JPS5885573A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
- Publication number
- JPS5885573A JPS5885573A JP56183094A JP18309481A JPS5885573A JP S5885573 A JPS5885573 A JP S5885573A JP 56183094 A JP56183094 A JP 56183094A JP 18309481 A JP18309481 A JP 18309481A JP S5885573 A JPS5885573 A JP S5885573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- forming
- electrode
- resist pattern
- 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.)
- Pending
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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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は、太陽電池の夷遣方法に関するものであり、特
に光入射側の一極の形成方法の改良に関する。
に光入射側の一極の形成方法の改良に関する。
（２）従来技術及び問題点
従来、太陽光を光覗変換する目的には、シリコン単結晶
等を素材とする第１図に示すような形状の太陽電池が実
用化されている。例えば厚さ０．３〜０４朋のＰ型シリ
コン単結晶基板（１）の表面０．２〜０．６μｍの深さ
に熱拡散等の方法により口拡散層（２）が設けられ、前
記ｎ拡散層（２）をこ光があたるように格子状、くし型
、網状等の′一極（３）、長面のＰ型シリコン単結晶ウ
ェハーに全面にわたり表面電極（４）が形成されている
。以上の例ではＰ型シリコンの上にｎ層が設けられてい
るがｎ型のシリコンの上にｒノーを設けた構造でも同等
の特性が得られる。この構成の太陽電池に於ては、最近
、短波長の光に対する感度向上の目的から拡散層を浅く
する方向にあるが、拡散層が浅いと拡散層の横方向への
電気抵抗が高くなり直列抵抗の効果が入ってエネルギー
変換効率を低下させてしまう。この改善の為にシリコン
基板の光入射側表面の電極をフォトエツチングにより微
細加工することが行われている。また、空気中からシリ
コン表面に光が入射するときに表面で光の一部が反射さ
れ、その割合はシリコンの屈折率をｎとすると（ｎ−１
）ン（ｎ ＋１ ）２となりｎ ＝ ３．７とおくと入
射光のシリコン表面での反射比はおおよそ０．３となる
。この為にシリコンの表面を空気とシリコンとの中間の
屈折率をもつ一酸化シリコン、二酸化シリコン、弗化マ
グネシウム、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ス
ズ、五酸化タンタル、二酸化チタン等の透明な反射防止
膜でおおうと、この損失は半分以下におさえられる為、
広く反射防止ｒ摸ｔ５＋が用いられている。
等を素材とする第１図に示すような形状の太陽電池が実
用化されている。例えば厚さ０．３〜０４朋のＰ型シリ
コン単結晶基板（１）の表面０．２〜０．６μｍの深さ
に熱拡散等の方法により口拡散層（２）が設けられ、前
記ｎ拡散層（２）をこ光があたるように格子状、くし型
、網状等の′一極（３）、長面のＰ型シリコン単結晶ウ
ェハーに全面にわたり表面電極（４）が形成されている
。以上の例ではＰ型シリコンの上にｎ層が設けられてい
るがｎ型のシリコンの上にｒノーを設けた構造でも同等
の特性が得られる。この構成の太陽電池に於ては、最近
、短波長の光に対する感度向上の目的から拡散層を浅く
する方向にあるが、拡散層が浅いと拡散層の横方向への
電気抵抗が高くなり直列抵抗の効果が入ってエネルギー
変換効率を低下させてしまう。この改善の為にシリコン
基板の光入射側表面の電極をフォトエツチングにより微
細加工することが行われている。また、空気中からシリ
コン表面に光が入射するときに表面で光の一部が反射さ
れ、その割合はシリコンの屈折率をｎとすると（ｎ−１
）ン（ｎ ＋１ ）２となりｎ ＝ ３．７とおくと入
射光のシリコン表面での反射比はおおよそ０．３となる
。この為にシリコンの表面を空気とシリコンとの中間の
屈折率をもつ一酸化シリコン、二酸化シリコン、弗化マ
グネシウム、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ス
ズ、五酸化タンタル、二酸化チタン等の透明な反射防止
膜でおおうと、この損失は半分以下におさえられる為、
広く反射防止ｒ摸ｔ５＋が用いられている。
以上、従来より太陽電池には、光入射面側に電極及び反
射防止膜が形成されている。製造上、この両者の形成順
序が肝要である。特に最近電極パターンが微ハ４０化し
てくるとレジストを用いたフォトエツチング法による電
極形成が欠かせなく、反射防止膜の形成工程との適合性
が問題となる。すなわら、最近では反射防止膜を低コス
ト工程で形成すべく、従来の蒸着やスパッタリングによ
る方法から、スピンコード、ディッピング、スプレー法
等の溶液塗布法によるものが広く用いられるようになっ
てきた。こうした溶液塗布、焼成による方法は均一な膜
を全面に渡って形成する高番こは表面が平滑である必要
がある。即ち、電極パターンの凸凹が既に形成された状
態では溶液塗布法による反射防止膜の形成は不可ｉ目で
あり、電極を形成する前に反射防止膜を形成しておかな
ければならないことになる。そこでまず、反射防止膜を
形成したあと′電極となる部分を溝状にエツチングし、
更に全面に導電体を形成したあさ、反射防止膜上の導電
体をエツチングする。ところが導電体は、シリコンとの
＠着性、オーミック性、′に気化学的安定性の諸面から
通常、そのシリコンと接する部分６とチタン、次いで白
金又はパラジウムの層を形成する。これら導電体のエツ
チングには硝酸や弗酸が用いられる為、電極のエツチン
グ時に下層の反射防止ＩＩＩの一部までエツチングした
り変質させてし才うことかあり問題であった。反射防止
膜を集１１極状にエツチングする場合でもとりわけ、酸
化チタンや二酸化シリコン等弗酸を用いて除去しなけれ
ばならないものについては大きな問題であり、エツチン
グのコントロールが大変であった。
射防止膜が形成されている。製造上、この両者の形成順
序が肝要である。特に最近電極パターンが微ハ４０化し
てくるとレジストを用いたフォトエツチング法による電
極形成が欠かせなく、反射防止膜の形成工程との適合性
が問題となる。すなわら、最近では反射防止膜を低コス
ト工程で形成すべく、従来の蒸着やスパッタリングによ
る方法から、スピンコード、ディッピング、スプレー法
等の溶液塗布法によるものが広く用いられるようになっ
てきた。こうした溶液塗布、焼成による方法は均一な膜
を全面に渡って形成する高番こは表面が平滑である必要
がある。即ち、電極パターンの凸凹が既に形成された状
態では溶液塗布法による反射防止膜の形成は不可ｉ目で
あり、電極を形成する前に反射防止膜を形成しておかな
ければならないことになる。そこでまず、反射防止膜を
形成したあと′電極となる部分を溝状にエツチングし、
更に全面に導電体を形成したあさ、反射防止膜上の導電
体をエツチングする。ところが導電体は、シリコンとの
＠着性、オーミック性、′に気化学的安定性の諸面から
通常、そのシリコンと接する部分６とチタン、次いで白
金又はパラジウムの層を形成する。これら導電体のエツ
チングには硝酸や弗酸が用いられる為、電極のエツチン
グ時に下層の反射防止ＩＩＩの一部までエツチングした
り変質させてし才うことかあり問題であった。反射防止
膜を集１１極状にエツチングする場合でもとりわけ、酸
化チタンや二酸化シリコン等弗酸を用いて除去しなけれ
ばならないものについては大きな問題であり、エツチン
グのコントロールが大変であった。
（３）本発明の目的及び構成
本発明はかかる欠点に鑑みなされたもので、導電体によ
る電極を形成する際、直接該被膜をエツチングせず、下
部に前もってほぼ電極状に抜いて形成しであるところの
レジストパターンを除去することにより不要部分すなわ
ちこのレジストパターン上の導電体をリフトオフして′
電極たけを残すことにより形成するところｌこ特徴があ
り、工程的に信頼性の高い、高効率の太陽・電池の製造
方法を提供するものである。
る電極を形成する際、直接該被膜をエツチングせず、下
部に前もってほぼ電極状に抜いて形成しであるところの
レジストパターンを除去することにより不要部分すなわ
ちこのレジストパターン上の導電体をリフトオフして′
電極たけを残すことにより形成するところｌこ特徴があ
り、工程的に信頼性の高い、高効率の太陽・電池の製造
方法を提供するものである。
（４）実施例
以下図面を用いて本発明の実施例を詳細ζこ説明する。
第２図は、方位（１００） 、厚さ３００μ、比抵抗１
Ω硼のＯＺ法により製造されたＰ型シリコン単結晶つェ
ハー基板圓を用いて形成した太陽電池の工程断面図であ
る。まず、洗浄後拡散炉中で窒素及び酸素の混合キャリ
アガスによりＰ００１３ヲソースとしてリンをデポジシ
ョンする。このときの炉温度は８７５°０とし２０分間
デポジションを行うと０．３μの接合深さにｎ Ｉｆ７
ｉが形成される。次に弗酸水溶液により表面酸化層を、
混酸（弗酸：硝酸：酢酸＝１：４：３）にて裏面の拡散
層を除去する。裏面電極（２４をアルミペースト（エン
ゲルハートＡ−３４８４）の印刷、それにつづいての焼
成、ｌｊ ニ！ペースト（エンゲルハートＡ−２７３４
）の印刷、それにつづいての焼成により形成する。以上
は各々、アルミニウム、銀の蒸着膜やスパッタ膜を用い
てもよい。アルミペーストの焼成は８３０°Ｃ１２分間
、室累中で行うとと（こより１３ Ｓ Ｆと呼ばれる裏
面電場効果をもたせ、開放電圧を大きくしたり、ｌ＠を
流を減少させて変換効率を同上させることができる。続
いて表側全面に反射防止膜（ハ）として電子ビーム蒸着
法により酸化チタン膜を５００人形成する。伺着強度を
増す為に基板温度を３００゛０とし、膜の透明性を保持
する為に、蒸着中に酸素ガスを１． Ｘ １０ Ｔ、
ｏｒｒ 導入して形成した。次にＡＺ／３５０Ｊ（シブ
レイ）ポジレジスト（２４Ｊを２００゜ｒｐｍでスピン
コードした後、最小線幅１０μの微細電極パターンを露
光、現１象し、はぼ格子状電極状にレジストを除去し、
弗酸にて酸化ナクン膜を除去する。ひきつづき真空蒸着
法により、全面に導電性被膜（２５） 、チタン５００
人、パラジウム２００八を形成する。このときの蒸着温
度はレジストの変質を防止しながら、最も密着性のよい
温度としてこの場合１５０”Ｃとした。続いてアセトン
中で５秒間超音波洗浄すると、レジストはきれいに除去
されチタン及びこれに積層されたパラジウムの格子状電
極パターンが形成された。続いてこの上に電気メツキ法
により銀（２６）を３０μ成長させると充分低抵抗の電
極が得られた。
Ω硼のＯＺ法により製造されたＰ型シリコン単結晶つェ
ハー基板圓を用いて形成した太陽電池の工程断面図であ
る。まず、洗浄後拡散炉中で窒素及び酸素の混合キャリ
アガスによりＰ００１３ヲソースとしてリンをデポジシ
ョンする。このときの炉温度は８７５°０とし２０分間
デポジションを行うと０．３μの接合深さにｎ Ｉｆ７
ｉが形成される。次に弗酸水溶液により表面酸化層を、
混酸（弗酸：硝酸：酢酸＝１：４：３）にて裏面の拡散
層を除去する。裏面電極（２４をアルミペースト（エン
ゲルハートＡ−３４８４）の印刷、それにつづいての焼
成、ｌｊ ニ！ペースト（エンゲルハートＡ−２７３４
）の印刷、それにつづいての焼成により形成する。以上
は各々、アルミニウム、銀の蒸着膜やスパッタ膜を用い
てもよい。アルミペーストの焼成は８３０°Ｃ１２分間
、室累中で行うとと（こより１３ Ｓ Ｆと呼ばれる裏
面電場効果をもたせ、開放電圧を大きくしたり、ｌ＠を
流を減少させて変換効率を同上させることができる。続
いて表側全面に反射防止膜（ハ）として電子ビーム蒸着
法により酸化チタン膜を５００人形成する。伺着強度を
増す為に基板温度を３００゛０とし、膜の透明性を保持
する為に、蒸着中に酸素ガスを１． Ｘ １０ Ｔ、
ｏｒｒ 導入して形成した。次にＡＺ／３５０Ｊ（シブ
レイ）ポジレジスト（２４Ｊを２００゜ｒｐｍでスピン
コードした後、最小線幅１０μの微細電極パターンを露
光、現１象し、はぼ格子状電極状にレジストを除去し、
弗酸にて酸化ナクン膜を除去する。ひきつづき真空蒸着
法により、全面に導電性被膜（２５） 、チタン５００
人、パラジウム２００八を形成する。このときの蒸着温
度はレジストの変質を防止しながら、最も密着性のよい
温度としてこの場合１５０”Ｃとした。続いてアセトン
中で５秒間超音波洗浄すると、レジストはきれいに除去
されチタン及びこれに積層されたパラジウムの格子状電
極パターンが形成された。続いてこの上に電気メツキ法
により銀（２６）を３０μ成長させると充分低抵抗の電
極が得られた。
リード線を接続し、ソーラシュミレータラ用いて偽似太
陽光ＡＭ１１００ ｍ Ｗ／ｃｌｉを照射すると、変換
効率１４．５係の良好Ｐ待註を示した。
陽光ＡＭ１１００ ｍ Ｗ／ｃｌｉを照射すると、変換
効率１４．５係の良好Ｐ待註を示した。
（５） 変 形 例
以−上、央画例を用いて説明したように、本発明におい
ては、まず接合の形成された半尋体基板上に反射防止１
１ｍを形成する。この反射防止ノ摸の形成は一般的な薄
膜形成技術によっており、蒸着法、スパッタリング法、
印刷法、浴液塗布法等が広く用いられている。又反射防
止膜の材ノｔｉとしては、−酸化ケイ素、二酸化ケイ素
、チタン酸化物、五酸化メンタル、順化アルミニウム、
酸化セリウム等が単増あるいは複層の形で用いられてい
る。この上にレジストのパターン誓形成する。レジスト
（ま不ガタイブボジタイブいずれでも艮＜ ２０００人
〜数μ程度、スピンコード法によって形成すればよい。
ては、まず接合の形成された半尋体基板上に反射防止１
１ｍを形成する。この反射防止ノ摸の形成は一般的な薄
膜形成技術によっており、蒸着法、スパッタリング法、
印刷法、浴液塗布法等が広く用いられている。又反射防
止膜の材ノｔｉとしては、−酸化ケイ素、二酸化ケイ素
、チタン酸化物、五酸化メンタル、順化アルミニウム、
酸化セリウム等が単増あるいは複層の形で用いられてい
る。この上にレジストのパターン誓形成する。レジスト
（ま不ガタイブボジタイブいずれでも艮＜ ２０００人
〜数μ程度、スピンコード法によって形成すればよい。
数１０μの厚膜レジストをラミネートする方法も必要に
応じｒＪＩ能である。レジスト膜を形成した後、露光、
現像を行い、不用部分のレジストを除去し、電極に相当
する反射防止膜を露出させこれをエッチオフする。反射
防止膜は、上記の酸化物の場合には弗酸、硝ｊ致善でエ
ツチングでき、窒化シリコンのような場合にはリン酸で
浴解するという具合に適当なエッチャントを用いればよ
い。
応じｒＪＩ能である。レジスト膜を形成した後、露光、
現像を行い、不用部分のレジストを除去し、電極に相当
する反射防止膜を露出させこれをエッチオフする。反射
防止膜は、上記の酸化物の場合には弗酸、硝ｊ致善でエ
ツチングでき、窒化シリコンのような場合にはリン酸で
浴解するという具合に適当なエッチャントを用いればよ
い。
このあと、水洗を十分行い、反射防止膜上のレジストは
そのままにして電極となる導電体を蒸着、スパッタリン
グ、印刷等の方法で表側全面に堆積し、次にレジストを
除去すればレジストと一緒にその上に堆積した材料１換
を除くことができる。電極を更に厚くしたい場合にはこ
の上に更にメッキ法などにより導電性材料を積層すれば
よい。
そのままにして電極となる導電体を蒸着、スパッタリン
グ、印刷等の方法で表側全面に堆積し、次にレジストを
除去すればレジストと一緒にその上に堆積した材料１換
を除くことができる。電極を更に厚くしたい場合にはこ
の上に更にメッキ法などにより導電性材料を積層すれば
よい。
（６）発明の効果
以上の通り本発明の太陽電池の製造方法によれば、微細
な電極が効率よくできる為に高性能な太陽電池を比較的
安価な方法で提供できることが可能である。
な電極が効率よくできる為に高性能な太陽電池を比較的
安価な方法で提供できることが可能である。
第１図は従来の太陽電池セルの部分断面図、第２図は本
発明の一実施例を示す工程断面図である。 ２１・・・基 板、２３・・・反射防止膜２４・・
・ レジスト、 ２５・・・導電性膜（７３１７
）代理人 弁理士 則 近 憲 右（はか１名）第
１ 図
発明の一実施例を示す工程断面図である。 ２１・・・基 板、２３・・・反射防止膜２４・・
・ レジスト、 ２５・・・導電性膜（７３１７
）代理人 弁理士 則 近 憲 右（はか１名）第
１ 図
Claims (3)
- （１） ｐ−ｎ接合を有する半導体基板上に反射防市
膜を形成する工程と、この反射防止膜上ζどはぼ一極状
に抜いたレジストパターンを形成する工程と、このほぼ
電極状に抜いたレジストパターン及び前記反射防止膜上
の前記はぼ電極状の部位に導′亀体を形成する工程さ、
前記はば電極状に抜いたレジストパターンをリフトオフ
して樽′亀体による一極を形成する工程とを備えたこと
を特徴きする太陽電池の製造方法。 - （２） 導電体がチタン、パラジウム、白金、銀、銅
、ニッケルの少なくとも一つよりなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の太陽電池の製造方法。 - （３） 反射防止膜及び導電体が同一のエツチング液
により溶解され得る材料によりなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183094A JPS5885573A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183094A JPS5885573A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885573A true JPS5885573A (ja) | 1983-05-21 |
Family
ID=16129652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56183094A Pending JPS5885573A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885573A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020220392A1 (zh) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | 南通天盛新能源股份有限公司 | 一种n型太阳能电池正面电极金属化方法 |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP56183094A patent/JPS5885573A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020220392A1 (zh) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | 南通天盛新能源股份有限公司 | 一种n型太阳能电池正面电极金属化方法 |
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