JPS6249676A - 太陽電池 - Google Patents

太陽電池

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JPS6249676A
JPS6249676A JP60191243A JP19124385A JPS6249676A JP S6249676 A JPS6249676 A JP S6249676A JP 60191243 A JP60191243 A JP 60191243A JP 19124385 A JP19124385 A JP 19124385A JP S6249676 A JPS6249676 A JP S6249676A
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美行 永原
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芝田　章
Masato Asai
正人 浅井
Shinichi Nakajima
中島　紳一
Nobuyuki Takamori
信之 高森
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    • H—ELECTRICITY
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    • 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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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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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】 く技術分野〉 本発明は、太陽電池に関し、特には、半導体基板にＰＮ
接合を形成して成るＰＮ接合型の太陽電池に関する。
〈従来技術〉 一般に、ＰＮ接合型の太陽電池は、半導体基板、例えば
、Ｓｉ（シリコン）単結晶の基板に活性不純物を浅く拡
散して、表面近くにＰＮ接合を形成し、その上に太陽光
の反射を防ぐために、Ｔｉ０ｚまたは５ｉＯｚ等から成
る反射防止膜を被着し、さらに、表面側には、ガラス粉
末を含むＡｇ等の金属ペースト材料によって受光面側電
極を形成している。
この受光面側電極を形成する方式として、反射防止膜上
に直接、受光面側電極を印刷・焼成することにより、受
光面側電極が反射防止膜を貫通するようにして、該受光
面側電極とＳｔ基板の拡散層との間のオーミック接触を
得るという、いわゆる、ファイア−・スル一方式がある
。
ところで、このファイア−・スル一方式で製造された太
陽電池では、受光面側電極と拡散層との間の反射防止膜
がＴｉＯｘ等の不導体から構成されているために、受光
面側電極と拡散層との前記オーミック接触が悪いという
欠点がある。この欠点をなくすため、従来では、受光面
側電極を構成する金属ペースト材料中の金属粉末の大き
さやガラス粉末の組成を変えたりすることにより、成る
程度良好なオーミック接触が得られるようにしている。
しかしながら、太陽光照射時の太陽電池における電圧−
電流（Ｖ−１）特性のＦ、　Ｆ、　（Ｆｉｌｌ　Ｐａｃ
ｔｏｒ）値の点やエネルギー変換効率の点からみれば、
前記従来のものは、未だ十分なオーミック接触を得るま
でには至っていない。
〈発明の目的〉 本発明は、上述の点に鑑みて成されたものであって、受
光面側電極と拡散層間で十分なオーミック接触が得られ
るようにしてエネルギー変換効率の良好な太陽電池を提
供することを目的とする。
〈発明の構成〉 本発明では、上述の目的を達成するために、半導体基板
に活性不純物を拡散してＰＮ接合を形成し、受光面側電
極をガラス粉末を含む金属ペースト材料で形成してなる
太陽電池において、前記金属ペースト材料は、周期表第
■族に属する元素を含有するように構成している。
〈実施例〉 以下、図面によって本発明の実施例について詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例の断面図である。同図
において、ｌはＰ型のＳｉ（シリコン）基板、２は活性
不純物を拡散して形成されたＮ型の拡散層、３は太陽光
の反射を防ぐためのＳｉＯ２あるいはＴ　ｉ　Ｏｔなど
から成る反射防止膜、４は太陽光を受光するマイナス側
の受光面側電極、５は直列抵抗を減少させるとともに、
太陽電池の信頼性を向上させるために受光面側電極４上
に形成された半田層、６はＡ　、１　（アルミニウム）
ペーストから成るプラス側の裏面側電極である。
この実施例の太陽電池では、受光面側電極４を、周期表
第■族に属するＰ（リン）あるいはＰ化合物を微量添加
したＡｇペーストによって形成している。このＡｇペー
ストに対するＰの添加量は、例えば、０．０５〜０．３
ｗｔ％である。また、このＡｇペーストは、Ｐを含有す
るとともに、従来の金属ペーストと同様に有機物バイン
ダー、溶剤お上び添加剤等から成る。
このようにＡｇペースト中にＰを少量添加することによ
って後述のようにＡｇペーストを焼成する際に、Ａｇペ
ーストに含まれるガラス粉末とＰとの相乗効果により、
受光面側電極４が反射防止膜３を貫通して拡散層２に接
触しゃすくなり、十分なオーミック接触が得られ、これ
によって、Ｆ。
Ｆ、値が改善されてエネルギー変換効率が向上する。
この実施例の太陽電池は、反射防止膜３上に、直接、受
光面側電極４を印刷・焼成して該受光面側電極４と拡散
層２とのオーミック接触を得るファイア−・スル一方式
で製造される。
先ず、厚さ約４００μｍで比抵抗が０．５〜！０゜ＯΩ
−ｃＩＩｌ（７）　Ｐ型のＳｉ単結晶の基板１に、Ｎ型
不純物であるＰを９５０℃で拡散し、０，３〜１．０μ
ｍの拡散層２を形成する。
次に、この拡散層２の表面に、反射防止膜として厚さ７
００〜８００オングストロームのＴ　ｉ　Ｏを膜をスピ
ンオン、ディップ、ＣＶ　Ｄ　（ＣｈｅｍｉｃａｌＶ　
ａｐｏｒ　Ｄ　ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の手法によって
形成する。
Ｓｔ基板１の裏面には、Ａ１ペーストをスクリーン印刷
し、約８００℃で焼成して裏面側電極６を形成する。
さらに、反射防止膜３上に、Ａｇペーストをスクリーン
印刷し、約６００〜７００℃で焼成し、受光面側電極４
を形成する。そして、受光面側電極４上に、半田層５を
形成するために半田ディツプを行ない、第１図の太陽電
池を得る。
この実施例では、受光面側電極４を、周期表第■族のＰ
（リン）あるいはＰ化合物を微量添加したＡｇペースト
によって形成しているので、このＰとＡｇペースト中の
ガラス粉末との相乗効果により、受光面側電極４と拡散
層２との十分なオーミック接触が得られ、接触抵抗が減
少してＦ、Ｐ、値が改善され、太陽電池のエネルギー変
換効率が向上する。
第２図は本発明の太陽電池の電圧−電流特性を従来例と
比較して示す特性図であり、横軸は太陽電池に光を照射
したときの出力電圧を示し、縦軸はそのときの電流を示
している。同図において、破線Ｂは、Ｐを添加していな
い従来例のＡｇペーストを使用した太陽電池の特性を示
し、実線Ａは、Ｐを添加したＡｇペーストを使用した本
発明の太陽電池の特性をそれぞれ示している。従来例の
太陽電池では、接触抵抗が大きく、そのＦ、Ｆ、値は、
０．５０程度であるのに対して、本発明の太陽電池では
、接触抵抗が小さくなり、このため、最大出力が従来例
に比べて大きくなり、Ｆ、Ｆ。
値は、０．７５程度まで改善され、エネルギー変換効率
が向上している。
上述の実施例では、周期表第■族の元素としてＰを使用
した例について説明したけれども、本発明はＰに限るも
のではな（、バナジウム、ビスマス等の他の元素を使用
することも可能である。
また、上述の実施例では、金属ペースト材料としてＡｇ
ペーストを使用した例について説明したけれども、Ｃｕ
、Ｎｉをベースとし−た金属ペースト材料を使用するこ
とも可能である。
さらに、上述の実施例では、ファイア−・スル一方式で
製造された太陽電池に適用した例について説明したけれ
ども、本発明は、ファイア−・スル一方式の太陽電池に
限るものではなく、その他の太陽電池に適用してもエネ
ルギー変換効率を向上させることが可能である。
〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、半導体基板に活性不純物
を拡散してＰＮ接合を形成し、受光面側電極をガラス粉
末を含む金属ペースト材料で形成してなる太陽電池にお
いて、前記金属ペースト材料には、周期表第■族に属す
る元素を含有するようにしたので、金属ペーストの焼成
時に、金属ペーストに含まれるガラス粉末と前記元素と
の相乗効果により、受光面側電極が反射防止膜を貫通し
、受光面側電極と拡散層との間で十分なオーミック接触
が得られるようになり、電圧−電流特性が向上し、エネ
ルギー変換効率が良好な太陽電池を得ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
太陽電池と従来例とを比較して示す電圧−電流特性図で
ある。 ｌ・・・Ｓｉ基板、２・・・拡散層、３・・・反射防止
膜、４・・・受光面側電極。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体基板に活性不純物を拡散してＰＮ接合を形
    成し、受光面側電極をガラス粉末を含む金属ペースト材
    料で形成してなる太陽電池において、前記金属ペースト
    材料は、周期表第Ｖ族に属する元素を含有するものであ
    ることを特徴とする太陽電池。
  2. （２）前記元素が、Ｐ（リン）である特許請求の範囲第
    １項に記載の太陽電池。
  3. （３）前記金属ペースト材料が、Ａｇ（銀）ペーストで
    ある特許請求の範囲第１項または第２項記載の太陽電池
    。
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