JP2001085723A - Solar battery and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、コンタクト層と
下地との接触面積を広げることにより、直列抵抗を従来
と同等に維持して得る構造の太陽電池、及び当該太陽電
池を、メッキ工程を用いずに製造できるようにした、太
陽電池の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell having a structure in which a contact resistance between a contact layer and an underlayer is increased to maintain a series resistance equivalent to that of a conventional solar cell. The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell, which can be manufactured without using a solar cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、エネルギー産業の分野など
で、太陽電池が研究されている。この太陽電池の一例と
して、ヘテロフェイス型ホモ接合太陽電池がある。そこ
で、図４を参照して、ヘテロフェイス型ホモ接合太陽電
池の従来の製造工程につき説明する。図４は、従来にお
ける、太陽電池の製造工程図である。2. Description of the Related Art Conventionally, solar cells have been studied in the field of the energy industry and the like. As an example of this solar cell, there is a heteroface type homojunction solar cell. Therefore, a conventional manufacturing process of a hetero-face type homojunction solar cell will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a conventional manufacturing process diagram of a solar cell.
【０００３】この太陽電池は、半導体基板に、ベース層
とエミッタ層と窓層とコンタクト層と表面電極と反射防
止膜と裏面電極とが具えられている。In this solar cell, a semiconductor substrate is provided with a base layer, an emitter layer, a window layer, a contact layer, a front electrode, an antireflection film, and a back electrode.
【０００４】まず、図４（Ａ）に示すように、半導体基
板１０２の上面側に、BSF （BackSurface Field ）層
１０４、ベース層１０６、エミッタ層１０８、窓層１１
０、及び予備コンタクト層１１２を有機金属気相成長法
（以下MOCVD 法とする）により、順次に積層して形成す
る。First, as shown in FIG. 4A, a BSF (BackSurface Field) layer 104, a base layer 106, an emitter layer 108, and a window layer 11 are formed on an upper surface side of a semiconductor substrate 102.
0 and the preliminary contact layer 112 are sequentially laminated by metal organic chemical vapor deposition (hereinafter referred to as MOCVD).
【０００５】その後、図４（Ｂ）に示すように、表面電
極１１４ａ，１１４ｂを、所定の位置に離間して、湿式
によるメッキ方法で形成する。After that, as shown in FIG. 4B, the surface electrodes 114a and 114b are formed at a predetermined position by a wet plating method.
【０００６】次に、図４（Ｃ）に示すように、その表面
電極１１４ａ，１１４ｂをマスクとして予備コンタクト
層１１２をエッチングして、窓層１１０の表面を部分的
に露出させると共に、互いに離間したコンタクト層１１
２ａ，１１２ｂを得る。Next, as shown in FIG. 4C, the preliminary contact layer 112 is etched using the surface electrodes 114a and 114b as a mask to partially expose the surface of the window layer 110 and to separate the window layer 110 from each other. Contact layer 11
2a and 112b are obtained.
【０００７】次に、図４（Ｄ）に示すように、窓層１１
０の露出面側の全面を被覆するように、反射防止膜１１
６を形成する。また、基板１０２裏面に、裏面電極１１
８を形成する。その後、反射防止膜１１６に、表面電極
１１４ａ，１１４ｂが、部分的に露出するように、コン
タクトホール１２０ａ，１２０ｂを設ける。[0007] Next, as shown in FIG.
0 so as to cover the entire surface on the exposed surface side of
6 is formed. Also, the back surface electrode 11 is provided on the back surface of the substrate 102.
8 is formed. Thereafter, contact holes 120a and 120b are provided in the antireflection film 116 so that the surface electrodes 114a and 114b are partially exposed.
【０００８】最後に、必要に応じ、隣の太陽電池との素
子分離のためのエッチング工程や、チップの切り出しを
行う。[0008] Finally, an etching step for element isolation from an adjacent solar cell and cutting out of a chip are performed as necessary.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の太陽
電池の変換効率を向上させるためには、表面電極の面積
を大きくすることにより、表面電極と裏面電極との間の
直列抵抗を下げる必要がある。Incidentally, in order to improve the conversion efficiency of the above-described solar cell, it is necessary to reduce the series resistance between the front electrode and the back electrode by increasing the area of the front electrode. is there.
【００１０】しかしながら、一般に、太陽電池の電極専
有面積は５％前後であり、それ以上、表面電極の面積を
大きくすると、表面電極による光の遮光や反射が増大
し、そのため、入射光の損失が生じ、変換効率が低下し
てしまうという問題があった。However, in general, the area occupied by the electrodes of a solar cell is about 5%, and when the area of the surface electrode is further increased, light shielding and reflection by the surface electrode increase, and therefore, loss of incident light is reduced. This causes a problem that the conversion efficiency is reduced.
【００１１】そこで、従来は、直列抵抗を下げるため、
表面電極の面積を広げるのではなく、表面電極をメッキ
により厚く形成していた。Therefore, conventionally, in order to reduce the series resistance,
Instead of enlarging the area of the surface electrode, the surface electrode was formed thicker by plating.
【００１２】しかしながら、表面電極にメッキをするに
は、多量の金材料を使用するため、製造コストを低減で
きず、また、メッキの際、取り扱いの難しい薬品の使用
を回避できず、さらに、メッキをするのに時間がかかる
という問題があった。However, in order to plate the surface electrode, a large amount of gold material is used, so that the manufacturing cost cannot be reduced, and the use of difficult-to-handle chemicals during plating cannot be avoided. There was a problem that it took time to do.
【００１３】さらに、予備コンタクト層のエッチング
は、そのほとんどが、等方性のエッチングであった。従
って、予備コンタクト層は、縦方向だけでなく、横方向
にも同じようにエッチングされる傾向があるため、形成
されたコンタクト層の下面が、上面の面積よりも小さく
なっていた。Further, most of the etching of the preliminary contact layer is an isotropic etching. Therefore, since the preliminary contact layer tends to be etched not only in the vertical direction but also in the horizontal direction, the lower surface of the formed contact layer is smaller than the area of the upper surface.
【００１４】従って、表面電極を厚くしようとすると微
細パターンが形成しにくいという問題があった。Therefore, there is a problem that it is difficult to form a fine pattern when the surface electrode is made thick.
【００１５】そこで、表面電極による遮光率を低減で
き、かつ、表面電極を厚いメッキ層によらないで、電極
抵抗を下げられる構造の太陽電池の出現が求められてい
た。又、上述のようなメッキ工程を含まない、太陽電池
の製造方法の出現が求められていた。Therefore, there has been a demand for a solar cell having a structure capable of reducing the light-shielding rate by the surface electrode and lowering the electrode resistance without using the surface electrode as a thick plating layer. Also, there has been a demand for a solar cell manufacturing method that does not include the plating step as described above.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】この発明の太陽電池は、
光電変換層を具える下地と、この下地上に設けられたコ
ンタクト層と、このコンタクト層上に設けられた表面電
極とを具える。又、この太陽電池は、外部から入射され
た光が、光電変換層に到達できる構造を有する。上記の
太陽電池におけるコンタクト層は、下地と接する側の下
面と、表面電極と接する側の上面とを有している。上記
の目的を達成するために、この発明の太陽電池における
コンタクト層の下面の面積は、上面の面積よりも大きい
構造となっている。The solar cell according to the present invention comprises:
It includes a base having a photoelectric conversion layer, a contact layer provided on the base, and a surface electrode provided on the contact layer. The solar cell has a structure in which light incident from the outside can reach the photoelectric conversion layer. The contact layer in the above solar cell has a lower surface on the side in contact with the base and an upper surface on the side in contact with the surface electrode. In order to achieve the above object, the solar cell of the present invention has a structure in which the area of the lower surface of the contact layer is larger than the area of the upper surface.
【００１７】この発明の実施に当たり、好ましくは、こ
のコンタクト層は、順メサ形状であることが望ましい。In practicing the present invention, it is preferable that the contact layer has a regular mesa shape.
【００１８】又、上述の発明の実施に当たり、好ましく
は、下面と上面は形状が相似であるのが良い。In implementing the above-mentioned invention, it is preferable that the lower surface and the upper surface have similar shapes.
【００１９】このような構成によれば、コンタクト層
を、下面の面積が、上面の面積よりも大きい構造とする
ことで、コンタクト層と窓層との接触面積を大きくする
ことができる。太陽電池の直列抵抗は、コンタクト層も
含んだ大きさであるため、コンタクト層と窓層との接触
面積を大きくすることによって、表面電極をメッキする
ことなく、所望の直列抵抗を得ることができる。According to this structure, the contact layer has a structure in which the area of the lower surface is larger than the area of the upper surface, so that the contact area between the contact layer and the window layer can be increased. Since the series resistance of the solar cell includes the contact layer, the desired series resistance can be obtained without plating the surface electrode by increasing the contact area between the contact layer and the window layer. .
【００２０】又、上述の発明の実施に当たり、好ましく
は、コンタクト層の上面と下面を結ぶ側面の傾斜を６０
°程度としてあるのが良い。In implementing the above-described invention, preferably, the inclination of the side surface connecting the upper surface and the lower surface of the contact layer is set to 60 degrees.
It is good to be about °.
【００２１】この構成によれば、コンタクト層の下面接
触部は、表面電極よりも、コンタクト層の厚みの約１．
２割程度分、増大させることができ、直列抵抗を従来と
同等に維持できる。According to this configuration, the lower surface contact portion of the contact layer has a thickness of about 1.
It can be increased by about 20%, and the series resistance can be maintained at the same level as before.
【００２２】上述の発明の太陽電池を製造するに当た
り、このコンタクト層の下面の大きさが、上面より大き
くなる構造となるように、ウェットエッチングを行う。In manufacturing the solar cell of the invention described above, wet etching is performed so that the size of the lower surface of the contact layer is larger than that of the upper surface.
【００２３】上述の太陽電池を製造するに当たり、この
コンタクト層上面に蒸着法により、表面電極を形成す
る。In manufacturing the above solar cell, a surface electrode is formed on the upper surface of the contact layer by a vapor deposition method.
【００２４】上述の太陽電池を製造するに当たり、この
コンタクト層を形成する前工程として、下地上に予備コ
ンタクト層を設ける工程と、その上にレジストパターン
をエッチングマスクとして形成する工程と、その後に、
コンタクト層を形成する工程とを含む。In manufacturing the above-mentioned solar cell, as a pre-process for forming this contact layer, a process of providing a preliminary contact layer on a base, a process of forming a resist pattern thereon as an etching mask, and
Forming a contact layer.
【００２５】上述の製造方法を用いることによって、メ
ッキ工程が不要になり、メッキに使用していた金材料を
使用する必要がなくなるため、製造コストを低減するこ
とができる。また、メッキ工程が不要になったため、メ
ッキの際使用していた、取り扱いの難しい薬品の使用を
回避することができる。さらに、メッキをするのにかか
っていた時間を短縮することができるようになる。By using the above-described manufacturing method, the plating step becomes unnecessary, and it becomes unnecessary to use the gold material used for the plating, so that the manufacturing cost can be reduced. Further, since the plating step is not required, it is possible to avoid the use of difficult-to-handle chemicals used for plating. Further, the time required for plating can be reduced.
【００２６】上述のエッチングマスクは、このコンタク
ト層の上面の全周囲から、はみ出した大きさとなるよう
に形成されるのが良い。The above-mentioned etching mask is preferably formed to have a size protruding from the entire periphery of the upper surface of the contact layer.
【００２７】この予備コンタクト層のウェットエッチン
グには、予備コンタクト層と下地とのエッチング選択比
が、１０以上となる異方性のエッチャントを用いるのが
良い。In the wet etching of the preliminary contact layer, it is preferable to use an anisotropic etchant having an etching selectivity of 10 or more between the preliminary contact layer and the base.
【００２８】このエッチングには、リン酸系のエッチャ
ント、クエン酸系のエッチャント、及び硫酸系のエッチ
ャントから成るエッチャント群から選ばれた１つのエッ
チャントを用いるのが良い。In this etching, one etchant selected from the group consisting of a phosphoric acid-based etchant, a citric acid-based etchant, and a sulfuric acid-based etchant is preferably used.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
実施の形態につき説明する。なお、図中、各構成成分の
大きさ、形状及び配置関係は、この発明が理解できる程
度に概略的に示してあるに過ぎず、従って、この発明は
図示例に限定されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the size, shape, and arrangement relationship of each component are only schematically shown to the extent that the present invention can be understood, and therefore, the present invention is not limited to the illustrated example.
【００３０】図１、２を参照して、この発明の太陽電池
におけるコンタクト層と下地との接触面積を広げること
により、直列抵抗を従来と同等に維持して得る構造の太
陽電池、及び当該太陽電池を、メッキ工程を用いずに製
造できるようにした、太陽電池の製造方法について説明
する。Referring to FIGS. 1 and 2, the solar cell of the present invention has a structure in which the contact area between the contact layer and the base in the solar cell of the present invention is increased to maintain a series resistance equivalent to that of a conventional solar cell. A method for manufacturing a solar cell, in which a battery can be manufactured without using a plating step, will be described.
【００３１】図１（Ａ）〜（Ｃ）、及び図２（Ａ）〜
（Ｃ）は、ヘテロフェイス型ホモ接合太陽電池の製造工
程図である。FIGS. 1A to 1C and FIGS.
(C) is a manufacturing process diagram of a heteroface type homojunction solar cell.
【００３２】この発明では、光電変換層を具える下地
と、その下地上に設けられたコンタクト層と、そのコン
タクト層上に設けられた表面電極を含む太陽電池を製造
する。特に、コンタクト層の下面の大きさが上面より大
きくなる構造となるように、ウェットエッチング形成す
る点に特色を有する。According to the present invention, a solar cell including a base having a photoelectric conversion layer, a contact layer provided on the base, and a surface electrode provided on the contact layer is manufactured. In particular, the feature is that wet etching is performed so that the size of the lower surface of the contact layer is larger than that of the upper surface.
【００３３】そのため、この実施の形態では、まず、図
１（Ａ）に示すように、半導体基板（例えばｎ-GaAs ）
１２の上部に、BSF 層（例えばｎ-AlGaAs ）１４、ベー
ス層（例えばｎ-GaAs ）１６、エミッタ層（例えばｐ+-
GaAs）１８、窓層（例えばｐ+-AlGaAs）２０、及び予備
コンタクト層（例えばｐ++-GaAs ）２２を、例えばMOCV
D 法により順次、積層して形成する。ここで、BSF 層は
太陽電池の効率を上げるために、接合下に設けたもので
ある。また、ベース層成長前に数十nmの薄いバッファ層
を成長させると、その後の成長層の結晶性が向上して、
太陽電池の特性向上に効果的である。Therefore, in this embodiment, first, as shown in FIG. 1A, a semiconductor substrate (for example, n-GaAs) is used.
A BSF layer (for example, n-AlGaAs) 14, a base layer (for example, n-GaAs) 16, and an emitter layer (for example, p + -)
GaAs) 18, a window layer (for example, p + -AlGaAs) 20, and a preliminary contact layer (for example, p ++ -GaAs) 22, for example, MOCV
It is formed by laminating sequentially by the D method. Here, the BSF layer is provided under the junction in order to increase the efficiency of the solar cell. Also, if a thin buffer layer of several tens of nm is grown before growing the base layer, the crystallinity of the subsequent growth layer is improved,
It is effective for improving the characteristics of the solar cell.
【００３４】次に、図１（Ｂ）に示すように、予備コン
タクト層２２をエッチングするために、第１のレジスト
パターン２４ａ，２４ｂを、所定の位置に離間して、例
えばホトリソを用いて形成する。この時、第１のレジス
トパターン２４ａ，２４ｂは、順メサのテーパ形状であ
るコンタクト層２２ａ、２２ｂの上面が、後工程で形成
される表面電極の下面の大きさとなるように形成され
る。通常は、マスク合わせ精度にもよるが、後工程で形
成される表面電極よりもレジストパターンは、１〜２μ
ｍ程度大きく形成されるのが良い。又、レジストの種類
は特に限定されるものではないが、ここではポジレジス
ト、例えば有機系レジスト（μポジット系レジスト等）
を用いた。Next, as shown in FIG. 1B, in order to etch the preliminary contact layer 22, first resist patterns 24a and 24b are formed at predetermined positions, for example, using photolithography. I do. At this time, the first resist patterns 24a and 24b are formed such that the upper surfaces of the contact layers 22a and 22b having the taper shape of the normal mesa have the size of the lower surface of the surface electrode formed in a later step. Normally, depending on the mask alignment accuracy, the resist pattern is 1 to 2 μm thicker than the surface electrode formed in a later step.
It is preferable that the width is formed as large as m. The type of the resist is not particularly limited, but here, a positive resist, for example, an organic resist (μ-positive resist, etc.)
Was used.
【００３５】次に、図１（Ｃ）に示すように、予備コン
タクト層２２を、ウェットエッチングする。この場合、
所定の大きさに形成された第１のレジストパターン２４
ａ，２４ｂをマスクにして、異方性エッチャントを用い
て、窓層２０が部分的に露出するように、予備コンタク
ト層２２をエッチングする。異方性エッチャントには、
例えば、クエン酸系のエッチャントを用いるのが良い。
その後、第１のレジストパターン２４ａ，２４ｂは既知
の方法により除去される。Next, as shown in FIG. 1C, the preliminary contact layer 22 is wet-etched. in this case,
First resist pattern 24 formed to predetermined size
Using the masks a and 24b as a mask, the preliminary contact layer 22 is etched using an anisotropic etchant so that the window layer 20 is partially exposed. Anisotropic etchants include:
For example, a citric acid-based etchant is preferably used.
Thereafter, the first resist patterns 24a and 24b are removed by a known method.
【００３６】ここで、異方性エッチャントは、予備コン
タクト層２２と窓層２０のエッチング選択比が、大きな
異方性を持つエッチャントであれば良い。コンタクト層
を所望の順メサ形状にするためには、エッチングの選択
比は、１０以上であることが望ましい。異方性エッチャ
ントには、他に、例えばリン酸系、及び硫酸系等を用い
ることができる。Here, the anisotropic etchant may be any etchant in which the etching selectivity between the preliminary contact layer 22 and the window layer 20 has a large anisotropy. In order for the contact layer to have a desired regular mesa shape, the etching selectivity is desirably 10 or more. As the anisotropic etchant, for example, a phosphoric acid type, a sulfuric acid type, or the like can be used.
【００３７】上述のように、クエン酸系エッチャントを
用いたエッチングを行うと、図１（Ｃ）に示すような、
順メサのテーパ形状を有するコンタクト層２２ａ，２２
ｂが得られる。As described above, when etching is performed using a citric acid-based etchant, as shown in FIG.
Contact layers 22a and 22 having forward mesa taper shape
b is obtained.
【００３８】その後、図２（Ａ）に示すように、窓層２
０の露出面側を被覆するように、第２のレジストパター
ン２６を、例えばホトリソにより形成する。Thereafter, as shown in FIG.
The second resist pattern 26 is formed by, for example, photolithography so as to cover the exposed surface side of No. 0.
【００３９】次に、図２（Ｂ）に示すように、コンタク
ト層２２ａ，２２ｂの上面である、順メサ形状の上部
に、表面電極２８ａ，２８ｂを、蒸着リフトオフ法によ
り形成する。表面電極２８ａ，２８ｂに用いる金属とし
ては、Ti/Pt/Au等が利用できる。Next, as shown in FIG. 2B, surface electrodes 28a and 28b are formed on the upper surfaces of the contact layers 22a and 22b in the regular mesa shape by a vapor deposition lift-off method. As the metal used for the surface electrodes 28a and 28b, Ti / Pt / Au or the like can be used.
【００４０】次に、図２（Ｃ）に示すように、窓層２０
の露出面側を被覆するように、反射防止膜（例えばSiO2
/Si3N4あるいはZnS/MgF2等）３０を形成する。その後、
基板１０の裏面に、裏面電極（例えばAuGe/Ni/Au）３２
を形成する。その後、表面電極２８ａ，２８ｂが部分的
に露出するように、コンタクトホール３４ａ，３４ｂを
設ける。Next, as shown in FIG.
Anti-reflection film (for example, SiO 2
/ Si 3 N 4 or ZnS / MgF 2 ) 30. afterwards,
A back surface electrode (for example, AuGe / Ni / Au) 32 is provided on the back surface of the substrate 10.
To form Thereafter, contact holes 34a and 34b are provided so that the surface electrodes 28a and 28b are partially exposed.
【００４１】さらに、図３に、形成された太陽電池の上
から見た図を示す。ここで、直線Ｘ−Ｘで切った際の断
面図が、図２（Ｃ）となる。ここで、図３において、図
面が分かりやすいように、断面図ではないが、表面電極
にハッチングを入れて示した。FIG. 3 shows a top view of the formed solar cell. Here, FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line XX. Here, in FIG. 3, for easy understanding of the drawing, although not a cross-sectional view, the surface electrodes are shown with hatching.
【００４２】上述の材料、及びエッチャントを用いる
と、コンタクト層２２ａ，２２ｂの上面と下面を結ぶ側
面の傾きは６０°前後となるため、コンタクト層２２
ａ，２２ｂの下面接触部は、表面電極２８ａ，２８ｂよ
りも、コンタクト層２２ａ，２２ｂの厚みの約６割程度
ずつ増大することになる。従って、従来と変わらない程
度の直列抵抗を確保することができる。When the above-mentioned material and etchant are used, the inclination of the side surface connecting the upper surface and the lower surface of the contact layers 22a and 22b is about 60 °.
The lower surface contact portions of a and 22b are increased by about 60% of the thickness of the contact layers 22a and 22b more than the surface electrodes 28a and 28b. Therefore, it is possible to secure a series resistance that is not different from the conventional one.
【００４３】例えば、コンタクト層２２ａ，２２ｂの厚
みを、１μｍ前後とすれば約０．６μｍ程度ずつ、表面
電極２８ａ，２８ｂよりも、コンタクト層２２ａ，２２
ｂの下面接触部を大きく形成することができる。このコ
ンタクト層２２ａ，２２ｂの下面の大きさは、予備コン
タクト層２２と下地１０の材料とエッチャントによる、
エッチング選択比の違いによって、変わる可能性があ
る。For example, if the thickness of the contact layers 22a and 22b is about 1 μm, the contact layers 22a and 22b are more than the surface electrodes 28a and 28b by about 0.6 μm.
The lower surface contact portion b can be formed large. The size of the lower surface of each of the contact layers 22a and 22b depends on the material of the preliminary contact layer 22 and the underlayer 10 and the etchant.
It may change depending on the difference in the etching selectivity.
【００４４】又、上述の実施例において用いた各層の材
料、電極に用いる金属、エッチングの際のレジスト、及
びエッチャントは上記のものに限定されるものではな
い。また、本発明は、ヘテロ接合型、及びホモ接合型太
陽電池においても実施可能である。Further, the material of each layer, the metal used for the electrodes, the resist at the time of etching, and the etchant used in the above embodiments are not limited to those described above. Further, the present invention can be applied to a heterojunction type and a homojunction type solar cell.
【００４５】[0045]
【発明の効果】順メサのテーパ形状であるコンタクト層
の上面が、表面電極の下面の大きさとなるように、設計
されたエッチングマスクを用い、かつ、異方性エッチャ
ントを使用して、予備コンタクト層を、窓層が部分的に
露出するように、エッチングを行う。上記の実施例によ
れば、これらの工程を用いて、コンタクト層を順メサの
テーパ形状にした結果、窓層とコンタクト層の接触面積
を増加させることができる。上述したように、窓層とコ
ンタクト層の接触面積を増加させた結果、メッキ工程を
行うことなく、従来の直列抵抗を、従来と同等に維持す
ることができる。According to the present invention, the preliminary contact is formed by using an etching mask designed so that the upper surface of the contact layer having the taper shape of the forward mesa has the size of the lower surface of the surface electrode, and using an anisotropic etchant. The layer is etched such that the window layer is partially exposed. According to the above embodiment, by using these steps, the contact layer is formed to have a forward mesa taper, so that the contact area between the window layer and the contact layer can be increased. As described above, as a result of increasing the contact area between the window layer and the contact layer, the conventional series resistance can be maintained equal to the conventional one without performing the plating step.
【００４６】以上のように、表面電極のメッキ工程が不
要になるため、従来、表面電極をメッキする際、使用し
ていた多量の金材料が不要になり、製造コストを低減で
きる。また、メッキ工程が不要になった結果、メッキの
際に用いていた、取り扱いの難しい薬品の使用も回避で
きる。さらに、メッキ工程の時間も削減できる。As described above, since the step of plating the surface electrode becomes unnecessary, a large amount of gold material conventionally used when plating the surface electrode becomes unnecessary, and the manufacturing cost can be reduced. Further, as the plating step becomes unnecessary, it is possible to avoid the use of difficult-to-handle chemicals used for plating. Further, the time of the plating step can be reduced.
【００４７】また、表面電極を厚くする必要がないた
め、表面電極の微細パターン形成も可能になる。Further, since it is not necessary to increase the thickness of the surface electrode, a fine pattern of the surface electrode can be formed.
【００４８】さらに、コンタクト層が、順メサのテーパ
形状に形成された結果、斜めより光が入射した場合で
も、効率良く太陽電池内部の接合界面に、光を導入する
ことも期待できる。Further, as a result of the contact layer being formed in a tapered shape of a normal mesa, it is expected that light can be efficiently introduced into the junction interface inside the solar cell even when light is incident obliquely.
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一実施例について
概略的に示す断面図を用いて太陽電池の製造工程を示し
た図である。1 (A) to 1 (C) are views showing steps of manufacturing a solar cell using cross-sectional views schematically showing one embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一実施例について
概略的に示す断面図を用いて図１に続く太陽電池の製造
工程を示した図である。2 (A) to 2 (C) are views showing a manufacturing process of a solar cell following FIG. 1 using a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the present invention.
【図３】この発明の太陽電池の説明に供する要部平面図
である。FIG. 3 is a plan view of a main part used for describing a solar cell of the present invention.
【図４】従来技術における太陽電池を概略的に示す断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a conventional solar cell.
１０：下地 １２：半導体基板（n-GaAs） １４：ＢＳＦ層（n-AlGaAs） １６：ベース層（n-GaAs） １８：エミッタ層（p+-GaAs ） ２０：窓層（p+-AlGaAs ） ２２：予備コンタクト層（p++-GaAs） ２２ａ，２２ｂ：コンタクト層（p++-GaAs） ２４ａ，２４ｂ：第１のレジストパターン ２６：第２のレジストパターン ２８ａ，２８ｂ：表面電極（Ti/Pt/Au） ３０：反射防止膜（SiO2/Si3N4,ZnS/MgF2 ） ３２：裏面電極（AuGe/Ni/Au） ３４ａ，３４ｂ：コンタクトホール １００：下地 １０２：半導体基板（n-GaAs） １０４：ＢＳＦ層（n-AlGaAs） １０６：ベース層（n-GaAs） １０８：エミッタ層（p+-GaAs ） １１０：窓層（p+-AlGaAs ） １１２：予備コンタクト層（p++-GaAs） １１２ａ，１１２ｂ：コンタクト層（p++-GaAs） １１４ａ，１１４ｂ：表面電極（Ti/Pt/Au） １１６：反射防止膜（SiO2/Si3N4,ZnS/MgF2 ） １１８：裏面電極（AuGe/Ni/Au） １２０ａ，１２０ｂ：コンタクトホール10: Underlayer 12: Semiconductor substrate (n-GaAs) 14: BSF layer (n-AlGaAs) 16: Base layer (n-GaAs) 18: Emitter layer (p + -GaAs) 20: Window layer (p + -AlGaAs) 22: preliminary contact layer (p ++- GaAs) 22a, 22b: contact layer (p ++- GaAs) 24a, 24b: first resist pattern 26: second resist pattern 28a, 28b: surface electrode (Ti / Pt / Au) 30: antireflection film (SiO 2 / Si 3 N 4 , ZnS / MgF 2) 32: back electrode (AuGe / Ni / Au) 34a , 34b: contact hole 100: substrate 102: a semiconductor substrate (n- GaAs) 104: BSF layer (n-AlGaAs) 106: base layer (n-GaAs) 108: emitter layer (p + -GaAs) 110: window layer (p + -AlGaAs) 112: preliminary contact layer (p ++ -) GaAs) 112a, 112b: contact layer (p ++ -GaAs) 114a, 114b : surface electrode (Ti / Pt / Au) 1 6: antireflection film (SiO 2 / Si 3 N 4 , ZnS / MgF 2) 118: back electrode (AuGe / Ni / Au) 120a , 120b: contact hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 修 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 AA08 FA06 FA13 FA14 FA15 FA16 FA17 GA04 HA03 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Osamu Goto 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. F-term (reference) 5F051 AA08 FA06 FA13 FA14 FA15 FA16 FA17 FA17 GA04 HA03
Claims (10)
設けられたコンタクト層と、該コンタクト層上に設けら
れた表面電極とを具え、外部から入射された光が前記光
電変換層に到達できる構造を有する太陽電池において、 前記コンタクト層は、前記下地と接する側の下面と、前
記表面電極と接する側の上面とを有していて、かつ、 前記下面の面積は、前記上面の面積よりも大きいことを
特徴とする太陽電池。1. A photoelectric conversion device comprising: a base having a photoelectric conversion layer; a contact layer provided on the base; and a surface electrode provided on the contact layer. The contact layer has a lower surface on the side in contact with the base and an upper surface on the side in contact with the surface electrode, and the area of the lower surface is the area of the upper surface. A solar cell characterized by being larger than the area.
記コンタクト層が、順メサ形状であることを特徴とする
太陽電池。2. The solar cell according to claim 1, wherein the contact layer has a regular mesa shape.
る太陽電池。3. The solar cell according to claim 1, wherein the lower surface and the upper surface are similar in shape.
とを特徴とする太陽電池。4. The solar cell according to claim 2, wherein an inclination of a side surface connecting the upper surface and the lower surface is set to 60 °.
けられたコンタクト層と該コンタクト層上に設けられた
表面電極を含む太陽電池の製造方法において、 前記コンタクト層を該コンタクト層の下面の大きさが上
面より大きくなる構造となるようにウェットエッチング
形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。5. A method for manufacturing a solar cell including a base having a photoelectric conversion layer, a contact layer provided on the base, and a surface electrode provided on the contact layer, wherein the contact layer is A method for manufacturing a solar cell, comprising performing wet etching so as to have a structure in which the size of a lower surface is larger than that of an upper surface.
て、 前記コンタクト層上面に蒸着法により前記表面電極を形
成することを特徴とする太陽電池の製造方法。6. The method for manufacturing a solar cell according to claim 5, wherein the surface electrode is formed on the upper surface of the contact layer by a vapor deposition method.
て、前記コンタクト層を形成する前工程として前記下地
上に予備コンタクト層を設ける工程と該予備コンタクト
層上にレジストパターンをエッチングマスクとして形成
し、その後に、前記コンタクト層を形成する工程とを含
むことを特徴とする太陽電池の製造方法。7. The method for manufacturing a solar cell according to claim 5, wherein a preliminary contact layer is provided on the base as a pre-process of forming the contact layer, and a resist pattern is formed on the preliminary contact layer as an etching mask. And then forming the contact layer.
おいて、 前記エッチングマスクを前記コンタクト層の上面の全周
囲からはみ出した大きさとなるように形成することを特
徴とする太陽電池の製造方法。8. The method for manufacturing a solar cell according to claim 7, wherein the etching mask is formed to have a size protruding from the entire periphery of the upper surface of the contact layer. .
おいて、 前記予備コンタクト層のウェットエッチングは、該予備
コンタクト層と前記下地とのエッチング選択比が１０以
上となる異方性のエッチャントを用いることを特徴とす
る太陽電池の製造方法。9. The method of manufacturing a solar cell according to claim 7, wherein the wet etching of the preliminary contact layer includes an anisotropic etchant having an etching selectivity of 10 or more between the preliminary contact layer and the base. A method for manufacturing a solar cell, comprising:
において、 前記異方性のエッチャントとして、リン酸系のエッチャ
ント、クエン酸系のエッチャント、及び硫酸系のエッチ
ャントから成るエッチャント群から選ばれた１つのエッ
チャントを用いることを特徴とする太陽電池の製造方
法。10. The method for manufacturing a solar cell according to claim 9, wherein the anisotropic etchant is selected from a group consisting of a phosphoric acid-based etchant, a citric acid-based etchant, and a sulfuric acid-based etchant. A method for manufacturing a solar cell, comprising using a single etchant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26381999A JP2001085723A (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Solar battery and manufacturing method of the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26381999A JP2001085723A (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Solar battery and manufacturing method of the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001085723A true JP2001085723A (en) | 2001-03-30 |
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ID=17394686
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26381999A Withdrawn JP2001085723A (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Solar battery and manufacturing method of the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001085723A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010157655A (en) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Sharp Corp | Method of manufacturing solar cell element, and compound semiconductor wafer |
| JP2013214598A (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Sharp Corp | Solar cell |
| JP2018534785A (en) * | 2015-11-20 | 2018-11-22 | ベイジン チュアング テクノロジー カンパニー リミテッド | Two-junction thin-film solar cell assembly and manufacturing method thereof |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26381999A patent/JP2001085723A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013214598A (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Sharp Corp | Solar cell |
| JP2018534785A (en) * | 2015-11-20 | 2018-11-22 | ベイジン チュアング テクノロジー カンパニー リミテッド | Two-junction thin-film solar cell assembly and manufacturing method thereof |
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