JPS59104182A - 太陽電池のフインガ−電極構造製造方法 - Google Patents

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 本発明は非晶質シリコン層からなる太陽電池の表面にマ
スクを使用して金属層を蒸着し、太陽電池の電気接触体
としてのフィンガー電極構造を製造するための方法に関
する。

従来技術 従来非晶ＪＣＣクリン（−ａ　−Ｓｌ、　）および単結
晶シリコンからなる太陽電池のフィンガー電極構造は、
約１μｍの厚さの銀層の蒸着によって作られてきた。そ
のような方法は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公告
第２４１１６９０号明細書により単結晶シリコンから々
る太陽電池に対して公知である。

単結晶シリコンからなる太陽電池は比較的高価はほとん
ど問題にならない。一方、太陽電池の半導体材料として
非晶質シリコンを用いろことによって、特に低価格の薄
膜太陽電池を製造する可能性が与えられている。しかし
ながらこの場合は、電流導出に使用するフィンガー電極
の価格が大きな比重を占めることになり、それに銀を使
用することは価格上問題がある。

発明の目的 本発明の目的は、非晶質シリコンからなる太陽電池のフ
ィンガー電極構造をできるだけ低抵抗に、かつできるだ
け低価格で作ることにある。ざらに本発明の目的は、ｐ
１ｎ／■ＴＯ（インジウム・スズ・酸化物）型の太陽電
池において、電気接触体を作っている間に、反射防止膜
として役立つＩＴＯ層に損傷が生じず、太陽電池素子に
熱的負荷がかかることのないようにすることにある。

発明の構成 この目的は本発明によれば、以下の工程によって達成さ
れる。

ａ）クロム・ニレケル層の蒸着、 ｈ）純ニッケル層の蒸着、 Ｃ）蒸着マスクの除去、 ｄ）弱活性化コロフオニウム溶剤中への太陽電池の浸漬
、 ｅ）２１０ないし２３０℃において融解しているスズ合
金中への浸漬。

本発明の一実施態様においては、浸漬スズ被覆のために
３＝２の割合のスズおよび鉛からなり２係の分量の銀を
加えた融体が用いられ、スズ被覆の際の温度は２２０℃
に調整される。

銀による公知の蒸着方法と比較して、スズ被覆のだめの
基層としてニッケル・クロム／ニッケル層を用いる本発
明による浸漬スズ被覆法は、原価の基準および低抵抗性
の規準に関して技術的に進歩している。付着の媒介のた
めに、２０：８０の組成を有するクロム・ニッケル層を
膜厚１００μｍないし２００℃ｍ、望ましくは１７　（
ｌ　ｎ　ｍの厚さの二゛ツケル層を蒸着すると有利であ
る。

ニッケル層の酸化を防ぐために、特に有効な実施態様に
よれば］、　００　ｎ　ｍのｊｑさの銀層を付加的に蒸
着することができる。

浸漬スズ被覆の際の１１値厚（は０．０１ないし０．５
顧に調整すると有利である。

弱活性化コロフオニウム溶剤として、特にｐｉｎ／■Ｔ
Ｏ型太陽電池に対しマルチコア（Ｍｕｌｔｉｃ−Ｏｒθ
）　５３８　］、　（マルチコア社（Ｍｕｌｔｉｃｏｒ
ｅ　ＴＪｔｃｌ、）製）が用ｒられる。より強く活性化
された溶剤（は１１０層を腐食させ、活性化されない溶
剤はニッケル層の十分な濡れをもたらさない。

本発明の利点はフィンガー電極を低価格で作ることがで
きるとともに、電気的特性値を最適値にできることにあ
る。結果として生じた抵抗は２０ｎの長さで０．１ない
しく）、２δの幅の枝部で１オーム、２ないし４Ｕの幅
の中央幹部で９０ミリオーられた値のほぼ３分の１に相
当する。

発明の実施例 次に第１図ないし第３図を引用して本発明をさらに詳し
く説明する。

第１図は浸漬スズ被覆の電気接触体系（フィンガー電極
構造）を有する大面積のｐｊｎ太陽電池の斜視図、第２
図は本発明による方法を有利に用することができる太陽
電池（ｐ　ｊｎ　／　Ｔ　Ｔ　Ｏ型電池）の構造の断面
図、第３図は太陽電池の特性曲線図を示す。第：１図お
よび第２図におｈで同じ要素には同じ符号が用いられて
いる。

第１図に示されるフィンガー電極パターンに従った蒸着
層の構造化は、蒸着マスクを用いて作られる。スズ被覆
（層３２）（ｄ：太陽電池１１を５９係のスズ、３９％
の鉛、２％の銀の組成の融体中に２２０℃の温度におい
て浸漬することにより行われる。ｐ　ｉ　ｎ　／　Ｉ　
Ｔ　Ｏ型太陽電池（１１）はそのために予め弱活性化コ
ロフォニウム溶剤中に浸漬された。

第２図において各符号は次のとおりである。

１＝例えばガラスからなる基板、 ２；アルミニウム／シリコンないしアルミニウム／シリ
コン／チタンからなる背面接触層（７５０ｎ　ｍ　） ３−非晶質シリコン層（ｐ形、２０　ｎ　ｍ　）４−非
晶質シリコン層（真性、５＋１　（ｌ　ｎ　ｍ　）５−
非晶質シリコン層（ｎ形、１　（ｌ　ｎ　ｍ　）６−イ
ンジウム・スズ・酸化物層（ＩＴＯ層二反射防止膜、７
１１　ｎ　ｍ　）、 ７−ニッケル・クロム−ニッケル（２７Ｏｆ１ｍ）およ
びｇ　（１００ｎ　ｍ　）からなるフィンガー電極構造
。

第３図、は本発明による方法によって製作された太陽電
池のＡＭＩ照射（ソーラシεユレータ使用）の下での特
性曲線を示す。その太陽電池（曲線１１）は短絡なしく
弱い照射における開放電圧のわずかな減少に対応）であ
り、平行ではあるが電極構造なしに製作された小さい面
積上の太陽電池（曲線■参照、６ｕｓ２）と同じ効率を
示す。そのことから電極構造中での出力損失は無視でき
るほど小さいという結果が生ずる。電極格子、中央梁お
よびＩＴＯ層の抵抗が関与する出力損失が計算され、蒸
着された銀層（１μｍ）による電極構造から得られる値
と対照された。その結果を次の表１に示す。

表　１ ａ　）　０．２　：ｖｌ、ｍ　Ｓｎ浸漬７破覆電ＩＤ　
　］、３３％　０．１％　０．７％　２．４％ｂ）　　
］　１１１ｍＡ５＋蒸着電極　　　１，３％　０８％３
％　５．１チこれから、４倍の電池面積の場合に（は中
央梁の寄与が倍増する、すなわち全出力損失がａ）およ
びｂ）において３％もしくは８％に増大する、それ故ａ
）の場合に有利に推移するであろうことが明らかになり
、そのことは浸漬スズ被覆接触体の使用をなお重要にす
る。

表２は第３図の特性曲線Ｉおよび１１に属する効ベース
ファクタＦＦに対する値を示す。

表２ η　７７１５　　％ ｖＯＣ８３９８００ｍＶ 工ｓｃ　　　Ｉ　３．７８　　１　ｏｇ　　　　ｍｆｉ
、７ｃｍ２Ｆ７”　　ｓ／１５７　　％ 発明の効果 本発明によれば、従来フィンガー電極に使用してｂた銀
を使用する必要がなく、フィンガー電極に要する費用を
低減できるとともに、電極の抵抗を最適値に調整するこ
とができ、安価で能率のよい太陽電池の製作に大きく寄
与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、および第２図は、それぞれ本発明方法によるフ
ィンガー電極をゼする太陽電池の斜視図および側面図、
第３図は本発明方法による太陽電池の電圧−電流特性曲
線崗である。 リコン層、５”’ｎ形非晶質シリコン層、６・・・ＩＴ
Ｏ層、７・・・フィンガー電極構造、１１・・・非晶質
シリコン太陽電池、１２・・・スズ被覆層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非晶質ンリコン層からなる太陽電池の表面にマスク
   を使用して金属層を蒸着し、太陽電池の電気接触体とし
   てのフィンガー電極構造を製造するための方法において
   、 ａ）クロム・ニッケル層の蒸着 ｂ）純ニッケル層の蒸着 Ｃ）蒸着マスクの除去 ｄ）弱活性化コロフオニウム溶剤中への太陽電池の浸漬 ｅ）２１０な贋し２３０Ｃにおいて融解しているスズ合
   金中への浸漬 の各工程からなることを特徴とする太陽電池のフィンガ
   ー電極構造製造方法。 ２）スズ板物のために３：２の割合のスズおよ用い、温
   度を２２０℃に調整することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の製造方法。 ３）工程ａ）において２０　：　８　（ｌの組成を有す
   るクロム・ニッケル層を用い、膜厚を１１００ｎ［調整
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の製造方法。 ４）工程ｂ）において純ニッケル層の厚さを１５（）な
   いし２００℃ｍ（／ｉ：調整することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の製造
   方法。 ５）工程１））に続いて銀島を１　（１０ｎ　ｍの膜厚
   に蒸着することを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の製造方法。 ６）工程θ）による浸漬スズ被覆の際の膜厚を０、（１
   １ないしＣ）、５朋に調整することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の製造方
   法。 らなる反射防止膜を有するｐｉｎ型の非晶質シリコン太
   陽電池の製造に使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の製造方法。