太阳能电池制造技术

该太阳能电池（１０）包括：基板（１１），具有光透射性；光电转换体（１２），设置在所述基板（１１）上，包括具有光透射性的表面电极（１３）、光电转换层（１４）和具有光反射性的背面电极（１５）；以及低折射导电层（１６），与所述光电转换层（１４）相邻，配置在所述光电转换层（１４）上与所述基板（１１）相反的面上，和与所述基板（１１）所面对的所述光电转换层（１４）的面相反的面相邻，由具有光透射性的导电材料构成，折射率为２．０以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能电池。本申请基于2008年4月25日申请的特愿2008-115981号主张优先权，在此引用 其内容。
技术介绍
近年来，从有效利用能源的观点出发，太阳能电池正越来越被广泛普遍利用。作为这种太阳能电池，已知有利用单晶硅的硅太阳能电池、利用多晶硅层的多晶 硅太阳能电池、利用非晶硅的非晶硅太阳能电池等硅系太阳能电池。硅系太阳能电池例如由光电转换体构成，该光电转换体层压有在玻璃基板的受 光面侧作为表面电极形成的由透明导电氧化物(TCO，transparent conducting oxide)等 构成的透明电极；在表面电极上形成的由硅构成的半导体层(光电转换层)；以及作为背面 电极形成的Ag薄膜。半导体层具有被称为pin结的层结构，该层结构是通过P型和η型硅膜将接收光 时产生电子和空穴的硅膜(i型)夹住的层结构。而且，入射到玻璃基板的太阳光首先通过表面电极被提供给半导体层。此时，当太阳光中包含的光子这种能量粒子照射i型时，因光伏效应而产生电子 和空穴，电子向着η型移动，空穴向着ρ型移动。通过表面电极和背面电极分别取出这些电子和空穴，从而能够将光能转换为电 能。另一方面，透过半导体层的光由背面电极的表面反射并再次被提供给半导体层， 从而在半导体层中再次产生电子和空穴，将光能转换为电能。但是，在上述太阳能电池中，透过半导体层并入射到背面电极的光之中的大部分 光在半导体层与背面电极的界面反射，尽管很少，但还是有一部分光侵入背面电极。其结果是存在如下问题，即因侵入背面电极的光导致在半导体层与背面电极的界 面产生吸收损耗，太阳能电池的发电效率降低。另外，在半导体层上层压背面电极时，背面电极的构成材料(例如Ag)可能会向半 导体层扩散。因此，为了提高反射率，或者为了防止背面电极的构成材料向半导体层扩散等，有 时会在背面电极与半导体层之间形成镓掺杂氧化锌(GZ0，Ga K — ZnO)等透明电极。在这种情况下，透过半导体层的太阳光被分为在半导体层与透明电极的界面全反 射并再次被提供给半导体层的光，以及，透过透明电极并在透明电极与背面电极的界面反 射而再次被提供给半导体层的光。据此，由于在射入太阳能电池的光的路径中，能够在入射到背面电极的前段使太 阳光反射，因此被认为能够在半导体层与背面电极的界面降低吸收损耗从而提高太阳能电 池的发电效率。3但是，透明电极的折射率(例如，GZO的折射率为η = 2. 05以上)与半导体膜的 折射率(例如，Si膜的折射率为η = 3. 8 4.0左右)之差较小，在半导体层与透明电极 的界面上发生全反射的比例较低。具体而言，相对于透明电极以小入射角入射的太阳光在半导体层与透明电极的界 面上不满足全反射条件而仅发生折射。因此，折射的太阳光透过透明电极并入射到背面电 极。也就是，存在透明电极的反射率较低的问题。例如，如专利文献1公开所示，已知有如下结构，即在背面电极与由GZO等构成的 透明电极之间，插入由折射率比透明电极低的SiO2构成且厚度为5纳米(nm)以上25nm以 下的折射率调整层。专利文献1 日本特开2007-266095号公报但是，在上述现有技术中，由于折射率调整层的膜厚比较薄，在制造时难以将折射 率调整层的膜厚调整为考虑了从半导体层到背面电极之间的光学距离等的膜厚。此外，通过折射率调整层能够防止背面电极的构成材料向半导体层扩散，但是基 于上述折射率调整层的膜厚，无法获得诸如反射率提高那样的光学效果。另外，在光电转换层与背面电极层之间，除了由GZO等构成的透明电极以外，还插 入有折射率调整层，从而导致出现太阳能电池的制造工序增加、制造效率下降这样的问题。
技术实现思路
因此，为了解决上述课题，本专利技术的目的在于提供一种能够提高低折射导电层与 光电转换层的界面上的反射率，并且能够抑制制造工序增加的太阳能电池。为了解决上述课题，本专利技术的太阳能电池包括基板，具有光透射性；光电转换 体，设置在所述基板上，包括具有光透射性的表面电极、光电转换层以及具有光反射性的背 面电极；以及低折射导电层，与所述光电转换层相邻，配置在所述光电转换层上与所述基板 相反的面上，由具有光透射性的导电材料构成，折射率为2. 0以下。根据这种结构，由于低折射导电层的折射率为2. 0以下，因此与设置普通的透明 电极(折射率为η = 2. 05以上)时相比，能够扩大光电转换层的折射率与低折射导电层的 折射率之差。据此，能够提高在光电转换层与低折射导电层的界面上发生全反射的比例。因此，相对于低折射导电层入射角小的光也会满足全反射条件，能够提高光电转 换层与低折射导电层的界面上的反射率。所以，能够提高光的反射率，因此能够提高发电效率。另外，优选地，在本专利技术的太阳能电池中，所述低折射导电层设置在所述光电转换 层与所述背面电极之间，在所述光电转换层与所述背面电极之间仅设置有所述低折射导电层。根据这种结构，在射入太阳能电池的光的路径中，透过光电转换层的光在背面电 极的前段被反射，从而能够抑制透过低折射导电层并入射到背面电极的光的入射量。因此， 能够降低背面电极中的光的吸收损耗。在这种结构中，通过在光电转换层与背面电极之间仅设置一层低折射导电层，从4而与在光电转换层与背面电极之间除透明电极以外还设置有折射率调整层的现有结构相 比，能够抑制制造工序的增加，并能够维持制造效率。另外，由于以与光电转换层相邻的方式设置低折射导电层，因此能够防止背面电 极的构成材料向光电转换层扩散。另外，优选地，在本专利技术的太阳能电池中，所述低折射导电层具有在SiO2中混入有 掺杂物的结构。根据这种结构，由于采用SiO2作为低折射导电层的材料，因此能够使低折射导电 层的折射率下降到1.5左右。而且，通过在SiO2中混入掺杂物，从而能够使SiO2自身具有导电性。据此，无需为了确保经由低折射导电层而与光电转换层相邻的层(例如，背面电 极)与光电转换层之间的导通，而较薄地形成低折射导电层，或者为了获得两层之间的接 触，而在低折射导电层形成接触孔等。因此，能够维持低折射导电层与光电转换层的界面上的反射率的提高，并在考虑 了光学距离等的状态下，容易地形成低折射导电层。根据本专利技术，由于低折射导电层的折射率设定为2. 0以下，因此与设置普通的透 明电极(折射率为η = 2. 05以上)时相比，能够扩大光电转换层的折射率与低折射导电层 的折射率之差。 据此，能够提高在光电转换层与低折射导电层的界面上发生全反射的比例。因此，相对于低折射导电层以小入射角入射的光也会满足全反射条件，能够提高 光电转换层与低折射导电层的界面上的反射率。所以，能够提高光的反射率，因此能够提高发电效率。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式中的非晶硅型太阳能电池的剖视图；图2是示出仿真试验条件1的测量结果，并示出相对于波长(nm)的反射率(％ ) 的图；图3是示出仿真试验条件2的测定结果，并示出相对于波长(nm)的反射率(％ ) 的图；图4是示出仿真试验条件3的测定结果，并示出相对于波长(nm)的反射率(％ ) 的图。符号说明10...太阳能电池11...基板12...光电转换体13.. 表面电极14.. 半导体层(光电转换层)15...背面电极16.. 低折射导电层具体实施例方式下面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其特征在于，包括：基板，具有光透射性；光电转换体，设置在所述基板上，包括具有光透射性的表面电极、光电转换层和具有光反射性的背面电极；以及低折射导电层，与所述光电转换层相邻，配置在所述光电转换层上与所述基板相反的面上，由具有光透射性的导电材料构成，折射率为２．０以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡井美和，齐藤一也，小松孝，井出由夫，浅利伸，水野雄介，清水美穗，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：JP[日本]