JPS6311791B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6311791B2 JPS6311791B2 JP57231682A JP23168282A JPS6311791B2 JP S6311791 B2 JPS6311791 B2 JP S6311791B2 JP 57231682 A JP57231682 A JP 57231682A JP 23168282 A JP23168282 A JP 23168282A JP S6311791 B2 JPS6311791 B2 JP S6311791B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- electrode
- receiving surface
- solar cell
- paste
- 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
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、太陽電池を製造する方法に関し、
特にその電圧・電流特性を向上させた太陽電池の
製造方法に関するものである。
特にその電圧・電流特性を向上させた太陽電池の
製造方法に関するものである。
従来の太陽電池の製造方法としてシリコン単結
晶太陽電池の場合を例にとつて説明すると、従来
では、半導体基板としてのｐ形単結晶シリコン基
板の表面にｎ形不純物を浅く拡散してｎ形拡散層
を形成して受光面とし、この受光面側にグリツド
電極をAg（銀）ペーストをスクリーン印刷して形
成させる。ついで、前記シリコン基板の底面には
その全面に主電極としてAg―Al（銀・アルミニ
ウム）ペーストを同様にスクリーン印刷した後、
外部端子の半田付けを容易にするため、さらに前
記Ag―Alペースト上にAgペーストを外部端子の
半田付け部にスクリーン印刷する。しかる後、こ
れらペーストを含むシリコン基板を大気中、600
〜700℃の温度で焼成することにより、それぞれ
の電極を形成する方法がとられている。なお、前
記受光面には、一般に電極形成後に光反射防止膜
が形成されている。
晶太陽電池の場合を例にとつて説明すると、従来
では、半導体基板としてのｐ形単結晶シリコン基
板の表面にｎ形不純物を浅く拡散してｎ形拡散層
を形成して受光面とし、この受光面側にグリツド
電極をAg（銀）ペーストをスクリーン印刷して形
成させる。ついで、前記シリコン基板の底面には
その全面に主電極としてAg―Al（銀・アルミニ
ウム）ペーストを同様にスクリーン印刷した後、
外部端子の半田付けを容易にするため、さらに前
記Ag―Alペースト上にAgペーストを外部端子の
半田付け部にスクリーン印刷する。しかる後、こ
れらペーストを含むシリコン基板を大気中、600
〜700℃の温度で焼成することにより、それぞれ
の電極を形成する方法がとられている。なお、前
記受光面には、一般に電極形成後に光反射防止膜
が形成されている。
しかしながら、このようにして製造された従来
の太陽電池では、各電極を大気中で焼成して形成
しているために、グリツド電極とｎ形拡散層との
オーミツク性が著しく低下し、その結果、電圧・
電流特性や光変換効率が悪くなるという欠点があ
つた。
の太陽電池では、各電極を大気中で焼成して形成
しているために、グリツド電極とｎ形拡散層との
オーミツク性が著しく低下し、その結果、電圧・
電流特性や光変換効率が悪くなるという欠点があ
つた。
この発明は以上の点に鑑みてなされたもので、
その目的は、半導体基板上にpn接合を形成する
導電層とグリツド電極とのオーミツク性を良好に
して、電圧・電流特性および光変換効率を大幅に
向上させた太陽電池の製造方法を提供することに
ある。
その目的は、半導体基板上にpn接合を形成する
導電層とグリツド電極とのオーミツク性を良好に
して、電圧・電流特性および光変換効率を大幅に
向上させた太陽電池の製造方法を提供することに
ある。
このような目的を達成するために、この発明は
半導体基板上に該基板とは異なる導電層を浅く形
成して受光面の近くにpn接合を形成し、前記導
電層の受光面側にビスマス（Bi）を含有する銀
ペーストを、前記半導体基板の受光面と反対側の
面に導体ペーストを用いて大気中で焼成してそれ
ぞれグリツド電極および主電極を形成した後、こ
れら電極を水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合
ガス雰囲気中で加熱して還元することを特徴とす
るものである。
半導体基板上に該基板とは異なる導電層を浅く形
成して受光面の近くにpn接合を形成し、前記導
電層の受光面側にビスマス（Bi）を含有する銀
ペーストを、前記半導体基板の受光面と反対側の
面に導体ペーストを用いて大気中で焼成してそれ
ぞれグリツド電極および主電極を形成した後、こ
れら電極を水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合
ガス雰囲気中で加熱して還元することを特徴とす
るものである。
以下、この発明の実施例を図に基いて詳細に説
明する。
明する。
第１図はこの発明に係る製造方法の一実施例を
説明するための太陽電池の構造を示す要部断面図
であり、シリコン単結晶太陽電池に適用した場合
を示す。第１図において、１はｐ形単結晶シリコ
ン基板、２はこの基板１の一方の主面上にｎ形不
純物を浅く拡散して形成されたｎ形拡散層であつ
て、受光面を形成している。また３はこの受光面
よりマイナス電位を取り出すグリツド電極、４は
前記シリコン基板１の他方の主面上に設けられて
プラス電位を取り出す主電極としての裏面電極、
５は同じくプラス電位を取り出すための外部端子
半田付け用電極である。なお、６は受光面側に施
された光反射防止膜である。
説明するための太陽電池の構造を示す要部断面図
であり、シリコン単結晶太陽電池に適用した場合
を示す。第１図において、１はｐ形単結晶シリコ
ン基板、２はこの基板１の一方の主面上にｎ形不
純物を浅く拡散して形成されたｎ形拡散層であつ
て、受光面を形成している。また３はこの受光面
よりマイナス電位を取り出すグリツド電極、４は
前記シリコン基板１の他方の主面上に設けられて
プラス電位を取り出す主電極としての裏面電極、
５は同じくプラス電位を取り出すための外部端子
半田付け用電極である。なお、６は受光面側に施
された光反射防止膜である。
ここで、かかる構成の太陽電池を製造する場合
について具体的に説明する。まず、500μm程度の
厚さのｐ形単結晶シリコン基板１の表面に0.3〜
0.5μm程度のｎ形拡散層２を形成して受光面と
し、この受光面側に300μm程度の幅のグリツド電
極３を３〜５mm間隔のもとに、Agペースト（エ
ンゲルハート製、A4162）をスクリーン印刷して
形成させる。ついで前記シリコン基板１の裏面の
全面に裏面電極４としてAg―Alペーストを同様
にスクリーン印刷する。しかる後、外部端子の半
田付けを容易にするため、さらにAg―Alペース
ト上にAgペーストを外部端子半田付け用電極５
としてスクリーン印刷する。次いで、このように
印刷されたAg，Ag―Alペーストを含む基板を大
気中、600〜700℃の温度で５〜15分程度焼成し、
これによつてグリツド電極３、裏面電極４および
電極５を形成して太陽電池素子を形成する。しか
る後、各電極が形成された太陽電池素子を、水素
雰囲気もしくは窒素と水素の混合ガス雰囲気中に
て350〜500℃の温度で５分程度加熱（シンター）
し、この熱処理後、受光面にTiO2，Ta2O5など
を被着して光反射防止膜６を形成することによ
り、図示する構造のシリコン単結晶太陽電池を作
成した。
について具体的に説明する。まず、500μm程度の
厚さのｐ形単結晶シリコン基板１の表面に0.3〜
0.5μm程度のｎ形拡散層２を形成して受光面と
し、この受光面側に300μm程度の幅のグリツド電
極３を３〜５mm間隔のもとに、Agペースト（エ
ンゲルハート製、A4162）をスクリーン印刷して
形成させる。ついで前記シリコン基板１の裏面の
全面に裏面電極４としてAg―Alペーストを同様
にスクリーン印刷する。しかる後、外部端子の半
田付けを容易にするため、さらにAg―Alペース
ト上にAgペーストを外部端子半田付け用電極５
としてスクリーン印刷する。次いで、このように
印刷されたAg，Ag―Alペーストを含む基板を大
気中、600〜700℃の温度で５〜15分程度焼成し、
これによつてグリツド電極３、裏面電極４および
電極５を形成して太陽電池素子を形成する。しか
る後、各電極が形成された太陽電池素子を、水素
雰囲気もしくは窒素と水素の混合ガス雰囲気中に
て350〜500℃の温度で５分程度加熱（シンター）
し、この熱処理後、受光面にTiO2，Ta2O5など
を被着して光反射防止膜６を形成することによ
り、図示する構造のシリコン単結晶太陽電池を作
成した。
第２図はこのようにして製造された本発明の太
陽電池と従来例との電圧・電流特性を示し、受光
面にAMI相当の光照射時および光照射しない暗
時の電圧・電流特性をそれぞれ示している。ここ
で、横軸は電圧（Ｖ）が、縦軸は電流（Ｉ）がそ
れぞれとつてあり、（Voc）は開放電圧を、（Ioc）
は短絡電流を示している。すなわち、曲線１０
ａ，１０ｂは従来例における暗時、光照射時での
電圧・電流特性、曲線１１ａ，１１ｂは本発明の
一実施例における暗時、光照射時での電圧・電流
特性である。
陽電池と従来例との電圧・電流特性を示し、受光
面にAMI相当の光照射時および光照射しない暗
時の電圧・電流特性をそれぞれ示している。ここ
で、横軸は電圧（Ｖ）が、縦軸は電流（Ｉ）がそ
れぞれとつてあり、（Voc）は開放電圧を、（Ioc）
は短絡電流を示している。すなわち、曲線１０
ａ，１０ｂは従来例における暗時、光照射時での
電圧・電流特性、曲線１１ａ，１１ｂは本発明の
一実施例における暗時、光照射時での電圧・電流
特性である。
この第２図から明らかなように、グリツド電
極、主電極にそれぞれAg，Ag―Alペーストを用
い大気中で焼成して各電極を形成した従来の太陽
電池ではその電圧・電流特性１０ａ，１０ｂがな
だらかな曲線を有していた。これに対して、上記
実施例の如く、同様のAg，Ag―Alペーストを用
いて大気中で焼成して各グリツド電極、主電極を
形成した後、これら電極をさらに水素雰囲気もし
くは窒素と水素の混合ガス雰囲気中で350〜500℃
の温度で焼成することによつて、上記ｎ形拡散層
２とグリツド電極３との界面が還元されそのオー
ミツク性が著しく良好となり、シヤープな電圧・
電流特性１１ａおよび１１ｂが得られた。その結
果、従来のものに比べて電圧・電流特性および光
変換効率を大幅に改善することができた。
極、主電極にそれぞれAg，Ag―Alペーストを用
い大気中で焼成して各電極を形成した従来の太陽
電池ではその電圧・電流特性１０ａ，１０ｂがな
だらかな曲線を有していた。これに対して、上記
実施例の如く、同様のAg，Ag―Alペーストを用
いて大気中で焼成して各グリツド電極、主電極を
形成した後、これら電極をさらに水素雰囲気もし
くは窒素と水素の混合ガス雰囲気中で350〜500℃
の温度で焼成することによつて、上記ｎ形拡散層
２とグリツド電極３との界面が還元されそのオー
ミツク性が著しく良好となり、シヤープな電圧・
電流特性１１ａおよび１１ｂが得られた。その結
果、従来のものに比べて電圧・電流特性および光
変換効率を大幅に改善することができた。
なお、上述した実施例では各グリツド電極、外
部端子半田付け用電極の材料を、エンゲルハード
製A4162としたが、昭栄化学製Agペースト
H4155，H516でもよい。本発明者の実験結果で
は、エンゲルハード製A4162を使用した場合、外
部電極端子の半田付け工程で接着強度が余り強く
ない傾向を示し、他方照栄化学製H4155，H5168
の両者とも接着強度は水素還元雰囲気中で加熱し
ても接着強度の低下はほとんどみられなかつた。
そのため、各メーカのAgペーストの分析からBi
（ビスマス）の含有が接着強度に影響を与えてい
ることを見出し、この結果からBiのAgペースト
中への含有量（wt％）を0.5〜10％にすることに
よつて、上記実施例の効果に加えてさらに良好な
接着強度が得られた。また、シリコン基板の受光
面と反対側に形成される主電極の材料は、Ag―
Alペーストに限らずそれ以外の導体ペーストを
用いることもできる。
部端子半田付け用電極の材料を、エンゲルハード
製A4162としたが、昭栄化学製Agペースト
H4155，H516でもよい。本発明者の実験結果で
は、エンゲルハード製A4162を使用した場合、外
部電極端子の半田付け工程で接着強度が余り強く
ない傾向を示し、他方照栄化学製H4155，H5168
の両者とも接着強度は水素還元雰囲気中で加熱し
ても接着強度の低下はほとんどみられなかつた。
そのため、各メーカのAgペーストの分析からBi
（ビスマス）の含有が接着強度に影響を与えてい
ることを見出し、この結果からBiのAgペースト
中への含有量（wt％）を0.5〜10％にすることに
よつて、上記実施例の効果に加えてさらに良好な
接着強度が得られた。また、シリコン基板の受光
面と反対側に形成される主電極の材料は、Ag―
Alペーストに限らずそれ以外の導体ペーストを
用いることもできる。
さらに、上記実施例ではシリコン単結晶太陽電
池について示したが、シリコン多結晶太陽電池、
アモルフアス太陽電池、GaAs太陽電池などの他
の太陽電池に適用しても同様の効果が得られる。
池について示したが、シリコン多結晶太陽電池、
アモルフアス太陽電池、GaAs太陽電池などの他
の太陽電池に適用しても同様の効果が得られる。
以上詳述したように、この発明の方法によれ
ば、pn接合を有する半導体基板の受光面にBcを
含有するAgペーストを、その受光面と反対側の
面に導体ペーストをそれぞれ用いて大気中で焼成
してグリツド電極および主電極を形成した後、さ
らにこれら電極を水素雰囲気または窒素と水素の
混合ガス雰囲気中で加熱処理することにより、前
記半導体基板上のpn接合を形成する拡散層とAg
ペーストとの界面が還元されてそのオーミツク性
が良好となり、したがつて、電圧・電流特性、光
変換効率を向上し得るとともに、併せて製造歩留
りの向上ならびに原価低減化をはかるなどの効果
がある。
ば、pn接合を有する半導体基板の受光面にBcを
含有するAgペーストを、その受光面と反対側の
面に導体ペーストをそれぞれ用いて大気中で焼成
してグリツド電極および主電極を形成した後、さ
らにこれら電極を水素雰囲気または窒素と水素の
混合ガス雰囲気中で加熱処理することにより、前
記半導体基板上のpn接合を形成する拡散層とAg
ペーストとの界面が還元されてそのオーミツク性
が良好となり、したがつて、電圧・電流特性、光
変換効率を向上し得るとともに、併せて製造歩留
りの向上ならびに原価低減化をはかるなどの効果
がある。
第１図はこの発明に係る製造方法の一実施例を
説明するための太陽電池の構造を示す要部断面
図、第２図は上記実施例により得られた太陽電池
と従来例とを比較して示す電圧・電流特性図であ
る。 １……ｐ形単結晶シリコン基板、２……ｎ形拡
散層、３……グリツド電極、４……裏面電極（主
電極）、５……外部端子半田付け用電極、６……
光反射防止膜。
説明するための太陽電池の構造を示す要部断面
図、第２図は上記実施例により得られた太陽電池
と従来例とを比較して示す電圧・電流特性図であ
る。 １……ｐ形単結晶シリコン基板、２……ｎ形拡
散層、３……グリツド電極、４……裏面電極（主
電極）、５……外部端子半田付け用電極、６……
光反射防止膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板上に該基板とは異なる導電層を浅
く形成して受光面の近くにpn接合を形成する工
程と、前記導電層の受光面側にビスマスを含有す
る銀ペーストを、前記半導体基板の受光面と反対
側の面に導体ペーストを用いて大気中で焼成して
それぞれグリツド電極および主電極を形成する工
程と、この工程後、前記グリツド電極および主電
極を水素雰囲気もしくは窒素と水素の混合ガス雰
囲気中で加熱して還元する工程とを備えたことを
特徴とする太陽電池の製造方法。 ２ グリツド電極として含有量0.5〜10のビスマ
スを含有した銀ペーストを用いることを特徴とす
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 |
|---|---|---|---|
| JP57231682A JPS59117276A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231682A JPS59117276A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117276A JPS59117276A (ja) | 1984-07-06 |
| JPS6311791B2 true JPS6311791B2 (ja) | 1988-03-16 |
Family
ID=16927335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57231682A Granted JPS59117276A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59117276A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5118362A (en) * | 1990-09-24 | 1992-06-02 | Mobil Solar Energy Corporation | Electrical contacts and methods of manufacturing same |
| JP2008204967A (ja) * | 2005-05-31 | 2008-09-04 | Naoetsu Electronics Co Ltd | 太陽電池素子及びその製造方法 |
| JP5376752B2 (ja) * | 2006-04-21 | 2013-12-25 | 信越半導体株式会社 | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
| CN105023973A (zh) | 2009-04-21 | 2015-11-04 | 泰特拉桑有限公司 | 形成太阳能电池中的结构的方法 |
| KR20200026189A (ko) * | 2017-05-10 | 2020-03-10 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 슁글형 실리콘 태양 전지 어레이를 위한 다층 금속 필름 스택 |
| CN109888029B (zh) * | 2019-03-22 | 2022-04-12 | 韩华新能源（启东）有限公司 | 一种用于改善perc电池铝空洞的烧结方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6018152B2 (ja) * | 1976-04-23 | 1985-05-09 | 工業技術院長 | 太陽電池装置の作製方法 |
| JPS54158187A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrode material for semiconductor device |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57231682A patent/JPS59117276A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59117276A (ja) | 1984-07-06 |
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