JPH0467347B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0467347B2 JPH0467347B2 JP58054460A JP5446083A JPH0467347B2 JP H0467347 B2 JPH0467347 B2 JP H0467347B2 JP 58054460 A JP58054460 A JP 58054460A JP 5446083 A JP5446083 A JP 5446083A JP H0467347 B2 JPH0467347 B2 JP H0467347B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- silicon wafer
- weight
- solar cell
- 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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Classifications
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はBSF（Back Surface Field）化処理に
て、n+ Ｐ P+接合としたシリコンウエハによ
り太陽電池を製造する際、当該ウエハの上面に表
面電極を形成するための方法に関する。
て、n+ Ｐ P+接合としたシリコンウエハによ
り太陽電池を製造する際、当該ウエハの上面に表
面電極を形成するための方法に関する。
第１図に例示する如く、n+ Ｐ P+接合のシ
リコンウエハ１なるものは、上位より順次n+層
２，Ｐ層３，P+層４の積層構成を有し、P+層４
には裏面電極５が、そしてn+層２の上面２′には
所定パターンの表面電極６が形成されることで、
太陽電池を得ることになるが、従来上記表面電極
６を形成するには、以下のような手段が採られて
いる。
リコンウエハ１なるものは、上位より順次n+層
２，Ｐ層３，P+層４の積層構成を有し、P+層４
には裏面電極５が、そしてn+層２の上面２′には
所定パターンの表面電極６が形成されることで、
太陽電池を得ることになるが、従来上記表面電極
６を形成するには、以下のような手段が採られて
いる。
すなわち例えば銀粉、ガラスフリツト、セルロ
ース系有機バインダー、有機溶媒を配合成分とす
るAgペーストなる電極材料を用い、これにより
前記上面２′に所要パターンのスクリーン印刷を
行なつた後、これを空気中にて焼成して表面電極
６を形成するのであり、実際製品では、その上に
図示されていない合成樹脂等による反射防止膜が
被層される。
ース系有機バインダー、有機溶媒を配合成分とす
るAgペーストなる電極材料を用い、これにより
前記上面２′に所要パターンのスクリーン印刷を
行なつた後、これを空気中にて焼成して表面電極
６を形成するのであり、実際製品では、その上に
図示されていない合成樹脂等による反射防止膜が
被層される。
ところが上記従来法によるときは、同図に示さ
れる如く、上記焼成時にあつてAgがn+層２から、
同層２とＰ層３との境界面７を破つて、Ｐ層３に
侵入する如き熱拡散が局所的に進行し、これがた
め電流の漏洩現象を起すことゝなつて、太陽電池
としての変換効率が低下してしまい、この結果製
品の歩止りが悪いものとなつている。
れる如く、上記焼成時にあつてAgがn+層２から、
同層２とＰ層３との境界面７を破つて、Ｐ層３に
侵入する如き熱拡散が局所的に進行し、これがた
め電流の漏洩現象を起すことゝなつて、太陽電池
としての変換効率が低下してしまい、この結果製
品の歩止りが悪いものとなつている。
本発明は上記の点に鑑み、電極材料中に適切な
調合材を添加することにより、従来例の難点を解
消しようとするもので、その特徴とするところ
は、n+ Ｐ P+接合としたシリコンウエハのn+
層上面に、電極材料をスクリーン印刷した後、空
気中で焼成する表面電極の形成方法において、上
記電極材料には、その電極基材にn+層からＰ層
へ熱拡散することで、当該Ｐ層をn+層化するこ
とのできる金属、金属酸化物の一方または双方の
調合材が添加されるようにしたことにある。
調合材を添加することにより、従来例の難点を解
消しようとするもので、その特徴とするところ
は、n+ Ｐ P+接合としたシリコンウエハのn+
層上面に、電極材料をスクリーン印刷した後、空
気中で焼成する表面電極の形成方法において、上
記電極材料には、その電極基材にn+層からＰ層
へ熱拡散することで、当該Ｐ層をn+層化するこ
とのできる金属、金属酸化物の一方または双方の
調合材が添加されるようにしたことにある。
本発明を図面によつて詳細に説示すれば、先ず
n+ Ｐ P+接合のシリコンウエハ１を製造する
が、これには第２図の工程説明図につき説示され
る以下の如き方法を採択することができる。
n+ Ｐ P+接合のシリコンウエハ１を製造する
が、これには第２図の工程説明図につき説示され
る以下の如き方法を採択することができる。
すなわち第２図のイに示した通り、例えば直径
３インチ、厚さ300μm、比抵抗1ΩcmのＰ型シリ
コンウエハａを用意し、ボロン、燐などを拡散さ
せることで当該ウエハａの全面にわたりロの如く
n+層２を形成するのであり、当該n+層２の面抵
抗は50Ω／□、厚さは0.2μmであつた。
３インチ、厚さ300μm、比抵抗1ΩcmのＰ型シリ
コンウエハａを用意し、ボロン、燐などを拡散さ
せることで当該ウエハａの全面にわたりロの如く
n+層２を形成するのであり、当該n+層２の面抵
抗は50Ω／□、厚さは0.2μmであつた。
次に上記拡散処理により得られたn+層２のう
ち同図のハに示す通り、その裏面側中央箇所にＡ
ペーストをスクリーン印刷するが、同ペースト
には200メツシユのアルミニウム粉を採択、印刷
により得られたものゝ膜厚は20〜40μmとした。
ち同図のハに示す通り、その裏面側中央箇所にＡ
ペーストをスクリーン印刷するが、同ペースト
には200メツシユのアルミニウム粉を採択、印刷
により得られたものゝ膜厚は20〜40μmとした。
さらに上記のものを空気中にて800℃〜900℃の
温度、望ましくは825℃〜850℃により４分〜６分
間焼成する。
温度、望ましくは825℃〜850℃により４分〜６分
間焼成する。
この焼成処理によつてＡペーストは裏面側に
おけるn+層を突き破つて、Ｐ型シリコンウエハ
１のＰ層３に拡散して行き、この結果同図ニに示
す通りＰ層３に隣接したP+層４を形成でき、か
くしてn+ Ｐ P+接合となるBSF化処理が進行
し、図示例ではこの際Ａペーストによるアルミ
ニウムの裏面電極５と、同電極５の表面における
Ａペースト酸化層８が形成されるから、これを
弗化水素溶液に浸漬することによつて、上記Ａ
ペースト酸化層８を除去して、裏面電極５を表出
させるのである。
おけるn+層を突き破つて、Ｐ型シリコンウエハ
１のＰ層３に拡散して行き、この結果同図ニに示
す通りＰ層３に隣接したP+層４を形成でき、か
くしてn+ Ｐ P+接合となるBSF化処理が進行
し、図示例ではこの際Ａペーストによるアルミ
ニウムの裏面電極５と、同電極５の表面における
Ａペースト酸化層８が形成されるから、これを
弗化水素溶液に浸漬することによつて、上記Ａ
ペースト酸化層８を除去して、裏面電極５を表出
させるのである。
さて本発明では上記の如くして得られたn+
Ｐ P+接合のシリコンウエハ１にあつて、その
n+層２における上面２′に表面電極６を、従来例
の如く電極材料のスクリーン印刷、そして空気中
での焼成により形成するのであるが、この際電極
材料には従来から用いられている電極基材に、調
合材を添加して得たものを用いるのである。
Ｐ P+接合のシリコンウエハ１にあつて、その
n+層２における上面２′に表面電極６を、従来例
の如く電極材料のスクリーン印刷、そして空気中
での焼成により形成するのであるが、この際電極
材料には従来から用いられている電極基材に、調
合材を添加して得たものを用いるのである。
こゝで電極基材としては、前記の如くAgペー
スト等が用いられるが、これは既知の通りAgパ
ウダー、350メツシユ以下のPbO，B2O3，ZnO，
SiO2などによるガラスフリツト、ニトロセルロ
ーズ、エチルセルローズ等のセルローズ系有機バ
インダー、チルプネオール、エチルカルビトール
アセテート等の有機溶媒を調合したものである。
スト等が用いられるが、これは既知の通りAgパ
ウダー、350メツシユ以下のPbO，B2O3，ZnO，
SiO2などによるガラスフリツト、ニトロセルロ
ーズ、エチルセルローズ等のセルローズ系有機バ
インダー、チルプネオール、エチルカルビトール
アセテート等の有機溶媒を調合したものである。
そして当該基材に添加される調合材９としては
第５族であるＰ，Sb，Asなる金属の一種以上か、
その酸化物であるP2O5，Sb2O3，As2O3の一種以
上か、当該金属と酸化物の双方を採択するのがよ
く、本発明に係る電極材料の配合例を示せば次の
通りである。
第５族であるＰ，Sb，Asなる金属の一種以上か、
その酸化物であるP2O5，Sb2O3，As2O3の一種以
上か、当該金属と酸化物の双方を採択するのがよ
く、本発明に係る電極材料の配合例を示せば次の
通りである。
Agパウダー ……75重量％
ガラスフリツト ……２重量％
セルローズ系有機バインダー
……４〜８重量％ 有機溶剤 ……12〜18重量％ 調合材 ……１〜３重量％ またスクリーン印刷後の焼成は、700℃〜750℃
で１分〜10分間行なえばよいが、当該焼成工程に
より従来例につき説示の通り、Agがn+層とＰ層
との境界面７を破つてＰ層中に熱拡散しても、第
３図に示す通り、Ｐ，Sb，As，P2O5，Sb2O3，
As2O3等の調合材９も熱拡散にて、Ｐ層の当該箇
所に侵入し、そこに新規なn+層１０が形成され
ることゝなり、従つて侵入して行つたAgは、新
規な境界面７′の上位、すなわち新規なn+層１０
に存することゝなつて、結局AgがＰ層内に侵入
した不本意な状態となることが阻止されるのであ
る。
……４〜８重量％ 有機溶剤 ……12〜18重量％ 調合材 ……１〜３重量％ またスクリーン印刷後の焼成は、700℃〜750℃
で１分〜10分間行なえばよいが、当該焼成工程に
より従来例につき説示の通り、Agがn+層とＰ層
との境界面７を破つてＰ層中に熱拡散しても、第
３図に示す通り、Ｐ，Sb，As，P2O5，Sb2O3，
As2O3等の調合材９も熱拡散にて、Ｐ層の当該箇
所に侵入し、そこに新規なn+層１０が形成され
ることゝなり、従つて侵入して行つたAgは、新
規な境界面７′の上位、すなわち新規なn+層１０
に存することゝなつて、結局AgがＰ層内に侵入
した不本意な状態となることが阻止されるのであ
る。
尚前記の如く調合材を１〜３重量％としたの
は、１％未満であると新規なn+層の形成が満足
すべきものとならず、また３％よりも多量になる
と、表面電極が引張り試験（500g〜１Kg）に対
し耐え難くなり剥離し易くなるからである。
は、１％未満であると新規なn+層の形成が満足
すべきものとならず、また３％よりも多量になる
と、表面電極が引張り試験（500g〜１Kg）に対
し耐え難くなり剥離し易くなるからである。
本発明は上記の通り、電極材料にＰ層をn+層
化する調合材を添加するようにしたので、Ag等
がＰ層に侵入した状態とならず、n+層とＰ層と
の境界面が破壊されないので、リークを生ずる如
きことなく、この結果製品の歩止まりを大巾に向
上することができる。
化する調合材を添加するようにしたので、Ag等
がＰ層に侵入した状態とならず、n+層とＰ層と
の境界面が破壊されないので、リークを生ずる如
きことなく、この結果製品の歩止まりを大巾に向
上することができる。
第１図は従来法により太陽電池の表面電極を形
成する場合につき、Agの拡散挙動を説示した太
陽電池の部分側面説明図、第２図のイ〜ホはＰ型
シリコンウエハによりn+ Ｐ P+接合のシリコ
ンウエハを製造する場合の工程説明図、第３図は
本発明に係る表面電極形成方法によつて得られた
製品のAg拡散挙動を示す要部側面説明図である。 １……n+ Ｐ P+接合シリコンウエハ、２…
…n+層、２′……n+層の上面、３……Ｐ層、４…
…P+層、６……表面電極、７……n+層とＰ層の
境界面、９……調合材、１０……新規なn+層。
成する場合につき、Agの拡散挙動を説示した太
陽電池の部分側面説明図、第２図のイ〜ホはＰ型
シリコンウエハによりn+ Ｐ P+接合のシリコ
ンウエハを製造する場合の工程説明図、第３図は
本発明に係る表面電極形成方法によつて得られた
製品のAg拡散挙動を示す要部側面説明図である。 １……n+ Ｐ P+接合シリコンウエハ、２…
…n+層、２′……n+層の上面、３……Ｐ層、４…
…P+層、６……表面電極、７……n+層とＰ層の
境界面、９……調合材、１０……新規なn+層。
Claims (1)
- １ n+ Ｐ P+接合としたシリコンウエハのn+
層上面に、電極材料をスクリーン印刷した後、空
気中で焼成する表面電極の形成方法において、上
記電極材料には、その電極基材に、n+層からＰ
層へ熱拡散することで当該Ｐ層をn+層化するこ
とのできる調合材として、Ｐ，Sb，As，P2O5，
As2O3，Sb2O3から選定した一種以上を１〜３重
量％だけ添加するようにしたことを特徴とする太
陽電池の表面電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054460A JPS59181071A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 太陽電池の表面電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054460A JPS59181071A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 太陽電池の表面電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181071A JPS59181071A (ja) | 1984-10-15 |
| JPH0467347B2 true JPH0467347B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=12971280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58054460A Granted JPS59181071A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 太陽電池の表面電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181071A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223924A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Hitachi Ltd | 表示パネルの製造方法 |
| TWI334649B (en) * | 2005-09-27 | 2010-12-11 | Lg Chemical Ltd | Method for forming buried contact electrode of semiconductor device having pn junction and optoelectronic semiconductor device using the same |
| CN102689534B (zh) * | 2012-06-11 | 2015-06-17 | 中建材浚鑫科技股份有限公司 | 太阳能电池正面电极的丝网印刷方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426674A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrode material for semiconductor device |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP58054460A patent/JPS59181071A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59181071A (ja) | 1984-10-15 |
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