JP3676954B2

JP3676954B2 - Photoelectric conversion element and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3676954B2
Application number: JP31681799A
Authority: JP
Inventors: 伸幸加藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2019-11-08
Also published as: JP2001135834A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電変換素子およびその製造方法に関するものであり、特に、電極の取出方法を改良した光電変換素子およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８〜図２６は、従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【０００３】
図１８を参照して、基板１０１として、不純物濃度が３×１０¹⁵〜４×１０¹⁶ｃｍ^-3で、結晶軸が（１００）の主面を持つ、シリコン基板からなるＰ型半導体基板が用いられている。まず、この基板１０１の受光面に、光の反射を低減するテクスチャ表面を形成する。すなわち、数％の水酸化ナトリウムを含む水溶液中にイソプロピルアルコールを添加して、８０℃〜９０℃の温度でシリコン基板１０１を２０〜３０分間処理する。これにより、基板１０１の受光面に、多くの微細な凹凸が形成される。
【０００４】
次に、図１９を参照して、リン化合物等の拡散源１０２を、Ｐ型半導体基板１０１の主面にスピン法で塗布する。
【０００５】
次に、図２０を参照して、基板１０１の裏面に、チタン酸アルキルを溶媒中に含むマスク材１０３を塗布する。
【０００６】
次に、図２１を参照して、９００℃前後の温度で数１０分間熱処理を行ない、約０．４μｍの厚さのｎ⁺層を形成する。これにより、基板１０１の主面上、および基板１０１の側面に、ｎ⁺層１０４、１０５がそれぞれ形成される。
【０００７】
このｎ⁺層１０５は、Ｐ型半導体基板１０１との間にＰＮ接合を形成する。
そこで、次に図２２を参照して、半導体基板１０１の主面上のリンガラス１０２と基板１０１の裏面に形成された二酸化チタンの膜を、フッ酸でエッチングすることによって、除去する。
【０００８】
次いで、図２３を参照して、半導体基板１０１の主面上に、反射防止膜１０６を形成する。
【０００９】
次に、図２４を参照して、アルミニウムを含むペースト１０７ａと銀を含むペースト１０９ａとを、それぞれ所定のパターンで印刷して乾燥した後、７００〜８００℃で熱処理する。このとき、アルミニウムとシリコンが合金化して、アルミニウム電極（Ｐ型電流収集電極、正電極）１０７および裏面銀電極１０９が形成されるとともに、アルミニウム電極１０７の裏側に、ｐ⁺層１０８が形成される。このｐ⁺層１０８は、約５μｍの厚みを有し、ＢＳＦ構造を形成する。
【００１０】
次に、図２５を参照して、反射防止膜１０６上に、銀を含むペースト１１０ａを所定のパターンで印刷して乾燥する。
【００１１】
次に、図２６を参照して、基板を７００〜８００℃で熱処理して、表面銀電極（Ｎ側電流収集電極、負電極）１１０を形成する。このとき、表面銀電極１１０は、反射防止膜１０６を貫通してｎ⁺層とオーミック接続を形成する。
【００１２】
以上のような工程を経て、太陽電池セルが完成する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の太陽電池では、負電極は表側、正電極は裏側にあるために、太陽電池モジュールを製造するために直列接続する際、インターコネクタ等で表と裏を接続する必要があり、その作業が困難であるという問題があった。
【００１４】
このため、特開平４−７８７９号公報、または特開平９−１８０４３号公報では、正電極および負電極が同一面上に形成された太陽電池セルが開示されている。しかしながら、このような太陽電池セルは、製造工程が複雑で、また、変換効率が低いという問題があった。
【００１５】
この発明の目的は、上述の問題点を解決し、変換効率の高い光電変換素子およびそれを簡単な工程で製造することができる方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による光電変換素子は、半導体基板にＰＮ接合が形成され、基板の裏面にＰ側電流収集電極およびＮ側電流収集電極が形成された光電変換素子において、半導体基板の中心部より周辺部の方が深いＰＮ接合を有することを特徴としている。
【００１８】
本発明による光電変換素子は、半導体基板の受光面にＰＮ接合が形成され、基板の裏面にＰ側電流収集電極およびＮ側電流収集電極が形成された光電変換素子において、半導体基板の少なくとも２辺に沿った側面および裏面周辺部に、ＰＮ接合が形成されたことを特徴としている。
【００１９】
好ましくは、基板の裏面に形成したＰ側電流収集電極およびＮ側電流収集電極のほかに、受光面に電流収集電極を形成し、受光面の電流収集電極のパターンが、基板の中心部から周辺部に向かって放射状に広がっているとよい。
【００２０】
本発明による光電変換素子の製造方法は、上述した本発明の光電変換素子を製造する方法において、基板の中心部から外側にずれた位置に拡散源を滴下して、基板の周辺部に拡散源を塗布し、熱拡散によって基板にＰＮ接合を形成することを特徴としている。
【００２１】
好ましくは、基板にＰＮ接合を塗布拡散により形成し、裏面の少なくとも２辺に沿って接合が形成されるように、裏面におけるＰＮ接合を形成しない部分に拡散防止用のマスクを形成するとよい。
【００２２】
また、好ましくは、基板に拡散源を塗布する際に、基板を回転させながら拡散源を滴下するとよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明による光電変換素子の一例としての太陽電池の構成を示すそれぞれ断面図および平面図である。
【００２４】
図１および図２を参照して、この太陽電池は、Ｐ型半導体基板１と、基板１の１主面に形成されたｎ⁺層４、５ｂおよび反射防止膜６と、基板１の側面および裏面に形成されたｎ⁺層５ａと、基板１の裏面に形成された裏面銀電極（正電極）９と、基板１の裏面のＰＮ接合部（ｎ⁺層部）上に形成された裏面銀電極（負電極）１０と、アルミニウム電極７と、基板１中にアルミニウム電極７のアルミニウムが拡散して形成されたｐ⁺層８とを備えている。
【００２５】
Ｐ型半導体基板１は、シリコン基板であり、基板１の表面は、光の反射を低減するため微細な凹凸を有する。また、裏面電極９、１０、および７は、基板またはアルミニウムを材料として、スクリーン印刷法を用いて形成される。
【００２６】
以下、このように構成される太陽電池の製造方法の一例を、図３〜図１０を参照して説明する。
【００２７】
まず、図３を参照して、Ｐ型半導体基板１を酸溶液あるいはアルミニウム溶液で処理して、表面のダメージ層を除去する。基板１が結晶軸（１００）の単結晶であれば、そのＰ型半導体基板１を８０〜９０℃の水酸化ナトリウム水溶液（数％の濃度）に浸漬して、２０〜３０分間処理し、Ｐ型半導体基板１の表面に微細なテクスチャを形成する。
【００２８】
次に、図４を参照して、この基板１の表面に、ノズルを介して五酸化リンを含むドーパント液２をスピンコーターによって塗布する。このとき、中心から外れたところに液２を滴下して、基板１の周囲のみにドーパント液２を塗布する。これは、後述するように、中心には浅い接合を形成し、一方、周囲には深い接合を形成するためである。
【００２９】
次に、図５を参照して、Ｐ型半導体基板１の裏面に、チタン酸アルキルを溶剤で希釈したマスク材３を、印刷法等によって形成する。
【００３０】
このとき、図２に示すように、基板１の少なくとも２辺に沿った側面および裏面周辺部にＰＮ接合が形成されるように、その部分にはマスク材３を形成しない。このように、ＰＮ接合が形成される部分を少なくとも２辺とするのは、電流が表面から裏面に流れるときの直列抵抗を少なくするため、側面のＰＮ接合部は長い方が有利であり、さらに、裏面銀電極（負電極）１０も長い方がインターコネクタ接続がしやすいためである。図２に示すように、本実施の形態では、基板１の３辺に沿ってＰＮ接合を形成しているため、２辺の場合に比べてさらに直列抵抗を減少させることができる。
【００３１】
次に、図６を参照して、９００℃前後の温度で数１０分間熱処理を行なうことにより、ドーパント液２が塗布された領域に、約０．４μｍの厚さのｎ⁺層４が形成される。ドーパント液２が塗布されなかった領域には、アウトディフュージョンにより約０．２μｍの厚さのｎ⁺層５ａ、５ｂが形成される。一方、マスク材３の下には、ｎ⁺層は形成されない。
【００３２】
次に、図７を参照して、フッ酸処理により、基板１の主面のリンガラス層２と裏面のマスク材３とを除去する。
【００３３】
次に、図８を参照して、基板１の主面に、反射防止膜６を形成する。反射防止膜６としては、ＡＰＣＶＤ法による二酸化チタン膜あるいはＰＣＶＤ法によるシリコン窒化膜等がある。
【００３４】
次に、図９を参照して、基板１の裏面に、アルミニウムを含むペースト７を所定のパターンで印刷乾燥する。
【００３５】
次に、図１０を参照して、銀を含むペースト９ａ、１０ａを所定のパターンで印刷乾燥した後、７００〜８００℃で熱処理する。このとき、アルミニウムとシリコンが合金化してアルミニウム電極７が形成されるとともに、アルミニウム電極７の裏側にｐ⁺層８が形成される。これは、約５μｍの厚みを有し、ＢＳＦ構造を形成する。また、裏面ｎ⁺層５ａ上に形成された銀電極１０は、裏面負電極１０となる。
【００３６】
図１１および図１２は、基板にドーパント液を塗布する方法の一例を説明するための図である。
【００３７】
図１１に示すように、基板１を回転させながら、ドーパント液２を塗布すると、図１２に示すように、基板１の裏面の４隅および対応する基板１の側面に、ドーパント液２が回り込み、より高濃度のｎ⁺層５ａが基板１の裏面および側面に形成できる。その結果、基板１の裏面でｎ⁺層５ａと電極とをコンタクトする際、より抵抗の少ないコンタクトが達成できる。さらに、基板１の表面から裏面に電流が流れる際、低抵抗のｎ⁺層５ａを通るため、直列抵抗が小さくなる。
【００３８】
本実施の形態において、ドーパント液２を基板１主面の周囲に塗布し、基板１の中心には浅い接合（シート抵抗５０〜６０Ω／□）を形成し、基板の周囲には深い接合（シート抵抗２０〜４０Ω／□）を形成するのは、発生した電流が中心から周囲に向かって流れるため、直列抵抗を少なくして電流を流れやすくするためである。
【００３９】
また、直列抵抗をさらに小さくするには、表電極を形成するのが有効な手段である。このとき、電流の流れに沿って、しかもｎ⁺層の濃度に応じて、濃度の低い個所は電極を密に、一方、濃度の高い個所は電極を粗くした方がよい。
【００４０】
図１３〜図１６は、表電極の形成方法の例を示す平面図である。
図１３〜図１６に示すように、中心から周囲に向かって広がる放射状の電極５０を形成することが望ましい。
【００４１】
図１７は、上述した図１に示す太陽電池を直列接続した状態を示す平面図である。
【００４２】
図１７を参照して、この太陽電池は、基板１の裏面の３辺に沿って負電極１０が形成されているため、容易に直列接続をすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正電極と負電極とが同じ面に形成される太陽電池を、容易なプロセスで製造することが可能となる。
【００４４】
また、直列抵抗が小さいため、変換効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光電変換素子の一例としての太陽電池の構成を示す断面図である。
【図２】本発明による光電変換素子の一例としての太陽電池の構成を示す平面図である。
【図３】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図４】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図５】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図６】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図７】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図８】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図９】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１０】図１に示す太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１１】基板にドーパント液を塗布する方法の一例を説明するための図である。
【図１２】基板にドーパント液を塗布する方法の一例を説明するための図である。
【図１３】表電極の形成方法の例を示す平面図である。
【図１４】表電極の形成方法の例を示す平面図である。
【図１５】表電極の形成方法の例を示す平面図である。
【図１６】表電極の形成方法の例を示す平面図である。
【図１７】図１に示す太陽電池を直列接続した状態を示す平面図である。
【図１８】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１９】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２０】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２１】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２２】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２３】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２４】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２５】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２６】従来の太陽電池の製造方法の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１基板、２ドーパント液、３マスク材、４ｎ⁺層（深い拡散）、５ａｎ⁺層（浅い拡散）、５ｂｎ⁺層（浅い拡散）、６反射防止膜、７アルミニウム電極、８ｐ⁺層、９ａ銀ペースト、９裏面銀電極（正電極）、１０ａ銀ペースト、１０裏面銀電極（負電極）、５０表電極。
各図中、同一符号または同一または相当部分を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photoelectric conversion element and a method for producing the same, and more particularly to a photoelectric conversion element having an improved electrode extraction method and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
18 to 26 are cross-sectional views illustrating an example of a conventional solar cell manufacturing method.
[0003]
Referring to FIG. 18, a P-type semiconductor substrate made of a silicon substrate having an impurity concentration of 3 × 10 ¹⁵ to 4 × 10 ¹⁶ cm ⁻³ and a crystal axis of (100) is used as substrate 101. It has been. First, a texture surface that reduces light reflection is formed on the light receiving surface of the substrate 101. That is, isopropyl alcohol is added to an aqueous solution containing several percent sodium hydroxide, and the silicon substrate 101 is treated at a temperature of 80 ° C. to 90 ° C. for 20 to 30 minutes. As a result, many fine irregularities are formed on the light receiving surface of the substrate 101.
[0004]
Next, referring to FIG. 19, a diffusion source 102 such as a phosphorus compound is applied to the main surface of P-type semiconductor substrate 101 by a spin method.
[0005]
Next, referring to FIG. 20, mask material 103 containing alkyl titanate in a solvent is applied to the back surface of substrate 101.
[0006]
Next, referring to FIG. 21, heat treatment is performed at a temperature of about 900 ° C. for several tens of minutes to form an n ⁺ layer having a thickness of about 0.4 μm. Thus, n ⁺ layers 104 and 105 are formed on the main surface of substrate 101 and on the side surfaces of substrate 101, respectively.
[0007]
This n ⁺ layer 105 forms a PN junction with the P-type semiconductor substrate 101.
Then, referring to FIG. 22, the phosphorous glass 102 on the main surface of the semiconductor substrate 101 and the titanium dioxide film formed on the back surface of the substrate 101 are removed by etching with hydrofluoric acid.
[0008]
Next, referring to FIG. 23, an antireflection film 106 is formed on the main surface of the semiconductor substrate 101.
[0009]
Next, referring to FIG. 24, aluminum-containing paste 107a and silver-containing paste 109a are printed in a predetermined pattern and dried, and then heat-treated at 700 to 800 ° C. At this time, aluminum and silicon are alloyed to form an aluminum electrode (P-type current collecting electrode, positive electrode) 107 and a back surface silver electrode 109, and a p ⁺ layer 108 is formed on the back side of the aluminum electrode 107. . This p ⁺ layer 108 has a thickness of about 5 μm and forms a BSF structure.
[0010]
Next, referring to FIG. 25, a paste 110a containing silver is printed in a predetermined pattern on the antireflection film 106 and dried.
[0011]
Next, referring to FIG. 26, the substrate is heat-treated at 700 to 800 ° C. to form surface silver electrode (N-side current collection electrode, negative electrode) 110. At this time, the surface silver electrode 110 penetrates the antireflection film 106 and forms an ohmic connection with the n ⁺ layer.
[0012]
The solar battery cell is completed through the above steps.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional solar cell described above, since the negative electrode is on the front side and the positive electrode is on the back side, when connecting in series to manufacture a solar cell module, it is necessary to connect the front and back with an interconnector or the like. There was a problem that the work was difficult.
[0014]
For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-7879 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-18043 discloses a solar battery cell in which a positive electrode and a negative electrode are formed on the same surface. However, such a solar battery cell has a problem that the manufacturing process is complicated and the conversion efficiency is low.
[0015]
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a photoelectric conversion element having high conversion efficiency and a method capable of manufacturing the photoelectric conversion element by a simple process.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A photoelectric conversion element according to the present invention is a photoelectric conversion element in which a PN junction is formed on a semiconductor substrate and a P-side current collection electrode and an N-side current collection electrode are formed on the back surface of the substrate. It is characterized by having a deeper PN junction.
[0018]
A photoelectric conversion element according to the present invention is a photoelectric conversion element in which a PN junction is formed on a light receiving surface of a semiconductor substrate, and a P-side current collection electrode and an N-side current collection electrode are formed on the back side of the substrate. A PN junction is formed on the side surface and the periphery of the back surface.
[0019]
Preferably, in addition to the P-side current collecting electrode and the N-side current collecting electrode formed on the back surface of the substrate, a current collecting electrode is formed on the light receiving surface, and the pattern of the current collecting electrode on the light receiving surface extends from the center of the substrate to the periphery. It is good to spread radially toward the part.
[0020]
The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to the present invention is the above-described method for manufacturing a photoelectric conversion element according to the present invention, in which a diffusion source is dropped at a position shifted outward from the center of the substrate, and the diffusion source is applied to the periphery of the substrate. And a PN junction is formed on the substrate by thermal diffusion.
[0021]
Preferably, a diffusion preventing mask is formed on a portion of the back surface where no PN junction is formed so that a PN junction is formed on the substrate by coating diffusion and the bonding is formed along at least two sides of the back surface.
[0022]
Preferably, when the diffusion source is applied to the substrate, the diffusion source is dropped while rotating the substrate.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 are a cross-sectional view and a plan view, respectively, showing a configuration of a solar cell as an example of a photoelectric conversion element according to the present invention.
[0024]
1 and 2, this solar cell includes a P-type semiconductor substrate 1, n ⁺ layers 4 and 5 b and an antireflection film 6 formed on one main surface of the substrate 1, side surfaces of the substrate 1, and The n ⁺ layer 5a formed on the back surface, the back surface silver electrode (positive electrode) 9 formed on the back surface of the substrate 1, and the back surface silver formed on the PN junction (n ⁺ layer portion) on the back surface of the substrate 1 Electrode (negative electrode) 10, aluminum electrode 7, and p ⁺ layer 8 formed by diffusing aluminum of aluminum electrode 7 in substrate 1.
[0025]
The P-type semiconductor substrate 1 is a silicon substrate, and the surface of the substrate 1 has fine irregularities to reduce light reflection. Further, the back electrodes 9, 10, and 7 are formed by screen printing using a substrate or aluminum as a material.
[0026]
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the solar cell comprised in this way is demonstrated with reference to FIGS.
[0027]
First, referring to FIG. 3, P-type semiconductor substrate 1 is treated with an acid solution or an aluminum solution to remove the damaged layer on the surface. If the substrate 1 is a single crystal having a crystal axis (100), the P-type semiconductor substrate 1 is immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide (concentration of several percent) at 80 to 90 ° C. and treated for 20 to 30 minutes. A fine texture is formed on the surface of the mold semiconductor substrate 1.
[0028]
Next, referring to FIG. 4, a dopant liquid 2 containing phosphorus pentoxide is applied to the surface of the substrate 1 through a nozzle by a spin coater. At this time, the liquid 2 is dropped at a position off the center, and the dopant liquid 2 is applied only around the substrate 1. This is because, as will be described later, a shallow junction is formed at the center, while a deep junction is formed at the periphery.
[0029]
Next, referring to FIG. 5, a mask material 3 in which alkyl titanate is diluted with a solvent is formed on the back surface of P-type semiconductor substrate 1 by a printing method or the like.
[0030]
At this time, as shown in FIG. 2, the mask material 3 is not formed on the side of the substrate 1 so that the PN junction is formed on the side surface and the back surface periphery. As described above, the reason why the portion where the PN junction is formed is at least two sides is to reduce the series resistance when the current flows from the front surface to the back surface, so that the longer side PN junction portion is advantageous. This is because the longer back silver electrode (negative electrode) 10 is easier to connect to the interconnector. As shown in FIG. 2, in this embodiment, since the PN junction is formed along the three sides of the substrate 1, the series resistance can be further reduced as compared with the case of the two sides.
[0031]
Next, referring to FIG. 6, heat treatment is performed at a temperature of about 900 ° C. for several tens of minutes to form n ⁺ layer 4 having a thickness of about 0.4 μm in the region where dopant liquid 2 is applied. The In the region where the dopant liquid 2 is not applied, n ⁺ layers 5a and 5b having a thickness of about 0.2 μm are formed by out diffusion. On the other hand, no n ⁺ layer is formed under the mask material 3.
[0032]
Next, referring to FIG. 7, phosphorous glass layer 2 on the main surface of substrate 1 and mask material 3 on the back surface are removed by hydrofluoric acid treatment.
[0033]
Next, referring to FIG. 8, antireflection film 6 is formed on the main surface of substrate 1. As the antireflection film 6, there is a titanium dioxide film by the APCVD method or a silicon nitride film by the PCVD method.
[0034]
Next, referring to FIG. 9, paste 7 containing aluminum is printed and dried on the back surface of substrate 1 in a predetermined pattern.
[0035]
Next, referring to FIG. 10, the pastes 9a and 10a containing silver are printed and dried in a predetermined pattern, and then heat-treated at 700 to 800 ° C. At this time, aluminum and silicon are alloyed to form the aluminum electrode 7, and the p ⁺ layer 8 is formed on the back side of the aluminum electrode 7. This has a thickness of about 5 μm and forms a BSF structure. Further, the silver electrode 10 formed on the back surface n ⁺ layer 5 a becomes the back surface negative electrode 10.
[0036]
11 and 12 are diagrams for explaining an example of a method for applying a dopant liquid to a substrate.
[0037]
As shown in FIG. 11, when the dopant liquid 2 is applied while rotating the substrate 1, as shown in FIG. 12, the dopant liquid 2 wraps around the four corners of the back surface of the substrate 1 and the corresponding side surfaces of the substrate 1, Higher concentration n ⁺ layer 5 a can be formed on the back and side surfaces of substrate 1. As a result, when the n ⁺ layer 5a and the electrode are contacted on the back surface of the substrate 1, a contact with lower resistance can be achieved. Further, when a current flows from the front surface to the back surface of the substrate 1, the series resistance is reduced because the low resistance n ⁺ layer 5a is passed.
[0038]
In the present embodiment, the dopant liquid 2 is applied to the periphery of the main surface of the substrate 1, a shallow junction (sheet resistance 50 to 60Ω / □) is formed at the center of the substrate 1, and a deep junction (sheet) is formed around the substrate. resistance 20~40Ω / □) to form a, since the generated current flows from the center toward the periphery, in order to easily flow the current with less series resistance.
[0039]
In order to further reduce the series resistance, it is effective to form a surface electrode. At this time, according to the current flow and according to the concentration of the n ⁺ layer, it is better to make the electrodes denser at the low concentration portions and roughen the electrodes at the high concentration portions.
[0040]
13 to 16 are plan views showing an example of a method for forming a surface electrode.
As shown in FIGS. 13 to 16, it is desirable to form a radial electrode 50 extending from the center toward the periphery.
[0041]
FIG. 17 is a plan view showing a state in which the solar cells shown in FIG. 1 are connected in series.
[0042]
Referring to FIG. 17, this solar cell can be easily connected in series because negative electrode 10 is formed along the three sides of the back surface of substrate 1.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a solar cell in which a positive electrode and a negative electrode are formed on the same surface can be manufactured by an easy process.
[0044]
Further, since the series resistance is small, the conversion efficiency can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a solar cell as an example of a photoelectric conversion element according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a solar cell as an example of a photoelectric conversion element according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG. 1. FIG.
6 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG. 1. FIG.
8 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the solar cell shown in FIG.
FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for applying a dopant liquid to a substrate.
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a method for applying a dopant liquid to a substrate.
FIG. 13 is a plan view showing an example of a method for forming a surface electrode.
FIG. 14 is a plan view showing an example of a method for forming a surface electrode.
FIG. 15 is a plan view showing an example of a method for forming a surface electrode.
FIG. 16 is a plan view showing an example of a method for forming a surface electrode.
FIG. 17 is a plan view showing a state in which the solar cells shown in FIG. 1 are connected in series.
FIG. 18 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 24 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 25 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
FIG. 26 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solar cell manufacturing method.
[Explanation of symbols]
1 substrate, 2 dopant solution, 3 mask material, 4 n ⁺ layer (deep diffusion), 5 an ⁺ layer (shallow diffusion), 5 b n ⁺ layer (shallow diffusion), 6 antireflection film, 7 aluminum electrode, 8 p ⁺ layer 9a Silver paste, 9 Back silver electrode (positive electrode), 10a Silver paste, 10 Back silver electrode (negative electrode), 50 Surface electrode.
In each figure, the same code | symbol or the same or an equivalent part is shown.

Claims

In a photoelectric conversion element in which a PN junction is formed on a semiconductor substrate and a P-side current collection electrode and an N-side current collection electrode are formed on the back surface of the substrate,
A photoelectric conversion element, wherein a peripheral portion has a deeper PN junction than a central portion of the semiconductor substrate.

A PN junction is formed on the light receiving surface of the semiconductor substrate,
The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the PN junction is formed on a side surface along at least two sides of the semiconductor substrate and a peripheral portion on the back surface.

In addition to the P-side current collecting electrode and the N-side current collecting electrode was formed on the back surface of the substrate, to form a current collecting electrode on the light receiving surface, the pattern of the current collecting electrode of the light-receiving surface, near the center of the substrate The photoelectric conversion element according to claim 2, wherein the photoelectric conversion element spreads radially toward the part.

In the manufacturing method of the photoelectric conversion element in any one of Claims 1-3 ,
A diffusion source is dropped at a position shifted outward from the center of the substrate, the diffusion source is applied to the periphery of the substrate, and the PN junction is formed on the substrate by thermal diffusion. A method for manufacturing a conversion element.

The PN junction is formed on the substrate by coating diffusion, and a diffusion preventing mask is formed on a portion of the back surface where the PN junction is not formed so as to form a bond along at least two sides of the back surface . The manufacturing method of the photoelectric conversion element of Claim 4 .

In applying a diffusion source on the substrate, characterized by dropping the diffusion source while rotating the substrate, method of manufacturing the photoelectric conversion element according to claim 4 or claim 5.