JPH0446468B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0446468B2 JPH0446468B2 JP60297463A JP29746385A JPH0446468B2 JP H0446468 B2 JPH0446468 B2 JP H0446468B2 JP 60297463 A JP60297463 A JP 60297463A JP 29746385 A JP29746385 A JP 29746385A JP H0446468 B2 JPH0446468 B2 JP H0446468B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- solar cell
- electrical contact
- silver paste
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
- H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、太陽電池素子に関する。
背景技術
従来から太陽電池素子の光電変換効率を高める
ために、できるだけ表面電極とシリコン基板との
接触面積を低減し、かつ直列抵抗が大きくならな
いような電極構造が改良されている。その一例と
して、第５図に示されるように、主電極１とグリ
ツド電極２とから成る表面電極パターンを、シリ
コン基板３の反射防止膜４の上にスクリーン印刷
によつて形成し、700℃程度で熱処理することに
よつて電極形成用銀ペーストが反射防止膜４を貫
通し、シリコン基板３の良好な電気的コンタクト
を得るようにしていた。
ために、できるだけ表面電極とシリコン基板との
接触面積を低減し、かつ直列抵抗が大きくならな
いような電極構造が改良されている。その一例と
して、第５図に示されるように、主電極１とグリ
ツド電極２とから成る表面電極パターンを、シリ
コン基板３の反射防止膜４の上にスクリーン印刷
によつて形成し、700℃程度で熱処理することに
よつて電極形成用銀ペーストが反射防止膜４を貫
通し、シリコン基板３の良好な電気的コンタクト
を得るようにしていた。
発明が解決しようとする問題点
このような先行技術では、表面電極パターンの
受光面積に対して占める割合が10％程度と高く、
そのため主電極１およびグリツド電極２での表面
再結合速度が大きく、太陽電池の電気特性、特に
開放電圧を下げる傾向にあつた。また受光面積に
対する電極面積を５％程度減らすことにより、表
面再結合速度を低減させ、開放電圧を上げること
は可能であるが、この場合、直列抵抗が大きくな
つてしまうため、太陽電池の曲線因子が小さくな
り、取り出せる電力が小さくなつてしまう問題点
がある。
受光面積に対して占める割合が10％程度と高く、
そのため主電極１およびグリツド電極２での表面
再結合速度が大きく、太陽電池の電気特性、特に
開放電圧を下げる傾向にあつた。また受光面積に
対する電極面積を５％程度減らすことにより、表
面再結合速度を低減させ、開放電圧を上げること
は可能であるが、この場合、直列抵抗が大きくな
つてしまうため、太陽電池の曲線因子が小さくな
り、取り出せる電力が小さくなつてしまう問題点
がある。
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
光電変換効率を高めるようにした太陽電池素子を
提供することである。
光電変換効率を高めるようにした太陽電池素子を
提供することである。
問題点を解決するための手段
本発明の太陽電池素子は、PN接合を有する基
板の受光面側に形成された反射防止膜と、 焼成により前記反射防止膜を貫通して前記基板
と良好なる電気的コンタクトを得ることのできる
金属ペースト材料を焼成して形成されるグリツド
電極と、焼成で前記反射防止膜を貫通せず、基板
と良好なる電気的コンタクトを得ることのできな
い金属ペースト材料を焼成して形成される前記グ
リツド電極を電気的に連結する主電極とからなる
表面電極と、 を有してなることを特徴とする。
板の受光面側に形成された反射防止膜と、 焼成により前記反射防止膜を貫通して前記基板
と良好なる電気的コンタクトを得ることのできる
金属ペースト材料を焼成して形成されるグリツド
電極と、焼成で前記反射防止膜を貫通せず、基板
と良好なる電気的コンタクトを得ることのできな
い金属ペースト材料を焼成して形成される前記グ
リツド電極を電気的に連結する主電極とからなる
表面電極と、 を有してなることを特徴とする。
作 用
本発明によれば、基板と良好な電気的コンタク
トを得ている電極部分が小さくできるため、電極
部での表面再結合速度が従来のものよりも小さく
なり、これによつて開放電圧を大きくすることが
できる。また基板と電気コンタクトを得ていない
電極は、曲線因子を低下させない効果をもち、し
たがつて太陽電池素子の変換効率を大幅に改善す
ることができる。
トを得ている電極部分が小さくできるため、電極
部での表面再結合速度が従来のものよりも小さく
なり、これによつて開放電圧を大きくすることが
できる。また基板と電気コンタクトを得ていない
電極は、曲線因子を低下させない効果をもち、し
たがつて太陽電池素子の変換効率を大幅に改善す
ることができる。
実施例
第１図を参照して、本発明に従う太陽電池素子
１０の製造工程を説明する。まず第１図１で示さ
れるＰ型シリコン基板１１の表面をフツ硝酸で処
理し、表面ダメージ層を除去する。次に、POCl3
の気相拡散により、Ｐ型シリコン基板１１の全表
面に、第１図２で示されるようにN+層１２を形
成する。次に、N+層１２の表面をフツ酸で洗浄
した後、CVD（Chemical Vapour Deposition）
法によつて、第１図３で示されるように受光面側
にTiO2から成る反射防止膜１３を形成する。次
に、反射防止膜１３上に、第１図４で示されるよ
うにレジストインク層１４を印刷し、次に、第１
図５で示されるようにフツ硝酸でケミカルエツチ
ングして接合分離を行ない、溶剤にてレジストイ
ンク層１４を剥離する。
１０の製造工程を説明する。まず第１図１で示さ
れるＰ型シリコン基板１１の表面をフツ硝酸で処
理し、表面ダメージ層を除去する。次に、POCl3
の気相拡散により、Ｐ型シリコン基板１１の全表
面に、第１図２で示されるようにN+層１２を形
成する。次に、N+層１２の表面をフツ酸で洗浄
した後、CVD（Chemical Vapour Deposition）
法によつて、第１図３で示されるように受光面側
にTiO2から成る反射防止膜１３を形成する。次
に、反射防止膜１３上に、第１図４で示されるよ
うにレジストインク層１４を印刷し、次に、第１
図５で示されるようにフツ硝酸でケミカルエツチ
ングして接合分離を行ない、溶剤にてレジストイ
ンク層１４を剥離する。
次に、第１図６で示さるようにＰ型シリコン基
板１１の受光面とは反対側の背面に、Alを数％
混入させた銀ペースト層１５を印刷によつて形成
し、乾燥させる。この銀ペースト層１５は、太陽
電池素子１０の背面電極となる。
板１１の受光面とは反対側の背面に、Alを数％
混入させた銀ペースト層１５を印刷によつて形成
し、乾燥させる。この銀ペースト層１５は、太陽
電池素子１０の背面電極となる。
次に、第１図７で示されるようにＰ型シリコン
基板１１の受光面側に、印刷によつてグリツド電
極となる銀ペースト層１６をパターン形成し、乾
燥させる。この銀ペースト層１６のパターンは、
第２図で示されるようにストライプ形状である。
銀ペースト層１６としては、反射防止膜１３を貫
通して、シリコン基板１１と良好な電気的コンタ
クトを得るような材料、たとえばリンまたはリン
系化合物を銀ペーストに対し、0.05〜0.3w／ｏで
ドープした、いわゆるフアイアースルー用銀ペー
ストが好適である。
基板１１の受光面側に、印刷によつてグリツド電
極となる銀ペースト層１６をパターン形成し、乾
燥させる。この銀ペースト層１６のパターンは、
第２図で示されるようにストライプ形状である。
銀ペースト層１６としては、反射防止膜１３を貫
通して、シリコン基板１１と良好な電気的コンタ
クトを得るような材料、たとえばリンまたはリン
系化合物を銀ペーストに対し、0.05〜0.3w／ｏで
ドープした、いわゆるフアイアースルー用銀ペー
ストが好適である。
次に、銀ペースト層１６と同様、第１図８で示
されるように、印刷によつて主電極となる銀ペー
スト層１７をパターン形成し、乾燥させる。この
銀ペースト層１７のパターンは、第３図で示され
るように第１の銀ペースト層１６と直交する二本
のラインである。銀ペースト層１７としては、反
射防止膜１３を貫通せず、シリコン基板１１との
電気的コンタクト性が悪い材料、たとえば銀パウ
ダーとガラスフリツト、樹脂、溶剤などを単に混
ぜただけの銀ペーストが用いられる。
されるように、印刷によつて主電極となる銀ペー
スト層１７をパターン形成し、乾燥させる。この
銀ペースト層１７のパターンは、第３図で示され
るように第１の銀ペースト層１６と直交する二本
のラインである。銀ペースト層１７としては、反
射防止膜１３を貫通せず、シリコン基板１１との
電気的コンタクト性が悪い材料、たとえば銀パウ
ダーとガラスフリツト、樹脂、溶剤などを単に混
ぜただけの銀ペーストが用いられる。
その後、700℃で焼成することにより、第１図
９で示されるように表面電極および背面電極が形
成され、デイツプ半田付けによつて半田を表面電
極上および背面電極上に被覆する。こうして第４
図で示される表面電極パターンを有する太陽電池
素子を得ることができる。
９で示されるように表面電極および背面電極が形
成され、デイツプ半田付けによつて半田を表面電
極上および背面電極上に被覆する。こうして第４
図で示される表面電極パターンを有する太陽電池
素子を得ることができる。
このように、太陽電池素子１０の表面電極形成
用の銀ペーストとして、反射防止膜１３を貫通
し、かつシリコン基板１１と良好なる電均的コン
タクトを得ることのできるペーストと、シリコン
基板１１と良好な電気的コンタクトを得ることが
できないペーストとを併用することにより、表面
電極とシリコン基板１１との接触面積を低減さ
せ、電極部での表面再結合速度を低くさせること
ができる。これによつて開放電圧を大きくするこ
とができる。またシリコン基板１１と電気的コン
タクトを得ていない主電極である銀ペースト層１
７は、曲線因子を低下させない効果をもち、した
がつて本件太陽電池素子１０の変換効率を大幅に
改善することができる。
用の銀ペーストとして、反射防止膜１３を貫通
し、かつシリコン基板１１と良好なる電均的コン
タクトを得ることのできるペーストと、シリコン
基板１１と良好な電気的コンタクトを得ることが
できないペーストとを併用することにより、表面
電極とシリコン基板１１との接触面積を低減さ
せ、電極部での表面再結合速度を低くさせること
ができる。これによつて開放電圧を大きくするこ
とができる。またシリコン基板１１と電気的コン
タクトを得ていない主電極である銀ペースト層１
７は、曲線因子を低下させない効果をもち、した
がつて本件太陽電池素子１０の変換効率を大幅に
改善することができる。
本発明の他の実施例として、グリツド電極を被
線状にすることにより、接触面積をさらに低減さ
せ、出力を向上させることも可能である。この場
合、主電極のパターン形状を第５図示のようにす
ればよい。
線状にすることにより、接触面積をさらに低減さ
せ、出力を向上させることも可能である。この場
合、主電極のパターン形状を第５図示のようにす
ればよい。
前記実施例では、いわゆるコンベンシヨナル型
の太陽電池素子について説明したが、その他たと
えばBSF型の太陽電池素子や、電極表面がテク
スチヤー処理されている太陽電池素子などについ
ても同様のプロセスで作製できることはいうまで
もない。
の太陽電池素子について説明したが、その他たと
えばBSF型の太陽電池素子や、電極表面がテク
スチヤー処理されている太陽電池素子などについ
ても同様のプロセスで作製できることはいうまで
もない。
効 果
以上のように本考案によれば、基板と良好な電
気的コンタクトを得ている電極部分が小さくでき
るため、電極部での表面再結合速度が従来のもの
よりも小さくなり、これによつて開放電圧を大き
くすることができる。また基板と電気的コンタク
トを得ていない電極は、曲線因子を低下させない
効果をもち、したがつて太陽電池素子の変換効率
を大幅に改善することができる。
気的コンタクトを得ている電極部分が小さくでき
るため、電極部での表面再結合速度が従来のもの
よりも小さくなり、これによつて開放電圧を大き
くすることができる。また基板と電気的コンタク
トを得ていない電極は、曲線因子を低下させない
効果をもち、したがつて太陽電池素子の変換効率
を大幅に改善することができる。
第１図は本発明に従う太陽電池素子１０の製造
工程を説明するための図、第２図はグリツド電極
となる銀ペースト層１６のパターンを示す図、第
３図は主電極となる銀ペースト層１７のパターン
を示す図、第４図は表面電極パターンを示す図、
第５図は先行技術を説明するための図である。 １０…太陽電池、１１…シリコン基板、１３…
反射防止膜、１５，１６，１７…銀ペースト層。
工程を説明するための図、第２図はグリツド電極
となる銀ペースト層１６のパターンを示す図、第
３図は主電極となる銀ペースト層１７のパターン
を示す図、第４図は表面電極パターンを示す図、
第５図は先行技術を説明するための図である。 １０…太陽電池、１１…シリコン基板、１３…
反射防止膜、１５，１６，１７…銀ペースト層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ PN接合を有する基板の受光面側に形成され
た反射防止膜と、 焼成により前記反射防止膜を貫通して前記基板
と良好なる電気的コンタクトを得ることのできる
金属ペースト材料を焼成して形成されるグリツド
電極と、焼成で前記反射防止膜を貫通せず、基板
と良好なる電気的コンタクトを得ることのできな
い金属ペースト材料を焼成して形成される前記グ
リツド電極を電気的に連結する主電極とからなる
表面電極と、 を有してなることを特徴とする太陽電池素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60297463A JPS62156881A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 太陽電池素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60297463A JPS62156881A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 太陽電池素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156881A JPS62156881A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH0446468B2 true JPH0446468B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=17846817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60297463A Granted JPS62156881A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 太陽電池素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62156881A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2706113B2 (ja) * | 1988-11-25 | 1998-01-28 | 工業技術院長 | 光電変換素子 |
| EP0542961B1 (en) * | 1991-06-11 | 1998-04-01 | Ase Americas, Inc. | Improved solar cell and method of making same |
| EP0729189A1 (en) * | 1995-02-21 | 1996-08-28 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Method of preparing solar cells and products obtained thereof |
| JP4121928B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2008-07-23 | シャープ株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| JP2008205137A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池及び太陽電池モジュール |
| CN102077358B (zh) * | 2008-07-03 | 2015-09-09 | 三菱电机株式会社 | 光电动势装置及其制造方法 |
| CN104882513A (zh) * | 2009-04-22 | 2015-09-02 | 泰特拉桑有限公司 | 通过局部激光辅助转变太阳能电池中的功能膜得到的局部金属接触 |
| WO2011004758A1 (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | 株式会社シンク・ラボラトリー | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
| JP5375414B2 (ja) * | 2009-07-31 | 2013-12-25 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| CN102479883A (zh) * | 2009-11-27 | 2012-05-30 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳电池正面电极的形成方法 |
| WO2011095968A2 (en) * | 2010-02-03 | 2011-08-11 | Xjet Ltd. | Fabrication of contacts for semiconductor substrates |
| KR20120100698A (ko) * | 2011-03-02 | 2012-09-12 | 한국전자통신연구원 | 전도성 조성물, 이를 포함하는 실리콘 태양전지 및 그 제조방법 |
| US20120222738A1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-09-06 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Conductive composition, silicon solar cell including the same, and manufacturing method thereof |
| 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 |
| JP5908763B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-04-26 | 京セラ株式会社 | 光電変換素子および光電変換素子の製造方法 |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP60297463A patent/JPS62156881A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62156881A (ja) | 1987-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |