JPH09219531A - 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 - Google Patents
太陽電池の製造方法および太陽電池構造Info
- Publication number
- JPH09219531A JPH09219531A JP8022683A JP2268396A JPH09219531A JP H09219531 A JPH09219531 A JP H09219531A JP 8022683 A JP8022683 A JP 8022683A JP 2268396 A JP2268396 A JP 2268396A JP H09219531 A JPH09219531 A JP H09219531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- phosphoric acid
- manufacturing
- diffusion layer
- type
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
- H10F77/315—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/14—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/121—The active layers comprising only Group IV materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
- H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
- H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
- H10F77/219—Arrangements for electrodes of back-contact photovoltaic cells
- H10F77/227—Arrangements for electrodes of back-contact photovoltaic cells for emitter wrap-through [EWT] photovoltaic cells, e.g. interdigitated emitter-base back-contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/70—Surface textures, e.g. pyramid structures
- H10F77/703—Surface textures, e.g. pyramid structures of the semiconductor bodies, e.g. textured active layers
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温プロセスを用いてキャリアの再結合の防
止を図ることが可能な太陽電池の製造方法およびその構
造を提供することを目的とする。 【解決手段】 ｎ型拡散層形成後にリン酸処理工程を行
うことにより、低温プロセスで簡単にキャリアの再結合
を防止することができる。
止を図ることが可能な太陽電池の製造方法およびその構
造を提供することを目的とする。 【解決手段】 ｎ型拡散層形成後にリン酸処理工程を行
うことにより、低温プロセスで簡単にキャリアの再結合
を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池の製造方法
およびその構造に関するものであり、特に太陽電池表面
でのキャリア再結合を抑制し太陽電池の性能向上を図り
つつ量産可能な製造方法および構造を提供するものであ
る。
およびその構造に関するものであり、特に太陽電池表面
でのキャリア再結合を抑制し太陽電池の性能向上を図り
つつ量産可能な製造方法および構造を提供するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は、ＰＮ接合により形成させる
内部電界および濃度勾配による拡散により、照射光によ
りｐ型半導体で発生したキャリア（電子・正孔）のうち
電子をｎ型半導体側に、正孔をｐ型半導体側に夫々集
め、これを電流として外部に取り出すものであり、例え
ば図６に示すように、ｐ型半導体基板１上にｎ型拡散層
２を形成し、さらに対抗電極４、５を設けることにより
作製される。従って、光の入射面（ｎ型拡散層２の上
面）側、即ち拡散層表面近傍でキャリア（この場合は電
子）の再結合が生じると、発生電流が減少し、光エネル
ギー変換効率が低下することとなる。かかるキャリアの
再結合を抑制するためには、ｎ型拡散層表面の不純物濃
度をできるだけ減らす必要がある。例えば、ｎ型拡散層
の濃度が１０〜３０Ω／□に相当する場合は、上記ｎ型
拡散層の最表面の不純物濃度は１０21ｃｍ-3のオーダー
に達し、キャリア再結合が著しく、また半導体そのもの
の禁制帯幅も狭くなり入射光量の減少を引き起こす要因
ともなる。従って、光エネルギーの変換効率の高い太陽
電池を実現するためには、なるべく上記拡散層の濃度を
低減する必要がある。しかし、単に上記拡散層の濃度を
低くするだけでは、該拡散層上に形成する電極との接触
抵抗が増大し、逆に特性を悪化させてしまう。そこで従
来は、図６に示すような２段階の拡散工程、即ち拡散層
の不純物濃度を低くする一方、電極形成部のみ不純物濃
度を高く形成する方法が採用されていた。
内部電界および濃度勾配による拡散により、照射光によ
りｐ型半導体で発生したキャリア（電子・正孔）のうち
電子をｎ型半導体側に、正孔をｐ型半導体側に夫々集
め、これを電流として外部に取り出すものであり、例え
ば図６に示すように、ｐ型半導体基板１上にｎ型拡散層
２を形成し、さらに対抗電極４、５を設けることにより
作製される。従って、光の入射面（ｎ型拡散層２の上
面）側、即ち拡散層表面近傍でキャリア（この場合は電
子）の再結合が生じると、発生電流が減少し、光エネル
ギー変換効率が低下することとなる。かかるキャリアの
再結合を抑制するためには、ｎ型拡散層表面の不純物濃
度をできるだけ減らす必要がある。例えば、ｎ型拡散層
の濃度が１０〜３０Ω／□に相当する場合は、上記ｎ型
拡散層の最表面の不純物濃度は１０21ｃｍ-3のオーダー
に達し、キャリア再結合が著しく、また半導体そのもの
の禁制帯幅も狭くなり入射光量の減少を引き起こす要因
ともなる。従って、光エネルギーの変換効率の高い太陽
電池を実現するためには、なるべく上記拡散層の濃度を
低減する必要がある。しかし、単に上記拡散層の濃度を
低くするだけでは、該拡散層上に形成する電極との接触
抵抗が増大し、逆に特性を悪化させてしまう。そこで従
来は、図６に示すような２段階の拡散工程、即ち拡散層
の不純物濃度を低くする一方、電極形成部のみ不純物濃
度を高く形成する方法が採用されていた。
【０００３】図６は、かかる半導体層表面近傍における
キャリアの再結合を抑制するための従来の一般的な製造
方法であり、特に結晶Ｓｉを材料に用いた場合の太陽電
池の製造方法の概略図である。（ａ）において、１はｐ
型Ｓｉ半導体基板であり、ここでは単結晶Ｓｉまたは多
結晶Ｓｉである。（ｂ）の工程は、例えばｎ型不純物原
子であるリン（Ｐ）を熱的に拡散することによりＳｉ基
板１の導電型をｎ型に反転させ、ｎ型拡散層２を形成す
る工程である。このｎ型拡散層２は低濃度に形成され、
そのシート抵抗は通常の量産レベルでは３０〜８０Ω／
□程度（１０20ｃｍ-3〜１０21ｃｍ-3オーダーあるいは
それ以下）が採用されるが、高い光エネルギーの変換効
率を得たい場合は、１５０〜２００Ω／□程度（１０19
ｃｍ-3オーダーあるいはそれ以下）の値に設定される。
（ｃ）の工程は、上記ｎ型拡散層２上に熱酸化法により
酸化膜３を形成する工程であり、熱酸化法では通常酸素
雰囲気中、１０００℃程度の酸化工程により数１００〜
１０００Åの酸化膜（ＳｉＯ2）を形成する。（ｄ）の
工程では、上記酸化膜３に例えば写真製版およびエッチ
ング処理を行うことにより、酸化膜３を部分的に除去し
た後、残った酸化膜３を非拡散マスクとして使用し、２
回目のｎ型不純物例えばリン（Ｐ）の熱拡散を行い、ｎ
型不純物濃度の高い高濃度拡散層４を形成する。該高濃
度拡散層４のシート抵抗は、通常１０〜２０Ω／□程度
（１０20〜１０21ｃｍ-3オーダー）に設定される。
（ｅ）は電極形成工程であり、上記高濃度拡散層４の上
にｎ型電極５を、それと対向する面にｐ型電極６を、夫
々形成するものである。かかる電極形成は、例えば真空
蒸着法を用いてＡｇやＡｌを蒸着することにより形成さ
れる。最後に、（ｆ）に示すようにプラズマＣＶＤ法等
を用いて上記熱酸化膜３上に反射防止膜１１を形成する
ことにより、太陽電池が完成する。
キャリアの再結合を抑制するための従来の一般的な製造
方法であり、特に結晶Ｓｉを材料に用いた場合の太陽電
池の製造方法の概略図である。（ａ）において、１はｐ
型Ｓｉ半導体基板であり、ここでは単結晶Ｓｉまたは多
結晶Ｓｉである。（ｂ）の工程は、例えばｎ型不純物原
子であるリン（Ｐ）を熱的に拡散することによりＳｉ基
板１の導電型をｎ型に反転させ、ｎ型拡散層２を形成す
る工程である。このｎ型拡散層２は低濃度に形成され、
そのシート抵抗は通常の量産レベルでは３０〜８０Ω／
□程度（１０20ｃｍ-3〜１０21ｃｍ-3オーダーあるいは
それ以下）が採用されるが、高い光エネルギーの変換効
率を得たい場合は、１５０〜２００Ω／□程度（１０19
ｃｍ-3オーダーあるいはそれ以下）の値に設定される。
（ｃ）の工程は、上記ｎ型拡散層２上に熱酸化法により
酸化膜３を形成する工程であり、熱酸化法では通常酸素
雰囲気中、１０００℃程度の酸化工程により数１００〜
１０００Åの酸化膜（ＳｉＯ2）を形成する。（ｄ）の
工程では、上記酸化膜３に例えば写真製版およびエッチ
ング処理を行うことにより、酸化膜３を部分的に除去し
た後、残った酸化膜３を非拡散マスクとして使用し、２
回目のｎ型不純物例えばリン（Ｐ）の熱拡散を行い、ｎ
型不純物濃度の高い高濃度拡散層４を形成する。該高濃
度拡散層４のシート抵抗は、通常１０〜２０Ω／□程度
（１０20〜１０21ｃｍ-3オーダー）に設定される。
（ｅ）は電極形成工程であり、上記高濃度拡散層４の上
にｎ型電極５を、それと対向する面にｐ型電極６を、夫
々形成するものである。かかる電極形成は、例えば真空
蒸着法を用いてＡｇやＡｌを蒸着することにより形成さ
れる。最後に、（ｆ）に示すようにプラズマＣＶＤ法等
を用いて上記熱酸化膜３上に反射防止膜１１を形成する
ことにより、太陽電池が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図６の製造方法では、
上記高濃度拡散層を形成し、その上に電極を形成する工
程には精密な制御が必要とされ、また工程自体も複雑と
なり量産には適していない。特に熱酸化法では１０００
℃前後での熱酸化工程を含む高温プロセスが必要となる
ため結晶品質の低下が避けられないという問題も生じて
いた。そこで、本発明は、上記問題点を解消し、キャリ
アの再結合防止を図ることが可能な太陽電池を簡単にか
つ低コストに製造することができる方法およびその構造
を提供することを目的とする。
上記高濃度拡散層を形成し、その上に電極を形成する工
程には精密な制御が必要とされ、また工程自体も複雑と
なり量産には適していない。特に熱酸化法では１０００
℃前後での熱酸化工程を含む高温プロセスが必要となる
ため結晶品質の低下が避けられないという問題も生じて
いた。そこで、本発明は、上記問題点を解消し、キャリ
アの再結合防止を図ることが可能な太陽電池を簡単にか
つ低コストに製造することができる方法およびその構造
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、発明者らは鋭意
研究の結果、第１にｎ型拡散層形成後にリン酸処理工程
を行うことにより、低温プロセスで簡単に上記キャリア
の再結合を防止できることを見出し、本発明を完成し
た。
研究の結果、第１にｎ型拡散層形成後にリン酸処理工程
を行うことにより、低温プロセスで簡単に上記キャリア
の再結合を防止できることを見出し、本発明を完成し
た。
【０００６】即ち、本発明はｐ型半導体基板上にｎ型半
導体領域を形成する太陽電池の製造方法が、該ｎ型半導
体領域表面にリン酸処理を施す工程を含むことを特徴と
する太陽電池の製造方法にある。
導体領域を形成する太陽電池の製造方法が、該ｎ型半導
体領域表面にリン酸処理を施す工程を含むことを特徴と
する太陽電池の製造方法にある。
【０００７】また、本発明は第２に、更に上記リン酸処
理を施したｎ型半導体領域上に反射防止膜を形成するに
あたり、減圧熱ＣＶＤ法を採用して直接ＳｉＮ（窒化シ
リコン）膜を形成することを特徴とするものである。即
ち、従来はｎ型拡散層上に、熱酸化により形成したＳｉ
Ｏ2やプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ2、ＳｉＮを反射防
止膜として形成する方法が提案されており、これらは太
陽電池表面でのキャリアの再結合防止に有効であるが、
減圧熱ＣＶＤ法により形成したＳｉＮを反射防止膜とし
て用いても、同様の再結合防止効果を得ることができ
る。
理を施したｎ型半導体領域上に反射防止膜を形成するに
あたり、減圧熱ＣＶＤ法を採用して直接ＳｉＮ（窒化シ
リコン）膜を形成することを特徴とするものである。即
ち、従来はｎ型拡散層上に、熱酸化により形成したＳｉ
Ｏ2やプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ2、ＳｉＮを反射防
止膜として形成する方法が提案されており、これらは太
陽電池表面でのキャリアの再結合防止に有効であるが、
減圧熱ＣＶＤ法により形成したＳｉＮを反射防止膜とし
て用いても、同様の再結合防止効果を得ることができ
る。
【０００８】上記ｎ型半導体領域に対してリン酸処理す
る工程は、気相または液相処理を採用することができる
が、リン酸水溶液への浸漬が、処理工程が容易である点
で好ましい。
る工程は、気相または液相処理を採用することができる
が、リン酸水溶液への浸漬が、処理工程が容易である点
で好ましい。
【０００９】上記リン酸水溶液は、リン酸（Ｈ3Ｐ
Ｏ4）、亜リン酸（Ｈ3ＰＯ3）、次亜リン酸（Ｈ3Ｐ
Ｏ2）、メタリン酸（ＨＰＯ3）、またはこれらのＮａ、
Ｋ、ＮＨ4塩であるリン酸化合物の中から選択される１
または２以上のリン酸水溶液であることが好ましい。そ
の濃度は１％以上であればよく、処理温度、処理時間と
の関係で種々選択することができる。
Ｏ4）、亜リン酸（Ｈ3ＰＯ3）、次亜リン酸（Ｈ3Ｐ
Ｏ2）、メタリン酸（ＨＰＯ3）、またはこれらのＮａ、
Ｋ、ＮＨ4塩であるリン酸化合物の中から選択される１
または２以上のリン酸水溶液であることが好ましい。そ
の濃度は１％以上であればよく、処理温度、処理時間と
の関係で種々選択することができる。
【００１０】上記リン酸水溶液の温度は室温以上２００
℃以下で選択される。特に上記リン酸水溶液の温度は、
２００℃以下であることが、結晶品質の低下防止、さら
には非晶質半導体材料への適応が可能となる点で好まし
い。
℃以下で選択される。特に上記リン酸水溶液の温度は、
２００℃以下であることが、結晶品質の低下防止、さら
には非晶質半導体材料への適応が可能となる点で好まし
い。
【００１１】上記リン酸水溶液への浸漬時間は、３０分
以上であることがリン酸処理の制御性の観点から好まし
い。
以上であることがリン酸処理の制御性の観点から好まし
い。
【００１２】また本発明は、低温プロセスを可能とする
ことから、特に高温プロセスでは半導体の品質劣化を起
こしやすい非晶質半導体材料への適応も可能であり、特
に５００ｎｍ前後の波長の太陽光に対し内部量子効率に
優れるアモルファスシリコンの処理には適切である。
ことから、特に高温プロセスでは半導体の品質劣化を起
こしやすい非晶質半導体材料への適応も可能であり、特
に５００ｎｍ前後の波長の太陽光に対し内部量子効率に
優れるアモルファスシリコンの処理には適切である。
【００１３】また、上記窒化シリコン膜を形成する工程
には、プラズマＣＶＤ法を採用することができるが、本
発明では減圧熱ＣＶＤ法による形成が可能となる。即
ち、プラズマＣＶＤ法では上記熱酸化法に比べて比較的
低い温度（約３００〜４００℃）での成膜が可能となる
反面、大面積で高均一なプラズマの発生が可能な高真空
設備が必要となり、生産性の高い装置への発展が困難で
あることなど量産を考慮した低コスト化の妨げとなる問
題が生じていたが、上記減圧熱ＣＶＤ法を用いることに
よりかかる問題点を解決することができ、量産性に優
れ、低コスト化を図ることができる成膜工程が可能とな
る。
には、プラズマＣＶＤ法を採用することができるが、本
発明では減圧熱ＣＶＤ法による形成が可能となる。即
ち、プラズマＣＶＤ法では上記熱酸化法に比べて比較的
低い温度（約３００〜４００℃）での成膜が可能となる
反面、大面積で高均一なプラズマの発生が可能な高真空
設備が必要となり、生産性の高い装置への発展が困難で
あることなど量産を考慮した低コスト化の妨げとなる問
題が生じていたが、上記減圧熱ＣＶＤ法を用いることに
よりかかる問題点を解決することができ、量産性に優
れ、低コスト化を図ることができる成膜工程が可能とな
る。
【００１４】
実施の形態１．図１に本発明の太陽電池の製造工程を示
す。ここでは半導体基板として単結晶Ｓｉ基板を用いた
太陽電池作製工程について説明する。図中、１はｐ型の
単結晶Ｓｉ基板であり、ここでは面方位が（１００）
で、厚みが５００μｍの基板（比抵抗は約２Ωｃｍ）を
用いる。（ａ）に単結晶基板１の表面エッチング工程を
示す。７は例えば９０℃に加熱した１％の水酸化カリウ
ム（ＫＯＨ）水溶液である。一般にこの様なアルカリ水
溶液中で（１００）Ｓｉ基板をエッチングすると、＜１
１１＞面よりなる高さ数μｍの四角錘の表面形状が得ら
れることが知られており、一般にテクスチャー構造と呼
ばれている。このテクスチャー構造は入射光を多重反射
させるため、実効的に太陽電池内に取り込まれる光の量
を増大させることができ、太陽電池の特性向上を図るこ
とができる。本実施の形態１では、上記エッチング工程
（ａ）により、半導体基板１の表裏両面にテクスチャー
構造８を形成している。この状態を（ｂ）に示す。な
お、かかるテクスチャー構造８は、機械的に半導体基板
１の表面をサンドブラストやワイヤーソー等で加工して
得ることも可能である。（ｃ）は、ｎ型拡散層２の作製
工程を示す。該ｎ型拡散層２は、例えばＰＯＣｌ3を原
料としたリン（Ｐ）を例えばＯ2およびＮ2混合ガス中で
８５０℃程度の温度で処理することにより、半導体基板
１の表面にｎ型不純物原子を拡散させて形成する。ここ
で上記ｎ型拡散層２のシート抵抗は３０Ω／□（１×１
０21ｃｍ-3）とした。なお不純物原子の添加方法として
はイオン注入法などを用いてもよく、また不純物原子と
してヒ素（Ａｓ）等の他のＶ族元素を用いても良い。
（ｄ）は、上記ｎ型層２を形成した後、半導体基板１を
リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液中に浸漬させて、ｎ型拡散層
２の表面にリン酸処理を施す工程を示す。浸漬工程は例
えば、Ｈ3ＰＯ4：Ｈ2Ｏ＝２：１の混合比で１３０℃に
加熱したリン酸水溶液中に３０分以上浸漬した後、水
洗、乾燥することにより行う。ここでは、この処理後に
得られたｎ型拡散層を、上記ｎ型拡散層２と区別するた
め、リン酸処理をしたｎ型拡散層１０として示した。続
いて、（ｅ）にウエハの片面に反射防止膜として、例え
ば６５０〜７００ÅのＳｉＮを形成する工程を示す。か
かる反射防止膜１１の形成は、例えばＳｉＣｌ2Ｈ2とＮ
Ｈ3を原料とし、減圧熱ＣＶＤ法を用いて行われる。反
射防止膜１１の作用効果については後述する。最後に
（ｆ）は、太陽電池の電極形成工程を示している。かか
る電極形成は、例えば反射防止膜１１の一部をスクリー
ン印刷等の技術によりパターニングし、電極形成部のＳ
ｉＮ膜のみを弗酸等によりエッチング除去した後、かか
る領域にＡｇペーストによりｎ型電極１２を形成し、最
後に７００℃程度の乾燥空気中で１０分程度焼成するこ
とにより、ｎ型電極１２が完成する。また同様の工程に
より、ＡｇＡｌあるいはＡｌペースト用いてｐ型電極１
３を形成する。
す。ここでは半導体基板として単結晶Ｓｉ基板を用いた
太陽電池作製工程について説明する。図中、１はｐ型の
単結晶Ｓｉ基板であり、ここでは面方位が（１００）
で、厚みが５００μｍの基板（比抵抗は約２Ωｃｍ）を
用いる。（ａ）に単結晶基板１の表面エッチング工程を
示す。７は例えば９０℃に加熱した１％の水酸化カリウ
ム（ＫＯＨ）水溶液である。一般にこの様なアルカリ水
溶液中で（１００）Ｓｉ基板をエッチングすると、＜１
１１＞面よりなる高さ数μｍの四角錘の表面形状が得ら
れることが知られており、一般にテクスチャー構造と呼
ばれている。このテクスチャー構造は入射光を多重反射
させるため、実効的に太陽電池内に取り込まれる光の量
を増大させることができ、太陽電池の特性向上を図るこ
とができる。本実施の形態１では、上記エッチング工程
（ａ）により、半導体基板１の表裏両面にテクスチャー
構造８を形成している。この状態を（ｂ）に示す。な
お、かかるテクスチャー構造８は、機械的に半導体基板
１の表面をサンドブラストやワイヤーソー等で加工して
得ることも可能である。（ｃ）は、ｎ型拡散層２の作製
工程を示す。該ｎ型拡散層２は、例えばＰＯＣｌ3を原
料としたリン（Ｐ）を例えばＯ2およびＮ2混合ガス中で
８５０℃程度の温度で処理することにより、半導体基板
１の表面にｎ型不純物原子を拡散させて形成する。ここ
で上記ｎ型拡散層２のシート抵抗は３０Ω／□（１×１
０21ｃｍ-3）とした。なお不純物原子の添加方法として
はイオン注入法などを用いてもよく、また不純物原子と
してヒ素（Ａｓ）等の他のＶ族元素を用いても良い。
（ｄ）は、上記ｎ型層２を形成した後、半導体基板１を
リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液中に浸漬させて、ｎ型拡散層
２の表面にリン酸処理を施す工程を示す。浸漬工程は例
えば、Ｈ3ＰＯ4：Ｈ2Ｏ＝２：１の混合比で１３０℃に
加熱したリン酸水溶液中に３０分以上浸漬した後、水
洗、乾燥することにより行う。ここでは、この処理後に
得られたｎ型拡散層を、上記ｎ型拡散層２と区別するた
め、リン酸処理をしたｎ型拡散層１０として示した。続
いて、（ｅ）にウエハの片面に反射防止膜として、例え
ば６５０〜７００ÅのＳｉＮを形成する工程を示す。か
かる反射防止膜１１の形成は、例えばＳｉＣｌ2Ｈ2とＮ
Ｈ3を原料とし、減圧熱ＣＶＤ法を用いて行われる。反
射防止膜１１の作用効果については後述する。最後に
（ｆ）は、太陽電池の電極形成工程を示している。かか
る電極形成は、例えば反射防止膜１１の一部をスクリー
ン印刷等の技術によりパターニングし、電極形成部のＳ
ｉＮ膜のみを弗酸等によりエッチング除去した後、かか
る領域にＡｇペーストによりｎ型電極１２を形成し、最
後に７００℃程度の乾燥空気中で１０分程度焼成するこ
とにより、ｎ型電極１２が完成する。また同様の工程に
より、ＡｇＡｌあるいはＡｌペースト用いてｐ型電極１
３を形成する。
【００１５】次に、上記の製造方法により作製した太陽
電池の特性について説明する。図２は上記のリン酸浸漬
処理（図１（ｄ））を行った太陽電池と行わなかった太
陽電池の内部量子効率を比較したものである。図中、縦
軸は太陽電池の内部電子効率を示し、横軸は太陽電池へ
の入射光の波長を示す。図より、入射光が短波長側（４
００ｎｍ前後）において、リン処理有りの場合の内部量
子効率がリン酸処理無しの場合に比較して大きくなって
いることが認められ、約波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの
範囲で両曲線ではさまれた部分について、リン酸処理に
より太陽電池の内部量子効率が向上し、従って光エネル
ギーの変換効率の向上を図ることが可能となる。即ち、
上記結果はリン酸浸漬処理によりｎ型拡散層２表面での
キャリア再結合が抑制されたことを示すものであり、本
発明の効果を実証するものである。また例えば上記ｎ型
拡散層２のシート抵抗値が、上記リン酸浸漬処理工程後
に３０Ω／□（１×１０21ｃｍ-3）から３５Ω／□（８
×１０20ｃｍ-3）まで増加していることからもリン酸浸
漬処理の効果が実証される。
電池の特性について説明する。図２は上記のリン酸浸漬
処理（図１（ｄ））を行った太陽電池と行わなかった太
陽電池の内部量子効率を比較したものである。図中、縦
軸は太陽電池の内部電子効率を示し、横軸は太陽電池へ
の入射光の波長を示す。図より、入射光が短波長側（４
００ｎｍ前後）において、リン処理有りの場合の内部量
子効率がリン酸処理無しの場合に比較して大きくなって
いることが認められ、約波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの
範囲で両曲線ではさまれた部分について、リン酸処理に
より太陽電池の内部量子効率が向上し、従って光エネル
ギーの変換効率の向上を図ることが可能となる。即ち、
上記結果はリン酸浸漬処理によりｎ型拡散層２表面での
キャリア再結合が抑制されたことを示すものであり、本
発明の効果を実証するものである。また例えば上記ｎ型
拡散層２のシート抵抗値が、上記リン酸浸漬処理工程後
に３０Ω／□（１×１０21ｃｍ-3）から３５Ω／□（８
×１０20ｃｍ-3）まで増加していることからもリン酸浸
漬処理の効果が実証される。
【００１６】実施の形態２．図３は、本実施の形態２を
適用して作製した太陽電池の（ａ）太陽電池構造の断面
構造図、（ｂ）外観図を夫々示したものである。本太陽
電池構造は、実施の形態１で示した構造とは異なり、太
陽電池を構成する半導体材料１５にバイアホール１４を
設け、バイアホール側面にもｎ型拡散層１０を設けると
ともに実施の形態１では上面に設けられていたｎ型電極
１２を裏面に配置し、入射光の受光面積を大きくし光電
流量の増加を図ることにより、薄膜半導体材料１５を用
いることによる太陽電池の発生電流の低下を防止する構
造である。この製造方法は、まず溶融再結晶化法を基本
として薄膜多結晶Ｓｉ１５（厚さ６０〜１００μｍ）を
絶縁層（ＳｉＯ2）上に形成した後、該薄膜多結晶Ｓｉ
１５にバイアホール１４を設け、続いて上記絶縁膜（Ｓ
ｉＯ2）のみをエッチングし薄膜多結晶Ｓｉ膜を分離し
た後、多結晶Ｓｉ１５の表面にｎ型拡散層２を拡散法等
で形成し、続いて裏面にｎ型電極１２およびｐ型電極１
３を形成し、最後にｎ型拡散層１０上に反射防止膜１１
を形成することにより太陽電池を作製するものである。
この場合、ｎ型拡散層２のシート抵抗は３０Ω／□にな
るように形成され、ｎ型拡散層２表面でのキャリアの再
結合が問題となっていた。かかる太陽電池の基本構造
は、例えば Ｍ．Ｄｅｇｕｃｈｉらにより Conference
Record of IEEE First World Conference on Photovolt
aic Energy Conversion,Hawaii vol.II,pp.1287(1994)
に示されている。
適用して作製した太陽電池の（ａ）太陽電池構造の断面
構造図、（ｂ）外観図を夫々示したものである。本太陽
電池構造は、実施の形態１で示した構造とは異なり、太
陽電池を構成する半導体材料１５にバイアホール１４を
設け、バイアホール側面にもｎ型拡散層１０を設けると
ともに実施の形態１では上面に設けられていたｎ型電極
１２を裏面に配置し、入射光の受光面積を大きくし光電
流量の増加を図ることにより、薄膜半導体材料１５を用
いることによる太陽電池の発生電流の低下を防止する構
造である。この製造方法は、まず溶融再結晶化法を基本
として薄膜多結晶Ｓｉ１５（厚さ６０〜１００μｍ）を
絶縁層（ＳｉＯ2）上に形成した後、該薄膜多結晶Ｓｉ
１５にバイアホール１４を設け、続いて上記絶縁膜（Ｓ
ｉＯ2）のみをエッチングし薄膜多結晶Ｓｉ膜を分離し
た後、多結晶Ｓｉ１５の表面にｎ型拡散層２を拡散法等
で形成し、続いて裏面にｎ型電極１２およびｐ型電極１
３を形成し、最後にｎ型拡散層１０上に反射防止膜１１
を形成することにより太陽電池を作製するものである。
この場合、ｎ型拡散層２のシート抵抗は３０Ω／□にな
るように形成され、ｎ型拡散層２表面でのキャリアの再
結合が問題となっていた。かかる太陽電池の基本構造
は、例えば Ｍ．Ｄｅｇｕｃｈｉらにより Conference
Record of IEEE First World Conference on Photovolt
aic Energy Conversion,Hawaii vol.II,pp.1287(1994)
に示されている。
【００１７】本実施の形態２は、上記構造の太陽電池の
製造工程に対して本発明にかかるリン酸処理工程を適用
したものである。即ち、上記製造工程において、ｎ型拡
散層２を形成した後に基板を例えばリン酸（Ｈ3ＰＯ4）
に浸漬することによりｎ型拡散層２にリン酸処理を施し
リン酸処理を行ったｎ型拡散層１０とし、その後に電極
１２、１３の形成、反射防止膜１１の形成を行い太陽電
池を完成するものである。これにより、ｎ型拡散層表面
におけるキャリアの再結合を抑制し、高い光エネルギー
変換効率を得ることを可能とするものである。なお、本
発明における効果をより明確にするため、上記多結晶基
板同様に、１００μｍまでエッチングにより薄くした単
結晶Ｓｉ基板を用いて同様の構造の太陽電池を作製し、
その特性についても検討した。
製造工程に対して本発明にかかるリン酸処理工程を適用
したものである。即ち、上記製造工程において、ｎ型拡
散層２を形成した後に基板を例えばリン酸（Ｈ3ＰＯ4）
に浸漬することによりｎ型拡散層２にリン酸処理を施し
リン酸処理を行ったｎ型拡散層１０とし、その後に電極
１２、１３の形成、反射防止膜１１の形成を行い太陽電
池を完成するものである。これにより、ｎ型拡散層表面
におけるキャリアの再結合を抑制し、高い光エネルギー
変換効率を得ることを可能とするものである。なお、本
発明における効果をより明確にするため、上記多結晶基
板同様に、１００μｍまでエッチングにより薄くした単
結晶Ｓｉ基板を用いて同様の構造の太陽電池を作製し、
その特性についても検討した。
【００１８】図４は、エッチングにより１００μｍまで
薄くした単結晶Ｓｉ基板を用いて作製した太陽電池にお
ける入射光の波長と太陽電池の内部量子効率を比較した
結果である。図から明らかなように、実施の形態１と同
様に入射光４００ｎｍ付近でリン酸処理による内部量子
効率の低下が防止されており、リン酸処理効果が認めら
れる。また、かかる効果は短絡光電流密度にも明確にあ
わられており、リン酸処理無しでは３４ｍＡ／ｃｍ2で
あった短絡光電流密度が、リン酸処理有りでは３６ｍＡ
／ｃｍ2に増大した。
薄くした単結晶Ｓｉ基板を用いて作製した太陽電池にお
ける入射光の波長と太陽電池の内部量子効率を比較した
結果である。図から明らかなように、実施の形態１と同
様に入射光４００ｎｍ付近でリン酸処理による内部量子
効率の低下が防止されており、リン酸処理効果が認めら
れる。また、かかる効果は短絡光電流密度にも明確にあ
わられており、リン酸処理無しでは３４ｍＡ／ｃｍ2で
あった短絡光電流密度が、リン酸処理有りでは３６ｍＡ
／ｃｍ2に増大した。
【００１９】図５は、エッチングにより１００μｍまで
薄くした多結晶Ｓｉ基板を用いて太陽電池を作製した場
合の内部量子効率の比較データである。この場合におい
ても、入射光４００ｎｍ付近でリン酸処理効果が顕著に
現われている。またリン酸処理無しでは２９ｍＡ／ｃｍ
2であった短絡光電流密度が、リン酸処理有りでは３２
ｍＡ／ｃｍ2に増大した。尚、図４で示した太陽電池特
性よりも図５で示した内部量子効率特性が劣っているの
は、用いられた半導体材料が単結晶Ｓｉから多結晶Ｓｉ
に代ったためであり、本質的に結晶品質の差を反映した
ものに過ぎない。また、図４、５に示す例では１００μ
ｍ程度の薄膜半導体基板でしかもｎ型拡散層のシート抵
抗が３０Ω／□と低いにも拘わらず、非常に大きな短絡
光電流密度が得られている。この理由は、かかる太陽電
池の構造が図３に示すように裏面にもテクスチャー構造
８を有するため、入射光が裏面でも反射され結晶中に有
効に取り込まれること、また、裏面側にも一部ｎ型拡散
層が配置されているため裏面側のＰＮ接合による電界効
果、更には表面と同様のｎ型拡散層表面のリン酸処理に
よるキャリアの再結合防止効果等によるためと考えられ
る。例えば図５に示す１０００ｎｍ近傍の内部量子効率
曲線の盛り上がりがこの効果に相当している。従って、
裏面にここで述べた構造を適用しない場合には、波長が
１０００ｎｍ以上の場合の内部量子効率は、本実施の形
態よりも低く、形状的にはなだらかに減少する形となる
（図示せず）。
薄くした多結晶Ｓｉ基板を用いて太陽電池を作製した場
合の内部量子効率の比較データである。この場合におい
ても、入射光４００ｎｍ付近でリン酸処理効果が顕著に
現われている。またリン酸処理無しでは２９ｍＡ／ｃｍ
2であった短絡光電流密度が、リン酸処理有りでは３２
ｍＡ／ｃｍ2に増大した。尚、図４で示した太陽電池特
性よりも図５で示した内部量子効率特性が劣っているの
は、用いられた半導体材料が単結晶Ｓｉから多結晶Ｓｉ
に代ったためであり、本質的に結晶品質の差を反映した
ものに過ぎない。また、図４、５に示す例では１００μ
ｍ程度の薄膜半導体基板でしかもｎ型拡散層のシート抵
抗が３０Ω／□と低いにも拘わらず、非常に大きな短絡
光電流密度が得られている。この理由は、かかる太陽電
池の構造が図３に示すように裏面にもテクスチャー構造
８を有するため、入射光が裏面でも反射され結晶中に有
効に取り込まれること、また、裏面側にも一部ｎ型拡散
層が配置されているため裏面側のＰＮ接合による電界効
果、更には表面と同様のｎ型拡散層表面のリン酸処理に
よるキャリアの再結合防止効果等によるためと考えられ
る。例えば図５に示す１０００ｎｍ近傍の内部量子効率
曲線の盛り上がりがこの効果に相当している。従って、
裏面にここで述べた構造を適用しない場合には、波長が
１０００ｎｍ以上の場合の内部量子効率は、本実施の形
態よりも低く、形状的にはなだらかに減少する形となる
（図示せず）。
【００２０】実施の形態３．上記実施の形態１、２では
単結晶、多結晶Ｓｉを用いた例を説明したが非晶質（ア
モルファス）Ｓｉ材料を半導体材料に用いた場合にも、
同様の効果が得られる。一般に非晶質Ｓｉ太陽電池（基
本的には水素（Ｈ）を含む水素化非晶質Ｓｉ）では、ｐ
−ｉ−ｎの３層からなる構造を基本としている。このｎ
型非晶質Ｓｉ層には通常リン（Ｐ）が添加されている。
特にかかる非晶質Ｓｉ材料は、４００℃以上の高温にな
ると結晶品質が著しく劣化するため、従来例で示したよ
うな高温プロセス（熱酸化膜３の作製）が適用できず、
太陽電池表面でのキャリアの再結合抑制が殆ど不可能な
状況にあった。これに対して、本発明によるリン酸浸漬
処理は、実施の形態１でも示したように百数十℃の低温
処理が可能なため、かかる非晶質材料に対しても適用が
可能であり、非晶質Ｓｉ太陽電池の特性改善方法として
極めて有効である。
単結晶、多結晶Ｓｉを用いた例を説明したが非晶質（ア
モルファス）Ｓｉ材料を半導体材料に用いた場合にも、
同様の効果が得られる。一般に非晶質Ｓｉ太陽電池（基
本的には水素（Ｈ）を含む水素化非晶質Ｓｉ）では、ｐ
−ｉ−ｎの３層からなる構造を基本としている。このｎ
型非晶質Ｓｉ層には通常リン（Ｐ）が添加されている。
特にかかる非晶質Ｓｉ材料は、４００℃以上の高温にな
ると結晶品質が著しく劣化するため、従来例で示したよ
うな高温プロセス（熱酸化膜３の作製）が適用できず、
太陽電池表面でのキャリアの再結合抑制が殆ど不可能な
状況にあった。これに対して、本発明によるリン酸浸漬
処理は、実施の形態１でも示したように百数十℃の低温
処理が可能なため、かかる非晶質材料に対しても適用が
可能であり、非晶質Ｓｉ太陽電池の特性改善方法として
極めて有効である。
【００２１】実施の形態４．実施の形態１、２ではｐ型
の単結晶、多結晶Ｓｉ基板に熱拡散やイオン注入法でリ
ン等のｎ型不純物を直接添加してｎ型層を形成したが、
このｎ型層の代わりに、例えば、ＳｉＨ4とＰＨ3の混合
ガスを用いたプラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ
法を用いて形成される非晶質もしくは多結晶のｎ型半導
体層を上記ｐ型半導体基板上に形成した太陽電池の製造
方法においても、本発明を適用することにより同様の効
果が得られる。
の単結晶、多結晶Ｓｉ基板に熱拡散やイオン注入法でリ
ン等のｎ型不純物を直接添加してｎ型層を形成したが、
このｎ型層の代わりに、例えば、ＳｉＨ4とＰＨ3の混合
ガスを用いたプラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ
法を用いて形成される非晶質もしくは多結晶のｎ型半導
体層を上記ｐ型半導体基板上に形成した太陽電池の製造
方法においても、本発明を適用することにより同様の効
果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、低温プロセスにより太陽電池のキャリア再結合
を抑制することが可能となり、従来の高温プロセスで問
題となっていた結晶品質の低下を防止できるとともに、
生産性の向上、工程の削減による低コスト化が可能とな
る。更に、本発明によれば、ｐ型半導体基板上に比較的
高濃度のｎ型半導体領域を形成し、そのｎ型半導体領域
のリン酸処理面に直接電極を接触させて接触抵抗を低減
し、かつ上記ｎ型半導体領域のリン酸処理により結晶品
質の低下もなく、しかもそこに直接形成されたパッシベ
ーション膜としての窒化シリコン膜を併用して、キャリ
アの再結合防止性能の高い高性能太陽電池セルを提供す
ることができる。
よれば、低温プロセスにより太陽電池のキャリア再結合
を抑制することが可能となり、従来の高温プロセスで問
題となっていた結晶品質の低下を防止できるとともに、
生産性の向上、工程の削減による低コスト化が可能とな
る。更に、本発明によれば、ｐ型半導体基板上に比較的
高濃度のｎ型半導体領域を形成し、そのｎ型半導体領域
のリン酸処理面に直接電極を接触させて接触抵抗を低減
し、かつ上記ｎ型半導体領域のリン酸処理により結晶品
質の低下もなく、しかもそこに直接形成されたパッシベ
ーション膜としての窒化シリコン膜を併用して、キャリ
アの再結合防止性能の高い高性能太陽電池セルを提供す
ることができる。
【図１】 本発明にかかる太陽電池の製造工程図であ
る。
る。
【図２】 本発明の実施の形態１により作製した太陽電
池の内部量子効果特性を示す図である。
池の内部量子効果特性を示す図である。
【図３】 本発明の製造方法により製造した実施の形態
２にかかる薄膜Ｓｉ太陽電池の構造図である。
２にかかる薄膜Ｓｉ太陽電池の構造図である。
【図４】 本発明の実施の形態２により作製した単結晶
Ｓｉ太陽電池の内部量子効果特性を示す図である。
Ｓｉ太陽電池の内部量子効果特性を示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態２により作製した多結晶
Ｓｉ太陽電池の内部量子効果特性を示す図である。
Ｓｉ太陽電池の内部量子効果特性を示す図である。
【図６】 従来の太陽電池の製造工程図である。
１ Ｓｉ基板、２ ｎ型拡散層、３ 熱酸化膜（ＳｉＯ
2）、４ 高濃度ｎ型拡散層、５ ｎ型電極、６ ｐ型
電極、７ 水酸化カリウム水溶液、８ テクスチャー構
造、９ リン酸水溶液、１０ リン酸浸漬処理を行った
ｎ型拡散層、１１ 反射防止膜、１２ ｎ型電極、１３
ｐ型電極、１４ バイアホール、１５単結晶Ｓｉ薄膜
または多結晶Ｓｉ薄膜。
2）、４ 高濃度ｎ型拡散層、５ ｎ型電極、６ ｐ型
電極、７ 水酸化カリウム水溶液、８ テクスチャー構
造、９ リン酸水溶液、１０ リン酸浸漬処理を行った
ｎ型拡散層、１１ 反射防止膜、１２ ｎ型電極、１３
ｐ型電極、１４ バイアホール、１５単結晶Ｓｉ薄膜
または多結晶Ｓｉ薄膜。
Claims (11)
- 【請求項１】 ｐ型半導体基板上にｎ型半導体領域を形
成して太陽電池を製造するにあたり、上記ｎ型半導体領
域表面に低温域でリン酸処理を施す工程を含むことを特
徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項２】 上記リン酸処理工程が、リン酸水溶液へ
の浸漬工程であることを特徴とする請求項１に記載の太
陽電池の製造方法。 - 【請求項３】 上記リン酸水溶液が、リン酸（Ｈ3Ｐ
Ｏ4）、亜リン酸（Ｈ3ＰＯ3）、次亜リン酸（Ｈ3Ｐ
Ｏ2）、メタリン酸（ＨＰＯ3）、またはこれらのＮａ、
Ｋ、ＮＨ4塩であるリン酸化合物の中から選択される１
または２以上のリン酸水溶液からなることを特徴とする
請求項２に記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項４】 上記リン酸処理温度が室温以上、２００
℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電
池の製造方法。 - 【請求項５】 更に上記リン酸処理を施したｎ型半導体
領域上に直接窒化シリコン膜を形成する工程を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項６】 上記窒化シリコン膜を形成する工程が、
減圧熱ＣＶＤ法による工程であることを特徴とする請求
項５に記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項７】 上記リン酸処理前のｎ型半導体領域の不
純物濃度が１０18〜１０21ｃｍ-3のオーダーに形成され
ることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方
法。 - 【請求項８】 上記ｎ型半導体領域のリン酸処理後にお
ける電極との接触抵抗が１０-2Ωｃｍ2オーダー以下に
形成されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池
の製造方法。 - 【請求項９】 上記ｐ型半導体基板および／または上記
ｎ型半導体領域が非晶質半導体であることを特徴とする
請求項１に記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項１０】 上記非晶質半導体が、アモルファスシ
リコンであることを特徴とする請求項９に記載の太陽電
池の製造方法。 - 【請求項１１】 上記請求項１〜１０のいずれか１つに
記載の方法により形成される太陽電池構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02268396A JP3578539B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 |
| US08/689,002 US5759292A (en) | 1996-02-08 | 1996-07-30 | Solar cell |
| DE19634617A DE19634617B4 (de) | 1996-02-08 | 1996-08-27 | Verfahren zur Herstellung einer Siliziumsolarzelle mit verringerter Rekombination nahe der Solarzellenoberfläche |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02268396A JP3578539B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219531A true JPH09219531A (ja) | 1997-08-19 |
| JP3578539B2 JP3578539B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=12089672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02268396A Expired - Fee Related JP3578539B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5759292A (ja) |
| JP (1) | JP3578539B2 (ja) |
| DE (1) | DE19634617B4 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101055A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法 |
| JP2005184025A (ja) * | 2005-02-03 | 2005-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2008172279A (ja) * | 2008-04-03 | 2008-07-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池 |
| US7595543B2 (en) | 2000-11-29 | 2009-09-29 | Australian National University | Semiconductor processing method for increasing usable surface area of a semiconductor wafer |
| KR100922346B1 (ko) * | 2002-04-03 | 2009-10-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 및 그 제조 방법 |
| JP2012212769A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
| JP2014170775A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Panasonic Corp | シリコン基板、およびその製造方法 |
| RU2626053C2 (ru) * | 2012-02-10 | 2017-07-21 | Син-Эцу Кемикал Ко., Лтд. | Солнечная батарея и способ ее изготовления |
| WO2018025643A1 (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0690014A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 薄型太陽電池及びその製造方法，エッチング方法及び自動エッチング装置，並びに半導体装置の製造方法 |
| US6313397B1 (en) * | 1998-08-31 | 2001-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar battery cell |
| JP3719632B2 (ja) * | 1998-12-17 | 2005-11-24 | 三菱電機株式会社 | シリコン太陽電池の製造方法 |
| DE10032279B4 (de) * | 2000-07-03 | 2006-09-28 | Christian-Albrechts-Universität Zu Kiel | Elektrische Passivierung der Randgebiete von Solarzellen |
| US9093590B2 (en) * | 2006-12-26 | 2015-07-28 | Kyocera Corporation | Solar cell and solar cell manufacturing method |
| KR101539047B1 (ko) * | 2008-12-24 | 2015-07-23 | 인텔렉츄얼 키스톤 테크놀로지 엘엘씨 | 광기전력 변환 소자 및 그의 제조방법 |
| US20110315219A1 (en) | 2009-03-09 | 2011-12-29 | The University Of North Carolina At Charlotte | Efficiency enhancement of solar cells using light management |
| KR101139459B1 (ko) * | 2009-08-27 | 2012-04-30 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 그 제조방법 |
| KR20120079591A (ko) * | 2011-01-05 | 2012-07-13 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 그 제조 방법 |
| CN103314455B (zh) * | 2011-02-01 | 2016-04-27 | 三菱电机株式会社 | 太阳能电池单元及其制造方法、以及太阳能电池模块 |
| KR20150143868A (ko) * | 2011-07-25 | 2015-12-23 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 반도체 기판 및 그 제조 방법, 태양 전지 소자, 그리고 태양 전지 |
| US12243948B2 (en) * | 2013-05-22 | 2025-03-04 | W&W Sens Devices, Inc. | Microstructure enhanced absorption photosensitive devices |
| KR20150035189A (ko) * | 2013-09-27 | 2015-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
| FR3035741B1 (fr) * | 2015-04-28 | 2018-03-02 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de fabrication d'une cellule photovoltaique. |
| US9583649B2 (en) | 2015-06-22 | 2017-02-28 | International Business Machines Corporation | Thin film solar cell backside contact manufacturing process |
| US20190189631A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-20 | Soulbrain Co., Ltd. | Composition for etching and manufacturing method of semiconductor device using the same |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3620829A (en) * | 1968-05-06 | 1971-11-16 | Gen Motors Corp | Coatings for germanium semiconductor devices |
| US4078945A (en) * | 1976-05-03 | 1978-03-14 | Mobil Tyco Solar Energy Corporation | Anti-reflective coating for silicon solar cells |
| US4227942A (en) * | 1979-04-23 | 1980-10-14 | General Electric Company | Photovoltaic semiconductor devices and methods of making same |
| US4273594A (en) * | 1979-10-05 | 1981-06-16 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Gallium arsenide devices having reduced surface recombination velocity |
| JPS58220477A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-22 | Japan Solar Energ Kk | 太陽電池の製造方法 |
| EP0236447A1 (en) * | 1985-09-09 | 1987-09-16 | Hughes Aircraft Company | Gallium arsenide solar cell system |
| US4675466A (en) * | 1986-04-05 | 1987-06-23 | Chronar Corp. | Stabilization of intraconnections and interfaces |
| DE4009336A1 (de) * | 1990-03-23 | 1991-09-26 | Telefunken Systemtechnik | Solarzelle |
| US5393680A (en) * | 1990-08-01 | 1995-02-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | MIS electrode forming process |
| US5425816A (en) * | 1991-08-19 | 1995-06-20 | Spectrolab, Inc. | Electrical feedthrough structure and fabrication method |
-
1996
- 1996-02-08 JP JP02268396A patent/JP3578539B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-30 US US08/689,002 patent/US5759292A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-27 DE DE19634617A patent/DE19634617B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7595543B2 (en) | 2000-11-29 | 2009-09-29 | Australian National University | Semiconductor processing method for increasing usable surface area of a semiconductor wafer |
| US9583668B2 (en) | 2000-11-29 | 2017-02-28 | The Australian National University | Semiconductor device |
| JP2003101055A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法 |
| KR100922346B1 (ko) * | 2002-04-03 | 2009-10-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 및 그 제조 방법 |
| JP2005184025A (ja) * | 2005-02-03 | 2005-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2008172279A (ja) * | 2008-04-03 | 2008-07-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池 |
| JP2012212769A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
| RU2626053C2 (ru) * | 2012-02-10 | 2017-07-21 | Син-Эцу Кемикал Ко., Лтд. | Солнечная батарея и способ ее изготовления |
| JP2014170775A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Panasonic Corp | シリコン基板、およびその製造方法 |
| WO2018025643A1 (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19634617B4 (de) | 2007-06-14 |
| DE19634617A1 (de) | 1997-08-14 |
| JP3578539B2 (ja) | 2004-10-20 |
| US5759292A (en) | 1998-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3578539B2 (ja) | 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 | |
| CN110838536B (zh) | 具有多种隧道结结构的背接触太阳能电池及其制备方法 | |
| JP6746854B2 (ja) | ワイドバンドギャップ半導体材料含有のエミッタ領域を有する太陽電池 | |
| JP6701295B2 (ja) | 太陽電池を製造する方法 | |
| WO2023045347A1 (zh) | 一种背接触电池及其制作方法 | |
| CN103515477B (zh) | 制造太阳能电池及其掺杂层的方法 | |
| JP2004193350A (ja) | 太陽電池セルおよびその製造方法 | |
| JP2010504651A (ja) | 改善された表面パッシベーションを有する結晶性シリコン太陽電池の製造方法 | |
| RU2456709C2 (ru) | Солнечный элемент и способ и аппарат для его изготовления | |
| CN114256385B (zh) | 一种tbc背接触太阳能电池及其制备方法 | |
| JP2017135386A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| CN115020507B (zh) | 一种选择性钝化接触电池及其制备方法 | |
| CN112466960A (zh) | 太阳能电池结构及其制备方法 | |
| WO2013100085A1 (ja) | 太陽電池素子、太陽電池素子の製造方法および太陽電池モジュール | |
| TW202404111A (zh) | 具有鈍化觸點的背接觸式太陽電池及製造方法 | |
| JP4197193B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 | |
| JP4486622B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP2016139762A (ja) | 太陽電池素子の製造方法 | |
| JP2024112320A (ja) | 太陽電池 | |
| JP2003152205A (ja) | 光電変換素子及びその製造方法 | |
| KR20190079622A (ko) | 고광전변환효율 태양전지 및 고광전변환효율 태양전지의 제조 방법 | |
| KR100995654B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101321538B1 (ko) | 벌크형 실리콘 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP2005167291A (ja) | 太陽電池の製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JP3623642B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040426 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040706 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040713 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070723 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080723 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090723 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |