太阳能电池及太阳能电池模组制造技术

本发明专利技术提供一种太阳能电池，其具备以一个主表面为受光面并以另一个主表面为背面的P型硅基板，在该背面上具备部分地形成的多个背面电极，P型硅基板在受光面的至少一部分具有N型层，P型硅基板具有与背面电极接触的接触区域，前述P型硅基板是掺有镓的硅基板，前述P型硅基板的电阻率为2.5Ω·cm以下，多个背面电极的背面电极间距P

Solar cell and solar cell module

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及太阳能电池模组本申请是申请日为2015年10月14日、申请号为201580061522.5、专利技术名称为“太阳能电池及太阳能电池模组”的申请的分案申请。
本专利技术涉及一种太阳能电池及太阳能电池模组。
技术介绍
太阳能电池用半导体基板通常利用提拉法(Czochraskimethod，CZ法)制造，所述CZ法能够用相对低的成本来制造大直径的单晶。例如，通过利用CZ法制作掺有硼的单晶硅，并将此单晶切成薄片，能够获得P型半导体基板。单晶硅太阳能电池(使用单晶硅基板的太阳能电池)的以往的结构是一种整个背面(与受光面相对的表面)隔着背面场(BackSurfaceField，BSF)结构而与电极接触的结构。上述BSF结构利用丝网印刷法能够很容易地制造，因此，广泛普及，并成为当前的单晶硅太阳能电池的主流结构。为了进一步提高效率，对上述BSF结构导入钝化发射极背面接触太阳能电池(PassivatedEmitterandRearContactSolarCell，PERC)结构、钝化发射极背面局部扩散太阳能电池(PassivatedEmitterandRearLocallyDiffusedSolarCell，PERL)结构。上述PERC结构及PERL结构是积极地减小背面侧的少数载流子再结合比例，也就是降低背面侧的有效的表面再结合速率的方法之一。图9是示意性表示以往的PERC型太阳能电池的剖面图。如图9所示，太阳能电池110在掺有硼的硅基板(以下也称为掺硼基板。)113的受光面侧具备N型层112。在此N型层112上具备受光面电极111。多数情况下，在受光面上设有受光面钝化膜115。另外，在背面上具备背面钝化膜116。另外，在背面上具备背面电极114。另外，掺硼基板113具有与背面电极114接触的接触区域117。图10是示意性地表示以往的PERL型太阳能电池的剖面图。如图10所示，相对于上述太阳能电池110，太阳能电池110′在背面电极114的正下方(以背面电极114作为表面侧来观察时)具备P+层(也就是以比周围区域(P型硅基板)更高的浓度掺有P型掺杂剂的层)119。另外，也可以在受光面电极111的正下方具备N+层(也就是以比周围的N型层112更高的浓度掺有N型掺杂剂的层)118。其它构造与图9的具有PERC结构的太阳能电池相同，因此，省略说明。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第WO00/073542号小册子。
技术实现思路
根据将太阳能电池制成上述具有PERC结构或PERL结构的太阳能电池，即使减小背面侧的少数载流子再结合比例，但如果基板为掺硼基板，晶格之间残留的氧原子和硼原子也会因光键合，在基板块体内生成再结合能级，少数载流子寿命变短，太阳能电池的特性下降。这种现象还被称作使用掺硼基板的太阳能电池的光劣化。PERC结构、PERL结构的太阳能电池将背面的电极局域化(局部化)。因此，在触点附近(也就是基板与背面电极接触的接触区域)产生电流集中，容易产生电阻损失，因此，如果为PERC结构、PERL结构的太阳能电池，最好将基板设为低电阻。但是，当采用低电阻基板的情况也就是含有更多硼原子的状况下，由于硼原子和氧原子的键合增加，因此，上述劣化(光劣化)变显著。相反，在采用高电阻基板的情况下，上述劣化减轻。但是，如果为PERC结构、PERL结构的太阳能电池，如上所述，电流在背面触点附近集中，从而产生电阻损失，结果，在这种情况下特性也会下降。为了抑制上述光劣化，在专利文献1中，提出有使用镓代替硼来作为P型掺杂剂。但是，仅使用掺有镓的硅基板(以下也称为掺镓基板)作为PERC结构或PERL结构的太阳能电池的基板，也不能充分抑制电阻损失。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种太阳能电池及太阳能电池模组，该太阳能电池使用一种光劣化得到抑制的基板，且抑制电阻损失，转换效率优异。为了实现上述目的，本专利技术提供一种太阳能电池，其特征在于，其具备P型硅基板，所述P型硅基板以一个主表面为受光面并以另一个主表面为背面，在前述背面上具备部分地形成的多个背面电极，前述P型硅基板在前述受光面的至少一部分具有N型层，且前述P型硅基板具有与前述背面电极接触的接触区域，所述太阳能电池的特征在于，前述P型硅基板是掺有镓的硅基板，前述P型硅基板的电阻率为2.5Ω·cm以下，前述多个背面电极的背面电极间距Prm[mm]与前述P型硅基板的电阻率Rsub[Ω·cm]满足由下式(1)表示的关系。log(Rsub)≤-log(Prm)+1.0(1)这种太阳能电池由于基板为掺镓基板，因此，会抑制光劣化。另外，由于基板为低电阻基板，因此，在接触区域不易产生电流集中，从而不易产生电阻损失。另外，由于PERC结构的太阳能电池具备低电阻基板，因此，能够充分减小背面侧的少数载流子再结合比例。除具有这些结构之外，背面电极的间距(以下也称为背面电极间距。)与基板的电阻率还满足由上述式(1)表示的关系的太阳能电池，能够将由电流集中引起的电阻损失抑制在最小限度，并能够进一步增加发电量。另外，优选为，前述P型硅基板的电阻率为0.2Ω·cm以上。如果是这种太阳能电池，即使在多个太阳能电池(太阳能电池单元)之间电阻率产生差异，也能够获得相对同水平的电流。因此，将这些太阳能电池单元制成模组时，能够降低额外的损失。另外，优选为，前述多个背面电极的背面电极间距为10mm以下。如果是这种太阳能电池，则能够更可靠地形成转换效率优异的太阳能电池。另外，优选为，前述接触区域中的P型掺杂剂的浓度高于前述接触区域以外的区域中的P型掺杂剂的浓度。如果这种所谓的PERL结构的太阳能电池具有P+层，转换效率更加优异。另外，优选为，前述接触区域的面积的总和为整个前述背面的20％以下。如果为这种太阳能电池，就能够使基板和电极充分接触，并且能够更加减少由基板和电极的接触引起的载流子的再结合。而且，本专利技术提供一种太阳能电池模组，其特征在于，具备上述本专利技术的太阳能电池。本专利技术的太阳能电池抑制住光劣化及电阻损失，且转换效率优异。因此，具备本专利技术的太阳能电池的太阳能电池模组抑制住光劣化及电阻损失，且转换效率优异。本专利技术的太阳能电池由于基板为掺镓基板，因此，抑制住光劣化。另外，由于基板为低电阻基板，因此，在接触区域不易产生电流集中，从而不易产生电阻损失。另外，由于PERC结构的太阳能电池具备低电阻基板，因此，能够充分减小背面侧的少数载流子再结合比例。除具有这些结构以外，背面电极的间距(下面也称为背面电极间距。)与基板的电阻率还满足由上述式(1)表示的关系的太阳能电池，能够将因电流集中引起的电阻损失抑制在最小限度，并能够进一步增加发电量。附图说明图1是表示本专利技术的太阳能电池的一个例子的剖面图。图2是在图1所示的太阳能电池中透过P型硅基板进行表示的示意图。图3是表示本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其具备以一个主表面为受光面并以另一个主表面为背面的P型硅基板、在前述背面上部分地形成的多个背面电极、以及在前述P型硅基板的前述受光面的至少一部分形成的N型层，前述太阳能电池的特征在于，/n前述P型硅基板是掺有镓的硅基板，/n前述P型硅基板的电阻率为0.2～2.5Ω·cm，/n前述P型硅基板的前述背面具有背面钝化膜、和没有设置前述背面钝化膜的多个接触区域，前述背面电极在前述多个接触区域与前述P型硅基板接触，/n在前述P型硅基板的前述受光面侧具有受光面钝化膜、和与前述N型层电性接触的受光面电极，/n前述多个接触区域的间距P

【技术特征摘要】
20141113 JP 2014-2305171.一种太阳能电池，其具备以一个主表面为受光面并以另一个主表面为背面的P型硅基板、在前述背面上部分地形成的多个背面电极、以及在前述P型硅基板的前述受光面的至少一部分形成的N型层，前述太阳能电池的特征在于，
前述P型硅基板是掺有镓的硅基板，
前述P型硅基板的电阻率为0.2～2.5Ω·cm，
前述P型硅基板的前述背面具有背面钝化膜、和没有设置前述背面钝化膜的多个接触区域，前述背面电极在前述多个接触区域与前述P型硅基板接触，
在前述P型硅基板的前述受光面侧具有受光面钝化膜、和与前述N型层电性接触的受光面电极，
前述多个接触区域的间距Prm[mm]是1～10mm，
前述多个接触区域的间距Prm[mm]与前述P型硅基板的电阻率Rsub[Ω·cm]满足由下式(1)表示的关系，
log(Rsub)≤-log(Prm)+1.0(1)。


2.一种太阳能电池，其具备以一个主表面为受光面并以另一个主表面为背面的P型硅基板、在前述背面上整个面地形成的背面电极、以及在前述P型硅基板的前述受光面的至少一部分形成的N型层，前述太阳能电池的特征在于，
前述P型硅基板是掺有镓的硅基板，
前述P型硅基板的电阻率为0.2～2.5Ω·cm，
前述P型硅基板的前述背面具有背面钝化膜、和没有设置前述背面钝化膜的多个接触区域，前述背面电极在前述多个接触区域与前述P型硅基板接触，
在前述P型硅基板的前述受光面侧具有受光面钝化膜、和与前述N型层电性接触的受光面电极，
前述多个接触区域的间距Prm[mm]是1～10mm，
前述多个接触区域的前述间距Prm[mm]与前述P型硅基板的电阻率Rsub[Ω·cm]满足由下式(1)表示的关系，
log(Rsub)≤-log(Prm)+1.0(1)。


3.如权利要求1所述的太阳能电池，其中，前述多个接触区域的间隔是按照前述式(1)表示的关系去除前述背面钝化膜而形成的间隔。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚宽之，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP