JPH0491482A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH0491482A JPH0491482A JP2206259A JP20625990A JPH0491482A JP H0491482 A JPH0491482 A JP H0491482A JP 2206259 A JP2206259 A JP 2206259A JP 20625990 A JP20625990 A JP 20625990A JP H0491482 A JPH0491482 A JP H0491482A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- support substrate
- thin film
- diffusion prevention
- active layer
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 59
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000013014 purified material Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E10/545—Microcrystalline silicon PV 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
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、低コストで、高いエネルギー変換効率を実
現する太陽電池の製造方法に関するものである。
現する太陽電池の製造方法に関するものである。
〔従来の技術]
第4図(a) 〜(g)は、例えばThe Confe
−rence Record of the
18th IEEE PhotovoltaicS
pecialists Conference−198
5,p192−197に記載された太陽電池の製造方法
の一例を工程順に示す断面図である。
−rence Record of the
18th IEEE PhotovoltaicS
pecialists Conference−198
5,p192−197に記載された太陽電池の製造方法
の一例を工程順に示す断面図である。
この図において、1は、例えばp4型Siからなる基板
である(第4図(a))。
である(第4図(a))。
この基板1上に、例えば熱CVD法によりSiO□から
なる拡散防止膜2を形成する。拡散防止膜2は基板1か
らこの後形成する活性層11へ不純物が拡散するのを防
ぐほか、後述するように光の裏面反射層としても機能す
る(第4図(b))。
なる拡散防止膜2を形成する。拡散防止膜2は基板1か
らこの後形成する活性層11へ不純物が拡散するのを防
ぐほか、後述するように光の裏面反射層としても機能す
る(第4図(b))。
拡散防止膜2は絶縁物であり、このままでは裏面側の電
気的接続がとれないため、拡散防止膜2を、例えばエツ
チングにより間隔400um、直径200μmの開口部
3を形成して選択的に基板1を露出させる(第4図(C
))。
気的接続がとれないため、拡散防止膜2を、例えばエツ
チングにより間隔400um、直径200μmの開口部
3を形成して選択的に基板1を露出させる(第4図(C
))。
拡散防止膜2上および開口部3の基板1上に、例えば5
n−3i液相成長法によりp−型多結晶St薄膜4.n
′″型多結晶St薄膜5を順次形成する(第4図(d)
)。
n−3i液相成長法によりp−型多結晶St薄膜4.n
′″型多結晶St薄膜5を順次形成する(第4図(d)
)。
n+型多結晶Si薄膜5上に、例えばスパック蒸着法に
よりITO(インジウムとスズの酸化物)からなる反射
防止膜兼透明導電膜6を形成する(第4図(e))。
よりITO(インジウムとスズの酸化物)からなる反射
防止膜兼透明導電膜6を形成する(第4図(e))。
反射防止膜兼透明導電膜6上に、例えば電子ビーム蒸着
法によりAgからなる表面金属電極7をパターン形成す
る(第4図(f))。
法によりAgからなる表面金属電極7をパターン形成す
る(第4図(f))。
基板1の裏面上に、例えば電子ビーム蒸着法によりAg
からなる裏面金属電極8を形成する(第4図(g))。
からなる裏面金属電極8を形成する(第4図(g))。
以上の工程により太陽電池9が構成される。裏面電極1
0は基板1および裏面金属電極8により構成され、光電
変換をおこなう活性層11は、p−型多結晶Si薄膜4
およびn1型多結晶Si薄膜5により構成され、さらに
、表面電極12は反射防止膜兼透明導電膜6および表面
金属電極7により構成されている。
0は基板1および裏面金属電極8により構成され、光電
変換をおこなう活性層11は、p−型多結晶Si薄膜4
およびn1型多結晶Si薄膜5により構成され、さらに
、表面電極12は反射防止膜兼透明導電膜6および表面
金属電極7により構成されている。
次に、動作について説明する。
太陽電池9に入射し、活性層11で吸収された光は、そ
の光エネルギーにより電子と正孔の励起キャリア対を生
成する。活性層11内に形成されているpn接合により
、励起されたキャリアのうち電子はn1型多結晶SL薄
膜5へ流れ込み、逆に正孔はp−型多結晶Si薄膜4へ
流れ込む。これにより光エネルギーは電気エネルギーへ
と変換され、表面電極12、あるいは裏面電極10を通
じて外部へ取り出される。反射防止膜兼透明導電膜6は
表面の光反射を抑え、拡散防止膜2は活性層11を透過
した光を反射して、いずれも活性層11へ有効な光吸収
がなされるよう機能している。
の光エネルギーにより電子と正孔の励起キャリア対を生
成する。活性層11内に形成されているpn接合により
、励起されたキャリアのうち電子はn1型多結晶SL薄
膜5へ流れ込み、逆に正孔はp−型多結晶Si薄膜4へ
流れ込む。これにより光エネルギーは電気エネルギーへ
と変換され、表面電極12、あるいは裏面電極10を通
じて外部へ取り出される。反射防止膜兼透明導電膜6は
表面の光反射を抑え、拡散防止膜2は活性層11を透過
した光を反射して、いずれも活性層11へ有効な光吸収
がなされるよう機能している。
[発明が解決しようとする課題]
従来の太陽電池の製造方法では、絶縁膜である拡散防止
膜2上および開口部3の基板1上に直接活性層11を形
成していた。しかし、開口部3の基板1上に比べて絶縁
膜上では活性層11である半導体が結晶成長しづらく、
活性層11を膜として形成するためには開口部3を太き
(、高密度で形成する必要があった。ところが、基板1
と活性層11が直接接触している開口部3では、活性層
11の形成時の高温下で基板1と活性層11の間で不純
物の拡散がおこる。基板材料に安価な低純度のものを使
用した場合、これらはFe、Cuなと半導体物性に悪影
響を及ぼす金属不純物を大量に含んでいるため、太陽電
池の特性を悪くする原因となる。逆に、高純度のものを
用いると、基板コストが高くなってしまう、といった問
題点があった。また、この構造では基板1は裏面電極1
0の一部として機能するため導電性が必要となり、基板
材料の選択の幅を狭め、これも低コスト化を阻害する要
因になっていた。
膜2上および開口部3の基板1上に直接活性層11を形
成していた。しかし、開口部3の基板1上に比べて絶縁
膜上では活性層11である半導体が結晶成長しづらく、
活性層11を膜として形成するためには開口部3を太き
(、高密度で形成する必要があった。ところが、基板1
と活性層11が直接接触している開口部3では、活性層
11の形成時の高温下で基板1と活性層11の間で不純
物の拡散がおこる。基板材料に安価な低純度のものを使
用した場合、これらはFe、Cuなと半導体物性に悪影
響を及ぼす金属不純物を大量に含んでいるため、太陽電
池の特性を悪くする原因となる。逆に、高純度のものを
用いると、基板コストが高くなってしまう、といった問
題点があった。また、この構造では基板1は裏面電極1
0の一部として機能するため導電性が必要となり、基板
材料の選択の幅を狭め、これも低コスト化を阻害する要
因になっていた。
さらに、従来例に示す構造のように、Si/5in2/
St界面による裏面からの光反射では反射率が十分でな
く、活性層11への光の吸収が有効に行われないので、
太陽電池の高効率化が望めない、といった問題点があっ
た。また、開口部3の占める割合が太き(、すなわち絶
縁膜を有する部分の割合が小さくなると、それはますま
す顕著になる。
St界面による裏面からの光反射では反射率が十分でな
く、活性層11への光の吸収が有効に行われないので、
太陽電池の高効率化が望めない、といった問題点があっ
た。また、開口部3の占める割合が太き(、すなわち絶
縁膜を有する部分の割合が小さくなると、それはますま
す顕著になる。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、活性層の形成が容易で、基板から活性層へ
の不純物拡散がなく、基板材料に対する制約が少なく、
かつ光エネルギーを有効に電気エネルギーに変換できる
。低コストで高品質の太陽電池の製造方法を得ることを
目的とする。
れたもので、活性層の形成が容易で、基板から活性層へ
の不純物拡散がなく、基板材料に対する制約が少なく、
かつ光エネルギーを有効に電気エネルギーに変換できる
。低コストで高品質の太陽電池の製造方法を得ることを
目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明に係る太陽電池の製造方法は、第1の支持基板
上に拡散防止膜を形成し、この拡散防止膜上に活性層を
形成する工程と、活性層上に電極を形成する工程と、こ
の電極上に第2の支持基板を貼り付ける工程と、第1の
支持基板を研削または溶解により除去する工程と、拡散
防止膜の少なくとも一部を溶解により除去する工程とを
含むものである。
上に拡散防止膜を形成し、この拡散防止膜上に活性層を
形成する工程と、活性層上に電極を形成する工程と、こ
の電極上に第2の支持基板を貼り付ける工程と、第1の
支持基板を研削または溶解により除去する工程と、拡散
防止膜の少なくとも一部を溶解により除去する工程とを
含むものである。
[作用]
この発明においては、拡散防止膜には開口部を設けずに
活性層を形成するので、基板から活性層への不純物拡散
を小さく抑えられる。
活性層を形成するので、基板から活性層への不純物拡散
を小さく抑えられる。
また、その後に基板および拡散防止膜を除去して、活性
層と裏面電極とを接続させるようにしたので、太陽電池
の機械的強度の保持および裏面電極の一部から、製造工
程の途中までの太陽電池の機械的強度の保持へと、基板
の役割は大幅に軽減される。
層と裏面電極とを接続させるようにしたので、太陽電池
の機械的強度の保持および裏面電極の一部から、製造工
程の途中までの太陽電池の機械的強度の保持へと、基板
の役割は大幅に軽減される。
[実施例]
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
第1図(a)〜(j)はこの発明による太陽電池の製造
方法の一実施例を工程順に示す断面図である。
方法の一実施例を工程順に示す断面図である。
この図において、1〜12は第4図において同一符号で
示した部分と同一または相当する部分である。ただし、
1はその役割に若干の違いが生じているため、第1の支
持基板と呼ぶことにする。
示した部分と同一または相当する部分である。ただし、
1はその役割に若干の違いが生じているため、第1の支
持基板と呼ぶことにする。
13は第2の支持基板であり、この実施例ではガラスが
用いられている。また、14はp″″型アモルファスS
i薄膜、15はキャップ層、16は成長核層、17は充
填剤である。
用いられている。また、14はp″″型アモルファスS
i薄膜、15はキャップ層、16は成長核層、17は充
填剤である。
まず、例えば金属縁SL粉末を溶融・成形して固化させ
た第1の支持基板1 (第1図(a))上にCVD法に
よりSiO□からなる拡散防止膜2を200 nm、
p+型アモルファスSi薄膜14を1μm、SiO2か
らなるキャップ層15を1μmに順次形成する(第1図
(b))。
た第1の支持基板1 (第1図(a))上にCVD法に
よりSiO□からなる拡散防止膜2を200 nm、
p+型アモルファスSi薄膜14を1μm、SiO2か
らなるキャップ層15を1μmに順次形成する(第1図
(b))。
次に、p+型アモルファスSi薄膜14をレーザアニー
ル、ランプアニールあるいはストリップヒータ法などで
溶融・再結晶化し、数10LLm〜数mmの大粒径p゛
型多結晶Si薄膜を形成する。これを成長核層16とし
て用いる。この成長核層16は2つのSiO2膜ではさ
まれているため、p+型アモルファスSL薄膜14に加
えられた熱が逃げにくくなって溶融が容易になり、大粒
径化しやすくなる(第1図(C))。
ル、ランプアニールあるいはストリップヒータ法などで
溶融・再結晶化し、数10LLm〜数mmの大粒径p゛
型多結晶Si薄膜を形成する。これを成長核層16とし
て用いる。この成長核層16は2つのSiO2膜ではさ
まれているため、p+型アモルファスSL薄膜14に加
えられた熱が逃げにくくなって溶融が容易になり、大粒
径化しやすくなる(第1図(C))。
次に、キャップ層15をHF(弗酸)処理によりエツチ
ング除去して成長核層16を露出させる(第1図(d)
)。
ング除去して成長核層16を露出させる(第1図(d)
)。
この上に5n−3i液相成長法によりp−型多結晶Si
薄膜4を30μm形成する。成長核層16全面を核とし
て成長するため、容易にp−型多結晶Si薄膜4を形成
できる。また、この時点では、第1の支持基板1とp−
型多結晶Si薄膜4と成長核層16とは、間に拡散防止
膜2があって直接接していないため、液相成長時の高温
でも第1の支持基板1から活性層11への不純物拡散を
抑えることができる(第1図(e))。
薄膜4を30μm形成する。成長核層16全面を核とし
て成長するため、容易にp−型多結晶Si薄膜4を形成
できる。また、この時点では、第1の支持基板1とp−
型多結晶Si薄膜4と成長核層16とは、間に拡散防止
膜2があって直接接していないため、液相成長時の高温
でも第1の支持基板1から活性層11への不純物拡散を
抑えることができる(第1図(e))。
次に、p−型子結晶SL薄膜4上にn′″型結晶St薄
膜5を20nmプラズマCVD法により形成し、この上
にITOからなる反射防止膜兼透明導電膜6をスパッタ
蒸着法により形成し、さらにこの上に、Agからなる表
面金属電極7を電子ビーム蒸着法により順次形成する(
第1図(f))。
膜5を20nmプラズマCVD法により形成し、この上
にITOからなる反射防止膜兼透明導電膜6をスパッタ
蒸着法により形成し、さらにこの上に、Agからなる表
面金属電極7を電子ビーム蒸着法により順次形成する(
第1図(f))。
さらに、例えばE V A (Ethylene vi
nyl acet−ate)からなる充填剤17を介し
てガラスからなる第2の支持基板13を貼り付ける。従
来、この工程は太陽電池セル工程の後のモジュール工程
に含まれるものであったが、以下に述べる第1の支持基
板1の除去のため、この実施例ではここでおこなってい
る(第1図(g))。
nyl acet−ate)からなる充填剤17を介し
てガラスからなる第2の支持基板13を貼り付ける。従
来、この工程は太陽電池セル工程の後のモジュール工程
に含まれるものであったが、以下に述べる第1の支持基
板1の除去のため、この実施例ではここでおこなってい
る(第1図(g))。
第2の支持基板13を貼り付けるまでは、機械的強度保
持のため第1の支持基板1は必要であった。しかし、第
2の支持基板13が貼り付けられたことで機械的強度は
保たれるので、第1の支持基板1は必要でなくなる。逆
に、活性層11の裏面側の電気的接続をとるためには、
第1の支持基板1および拡散防止膜2に何らかの処理が
必要である。
持のため第1の支持基板1は必要であった。しかし、第
2の支持基板13が貼り付けられたことで機械的強度は
保たれるので、第1の支持基板1は必要でなくなる。逆
に、活性層11の裏面側の電気的接続をとるためには、
第1の支持基板1および拡散防止膜2に何らかの処理が
必要である。
そこで、例えば弗酸と硝酸の混酸、水酸化カリウム水溶
液などを用いたエツチング、あるいはラッピングなどの
機械的研削により第1の支持基板1を裏面から除去し、
拡散防止膜2を露出させる(第1図(h))。
液などを用いたエツチング、あるいはラッピングなどの
機械的研削により第1の支持基板1を裏面から除去し、
拡散防止膜2を露出させる(第1図(h))。
さらに、拡散防止膜2を、例えば弗酸によりエツチング
除去し、成長核層16を裏面から露出させる。これによ
り活性層11の裏面側の電気的接触がとれるようになる
(第1図(i))。
除去し、成長核層16を裏面から露出させる。これによ
り活性層11の裏面側の電気的接触がとれるようになる
(第1図(i))。
この後、成長核層16の裏面上に、電子ビーム蒸着法に
よりAg膜を蒸着して、裏面電極8を形成する(第1図
(j))。
よりAg膜を蒸着して、裏面電極8を形成する(第1図
(j))。
この実施例の裏面電極8は、従来例で拡散防止膜2が果
たしていた反射層としての機能を兼ねている。1μmの
波長の光で考えた場合、計算によると従来例のようなS
i / S i O□/Si界面による反射では最大
0.49の反射率しか達成できないのに対し、この実施
例ではS i / A g界面による反射であるため、
0.95とほぼ完全な反射率が達成でき、活性層11へ
のより有効な光吸収を図ることができる。
たしていた反射層としての機能を兼ねている。1μmの
波長の光で考えた場合、計算によると従来例のようなS
i / S i O□/Si界面による反射では最大
0.49の反射率しか達成できないのに対し、この実施
例ではS i / A g界面による反射であるため、
0.95とほぼ完全な反射率が達成でき、活性層11へ
のより有効な光吸収を図ることができる。
以上の工程により、第1図(j)に示す太陽電池9が構
成される。
成される。
なお、この発明による太陽電池の製造方法を用いれば、
以下に示すように上記実施例とは表裏を逆転させた構造
の太陽電池を形成することも可能である。
以下に示すように上記実施例とは表裏を逆転させた構造
の太陽電池を形成することも可能である。
すなわち、第2図(a)〜(j)はこの発明による太陽
電池の製造方法の他の実施例を工程順に示す断面図であ
る。この図において、1〜17は第1図において同一符
号で示す部分と同一または相当する部分である。また、
工程も第1図に示す実施例と同一である部分が多いので
、以下、第1図と異なっている部分のみについて説明す
る。
電池の製造方法の他の実施例を工程順に示す断面図であ
る。この図において、1〜17は第1図において同一符
号で示す部分と同一または相当する部分である。また、
工程も第1図に示す実施例と同一である部分が多いので
、以下、第1図と異なっている部分のみについて説明す
る。
拡散防止膜2上には、p+型アモルファスSi薄膜14
を1μm形成しく第2図(b))、これを溶融・再結晶
化して成長核層16として用い(第2図(C))、さら
に、この上にp−型多結晶Si薄膜4を30μm形成す
る(第2図(e))。
を1μm形成しく第2図(b))、これを溶融・再結晶
化して成長核層16として用い(第2図(C))、さら
に、この上にp−型多結晶Si薄膜4を30μm形成す
る(第2図(e))。
p−型多結晶Si薄膜4上にp゛型微結晶Si薄膜(こ
れは機能的には第1図の成長核層16に相当する)18
.裏面電極8を順次形成する(第2図(f))。
れは機能的には第1図の成長核層16に相当する)18
.裏面電極8を順次形成する(第2図(f))。
この上に、充填剤17を介して第2の支持基板13を貼
り付ける。
り付ける。
第1図に示す実施例では入射光に対して表面側の太陽電
池セルプロセスを完了させて第2の支持基板13を貼り
付けているのに対し、この実施例では裏面側を完了させ
、裏面側から第2の支持基板13を貼り付けている(第
2図(g))。
池セルプロセスを完了させて第2の支持基板13を貼り
付けているのに対し、この実施例では裏面側を完了させ
、裏面側から第2の支持基板13を貼り付けている(第
2図(g))。
第1の支持基板1.拡散防止膜2を除去し、(第2図(
h)、(i))露出させた成長核層16の上にn゛梨型
微結晶Si薄膜5反射防止膜兼透明導電膜69表面金属
電極7を順次形成する(第2図(j))。
h)、(i))露出させた成長核層16の上にn゛梨型
微結晶Si薄膜5反射防止膜兼透明導電膜69表面金属
電極7を順次形成する(第2図(j))。
以上の工程により、太陽電池9が構成される。
なお、上記2つの実施例では拡散防止膜2はすべて除去
しているが、拡散防止膜2の除去は選択的であってもよ
い。この場合、界面がS i / S iOa / A
gの部分では1μmの波長の光で最大0.99とさら
に大きな反射率を実現でき、活性層11への有効な光吸
収を図ることができる。
しているが、拡散防止膜2の除去は選択的であってもよ
い。この場合、界面がS i / S iOa / A
gの部分では1μmの波長の光で最大0.99とさら
に大きな反射率を実現でき、活性層11への有効な光吸
収を図ることができる。
また、上記実施例では金属縁SLからなる支持基板を用
いているが、支持基板の材料としては、ステンレスなど
金属のほか、BN(チッ化ホウ素)やセラミックなどを
用いてもよい。また、上記実施例では、いわゆるn′″
/p−/p”型のSL太陽電池の例を示したが、p′″
/n−/n”型+ n / p型+ p / n型など
、別の導電型構成の、あるいはGaAs、InP、Cu
InSe2など、他の結晶半導体材料を用いた太陽電池
であってもよい。さらに、上記の結晶半導体材料を2種
以上組合せ、あるいは上記の結晶半導体材料にアモルフ
ァス半導体材料などを組み合わせて、積層型太陽電池を
構成してもよい。
いているが、支持基板の材料としては、ステンレスなど
金属のほか、BN(チッ化ホウ素)やセラミックなどを
用いてもよい。また、上記実施例では、いわゆるn′″
/p−/p”型のSL太陽電池の例を示したが、p′″
/n−/n”型+ n / p型+ p / n型など
、別の導電型構成の、あるいはGaAs、InP、Cu
InSe2など、他の結晶半導体材料を用いた太陽電池
であってもよい。さらに、上記の結晶半導体材料を2種
以上組合せ、あるいは上記の結晶半導体材料にアモルフ
ァス半導体材料などを組み合わせて、積層型太陽電池を
構成してもよい。
第3図は、第1図(j)に示した構造を利用して積層型
にした、この発明のさらに他の実施例を示す太陽電池の
構造断面図である。
にした、この発明のさらに他の実施例を示す太陽電池の
構造断面図である。
第3図において、1〜17は第1図(j)において同一
符号で示す部分と同一または相当する部分である。19
,20.21は前記n′″型微結晶St薄膜5上に、例
えばプラズマCVD法により順次形成したp型19.i
型20.n型21アモルファスSi薄膜である。反射防
止膜兼透明導電膜6はn型アモルファスSL薄膜21上
に形成する。この構造により、短波長光はアモルファス
Siセル(19,20,21)が(アモルファスStの
光学的禁制帯幅: 1.7eV 〜1.9eV)長波長
光は多結晶Siセル(14,4゜5)が(結晶Siの光
学的禁制帯幅:1.1e■)それぞれ分担して発電をお
こない、より一層の高効率化を実現できる。
符号で示す部分と同一または相当する部分である。19
,20.21は前記n′″型微結晶St薄膜5上に、例
えばプラズマCVD法により順次形成したp型19.i
型20.n型21アモルファスSi薄膜である。反射防
止膜兼透明導電膜6はn型アモルファスSL薄膜21上
に形成する。この構造により、短波長光はアモルファス
Siセル(19,20,21)が(アモルファスStの
光学的禁制帯幅: 1.7eV 〜1.9eV)長波長
光は多結晶Siセル(14,4゜5)が(結晶Siの光
学的禁制帯幅:1.1e■)それぞれ分担して発電をお
こない、より一層の高効率化を実現できる。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明は、第1の支持基板上に
拡散防止膜を形成し、この拡散防止膜上に活性層を形成
する工程と、活性層上に電極を形成する工程と、この電
極上に第2の支持基板を貼り付ける工程と、第1の支持
基板を研削または溶解により除去する工程と、拡散防止
膜の少なくとも一部を溶解により除去する工程とを含む
ので、支持基板が活性層に有害な不純物を多く含む場合
でも、拡散防止膜には開口部を設けずに活性層を形成で
きるので、基板から活性層への不純物拡散を小さく抑え
られる。
拡散防止膜を形成し、この拡散防止膜上に活性層を形成
する工程と、活性層上に電極を形成する工程と、この電
極上に第2の支持基板を貼り付ける工程と、第1の支持
基板を研削または溶解により除去する工程と、拡散防止
膜の少なくとも一部を溶解により除去する工程とを含む
ので、支持基板が活性層に有害な不純物を多く含む場合
でも、拡散防止膜には開口部を設けずに活性層を形成で
きるので、基板から活性層への不純物拡散を小さく抑え
られる。
また、基板および拡散防止膜を除去して、活性層と一方
の電極とを接続させるようにしたので、太陽電池の機械
的強度の保持および裏面電極の一部から、製造工程の途
中までの太陽電池の機械的強度の保持へと、基板の役割
は大幅に軽減される。さらに、裏面電極に高反射のもの
を用いて、裏面からの光反射を十分におこなわせるよう
にしたので、活性層への光吸収をより有効におこなうこ
とができる。
の電極とを接続させるようにしたので、太陽電池の機械
的強度の保持および裏面電極の一部から、製造工程の途
中までの太陽電池の機械的強度の保持へと、基板の役割
は大幅に軽減される。さらに、裏面電極に高反射のもの
を用いて、裏面からの光反射を十分におこなわせるよう
にしたので、活性層への光吸収をより有効におこなうこ
とができる。
これにより、低純度の安価な支持基板を用いて、支持基
板から不純物拡散が少ない高品質の活性層を、反射率の
大きい反射層たる絶縁膜上に容易に形成できるので、光
エネルギーを有効に電気エネルギーに変換できる高品質
の太陽電池を低コストで得ることができる効果がある。
板から不純物拡散が少ない高品質の活性層を、反射率の
大きい反射層たる絶縁膜上に容易に形成できるので、光
エネルギーを有効に電気エネルギーに変換できる高品質
の太陽電池を低コストで得ることができる効果がある。
第1図はこの発明による太陽電池の製造方法の一実施例
を工程順に示す断面図、第2図はこの発明による太陽電
池の製造方法の他の実施例を工程順に示す断面図、第3
図はこの発明による太陽電池の製造方法を用いた積層太
陽電池の構造を示す断面図、第4図は従来の太陽電池の
製造方法を示す断面図である。 図において、1は第1の支持基板、2は拡散防止膜、4
はp−型多結晶St薄膜、5はn1型結晶Si薄膜、6
は反射防止膜兼透明導電膜、7は表面金属電極、8は裏
面金属電極、9は太陽型池、11は活性層、12は表面
電極、13は第2の支持基板、14はp゛型アモルファ
スSi膜、15はキャップ層、16は成長核層、17は
充填剤である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 (外2名)r−c’J
\了U) 第 図 そ の 第 図 そ の 図そ 正 書(自発) 平成 年 月
を工程順に示す断面図、第2図はこの発明による太陽電
池の製造方法の他の実施例を工程順に示す断面図、第3
図はこの発明による太陽電池の製造方法を用いた積層太
陽電池の構造を示す断面図、第4図は従来の太陽電池の
製造方法を示す断面図である。 図において、1は第1の支持基板、2は拡散防止膜、4
はp−型多結晶St薄膜、5はn1型結晶Si薄膜、6
は反射防止膜兼透明導電膜、7は表面金属電極、8は裏
面金属電極、9は太陽型池、11は活性層、12は表面
電極、13は第2の支持基板、14はp゛型アモルファ
スSi膜、15はキャップ層、16は成長核層、17は
充填剤である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 (外2名)r−c’J
\了U) 第 図 そ の 第 図 そ の 図そ 正 書(自発) 平成 年 月
Claims (1)
- 少なくとも一層の結晶半導体膜を含む活性層を有する
太陽電池の製造方法において、第1の支持基板上に拡散
防止膜を形成し、この拡散防止膜上に前記活性層を形成
する工程と、前記活性層上に電極を形成する工程と、こ
の電極上に第2の支持基板を貼り付ける工程と、前記第
1の支持基板を研削または溶解により除去する工程と、
前記拡散防止膜の少なくとも一部を溶解により除去する
工程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2206259A JP2536677B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2206259A JP2536677B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0491482A true JPH0491482A (ja) | 1992-03-24 |
JP2536677B2 JP2536677B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=16520372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2206259A Expired - Fee Related JP2536677B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2536677B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2694133A1 (fr) * | 1992-07-22 | 1994-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | Cellule solaire à film mince et procédé de production d'une telle cellule, ainsi qu'un procédé d'attaque, un dispositif d'attaque automatique et un procédé pour produire un dispositif semi-conducteur. |
DE4325634A1 (de) * | 1993-07-30 | 1995-02-02 | Deutsche Aerospace | Verfahren zur Herstellung einer integrierten dünnen Solarzelle (Integrale Dünne Solarzelle) |
US6184056B1 (en) | 1998-05-19 | 2001-02-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for producing solar cells and solar cells produced thereby |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5117877A (ja) * | 1974-08-02 | 1976-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPS5283187A (en) * | 1975-12-30 | 1977-07-11 | Seiko Epson Corp | Production of solar cell |
JPS52117057A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Kiyoshi Takahashi | Method of making multiilayer thin film of semiconductor |
JPS5491087A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Manufacture of thin-film solar cell |
JPS5613779A (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-10 | Shunpei Yamazaki | Photoelectric converter and its preparation |
JPS58173873A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 非晶質シリコン太陽電池およびその製造方法 |
JPS6469057A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP2206259A patent/JP2536677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5117877A (ja) * | 1974-08-02 | 1976-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPS5283187A (en) * | 1975-12-30 | 1977-07-11 | Seiko Epson Corp | Production of solar cell |
JPS52117057A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Kiyoshi Takahashi | Method of making multiilayer thin film of semiconductor |
JPS5491087A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Manufacture of thin-film solar cell |
JPS5613779A (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-10 | Shunpei Yamazaki | Photoelectric converter and its preparation |
JPS58173873A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 非晶質シリコン太陽電池およびその製造方法 |
JPS6469057A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2694133A1 (fr) * | 1992-07-22 | 1994-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | Cellule solaire à film mince et procédé de production d'une telle cellule, ainsi qu'un procédé d'attaque, un dispositif d'attaque automatique et un procédé pour produire un dispositif semi-conducteur. |
US5397400A (en) * | 1992-07-22 | 1995-03-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin-film solar cell |
US5472885A (en) * | 1992-07-22 | 1995-12-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing solar cell |
US5963790A (en) * | 1992-07-22 | 1999-10-05 | Mitsubshiki Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing thin film solar cell |
DE4324647C2 (de) * | 1992-07-22 | 2000-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | Dünnfilm-Solarzelle und Herstellungsverfahren für diese |
DE4325634A1 (de) * | 1993-07-30 | 1995-02-02 | Deutsche Aerospace | Verfahren zur Herstellung einer integrierten dünnen Solarzelle (Integrale Dünne Solarzelle) |
DE4325634C2 (de) * | 1993-07-30 | 2001-06-07 | Angew Solarenergie Ase Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer integrierten dünnen Solarzelle |
US6184056B1 (en) | 1998-05-19 | 2001-02-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for producing solar cells and solar cells produced thereby |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2536677B2 (ja) | 1996-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2637922B2 (ja) | 薄膜光電池デバイスの製造方法 | |
US9257284B2 (en) | Silicon heterojunction solar cells | |
JP3174486B2 (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
TWI514599B (zh) | 光電轉換裝置及其製造方法 | |
US20120080083A1 (en) | Semiconductor assembly with a metal oxide layer having intermediate refractive index | |
JP3578539B2 (ja) | 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 | |
JP2001203373A (ja) | 光電変換素子 | |
US20150059847A1 (en) | Passivated Emitter Rear Locally Patterned Epitaxial Solar Cell | |
JP2614561B2 (ja) | 光起電力素子 | |
JPH0491482A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JP2001028452A (ja) | 光電変換装置 | |
CN115763609A (zh) | 一种隧穿型背接触异质结太阳能电池及其制作方法 | |
JP2002185024A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
JP3510443B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
JPH11214727A (ja) | タンデム型シリコン系薄膜光電変換装置 | |
JPH0334583A (ja) | 半導体装置 | |
JPH10275922A (ja) | 光電変換装置 | |
JP2005079143A (ja) | 結晶シリコンおよびこれを用いた光電変換装置 | |
JP4057741B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 | |
JP2002217433A (ja) | 半導体装置 | |
JP2000114558A (ja) | 多結晶シリコン膜の形成方法 | |
JP2005064014A (ja) | 薄膜結晶太陽電池およびその製造方法 | |
JP3623642B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 | |
US12062728B1 (en) | Solar cells | |
JP2001284619A (ja) | 光起電力装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |