本发明专利技术的一个方式提供一种具有不需要用来与电极连接的开口部的钝化膜的光电转换装置。一种光电转换装置，该光电转换装置在一对电极之间包括：具有p型导电型的硅衬底；形成在硅衬底的一方的面一侧的与一对电极的一方接触的具有n型导电型的硅半导体层；以及形成在硅衬底的另一方的面一侧的与一对电极的另一方接触的具有p型导电型的氧化物半导体层。作为该氧化物半导体层，使用以属于第4族至第8族的金属的氧化物为主要成分且带隙为2eV以上的无机化合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种使用硅衬底的光电转换装置。
技术介绍
近年来，作为地球变暖对策，在发电时不排出二氧化碳的光电转换装置引人注目。作为其典型例子，已知使用单晶硅、多晶硅等的硅衬底的太阳能电池。在使用硅衬底的光电转换装置中，控制少数载流子是重要的。通过提高少数载流子的寿命，即通过提高硅衬底中的块体(bulk)的寿命并降低表面复合速度，可以提高转换效率。为了提高硅衬底中的块体的寿命，降低结晶缺陷或降低杂质等是有效的，主要当形成硅衬底时进行该处理。另一方面，为了降低表面的复合速度，主要对光电转换装置的结构进行处理，诸如导入终结表面缺陷的钝化膜等。例如，非专利文献I公开了如下技术:通过减少硅衬底与电极的接触部，尽可能地用钝化膜覆盖硅衬底，来获得高转换效率。[非专利文献 I] A.ff.Blakers, A.Wang, A.M.Milne, J.Zhao andM.A.Green, “22.8% Efficient Silicon Solar Cell”，Appl.Physics Letters, Vol.55,pp.1363-1365，1989.然而，非专利文献I所公开的钝化膜是热氧化膜，即绝缘体。因此，为了连接硅衬底与电极，需要在该钝化膜中设置开口部。然而，设置该开口部会导致制造工序的增加。 另外，当利用钝化膜时，虽然可以降低硅衬底的表面的复合速度，但是由于硅衬底与电极的接触面积减少，所以光电转换装置的一对电极之间的串联电阻增加。该串联电阻会成为使光电转换装置的电特性恶化的一个原因。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种光电转换装置，该光电转换装置具有不需要用来与电极连接的开口部的钝化膜。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种通过具有钝化膜来提高电特性的光电转换装置。本说明书所公开的本专利技术的一个方式涉及一种光电转换装置，在该光电转换装置中，将以属于元素周期表的第4族至第8族的金属的氧化物为主要成分的氧化物半导体层用作钝化层。本说明书所公开的本专利技术的一个方式是一种光电转换装置，该光电转换装置在一对电极之间包括:具有P型导电型的娃衬底；形成在娃衬底的一方的面一侧的与一对电极的一方接触的具有η型导电型的硅半导体层；以及形成在硅衬底的另一方的面一侧的与一对电极的另一方接触的具有P型导电型的氧化物半导体层。也可以在上述硅半导体层上形成有具有透光性的薄膜(以下，称为透光薄膜)。通过形成透光薄膜，可以赋予抗反射效果及/或钝化效果。另外，透光薄膜不局限于单层，也可以是叠层。另外，也可以采用如下结构:上述硅半导体层的一部分区域中的载流子浓度比该硅半导体层的其他区域的载流子浓度高，并且该载流子浓度高的区域与上述一对电极的一方接触。另外，也可以采用如下结构:在上述硅衬底和氧化物半导体层之间形成有具有P型导电型的娃半导体层。本说明书所公开的本专利技术的另一个方式是一种光电转换装置，该光电转换装置包括:具有一导电型的娃衬底；形成在该娃衬底的一方的面上的氧化物半导体层；形成在娃衬底的另一方的面上的具有与硅衬底相同的导电型，且其载流子浓度比硅衬底的载流子浓度高的第一杂质区，及具有与硅衬底相反的导电型的第二杂质区；形成在硅衬底的另一方的面上的绝缘层；与第一杂质区接触的第一电极；以及与第二杂质区接触的第二电极。在上述氧化物半导体层上也可以形成有具有透光性的薄膜。另外，作为上述氧化物半导体层，可以使用带隙为2eV以上的材料。另外，上述氧化物半导体层中的载流子浓度也可以与上述硅衬底中的载流子浓度相同或低于上述硅衬底中的载流子浓度。另外，上述氧化物半导体层优选使用以属于第4族至第8族的金属的氧化物为主要成分的材料形成。例如，可以使用以氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钥、氧化钨、氧化锰、氧化铼为主要成分的材料 。通过使用本专利技术的一个方式，可以省略在钝化膜中设置开口部的制造工序。另外，可以提供一对电极之间的串联电阻小的电特性良好的光电转换装置。附图说明图1是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图2是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图3是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图4是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图5是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图6A至图6C是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的制造方法的工序的截面图； 图7A至图7C是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的制造方法的工序的截面图； 图8A和图SB是在硅衬底上形成有氧化钥膜的元件的1-V特性； 图9是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图10是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面图。具体实施例方式下面，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。但是，本专利技术不局限于以下说明，所属
的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容可以被变换为各种形式。此外，本专利技术不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。注意，在用于说明实施方式的所有附图中，使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，有时省略其重复说明。在本实施方式中，对本专利技术的一个方式的光电转换装置及其制造方法进行说明。图1是本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面图。该光电转换装置包括:导电型为P型的娃衬底100 ;形成在该娃衬底的一方的面上的导电型为η型的娃半导体层110 ；形成在该硅衬底的另一方的面上的导电型为P型的氧化物半导体层130 ;形成在硅半导体层110上的透光薄膜150 ;与硅半导体层110接触的第一电极170 ;以及与氧化物半导体层130接触的第二电极190。另外,第一电极170是栅形电极(grid electrode),并且第一电极170 —侧是受光面。另外，图1示出对硅衬底100的表面和背面进行了凹凸加工的例子。在进行了凹凸加工的面入射光多次反射，且光倾斜地射入光电转换区内，因此光路长度增大。另外，也可以产生背面反射光在表面全反射的所谓的陷光效果(light trapping effect)。另外，如图2所例示，也可以采用只对硅衬底100的表面和背面中的一方进行凹凸加工的结构。因为通过进行凹 凸加工会使硅衬底的表面积增大，这虽然能够获得上述光学效果但同时会导致表面缺陷的绝对量增大。因此，实施者应考虑到光学效果与表面缺陷量的平衡而以能够获得更好的电特性的方式决定光电转换装置的结构，即可。硅衬底100的导电型是P型，而硅半导体层110的导电型是η型。因此，在硅衬底100和娃半导体层110之间形成ρ-η结。另外,娃半导体层110可以是:将赋予η型导电型的杂质扩散于娃衬底100的表层而成的区域；或者形成在娃衬底100上的包含赋予η型导电型的杂质的娃膜。氧化物半导体层130用作终结硅衬底100的表面缺陷并降低表面的复合速度的钝化层。另外，本专利技术的一个方式中的氧化物半导体层130的导电型优选为P型。本专利技术的一个方式中的氧化物半导体层130的导电型也可以是η型或i型。另外，如图3所示，也可以在硅衬底100和氧化物半导体层130之间设置其载流子浓度比硅衬底100的载流子浓度高的P型硅半导体层180。另外，硅半导体层180可以是:将赋予P型导电型的杂质扩散于娃衬底100的表层而成的区域；或者包含赋予P型导本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电转换装置，包括：第一电极；所述第一电极上的与该第一电极接触的第一半导体层；所述第一半导体层上的第二半导体层；所述第二半导体层上的第三半导体层；以及所述第三半导体层上的第二电极，其中，所述第一半导体层包含金属氧化物半导体，所述第二半导体层具有第一导电型，所述第三半导体层具有与所述第一导电型相反的第二导电型，并且，第一半导体层的载流子浓度比所述第二半导体层的载流子浓度低。
【技术特征摘要】
2012.01.18 JP 2012-007650;2012.05.09 JP 2012-10741.一种光电转换装置，包括: 第一电极； 所述第一电极上的与该第一电极接触的第一半导体层； 所述第一半导体层上的第二半导体层； 所述第二半导体层上的第三半导体层；以及 所述第三半导体层上的第二电极， 其中，所述第一半导体层包含金属氧化物半导体， 所述第二半导体层具有第一导电型， 所述第三半导体层具有与所述第一导电型相反的第二导电型， 并且，第一半导体层的载流子浓度比所述第二半导体层的载流子浓度低。2.根据权利要求1所述的光电转换装置，还包括所述第三半导体层上的透光薄膜。3.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中所述第三半导体层包括与所述第二电极接触的第一区域，并且所述第一区域的载流子浓度比所述第三半导体层的第二区域的载流子浓度高。4.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中所述金属氧化物半导体的带隙为2eV以上。5.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中所述金属氧化物半导体作为主要成分包含属于元素周期表的第4族至第8族的金属。6.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中所述金属氧化物半导体包含以氧化钒、氧化银、氧化钽、氧化铬、氧化钥、氧化鹤、氧化猛、氧化铼为主要成分的材料。7.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中所述第一电极通过所述第一半导体层电连接到所述第二半导体层。8.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中所述第二电极位于所述光电转换装置的受光面一侧。9.一种光电转换装置，包括: 第一电极； 所述第一电极上的与该第一电极接触的氧化物半导体层； 所述氧化物半导体层上的第一半导体层； 所述第一半导体层上的第二半导体层； 所述第二半导体层上的第三半导体层；以及 所述第三半导体层上的第二电极， 其中，所述第一半导体层包含金属氧化物半导体， 所述第二半导体层包含硅， 所述第三半导体层包含硅， 所述第一半导体层具有P型导电型， 所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：浅见良信，坚石李甫，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。