太阳能电池、太阳能电池模块和太阳能电池的制造方法技术

本发明专利技术提供转换效率的的了提高的太阳能电池等。在太阳能电池(10)的晶体基板(11)中，受光侧(US)的主面(21U)成为第1织构面(TX)，非受光侧(BS)的主面(21B)成为第2织构面(TX2)，且第2织构面(TX)占主面(21B)的面积的20％以上。

Manufacturing methods of solar cell, solar cell module and solar cell

The invention provides an improved solar cell and the like with conversion efficiency. In the crystal substrate (11) of the solar cell (10), the main surface (21U) of the receiving side (US) becomes the first texture surface (TX), the main surface (21b) of the non receiving side (BS) becomes the second texture surface (TX2), and the second texture surface (TX) accounts for more than 20% of the area of the main surface (21b).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池、太阳能电池模块和太阳能电池的制造方法
本专利技术涉及太阳能电池、太阳能电池模块和太阳能电池的制造方法。
技术介绍
太阳能电池的种类多种多样，最近，使用单晶硅基板的太阳能电池已成为主流。在这样的太阳能电池中，制作被称为织构(Texture)的结构，所谓织构结构是指在单晶硅基板的主面排列棱锥状的山从而形成凹凸。如果存在这样的织构，则可抑制光在受光的主面的反射，并且容易将入射的光封闭在太阳能电池的内部。关于该织构的结构，进行了各种开发，例如，在专利文献1中，通过使棱锥状的山的山顶变圆，从而使该山顶不易缺失，预防由该缺失引起的载流子的复合。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开2014/083804号公报
技术实现思路
然而，在单晶硅基板中，如果在受光侧存在带圆弧的形状，则接收的光反而容易反射，由此担心太阳能电池的转换效率下降。本专利技术是为了解决上述的课题而进行的。而且，其目的在于提供转换效率得到提高的太阳能电池等。在本专利技术涉及的包括晶体基板的太阳能电池中，在上述晶体基板的两个主面中，受光的上述主面即表侧主面的至少一部分为由第1山和第1谷形成的凹凸面。而且，上述第1山具有突端状的山顶，并且从山脚到上述山顶具有平滑的第1斜面。上述表侧主面的相反面即背侧主面的至少一部分为由第2山和第2谷形成的凹凸面。而且，上述第2山具有突端状的山顶，并且具有从山脚到山腹的倾斜角与从上述山腹到上述山顶的倾斜角不同的第2斜面。该第2斜面具有以下的特征。即，在通过上述山顶且与上述山脚正交的截面中，从上述山脚到上述山顶的第1虚拟直线与从上述山脚到上述山腹的弯曲点的第2虚拟直线所成的最小角度θ[°]为1.5≤θ≤8。并且，上述第2山占上述背侧主面的面积的20％以上。另外，在本专利技术涉及的包括晶体基板的太阳能电池的制造方法中，在对上述晶体基板的两个主面中的受光的表侧主面的相反面即背侧主面的一侧进行蚀刻时，对上述背侧主面和层叠于其上的非晶硅层使用将臭氧溶于氢氟酸而得的混合溶液。而且，在该混合溶液中，氢氟酸浓度X[重量％]乘以臭氧浓度Y[重量％]而得的值XY[重量％2]为0.005～0.285。根据本专利技术，提供转换效率得到了提高的太阳能电池等。附图说明图1是背侧的主面的凹凸面中的山的截面图。图2是表示太阳能电池的背侧的晶体基板的主面的一部分的放大立体图。图3是用于说明截面的说明图。图4是表侧的主面的凹凸面中的山的截面图。图5是表示太阳能电池的表侧的晶体基板的主面的一部分的放大立体图。图6是两面型的太阳能电池的截面图。图7是说明光的行进的说明图。图8是背面接合型的太阳能电池的截面图。图9是背面接合型的太阳能电池的俯视示意图。图10A是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10B是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10C是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10D是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10E是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10F是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10G是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10H是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图10I是表示两面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图11A是表示背面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图11B是表示背面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图11C是表示背面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图11D是表示背面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图11E是表示背面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图11F是表示背面接合型的太阳能电池的制造工序的说明图。图12是实施例1～9和比较例4～6中的最小角度θ[°]与转换效率[％]的坐标图。图13是实施例1～9和比较例4～6中的氢氟酸浓度X[重量％]乘以臭氧浓度Y[重量％]而得的值XY[重量％2]与转换效率[％]的坐标图。具体实施方式对本专利技术的一个实施方式进行说明则如下，但并不限定于此。应予说明，为了方便说明，有时也省略剖面线、部件符号等，这种情况下，可以参照其它的附图。另外，为了方便说明，将附图中的各种部件的尺寸以容易观察到的方式进行了调整。图6示出使用了硅制的晶体基板(晶体硅基板)11的太阳能电池10。该太阳能电池10有2个主面，将与一方侧相当的晶体基板11的主面21U[表侧主面]的一侧称为表侧US，将位于与其相反侧的另一主面21B[背侧主面]的一侧称为背侧BS。而且，为了方便说明，将表侧US作为与背侧BS相比想要其积极受光的一侧(受光侧US)，将未积极受光的背侧BS作为非受光侧BS进行说明。应予说明，作为太阳能电池10的一个例子，以下，举出所谓的异质结晶体硅太阳能电池(以下称为异质结太阳能电池)为例进行说明，但并不限定于此。太阳能电池10包括晶体基板11、本征(i型)半导体层14、p型半导体层15、n型半导体层16、透明电极层17和金属电极层18。应予说明，以下，作为半导体层的材料，举出硅为例，但并不限定于此。另外，为了方便说明，对与p型半导体层15或n型半导体层16分别对应表示的部件有时在部件编号的末尾标注“p”/“n”。另外，由于p型、n型这样导电型不同，所以有时将一方的导电型称为“第1导电型”，将另一方的导电型称为“第2导电型”。晶体基板11可以为单晶，也可以为多晶。以下，举出单晶硅基板为例进行说明。另外，晶体基板11的导电型可以为p型，也可以为n型，以下，举出载流子寿命长的所谓的n型[第1导电型晶体基板]为例进行说明。应予说明，从封闭接收的光的观点考虑，晶体基板11的2个主面21(21U、21B)的表面呈由山MT和谷VY形成的凹凸面。这点在后面详细说明。本征(i型)半导体层14(14p、14n)通过覆盖晶体基板11的主面21，能够抑制杂质向晶体基板11扩散，并且进行表面钝化。应予说明，作为i型半导体层14的材料，例如，可举出非晶硅或者微晶硅(非晶硅与晶体硅的混合物)，其中，优选为由硅和氢形成的非晶硅。另外，i型半导体层14优选为不对发电特性造成不良影响的程度的厚度。p型半导体层[第2导电型半导体层]15为添加了p型的掺杂剂(硼等)的硅层，图6中，形成在表侧US的本征半导体层14p上。应予说明，从抑制掺杂剂扩散或者降低串联电阻的观点考虑，p型半导体层15优选由非晶硅形成。例如，可举出p型氢化非晶硅层、p型非晶碳化硅层或者p型非晶氧化硅层。应予说明，p型非晶碳化硅层和p型非晶氧化硅层为宽带隙的低折射率层，因此在减少光学损失方面优选。n型半导体层[第1导电型半导体层]16为添加了n型的掺杂剂(磷等)的硅层，图6中，形成在背侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，包括晶体基板，/n在所述晶体基板的两个主面中，受光的所述主面即表侧主面的至少一部分为由第1山和第1谷形成的凹凸面，/n所述第1山具有突端状的山顶，并且从山脚到所述山顶具有平滑的第1斜面，/n所述表侧主面的相反面即背侧主面的至少一部分为由第2山和第2谷形成的凹凸面，/n所述第2山具有突端状的山顶，并且具有第2斜面，所述第2斜面的从山脚到山腹的倾斜角与从所述山腹到所述山顶的倾斜角不同，/n在通过所述山顶且与所述山脚正交的截面中，从所述山脚到所述山顶的第1虚拟直线与从所述山脚到所述山腹的弯曲点的第2虚拟直线所成的最小角度θ[°]为1.5≤θ≤8，/n所述第2山占所述背侧主面的面积的20％以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 JP 2017-0719051.一种太阳能电池，包括晶体基板，
在所述晶体基板的两个主面中，受光的所述主面即表侧主面的至少一部分为由第1山和第1谷形成的凹凸面，
所述第1山具有突端状的山顶，并且从山脚到所述山顶具有平滑的第1斜面，
所述表侧主面的相反面即背侧主面的至少一部分为由第2山和第2谷形成的凹凸面，
所述第2山具有突端状的山顶，并且具有第2斜面，所述第2斜面的从山脚到山腹的倾斜角与从所述山腹到所述山顶的倾斜角不同，
在通过所述山顶且与所述山脚正交的截面中，从所述山脚到所述山顶的第1虚拟直线与从所述山脚到所述山腹的弯曲点的第2虚拟直线所成的最小角度θ[°]为1.5≤θ≤8，
所述第2山占所述背侧主面的面积的20％以上。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述最小角度θ[°]为2≤θ≤5.5。


3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述最小角度θ[°]为2.3≤θ≤2.6。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池，其中，进一步包括层叠于所述晶体基板的所述背侧主面的非晶硅层，
所述晶体基板的所述背侧主面的所述一部分以外的其它部分为由所述第1山和所述第1谷形成的凹凸面，
在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的所述山顶层叠的所述非晶硅层的膜厚小于在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的山腹层叠的所述非晶硅层的膜厚。


5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中，所述非晶硅层包括在所述晶体基板的所述背侧主面依次层叠的本征硅层和导电型硅层，
在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的所述山顶层叠的所述本征硅层的膜厚小于在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的所述山腹层叠的所述本征硅层的膜厚。


6.根据权利要求4或5所述的太阳能电池，其中，在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的所述山顶层叠的所述本征硅层的膜厚d2与在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的所述山腹层叠的所述本征硅层的膜厚d1的比d2/d1小于在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的所述山顶层叠的所述导电型硅层的膜厚D2与在所述背侧主面的所述其它部分中的所述第1山的所述山腹层叠的所述导电型硅层的膜厚D1的比D2/D1。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇都俊彦，足立大辅，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本;JP