Development of a novel etching technique using the atmospheric pressure Plasma for fabrication of solar cells

• Project/Area Number: 18740355
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plasma science
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: TATSUYA Sakoda University of Miyazaki, 工学部・電気電子工学科, 准教授 (90310028)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,580,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 高効率太陽光発電材料・素子 / 材料加工・処理 / マイクロ・ナノデバイス / 沿面放電 / 太陽電池 / 背後電極 / 電極溝 / エッチング / 誘電体バリア放電

Research Abstract

本研究は、大気圧プラズマを用いた新しい太陽電池の高校率化プロセスの開発として、太陽電池用単結晶シリコン基板表面の低反射率化、及び太陽電池回路内の接触抵抗の向上を目的とした電極溝の作製を実施した。その結果、大気圧下で生成した誘電体バリア放電源による表面処理で、125mm角サイズでほぼ均一な低反射率化処理を実現した。また、沿面放電プラズマを用いた太陽電池表面の電極溝の作製に関する研究では、処理時間3sで溝幅100?m以下の微細な電極溝をマスクレスで作製可能できることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Plasma Grooving System Using Surface Discharge Plasma (2009)
  • Author(s): T. Hamada, M. Otsubo and T. Sakoda
  • Journal Title: Plasma Chemistry and Plasma Processing Vol.29 Pages: 197-204
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimization of Convex Electrode Geometry for Surface Discharge Used for Fabrication of the Electrode Groove on Solar Cells (2008)
  • Author(s): T. Hamada, S. Arakawa, T. Sakoda, M. Otsubo, K. Matsui, K. Nagasawa
  • Journal Title: Surface & Coatings Technology Vol.202,No.22-23 Pages: 5405-5409
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高気圧沿面放電による太陽電池用電極溝の作製 (2008)
  • Author(s): 濱田俊之、荒川純一、大坪昌久、迫田達也
  • Journal Title: 電気学会論文誌材料・基礎・共通部門誌 Vol.128,No.12 Pages: 733-709
  • NAID: 10024470383
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimization of Convex Electrode Geometry for Surface Discharge Used for Fabrication of the Electrode Groove on Solar Cells (2008)
  • Author(s): T. Hamada, S. Arakawa, T. Sakoda, M. Otsubo, K. Matsui, K. Nagasawa
  • Journal Title: Surface and Coatings Technology Vol.202 Pages: 5405-5409
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高気圧沿面放電による太陽電池用電極溝の作製 (2008)
  • Author(s): 濱田俊之、荒川純一、大坪昌久、迫田達也
  • Journal Title: 電気学会論文誌材料・基礎・共通部門誌 Vol.128 Pages: 733-739
  • NAID: 10024470383
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of Electrode Grooves Formed Using Surface Discharge Plasma (2007)
  • Author(s): T. Hamada, T. Sakoda, M. Otsubo, M. Matsui and K. Nagasawa
  • Journal Title: Proc. of 18th Int. Symp. on Plasma Chemistry No.28-P74
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of Back Electrode for Etching of Silicon Nitride Film on Solar Cells Using Surface Discharge (2007)
  • Author(s): S. Arakawa, T. Hamada, T. Sakoda, M. Otsubo
  • Journal Title: Proc. of Japan-Korea Joint Symp. on Electrical Discharge and High Voltage Eng No.16B-p5 Pages: 91-94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of Electrode Grooves Formed Using Surface Discharge (2007)
  • Author(s): Toshiyuki Hamada
  • Journal Title: Proc. of 18th International Symposium on Plasma Chemistry No.28-P74
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of Back Electrode for Etching of Silicon Nitride Film on Solar Cell Using Surface Discharge (2007)
  • Author(s): Shunichi Arakawa
  • Journal Title: Proc. of 2007 Japan-Korea Joint Symposium on Electrical Discharge and High Voltage Engineering No.16B-p5 Pages: 91-94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selective Etching of Silicon Nitride Film on Single Crystalline Silicon Solar Cell Using Intensive Surface Discharge (2006)
  • Author(s): Tatsuya Sakoda
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics 45・5A Pages: 3992-3993
• [Journal Article] Studies of Condition Required for Formation of Electrode Grooves on Silicon Solar Cell Using Surface Discharge (2006)
  • Author(s): T.Hamada
  • Journal Title: 13th Asian Conference on Electrical Discharge
• [Presentation] 沿面放電発光スペクトルの計測によるAr : CF4最適混合比の検討 (2008)
  • Author(s): 六田朋美、那須郁美、濱田俊之、迫田達也
  • Organizer: 平成20年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • Place of Presentation: 宮崎県(宮崎大学)
  • Year and Date: 2008-11-29
• [Presentation] 沿面放電によるエッチングと発光観測 (2008)
  • Author(s): 六田朋美、那須郁美、濱田俊之、迫田達也
  • Organizer: 2008年放電学会年次大会
  • Place of Presentation: 東京都(早稲田大学)
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] Plasma Grooving System Using Surface Discharge Plasma (2008)
  • Author(s): T. Hamada, T. Rokuta, R. Kondo, M. Otsubo and T. Sakoda
  • Organizer: 4th Vacuum and Surf Sciences Conf of Asia and Australia
  • Place of Presentation: 島根県(くにびきメッセ)
  • Year and Date: 2008-10-28
• [Presentation] 沿面放電プラズマによるエッチングにおいて背後電極長がエッチングに与える影響 (2008)
  • Author(s): 濱田俊之、荒川純一、近藤龍治、六田朋美、迫田達也
  • Organizer: 2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会講演予稿集
• [Presentation] Plasma Grooving System Using Surface Discharge Plasma, 4th Vacuum and Surf (2008)
  • Author(s): T. Hamada, T. Rokuta, R. Kondo, M. Otsubo and T. Sakoda
  • Organizer: Sciences Conf. of Asia and Australia, Abstract book of VASSCAA-4,
• [Presentation] 沿面放電によるエッチングと発光観測 (2008)
  • Author(s): 六田朋美、那須郁美、濱田俊之、迫田達也
  • Organizer: 2008年放電学会年次大会CD-ROM
• [Presentation] 沿面放電発光スペクトルの計測によるAr : CF4最適混合比の検討 (2008)
  • Author(s): 六田朋美、那須郁美、濱田俊之、迫田達也
  • Organizer: 平成20年度応用物理学会九州支部学術講演会講演予稿集
• [Presentation] 沿面放電プラズマによるエッチングにおいて背後電極長がエッチングに与える影響 (2008)
  • Author(s): 廣田俊之
  • Organizer: 2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学(千葉県)
• [Presentation] 高気圧沿面放電による窒化シリコン膜のエッチング (2007)
  • Author(s): 荒川純一、濱田俊之、六田朋美、近藤龍二、迫田達也
  • Organizer: 第60回電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
• [Presentation] 高気圧沿面放電プラズマの太陽電池製造プロセスへの適用 (2007)
  • Author(s): 六田朋美、近藤龍二、荒川純一、濱田俊之、迫田達也
  • Organizer: 応用物理学会九州支部シンポジウム講演資料集
• [Presentation] 大気圧・高気圧沿面放電プラズマを用いた太陽電池用電極溝の作製技術 (2007)
  • Author(s): 迫田達也、濱田俊之、荒川純一
  • Organizer: 応用物理学会第23回九州・山口プラズマ研究会資料集
• [Presentation] Fabrication of Electrode Grooves on Solar Cells Using Surface Discharge (2007)
  • Author(s): T. Hamada, S. Arakawa, T. Sakoda, M. Otsubo
  • Organizer: 17th Int.Photovoltaic Science and Eng. Conf., Technical Dijest of the Int.
• [Presentation] 沿面放電により作製した太陽電池電極溝表面の成分分析 (2007)
  • Author(s): 六田朋美、近藤龍二、荒川純一、濱田俊之、迫田達也
  • Organizer: プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部支部大会研究発表論文集
• [Presentation] Optimization of Convex Electrode Geometry for Surface Discharge Used for Fabrication of the Electrode Groove on Solar Cells (2007)
  • Author(s): Toshiyuki Hamada
  • Organizer: 6th Asian-European International Conference on Plasma Surface Ensineerinv
  • Place of Presentation: Nagasaki
• [Presentation] Fabrication of Electrode Grooves on Solar Cells Using Surface Discharge (2007)
  • Author(s): Toshiyuki Hamada
  • Organizer: 18th International Photovoltaic Science and Engineering Conference
  • Place of Presentation: Fukuoka
• [Presentation] 高気圧沿面放電による窒化シリコン膜のエッチング (2007)
  • Author(s): 荒川純一
  • Organizer: 電気関係学会九州支部連合講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学
• [Presentation] 高気圧粉面放電プラズマの太陽電池製造プロセスへの適用 (2007)
  • Author(s): 六田朋美
  • Organizer: 応用物理学会九州支部シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学
• [Presentation] 大気圧・高気圧沿面放電プラズマを用いた太陽電他用電極溝の作製技術 (2007)
  • Author(s): 迫田達也
  • Organizer: 応用物理学会第23回九州・山口プラズマ研究会
  • Place of Presentation: 九州大学
• [Presentation] 沿海放電により作製した太陽電池電極溝表面の成分分析 (2007)
  • Author(s): 六田朋美
  • Organizer: プラズマ核融合学会九州・沖縄・山口支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎公立大学(宮崎県)