太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池面板技术

本发明专利技术所涉及的太阳能电池具备：导电型晶体硅基板(11)；和第一导电型硅系层(12)及第二导电型硅系层(13)，它们配置在导电型晶体硅基板(11)的一个主面上，第一导电型硅系层(12)与第二导电型硅系层(13)电绝缘，第二导电型硅系层(13)包括第一部分(13a)和第二部分(13b)，第一部分(13a)隔着第一本征硅系层(14)及第一导电型硅系层(12)而与导电型晶体硅基板(11)对置，第二部分(13b)隔着第二本征硅系层(15)而与导电型晶体硅基板(11)对置，第一本征硅系层(14)的厚度比第二本征硅系层(15)的厚度厚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池面板
本专利技术涉及改善了开路电压及曲率因子的太阳能电池及其制造方法、以及具备该太阳能电池的太阳能电池面板。
技术介绍
使用晶体硅基板的晶体硅系太阳能电池的光电转换效率高，已经作为太阳光发电系统被广泛实用化。进而，为了输出高效的电流，被实用化的大多晶体硅系太阳能电池是为了高效的电流的输出而在接受太阳光的受光面侧及与受光面侧相反面侧的背面侧分别形成有电极的双面电极型太阳能电池。更加具体地，双面电极型太阳能电池在晶体硅基板的两面分别具备PN极，从受光面接收太阳光，在内部生成电子空穴对，通过双面的电极而输出电流。但是，在该双面电极型太阳能电池中，为了高效地输出电流，在受光面侧也形成有电极，因此存在受光面侧的电极遮挡太阳光，而使光电转换效率下降的问题。因此，提出了一种背面电极型太阳能电池，在晶体硅基板的背面侧形成p型半导体层及n型半导体层，在上述半导体层之上形成电极。在该背面电极型太阳能电池中，因为不需要在受光面侧形成电极，所以能够提高太阳光的接受率，实现更高的光电转换效率。然而，在背面电极型太阳能电池中，需要在晶体硅基板的背面侧形成p型半导体层及n型半导体层。因此，如何在晶体硅基板的背面侧形成p型半导体层及n型半导体层成为一个问题。例如，在专利文献1中，在半导体基板之上依次成膜本征半导体层、第一导电型半导体层、及绝缘层之后，通过蚀刻将绝缘层的一部分去除，并将剩下的绝缘层作为掩模，通过蚀刻将第一导电型半导体层和本征半导体层去除，使晶体硅基板的一部分露出(专利文献1的图4～图7)。专利文献1：日本特开2012-28718号公报但是，如专利文献1所记载的那样，发现了在半导体基板之上，成膜p型硅系层作为第一导电型半导体层，在其之上形成氧化硅层作为绝缘层，在通过蚀刻对p型硅系层进行图案化时，p型硅系层的图案化精度未必高，p型硅系层通过图案化被广泛去除，半导体基板超过预定区域地露出，导致太阳能电池的开路电压及曲率因子降低。另外，在上述方法中，也发现了当在绝缘层存在针孔的情况下，无法在中途将该针孔去除，因此通过经由该针孔的漏电电流，使太阳能电池的曲率因子降低。
技术实现思路
本专利技术解决上述问题，提供改善了开路电压及曲率因子的太阳能电池及其制造方法、以及具备该太阳能电池的太阳能电池面板。本专利技术的太阳能电池包括：导电型晶体硅基板；和第一导电型硅系层及第二导电型硅系层，它们配置在上述导电型晶体硅基板的一个主面上，其特征在于，其中，上述第一导电型硅系层与上述第二导电型硅系层电绝缘，上述第二导电型硅系层包括第一部分和第二部分，上述第二导电型硅系层的第一部分隔着第一本征硅系层及上述第一导电型硅系层而与上述导电型晶体硅基板对置，上述第二导电型硅系层的第二部分隔着第二本征硅系层而与上述导电型晶体硅基板对置，上述第一本征硅系层的厚度比上述第二本征硅系层的厚度厚。本专利技术的太阳能电池面板的特征在于，包括多个上述本专利技术的太阳能电池。本专利技术的太阳能电池的制造方法的特征在于，包括：第一工序，在该第一工序中，在导电型晶体硅基板的一个主面上成膜第一导电型硅系层；第二工序，在该第二工序中，在成膜后的上述第一导电型硅系层之上成膜本征硅系层A；第三工序，在第该三工序中，在成膜后的上述本征硅系层A之上成膜抗蚀膜；第四工序，在该第四工序中，将成膜后的上述抗蚀膜的一部分去除；以及第五工序，在该第五工序中，将剩下的上述抗蚀膜作为掩模，对上述本征硅系层A及上述第一导电型硅系层进行图案化。根据本专利技术，能够提供改善了开路电压及曲率因子的太阳能电池及太阳能电池面板。附图说明图1是表示太阳能电池单元的一个例子的示意俯视图。图2是图1的I-I线的主要部分示意剖视图。图3(图3的A～图3的I)是表示太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分示意剖视图。具体实施方式(太阳能电池及太阳能电池面板的实施方式)首先，对本专利技术的太阳能电池的实施方式进行说明。本实施方式的太阳能电池具备导电型晶体硅基板；和第一导电型硅系层及第二导电型硅系层，它们配置在上述导电型晶体硅基板的一个主面上。并且，上述第一导电型硅系层与上述第二导电型硅系层电绝缘，上述第二导电型硅系层包括第一部分和第二部分，上述第二导电型硅系层的第一部分隔着第一本征硅系层及上述第一导电型硅系层而与上述导电型晶体硅基板对置，上述第二导电型硅系层的第二部分隔着第二本征硅系层而与上述导电型晶体硅基板对置，上述第一本征硅系层的厚度设定为比上述第二本征硅系层的厚度厚。本实施方式的太阳能电池由于上述第一本征硅系层的厚度比上述第二本征硅系层的厚度厚，因此如在后述的本专利技术的太阳能电池的制造方法的实施方式的说明中详细叙述的那样，第一导电型硅系层的图案化的精度提高，与现有的背面电极型太阳能电池相比，能够改善开路电压及曲率因子。另外，本实施方式的太阳能电池优选在上述第一本征硅系层与上述第一导电型硅系层之间具备绝缘层。由此，能够提高第一导电型硅系层与第二导电型硅系层之间的绝缘性。进一步，上述第一本征硅系层优选由与上述绝缘层接触的第一本征硅系下层、以及与上述第二导电型硅系层接触的第一本征硅系上层构成。由此，即使当在上述绝缘层存在针孔的情况下，也能够在太阳能电池的制造工序中使上述第一本征硅系下层填埋该针孔，从而能够抑制由经由针孔的漏电电流引起的太阳能电池的曲率因子的降低。在本实施方式的太阳能电池中，优选将上述第一导电型硅系层设为第一导电型非晶硅层，将上述第二导电型硅系层设为第二导电型非晶硅层。由此，能够抑制上述第一导电型硅系层及上述第二导电型硅系层与其他层或者基板的接合面的裂纹的产生，从而能够提高太阳能电池的光电转换效率。在本实施方式的太阳能电池中，优选将上述第一本征硅系层设为第一本征非晶硅层，将上述第二本征硅系层设为第二本征非晶硅层。由此，利用通常的半导体的制造方法，能够制造太阳能电池。作为上述导电型晶体硅基板，能够使用导电型单晶硅基板或者导电型多晶硅基板，若使用导电型单晶硅基板，则能够实现更高的光电转换效率，若使用导电型多晶硅基板，则能够更低价地制造太阳能电池。优选在上述第一导电型硅系层与上述导电型晶体硅基板之间具备第三本征硅系层。通常，对于上述导电型晶体硅基板的表面而言，为了降低在其表面的太阳光的反射率，而具有纹理构造，但通过在上述第一导电型硅系层与上述导电型晶体硅基板之间设置第三本征硅系层，从而上述第一导电型硅系层与上述导电型晶体硅基板的接合变得牢固。另外，优选上述第三本征硅系层是第三本征非晶硅层。由此，能够利用通常的半导体的制造方法来制造太阳能电池。本实施方式的太阳能电池具备连接于上述第一导电型硅系层的第一电极、和连接于上述第二导电型硅系层的第二电极，由此能够从太阳能电池输出电流。另外，上述第一电极能够由与上述第一导电型硅系层接触的第一下层电极、和配置在上述第一下层电极之上的第一上层电极形成，上述第二电极能够由与上述第二导电型硅系层接触的第二下层电极、和配置在上述第二下层电极之上的第二上层电极形成。接着，对本专利技术的太阳能电池面板的实施方式进行说明。本实施方式的太阳能电池面板具备多个上述实施方式的太阳能电池。即，本实施方式的太阳能电池面板是具备多个太阳能电池单体单元的组合电池，太阳能电池单体单元具备导电型晶体硅基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，包括：导电型晶体硅基板；和第一导电型硅系层及第二导电型硅系层，它们配置在所述导电型晶体硅基板的一个主面上，其特征在于，所述第一导电型硅系层与所述第二导电型硅系层电绝缘，所述第二导电型硅系层包括第一部分和第二部分，所述第二导电型硅系层的第一部分隔着第一本征硅系层及所述第一导电型硅系层而与所述导电型晶体硅基板对置，所述第二导电型硅系层的第二部分隔着第二本征硅系层而与所述导电型晶体硅基板对置，所述第一本征硅系层的厚度比所述第二本征硅系层的厚度厚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.23 JP 2016-1025211.一种太阳能电池，包括：导电型晶体硅基板；和第一导电型硅系层及第二导电型硅系层，它们配置在所述导电型晶体硅基板的一个主面上，其特征在于，所述第一导电型硅系层与所述第二导电型硅系层电绝缘，所述第二导电型硅系层包括第一部分和第二部分，所述第二导电型硅系层的第一部分隔着第一本征硅系层及所述第一导电型硅系层而与所述导电型晶体硅基板对置，所述第二导电型硅系层的第二部分隔着第二本征硅系层而与所述导电型晶体硅基板对置，所述第一本征硅系层的厚度比所述第二本征硅系层的厚度厚。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，在所述第一本征硅系层与所述第一导电型硅系层之间还包括绝缘层。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述第一本征硅系层由第一本征硅系下层和第一本征硅系上层构成，其中，所述第一本征硅系下层与所述绝缘层接触，所述第一本征硅系上层与所述第二导电型硅系层接触。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的太阳能电池，其中，所述第一导电型硅系层是第一导电型非晶硅层，所述第二导电型硅系层是第二导电型非晶硅层。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的太阳能电池，其中，所述第一本征硅系层是第一本征非晶硅层，所述第二本征硅系层是第二本征非晶硅层。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的太阳能电池，其中，所述导电型晶体硅基板是导电型单晶硅基板或导电型多晶硅基板。7.根据权利要求1～6中的任一项所述的太阳能电池，其中，在所述第一导电型硅系层与所述导电型晶体硅基板之间还包括第三本征硅系层。8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，所述第三本征硅系层是第三本征非晶硅层。9.根据权利要求1～8中的任一项所述的太阳能电池，其中，还包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极连接于所述第一导电型硅系层，所述第二电极连接于所述第二导电型硅系层。10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述第一电极由第一下层电极和第一上层电极构成，其中，所述第一下层电极与所述第一导...

【专利技术属性】
技术研发人员：河崎勇人，吉河训太，中野邦裕，小西克典，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本,JP