JPH0572114B2 - - Google Patents

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JPH0572114B2
JPH0572114B2 JP57104379A JP10437982A JPH0572114B2 JP H0572114 B2 JPH0572114 B2 JP H0572114B2 JP 57104379 A JP57104379 A JP 57104379A JP 10437982 A JP10437982 A JP 10437982A JP H0572114 B2 JPH0572114 B2 JP H0572114B2
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electrode
solar cell
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silicon wafer
minutes
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JP57104379A
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Sakae Koiwai
Keizo Asaoka
Katsuhiko Shirasawa
Junichi Pponda
Hiroyuki Watanabe
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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    • 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
    • H10F77/30—Coatings
    • H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
    • H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • H10F77/315—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties
    • 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
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/14—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers
    • 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
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    • 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

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は太陽電池の製造方法に関する。 一般に、太陽電池は、起電力を取り出すための
電極と、反射損失を減らせるための反射防止膜を
有している。 従来の太陽電池の製造方法は、ごく限られた反
射防止膜材料を用いる場合をのぞき、電極を形成
したのちに反射防止膜を形成する方法が採られて
いた。この理由は、反射防止膜の電気抵抗が非常
に高いため、反射防止膜を形成した上に電極を形
成したのでは電極抵抗が高くなつて実用的でなく
なるからである。なお、反射防止膜材料として酸
化チタンを用いる場合は、通常の方法とは逆に、
反射防止膜を形成したのち電極を設け、これを焼
成処理することにより電極形成部の反射防止膜が
破れてオーミツクな電極が形成されることが知ら
れているが、他の材料ではこのような方法を採る
ことが難かしい。 一方、電極形成法として、印刷法、メツキ法、
蒸着法などが用いられているが、リード線の接続
を容易化し、しかも太陽電池素子の耐候性と信頼
性を向上するため、従来より、上記いずれの電極
形成法においても、電極形成後、素子を半田溶液
に浸し、電極部分を半田で覆う方法が行われてい
る。そのため、反射防止膜の形成工程において、
半田の溶融温度180℃をこえることは許されず、
このことが反射防止膜の材料及び作成手段に制約
を加えていた。例えば従来、プラズマCVD（化学
反応を伴う気相堆積、ケミカル・ベイパー・デポ
ジシヨン）による反射防止膜形成法も知られてい
るが、半田溶融温度をこえない180℃以下で行わ
れていた。 本発明の主たる目的は、従来よりも格段に変換
効率が高い太陽電池の製造方法を提供することに
ある。 本発明の他の目的は、反射防止膜材料として窒
化硅素（Si3N4）を使用し、且つ、従来許されな
かつた高温度にシリコンウエハーを維持しながら
反射防止膜を堆積形成する、太陽電池の製造方法
を提供することにある。 本発明の太陽電池の製造方法は、PN接合を有
するシリコンウエハーの受光側表面に太陽電池の
反射防止膜として窒化硅素膜を堆積形成するに際
し、その堆積形成時の上記シリコンウエハー基板
の温度を250℃〜600℃の範囲に保持し、その後、
上記窒化硅素膜のうち表面電極のパターン部分に
該当する部分をエツチングにより除去し、次に、
その除去部分に電極を形成することを特徴として
いる。 次に本発明の実施例を説明する。 第１図ないし第９図に、本発明実施例を、膜型
図により経時的に示す。 Ｐ型のSiウエハー１を弗酸と硝酸の混合比率が
１：９なる混酸により５分間エツチングして、ウ
エハー表面のダメージ層を含む約20μの層を取り
除き、水洗を行つた（第１図）。引き続いて拡散
炉中において、オキシ塩化燐（POCl3）を拡散源
として気相反応により燐(P)を拡散してn+層２を
素子表面に形成した（第２図）。この拡散後のウ
エハーの受光表面となる片面にエツチングレジス
トを塗布した後に裏面を前記混酸によりエツチン
グして裏面のn+層のみを除去した。エツチング
レジストを有機溶剤により除去した後純水にて洗
浄した（第３図）。この後ウエハーの表面に
Si3N4の反射防止膜３を、基板温度(1)150℃、(2)
250℃、(3)300℃、(4)350℃、(5)400℃、(6)450℃、
(7)500℃、(8)600℃の条件により堆積した（第４
図）。堆積時に使用したガス及びその量はシラン
（SiH4）40c.c.／min、アンモニア（NH3）1000
c.c.／minで堆積時間はそれぞれ、(1)4.5分、(2)4.2
分、(3)4.1分、(4)3.9分、(5)3.6分、(6)3.4分、(7)3.0
分、(8)2.7分であつた。このようにして得られた
Si3N4膜の屈折率及び膜厚はそれぞれ表１に示す
ようになつた。
【表】 このようにして堆積を行なつた反射防止膜に、
電極を形成するために電極パターンに相当する部
分の反射防止膜を除去する目的で、電極パターン
の逆パターンを形づくるようにエツチングレジス
ト４を塗布した後、弗酸と純水の１：３の混合溶
液により露出した反射防止膜の部分をエツチング
して除去した（第５図）。反射防止膜をパターン
抜きした後にエツチングレジスト４を有機溶剤に
より除去した（第６図）。この後に、セルの裏面
にAl粉末を主成分とする電極ペースト５を印刷
塗布後、焼成してP+層６を形成した（第７図）。
次に、表面及び裏面にAg粉末を主成分とするAg
ペーストを印刷塗布し、焼成して電極７，８を形
成した（第８図）。この印刷に際し、先に反射防
止膜のパターン抜を行なつた部分に電極材料が印
刷されるようにスクリーン印刷パターンを調整し
た。最後に、Ag電極７，８を保護するため、半
田溶液中に浸してAg電極７，８の上に半田被覆
９，９を形成した（第９図）。 なお、上記実施例において、反射防止膜３のパ
ターン抜きを行う方法として、エツチングレジス
トを印刷する方法を用いたが、これに代えて、ホ
トレジストを使用する方法を用いることもでき
る。また、電極形成方法として印刷法を使用した
が、これに代えて、メツキ法又は蒸着法等の公知
方法を用いることもでき、同一の効果が得られ
る。 表２に、上述した製法により得られた太陽電池
素子の電気的特性を、従来例と併記して示す。表
２における素子No.１〜８は表１における素子No.１
〜８に対応しており、素子No.１を比較例とした理
由は、堆積温度が250℃未満であることによる。
測定条件はソーラーシユミレータ（疑似太陽光光
源）AM.1すなわち、照射強度100ｍＷ／cm2、温
度25℃において測定した。
【表】 この測定結果から明らかなように、本発明実施
例によれば、短絡電流、開放電圧、最適負荷点に
おける最適電流及び最適電圧ともに、従来例又は
比較例に比べて格段に向上し、従つて変換効率が
11.04％〜12.56％と向上した。 本発明により変換効率が向上した理由は、素子
表面の欠陥が不活性化され、受光時に生じた少数
担体の表面再結合速度が低下するためであると考
えられる。したがつて、本発明は、基板内部に本
質的に欠陥を内蔵する例えば多結晶シリコンなど
を用いて太陽電池を形成する場合に、特に有効で
ある。 なお、表２に従来例として挙げた素子No.９の構
成を第１０図に示す。図において、１′はＰ型シ
リコンウエハー、２′はn+層、３′は電極形成後
に設けられた反射防止膜、５′はAlペースト電
極、６′はP+層、７′は表面Agペースト電極、
８′は裏面Agペースト電極、９′は半田被覆層で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第９図は本発明実施例を経時的に
説明する図である。第１０図は従来例を示す図で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ PN接合を有するシリコンウエハーの受光側
    表面に太陽電池の反射防止膜として、窒化硅素膜
    をプラズマCVD法で堆積形成するに際し、その
    堆積形成時の上記シリコンウエハー基板の温度を
    250℃〜600℃の範囲に保持し、その後、上記窒化
    硅素膜のうち表面電極のパターン部分に該当する
    部分をエツチングにより除去し、次に、その除去
    部分とシリコンウエハーの裏面側に電極を形成す
    ることを特徴とする太陽電池の製造方法。
JP57104379A 1982-06-16 1982-06-16 太陽電池の製造方法 Granted JPS58220477A (ja)

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