提供一种光电转换装置，能够抑制p层或者n层的掺杂物向相邻的层扩散。光电转换装置(1)具备硅基板(10)、形成于硅基板(10)的一个面并且实质上是本征的本征非晶质层(11)以及形成于本征非晶质层(11)上的第1导电类型非晶质层(12)。第1导电类型非晶质层(12)包括第1浓度层(121)和层叠于第1浓度层(121)的第2浓度层(122)。第2浓度层(122)的掺杂物浓度是8×1017cm‑3以上且低于第1浓度层的掺杂物浓度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将光转换成电的光电转换装置。此外，本说明书中的光电转换装置是指包括光电转换元件、使用光电转换元件的光电转换模块、具备光电转换模块的太阳光发电系统的广义概念下的装置。
技术介绍
以往，已知在pn结部配置有本征非晶质层的光电转换元件的结构。在日本特开2002-76409号公报中，公开了在具有相互相反导电类型的关系的晶系半导体基板与非晶质半导体膜的接合部插入了薄膜的本征非晶质半导体膜的光电动势装置。在该光电动势装置中，本征非晶质半导体膜的光学带隙在与非晶质半导体膜相接的一侧变宽。
技术实现思路
配置于pn结部的本征非晶质层抑制在pn结中生成复合能级。然而，有时由于制造工序中的热工艺等，p层或者n层的掺杂物向相邻的本征非晶质层、电极扩散。如果掺杂物扩散到本征非晶质层、电极，则复合能级增加，转换效率下降。另一方面，如果为了抑制掺杂物的扩散而在这些层之间配置氮化膜、氧化膜，则短路电流下降，转换效率反而下降。本专利技术的目的在于，提供一种能够抑制p层或者n层的掺杂物向相邻的层扩散的光电转换装置。此处公开的光电转换装置具备：硅基板；本征非晶质层，形成于硅基板的一个面，并且实质上是本征的；以及第1导电类型非晶质层，形成于本征非晶质层上。第1导电类型非晶质层包括第1浓度层以及层叠于第1浓度层的第2浓度层。第2浓度层的掺杂物浓度是8×1017cm-3以上且低于第1浓度层的掺杂物浓度。根据上述结构，光电转换装置具备硅基板和第1导电类型非晶质层。在硅基板与第1导电类型非晶质层之间形成本征非晶质层。本征非晶质层抑制在硅基板与第1导电类型非晶质层的接合部生成复合能级。第1导电类型非晶质层包括层叠于第1浓度层的第2浓度层。第2浓度层的掺杂物浓度低于第1浓度层的掺杂物浓度。通过第2浓度层，能够抑制掺杂物从第1浓度层向其他层扩散。另外，通过将第2浓度层的掺杂物浓度设为8×1017cm-3以上，能够抑制形状因子下降。由此，能够提高光电转换装置的转换效率。此处公开的其他光电转换装置具备：硅基板；本征非晶质层，形成于硅基板的一个面，并且实质上是本征的；以及第1导电类型非晶质层，形成于本征非晶质层上。第1导电类型非晶质层包括第1浓度层以及层叠于第1浓度层的第2浓度层。第1导电类型非晶质层的导电类型是p型，第2浓度层含有p型掺杂物和n型掺杂物。根据上述结构，光电转换装置具备硅基板和第1导电类型非晶质层。在硅基板与第1导电类型非晶质层之间形成本征非晶质层。本征非晶质层抑制在硅基板与第1导电类型非晶质层的接合部生成复合能级。第1导电类型非晶质层包括层叠于第1浓度层的第2浓度层。第2浓度层含有p型掺杂物和n型掺杂物。通过第2浓度层，能够抑制掺杂物从第1浓度层向其他层扩散。由此，能够提高光电转换装置的转换效率。附图说明图1是示意地示出本专利技术的第1实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图2A是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图2B是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图2C是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图2D是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图2E是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图3是示意地示出比较例的光电转换元件的结构的剖视图。图4是对比较例的光电转换元件的Voc与本实施方式的光电转换元件的Voc进行比较而得到的图。图5是对比较例的光电转换元件的FF与本实施方式的光电转换元件的FF进行比较而得到的图。图6是示出改变p-层的掺杂物(硼)浓度时的光电转换元件的Voc、FF和Voc×FF的变化的图表。图7是示意地示出第1实施方式的变形例的光电转换元件的结构的剖视图。图8是示意地示出第1实施方式的其他变形例的光电转换元件的结构的剖视图。图9是示意地示出本专利技术的第2实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图10是示意地示出本专利技术的第3实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图11是示意地示出本专利技术的第3实施方式的变形例的光电转换元件的结构的剖视图。图12是示意地示出本专利技术的第4实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图13A是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图13B是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图13C是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图13D是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图13E是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图13F是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图13G是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图14是示意地示出本专利技术的第4实施方式的变形例的光电转换元件的结构的剖视图。图15A是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图15B是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图15C是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图15D是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图15E是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图15F是用于说明光电转换元件的制造方法的一例的图。图16是示意地示出比较例的光电转换元件的结构的剖视图。图17是从与受光面相反一侧的面观察光电转换元件的俯视图。图18是沿着图17的A-A线而测定出的硼浓度的分布图。图19是示意地示出本专利技术的第5实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图20是本实施方式的光电转换元件的pn结部的杂质分布图。图21是比较例的光电转换元件的pn结部的杂质分布图。图22是不照射太阳光时的本实施方式的光电转换元件和比较例的光电转换元件的IV曲线。图23是对比较例的光电转换元件的FF与本实施方式的光电转换元件的FF进行比较而得到的图。图24是对比较例的光电转换元件的Voc与本实施方式的光电转换元件的Voc进行比较而得到的图。图25是对比较例的光电转换元件和本实施方式的光电转换元件的退火后的Voc进行比较而得到的图。图26是对比较例的光电转换元件和本实施方式的光电转换元件的退火后的FF进行比较而得到的图。图27是示出改变了含P的p层的磷浓度时的光电转换元件的FF的变化的图表。图28是示出改变了含P的p层的磷浓度时的光电转换元件的Voc的变化的图表。图29是示意地示出本专利技术的第6实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图30是示意地示出本专利技术的第7实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图31是示意地示出本专利技术的第8实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图32是示意地示出本专利技术的第9实施方式的光电转换元件的结构的剖视图。图33是示意地示出本专利技术的第9实施方式的变形例的光电转换元件的结构的剖视图。图34是示出本实施方式的光电转换模块的结构的一例的概略图。图35是示出本实施方式的太阳光发电系统的结构的一例的概略图。图36是示出图35所示的光电转换模块阵列的结构的一例的概略图。图37是示出本实施方式的太阳光发电系统的结构的另一例的概略图。图38是示出本实施方式的太阳光发电系统的结构的另一例的概略图。图39是示出本实施方式的太阳光发电系统的结构的另一例的概略图。具体实施方式[实施方式]以下，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式。图中对相同或者相当部分附加相同标号而不重复其说明。此外，为了容易理解说明，在以下参照的附图中，简化或者示意化地示出结构，或者省略一部分结构部件。另外，各图所示的结构部件间的尺本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电转换装置，其特征在于，具备：硅基板；本征非晶质层，形成于所述硅基板的一个面，并且实质上是本征的；以及第1导电类型非晶质层，形成于所述本征非晶质层上，所述第1导电类型非晶质层包括第1浓度层以及层叠于所述第1浓度层的第2浓度层，所述第2浓度层的掺杂物浓度是8×1017cm‑3以上且低于所述第1浓度层的掺杂物浓度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.11 JP 2014-081526;2014.04.11 JP 2014-081521.一种光电转换装置，其特征在于，具备：硅基板；本征非晶质层，形成于所述硅基板的一个面，并且实质上是本征的；以及第1导电类型非晶质层，形成于所述本征非晶质层上，所述第1导电类型非晶质层包括第1浓度层以及层叠于所述第1浓度层的第2浓度层，所述第2浓度层的掺杂物浓度是8×1017cm-3以上且低于所述第1浓度层的掺杂物浓度。2.根据权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，所述第2浓度层的掺杂物是硼。3.一种光电转换装置，其特征在于，具备：硅基板；本征非晶质层，形成于所述硅基板的一个面，并且实质上是本征的；以及第1导电类型非晶质层，形成于所述本征非晶质层上，所述第1导电类型非晶...
【专利技术属性】
技术研发人员：原田真臣，酒井敏彦，菅沼利人，辻埜和也，国吉督章，神川刚，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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