JP2754100B2 - Solar cell manufacturing method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池の構造に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、太陽から発せられた光エネル
ギーを電気エネルギーに変換して取出し得る太陽電池は
知られている。以下に、従来の太陽電池の一例としてＢ
ＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）型太陽
電池について図を参照して説明する。図１１は、ＢＳＦ
型太陽電池の斜視図を示している。図１１に示すよう
に、Ｐ型シリコン基板４上にはＮ型不純物領域３が形成
されており、Ｎ型不純物領域３上にはシリコン酸化膜２
が形成されている。このシリコン酸化膜２上にはチタン
酸化膜１が形成されている。2. Description of the Related Art Hitherto, there has been known a solar cell which can convert light energy emitted from the sun into electric energy and extract it. Below, B is an example of a conventional solar cell.
An SF (Back Surface Field) type solar cell will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 shows a perspective view of a solar cell. As shown in FIG. 11, an N-type impurity region 3 is formed on a P-type silicon substrate 4, and a silicon oxide film 2 is formed on the N-type impurity region 3.
Are formed. On this silicon oxide film 2, a titanium oxide film 1 is formed.
【０００３】そして、前記のシリコン酸化膜２およびチ
タン酸化膜１を貫通し、Ｎ型不純物領域３に接続されて
いる受光面側電極７が形成されている。Ｐ型シリコン基
板４の裏面には、高濃度のＰ型不純物領域５が形成され
ており、Ｐ型不純物領域５の下には裏面電極６が形成さ
れている。上記の構造を有する太陽電池に光が入射する
と、半導体結晶内に自由電子と正孔とが発生する。そし
て、半導体層中のＰＮ接合等の電位障壁により、自由電
子はＮ型不純物領域３へ移動し、正孔はＰ型シリコン基
板４へと移動する。A light-receiving surface-side electrode 7 penetrating through the silicon oxide film 2 and the titanium oxide film 1 and connected to the N-type impurity region 3 is formed. On the back surface of the P-type silicon substrate 4, a high-concentration P-type impurity region 5 is formed. Under the P-type impurity region 5, a back electrode 6 is formed. When light enters the solar cell having the above structure, free electrons and holes are generated in the semiconductor crystal. Then, free electrons move to the N-type impurity region 3 and holes move to the P-type silicon substrate 4 due to a potential barrier such as a PN junction in the semiconductor layer.
【０００４】それにより、Ｎ型不純物領域３側はマイナ
スに帯電し、Ｐ型シリコン基板４との間に電位差が生じ
る。これが光の入射によって生じた起電力である。その
結果、図１１に示すように、Ｎ型不純物領域３に接続さ
れている受光面側電極７の極性はマイナスとなり、Ｐ型
シリコン基板４に接続されている裏面電極６の極性はプ
ラスとなる。As a result, the N-type impurity region 3 side is negatively charged, and a potential difference is generated between the N-type impurity region 3 and the P-type silicon substrate 4. This is the electromotive force generated by the incidence of light. As a result, as shown in FIG. 11, the polarity of the light-receiving surface-side electrode 7 connected to the N-type impurity region 3 becomes negative, and the polarity of the back surface electrode 6 connected to the P-type silicon substrate 4 becomes positive. .
【０００５】次に前述のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の
第１工程〜第７工程について、図を参照して説明する。
図１２に示すように、Ｐ型シリコン基板４をＲＣＡ洗浄
等により洗浄する。その後、図１３に示すように、水酸
化ナトリウム、イソプロピルアルコール等を用いて選択
性エッチングを行なうことにより、テキスチャ構造の表
面形状を得る。その後、図１４に示すように、熱拡散法
を用いて不純物をドーピングすることによりＰ型シリコ
ン基板４上にＮ型不純物領域３を形成する。Next, the first to seventh steps of the manufacturing process of the BSF solar cell will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 12, the P-type silicon substrate 4 is cleaned by RCA cleaning or the like. Thereafter, as shown in FIG. 13, the surface shape of the texture structure is obtained by performing selective etching using sodium hydroxide, isopropyl alcohol, or the like. Thereafter, as shown in FIG. 14, an N-type impurity region 3 is formed on the P-type silicon substrate 4 by doping with an impurity using a thermal diffusion method.
【０００６】その後、図１５に示すように、Ｎ型不純物
領域３上に熱酸化法を用いてシリコン酸化膜２を形成
し、そのシリコン酸化膜２上に、熱ＣＶＤ法を用いてチ
タン酸化膜１を形成する。その後、図１６に示すよう
に、Ｐ型シリコン基板４の裏面全面にＡｌペーストを焼
成することによりＰ型高濃度不純物領域５および裏面電
極６を形成する。その後、図１７に示すように、チタン
酸化膜１上に、パターニング印刷を用いてＡｇペースト
７ａを所定のパターンに形成する。その後、図１８に示
すように、高温で焼成することにより、Ａｇペースト７
ａを、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２を貫通さ
せ、Ｎ型不純物領域３と接続させる。これにより、受光
面側電極７が形成される。Then, as shown in FIG. 15, a silicon oxide film 2 is formed on the N-type impurity region 3 by using a thermal oxidation method, and a titanium oxide film is formed on the silicon oxide film 2 by using a thermal CVD method. Form one. Thereafter, as shown in FIG. 16, an Al paste is baked on the entire back surface of the P-type silicon substrate 4 to form the P-type high-concentration impurity region 5 and the back surface electrode 6. Thereafter, as shown in FIG. 17, an Ag paste 7a is formed in a predetermined pattern on the titanium oxide film 1 by using patterning printing. Thereafter, as shown in FIG.
a penetrates through the titanium oxide film 1 and the silicon oxide film 2 and is connected to the N-type impurity region 3. Thus, the light receiving surface side electrode 7 is formed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
工程を経て形成される太陽電池は以下に述べる問題点を
有していた。However, the solar cell formed through the above-described steps has the following problems.
【０００８】受光面側電極７材料としては、通常Ａｇペ
ーストが用いられる。そして、上述の方法により、受光
面側電極７が形成される。しかし、この方法を用いる
と、焼成温度の違いによりＡｇペーストの貫通の度合が
著しく異なる。すなわち、焼成温度が高い場合には、Ａ
ｇペーストは、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２
を貫通した後、Ｎ型不純物領域３の中深くまで侵入し、
ＰＮ接合にまで達する場合もある。焼成温度が低い場合
には、Ａｇペーストの貫通が不十分になり、Ａｇペース
トとＮ型不純物領域３との接続が不十分になる。As the material of the light receiving surface side electrode 7, an Ag paste is usually used. Then, the light receiving surface side electrode 7 is formed by the above-described method. However, when this method is used, the degree of penetration of the Ag paste is significantly different depending on the firing temperature. That is, when the firing temperature is high, A
g paste is a titanium oxide film 1 and a silicon oxide film 2
And penetrates deep into the N-type impurity region 3,
In some cases, the PN junction is reached. When the firing temperature is low, the penetration of the Ag paste is insufficient, and the connection between the Ag paste and the N-type impurity region 3 is insufficient.
【０００９】それにより、焼成温度が高くＡｇペースト
がＰＮ接合にまで達した場合は、ＰＮ接合の特性が得ら
れなくなり、開放電圧の低下、短絡電流の低下といった
太陽電池の性能特性が劣化するという問題が生じる。ま
た、焼成温度が低くＡｇペーストがＮ型不純物領域３ま
で到達しない場合は、Ａｇペーストが電極としての役割
を果たせず、太陽電池に生じる起電力を十分に取出すこ
とができない。そのため、太陽電池の性能を評価する曲
線因子（ＦＦ：Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ）の値が低下す
るという問題が生じる。[0009] Therefore, when the firing temperature is high and the Ag paste reaches the PN junction, the characteristics of the PN junction cannot be obtained, and the performance characteristics of the solar cell such as a decrease in open-circuit voltage and a decrease in short-circuit current deteriorate. Problems arise. Further, when the baking temperature is low and the Ag paste does not reach the N-type impurity region 3, the Ag paste does not function as an electrode, and it is impossible to sufficiently extract an electromotive force generated in the solar cell. Therefore, there is a problem that the value of a fill factor (FF) for evaluating the performance of the solar cell is reduced.
【００１０】図９は、焼成温度（Ｆｉｒｉｎｇ Ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ）を種々の値に変化させたときの曲線
因子（ＦＦ）の値および開放電圧（Ｖｏｃ）の値を示し
たものである。これにより、焼成温度が高くなるにつれ
て開放電圧の値が下がっているのがわかる。また曲線因
子に関しては、焼成温度が低い場合に値が小さくなって
いる。ここで開放電圧、短絡電流、曲線因子について説
明する。動作状態にある太陽電池の両電極を開放する
と、ＰＮ接合で生成したキャリアの移動に伴うフェルミ
準位の差が生じる。このフェルミ準位の差に対応する電
位が開放電圧である。FIG. 9 shows a firing temperature (Firing Tem).
FIG. 3 shows the values of the fill factor (FF) and the value of the open circuit voltage (Voc) when the “performance” is changed to various values. This shows that the value of the open circuit voltage decreases as the firing temperature increases. As for the fill factor, the value decreases when the firing temperature is low. Here, the open-circuit voltage, short-circuit current, and fill factor will be described. When both electrodes of the solar cell in the operating state are opened, a difference in Fermi level occurs due to the movement of carriers generated at the PN junction. The potential corresponding to the difference between the Fermi levels is the open circuit voltage.
【００１１】そして、太陽電池の両電極を短絡した回路
に流れる入射光量に比例した光起電流を短絡電流とい
う。開放電圧と短絡電流の積は太陽電池の理想電力値で
あり、その値に対し実際に取出し得る電力の割合を表わ
すのが曲線因子である。よって、開放電圧、短絡電流、
曲線因子の値は大きい方が太陽電池の特性は優れている
ことになる。[0011] The photovoltaic current proportional to the amount of incident light flowing through a circuit in which both electrodes of the solar cell are short-circuited is called a short-circuit current. The product of the open-circuit voltage and the short-circuit current is the ideal power value of the solar cell, and the fill factor represents the ratio of the power that can actually be taken out to that value. Therefore, open-circuit voltage, short-circuit current,
The larger the fill factor, the better the characteristics of the solar cell.
【００１２】上記の図９に示された焼成温度上昇に伴う
開放電圧の低下は、前述のＡｇペーストのＰＮ接合部へ
の侵入が影響していると考えられる。この対策として
は、Ｎ型不純物領域３の厚みを増す方法が考えられる。
しかし、Ｎ型不純物領域３を厚くした場合、Ｎ型不純物
領域３が薄い場合よりＮ型不純物領域３内でのキャリア
の発生量は多くなるが、ここで発生したキャリアは取出
せないので結局光の損失となる。すなわち、Ｎ型不純物
領域を厚くすることにより、光吸収損失が大きくなり、
それにより短絡電流の値は低下する。したがって、Ｎ型
不純物領域３の厚みを厚くすることは、太陽電池特性を
劣化させるということになる。It is considered that the decrease in the open-circuit voltage accompanying the increase in the firing temperature shown in FIG. 9 is caused by the penetration of the Ag paste into the PN junction. As a countermeasure, a method of increasing the thickness of the N-type impurity region 3 can be considered.
However, when the N-type impurity region 3 is made thicker, the amount of carriers generated in the N-type impurity region 3 becomes larger than when the N-type impurity region 3 is thinner. Loss. That is, by increasing the thickness of the N-type impurity region, light absorption loss increases,
As a result, the value of the short-circuit current decreases. Therefore, increasing the thickness of the N-type impurity region 3 degrades solar cell characteristics.
【００１３】一方、受光面側電極７材料としてＡｇペー
ストを用いず、焼成が不要なＡｇを用いることも考えら
れる。しかし、このＡｇを用いる場合には、まず、Ｎ型
不純物領域３上における受光面側電極７形成部を露出さ
せるために、チタン酸化膜１およびシリコン酸化膜２を
エッチングする工程が必要である。そして、そのエッチ
ング後に、Ａｇを受光面全面に被膜させ、それをパター
ニングしなければならない。また、銀の膜形成には一般
に真空蒸着法が用いられるので、この方法を用いる場合
は、真空装置を用いなければならなくなる。そのため、
工程が煩雑になり生産性が著しく低下する。On the other hand, it is conceivable to use Ag which does not need to be fired, instead of using Ag paste as the material of the light receiving surface side electrode 7. However, when this Ag is used, first, a step of etching the titanium oxide film 1 and the silicon oxide film 2 is necessary in order to expose the light receiving surface side electrode 7 forming portion on the N-type impurity region 3. Then, after the etching, Ag must be coated on the entire light-receiving surface, and it must be patterned. In addition, since a vacuum deposition method is generally used for forming a silver film, a vacuum apparatus must be used when using this method. for that reason,
The process becomes complicated and productivity is significantly reduced.
【００１４】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、受光面側電極形成時に受光面側電極
材料が半導体層中のＰＮ接合部に侵入するのを防止する
ことにより、開放電圧の低下をもたらすことなく曲線因
子を向上させ得る太陽電池を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to prevent the light-receiving-surface-side electrode material from invading the PN junction in the semiconductor layer when the light-receiving-surface-side electrode is formed, thereby achieving an open circuit. It is an object of the present invention to provide a solar cell capable of improving a fill factor without causing a decrease in voltage.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明に基づく太陽電
池の製造方法は、以下の各工程を備える。ＰＮ接合を有
する半導体層上に、原子間の結合力が大きい化合物から
なる導電性膜を形成する。導電性膜を覆うように半導体
層上に酸化膜を形成する。酸化膜上に受光面側電極材料
を形成する。受光面側電極材料を焼成することにより酸
化膜を貫通して上記導電性膜に達する受光面側電極を形
成する。A method of manufacturing a solar cell according to the present invention includes the following steps. A conductive film made of a compound having a large interatomic bond is formed over a semiconductor layer having a PN junction. An oxide film is formed over the semiconductor layer so as to cover the conductive film. A light receiving surface side electrode material is formed on the oxide film. By baking the light receiving surface side electrode material, a light receiving surface side electrode that penetrates the oxide film and reaches the conductive film is formed.
【００１６】[0016]
【作用】この発明によれば、受光面側電極と半導体層と
の界面に、原子間の結合力が大きい化合物からなり受光
面側電極材料の半導体層への侵入を防止するための導電
性膜が形成される。この「受光面側電極材料の侵入を防
止するための導電性膜」とは、受光面側電極材料のマイ
グレーションが小さくかつ原子間の結合力が強いという
条件を満足する導電性膜であると解釈するべきである。
よって、受光面側電極形成時に、この導電性膜により、
受光面側電極材料が半導体層中に侵入するのを防止でき
る。また、導電性膜は、上述のように原子間の結合力の
強い化合物により構成されるので、導電性膜材料自体が
半導体層中に侵入することも防止できる。According to the present invention, a conductive film is formed at the interface between the light-receiving surface side electrode and the semiconductor layer and is made of a compound having a large bonding force between atoms to prevent the material of the light-receiving surface side electrode from entering the semiconductor layer. Is formed. This "conductive film to prevent intrusion of the light-receiving-side electrode material" is interpreted as a conductive film that satisfies the condition that migration of the light-receiving-side electrode material is small and the bonding force between atoms is strong. Should be.
Therefore, when the light receiving surface side electrode is formed, this conductive film
It is possible to prevent the light receiving surface side electrode material from entering the semiconductor layer. Further, since the conductive film is made of a compound having a strong bonding force between atoms as described above, it is possible to prevent the conductive film material itself from entering the semiconductor layer.
【００１７】[0017]
【実施例】以下に、この発明に基づく実施例について図
を参照して説明する。図１〜図８は、この発明に基づく
太陽電池の製造工程の第１〜第８工程を示す断面図であ
る。図１に示すように、ＲＣＡ洗浄等を用いてＰ型シリ
コン基板１４を洗浄する。次に、図２に示すように、水
酸化ナトリウム、イソプロピルアルコール等を用いてウ
ェットエッチングを行なうことにより、Ｐ型シリコン基
板１４の受光面をテキチャー構造の表面形状とする。そ
の後、図３に示すように、熱拡散法を用い、不純物をド
ーピングすることによりＮ型不純物領域１３を形成す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 8 are cross-sectional views showing first to eighth steps of a process for manufacturing a solar cell according to the present invention. As shown in FIG. 1, the P-type silicon substrate 14 is cleaned using RCA cleaning or the like. Next, as shown in FIG. 2, the light receiving surface of the P-type silicon substrate 14 is formed into a surface shape of a texture structure by performing wet etching using sodium hydroxide, isopropyl alcohol, or the like. Thereafter, as shown in FIG. 3, an N-type impurity region 13 is formed by doping an impurity by using a thermal diffusion method.
【００１８】次に、図４に示すように、熱ＣＶＤ法を用
いることにより、Ｎ型不純物領域１３上にＳｎＯ2 膜１
８を形成し、その後、塩素系のエッチング溶液を用いて
ウェットエッチングを行なうことにより、パターニング
を行なう。このＳｎＯ2 膜１８の形成条件の一例を表１
に示す。ＳｎＯ2 膜１８に要求される特性としては、比
抵抗が小さくしかも受光面側電極材料とのマイグレーシ
ョンが小さいことである。この実施例の場合、受光面側
電極材料としてはＡｇペーストを用いるので、Ａｇ原子
のマイグレーションが小さいことがＳｎＯ2 膜１８に要
求されることになる。ＳｎＯ2 膜１８の膜厚は、抵抗を
考慮すると薄い方が良く、Ａｇのマイグレーションの観
点からすれば厚い方が良いといえる。また、ＳｎＯ2 膜
の幅は、受光面側電極７の幅に応じて決定される。Next, as shown in FIG. 4, the SnO 2 film 1 is formed on the N-type impurity region 13 by using a thermal CVD method.
Thereafter, patterning is performed by performing wet etching using a chlorine-based etching solution. Table 1 shows an example of conditions for forming the SnO 2 film 18.
Shown in The characteristics required for the SnO 2 film 18 are that the specific resistance is small and the migration with the light receiving surface side electrode material is small. In the case of this embodiment, since the Ag paste is used as the light receiving surface side electrode material, the SnO 2 film 18 is required to have a small migration of Ag atoms. It can be said that the thickness of the SnO 2 film 18 is preferably thinner in consideration of resistance, and thicker from the viewpoint of Ag migration. Further, the width of the SnO 2 film is determined according to the width of the light receiving surface side electrode 7.
【００１９】[0019]
【表１】 [Table 1]
【００２０】図１０は、ＣＶＤ温度に対するＳｎＯ2 膜
１８の比抵抗率の値の変化を示す図である。これによれ
ば、５００℃〜６００℃の温度範囲でＳｎＯ2 膜１８を
形成した場合、５×１０-4Ωｃｍの比抵抗の膜が得られ
ている。仮に膜厚を５μｍとしても、その部分での単位
面積（ｃｍ2 ）当りの抵抗成分は２．５×１０-7Ωとな
る。この値は、太陽電池特性にはほとんど影響を与えな
い程度の値であるので、前述の温度範囲で形成されるＳ
ｎＯ2 膜１８の抵抗成分に関しては、実用的にはほとん
ど問題はないといえる。FIG. 10 is a diagram showing a change in the value of the specific resistivity of the SnO 2 film 18 with respect to the CVD temperature. According to this, when the SnO 2 film 18 is formed in a temperature range of 500 ° C. to 600 ° C., a film having a specific resistance of 5 × 10 −4 Ωcm is obtained. Even if the film thickness is 5 μm, the resistance component per unit area (cm 2 ) at that portion is 2.5 × 10 −7 Ω. Since this value is a value that hardly affects the solar cell characteristics, S
It can be said that there is practically no problem with respect to the resistance component of the nO 2 film 18.
【００２１】ＳｎＯ2 膜１８の形成後、図５に示すよう
に、ＳｎＯ2 膜１８を含む受光面全面に、熱酸化法を用
いることにより、シリコン酸化膜１２を形成する。この
シリコン酸化膜１２の膜厚は、約２００Åが最適であ
る。その後、シリコン酸化膜１２上にチタン酸化膜１１
を形成する。このチタン酸化膜１１の膜厚は、約４００
Åが最適である。その後、図６に示すように、Ｐ型シリ
コン基板１４の裏面に、Ａｌペーストを焼成することに
より裏面電極１６を形成する。このとき、裏面電極１６
形成と同時にＰ型の高濃度不純物領域１５が形成され
る。After the formation of the SnO 2 film 18, as shown in FIG. 5, a silicon oxide film 12 is formed on the entire light receiving surface including the SnO 2 film 18 by using a thermal oxidation method. The optimal thickness of the silicon oxide film 12 is about 200 °. Thereafter, the titanium oxide film 11 is formed on the silicon oxide film 12.
To form The thickness of the titanium oxide film 11 is about 400
Å is optimal. Thereafter, as shown in FIG. 6, a back electrode 16 is formed on the back surface of the P-type silicon substrate 14 by firing an Al paste. At this time, the back electrode 16
Simultaneously with the formation, a P-type high concentration impurity region 15 is formed.
【００２２】その後、図７に示すように、チタン酸化膜
１１上に、Ａｇペースト１７ａを印刷により所定のパタ
ーンに形成する。このとき形成されるＡｇペースト１７
ａの幅は、約１００〜２００μｍであり、厚さは約２０
μｍである。そして、このＡｇペースト１７ａは、前述
のＳｎＯ2 膜１８上に位置するように形成されなければ
ならないが、この場合のＳｎＯ2 膜１８に対するＡｇペ
ースト１７ａの位置決めは、目視等で行なわれており、
厳格な精度は問われていない。Ａｇペースト１７ａやＳ
ｎＯ2 膜１８の幅を考慮した場合、位置決めによるずれ
が太陽電池に与える影響はそれほど大きなものとならな
いと考えられるからである。よって、ＳｎＯ2 膜１８の
幅は、Ａｇペースト１７ａの幅に合わせて約１００〜２
００μｍの幅に形成されている。Thereafter, as shown in FIG. 7, an Ag paste 17a is formed on the titanium oxide film 11 in a predetermined pattern by printing. Ag paste 17 formed at this time
a has a width of about 100 to 200 μm and a thickness of about 20 μm.
μm. The Ag paste 17a must be formed so as to be located on the above-mentioned SnO 2 film 18. In this case, the positioning of the Ag paste 17a with respect to the SnO 2 film 18 is performed visually or the like.
Strict precision is not required. Ag paste 17a or S
This is because, when the width of the nO 2 film 18 is considered, the influence of the displacement due to the positioning on the solar cell is not considered to be so large. Therefore, the width of the SnO 2 film 18 is about 100 to 2 in accordance with the width of the Ag paste 17a.
It is formed with a width of 00 μm.
【００２３】その後、図８に示すように、Ａｇペースト
を、８２５℃で焼成することにより、チタン酸化膜１１
およびシリコン酸化膜１２を貫通させ、受光面側電極１
７を形成する。このとき、受光面側電極１７とＮ型不純
物領域１３との界面に、受光面側電極材料としてのＡｇ
のマイグレーションの小さいＳｎＯ2膜１８が形成され
ているので、受光面側電極材料のＡｇがＮ型不純物領域
１３に侵入するのを防止することが可能となる。ここ
で、前述のＳｎＯ2 膜１８を備え、その膜厚を種々に変
化させた（１００Å、３００Å、５００Å）太陽電池と
ＳｎＯ2 膜１８を備えない太陽電池について、その特性
を比較した結果を表２に示す。Thereafter, as shown in FIG. 8, the Ag paste is baked at 825 ° C. to form the titanium oxide film 11.
And the silicon oxide film 12 to penetrate the light receiving surface side electrode 1
7 is formed. At this time, the interface between the light receiving surface side electrode 17 and the N-type impurity region 13 is made of Ag as the light receiving surface side electrode material.
Since the SnO 2 film 18 with small migration is formed, it is possible to prevent Ag of the light receiving surface side electrode material from entering the N-type impurity region 13. Here, the results of comparing the characteristics of a solar cell provided with the above-described SnO 2 film 18 and having variously changed thicknesses (100 °, 300 °, 500 °) and a solar cell not provided with the SnO 2 film 18 are shown. It is shown in FIG.
【００２４】[0024]
【表２】 [Table 2]
【００２５】表２中、Ｖｏｃ（ｍｖ）は開放電圧であ
り、ＦＦ（％）は曲線因子である。表２に示されている
ように、ＳｎＯ2 膜１８の膜厚が３００Å以上であれ
ば、上記の８２５℃の温度でのＡｇのマイグレーション
はほぼ完全に抑えられることがわかる。In Table 2, Voc (mv) is an open circuit voltage, and FF (%) is a fill factor. As shown in Table 2, when the thickness of the SnO 2 film 18 is 300 ° or more, it can be seen that the migration of Ag at the temperature of 825 ° C. is almost completely suppressed.
【００２６】なお、上述の実施例においては、受光面側
電極材料として、Ａｇペーストを用いたが、Ｎｉペース
ト、Ｃｕペースト等を用いてもよい。また、導電性膜と
しては、ＩｎＯ2 ・ＳｎＯ2 の混合物、ＣｄＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＢＰ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＣａＮ、ＴａＮ等を用いても
よい。また、半導体基板にＮ型のものを用いてもよい。
ただし、その場合は、不純物領域の導電形式も半導体基
板の導電形式に対応させて変えなければならない。ま
た、半導体基板材料としては、単結晶シリコン、多結晶
シリコン等を用いてもよい。In the above embodiment, the Ag paste is used as the light receiving surface side electrode material, but a Ni paste, a Cu paste, or the like may be used. Further, as the conductive film, a mixture of InO 2 and SnO 2 , CdO, Zn
O, BP, BN, AlN, CaN, TaN or the like may be used. Further, an N-type semiconductor substrate may be used.
However, in this case, the conductivity type of the impurity region must be changed in accordance with the conductivity type of the semiconductor substrate. Further, as a semiconductor substrate material, single crystal silicon, polycrystalline silicon, or the like may be used.
【００２７】[0027]
【効果】この発明によれば、焼成という容易な手法によ
って受光面側電極を形成する際に、受光面側電極材料の
みならず導電性膜材料が半導体層中に侵入するのを防止
することができる。それにより、受光面側電極材料や導
電性膜材料が半導体層中に侵入してＰＮ接合に悪影響を
及ぼすことを防止できる。その結果、開放電圧の低下を
もたらすことなく曲線因子の改善を図ることが可能とな
る。According to the present invention, it is possible to prevent not only the light receiving surface side electrode material but also the conductive film material from penetrating into the semiconductor layer when the light receiving surface side electrode is formed by an easy method of baking. it can. Thereby, it is possible to prevent the light receiving surface side electrode material and the conductive film material from entering the semiconductor layer and adversely affecting the PN junction. As a result, it is possible to improve the fill factor without lowering the open circuit voltage.
【図１】この発明に基づく実施例の製造工程の第１工程
を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first step of a manufacturing process of an embodiment according to the present invention.
【図２】この発明に基づく実施例の製造工程の第２工程
を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a second step of the manufacturing process of the embodiment according to the present invention.
【図３】この発明に基づく実施例の製造工程の第３工程
を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a third step of the manufacturing process of the embodiment according to the present invention.
【図４】この発明に基づく実施例の製造工程の第４工程
を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of the embodiment according to the present invention.
【図５】この発明に基づく実施例の製造工程の第５工程
を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a fifth step of the manufacturing process of the embodiment according to the present invention.
【図６】この発明に基づく実施例の製造工程の第６工程
を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a sixth step of the manufacturing process of the embodiment according to the present invention.
【図７】この発明に基づく実施例の製造工程の第７工程
を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a seventh step of the manufacturing process of the embodiment according to the present invention.
【図８】この発明に基づく実施例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an embodiment according to the present invention.
【図９】焼成温度（Ｆｉｒｉｎｇ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕ
ｒｅ）に対する曲線因子（ＦＦ）および開放電圧（Ｖｏ
ｃ）の関係を示す図である。FIG. 9: Firing temperature (Firing Temperatu)
re) and the open circuit voltage (Vo)
It is a figure which shows the relationship of c).
【図１０】ＣＶＤ温度とＳｎＯ2 膜の比抵抗率の関係を
示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a CVD temperature and a specific resistivity of a SnO 2 film.
【図１１】従来のＢＳＦ型太陽電池の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a conventional BSF solar cell.
【図１２】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第１工
程を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a first step of a process for manufacturing a conventional BSF solar cell.
【図１３】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第２工
程を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a second step of the conventional BSF type solar cell manufacturing process.
【図１４】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第３工
程を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a third step in the process of manufacturing the conventional BSF solar cell.
【図１５】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第４工
程を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a fourth step in the process of manufacturing the conventional BSF solar cell.
【図１６】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第５工
程を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a fifth step in the process of manufacturing the conventional BSF solar cell.
【図１７】従来のＢＳＦ型太陽電池の製造工程の第６工
程を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a sixth step of the conventional BSF solar cell manufacturing process.
【図１８】図１１におけるＡ−Ａ線に沿って見た断面を
示す図である。FIG. 18 is a view showing a cross section viewed along the line AA in FIG. 11;
１、１１ チタン酸化膜 ２、１２ シリコン酸化膜 ３、１３ Ｎ型不純物領域 ４、１４ Ｐ型半導体基板 ５、１５ Ｐ型高濃度不純物領域 ６、１６ 裏面電極 ７、１７ 受光面側電極 １８ ＳｎＯ2 膜DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Titanium oxide film 2, 12 Silicon oxide film 3, 13 N-type impurity region 4, 14 P-type semiconductor substrate 5, 15 P-type high-concentration impurity region 6, 16 Back surface electrode 7, 17 Light-receiving surface side electrode 18 SnO 2 film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横沢 雄二 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−74583（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−307277（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−298078（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yuji Yokozawa 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City Inside Sharpe Co., Ltd. (56) References JP-A-60-74583 (JP, A) JP-A-1-307277 (JP, A) JP-A-2-298078 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 31/04-31/078
Claims (1)
の結合力が大きい化合物からなる導電性膜を形成する工
程と、 前記導電性膜を覆うように前記半導体層上に酸化膜を形
成する工程と、 前記酸化膜上に受光面側電極材料を形成する工程と、 前記受光面側電極材料を焼成することにより前記酸化膜
を貫通して前記導電性膜に達する受光面側電極を形成す
る工程と、 を備えた、太陽電池の製造方法。A step of forming a conductive film made of a compound having a large interatomic bond on a semiconductor layer having a PN junction; and forming an oxide film on the semiconductor layer so as to cover the conductive film. Forming a light receiving surface side electrode material on the oxide film; and forming the light receiving surface side electrode reaching the conductive film through the oxide film by firing the light receiving surface side electrode material. A method for manufacturing a solar cell, comprising:
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