JP3238945B2 - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
太陽電池およびその製造方法Info
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- JP3238945B2 JP3238945B2 JP18226792A JP18226792A JP3238945B2 JP 3238945 B2 JP3238945 B2 JP 3238945B2 JP 18226792 A JP18226792 A JP 18226792A JP 18226792 A JP18226792 A JP 18226792A JP 3238945 B2 JP3238945 B2 JP 3238945B2
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- 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
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２層の反射防止膜を有
する太陽電池およびその製造方法に関するものである。
する太陽電池およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池の反射防止のため、その表面に
テクスチャ構造が用いられている。しかし、多結晶太陽
電池に用いられる多結晶シリコン基板は、結晶粒ごとに
面方位が異なるため、単結晶に用いられるテクスチャエ
ッチングでは、基板全体を均一な低反射率の表面にはで
きない。そこで、従来のテクスチャ表面処理方法に代
え、ダイシング装置等を用いて、多結晶シリコン基板表
面全体に多数の溝を形成した低反射率構造により、特性
向上を実現している。さらに反射損失を低減し、特性を
向上させるために、従来のＴｉＯ2 膜等の単層反射防止
膜に代えて、ＭｇＦ 2 ／ＴｉＯ2 等の二層反射防止膜が
用いられている。
テクスチャ構造が用いられている。しかし、多結晶太陽
電池に用いられる多結晶シリコン基板は、結晶粒ごとに
面方位が異なるため、単結晶に用いられるテクスチャエ
ッチングでは、基板全体を均一な低反射率の表面にはで
きない。そこで、従来のテクスチャ表面処理方法に代
え、ダイシング装置等を用いて、多結晶シリコン基板表
面全体に多数の溝を形成した低反射率構造により、特性
向上を実現している。さらに反射損失を低減し、特性を
向上させるために、従来のＴｉＯ2 膜等の単層反射防止
膜に代えて、ＭｇＦ 2 ／ＴｉＯ2 等の二層反射防止膜が
用いられている。
【０００３】図３は、従来の一例の略断面図である。Ｐ
型多結晶シリコン基板１の表面は、多数の溝が形成さ
れ、その表面にＮ+ 拡散層２が形成され、さらにその上
に、パッシベーション膜４，たとえばＴｉＯ2 による第
１の反射防止膜５，たとえばＭｇＦ2 による第２の反射
防止膜５−１等が積層され、これらの層を貫いてＮ＋拡
散層２に至る電極６が設けられている。裏面にはＢＳＦ
層３が設けられている。裏面電極は省略してある。
型多結晶シリコン基板１の表面は、多数の溝が形成さ
れ、その表面にＮ+ 拡散層２が形成され、さらにその上
に、パッシベーション膜４，たとえばＴｉＯ2 による第
１の反射防止膜５，たとえばＭｇＦ2 による第２の反射
防止膜５−１等が積層され、これらの層を貫いてＮ＋拡
散層２に至る電極６が設けられている。裏面にはＢＳＦ
層３が設けられている。裏面電極は省略してある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】多結晶シリコン基板表
面全体に多数の溝を形成することは、表面反射率の低減
には有効であるが、ＰＮ接合面積が増加するために開放
電圧が低下するという欠点がある。
面全体に多数の溝を形成することは、表面反射率の低減
には有効であるが、ＰＮ接合面積が増加するために開放
電圧が低下するという欠点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池におい
ては、シリコン基板の表面に多数の溝を設ける代わり
に、第２の反射防止膜としてブレードにより形成した溝
の斜面の傾斜角が４５°以上である多数の溝を有する透
明樹脂を用いた。
ては、シリコン基板の表面に多数の溝を設ける代わり
に、第２の反射防止膜としてブレードにより形成した溝
の斜面の傾斜角が４５°以上である多数の溝を有する透
明樹脂を用いた。
【０００６】
【作用】本発明によれば、シリコン基板自身には溝が形
成されていないから、ＰＮ接合面積が増加せず、多結晶
太陽電池の開放電圧を低下させることなく、低反射率の
反射防止膜を容易に形成することができ、素子効率を改
善することができる。
成されていないから、ＰＮ接合面積が増加せず、多結晶
太陽電池の開放電圧を低下させることなく、低反射率の
反射防止膜を容易に形成することができ、素子効率を改
善することができる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明による太陽電池の略断面図で
ある。Ｐ型多結晶シリコン基板１の表面には、Ｎ+ 拡散
層２，パッシベーション膜４，第１の反射防止膜５が積
層され、その表面に多数の溝７−１，７−１，…を有す
る透明樹脂層７が設けられている。これらの層を貫い
て、電極６が設けられ裏面にはＢＳＦ層３が設けられて
いる。裏面電極は省略している。
ある。Ｐ型多結晶シリコン基板１の表面には、Ｎ+ 拡散
層２，パッシベーション膜４，第１の反射防止膜５が積
層され、その表面に多数の溝７−１，７−１，…を有す
る透明樹脂層７が設けられている。これらの層を貫い
て、電極６が設けられ裏面にはＢＳＦ層３が設けられて
いる。裏面電極は省略している。
【０００８】以下はその製法の一例である。まず、図２
（ａ）に示すように、Ｐ型多結晶シリコン基板１の表面
にＮ+ 拡散層２を形成後、酸性雰囲気中でＮ+ 拡散層２
の表面にパッシベーション膜４となるＳｉＯ2 膜を約１
５０Å形成した。その後、第１層の反射防止膜５とし
て、ＴｉＯ2 を常圧ＣＶＤで形成した。次に、裏面にＢ
ＳＦ層３となるＰ+ 層を形成し、受光面側には銀ペース
トを焼成貫通させ、さらにはんだディップを行ない電極
６を形成した。
（ａ）に示すように、Ｐ型多結晶シリコン基板１の表面
にＮ+ 拡散層２を形成後、酸性雰囲気中でＮ+ 拡散層２
の表面にパッシベーション膜４となるＳｉＯ2 膜を約１
５０Å形成した。その後、第１層の反射防止膜５とし
て、ＴｉＯ2 を常圧ＣＶＤで形成した。次に、裏面にＢ
ＳＦ層３となるＰ+ 層を形成し、受光面側には銀ペース
トを焼成貫通させ、さらにはんだディップを行ない電極
６を形成した。
【０００９】次に、この素子の受光面側に、液状透明エ
ポキシ樹脂を、スピンナを用いて塗布し、これを１３０
℃で３時間乾燥，固化して約２００μｍ堆積させた。こ
の樹脂は屈折率１．５程度の透明樹脂であれば他の樹脂
を用いてもよく、または、その他の物質を用いても構わ
ない。そして、この樹脂表面にタイシング装置を用い微
細な多数の溝を形成する。
ポキシ樹脂を、スピンナを用いて塗布し、これを１３０
℃で３時間乾燥，固化して約２００μｍ堆積させた。こ
の樹脂は屈折率１．５程度の透明樹脂であれば他の樹脂
を用いてもよく、または、その他の物質を用いても構わ
ない。そして、この樹脂表面にタイシング装置を用い微
細な多数の溝を形成する。
【００１０】図２（ｂ）は溝の形成方法を示す側面図で
ある。この加工には、円形の金属板の周囲にダイヤモン
ドの微粒子を付着させた円板状のブレード８を用い、約
３００００ｒｐｍ程度の高速度で回転させて形成した。
ブレードの形状は、図に示すように、溝の斜面の傾斜角
θ1 が５５°となるように、ブレード８の刃先角θ2が
７０°のものを使用し、また、溝の深さｄは約７０μｍ
とした。傾斜角θ1 は、４５°以上であれば反射率を低
減することができる。
ある。この加工には、円形の金属板の周囲にダイヤモン
ドの微粒子を付着させた円板状のブレード８を用い、約
３００００ｒｐｍ程度の高速度で回転させて形成した。
ブレードの形状は、図に示すように、溝の斜面の傾斜角
θ1 が５５°となるように、ブレード８の刃先角θ2が
７０°のものを使用し、また、溝の深さｄは約７０μｍ
とした。傾斜角θ1 は、４５°以上であれば反射率を低
減することができる。
【００１１】なお、液状透明樹脂を塗布乾燥後溝を形成
する代わりに、多数の溝を形成した透明体を貼付けるこ
ともできる。
する代わりに、多数の溝を形成した透明体を貼付けるこ
ともできる。
【００１２】単結晶シリコン基板にも応用できる。
【００１３】
【発明の効果】下記の表１は、本発明による素子特性と
従来の素子の特性との比較を示す。
従来の素子の特性との比較を示す。
【００１４】
【表１】 この表から、本発明により従来の構造と同等の低反射率
で、より開放電圧の高い素子を作成することができるこ
とがわかる。これにより太陽電池の高効率化が図れる。
で、より開放電圧の高い素子を作成することができるこ
とがわかる。これにより太陽電池の高効率化が図れる。
【図１】本発明による一実施例の略断面図である。
【図２】（ａ）は第２の反射防止膜を形成する前の太陽
電池の断面図であり、（ｂ）は溝の形成方法を示す側面
図である。
電池の断面図であり、（ｂ）は溝の形成方法を示す側面
図である。
【図３】従来の太陽電池の一例の略断面図である。
【符号の説明】 １ Ｐ型多結晶シリコン基板 ２ Ｎ+ 拡散層 ３ ＢＳＦ層 ４ パッシベーション膜 ５ 反射防止膜 ６ 電極 ７ 透明樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 利根川 正 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 竹田 喜彦 大阪府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62−205671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−237401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−88481（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315634（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−15071（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (3)
- 【請求項１】 基板の受光面側にその表面を平坦に形成
したＰＮ接合と、該ＰＮ接合の表面に平坦に形成した第
１の反射防止膜と、該第１の反射防止膜の表面に設けら
れ、ブレードにより形成した溝の斜面の傾斜角が４５°
以上である多数の溝を有する透明樹脂からなる第２の反
射防止膜とを備えることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項２】 ＰＮ接合を形成した基板の表面に第１の
反射防止膜を形成し、その表面に形成した透明樹脂から
なる第２の反射防止膜となる透明層に反射低減用の溝の
斜面の傾斜角が４５°以上である多数の溝をブレードに
より形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項３】 ＰＮ接合を形成した基板の表面に第１の
反射防止膜を形成し、その表面にブレードにより形成し
た溝の斜面の傾斜角が４５°以上である反射低減用の多
数の溝を有する第２の反射防止膜となる透明体を貼り付
けることを特徴とする太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18226792A JP3238945B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18226792A JP3238945B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 太陽電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629562A JPH0629562A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3238945B2 true JP3238945B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16115273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18226792A Expired - Fee Related JP3238945B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238945B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69828936T2 (de) * | 1997-10-27 | 2006-04-13 | Sharp K.K. | Photoelektrischer Wandler und sein Herstellungsverfahren |
| EP1730788A1 (en) * | 2004-02-24 | 2006-12-13 | BP Corporation North America Inc. | Process for manufacturing photovoltaic cells |
| DE112009000788T5 (de) | 2008-04-25 | 2011-04-21 | ULVAC, Inc., Chigasaki-shi | Herstellungsverfahren für Solarzellen, Herstellungsvorrichtung für Solarzellen sowie Solarzelle |
| US7968790B2 (en) | 2009-01-16 | 2011-06-28 | Genie Lens Technologies, Llc | Photovoltaic (PV) enhancement films for enhancing optical path lengths and for trapping reflected light |
| US8338693B2 (en) | 2009-01-16 | 2012-12-25 | Genie Lens Technology, LLC | Solar arrays and other photovoltaic (PV) devices using PV enhancement films for trapping light |
| US7904871B2 (en) | 2009-01-16 | 2011-03-08 | Genie Lens Technologies, Llc | Computer-implemented method of optimizing refraction and TIR structures to enhance path lengths in PV devices |
| US8048250B2 (en) * | 2009-01-16 | 2011-11-01 | Genie Lens Technologies, Llc | Method of manufacturing photovoltaic (PV) enhancement films |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP18226792A patent/JP3238945B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0629562A (ja) | 1994-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010227 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010911 |
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