JPH0945945A - 太陽電池素子およびその製造方法 - Google Patents
太陽電池素子およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0945945A JPH0945945A JP7192859A JP19285995A JPH0945945A JP H0945945 A JPH0945945 A JP H0945945A JP 7192859 A JP7192859 A JP 7192859A JP 19285995 A JP19285995 A JP 19285995A JP H0945945 A JPH0945945 A JP H0945945A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon wafer
- back surface
- silicon nitride
- silicon
- solar cell
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 49
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005231 Edge Defined Film Fed Growth Methods 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＢＳＦ層を微細なパターンに形成できると共
に、シリコンウェハ裏面側のパシベーション効果も得ら
れる太陽電池素子およびその製造方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】 Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの
裏面側にアルミニウムを拡散させた後、このシリコンウ
ェハに表面電極と裏面電極を形成する太陽電池素子の製
造方法において、前記シリコンウェハの裏面側にアルミ
ニウムを拡散させる際に、多数の透孔部を有する窒化シ
リコン膜をマスクとして拡散させる。
に、シリコンウェハ裏面側のパシベーション効果も得ら
れる太陽電池素子およびその製造方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】 Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの
裏面側にアルミニウムを拡散させた後、このシリコンウ
ェハに表面電極と裏面電極を形成する太陽電池素子の製
造方法において、前記シリコンウェハの裏面側にアルミ
ニウムを拡散させる際に、多数の透孔部を有する窒化シ
リコン膜をマスクとして拡散させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池素子および
その製造方法に関し、特にシリコンウェハ内にＰ−Ｎ接
合部を形成した太陽電池素子およびその製造方法に関す
る。
その製造方法に関し、特にシリコンウェハ内にＰ−Ｎ接
合部を形成した太陽電池素子およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の太陽電池素子の構造を図２に示
す。例えば厚さ０．５ｍｍ程度の単結晶又は多結晶のシ
リコンなどから成るＰ型シリコンウェハ２１の一主面側
に０．２〜０．５μｍの深さにリン（Ｐ）等を拡散させ
たＮ層２２を設け、このＮ層２２の表面に、銀、アルミ
ニウム、ニッケル等から成るグリッド状の表面電極２３
及びこの表面電極２３の間隙に窒化シリコン膜や酸化シ
リコン膜などから成る反射防止膜２４を設けて構成され
ている。またシリコンウェハ２１の他の主面側には、
銀、アルミニウム、ニッケル等から成る裏面電極２６を
設けている。そして表面電極２３及び裏面電極２６上に
は、外部リード線が容易に接続できるように半田層（不
図示）などを設けている。なお、反射防止膜２４はプラ
ズマＣＶＤ法などで形成され、表面電極２３及び裏面電
極２６はスクリーン印刷法などの厚膜手法で形成され
る。
す。例えば厚さ０．５ｍｍ程度の単結晶又は多結晶のシ
リコンなどから成るＰ型シリコンウェハ２１の一主面側
に０．２〜０．５μｍの深さにリン（Ｐ）等を拡散させ
たＮ層２２を設け、このＮ層２２の表面に、銀、アルミ
ニウム、ニッケル等から成るグリッド状の表面電極２３
及びこの表面電極２３の間隙に窒化シリコン膜や酸化シ
リコン膜などから成る反射防止膜２４を設けて構成され
ている。またシリコンウェハ２１の他の主面側には、
銀、アルミニウム、ニッケル等から成る裏面電極２６を
設けている。そして表面電極２３及び裏面電極２６上に
は、外部リード線が容易に接続できるように半田層（不
図示）などを設けている。なお、反射防止膜２４はプラ
ズマＣＶＤ法などで形成され、表面電極２３及び裏面電
極２６はスクリーン印刷法などの厚膜手法で形成され
る。
【０００３】また、シリコンウェハ２１の裏面側にアル
ミニウムなどを高濃度に拡散させたＰ+ 高濃度領域２５
を設け、シリコンウェハ２１裏面側の内部電界によっ
て、少数キャリア（電子）の再結合速度を遅くさせて短
絡電流を向上させ、もって太陽電池の変換効率を高める
ことも提案されている。
ミニウムなどを高濃度に拡散させたＰ+ 高濃度領域２５
を設け、シリコンウェハ２１裏面側の内部電界によっ
て、少数キャリア（電子）の再結合速度を遅くさせて短
絡電流を向上させ、もって太陽電池の変換効率を高める
ことも提案されている。
【０００４】このＰ+ 高濃度領域２５は通常はシリコン
ウェハ２１の裏面側全面に形成されるが、この部分での
キャリアの再結合をさらに減少させるために、このＰ+
高濃度領域２５を点在させて設けることも提案されてい
る。Ｐ+ 高濃度領域２５を点在させて設ける方法として
は、シリコンウェハ２１の裏面側にフォトレジストで
微細なパターンを形成し、このフォトレジスト上に真空
蒸着法などでアルミニウム層を形成した後に、このフォ
トレジストを剥離して、このフォトレジストが塗布され
た領域以外のアルミニウムを残すように形成する方法、
アルミニウム層をスクリーン印刷法などでドット状に
印刷・焼成する方法（特開平４−４４２７７号）、シ
リコンウェハ２１の裏面側にフォトレジストのパターン
を形成し、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）あるいは酸化錫
（ＳｎＯ2 ）をプラズマＣＶＤ法で堆積した後にリフト
オフし、その上からアルミニウムペーストを印刷・焼成
する方法（特公平５−７３３５７号）などがある。
ウェハ２１の裏面側全面に形成されるが、この部分での
キャリアの再結合をさらに減少させるために、このＰ+
高濃度領域２５を点在させて設けることも提案されてい
る。Ｐ+ 高濃度領域２５を点在させて設ける方法として
は、シリコンウェハ２１の裏面側にフォトレジストで
微細なパターンを形成し、このフォトレジスト上に真空
蒸着法などでアルミニウム層を形成した後に、このフォ
トレジストを剥離して、このフォトレジストが塗布され
た領域以外のアルミニウムを残すように形成する方法、
アルミニウム層をスクリーン印刷法などでドット状に
印刷・焼成する方法（特開平４−４４２７７号）、シ
リコンウェハ２１の裏面側にフォトレジストのパターン
を形成し、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）あるいは酸化錫
（ＳｎＯ2 ）をプラズマＣＶＤ法で堆積した後にリフト
オフし、その上からアルミニウムペーストを印刷・焼成
する方法（特公平５−７３３５７号）などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】ところが上記の方
法では、シリコンウェハ２１の裏面側にフォトレジスト
パターンを形成して、アルミニウムなどを真空蒸着法な
どで形成した後に，剥離することから、製造コストが高
コストになると共に、シリコンウェハ２１裏面側のパシ
ベーション効果が得られないという問題があった。
法では、シリコンウェハ２１の裏面側にフォトレジスト
パターンを形成して、アルミニウムなどを真空蒸着法な
どで形成した後に，剥離することから、製造コストが高
コストになると共に、シリコンウェハ２１裏面側のパシ
ベーション効果が得られないという問題があった。
【０００６】またの方法では、アルミニウムペースト
をスクリーン印刷法で印刷することから、微細な印刷が
不可能であると共に、シリコンウェハ２１裏面側のパシ
ベーション効果が得られないという問題があった。
をスクリーン印刷法で印刷することから、微細な印刷が
不可能であると共に、シリコンウェハ２１裏面側のパシ
ベーション効果が得られないという問題があった。
【０００７】さらにの方法では、アルミニウムの拡散
マスクとして二酸化チタンや二酸化錫を形成している
が、この二酸化チタンや二酸化錫は反射防止膜（ＢＳ
Ｒ）としての効果はあるが、パシベーション効果は得ら
れないという問題があった。
マスクとして二酸化チタンや二酸化錫を形成している
が、この二酸化チタンや二酸化錫は反射防止膜（ＢＳ
Ｒ）としての効果はあるが、パシベーション効果は得ら
れないという問題があった。
【０００８】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みて発明されたものであり、ＢＳＦ層を微細なパターン
に形成できると共に、シリコンウェハ裏面側のパシベー
ション効果も得られる太陽電池素子およびその製造方法
を提供することを目的とする。
みて発明されたものであり、ＢＳＦ層を微細なパターン
に形成できると共に、シリコンウェハ裏面側のパシベー
ション効果も得られる太陽電池素子およびその製造方法
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る太陽電池素子では、Ｐ−Ｎ接合部を
有するシリコンウェハの裏面側にアルミニウムを含有さ
せると共に、このシリコンウェハに表面電極と裏面電極
を設けた太陽電池素子において、前記シリコンウェハの
裏面側に多数の透孔部を有する窒化シリコン膜を設け、
この透孔部に裏面電極を設けた。
に、請求項１に係る太陽電池素子では、Ｐ−Ｎ接合部を
有するシリコンウェハの裏面側にアルミニウムを含有さ
せると共に、このシリコンウェハに表面電極と裏面電極
を設けた太陽電池素子において、前記シリコンウェハの
裏面側に多数の透孔部を有する窒化シリコン膜を設け、
この透孔部に裏面電極を設けた。
【００１０】この請求項１に係る太陽電池素子では、シ
リコンウェハの裏面側に多数の透孔部を有する窒化シリ
コン膜を設けると共に、この透孔部に裏面電極を設けた
ことから、この窒化シリコン膜をアルミニウムペースト
を印刷して拡散させる際のマスクとして使用することが
でき、Ｐ+ 高濃度領域を微細なパターンに形成できると
共に、この窒化シリコン膜によって、シリコンウェハ裏
面側のパシベーション効果も得られる。
リコンウェハの裏面側に多数の透孔部を有する窒化シリ
コン膜を設けると共に、この透孔部に裏面電極を設けた
ことから、この窒化シリコン膜をアルミニウムペースト
を印刷して拡散させる際のマスクとして使用することが
でき、Ｐ+ 高濃度領域を微細なパターンに形成できると
共に、この窒化シリコン膜によって、シリコンウェハ裏
面側のパシベーション効果も得られる。
【００１１】また、請求項２に係る太陽電池素子の製造
方法では、Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの裏面
側にアルミニウムを拡散させた後、このシリコンウェハ
に表面電極と裏面電極を形成する太陽電池素子の製造方
法において、前記シリコンウェハの裏面側にアルミニウ
ムを拡散させる際に、多数の透孔部を有する窒化シリコ
ン膜をマスクとして拡散させる。
方法では、Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの裏面
側にアルミニウムを拡散させた後、このシリコンウェハ
に表面電極と裏面電極を形成する太陽電池素子の製造方
法において、前記シリコンウェハの裏面側にアルミニウ
ムを拡散させる際に、多数の透孔部を有する窒化シリコ
ン膜をマスクとして拡散させる。
【００１２】この請求項２に係る太陽電池素子の製造方
法では、シリコンウェハの裏面側にアルミニウムを拡散
させる際に、多数の透孔部を有する窒化シリコン膜をマ
スクとして拡散させることから、Ｐ+ 高濃度領域の面積
が減少して、この領域でのキャリアの再結合が減少す
る。またＰ+ 領域を微細なパターンで形成できるので、
拡散長の短い多結晶シリコン基板へ適用した場合、より
効果的である。さらに窒化シリコン膜が裏面パシベーシ
ョン膜として働き、多結晶シリコンのような拡散長の短
いウェハには特性向上の効果が大きい。
法では、シリコンウェハの裏面側にアルミニウムを拡散
させる際に、多数の透孔部を有する窒化シリコン膜をマ
スクとして拡散させることから、Ｐ+ 高濃度領域の面積
が減少して、この領域でのキャリアの再結合が減少す
る。またＰ+ 領域を微細なパターンで形成できるので、
拡散長の短い多結晶シリコン基板へ適用した場合、より
効果的である。さらに窒化シリコン膜が裏面パシベーシ
ョン膜として働き、多結晶シリコンのような拡散長の短
いウェハには特性向上の効果が大きい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｇ）は本
発明の太陽電池素子の製造工程を示す図である。まず、
同図（ａ）に示すように、０．２〜１．０ｍｍ程度の厚
みを有するシリコンウェハ１を用意する。このシリコン
ウェハ１は、ＣＺ法、ＦＺ法、ＥＦＧ法、或いは鋳造法
等で形成された単結晶又は多結晶のシリコンをスライス
して形成され、例えばボロン（Ｂ）等のＰ型不純物を含
有する。シリコンウェハ１の表面にＮ層１ａを設け、Ｐ
−Ｎ接合部を形成する。層１ａの深さは２０００Å〜１
μｍ程度である。このＮ層１ａはリンを含む気体例えば
オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3 ）等を用いることにより形
成する。
図面に基づき詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｇ）は本
発明の太陽電池素子の製造工程を示す図である。まず、
同図（ａ）に示すように、０．２〜１．０ｍｍ程度の厚
みを有するシリコンウェハ１を用意する。このシリコン
ウェハ１は、ＣＺ法、ＦＺ法、ＥＦＧ法、或いは鋳造法
等で形成された単結晶又は多結晶のシリコンをスライス
して形成され、例えばボロン（Ｂ）等のＰ型不純物を含
有する。シリコンウェハ１の表面にＮ層１ａを設け、Ｐ
−Ｎ接合部を形成する。層１ａの深さは２０００Å〜１
μｍ程度である。このＮ層１ａはリンを含む気体例えば
オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3 ）等を用いることにより形
成する。
【００１４】次に、同図（ｂ）に示すように、一主面側
のＮ層１ａのみを残してＮ層１ａの他の部分を除去す
る。すなわち、一主面側のみにエッチングのレジスト膜
を塗布し、フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3 ）との混合
液に浸漬して、一主面側以外のＮ層１ａを除去した後に
レジスト膜を除去し、シリコンウェハ１を純水で洗浄す
る。
のＮ層１ａのみを残してＮ層１ａの他の部分を除去す
る。すなわち、一主面側のみにエッチングのレジスト膜
を塗布し、フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3 ）との混合
液に浸漬して、一主面側以外のＮ層１ａを除去した後に
レジスト膜を除去し、シリコンウェハ１を純水で洗浄す
る。
【００１５】次に、同図（ｃ）に示すように、シリコン
ウェハ１の一主面側に反射防止膜２を形成すると共に、
他の主面側に窒化シリコン膜３を形成する。この反射防
止膜２はシリコンウェハ１に入射される光を効率よく吸
収するための膜であり、その厚みが５００〜１０００
Å、屈折率が１．９０〜２．３０程度になるように形成
される。例えばシランとアンモニアとの混合ガスをプラ
ズマ化して析出させた窒化シリコン膜等で形成される。
具体的には、プラズマＣＶＤ装置内でシリコンウェハ１
を１５０〜４００℃にまで加熱し、ガス圧を０．２〜
２．０Ｔｏｒｒに維持しながら、高周波電圧を印加す
る。この反射防止膜２の材料としては窒化シリコン膜の
他に、一酸化シリコン（ＳｉＯ）、二酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）などがある。ま
た、シリコンウェハ１の裏面側の窒化シリコン膜３は、
プラズマＣＶＤ法などで厚み５００〜１０００Å程度に
形成される。
ウェハ１の一主面側に反射防止膜２を形成すると共に、
他の主面側に窒化シリコン膜３を形成する。この反射防
止膜２はシリコンウェハ１に入射される光を効率よく吸
収するための膜であり、その厚みが５００〜１０００
Å、屈折率が１．９０〜２．３０程度になるように形成
される。例えばシランとアンモニアとの混合ガスをプラ
ズマ化して析出させた窒化シリコン膜等で形成される。
具体的には、プラズマＣＶＤ装置内でシリコンウェハ１
を１５０〜４００℃にまで加熱し、ガス圧を０．２〜
２．０Ｔｏｒｒに維持しながら、高周波電圧を印加す
る。この反射防止膜２の材料としては窒化シリコン膜の
他に、一酸化シリコン（ＳｉＯ）、二酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）などがある。ま
た、シリコンウェハ１の裏面側の窒化シリコン膜３は、
プラズマＣＶＤ法などで厚み５００〜１０００Å程度に
形成される。
【００１６】次に、同図（ｄ）に示すように、窒化シリ
コン膜３にフォトリソグラフィによって透孔部３ａを形
成する。この透孔部３ａは内径が数１０μｍ程度にな
り、ピッチが１００μｍ程度になるように形成する。こ
の透孔部３ａの形状は円形でも四角形でもいずれでもよ
い。
コン膜３にフォトリソグラフィによって透孔部３ａを形
成する。この透孔部３ａは内径が数１０μｍ程度にな
り、ピッチが１００μｍ程度になるように形成する。こ
の透孔部３ａの形状は円形でも四角形でもいずれでもよ
い。
【００１７】次に、同図（ｅ）に示すように、窒化シリ
コン膜３上からシリコンウェハ１の他の主面側の全面
に、アルミニウムペースト４を塗布して焼き付けること
により、シリコンウェハ１の窒化シリコン膜３の透孔部
３ａにＰ+ 領域１ｂを形成する。
コン膜３上からシリコンウェハ１の他の主面側の全面
に、アルミニウムペースト４を塗布して焼き付けること
により、シリコンウェハ１の窒化シリコン膜３の透孔部
３ａにＰ+ 領域１ｂを形成する。
【００１８】次に、同図（ｆ）に示すように、シリコン
ウェハ１の他の主面側に塗布したアルミニウムペースト
４をエッチング除去した後、シリコンウェハ１の表面側
に形成した反射防止膜２を表面電極５の形状に応じて除
去する。すなわち、表面電極５のパターンと逆パターン
を形づくるように反射防止膜２を除去する。
ウェハ１の他の主面側に塗布したアルミニウムペースト
４をエッチング除去した後、シリコンウェハ１の表面側
に形成した反射防止膜２を表面電極５の形状に応じて除
去する。すなわち、表面電極５のパターンと逆パターン
を形づくるように反射防止膜２を除去する。
【００１９】次に、同図（ｇ）に示すように、シリコン
ウェハ１の一主面側の反射防止膜２及び他の主面側の窒
化シリコン膜３の除去部分に表面電極５及び裏面電極６
を形成する。表面電極５及び裏面電極６は、銀粉末を主
成分とするペーストをシリコンウェハ１の表面ｇび裏面
に厚膜手法で塗布して加熱焼成することにより形成す
る。
ウェハ１の一主面側の反射防止膜２及び他の主面側の窒
化シリコン膜３の除去部分に表面電極５及び裏面電極６
を形成する。表面電極５及び裏面電極６は、銀粉末を主
成分とするペーストをシリコンウェハ１の表面ｇび裏面
に厚膜手法で塗布して加熱焼成することにより形成す
る。
【００２０】裏面電極６は、窒化シリコン膜３の透孔部
３ａにも充填され、電極として機能することになる。
３ａにも充填され、電極として機能することになる。
【００２１】この表面電極２及び裏面電極３上には、必
要に応じて半田層（不図示）などが形成される。なお、
表面電極５及び裏面電極６は、メッキ法や真空蒸着法を
用いて形成してもよい。
要に応じて半田層（不図示）などが形成される。なお、
表面電極５及び裏面電極６は、メッキ法や真空蒸着法を
用いて形成してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る太陽電池
素子では、シリコンウェハの裏面側に多数の透孔部を有
する窒化シリコン膜を設けると共に、この透孔部に裏面
電極を設けたことから、この窒化シリコン膜をアルミニ
ウムペーストを印刷して拡散させる際のマスクとして使
用することができ、Ｐ+ 高濃度領域を微細なパターンに
形成できると共に、この窒化シリコン膜によって、シリ
コンウェハ裏面側のパシベーション効果も得られる。
素子では、シリコンウェハの裏面側に多数の透孔部を有
する窒化シリコン膜を設けると共に、この透孔部に裏面
電極を設けたことから、この窒化シリコン膜をアルミニ
ウムペーストを印刷して拡散させる際のマスクとして使
用することができ、Ｐ+ 高濃度領域を微細なパターンに
形成できると共に、この窒化シリコン膜によって、シリ
コンウェハ裏面側のパシベーション効果も得られる。
【００２３】また請求項２に係る太陽電池素子の製造方
法では、シリコンウェハの裏面側にアルミニウムを拡散
させる際に、多数の透孔部を有する窒化シリコン膜をマ
スクとして拡散させることから、Ｐ+ 高濃度領域の面積
が減少して、この領域でのキャリアの再結合が減少す
る。またＰ+ 領域を微細なパターンで形成できるので、
拡散長の短い多結晶シリコン基板へ適用した場合、より
効果的である。さらに窒化シリコン膜が裏面パシベーシ
ョン膜として働き、多結晶シリコンのような拡散長の短
いウェハには特性向上の効果が大きい。
法では、シリコンウェハの裏面側にアルミニウムを拡散
させる際に、多数の透孔部を有する窒化シリコン膜をマ
スクとして拡散させることから、Ｐ+ 高濃度領域の面積
が減少して、この領域でのキャリアの再結合が減少す
る。またＰ+ 領域を微細なパターンで形成できるので、
拡散長の短い多結晶シリコン基板へ適用した場合、より
効果的である。さらに窒化シリコン膜が裏面パシベーシ
ョン膜として働き、多結晶シリコンのような拡散長の短
いウェハには特性向上の効果が大きい。
【図１】本願の請求項１に係る太陽電池素子および請求
項２に係る太陽電池素子の製造方法の一実施例を示す図
である。
項２に係る太陽電池素子の製造方法の一実施例を示す図
である。
【図２】従来の太陽電池素子を示す図である。
１・・・シリコンウェハ、１ａ・・・Ｎ層、１ｂ・・・
Ｐ+ 高濃度不純物領域、２・・・反射防止膜、３・・・
窒化シリコン膜、４・・・表面電極、５・・・裏面電極
Ｐ+ 高濃度不純物領域、２・・・反射防止膜、３・・・
窒化シリコン膜、４・・・表面電極、５・・・裏面電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白沢 勝彦 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の６ 京セラ株式会社滋賀工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの
裏面側にアルミニウムを拡散させると共に、このシリコ
ンウェハに表面電極と裏面電極を設けた太陽電池素子に
おいて、前記シリコンウェハの裏面側に多数の透孔部を
有する窒化シリコン膜を設け、この透孔部に裏面電極を
設けたことを特徴とする太陽電池素子。 - 【請求項２】 Ｐ−Ｎ接合部を有するシリコンウェハの
裏面側にアルミニウムを拡散させた後、このシリコンウ
ェハに表面電極と裏面電極を形成する太陽電池素子の製
造方法において、前記シリコンウェハの裏面側にアルミ
ニウムを拡散させる際に、多数の透孔部を有する窒化シ
リコン膜をマスクとして拡散させることを特徴とする太
陽電池素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7192859A JPH0945945A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 太陽電池素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7192859A JPH0945945A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 太陽電池素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945945A true JPH0945945A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16298164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7192859A Pending JPH0945945A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 太陽電池素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945945A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270879A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP2008172279A (ja) * | 2008-04-03 | 2008-07-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池 |
| WO2010064303A1 (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池セルの製造方法 |
| EP2615613A2 (en) | 2012-01-16 | 2013-07-17 | E. I. du Pont de Nemours and Company | A solar cell back side electrode |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP7192859A patent/JPH0945945A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270879A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP2008172279A (ja) * | 2008-04-03 | 2008-07-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池 |
| WO2010064303A1 (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池セルの製造方法 |
| US8377734B2 (en) | 2008-12-02 | 2013-02-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Method for manufacturing solar battery cell |
| JP5197760B2 (ja) * | 2008-12-02 | 2013-05-15 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池セルの製造方法 |
| EP2615613A2 (en) | 2012-01-16 | 2013-07-17 | E. I. du Pont de Nemours and Company | A solar cell back side electrode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5053083A (en) | Bilevel contact solar cells | |
| JP3722326B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| AU655092B2 (en) | Method for manufacture of a solar cell and solar cell | |
| US5665607A (en) | Method for producing thin film solar cell | |
| JPH09172196A (ja) | アルミニウム合金接合自己整合裏面電極型シリコン太陽電池の構造および製造 | |
| JPH0575149A (ja) | 太陽電池素子とその製造方法 | |
| JP2000183379A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP2015118979A (ja) | 太陽電池および太陽電池の製造方法 | |
| JPH02177569A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP2989373B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 | |
| JP4486622B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JPH1140832A (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
| JP3193287B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JPH11312813A (ja) | 太陽電池素子の製造方法 | |
| JP2005167291A (ja) | 太陽電池の製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH0945945A (ja) | 太陽電池素子およびその製造方法 | |
| JP2002246625A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP2003101055A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP3368145B2 (ja) | 太陽電池セルの製造方法 | |
| JPH11135812A (ja) | 太陽電池素子の形成方法 | |
| JPH08274356A (ja) | 太陽電池素子 | |
| JP2835415B2 (ja) | 光電変換素子 | |
| JP2007266649A (ja) | 太陽電池素子の製造方法 | |
| JP2875382B2 (ja) | 太陽電池素子 | |
| JP2997363B2 (ja) | 太陽電池素子 |