JP2000114556A - Solar cell and method of manufacturing the same - Google Patents
Solar cell and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 裏面電極作製時におけるウエハの反りを抑え
る。
【解決手段】 ウエハ1の受光面と反対側の裏面に、金
属ペーストを焼成してなる裏面電極3を設けるととも
に、金属ペーストを塗布しない箇所にスリット状の孔か
らなる残留応力緩和用の複数の切欠部8を分散して設け
る。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To suppress the warpage of a wafer when a back electrode is manufactured. SOLUTION: On a back surface opposite to a light receiving surface of a wafer 1, a back electrode 3 formed by firing a metal paste is provided, and a plurality of slits are formed at positions where the metal paste is not applied. Notches 8 are provided in a distributed manner.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、裏面電極が設けら
れた結晶系太陽電池に関する。[0001] The present invention relates to a crystalline solar cell provided with a back electrode.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、太陽電池では、太陽光が照射
されることにより生じる電流を取り出すために、図1
1,12に示すように、pn接合部が形成された半導体
基板としてのシリコンウエハ1の表面(受光面)1aに
表面電極を形成し、ウエハ1の裏面1bのほぼ全面に裏
面電極3を形成している。裏面電極3は、アルミニウム
等の金属ペーストを塗布し、焼成することにより形成さ
れる(例えば、特開平6−209115号公報、特開平
9−172196号公報参照)。2. Description of the Related Art Conventionally, in a solar cell, in order to extract a current generated by irradiation of sunlight, FIG.
As shown in FIGS. 1 and 12, a surface electrode is formed on a front surface (light receiving surface) 1a of a silicon wafer 1 as a semiconductor substrate on which a pn junction is formed, and a back electrode 3 is formed on almost the entire back surface 1b of the wafer 1. are doing. The back electrode 3 is formed by applying and baking a metal paste such as aluminum (see, for example, JP-A-6-209115 and JP-A-9-172196).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属ペ
ーストを焼成することによって裏面電極3を形成する
と、ウエハ1に反りが生じ、太陽電池の強度の低下をも
たらすといった問題点を有する。図12に示すように、
ウエハ1は、その受光面側中央部が突出してその中央部
から周縁にかけて湾曲して椀状になる。これは、アルミ
ニウムの熱膨張率がシリコンの熱膨張率よりも大きいの
で、ペースト状のアルミニウムが焼成されて固化すると
き、アルミニウムとシリコンとの合金部分およびアルミ
ニウムの容積がシリコンのそれよりも減少して、いわゆ
る残留応力を生じるために起こる。However, when the back electrode 3 is formed by firing the metal paste, there is a problem in that the wafer 1 is warped and the strength of the solar cell is reduced. As shown in FIG.
The wafer 1 has a central portion protruding from the light-receiving surface and is curved from the central portion to the periphery to have a bowl shape. This is because the coefficient of thermal expansion of aluminum is larger than the coefficient of thermal expansion of silicon, so when the paste-like aluminum is baked and solidified, the volume of the alloy portion of aluminum and silicon and the volume of aluminum are smaller than that of silicon. This occurs to cause so-called residual stress.
【0004】ところで、多結晶のウエハでは、シリコン
等の融液を徐々に冷却して固化するといった電磁キャス
ト法で作製される場合がある。この電磁キャスト法でウ
エハを作製すると、ウエハの結晶粒に一定の規則性が生
じ、各結晶の成長方向が揃う。このウエハを用いて、裏
面電極を同様に形成したとき、ウエハに反りが生じるこ
とがある。In some cases, a polycrystalline wafer is manufactured by an electromagnetic casting method in which a melt of silicon or the like is gradually cooled and solidified. When a wafer is manufactured by this electromagnetic casting method, a certain regularity is generated in the crystal grains of the wafer, and the growth directions of the crystals are aligned. When the back electrode is similarly formed using this wafer, the wafer may be warped.
【0005】図13は、ウエハにおける各結晶の粒界
(同図の点線参照)を示す図である。この図によれば、
結晶の成長方向は、ウエハ1の1つの角から他の角へ放
射状に向いている。このウエハ1に裏面電極3を形成す
れば、ウエハ1は、図14に示すように、中央部付近に
ある結晶の成長方向に対して略直交する方向に湾曲して
反る。なお、図12,14に示すウエハ1は、表面電極
等が省略されている。FIG. 13 is a diagram showing the grain boundaries of each crystal on the wafer (see the dotted lines in FIG. 13). According to this figure,
The crystal growth direction is radial from one corner of the wafer 1 to the other. If the back electrode 3 is formed on the wafer 1, the wafer 1 bends and warps in a direction substantially perpendicular to the crystal growth direction near the center as shown in FIG. The wafer 1 shown in FIGS. 12 and 14 does not have surface electrodes and the like.
【0006】上記のように、ウエハが反ると、太陽電池
自身の強度が低下してしまい、裏面電極形成後の次工程
において、ウエハを搬送するときにガタついてウエハが
損傷したり、最悪の場合ウエハの割れを引き起こしたり
する場合があった。As described above, if the wafer is warped, the strength of the solar cell itself is reduced, and in the next step after the formation of the back surface electrode, the wafer is rattled when the wafer is transported, or the worst case may occur. In some cases, the wafer may be cracked.
【0007】本発明は、上記問題点に鑑み、作製時にお
けるウエハの反りを防止することのできる太陽電池の提
供を目的とする。[0007] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a solar cell capable of preventing wafer warpage during fabrication.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、半導体基板の表面に、導電性材料を焼成してなる
電極と、電極が存在しない残留応力緩和用の切欠部とが
設けられたものであり、半導体基板の表面に複数の切欠
部が分散して配置され、切欠部はスリット状の孔からな
る。Means for Solving the Problems According to the present invention, there is provided a semiconductor substrate having, on a surface thereof, an electrode formed by firing a conductive material, and a notch for alleviating residual stress in which no electrode is present. A plurality of notches are dispersedly arranged on the surface of the semiconductor substrate, and the notches comprise slit-shaped holes.
【0009】すなわち、上記導電性材料は金属ぺースト
からなり、電極は受光面と反対側の面に、金属ぺースト
が塗布された領域に形成され、切欠部は金属ペーストが
塗布されていない領域に形成される。また、切欠部に代
えて、電極の表面に、残留応力緩和用の溝を形成しても
よい。That is, the conductive material is made of a metal paste, the electrode is formed on the surface opposite to the light receiving surface, in the region where the metal paste is applied, and the cutout portion is formed in the region where the metal paste is not applied. Formed. Further, instead of the notch, a groove for alleviating residual stress may be formed on the surface of the electrode.
【0010】上記構成によれば、切欠部あるいは溝が設
けられるので、金属ペーストを焼成して電極を形成した
ときに生じていた半導体基板の反りを抑えることができ
る。According to the above configuration, since the notch or the groove is provided, it is possible to suppress the warpage of the semiconductor substrate caused when the electrode is formed by firing the metal paste.
【0011】また、結晶の成長方向が揃った半導体基板
では、結晶の成長方向と略直交方向に湾曲して反る。半
導体基板の反りを抑えるためには、切欠部をその結晶の
成長方向に沿って形成すればよく、例えば画像認識処理
等によって結晶の成長方向を認識して、結晶の成長方向
と切欠部の長手方向とが合うように、半導体基板の向き
と切欠部の形成すべき方向との相対的な位置関係を調整
する。On the other hand, in a semiconductor substrate having a uniform crystal growth direction, the semiconductor substrate bends and warps in a direction substantially perpendicular to the crystal growth direction. In order to suppress the warpage of the semiconductor substrate, the notch may be formed along the crystal growth direction. For example, the crystal growth direction is recognized by image recognition processing or the like, and the crystal growth direction and the length of the notch are determined. The relative positional relationship between the direction of the semiconductor substrate and the direction in which the notch should be formed is adjusted so that the directions match.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0013】<第1実施形態>図2は、本発明の第1実
施形態に係る太陽電池の構成を示す図である。この太陽
電池は、半導体基板としての多結晶ウエハ1と、ウエハ
1の表面に形成された表面電極2と、ウエハ1の裏面に
形成された裏面電極3とで構成される。<First Embodiment> FIG. 2 is a view showing a configuration of a solar cell according to a first embodiment of the present invention. The solar cell includes a polycrystalline wafer 1 as a semiconductor substrate, a front electrode 2 formed on the front surface of the wafer 1, and a back electrode 3 formed on the back surface of the wafer 1.
【0014】ウエハ1は、p型シリコンが固化されてな
り、その表面にn+層4が形成されてpn接合部が形成
される。n+層4の表面には、太陽光の吸収を促進させ
るための凹凸5が形成され、さらに、凹凸5の表面には
太陽光の反射を防止するための反射防止膜6が形成され
る。また、ウエハ1の裏面にp+層7および裏面電極3
が形成される。The wafer 1 is formed by solidifying p-type silicon, and an n + layer 4 is formed on the surface thereof to form a pn junction. Irregularities 5 are formed on the surface of n + layer 4 to promote the absorption of sunlight, and an antireflection film 6 is formed on the surface of irregularities 5 to prevent reflection of sunlight. Further, the p + layer 7 and the back electrode 3
Is formed.
【0015】ウエハ1は、電磁キャスト法やリボン法等
によって作製される。電磁キャスト法は、シリコンの融
液をるつぼ中で冷却して固化する方法であり、これによ
って作製されたインゴットを薄くスライスすることによ
りウエハ1が作製される。一方、リボン法は、シリコン
の融液が入ったるつぼ内に立てられたキャピラリダイを
通して結晶シリコンが引き上げられ、レーザ等で適当な
大きさに切断してウエハ1を作製する方法である。The wafer 1 is manufactured by an electromagnetic casting method, a ribbon method, or the like. The electromagnetic casting method is a method in which a silicon melt is cooled in a crucible and solidified. The wafer 1 is manufactured by thinly slicing an ingot manufactured thereby. On the other hand, the ribbon method is a method in which crystalline silicon is pulled up through a capillary die set in a crucible containing a melt of silicon, and cut into an appropriate size with a laser or the like to produce a wafer 1.
【0016】凹凸5は、ウエハ1に対して三フッ化塩素
ガス(ClF3)等の塩素性ガスを用いてドライエッチ
ングを行うことにより形成される。あるいは、水酸化ナ
トリウム水溶液(NaOH)等のアルカリ水溶液を用い
てウエットエッチングを行うことにより形成される。n
+層4は、凹凸5の形成後、オキシ塩化リン(POC
l3)等の不純物拡散源を用いて不純物拡散を行うこと
により形成される。The irregularities 5 are formed by performing dry etching on the wafer 1 using a chlorine gas such as chlorine trifluoride gas (ClF 3 ). Alternatively, it is formed by performing wet etching using an alkaline aqueous solution such as a sodium hydroxide aqueous solution (NaOH). n
+ Layer 4 is made of phosphorus oxychloride (POC
l 3 ) and the like, and is formed by performing impurity diffusion using an impurity diffusion source.
【0017】反射防止膜6は、シランとアンモニアとの
混合ガスを原料としてプラズマCVD法で形成される窒
化シリコン膜、あるいはチタン酸アルコキシドを原料と
して常圧CVD法で形成される酸化チタン膜等からな
る。また、表面電極2は、ウエハ1の受光面にAgペー
ストを塗布し、焼成して形成される。このとき、表面電
極2を形成するところにある反射防止膜6は除去され
る。The antireflection film 6 is made of a silicon nitride film formed by a plasma CVD method using a mixed gas of silane and ammonia as a raw material, or a titanium oxide film formed by a normal pressure CVD method using a alkoxide titanate as a raw material. Become. The surface electrode 2 is formed by applying an Ag paste to the light receiving surface of the wafer 1 and baking it. At this time, the antireflection film 6 where the surface electrode 2 is to be formed is removed.
【0018】そして、ウエハ1の裏面に、図1に示すよ
うに、裏面電極3および残留応力緩和用の複数の切欠部
8が形成される。切欠部8はスリット状の孔からなり、
切欠部8の長手方向が、図面において上下方向または左
右方向をそれぞれ向くように、各切欠部8は分散して配
置される。また、裏面電極3は、切欠部8を除くウエハ
1の裏面のほぼ全面に形成される。As shown in FIG. 1, a back electrode 3 and a plurality of notches 8 for relaxing residual stress are formed on the back surface of the wafer 1. The notch 8 is formed of a slit-like hole,
The cutouts 8 are distributed so that the longitudinal direction of the cutouts 8 is directed vertically or horizontally in the drawing. Further, the back surface electrode 3 is formed on almost the entire back surface of the wafer 1 except for the notch 8.
【0019】この裏面電極3および切欠部8の具体的な
形成方法としては、シルクスクリーン印刷により、ウエ
ハ1の裏面に、切欠部8の部分だけ除かれたアルミニウ
ムの金属ペーストのパターンを印刷し、その後ベルト焼
成炉を用いて約700℃で焼成する。これにより、裏面
電極3は、金属ぺーストが塗布された領域に形成され、
切欠部8は金属ペーストが塗布されていない領域に形成
される。As a specific method for forming the back electrode 3 and the notch 8, a pattern of an aluminum metal paste in which only the notch 8 is removed is printed on the back of the wafer 1 by silk screen printing. Then, it is fired at about 700 ° C. using a belt firing furnace. Thereby, the back electrode 3 is formed in the region where the metal paste is applied,
The notch 8 is formed in a region where the metal paste is not applied.
【0020】あるいは、ウエハ1の裏面の切欠部8が形
成される位置にレジストを分散し塗布する。次に、金属
ペーストをレジストの回りを包むように塗布し、その後
焼成する。レジストは焼成の際の熱により蒸発し、レジ
ストを塗布した部分が切欠部8となる。なお、レジスト
が焼成により蒸発しない場合は、エッチング等によりレ
ジストを除去してもよい。Alternatively, a resist is dispersed and applied to a position on the back surface of the wafer 1 where the notch 8 is to be formed. Next, a metal paste is applied so as to wrap around the resist, and then fired. The resist is evaporated by heat during baking, and the portion where the resist is applied becomes the cutout 8. If the resist does not evaporate by baking, the resist may be removed by etching or the like.
【0021】なお、裏面電極3はメッキ法や真空蒸着法
で形成されてもよい。また、p+層7は、裏面電極3が
形成されるときにウエハ1の裏面側内部でアルミニウム
が熱拡散することにより形成される。The back electrode 3 may be formed by a plating method or a vacuum evaporation method. Further, p + layer 7 is formed by the thermal diffusion of aluminum inside the back surface of wafer 1 when back electrode 3 is formed.
【0022】このように、ウエハ1の裏面にスリット状
の孔を複数分散させて設けることにより、金属ペースト
が焼成されて固化したとき、アルミニウムとシリコンと
の合金部分およびアルミニウムは、切欠部8によって分
断された状態となるので、全体的に収縮するのではな
く、部分的に収縮することになり、ウエハ1の残留応力
が緩和され、ウエハ1の反りを抑えることができる。そ
のため、太陽電池自身の強度の低下や裏面電極3の剥離
を防ぎ、ウエハ1の搬送ミスをなくして、ウエハ1の損
傷あるいは割れを防止することができる。As described above, by providing a plurality of slit-shaped holes in the back surface of the wafer 1 in a dispersed manner, when the metal paste is baked and solidified, the alloy portion of aluminum and silicon and aluminum are formed by the notch 8. Since it is in a divided state, it does not shrink entirely but partially shrinks, so that the residual stress of the wafer 1 is alleviated and the warpage of the wafer 1 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the strength of the solar cell itself and the separation of the back electrode 3, eliminate a transport error of the wafer 1, and prevent the wafer 1 from being damaged or cracked.
【0023】なお、切欠部8に、ガラスやセラミック等
の裏面電極3とは異種の材料からなる複数の嵌装部材を
充填してもよい。すなわち、ウエハ1上に複数の嵌装部
材を取り付け、その回りに金属ペーストを塗布し、焼成
する。そうすれば、嵌装部材が裏面電極3の間に存在す
ることで、裏面電極3の収縮が抑制され、これによって
も残留応力を緩和でき、ウエハ1の反りを抑え得る。つ
まり、切欠部8は、裏面電極3とは異なる物質で満たさ
れた空間ということができ、それが空気であったり、他
の材料である。なお、この物質は、裏面電極3の熱膨張
率とは異なる熱膨張率であることが必要である。The notch 8 may be filled with a plurality of fitting members made of a material different from the back electrode 3 such as glass or ceramic. That is, a plurality of fitting members are mounted on the wafer 1, a metal paste is applied around the fitting members, and firing is performed. Then, since the fitting member is present between the back electrodes 3, the contraction of the back electrodes 3 is suppressed, whereby the residual stress can be reduced, and the warpage of the wafer 1 can be suppressed. That is, the notch 8 can be said to be a space filled with a substance different from that of the back surface electrode 3, which is air or another material. This material needs to have a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion of the back electrode 3.
【0024】また、切欠部8としてのスリット状の孔に
代わり、図3に示すように、裏面電極3に複数の溝9が
分散されて設けられていてもよい。溝9は、ウエハ1の
裏面に金属ペーストを塗布したときに、溝9の形に対応
した金型を押し付けて、焼成することによって形成され
る。あるいは、金属ペーストの焼成後、冷却する前に裏
面電極3の一部を削り取ることにより溝9を形成しても
よい。Further, instead of the slit-shaped holes as the cutouts 8, a plurality of grooves 9 may be dispersedly provided in the back electrode 3 as shown in FIG. The groove 9 is formed by applying a metal paste to the back surface of the wafer 1 and pressing and firing a mold corresponding to the shape of the groove 9. Alternatively, the groove 9 may be formed by cutting off a part of the back surface electrode 3 after cooling the metal paste and before cooling.
【0025】また、裏面電極3において、切欠部8また
は溝9を多く設けすぎると、短絡電流が低減し変換効率
の点で不利になるので、ウエハ1の裏面において、切欠
部8または溝9部分のトータルの面積をあまり大きくと
らないようにすることが望ましい。また、切欠部8また
は溝9の形状は、細長い矩形状に限らず、略円形でもよ
く、あるいは図4に示すように、正方形状に形成されて
も構わない。さらに、各切欠部8または溝9を、図5に
示すように、中心から放射状に広がるように配してもよ
いし、あるいは図6に示すように、複数の同心円上に配
してもよい。If too many notches 8 or grooves 9 are provided in the back electrode 3, short-circuit current is reduced and conversion efficiency is disadvantageous. It is desirable not to make the total area of the hologram too large. Further, the shape of the notch 8 or the groove 9 is not limited to an elongated rectangular shape, and may be substantially circular, or may be formed in a square shape as shown in FIG. Further, each notch 8 or groove 9 may be arranged so as to radially spread from the center as shown in FIG. 5, or may be arranged on a plurality of concentric circles as shown in FIG. .
【0026】<第2実施形態>この実施形態では、結晶
の成長方向が揃っている多結晶ウエハ1に対して、その
結晶の成長方向に沿うようにウエハ1の裏面に残留応力
緩和用の切欠部8を形成する。例えば、シリコンの融液
を徐冷して固化し、固化物を薄く切断してウエハ1を形
成するといった電磁キャスト法によって作製された多結
晶ウエハ1では、従来の技術の欄で説明したように、結
晶の成長方向が揃う。このとき、ウエハ1の裏面に金属
ペーストを焼成して裏面電極3を形成すれば、結晶の成
長方向と略直交方向に湾曲してウエハ1が反る。<Second Embodiment> In this embodiment, a notch for alleviating residual stress is formed on the back surface of a polycrystalline wafer 1 having a uniform crystal growth direction along the crystal growth direction. The part 8 is formed. For example, in a polycrystalline wafer 1 manufactured by an electromagnetic casting method in which a silicon melt is gradually cooled to be solidified, and the solidified material is thinly cut to form a wafer 1, as described in the section of the prior art, Thus, the crystal growth directions are aligned. At this time, if the back surface electrode 3 is formed by firing the metal paste on the back surface of the wafer 1, the wafer 1 warps in a direction substantially perpendicular to the crystal growth direction.
【0027】そこで、裏面電極3を形成する前に、ウエ
ハ1の結晶の成長方向を認識し、その成長方向に基づい
て切欠部8の配置を決定する。具体的には、例えばX線
や超音波等の照射あるいはカメラによる画像認識(画像
処理)によって結晶の成長方向を認識する。この場合、
図13に示すように、結晶の成長方向がウエハ1の1つ
の角から他の角へ放射状に向いておれば、図7に示すよ
うに、結晶の成長方向に沿って切欠部8の長手方向が配
置されるように、すなわち、1つの角から他の角へ向け
て平行に分散させて切欠部8を形成する。このようにす
れば、切欠部8により結晶の成長方向と略直交方向への
裏面電極3の収縮が抑制され、残留応力を緩和でき、効
果的にウエハ1の反りを抑えることができる。Therefore, before forming the back electrode 3, the direction of crystal growth of the wafer 1 is recognized, and the arrangement of the notch 8 is determined based on the direction of growth. Specifically, the crystal growth direction is recognized by, for example, irradiation of X-rays or ultrasonic waves or image recognition (image processing) by a camera. in this case,
As shown in FIG. 13, if the crystal growth direction is radially directed from one corner of the wafer 1 to another corner, as shown in FIG. 7, the longitudinal direction of the notch 8 is along the crystal growth direction. Are formed, that is, the notches 8 are formed so as to be distributed in parallel from one corner to the other. By doing so, the notch 8 suppresses the contraction of the back surface electrode 3 in a direction substantially perpendicular to the direction of crystal growth, thereby alleviating the residual stress and effectively suppressing the warpage of the wafer 1.
【0028】ここで、図8(a) に示すように、画像認識
によって結晶の成長方向が認識された後、結晶の成長方
向が形成すべき切欠部8の長手方向と異なる向きにある
場合、ウエハ1の向きを調整する。例えば、ウエハ1が
載置台(図示せず)に載置されておれば、その載置台を
時計回りに90°回転させ、同図(b) に示すように、ウ
エハ1の向きを変更する。そして、第1実施形態で説明
した方法で、ウエハ1の裏面に裏面電極3および切欠部
8を形成する。このようにすれば、結晶の成長方向と切
欠部8の長手方向とを揃えることができる。Here, as shown in FIG. 8A, after the crystal growth direction is recognized by image recognition, if the crystal growth direction is different from the longitudinal direction of the notch 8 to be formed, The direction of the wafer 1 is adjusted. For example, if the wafer 1 is mounted on a mounting table (not shown), the mounting table is rotated clockwise by 90 °, and the orientation of the wafer 1 is changed as shown in FIG. Then, the back electrode 3 and the cutout 8 are formed on the back surface of the wafer 1 by the method described in the first embodiment. By doing so, the crystal growth direction and the longitudinal direction of the notch 8 can be aligned.
【0029】なお、結晶の成長方向が形成しようとした
切欠部8の長手方向と異なる向きにある場合、ウエハ1
の配置をそのままにして、切欠部8の形成方向を変え
て、結晶の成長方向と切欠部8の長手方向とが揃うよう
にしてもよい。その他の構成については、第1実施形態
と同様である。If the crystal growth direction is different from the longitudinal direction of the notch 8 to be formed, the wafer 1
The orientation of the notch 8 may be changed while the arrangement of the notches 8 is maintained, so that the crystal growth direction and the longitudinal direction of the notch 8 are aligned. Other configurations are the same as in the first embodiment.
【0030】なお、結晶の成長方向が1つの角から他の
角へ放射状に向いておれば(図13参照)、切欠部8
は、図9に示すように、結晶の成長方向に沿って同じよ
うに放射状に形成されてもよい。これによれば、より厳
密に結晶の成長方向と切欠部8の長手方向とが揃うの
で、より一層効果的にウエハ1の反りを抑えることがで
きる。また、結晶の成長方向が図面において上下方向を
向いておれば、切欠部8は、図10に示すように、同じ
く上下方向を向いて分散して配置される。If the crystal growth direction is radial from one corner to the other (see FIG. 13), the notch 8
May be similarly formed radially along the crystal growth direction, as shown in FIG. According to this, since the crystal growth direction and the longitudinal direction of the notch 8 are more precisely aligned, the warpage of the wafer 1 can be more effectively suppressed. If the crystal growth direction is in the vertical direction in the drawing, the cutouts 8 are similarly dispersed in the vertical direction as shown in FIG.
【0031】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることができる。The present invention is not limited to the above embodiment, and many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上のように、この発明によると、半導
体基板の表面に電極と、これとは異なる物質の切欠部と
を混在させているので、導電性材料を焼成して電極を形
成したときの残留応力を緩和でき、半導体基板の反りを
抑えることができる。したがって、太陽電池自身の強度
の低下を防ぐとともに、半導体基板の搬送ミスがなくな
ることにより、半導体基板の損傷あるいは割れを防止で
き、高品質な太陽電池を提供することができる。As described above, according to the present invention, an electrode and a cutout made of a different material are mixed on the surface of a semiconductor substrate, so that an electrode is formed by firing a conductive material. The residual stress at the time can be reduced, and the warpage of the semiconductor substrate can be suppressed. Therefore, a decrease in the strength of the solar cell itself can be prevented, and the semiconductor substrate can be prevented from being damaged or cracked by eliminating a mistake in transporting the semiconductor substrate, whereby a high-quality solar cell can be provided.
【図1】本発明の第1実施形態に係る太陽電池の裏面図FIG. 1 is a back view of a solar cell according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同じく太陽電池の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of the same solar cell.
【図3】裏面電極に溝を形成した太陽電池の部分断面図FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a solar cell in which a groove is formed in a back electrode.
【図4】変形例の太陽電池の裏面図FIG. 4 is a back view of a solar cell according to a modified example.
【図5】変形例の太陽電池の裏面図FIG. 5 is a rear view of a solar cell according to a modified example.
【図6】変形例の太陽電池の裏面図FIG. 6 is a rear view of a solar cell according to a modified example.
【図7】第2実施形態に係る太陽電池の裏面図FIG. 7 is a back view of the solar cell according to the second embodiment.
【図8】多結晶ウエハにおける結晶の成長方向と切欠部
の形成方向を示し、(a) はウエハの向きの変更前の状態
を示す図、(b) はウエハの向きの変更後の状態を示す図8A and 8B show a crystal growth direction and a notch forming direction in a polycrystalline wafer, wherein FIG. 8A shows a state before the wafer direction is changed, and FIG. 8B shows a state after the wafer direction is changed. Diagram shown
【図9】変形例の太陽電池の裏面図FIG. 9 is a rear view of a solar cell according to a modified example.
【図10】変形例の太陽電池の裏面図FIG. 10 is a back view of a solar cell according to a modification.
【図11】従来の太陽電池の裏面図FIG. 11 is a rear view of a conventional solar cell.
【図12】図11のa−aまたはb−b線における裏面
電極形成後の太陽電池の反りを示す図12 is a view showing the warpage of the solar cell after the formation of the back electrode at the line aa or bb in FIG. 11;
【図13】従来の他の太陽電池の裏面図FIG. 13 is a back view of another conventional solar cell.
【図14】図13のc−c線における裏面電極形成後の
太陽電池の反りを示す図FIG. 14 is a diagram showing the warpage of the solar cell after the formation of the back electrode at line cc in FIG. 13;
1 ウエハ 3 裏面電極 8 切欠部 9 溝 1 Wafer 3 Back electrode 8 Notch 9 Groove
Claims (7)
してなる電極と、電極が存在しない残留応力緩和用の切
欠部とが設けられたことを特徴とする太陽電池。1. A solar cell comprising: an electrode formed by sintering a conductive material; and a notch for alleviating residual stress in which no electrode is provided, provided on a surface of a semiconductor substrate.
散して配置されたことを特徴とする請求項1記載の太陽
電池。2. The solar cell according to claim 1, wherein a plurality of notches are distributed on the surface of the semiconductor substrate.
を特徴とする請求項1または2記載の太陽電池。3. The solar cell according to claim 1, wherein the notch comprises a slit-shaped hole.
に沿って形成されたことを特徴とする請求項1ないし3
のいずれかに記載の太陽電池。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the notch is formed along the direction of crystal growth of the semiconductor substrate.
The solar cell according to any one of the above.
極は、半導体基板の受光面と反対側の面に前記金属ぺー
ストが塗布された領域に形成され、切欠部は、前記金属
ペーストが塗布されていない領域に形成されたことを特
徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の太陽電
池。5. The conductive material is made of a metal paste, the electrode is formed in a region where the metal paste is applied on a surface of the semiconductor substrate opposite to the light receiving surface, and the cutout portion is formed of the metal paste. The solar cell according to any one of claims 1 to 4, wherein the solar cell is formed in an uncoated region.
してなる電極が設けられ、該電極の表面に、残留応力緩
和用の溝が形成されたことを特徴とする太陽電池。6. A solar cell, wherein an electrode formed by sintering a conductive material is provided on a surface of a semiconductor substrate, and a groove for relaxing residual stress is formed on the surface of the electrode.
板に対して、前記結晶の成長方向を画像処理によって認
識し、残留応力緩和用の切欠部と前記結晶との方向が揃
うように前記半導体基板の配置を調整し、前記半導体基
板に導電性材料を焼成して、前記切欠部および電極を形
成することを特徴とする太陽電池の製造方法。7. A semiconductor substrate having a crystal whose growth direction is aligned, the growth direction of the crystal is recognized by image processing, and the semiconductor is aligned so that the direction of the notch for relaxing residual stress and the direction of the crystal are aligned. A method for manufacturing a solar cell, comprising: arranging a substrate; and baking a conductive material on the semiconductor substrate to form the notch and the electrode.
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