太阳能电池及其制造方法技术

技术编号:7978639 阅读:160 留言:0更新日期:2012-11-16 06:02
本发明专利技术提供一种太阳能电池,其能够提高发电效率,并且能够更多地取出产生的光生载流子。其具有:受光面电极层(2)、层叠在受光面电极层(2)上的第一光电转换部(31)、层叠在第一光电转换部(31)上的包含SiO的反射层(32)、层叠在反射层(32)上的第二光电转换部(33)、和层叠在第二光电转换部(33)上的背面电极层(4),反射层(32)的氧浓度在所述第二光电转换部(33)侧比第一光电转换部(31)侧变高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备对入射的光的一部分进行反射的反射层的太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池能够将无污染且取之不尽的能源即来自太阳的光直接转换成电,因此,期待将其作为新的能源。—般地,太阳能电池在设于光入射侧的透明电极层和设于光入射侧的相反侧的背面电极层之间,具备吸收入射到太阳能电池的光而生成光生载流子的光电转换部。目前,公知作为有助于光电转换的层叠体设置多个光电转换部,使入射的光的大部分用于光电转换的技术。这种多个光电转换部,能够将在设于光入射侧的光电转换部没有用于光电转换而透过的光的一部分,通过其它光电转换部用于光电转换,因此,在光电转 换部所吸收的光的量增加。其结果是,在光电转换部所生成的光生载流子增加,因此,提高了太阳能电池的发电效率。专利文献I :特开平4 - 16747
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是,近年来,要求太阳能电池的发电效率进一步提高。在此,为了进一步提高发电效率,有效的是增加在光电转换部所生成的光生载流子。因此,对在多个光电转换部之间设置反射层的技术进行了研究。由此,对入射的光的一部分进行反射使其向光入射侧的光电转换部入射,并且,在背面电极层侧的其它光电转换部,能够使入射的光中由背面电极层等反射的光再次进行反射而关在其中。作为如上述那样的成为反射材料的主体的透光性导电材料,使用氧化硅(SiO)进行了研究开发。但是,为了使更多的光反射并使其向光入射侧的光电转换部入射,并且为了将更多的光关在背面电极侧的另一光电转换部中,而使用低折射率的反射层的情况下,与相邻的光电转换部的接触电阻增大,产生损失掉所生成的光生载流子的问题。因此,本专利技术是鉴于上述问题而完成的,目的在于提供一种提高发电效率的太阳能电池。本专利技术主要提供一种太阳能电池,其具有受光面电极层;层叠在受光面电极层上的第一光电转换部;层叠在第一光电转换部上的包含SiO的反射层;层叠在反射层上的第二光电转换部;和层叠在第二光电转换部上的背面电极层,反射层的氧浓度以从第一光电转换部一侧向第二光电转换部一侧变高的方式形成。另外,本专利技术旨在提供一种太阳能电池的制造方法,其具有形成受光面电极层的工序A ;在受光面电极层上形成第一光电转换部的工序B ;在第一光电转换部上形成的包含SiO的反射层的工序C ;在反射层上形成第二光电转换部的工序D ;和在第二光电转换部上形成背面电极层的工序E,在工序C中,以反射层的氧浓度从第一光电转换部一侧向第二光电转换部一侧变高的方式形成。根据本专利技术,能够提供一种抑制产生的光生载流子的损失,使发电效率提高的太阳能电池。具体实施例方式使用附图,对本专利技术的实施方式进行说明。在下面的附图的记载中,在相同或者相似的部分标注相同或者相似的符号。但是,应注意附图是示意性的图,各尺寸的比例与实际尺寸不同。因此,具体的尺寸等应参考下面的说明进行判断。另外,当然,也包含在附图间彼此的尺寸关系及比例不同的部分。 〈太阳能电池的构成〉下面,关于本专利技术的第一实施方式的太阳能电池的构成参照图I进行说明。图I是本专利技术第一实施方式的太阳能电池10的剖面图。太阳能电池10具备基板I、受光面电极层2、层叠体3和背面电极层4。基板I具有透光性,由玻璃、塑料等透光性材料构成。受光面电极层2层叠在基板I上,具有导电性和透光性。作为受光面电极层2,可使用氧化锡(Sn02)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)或氧化钛(TiO2)等金属氧化物。另外,也可以向这些金属氧化物中掺杂氟(F)、锡(Sn)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ga)、铌(Nb)等。层叠体3设于受光面电极层2和背面电极层4之间。层叠体3包含第一光电转换部31、反射层32、第二光电转换部33。从受光面电极层2侧起依次层叠有第一光电转换部31、反射层32和第二光电转换部33。第一光电转换部31利用从受光面电极层2侧入射的光或从反射层32反射的光生成光生载流子。第一光电转换部31具有将p型非晶硅半导体、i型非晶硅半导体、n型非晶娃半导体从基板I侧层叠而成的pin结(未图不)。反射层32将透过第一光电转换部31的光的一部分反射到第一光电转换部31侦U。反射层32从第一光电转换部31侧起依次以接触的方式来层叠。反射层32使用氧化硅(SiO)作为成为主体的透光性导电材料。在此使用的SiO,为层中的氧浓度从第一光电转换部31侧向后述的第二光电转换部33侧变高的SiO。另外,在本实施方式中,使SiO层的氧浓度的变化,从第一光电转换部31侧向第二光电转换部33侧以一定的比例升高,但不限于此,也可以使其阶段性地升高。总之,SiO层的氧浓度为第二光电转换部33侧比第一光电转换部31侧升高即可。另外,在本实施方式中,关于中间层32b,将其膜厚设定为50nm,优选设定为30 150nm。第二光电转换部33利用透过第一光电转换部31从受光面电极层2侧入射的光、或从背面电极层4反射的光,生成光生载流子。第二光电转换部33具有将p型微晶娃半导体、i型微晶硅半导体、n型微晶硅半导体从基板I侧层叠而成的pin结(未图示)。背面电极层4由具有导电性的一层或多层构成。作为背面电极层4,可以使用ZnO、银(Ag)等,在本实施方式中,背面电极层的结构为,从层叠体3侧起层叠有包含ZnO的层和包含Ag的层。但是,不限于此,背面电极层4也可以仅具有包含Ag的层。〈作用及效果〉下面,对本专利技术的第一实施方式的太阳能电池10的效果详细地进行说明。(I)在太阳能电池10中,使反射层32的氧浓度从第一光电转换部31侧向第二光电转换部33侧变高。由此,获得如下的效果。(a)以氧浓度从第一光电转换部31侧向第二光电转换部33侧变高的方式形成反射层32,由此在反射层32的第一光电转换部31侧,形成高折射率的膜,并且其氧浓度比反射层32的平均氧浓度降低。另一方面,在反射层32的第二光电转换部33侧,形成低折射率的膜,并且其氧浓度比反射层32的平均氧浓度高。其结果是,作为反射层32整体的折射率相互抵消,反射层32整体的光学特性与均匀地具有反射层32的平均氧浓度的膜相同。即,通过降低反射层32的第一光电转换部31侧的氧浓度,抑制在具有较高的氧浓度的反射层32和第一光电转换部31的接触界面产生的接触电阻,同时,通过提高反射层32中的第二光电转换部33侧的氧浓度,使反射层32整体的折射率提高,使得在反射层32和第一光电转换部31、或者反射层32和第二光电转换部33的界面的反射率提高。其结果是,提高了在反 射层32和第一光电转换部31、或者反射层32和第二光电转换部33的界面的反射效果,同时,能够抑制在氧浓度高的反射层32和由硅形成的第一光电转换部31间产生的高的接触电阻引起的太阳能电池10的串联电阻(串联电阻)值的增大。因此,在太阳能电池10中,通过抑制串联电阻值增大引起的太阳能电池10的填充因子(曲线因子)(F. F.)的减少,并且提高在反射层32和第一光电转换部31或者和第二光电转换部33的界面的反射率,由此能够增加短路电流,实现太阳能电池10的发电效率的提闻。(b)在本实施方式中,按照使成膜结束时的CCV流量比成膜开始时多的方式成膜反射层32,由此成膜结束时比成膜开始时更难结晶化,能够抑制反射层32的结晶化率变高的情况。由此,与结晶成分相比,易于取入大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:关本健之矢田茂郎松本光弘
申请(专利权)人:三洋电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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