太阳能电池单元及太阳能电池单元的制造方法技术

太阳能电池单元(10)包括：第1导电型的结晶性半导体的基板(20)；被设于基板(20)的一主表面的第1区域(W1)上的第1半导体层(21)；被设于一主表面的与第1区域(W1)不同的第2区域(W2)上的第2半导体层(22)；被设于第1半导体层(21)上的第1透明电极层(23)；以及被设于第2半导体层(22)上的第2透明电极层(24)。第1半导体层(21)包含第1导电型的第1非晶态半导体层(31)和从一主表面向第1透明电极层(23)延伸的第1结晶性半导体部(35)。第2半导体层(22)包含与第1导电型不同的第2导电型的第2非晶态半导体层(32)。

Solar cell unit and manufacturing method of solar cell unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池单元及太阳能电池单元的制造方法
本专利技术涉及太阳能电池单元及太阳能电池单元的制造方法。
技术介绍
作为发电效率高的太阳能电池，具有在与光入射的受光面相对的背面上形成n型半导体层及p型半导体层这二者的背面接合型的太阳能电池。例如，在结晶性的半导体基板的一主表面上设有n型非晶态半导体层及p型非晶态半导体层(例如：参照专利文献1)。[在先技术文献][专利文献]专利文献1：美国专利申请公开第2014/0224306号说明书
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]非晶态半导体层对结晶性基板表面的钝化(passivation)有效，但成为使太阳能电池的串联电阻增加的原因之一。为提高发电效率，希望能够兼顾钝化性和低电阻性。本专利技术鉴于以上情况而完成，其目的在于提供一种发电效率更高的太阳能电池单元。[用于解决技术课题的技术方案]本专利技术的一种方案的太阳能电池单元包括：第1导电型的结晶性半导体的基板；被设于基板的一主表面的第1区域上的第1半导体层；被设于一主表面的与第1区域不同的第2区域上的第2半导体层；被设于第1半导体层上的第1透明电极层，以及被设于第2半导体层上的第2透明电极层。第1半导体层包含第1导电型的第1非晶态半导体层和从一主表面向第1透明电极层延伸的第1结晶性半导体部。第2半导体层包含与第1导电型不同的第2导电型的第2非晶态半导体层。本专利技术的其他方案为太阳能电池的制造方法。该方法在第1导电型的结晶性半导体的基板的一主表面上的第1区域形成第1半导体层，在一主表面的与第1区域不同的第2区域上形成第2半导体层，在第1半导体层上及第2半导体层上形成透明电极层。第1半导体层包含第1导电型的第1非晶态半导体层和从一主表面向透明电极层延伸的第1结晶性半导体部。第2半导体层包含与第1导电型不同的第2导电型的第2非晶态半导体层。第1非晶态半导体层及第1结晶性半导体部同时形成。[专利技术效果]根据本专利技术，能够提高太阳能电池单元的发电效率。附图说明图1是表示实施方式的太阳能电池单元的构造的俯视图。图2是表示图1的太阳能电池单元的构造的剖视图。图3是示意性地表示太阳能电池单元的制造工序的图。图4是示意性地表示太阳能电池单元的制造工序的图。图5是示意性地表示太阳能电池单元的制造工序的图。图6是示意性地表示太阳能电池单元的制造工序的图。图7是表示变形例的太阳能电池单元的构造的剖视图。图8是表示变形例的太阳能电池单元的构造的剖视图。图9是表示变形例的太阳能电池单元的构造的剖视图。图10是表示变形例的太阳能电池单元的构造的剖视图。具体实施方式在具体说明本专利技术前，先陈述概要。本实施方式为太阳能电池单元。太阳能电池单元包括：第1导电型的结晶性半导体的基板；被设于基板的一主表面的第1区域上的第1半导体层；被设于一主表面的与第1区域不同的第2区域上的第2半导体层；被设于第1半导体层上的第1透明电极层；以及被设于第2半导体层上的第2透明电极层。第1半导体层包含第1导电型的第1非晶态半导体层和从一主表面向第1透明电极层延伸的第1结晶性半导体部。第2半导体层包含与第1导电型不同的第2导电型的第2非晶态半导体层。根据本实施方式，通过在第1区域上设置非晶态半导体层和结晶性半导体部这二者，能够兼顾基于非晶态半导体层的钝化性的提高和基于结晶性半导体部的串联电阻的减少，提高太阳能电池单元的发电效率。以下参照附图详细说明用于实施本专利技术的方案。在附图的说明中对相同的要素标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。图1是表示实施方式的太阳能电池单元10的俯视图，表示太阳能电池单元10的背面13的构造。太阳能电池单元10包括被设于背面13的第1电极14及第2电极15。太阳能电池单元10为所谓的背接触型的太阳能电池，未在受光面侧设置电极，而在与受光面为相反侧的背面13设有极性不同的第1电极14及第2电极15这二者。第1电极14包含沿x方向延伸的第1汇流条电极14a和沿与第1汇流条电极14a插合的y方向延伸的多个第1指形电极14b，形成梳齿状。第2电极15包含沿x方向延伸的第2汇流条电极15a和沿与第2汇流条电极15a插合的y方向延伸的多个第2指形电极15b，形成梳齿状。第1电极14及第2电极15以各自的梳齿分别啮合地相互插合的方式形成。也可以是，第1电极14及第2电极15分别仅由多个指形电极构成，为不具有汇流条的无汇流条型的电极。图2是表示实施方式的太阳能电池单元10的构造的剖面图，表示图1的A-A线剖面。太阳能电池单元10包括基板20、第1半导体层21、第2半导体层22、第1透明电极层23、第2透明电极层24、第1金属电极层25、第2金属电极层26、以及受光面保护层30。太阳能电池单元10为在背面13侧形成有异质结的背面接合型的太阳能电池。太阳能电池单元10具有受光面12及背面13。受光面12是指在太阳能电池单元10中光(阳光)主要入射的主表面，具体地说，是指入射到太阳能电池单元10的光的大部分所入射的面。另一方面，背面13是指与受光面12为相反侧的另一主表面。基板20由具有第1导电型的结晶性半导体而构成。作为结晶性半导体基板的具体示例，例如可例举单晶硅晶圆、多晶硅晶圆等结晶硅(Si)晶圆。在本实施方式中，表示基板20为n型的单晶硅晶圆的情况，表示第1导电型为n型、第2导电型为P型的情况。基板20包含第1导电型的杂质，例如包含磷(P)作为被掺杂在硅中的n型的杂质。基板20的n型杂质的浓度不被特别限定，例如为1×1015/cm3～1×1016/cm3的程度。此外，作为太阳能电池单元的半导体基板，可由结晶性半导体基板以外的半导体基板构成。例如，也可以使用由砷化镓(GaAs)或磷化铟(InP)等组成的化合物半导体晶圆。另外，也可以是，第1导电型为p型，第2导电型为n型。基板20具有受光面12侧的第1主表面20a和背面13侧的第2主表面20b。基板20吸收入射到第1主表面20a的光，生成电子及空穴作为载流子。在第1主表面20a上设有用于提高入射光的吸收效率的纹理构造40。另一方面，在第2主表面20b上未设有与第1主表面20a相同的纹理构造，第2主表面20b的平坦性高于第1主表面20a。此外，也可以是，第2主表面20b至少局部地设有纹理构造，例如，在后述的第1区域W1与第2区域W2之间，针对第2主表面20b上的纹理构造设置差异。在基板20的第2主表面20b上设有第1半导体层21及第2半导体层22。第1半导体层21被设于第2主表面20b的第1区域W1上，第2半导体层22被设于第2主表面20b的与第1区域不同的第2区域W2上。第1半导体层21及第2半导体层22以分别与第1电极14及第2电极15对应的方式形成梳齿状，且以相互插合的方式形成。因此，第1区域W1与第2区域W2在第2主表面20b上沿x方向交替地排列。第1区域W1为第1导电型侧，收集在基板20上生成的载流子中的第1导电型侧的载流子。因基板20为第1导电型，故可以说第1区域W1为收集多数载流子的区域。另一方面，第2区域W2为第2导电型侧，收集少数载流子即第2导电型侧的载流子。在第1导电型为n型、第2导电型为p型的情况下，第1区域W1收集电子，第2区域W2收集空穴。少数载流子的收集效率低于多数载流子。因此，为提高单元整体的发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池单元，其特征在于，包括：基板，其为第1导电型的结晶性半导体，第1半导体层，其被设于上述基板的一主表面的第1区域上，第2半导体层，其被设于上述一主表面的与上述第1区域不同的第2区域上，第1透明电极层，其被设于上述第1半导体层上，以及第2透明电极层，其被设于上述第2半导体层上；上述第1半导体层包含上述第1导电型的第1非晶态半导体层和从上述一主表面向上述第1透明电极层延伸的第1结晶性半导体部；上述第2半导体层包含与上述第1导电型不同的第2导电型的第2非晶态半导体层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.29 JP 2017-0659411.一种太阳能电池单元，其特征在于，包括：基板，其为第1导电型的结晶性半导体，第1半导体层，其被设于上述基板的一主表面的第1区域上，第2半导体层，其被设于上述一主表面的与上述第1区域不同的第2区域上，第1透明电极层，其被设于上述第1半导体层上，以及第2透明电极层，其被设于上述第2半导体层上；上述第1半导体层包含上述第1导电型的第1非晶态半导体层和从上述一主表面向上述第1透明电极层延伸的第1结晶性半导体部；上述第2半导体层包含与上述第1导电型不同的第2导电型的第2非晶态半导体层。2.如权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第1半导体层还包含被设于上述一主表面与上述第1非晶态半导体层之间、实质上本征的第3非晶态半导体层。3.如权利要求2所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第1结晶性半导体部被以至少贯通上述第3非晶态半导体层而到达上述第1非晶态半导体层的方式设置。4.如权利要求1至3的任意一项所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第2非晶态半导体层的至少与上述一主表面接触的部分的膜密度低于上述第1半导体层的与上述一主表面接触的部分。5.如权利要求1至4的任意一项所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第2半导体层还包含被设于上述一主表面与上述第2非晶态半导体层之间、实质上本征的第4非晶态半导体层。6.如权利要求5所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第4非晶态半导体层的至少与上述一主表面接触的部分的膜密度低于上述第1半导体层的与上述一主表面接触的部分。7.如权利要求1至6的任意一项所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第1结晶性半导体部到达上述第1透明电极层。8.如权利要求1至7的任意一项所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第1结晶性半导体部被局部地设于上述第1区域上。9.如权利要求1至8的任意一项所述的太阳能电池单元，其特征在于，上述第1结晶性半导体部具有被以覆盖上述第1区域的一半以上的方式设置的基层和从上述基层向上述第1透明电极层延伸的柱状部。10.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野步，瀬能未奈都，难波伸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP