太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供太阳能电池及其制造方法。该太阳能电池（１０），具有半导体基板（１１）和形成在半导体基板（１１）背面上的ｉ型非晶半导体层（１２），其中，ｉ型非晶半导体层（１２）包括在平面视图中露出的露出部（１２Ａ），和被ｐ型非晶半导体层（１３）和ｎ型非晶半导体层（１４）覆盖的被覆部（１２Ｂ）。露出部（１２Ａ）的厚度Ｔ１比被覆部（１２Ｂ）的厚度Ｔ２小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及背面结型，其中该太阳能电池包括形成在半 导体基板的背面上的η型半导体层和P型半导体层。
技术介绍
由于太阳能电池能够将清洁且无限地提供的太阳光直接转换为电能，所以期待将 其作为新的能源。目前，提出了包括形成在半导体基板的背面上的η型半导体层和ρ型半导体层的 所谓的背面结型太阳能电池(参照日本特开2005-101240号公报)。具体地，η型半导体层 和P型半导体层分别在形成在半导体基板的背面的实质上的本征非晶半导体层上线状地 交替形成。实质上的本征非晶半导体层具有抑制半导体基板背面中的载流子再结合的钝化 特性。但是，由于上述非晶半导体层具有导电性，所以在η型半导体层与ρ型半导体层之 间可能会产生短路。特别是，当为了提高载流子的收集效率而使η型半导体层和P型半导 体层之间的间隔变得狭窄时，很容易发生这样的短路。此外，虽然也考虑仅在η型半导体层和P型半导体层各自与半导体基板之间插入 非晶半导体层，但是在这种情况下，会降低半导体基板的背面的钝化特性。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供能够抑制形成在半导体基板的背 面上的非晶半导体层的短路发生的背面结型。
技术实现思路
本专利技术的特征的太阳能电池，其特征在于，包括半导体基板，其具有受光面和设 置在上述受光面的相反侧的背面；形成在上述背面上的实质上的本征非晶半导体层；形成 在上述非晶半导体层上的P型半导体层；和形成在上述非晶半导体层上的η型半导体层，其 中，上述非晶半导体层包括从上述背面侧观看时，在平面视图中露出的露出部；和在上述 平面视图中被上述P型半导体层和上述η型半导体层覆盖的被覆部，作为上述露出部的厚 度的第一厚度，比作为上述被覆部的厚度的第二厚度小。根据本专利技术的特征的太阳能电池，在与半导体基板背面平行的方向上，能够使露 出部的电阻比被覆部的电阻大。因此，能够抑制形成在被覆部上的P型半导体层和形成在 被覆部上的η型半导体层之间的短路的产生。此外，由于在半导体基板的背面上，不仅形成 被覆部，而且形成露出部，所以能够维持半导体基板的背面的钝化特性。在本专利技术的特征的太阳能电池中，优选上述第一厚度与上述第二厚度的比为0. 48 以上且不到1。在本专利技术的特征的太阳能电池中，优选上述第一厚度为1. 44nm以上且不到25nm。本专利技术的特征的太阳能电池的制造方法，该太阳能电池包括具有受光面和设置在 上述受光面的相反侧的背面的半导体基板，该太阳能电池的制造方法的特征在于，包括在上述背面上形成实质上的本征第一非晶半导体层的工序；在设置在上述第一非晶半导体层 表面的第一区域和第二区域，形成实质上的本征第二非晶半导体层的工序；在形成在上述 第一区域的上述第二非晶半导体层上形成P型半导体层的工序；和在形成在上述第二区域 的上述第二非晶半导体层上形成η型半导体层的工序。附图说明图1是从背面侧观察根据本专利技术的实施方式的太阳能电池10的平面图。图2是沿着图1的A-A线的放大截面图。图3是用于说明本专利技术的实施方式的太阳能电池10的制造方法的图。图4是用于说明本专利技术的实施方式的太阳能电池10的制造方法的图。图5是用于说明本专利技术的实施方式的太阳能电池10的制造方法的图。图6是表示i型非晶Si层的层厚与太阳能电池特性的关系的曲线图。图7是表示比值(IVT2)与太阳能电池特性的关系的曲线图。具体实施例方式接下来，使用附图来说明本专利技术的实施方式。在下面附图的记载中，对相同或类似 的部分标注相同或类似的附图标记。其中，必须注意附图是示意性的，各尺寸的比率等与现 实的不同。因此，具体的尺寸等应该参考下面的说明进行判断。此外，当然也包括各附图之 间相互的尺寸关系和比率不同的部分。(太阳能电池的结构)参照图1和图2，说明本专利技术的实施方式的太阳能电池10的结构。图1是从背面 侧观察本实施方式的太阳能电池10的平面图。图2是沿着图1的A-A线的放大截面图。如图1和图2所示，太阳能电池10包括半导体基板ll、i型非晶半导体层12、p型 非晶半导体层13、η型非晶半导体层14、ρ侧电极15和η侧电极16。半导体基板11具有接收太阳光的受光面和设置在受光面的相反侧的背面。半导 体基板11通过由受光面接收光照而产生光生载流子。所谓的光生载流子是指光被半导体 基板11吸收而产生的空穴和电子。半导体基板11具有η型或ρ型导电类型，能够由单晶Si、多晶Si等结晶类半导体 材料和包含GaAs、InP等化合物半导体材料的一般的半导体材料构成。另外，在半导体基板 11的受光面和背面，可以形成有微小的凹凸(纹理(texture))。i型非晶半导体层12是通过不添加掺杂剂或者添加微量的掺杂剂而形成的实质 上的本征非晶半导体层。如图1所示，i型非晶半导体层12形成为覆盖半导体基板11的 大致整个背面。i型非晶半导体层12具有抑制半导体基板11的背面的载流子的再结合的 钝化特性(passivation)。在本实施方式中，在从背面侧观察半导体基板11的平面视图中，i型非晶半导体 层12具有从ρ型非晶半导体层13和η型非晶半导体层14露出的露出部12Α，和被ρ型非 晶半导体层13和η型非晶半导体层14覆盖的被覆部12Β。即，如图2所示，在被覆部12Β 上，形成P型非晶半导体层13和η型非晶半导体层14。另一方面，在露出部12Α上，不形成 P型非晶半导体层13和η型非晶半导体层14，如图1所示，露出部12Α在平面视图中露出。露出部12A和被覆部12B分别沿第一方向线状地形成在半导体基板11的背面上。此外，露 出部12A和被覆部12B在与第一方向大致正交的第二方向上交替地形成。在此，在与半导体基板11的背面正交的正交方向上，作为露出部12A的厚度的第 一厚度T1比作为被覆部12B的厚度的第二厚度T2小。因此，如图2所示，i型非晶半导体 层12的截断面具有凹凸形状。另外，如下所述，露出部12A的第一厚度T1优选为1. 44nm以上且不到25歷。此夕卜， 露出部12A的第一厚度T1与被覆部12B的第二厚度T2的比(T1Zt2)优选为0. 48以上且不 到1。ρ型非晶半导体层13是通过添加ρ型掺杂剂而形成的非晶半导体层。P型非晶半 导体层13在被覆部12B上沿第一方向形成为线状。这样，通过在半导体基板11与ρ型非 晶半导体层13之间插入实质上的本征i型非晶半导体层12 (被覆部12B)的结构(HIT结 构)，能够提高pn结特性。η型非晶半导体层14是通过添加η型掺杂剂而形成的非晶半导体层。η型非晶半 导体层14在被覆部12Β上沿第一方向形成为线状。这样，通过在半导体基板11的背面上 依次层叠i型非晶半导体层12和η型非晶半导体层14的结构(BSF结构)，能够有效地抑 制半导体基板11的背面的载流子的再结合。ρ侧电极15是收集集中在ρ型非晶半导体层13中的空穴的收集电极。ρ侧电极 15在ρ型非晶半导体层13上沿第一方向形成为线状。ρ侧电极15例如能够通过印刷树脂 型或烧结型导电性膏而形成。η侧电极16是收集集中在η型非晶半导体层14中的电子的收集电极。η侧电极 16在η型非晶半导体层14上沿第一方向形成为线状。η侧电极16与ρ侧电极15能够同 样地形成。另外，每个具有以上结构的太阳能电池10的输出是数W左右。因此，当将太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其特征在于，包括：半导体基板，其具有受光面和设置在所述受光面的相反侧的背面；形成在所述背面上的实质上的本征非晶半导体层；形成在所述非晶半导体层上的ｐ型半导体层；和形成在所述非晶半导体层上的ｎ型半导体层，其中，所述非晶半导体层包括：从所述背面侧观看时，在平面视图中露出的露出部；和在所述平面视图中被所述ｐ型半导体层和所述ｎ型半导体层覆盖的被覆部，作为所述露出部的厚度的第一厚度，比作为所述被覆部的厚度的第二厚度小。

【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：浅海利夫，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP