光电转换器件和其制造方法技术

降低背面电极层的光的吸收损失，提高光电转换器件的发电效率。设置：将光转换为电的光电转换单元；形成在光电转换单元上的第一氧化锌层（40a）；形成在第一氧化锌层（40a）上的、添加有铝和硅的第二氧化锌层（40b）；和形成在第二氧化锌层（40b）上的反射金属层（40c）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，在太阳光发电系统等中采用将光能转换为电能的光电转换器件。光电转换器件,如图5的截面图所不,包括基板10、透明电极层12、第一光电转换单元14、第二光电转换单元18和背面电极层20。基板10为具有透光性的玻璃基板等。透明电极层12形成于基板10上。非晶娃(无定形娃)的第一光电转换单兀14形成于透明电极层12上。第一光电转换单元14上形成微晶硅的第二光电转换单元18。第二光电转换单元18上形成背面电极层20。背面电极层20为依次层叠有透明导电性氧化物(TC0)、反射金属层、透明导电性氧化物(TCO)的结构。作为透明导电性氧化物(TCO)使用在氧化锌(ZnO)中将铝(Al)、镓(Ga)作为杂质掺杂得到的物质。作为反射金属层使用银(Ag)等金属。此外，专利文献I和2中公开了通过使光入射一侧配置的透明电极层12的组成适合化来提高光电转换器件的特性的技术。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭62-295466号公报专利文献2:日本特开平6-318718号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，上述构成中有以下问题，由于第二光电转换单元18与背面电极层20的反射金属层之间的透明导电性氧化物(TC0)中的光吸收损失，导致光电转换器件中的短路电流减少，发电效率降低。 用于解决课题的方法本专利技术为一种光电转换器件，具有:将光转换为电的光电转换单兀；形成于上述光电转换单元上的第一氧化锌层；形成于上述第一氧化锌层上的、添加有铝和硅的第二氧化锌层；和形成于上述第二氧化锌层上的金属层。专利技术的效果根据本专利技术，能够降低背面电极层的光的吸收损失，提高光电转换器件的发电效率。附图说明图1为表不第一实施方式的光电转换器件的结构的截面不意图。图2为表不第一实施方式的光电转换器件的制造工序的图。图3为表示第一实施方式的光电装换装置的背面电极层的层叠结构的截面示意图。图4为表示第一实施方式的背面电极层的吸收系数的波长依赖性的图。图5为表示现有技术的光电转换器件的结构的截面示意图。图6为表不第二实施方式的光电转换器件的结构的截面不意图。图7为说明第二实施方式的背面电极层和填充层的结构的截面示意图。具体实施例方式<第一实施方式>第一实施方式的光电转换器件100，如图1的截面图所示，包括基板30、透明电极层32、第一光电转换单兀34、第二光电转换单兀38和背面电极层40。其中，第一光电转换单元34和第二光电转换单元38之间可以设置透明导电膜构成的中间层。以下，参照图2的制造工序图，对光电转换器件100的制造方法和其结构进行说明。其中，图1和图2为了明确表不光电转换器件100的结构,扩大表不光电转换器件100的一部分，改变各部分的比例进行表不。步骤SlO中，在基板30上形成透明电极层32。基板30由具有透光性的材料构成。本实施方式中，光电转换器件100的受光面是基板30侧。此处,受光面是指对光电转换器件100入射的光中50%以上入射的面。基板30例如能够为玻璃基板、塑料基板等。透明电极层32为具有透光性的透明导电膜。透明电极层32能够使用在氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、铟锡氧化物(ITO)等中掺杂有锡(Sn)、锑(Sb)、氟(F)、铝(Al)等的透明导电性氧化物(TCO)中的至少一种或者组合了多种的膜。透明电极层32，例如通过溅射法、MOCVD法(热CVD)形成。在基板30和透明电极层32的一方或者两方的表面也适于设置凹凸(纹理结构)。步骤S12中，在透明电极层32形成第一狭缝SI，图案形成为长方形。狭缝SI能够通过激光加工形成。例如，使用波长1064nm、能量密度13J/cm2、脉冲频率3kHz的YAG激光，将透明电极层32图案形成为长方形。狭缝SI的线宽为10 μ m以上200 μ m以下。步骤S14中，在透明电极层32上形成第一光电转换单元34。本实施方式中，第一光电转换单兀34为非晶娃(无定形娃)太阳能电池。第一光电转换单兀34从基板30侧以P型、i型、η型的顺序层叠无定形硅膜而形成。第一光电转换单元34例如能够通过等离子体化学气相沉积法(CVD)而形成。等离子体CVD例如优选使用13.56MHz的RF等离子体CVD法。此时，将混合有硅烷(SiH4)、乙硅烷(Si2H6)、二氯硅烷(SiH2Cl2)等含硅气体、甲烷(CH4)等含碳气体、乙硼烷(B2H6)等含P型掺杂气体、磷化氢(PH3)等含η型掺杂气体和氢(H2)等稀释气体的混合气体等离子体化来进行成膜，由此能够层叠P型、i型、η型的无定形硅膜。第一光电转换单元34的i层的膜厚优选为IOOnm以上500nm以下。步骤S16中，在第一光电转换单元34上形成第二光电转换单元38。本实施方式中，第二光电转换单元38为微晶硅太阳能电池。第二光电转换单元38从基板30侧以P型、i型、η型的顺序层叠微晶硅膜而形成。第二光电转换单元38例如能够通过等离子体CVD法而形成。等离子体CVD例如优选使用13.56MHz的RF等离子体CVD法。第二光电转换单元38能够通过将混合有硅烷(SiH4)、乙硅烷(Si2H6)、二氯硅烷(SiH2Cl2)等含硅气体、甲烷(CH4)等含碳气体、乙硼烷(B2H6)等含P型掺杂气体、磷化氢(PH3)等含η型掺杂气体和氢(H2)等稀释气体的混合气体等离子体化进行成膜而形成。第二光电转换单元38的i层的膜厚优选为IOOOnm以上5000nm以下。步骤S18中，形成第二狭缝S2，图案形成为长方形。狭缝S2形成为贯通第二光电转换单元38、第一光电转换单元34到达透明电极层32。狭缝S2例如由激光加工而形成。激光加工不限于此，但是优选使用波长约532nm (YAG激光的第二高次谐波)进行，激光加工的能量密度例如为lX105W/cm2即可。距离透明电极层32上形成的狭缝SI的位置50 μ m横向的位置照射YAG激光形成狭缝S2。狭缝S2的线宽优选为10 μ m以上200 μ m以下。步骤S20中，在第二光电转换单元38上形成背面电极层40。背面电极层40如图3的扩大截面图所示，为层叠有透明导电性氧化物(TCO)即第一氧化锌层40a、第二氧化锌层40b、第三氧化锌层40d和反射金属层40c的结构。 第一氧化锌层40a适用在氧化锌(ZnO)中掺杂有铝(Al)的(AZO:A1-Zn_0)或在氧化锌(ZnO)中掺杂有镓(Ga)的(GZ0:Ga-Zn-O)0第一氧化锌层40a是为了良好的电连接第二光电转换单元38和第二氧化锌层40b而设置的。第一氧化锌层40a能够通过溅射法形成。例如，溅射优选使用氧化锌(ZnO)中包含2重量％的氧化镓(Ga2O3)的靶。关于溅射，通过向氩气以lW/cm2 10W/cm2供电，使靶所含的元素在第二光电转换单元38上堆积。第二氧化锌层40b适用在氧化锌(ZnO)中掺杂有铝(Al)和硅(Si)的(Si_AZ0:S1-Al-Ζη-Ο)。第二氧化锌层40b是为了降低第二光电转换单元38与反射金属层40c之间的透明导电性氧化物(TCO)中的光的吸收损失而设置的。第二氧化锌层40b能够通过溅射法形成。例如,派射优选使用在氧化锌(ZnO)中包含0.5重量％以上3重量％以下的氧化铝(Al2O3)和5重量％以上20重量％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】2010.12.17 JP 2010-2812061.一种光电转换器件，其特征在于，具有: 将光转换为电的光电转换单元； 形成于所述光电转换单元上的第一氧化锌层； 形成于所述第一氧化锌层上的、添加有铝和硅的第二氧化锌层；和 形成于所述第二氧化锌层上的金属层。2.按权利要求1所述的光电转换器件，其特征在于: 所述第二氧化锌层包含0.26重量％以上1.56重量％以下的所述铝。3.按权利要求1或2所述的光电转换器件，其特征在于: 所述第二氧化锌层包含2.33重量％以上9.33重量％以下的所述硅。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅田亚津美，矢田茂郎，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：
国别省市：