電池に比べて約５％エネルギー変換効率が大きくなっ
ていることがわかった。
比較例 実施例にかける弗硝酸によるエツチング処理時間を０〜
６０秒の範囲で変化させた試料を作製し、分光反射率を
比べたところ、実施例で用いられた３０秒を含む２０〜
３０秒の処理のもので最も反射率が小さいことがわかっ
た。これは、第３図に示すように、多結晶シリコン基板
１０上に機械的切削によシ形成された溝１１の形状がエ
ツチング時間によシ変化し、２０〜３０秒で溝の断面が
最もＶ字に近くな９、溝と溝との間隔ｄも狭くなっ筐た
、０秒の試料では、≠≠キネギ加工による表面歪みのた
め基板の半導体特性が十分に得られなかった。
〈発明の効果〉 本発明によれば、多結晶基板上に反射率を低減する略■
溝を簡単に形成することができ、低価格で高効率の多結
晶シリコン太陽電池の作製が可能となシ、また多結晶基
板を用いた高感度で低価格の光センサーの作製も可能と
なる。さらに、本発明によれば、単結晶半導体基板を用
いる際に、基板表面の異方性エツチングを考慮して結晶
面を選択する必要がなくなり、光電変換装置として最も
優れた結晶面を利用できるため、光電変換装置のよジー
層の特性向上が可能である。
尚、本発明は半導体基板に限るものではなく、化学エツ
チング処理の有効な光電変換装置用基板全般にわたって
利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は分光反射率特性図、第２図（＆）＆−ｉ実施例
の太陽電池構造図、第２図（ｂ）は従来の太陽電池構造
図、第３図はエツチングによる溝の変化を示す図、第４
図はピラミッド状表面の構造図である。 １、二本実施例の加工基板　　２．：略Ｖ溝３、：受光
面電極　　４．：裏面電極　　５．：従来法により加工
された多結晶シリコン基板１０、　：多結晶シリコン基
板　　１１．：加工溝ｄ・　：溝と溝との間隔

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、光電変換装置用基板の受光面側に光の反射率を低減
    するための略Ｖ溝を形成する加工方法であって、 上記基板の受光面側を機械的に切削して溝を形成する工
    程と、 しかる後化学エッチング処理により上記溝断面を略Ｖ形
    に形成する工程を含んでなることを特徴とする光電変換
    装置用基板の加工方法。
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