JPS5860581A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS5860581A JPS5860581A JP56158701A JP15870181A JPS5860581A JP S5860581 A JPS5860581 A JP S5860581A JP 56158701 A JP56158701 A JP 56158701A JP 15870181 A JP15870181 A JP 15870181A JP S5860581 A JPS5860581 A JP S5860581A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- junction
- reflection film
- solar cell
- semiconductor substrate
- dopant
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
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】
本発明は、太陽電池及びその製造方法に関するものごあ
り、とりわけ、短波長側の光に高感度の太）場−池並び
にその製造方法に関するものである。
り、とりわけ、短波長側の光に高感度の太）場−池並び
にその製造方法に関するものである。
１疋昶、太陽光スペクトルのうち、０．３乃至０．７５
きンロン程度の中波長領穢の光に対しての奉ならｆ”、
（）、３乃至；１． ｓ ミクロンの短波長側の光をも
含む広波長領域に区って高感度の太陽電池金得るにＶよ
、 ＩｌＩ Ｏ，：３ミクロン乃至１ミクロンの浅い接合
を形成すること。
きンロン程度の中波長領穢の光に対しての奉ならｆ”、
（）、３乃至；１． ｓ ミクロンの短波長側の光をも
含む広波長領域に区って高感度の太陽電池金得るにＶよ
、 ＩｌＩ Ｏ，：３ミクロン乃至１ミクロンの浅い接合
を形成すること。
（１１）反射μｈ止−として、短波長側の光に対し光吸
収の無（へ材料を選択すること。
収の無（へ材料を選択すること。
がた１られている。ｍ 、 （ＩＩ）を満足するものと
して、狩公昭５ｔｉ−１７８３５により次のものが知ら
れている１、元ｒ拡販炉で、ＰＯＣｌ、を拡散源とし、
す７をＰ型ンリコノ基板に拡散させ、浅い接合を形成す
る。
して、狩公昭５ｔｉ−１７８３５により次のものが知ら
れている１、元ｒ拡販炉で、ＰＯＣｌ、を拡散源とし、
す７をＰ型ンリコノ基板に拡散させ、浅い接合を形成す
る。
次に、真空展置内で磁子ビーム蒸着法例より金槁メノス
ルを蒸着する。次に酸素雰囲気中で熱処理ｔめことによ
り、金輌タンタル全酸化し、五酸化タンタルの反射功止
ｌＩ＃全形成す、６ｏ五酸化タンタルの反射防止膜は短
波長側の光に対し７て透明であり、上記（ｉｌｌの条件
を満足する。しかし、上述の従来方法により短波長側の
光に対して高感度で、高効率の太陽電池を得るには、接
合形成、反射防止ＩＩ形成の工程？独立に行わなければ
ならず、しかも拡散炉、電子ビーム蒸着装置、酸化処理
装置等、高価な装置を必要とし、１童性に乏しい。それ
故、高効率でしかも低コストの太陽電池を得ることは出
来なかった。
ルを蒸着する。次に酸素雰囲気中で熱処理ｔめことによ
り、金輌タンタル全酸化し、五酸化タンタルの反射功止
ｌＩ＃全形成す、６ｏ五酸化タンタルの反射防止膜は短
波長側の光に対し７て透明であり、上記（ｉｌｌの条件
を満足する。しかし、上述の従来方法により短波長側の
光に対して高感度で、高効率の太陽電池を得るには、接
合形成、反射防止ＩＩ形成の工程？独立に行わなければ
ならず、しかも拡散炉、電子ビーム蒸着装置、酸化処理
装置等、高価な装置を必要とし、１童性に乏しい。それ
故、高効率でしかも低コストの太陽電池を得ることは出
来なかった。
一方、近年太陽・電池の低コスト化のために、所謂「真
空なし」の工程が検討されており、塗布法及びそれに続
く熱処理により、ｐｎ接合並びＫ１酸化チタンの反射防
止１ｌＩＩヲ同一の工程で形成することが、特開昭５４
８２９９２により知られている。
空なし」の工程が検討されており、塗布法及びそれに続
く熱処理により、ｐｎ接合並びＫ１酸化チタンの反射防
止１ｌＩＩヲ同一の工程で形成することが、特開昭５４
８２９９２により知られている。
この方法では、エチル・アルコールの溶媒中にチタン酸
エステルとカルボン酸を混入し、反応によりチタン酸を
得、さらにリン等のドーノくントを添加したものを塗布
体として用匹ている。前記塗布体音シリコン基板−ヒに
塗布し、熱処理を行なうことにより、所定の膜厚ｌ）二
酸化チタンの反射１Ｉ７Ｊ＋ｈ鑵並（メにｐｎ接甘せ同
時に得るものである。しかし上述の従来法には、明らか
に以下の如き欠点が壱〇〇即ら、反射防止膜として用い
る二酸化チタノ１工、太陽光スペクトルの短波長側（０
，５ミクロン以ド）では、光の吸収が顕著であり、短波
長側の光に対して高感度の、高効率の太陽′成泡を得る
こと６よ出来なか゛つた。即ち、短波−＆側の光に対し
て！ｌｌＣｄがあるように、ｐｎ接合面全シリコン基板
の表面から０５ミクロン以下の位置にあるような所開浅
い接合を杉成しＣも、反射防止膜として二酸化チータン
を用いると、短波長側の光が二酸化チタンＪ）反射防止
膜に吸収されてしま１１接合領域迄到達出来ない。それ
故この従来方法では、接合形成と反射防止膜形成とを同
一の熱処理工程で兼用ｒることが出来、（氏コストにな
るにもかかわらｒ１迅波長側の光に対して感度のある高
効率の太１嚇ｓｔ池τ侍ることは出来なかった。
エステルとカルボン酸を混入し、反応によりチタン酸を
得、さらにリン等のドーノくントを添加したものを塗布
体として用匹ている。前記塗布体音シリコン基板−ヒに
塗布し、熱処理を行なうことにより、所定の膜厚ｌ）二
酸化チタンの反射１Ｉ７Ｊ＋ｈ鑵並（メにｐｎ接甘せ同
時に得るものである。しかし上述の従来法には、明らか
に以下の如き欠点が壱〇〇即ら、反射防止膜として用い
る二酸化チタノ１工、太陽光スペクトルの短波長側（０
，５ミクロン以ド）では、光の吸収が顕著であり、短波
長側の光に対して高感度の、高効率の太陽′成泡を得る
こと６よ出来なか゛つた。即ち、短波−＆側の光に対し
て！ｌｌＣｄがあるように、ｐｎ接合面全シリコン基板
の表面から０５ミクロン以下の位置にあるような所開浅
い接合を杉成しＣも、反射防止膜として二酸化チータン
を用いると、短波長側の光が二酸化チタンＪ）反射防止
膜に吸収されてしま１１接合領域迄到達出来ない。それ
故この従来方法では、接合形成と反射防止膜形成とを同
一の熱処理工程で兼用ｒることが出来、（氏コストにな
るにもかかわらｒ１迅波長側の光に対して感度のある高
効率の太１嚇ｓｔ池τ侍ることは出来なかった。
＋発明は上述の二つの従来技術に鑑みなされたものＣ，
ｐ＋＋ｒ−Ｎ音形成と反射防止膜形成と全同一、υ熱処
理工程で行ない、しかも短波長−の九〇・こ討し高感度
である、高効率の太陽電池及びその製造方法を提供する
ためになされたものである。
ｐ＋＋ｒ−Ｎ音形成と反射防止膜形成と全同一、υ熱処
理工程で行ない、しかも短波長−の九〇・こ討し高感度
である、高効率の太陽電池及びその製造方法を提供する
ためになされたものである。
即ち、本発明は一導電型の半導体基板の受光側主面上に
、五酸化タンタルを主体とした反射防止膜が形成され、
この反射防止膜中のドーパントの前記半導体基板へのμ
散層が、前記−導電型に対して他の導電型半導体領域及
び浅す接合面？形成していることを特徴とする太陽電池
である。
、五酸化タンタルを主体とした反射防止膜が形成され、
この反射防止膜中のドーパントの前記半導体基板へのμ
散層が、前記−導電型に対して他の導電型半導体領域及
び浅す接合面？形成していることを特徴とする太陽電池
である。
又本発明はタンタル・アルコキシドを主体とした溶質を
含む溶媒中に、ｐｎ接合形成用ドーパントが含有されて
いる接合形成用塗布体を、−導電型半導体基板に塗布す
る工程と、前記塗布さ４ｔた半導体基板を熱処理し、前
記ドーパン）？拡散させ、他の導電型半導体領域、浅い
ｐｎ接合而面並びに五酸化タンタルを主体とする反射防
止膜の層金はソ同時に形成する工程と含有すること？特
徴とする太陽電池の製造方法である。
含む溶媒中に、ｐｎ接合形成用ドーパントが含有されて
いる接合形成用塗布体を、−導電型半導体基板に塗布す
る工程と、前記塗布さ４ｔた半導体基板を熱処理し、前
記ドーパン）？拡散させ、他の導電型半導体領域、浅い
ｐｎ接合而面並びに五酸化タンタルを主体とする反射防
止膜の層金はソ同時に形成する工程と含有すること？特
徴とする太陽電池の製造方法である。
以−ド図面を用込て本発明の一実施例を祥細に説明する
。溶媒として、例えばエタノールと酢酸エチルの混合液
を用いる。混合の比は１：ｌである。
。溶媒として、例えばエタノールと酢酸エチルの混合液
を用いる。混合の比は１：ｌである。
浴員として（１、タンタル・アルコキシド［１’ａ （
ＯＲ）ｓ 〕を主体とするが、溶液の安定性を考察した
結果、タンタル・キレート（Ｔ ａ （ＯＨ）！ 、（
０ＣＨＲＣＯＯＨ）ｍ 〕及びタタンクし・アシレー）
ｒＴａ（ＯＲ）ｓ （Ｏｃｏｈ）ｔ 〕ｋも添加シフ
７″ｃ、齢液中のＴａ （ＯＦＬ）、の全含有縫のモル
分率を０．１（１０％）とした。ここでＲはＣｊ（ｔｎ
＋１ を表わす。
ＯＲ）ｓ 〕を主体とするが、溶液の安定性を考察した
結果、タンタル・キレート（Ｔ ａ （ＯＨ）！ 、（
０ＣＨＲＣＯＯＨ）ｍ 〕及びタタンクし・アシレー）
ｒＴａ（ＯＲ）ｓ （Ｏｃｏｈ）ｔ 〕ｋも添加シフ
７″ｃ、齢液中のＴａ （ＯＦＬ）、の全含有縫のモル
分率を０．１（１０％）とした。ここでＲはＣｊ（ｔｎ
＋１ を表わす。
谷実九例では皇１−２である。但し、タンク〃・キレー
ト及びタンタル・アンレートは含まずにタンタル・−ｒ
υコキシドのみを含んでも良い。次に前記ｍｌ中に五酸
化リン（Ｐ、ｏ、）を例えば５０重皺％’Ｉｆｉ ／Ｉ
ｌｌ Ｌ、攪拌して混合し、接合形成用塗布体とすｂｏ
向、溶媒として、エタノールと酢酸エチルの混合液を用
いたが、エタノールだけでも良い。
ト及びタンタル・アンレートは含まずにタンタル・−ｒ
υコキシドのみを含んでも良い。次に前記ｍｌ中に五酸
化リン（Ｐ、ｏ、）を例えば５０重皺％’Ｉｆｉ ／Ｉ
ｌｌ Ｌ、攪拌して混合し、接合形成用塗布体とすｂｏ
向、溶媒として、エタノールと酢酸エチルの混合液を用
いたが、エタノールだけでも良い。
次に前記接合形成用塗布体を用いて、本発明の反−ＨＬ
池ゲ製作する。第１図に示すように、半導１４Ｍ板ｔｌ
）として厚さ０．３ ＪＥＩＩ １方位（００１）、比
抵抗ｌ （’ｌ −ｃｍ 、／） Ｐ型シリコン単結晶
を用いる。次に前記十導体基板＋ｌｌ上に、前記塗布体
金スピンナーにより回転頭重する。次に４００”０にて
２０分間大気中Ｃ熱処逓を施す。この熱処理工程で、塗
布膜中に含まれていた有機物は蒸発し、シリコン基板［
１）−ヒにリン金不純物として含む五酸化タンタルの反
射防止膜（２）が形成される。その彼、９００’Ｑ、１
．５分間窒累雰囲気中でシンター処理をする。すると拡
散の深さ０．３ミクロンのｎ＋ ｐ接合（３）が形成さ
れる。
池ゲ製作する。第１図に示すように、半導１４Ｍ板ｔｌ
）として厚さ０．３ ＪＥＩＩ １方位（００１）、比
抵抗ｌ （’ｌ −ｃｍ 、／） Ｐ型シリコン単結晶
を用いる。次に前記十導体基板＋ｌｌ上に、前記塗布体
金スピンナーにより回転頭重する。次に４００”０にて
２０分間大気中Ｃ熱処逓を施す。この熱処理工程で、塗
布膜中に含まれていた有機物は蒸発し、シリコン基板［
１）−ヒにリン金不純物として含む五酸化タンタルの反
射防止膜（２）が形成される。その彼、９００’Ｑ、１
．５分間窒累雰囲気中でシンター処理をする。すると拡
散の深さ０．３ミクロンのｎ＋ ｐ接合（３）が形成さ
れる。
向、五酸化タンタルの膜厚ば、スピンナーの１１転数に
より容易に制御出来る。必要な膜厚は太陽光エネルギー
強度最大の波長５００顛付近を反射率掻λ 小とする条件、即ちｎｄ＝イで求められる。ここでｎは
五酸化タンタルの屈折率で、ｒ＋＝２．２でちる。
より容易に制御出来る。必要な膜厚は太陽光エネルギー
強度最大の波長５００顛付近を反射率掻λ 小とする条件、即ちｎｄ＝イで求められる。ここでｎは
五酸化タンタルの屈折率で、ｒ＋＝２．２でちる。
ｄは膜厚、丸は５００ａｍである。これよりｄ＝５７０
Ａとなる。以上の工程により得られ＋ｎ”ｐ接合（３）
及び五酸化タンタルの反射防止膜（２）を形成したシリ
コン基板（１）ヒに、電極形成全行なう。表１極形成と
しては、例えば先ず、五酸化タンタルの反射防止Ｈ（２
）のＥから、スクリーン印刷法により嫁ベース）１印刷
する。続いて乾燥、焼成処理を行なう。
Ａとなる。以上の工程により得られ＋ｎ”ｐ接合（３）
及び五酸化タンタルの反射防止膜（２）を形成したシリ
コン基板（１）ヒに、電極形成全行なう。表１極形成と
しては、例えば先ず、五酸化タンタルの反射防止Ｈ（２
）のＥから、スクリーン印刷法により嫁ベース）１印刷
する。続いて乾燥、焼成処理を行なう。
すると銀が反射防止膜（２１を突き抜け、所謂パンチオ
ヤー現象が起こりオーミック接触が得られる。
ヤー現象が起こりオーミック接触が得られる。
以上の工程によりグ１図に示すように表電極１４）が十
シα５ルる。透面−極（５）は、Ａｌ−Ａｇペーストあ
るいＶよＡｌ ペーストを用り裏面全面に形成する。
シα５ルる。透面−極（５）は、Ａｌ−Ａｇペーストあ
るいＶよＡｌ ペーストを用り裏面全面に形成する。
以上により太陽１池セルが完成する。
本発明り太ＩＬ４池に反射防止Ｍ （２１側より１００
ｍＷ／’＋、ｍ’の彊）【の太陽光を入射させると、開
放電圧０．６Ｖ％短絡′＃を流密度３７ｍＡ／ｌｓｉ”
、変換効率１７チのものが得られた。
ｍＷ／’＋、ｍ’の彊）【の太陽光を入射させると、開
放電圧０．６Ｖ％短絡′＃を流密度３７ｍＡ／ｌｓｉ”
、変換効率１７チのものが得られた。
これに討して従来の二酸化チタンの反射防止膜に＋史）
たものは例えば変換効率が１３チであった。
たものは例えば変換効率が１３チであった。
以と、本発明の実施例としては、拡散するドー・（ンＩ
ｆ五ｔＲｒヒリンの場合を例に取り詳述したから、他の
ドーパントとしては、例えば酸化砒素（Ａｓ、０１）を
添加しても良い。また半導体基板（１）とし２″Ｃｎ型
／リコンを用いてｐｎ接合を形成する川＆ ＶＣｉ工、
ドーパントとして酸化ボロン（Ｂ、０１ｌ）ｉ添ｌＪ日
しても良１／）。
ｆ五ｔＲｒヒリンの場合を例に取り詳述したから、他の
ドーパントとしては、例えば酸化砒素（Ａｓ、０１）を
添加しても良い。また半導体基板（１）とし２″Ｃｎ型
／リコンを用いてｐｎ接合を形成する川＆ ＶＣｉ工、
ドーパントとして酸化ボロン（Ｂ、０１ｌ）ｉ添ｌＪ日
しても良１／）。
向、本発明の接合並びに五酸化タンタルの反射防止１１
！ｉｋ形成する塗布法として、スピンナーにょ５．１４
１転唄憎法を例に取り説明したが、他の塗布法と１−７
で、スプレー法、あるいはディッピング法等を用りても
良い、、ディッピング法を用いた場合には、引上速縦に
よ＃）塗布体の膜厚？制御する。第２図に、本発明によ
る塗布体を用いた場合の膜厚と、引−ト速度の関係を示
す。これより５７帆にの五酸化タンタルの反射防止Ｍｔ
得るには、２．５ａｍ、／ｓｅｃの引上速度で引上げれ
ば良いことがわかる。
！ｉｋ形成する塗布法として、スピンナーにょ５．１４
１転唄憎法を例に取り説明したが、他の塗布法と１−７
で、スプレー法、あるいはディッピング法等を用りても
良い、、ディッピング法を用いた場合には、引上速縦に
よ＃）塗布体の膜厚？制御する。第２図に、本発明によ
る塗布体を用いた場合の膜厚と、引−ト速度の関係を示
す。これより５７帆にの五酸化タンタルの反射防止Ｍｔ
得るには、２．５ａｍ、／ｓｅｃの引上速度で引上げれ
ば良いことがわかる。
以Ｌ１本発明によれば、ｐｎ接合形成と、短波長側で光
吸収のない五酸化タンタルの反射防止膜を同一工程で形
成可能なため、従来、高価で宇宙用太陽電池のみに用い
られていた、浅い接合韮びに五酸化タンタルの反射防止
膜を有する高効率の太閤電池を極めて安価に提供出来る
ので、地上の４力用並びに民生用ＶＣも用いることか可
能どなった。
吸収のない五酸化タンタルの反射防止膜を同一工程で形
成可能なため、従来、高価で宇宙用太陽電池のみに用い
られていた、浅い接合韮びに五酸化タンタルの反射防止
膜を有する高効率の太閤電池を極めて安価に提供出来る
ので、地上の４力用並びに民生用ＶＣも用いることか可
能どなった。
第１図は太１場電池セルの断面図、第２図ぼ本実施例に
よる塗布体の引上速度と五酸化タンタル反射防止−の膜
厚の関係を示す図である。 ｌ・・・半導体基板 ２ 五酸化りｌタル反射防止膜 ３− ｐｎ接合界面 ４ 表電極 ５ 裏ｖ／Ｌ極
よる塗布体の引上速度と五酸化タンタル反射防止−の膜
厚の関係を示す図である。 ｌ・・・半導体基板 ２ 五酸化りｌタル反射防止膜 ３− ｐｎ接合界面 ４ 表電極 ５ 裏ｖ／Ｌ極
Claims (2)
- （１） −導電型の半導体基板の受光側主面上に、五
酸化タンタルを主体とした反射防止膜が形成され、この
反射防止膜中のドーパントの前記半導体基板への拡散層
が、前記−導電型に対して他の導電型半導体領域及び浅
い接合面を形成していることを特徴とする太陽電池。 - （２） タンタル・アルコキシドを主体とした溶質を
含む溶媒中に、ｐｎ接合形成用ドーパントが含有されて
いる接合形成用塗布体ケ、−導１！型半導体基板に塗布
する工程と、前記塗布された半導体基板全熱処理し、前
記ドーパントを拡＃！ｉさせ、他の導′域型半導体領域
、浅いｐｎ接合而面並びＶこ五酸化タンタルを主体とす
る反射防止膜の１−ヲはソ同時に形成する二［程とを有
することを特徴とする太陽１池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158701A JPS5860581A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 太陽電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158701A JPS5860581A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 太陽電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860581A true JPS5860581A (ja) | 1983-04-11 |
Family
ID=15677465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56158701A Pending JPS5860581A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 太陽電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860581A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045544A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-12 | Nippon Zeon Co Ltd | α，β−不飽和カルボニル化合物の製造法 |
| DE3516117A1 (de) * | 1985-05-04 | 1986-11-06 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Solarzelle |
| JP2011501442A (ja) * | 2007-10-17 | 2011-01-06 | フエロ コーポレーション | 片側裏面コンタクト太陽電池用誘電体コーティング |
-
1981
- 1981-10-07 JP JP56158701A patent/JPS5860581A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045544A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-12 | Nippon Zeon Co Ltd | α，β−不飽和カルボニル化合物の製造法 |
| DE3516117A1 (de) * | 1985-05-04 | 1986-11-06 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Solarzelle |
| JP2011501442A (ja) * | 2007-10-17 | 2011-01-06 | フエロ コーポレーション | 片側裏面コンタクト太陽電池用誘電体コーティング |
| US8876963B2 (en) | 2007-10-17 | 2014-11-04 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Dielectric coating for single sided back contact solar cells |
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