太阳能电池元件及太阳能电池模块制造技术

本发明专利技术提供一种减少了少数载流子的复合且开路电压高并且输出特性优异的太阳能电池元件及太阳能电池模块。太阳能电池元件的特征在于，具有p型半导体层位于最上方的多晶硅基板和配置于所述p型半导体层上的氧化铝层，该氧化铝层主要为非晶态物质。另外，太阳能电池模块的特征在于，具有一个以上的上述太阳能电池元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种减少了少数载流子的复合且开路电压高并且输出特性优异的太阳能电池元件及太阳能电池模块。太阳能电池元件的特征在于，具有p型半导体层位于最上方的多晶硅基板和配置于所述p型半导体层上的氧化铝层，该氧化铝层主要为非晶态物质。另外，太阳能电池模块的特征在于，具有一个以上的上述太阳能电池元件。【专利说明】太阳能电池元件及太阳能电池模块
本专利技术涉及太阳能电池元件及具有该太阳能电池元件的太阳能电池模块。
技术介绍
在具有硅基板的太阳能电池元件中，为了减少少数载流子的复合而在硅基板的表面设置有钝化膜。作为该钝化膜，使用由氧化硅或氧化铝等构成的氧化膜、或由氮化硅膜等构成的氮化膜被作了研究(例如，参照日本特开2009-164544号公报)。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在以往的太阳能电池元件中，存在有助于发电效率的改善不充分的情况。因此，期望与以往相比减少少数载流子的复合而更加提高输出特性的太阳能电池元件及具有该太阳能电池元件的太阳能电池模块。用于解决课题的手段在此，本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的特征在于，具有:p型半导体层位于最上方的多晶硅基板；配置于所述P型半导体层上的氧化铝层，该氧化铝层主要为非晶态物质。进而，本专利技术的一方式涉及的太阳能电池模块的特征在于，具有上述太阳能电池元件。专利技术效果根据上述的太阳能电池元件及太阳能电池模块，能够提供一种开路电压高、输出特性优异的太阳能电池元件及太阳能电池模块。【专利附图】【附图说明】图1是从第一面侧观察的本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的一例的俯视示意图。图2是从第二面侧观察的本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的一例的俯视示意图。图3是表示本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的一例的示意图，是在图1的A-A线剖切的剖视图。图4是表示本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的一例的示意图，是在图1的A-A线剖切的剖视图。图5是表示本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的一例的示意图，(a)、(b)分别是从第二面侧观察的本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的一例的俯视图。图6是说明本专利技术的一方式涉及的太阳能电池模块的一例的示意图，(a)是太阳能电池模块的局部截面放大图，(b)是从第一面侧观察太阳能电池模块的俯视图。图7是示意性地说明本专利技术的一方式涉及的太阳能电池模块的一例的局部截面放大图。【具体实施方式】以下，参照附图对本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件及具有该太阳能电池元件的太阳能电池模块进行详细说明。需要说明的是，在附图中，对具有相同的结构及功能的部分标注相同符号，且省略重复的说明。另外，附图是示意性表示的图，各结构的尺寸及位置关系等不一定正确。<太阳能电池元件的基本结构>在图1?图3中表示本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件10的整体或其一部分。如图1?图3所示那样，太阳能电池元件10具有作为光入射的受光面(图3的上表面)的第一面IOa和相当于该第一面IOa的背面的作为非受光面(图3的下表面)的第二面10b。另外，太阳能电池元件10具有板状的多晶硅基板的半导体基板I。如图3所示那样，半导体基板I具有作为一导电型的半导体层的第一半导体层(P型半导体层)2和设置于该第一半导体层2的第一面侧IOa侧的作为反向导电型的半导体层的第二半导体层3。并且，在第一半导体层2上配置有主要为非晶态物质的氧化铝层的钝化层8。如此，太阳能电池元件10具有:第一半导体层2位于最上方的多晶硅基板的半导体基板I ;配置于第一半导体层2上的、主要包括非晶质的氧化铝的钝化层8。<太阳能电池元件的具体例>下面，对本专利技术的一方式涉及的太阳能电池元件的具体例进行说明。如图3所示那样，在太阳能电池元件10中，在第一面IOa侧的半导体基板I (第一半导体层2及第二半导体层3)上配置有防反射层5及第一电极6，在第一半导体层2的第二面IOb侧配置有第三半导体层4及钝化层8，进而在它们之上配置有第二电极7。如上述那样，半导体基板I为多晶硅基板，具有第一半导体层2和设置于该第一半导体层2的第一面IOa侧的、与第一半导体层2相反的导电型的第二半导体层3。如上述那样，作为第一半导体层2能够使用呈P型的多晶硅基板。第一半导体层2的厚度例如能够设为250 μ m以下，进一步设为150 μ m以下。第一半导体层2的形状并不特别限定，但从制法的观点出发，可以设为俯视四边形状。在使第一半导体层2呈P型的情况下，作为掺杂元素，例如能够使用硼或镓。第二半导体层3为在本实施方式中与第一半导体层2形成pn结的半导体层。第二半导体层3为与第一半导体层2相反的导电型即呈η型的层，设置于第一半导体层2的第一面IOa侧。在第一半导体层2呈P型导电型的硅基板中，例如通过使磷等杂质向硅基板的第一面IOa侧扩散而形成第二半导体层3。如图3所示那样，在成为半导体基板I的受光面侧的第一主面Ic侧设置有第一凹凸形状la。该第一凹凸形状Ia的凸部的高度为0.1?10 μ m，凸部的宽度为0.1?20 μ m左右。第一凹凸形状Ia的形状不限于图3所示那样在截面中成为拐角的角锥形状，例如也可以为凹部为大致球面状的凹凸形状。需要说明的是，上述的“凸部的高度”是指将通过凹部的底面的线设为基准线，与该基准线垂直的方向的、自该基准线至凸部的顶面的距离。另外，上述的“凸部的宽度”是指与所述基准线平行的方向的、邻接的凸部的顶面间的距离。防反射层5为用于使光的吸收改善的层，形成于半导体基板I的第一面IOa侧。更加具体而言，防反射层5配置于第二半导体层3的第一面IOa侧。另外，防反射层5例如用氮化硅膜、氧化钛膜、氧化硅膜、氧化镁膜、氧化铟锡膜、氧化锡膜或氧化锌膜等形成。防反射层5的厚度能够根据材料适宜选择，只要采用对适当的入射光能够实现无反射条件的厚度即可。例如，能够将防反射层5的折射率设为1.8?2.3左右，将厚度设为500?1200A左右。另外，在防反射层5由氮化硅膜构成的情况下，也能够具有钝化效果。钝化层8形成于半导体基板I的第二面IOb侧。钝化层8由主要包含非晶质的氧化铝的层构成。根据上述结构，能够得到开路电压高、输出特性优异的太阳能电池元件。这可以推测为:不仅由于表面钝化效果，而且通过采用使用氢形成的非晶质的氧化铝层，氧化铝中所含有的很多氢容易向半导体基板中扩散，而悬空键被氢所终止，因此能够减少了表面复合。另外，非晶质的氧化铝层具有负的固定电荷，所以在P型半导体基板的界面，界面附近的能带向少数载流子减少的方向弯曲，所以能够进一步减少少数载流子的表面复合。需要说明的是，在此，“氧化铝层8主要为非晶态物质”是指氧化铝层8的结晶度为不足50 %。结晶度例如能够通过TEM (Transmission Electron Microscope:透射电子显微镜)观察而求出观察区域中的结晶质所占的比例。钝化层8的厚度例如能够设为30?1000A左右。另外，氧化铝层8具有第一区域81和与该第一区域81相比离开半导体基板I的第二区域82。并且，第一区域81的结晶度可以比第二区域82的结晶度小。即，可以将第二区域82的结晶度形成得比第一区域81的结晶度大。如此，通过将结晶度更高的第二区域82设置于容易因大气中的水分等受到劣化的第一区域本文档来自技高网...

【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：伊藤宪和，村尾彰了，小野寺诚，井藤刚，稻叶真一郎，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：
国别省市：