CN110073500A - 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块 - Google Patents

太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块 Download PDF

Info

Publication number
CN110073500A
CN110073500A CN201780069963.9A CN201780069963A CN110073500A CN 110073500 A CN110073500 A CN 110073500A CN 201780069963 A CN201780069963 A CN 201780069963A CN 110073500 A CN110073500 A CN 110073500A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
interarea
solar battery
crystalline silicon
rectangular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780069963.9A
Other languages
English (en)
Inventor
吉河训太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Publication of CN110073500A publication Critical patent/CN110073500A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/028—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

太阳能电池(105)具备长方形的晶体硅基板(15)。晶体硅基板具有长方形的第一主面(81)和长方形的第二主面(82)。第一主面和第二主面中的至少一个由薄膜被覆。该薄膜环绕形成于属于将第一主面的长边和第二主面的长边连接的侧面的一个的第一侧面(91)，并且未环绕到属于另一个侧面的第二侧面(92)。第二侧面的表面在晶体硅基板的厚度方向整体上设置有硅的氧化膜(50)。

Description

太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及太阳能电池及其制造方法。本发明还涉及太阳能电池模块。
背景技术
在使用晶体硅基板的太阳能电池中，通过将晶体硅中的光生载流子(电子和空穴)提取到外部电路而进行发电。使用晶体硅基板的单个太阳能电池的输出最多几W左右。因此，通过形成将多个太阳能电池介由配线材料以串联的方式电连接的太阳能电池串，将各个太阳能电池的电压加和而提高输出。
将串联连接有多个太阳能电池的串中，产生由配线材料的电阻所引起的电损耗。由于单个太阳能电池的面积越大电流量越大，因此由配线材料的电阻所引起的电损耗增大。在专利文献1中公开了一种太阳能电池模块，是用配线材料连接将硅基板二等分而使其面积成为分割前的一半的太阳能电池而得的。通过使太阳能电池的面积减半而使电流变为一半，由此能够减少由配线材料的电阻所引起的损耗。
在专利文献2中公开了一种在硅基板的主面形成绝缘性薄膜后将基板二等分而得的太阳能电池。在分割后的长方形的太阳能电池中，沿着长方形的长边的2个侧面中的从分割前开始就存在的侧面由绝缘性薄膜覆盖，通过分割而形成的侧面上露出晶体硅。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-256728号公报
专利文献2：WO2012/043770号册子
发明内容
本发明人等对如专利文献1、专利文献2所公开的将基板二等分而得的太阳能电池的性能进行测定的结果，与分割前的太阳能电池相比填充因子降低。鉴于这点，本发明的目的在于提供一种将基板分割后也维持较高输出的太阳能电池和将多个该太阳能电池电连接而得的太阳能电池模块。
通过将分割硅基板时形成的硅基板的侧面用氧化膜覆盖，从而得到钝化效果，得到具有与分割前等同或高于分割前的性能的太阳能电池。
本发明的太阳能电池具备长方形的晶体硅基板。长方形的晶体硅基板具有长方形的第一主面、位于与第一主面相反的一侧的长方形的第二主面、将第一主面的长边和第二主面的长边连接的第一侧面、位于与第一侧面相反的一侧并将第一主面的长边和第二主面的长边连接的第二侧面。第一主面和第二主面中的至少一个由薄膜被覆。作为被覆硅基板的主面的薄膜，可举出硅系薄膜、绝缘性材料薄膜。
被覆第一主面的薄膜和被覆第二主面的薄膜中的至少一个环绕(回り込む)形成于第一侧面。因此，第一侧面由薄膜覆盖。被覆第一主面的薄膜和被覆第二主面的薄膜均未环绕到第二侧面。因此，第二侧面未被被覆主面的薄膜覆盖。第二侧面的表面在晶体硅基板的厚度方向上整体设置有硅的氧化膜。
将薄膜成膜于正方形的晶体硅基板的主面后，对硅基板进行分割，由此得到2个长方形的晶体硅基板。在将薄膜成膜到晶体硅基板上时，只要不仅在正方形的晶体硅基板的主面成膜，还以环绕到侧面的方式进行成膜，则在分割后的长方形的晶体硅基板中使第一侧面也由薄膜覆盖。第二侧面为通过分割硅基板而产生的侧面。因此，即便在正方形的硅基板的侧面由薄膜覆盖的情况下，长方形的硅基板的第二侧面也不会被形成于硅基板的主面的薄膜所覆盖。
第二侧面的氧化膜通过将露出于第二侧面的晶体硅暴露于与常温的空气相比氧化性更强的气氛(氧化性气氛)而形成。即，第二侧面的硅氧化膜为非自然氧化膜，与硅的自然氧化膜相比具有更大的厚度。
通过沿着正方形的晶体硅基板的中央线照射激光而形成分割槽后，沿着分割槽将晶体硅基板折断，从而能够分割成2个长方形的晶体硅基板。由于激光的照射，有时在第二侧面的分割槽的形成区域形成硅的氧化膜。在通过硅基板的折断而形成的割断面露出有晶体硅。通过将该晶体硅的露出面暴露于氧化性气氛，从而能够形成氧化膜。进行氧化性气氛下的加热时，加热温度例如为100～200℃。
与通过100～200℃左右的加热而形成的氧化膜相比，通过激光照射而形成于分割槽的表面的氧化膜的膜厚小。因此，存在如下情况：硅基板的第二侧面的设置于靠近第一主面的一侧的氧化膜与设置于靠近第二主面的一侧的氧化膜的厚度不同。
此外，本发明涉及一种具备由配线材料连接多个上述的太阳能电池而得的太阳能电池串的太阳能电池模块。太阳能电池模块具有太阳能电池串、密封太阳能电池串的密封材料、设置于密封材料的受光面侧的受光面保护材料和设置于密封材料的背面侧的背面保护材料。
在一个实施方式中，以与长方形的太阳能电池的长方形的短边平行地延伸的方式配置配线材料。该实施方式中，太阳能电池串中，多个长方形的太阳能电池以沿着长方形的短边方向排列的方式介由配线材料连接。
本发明的太阳能电池为长方形，与具备一般的正方形硅基板的太阳能电池相比面积为一半。由于太阳能电池的电流小，流过连接多个太阳能电池间的配线材料的电流也小，因此由配线材料的电阻所引起的电损耗少。设置于由硅基板的分割而产生的侧面的氧化膜具有硅基板的钝化效果。因此，与晶体硅露出于硅基板的侧面的情况相比，太阳能电池的转换性能提高。
附图说明
图1是一个实施方式的太阳能电池的截面图。
图2A是太阳能电池串的俯视图。
图2B是太阳能电池串的截面图。
图3A是分割前的太阳能电池的俯视图。
图3B是分割前的太阳能电池的截面图。
图4A是硅基板上形成有分割槽的太阳能电池的示意截面图。
图4B是沿着分割槽二等分后的太阳能电池的示意截面图。
图5是表面形成有自然氧化膜的晶体硅基板的截面TEM图像。
图6是通过含臭氧的气氛下的氧化而在表面形成有氧化膜的晶体硅基板的截面TEM图像。
图7是太阳能电池模块的截面图。
图8是一个实施方式的太阳能电池的截面图。
图9是一个实施方式的太阳能电池的截面图。
具体实施方式
[太阳能电池的构成]
图1是本发明的一个实施方式的太阳能电池的示意截面图。图2A是介由配线材料将多个太阳能电池电连接而得的太阳能电池串的俯视图，图2B是其截面图。
如图2A所示，本发明的太阳能电池是在俯视图中具有2个长边和2个短边的长方形。太阳能电池105具备俯视图中为长方形的晶体硅基板15。晶体硅基板可以为单晶硅基板，也可以为多晶硅基板。硅基板15具有长方形的第一主面81和长方形的第二主面82。第二主面82位于与第一主面81相反的一侧，一方为太阳能电池的受光面，另一方为背面。以下将第一主面81作为受光面而进行说明。
硅基板15具有第一侧面91、第二侧面92、第三侧面93和第四侧面94。第一侧面91和第二侧面92是将第一主面81的长边和第二主面82的长边连接的侧面，两者位于相反侧。第三侧面93和第四侧面94是将第一主面的短边和第二主面的短边连接的侧面，两者位于相反侧。
长方形的太阳能电池通过对使用正方形的硅基板所制作的太阳能电池在中央处进行二等分而得到。图3A是对分割前的太阳能电池从第一主面侧进行观察而得的俯视图。正方形的太阳能电池不一定是完整的正方形，例如也可以为如图3A所示的类似正方形(正方形的4个角带有圆角的形状或存在切口部的形状)。同样，长方形的太阳能电池105可以如图2A所示地为角带有圆角的形状或存在切口部的形状。长方形的长边的长度等于分割前的硅基板的1边的长度，为100～200mm左右。长方形的短边的长度为长边的长度的大致1/2，为50～100mm左右。
在长方形的太阳能电池105中，硅基板15的第一侧面91与分割前的太阳能电池101中的硅基板10的侧面91为同一侧面。第二侧面92为通过将正方形的硅基板10进行二等分而新形成的面(分割面)。
本发明的太阳能电池中，第一主面81和第二主面82中的至少任一者由薄膜被覆，被覆硅基板15的主面的薄膜环绕第一侧面91进行覆盖。被覆主面的薄膜未覆盖第二侧面92，第二侧面92的表面设置有氧化膜50。
以下，参照图3A和图3B中示出的分割前的太阳能电池对设置于硅基板的主面和侧面的薄膜和电极的构成进行说明。
图3B是图3A中示出的分割前的太阳能电池的截面图。太阳能电池101是在正面图为正方形的晶体硅基板10上设有非晶硅等硅系薄膜的异质结太阳能电池。在晶体硅基板10的第一主面85上设置有第一本征硅系薄膜21、第一导电型硅系薄膜31和第一透明导电层61，在晶体硅基板10的第二主面86上设置有第二本征硅系薄膜22、第二导电型硅系薄膜32和第二透明导电层62。在第一透明导电层61上和第二透明导电层62上分别设置有金属电极71和金属电极72。
在异质结太阳能电池中，使用一导电型单晶硅基板作为晶体硅基板10。“一导电型”表示n型或p型中的任一者。从陷光而提高光利用效率的观点考虑，硅基板10优选表面具有凹凸结构。例如，通过使用了碱的各向异性蚀刻而在单晶硅基板的表面形成金字塔形状的凹凸结构。
作为本征硅系薄膜21、22和导电型硅系薄膜31、32，可举出非晶硅系薄膜和微晶硅系薄膜(例如，包含非晶硅和晶体硅的薄膜)等。其中，优选非晶硅系薄膜。作为本征硅系薄膜21、22，优选由硅和氢构成的本征非晶硅薄膜。通过将非晶硅成膜在单晶硅基板上，从而能够抑制杂质向硅基板扩散，同时有效地进行表面钝化。第一导电型硅系薄膜31和第二导电型硅系薄膜32具有不同的导电型。即，导电型硅系薄膜31、32是一方为p型、另一方为n型的硅系薄膜。
作为这些硅系薄膜的成膜方法，优选等离子体CVD法。如果在不使用掩模的情况下利用CVD法、溅射法、真空蒸镀法、离子镀法等干式工艺来在硅基板的一个主面形成薄膜，则薄膜还会环绕成膜于硅基板的侧面和相反一侧的主面。即，如图3B所示，成膜于硅基板10的第一主面85的硅系薄膜21、31除了形成在第一主面85上以外，还环绕形成于侧面91、95和第二主面86的周边部。形成于硅基板10的第二主面86的硅系薄膜22、32除了形成于第二主面86以外，还形成于侧面91、95和第一主面85的周边部。通过不仅在硅基板的主面设置本征硅系薄膜，还环绕侧面设置本征硅系薄膜，从而提高对硅基板的钝化效果。
设置在硅系薄膜上的透明导电层61、62由ITO等导电性氧化物构成，可通过MOCVD法、溅射法、离子镀法等而形成。用掩模被覆硅基板的主面85、86的周边部的状态进行成膜时，如图3B所示，硅基板的主面85、86的周边部不形成透明导电层61、62，也不产生向侧面或背面的环绕。如果使用掩模对透明导电层进行成膜，则能够防止由透明导电层的环绕所引起的表面和背面的导电层的短路。在透明导电层61向第一主面85上的成膜和透明导电层62向第二主面86上的成膜中的任一者使用掩模的情况下也能够防止表面和背面的导电层的短路。
在透明导电层61、62上设置金属电极。设置于属于受光面的第一主面的金属电极为图案状。在图3B所示出的形态中，两面设置有图案状的金属电极。在图3A中图示了由在单向(y方向)延伸的指形电极711和与指形电极正交的汇流条电极712构成的栅格状的金属电极71。这样的图案状的金属电极例如可以通过喷墨法、丝网印刷法、镀覆法等而形成。设置于背面侧的金属电极72可以为图案状，也可以设置于透明导电层上的整面。
如上述那样，在正方形的太阳能电池101中，硅基板10的全部侧面由硅系薄膜覆盖。通过将该正方形的太阳能电池101沿着中央线C-C进行二等分而得到长方形的太阳能电池。在本实施方式中，在正方形的硅基板上形成金属电极形成后进行分割，由此制作长方形的太阳能电池。金属电极的形成也可以在基板的分割后实施。考虑图案印刷的效率等时，优选在形成金属电极后对基板进行分割。
太阳能电池(硅基板)的分割方法没有特别限定。例如通过沿着分割线形成槽，以该槽为中心将硅基板折断，从而能够沿着槽来分割太阳能电池。
图4A和图4B是示意地表示以分割槽19为中心将硅基板折断而进行割断的方法的1个例子的图。首先，如图4A所示，在太阳能电池的第一主面形成分割槽19。分割槽的形成方法没有特别限定，优选激光照射。作为用于形成分割槽的激光，可以应用波长为硅基板可吸收的光且具有足以形成槽的输出功率的激光。例如，优选YAG激光、Ar激光的三次谐波等波长400nm以下的UV激光，激光功率优选1～20W左右。作为激光的光径(聚光直径)，例如可以使用20～200μm的光径。通过照射这样的条件的激光，能够形成具有与激光的光径大致相同宽度的分割槽19。
槽的深度可以适当地设定为容易进行沿着槽的割断的深度，例如，设定为硅基板10的厚度的10～50％左右的范围。在空气等含氧气氛下利用激光照射而形成分割槽19时，会在设置于硅基板10的分割槽19的表面形成硅的氧化膜51。在图4A中，虽然在硅基板10的第一主面侧形成有分割槽19，但也可以从第二主面侧进行激光照射而在第二主面侧形成分割槽。
通过以分割槽19为中心而折断硅基板10，从而太阳能电池102如图4B所示地被二等分为太阳能电池103和太阳能电池104。一般，晶体硅基板以具有规定的取向面的方式被切出，因此如果形成有作为割断的起点的分割槽19，则能够在与基板面正交的方向(基板的厚度方向)容易地割断。
二等分后的太阳能电池103为长方形，存在沿着长方形的长边的2个侧面91、92和沿着长方形的短边的2个侧面93、94。第一侧面91是从分割前开始就存在的侧面，成膜于第一主面和第二主面的硅系薄膜覆盖第一侧面。第三侧面93和第四侧面94是将分割前的太阳能电池的侧面沿着中央线C-C二等分而得的侧面，与第一侧面同样由成膜于第一主面和第二主面的硅系薄膜覆盖。
第二侧面92是通过分割而形成的新的面，并不被薄膜所覆盖，露出有晶体硅。在因激光照射而形成的分割槽的形成区域，因槽形成时的加热而形成有氧化膜51。在由折断所形成的割断面922露出有晶体硅。在晶体硅的割断面922的表面，有时形成厚度1nm左右的自然氧化膜(参照图5)。
通过将露出于割断面922的硅暴露于与常温的空气相比氧化性更强的气氛而使割断面氧化，如图1所示，在割断面形成氧化膜52。因此，在太阳能电池105中，在硅基板15的第二侧面92设置有由通过激光而形成分割槽时所生成的氧化膜51和通过割断后的氧化而生成的氧化膜52构成的氧化膜50。即，太阳能电池105的第二侧面92在整个厚度方向设置有在与常温的空气相比氧化性更强的条件下形成的氧化膜(非自然氧化膜)50。
向硅基板的割断面922的氧化膜52的形成是在氧化性气氛下进行。氧化性气氛是指氧化性强的气体气氛、加热气氛、与氧化性溶液的接触等的与常温的空气相比氧化性更强的条件。例如，通过在空气中进行加热而形成热氧化膜。另外，通过暴露于臭氧、过氧化氢、高浓度氧等存在的氧化性气氛而形成化学氧化膜。也可以在氧化性气体气氛下进行加热而形成化学氧化膜。此外，可以通过基于激光照射等的局部加热、基于鼓风的氧化性气体的吹送等而在硅基板的割断面形成非自然氧化膜。进行在空气中或氧化性气体气氛下的加热时，加热温度优选100℃以上。为了抑制硅系薄膜、透明导电层的热劣化，加热温度优选200℃以下。利用激光照射等而对侧面进行局部加热时，由于限定因加热而温度上升的区域，所以热对薄膜的影响较小。因此，局部加热的温度没有特别限定。基于鼓风的氧化性气体的吹送可以兼作用于除去在割断硅基板时产生的碎片的作业。
与自然氧化膜相比，一般通过加热或化学氧化而形成的氧化膜52的膜厚较大，例如，在150～200℃的加热气氛下形成的氧化膜的膜厚为1.5～3nm左右(参照图6)。与通过200℃以下的加热而形成的氧化膜52相比，利用激光照射时的热而形成的氧化膜51具有较大的膜厚。
图5是形成了自然氧化膜的硅基板的截面的透射电子显微镜(TEM)图像，图6是在100ppm的含臭氧的气氛下以150℃进行1小时加热后的硅基板的TEM图像。为了防止切断时的界面的破坏，以将铂层和树脂层叠于硅基板的表面而保护氧化膜的表面的状态下进行切断，并将其制作TEM观察用的试样。在TEM图像中，硅与铂层之间的白色区域为氧化膜。可知图5的自然酸膜的膜厚为1.23nm，与此相对，通过在含臭氧的气氛下的加热而形成的氧化膜的膜厚为2.18nm，与自然氧化相比形成了膜厚较大的氧化膜。
如果将分割后的太阳能电池暴露于氧化性气氛而形成硅的氧化膜，则有时在金属电极71的表面也形成较薄的氧化膜。特别是在臭氧等氧化性气体存在下进行加热时，容易在金属电极的表面形成氧化膜。如果在金属电极的表面形成氧化膜，则金属光泽减少，光反射变小，因此不易从外部识别金属电极，能够期待太阳能电池和太阳能电池模块的外观设计性的提高。由于形成于金属电极的表面的氧化膜的膜厚足够小，因此几乎不产生将配线材料(互连器(Interconnector))连接于电极上时的因氧化膜所致的电阻的影响。
将正方形的太阳能电池101二等分为长方形的太阳能电池103、104时，太阳能电池的电流密度在分割前后大致等同。分割后的太阳能电池与分割前相比面积为一半，因此每单个太阳能电池的电流量为分割前的约一半。2个太阳能电池的电流量的合计与分割前的太阳能电池的电流量大致相同。分割后的太阳能电池与分割前相比存在填充因子降低的趋势。因此，分割后的长方形的太阳能电池103、104的输出的合计与分割前的正方形的太阳能电池101的输出相比存在变小的趋势。
将太阳能电池分割后，在硅基板15的第二侧面92的硅露出面设置氧化膜，则有太阳能电池的开路电压和填充因子提高的趋势，得到与分割前同等以上的输出。因此，连接多个本发明的太阳能电池而得的太阳能电池模块的发电性能优异。
关于因氧化膜的形成所致的开路电压和填充因子的增加，推断其与对硅基板的钝化效果有关。在分割前的太阳能电池101中，所有的主面和侧面由硅系薄膜所被覆，与此相对，在分割后的太阳能电池103、104中，第二侧面92、92’不被薄膜所被覆，露出有硅。因此，认为在氧化膜形成前的太阳能电池103、104中，与分割前的太阳能电池101相比，硅基板的钝化效果不充分，载流子寿命减少，开路电压和填充因子降低。与此相对，由于在分割后的硅基板15的第二侧面露出的硅被氧化膜50所覆盖，所以钝化效果恢复，因此太阳能电池105具有与分割前同等以上的开路电压和填充因子。为了提高太阳能电池的开路电压和填充因子，形成于硅基板的割断面922的氧化膜52的膜厚优选1.5nm以上，更优选1.8nm以上，进一步优选2nm以上。
通过介由配线材料(互连器)201，对多个在第二侧面92设置有氧化膜50的长方形的太阳能电池103进行电连接而形成太阳能电池串210。在图2A中图示了将长方形的太阳能电池以沿着短边方向(x方向)排列的方式配置并介由配线材料201连接而得的太阳能电池串。
太阳能电池103的栅格状金属电极71由在长方形的长边方向(y方向)延伸的指形电极711和在长方形的短边方向(x方向)延伸的汇流条电极712构成。配线材料201设置在汇流条电极712上，如图3B所示，连接于太阳能电池的第一主面的配线材料201与邻接的太阳能电池的第二主面连接，由此多个太阳能电池以串联的方式进行电连接。作为配线材料201，例如，可使用由铜等金属构成的带状的薄板。配线材料和太阳能电池的电极可以介由焊料、导电性粘接剂、导电性膜等而连接。
由于长方形的太阳能电池单个的面积为分割前的太阳能电池的面积的一半，因此即便在面积小的场所设置太阳能电池模块的情况下也能够提高模块电压。另外，由于单个太阳能电池的面积为一半，因此流过配线部件的电流变为一半，能够降低由配线部件的电阻所引起的电损耗，提高模块的发电效率。
如图3A所示，太阳能电池的连接方向与长方形的短边方向平行的情况下，与使用分割前的正方形的太阳能电池而形成太阳能电池串的情况相比，配线部件的个数等同，电流量为一半。因此，单个配线部件当中的电流量小，由电阻所引起的电损耗减少。另外，由于在侧面92形成了氧化膜50，因此即便配线材料201与硅基板接触时，也不易产生漏电(leak)。
在本实施方式中，在通过分割硅基板而露出了晶体硅的第二侧面形成氧化膜后，制作太阳能电池串。但也可以在将分割后的长方形的太阳能电池与配线材料连接而制作串后，向硅基板的第二侧面形成氧化膜。
图7是太阳能电池模块的截面图。介由配线材料201连接有多个太阳能电池的太阳能电池串210的受光面侧(图7的上侧)设置有受光面保护材料211，在背面侧(图7的下侧)设置有背面保护材料212。在模块200中，通过在保护材料211、212之间填充密封材料215而密封了太阳能电池串210。
作为密封材料215，优选使用以烯烃系弹性体为主成分的聚乙烯系树脂组合物、聚丙烯、乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯/乙酸乙烯酯/三烯丙基异氰脲酸酯(EVAT)、聚丁酸乙烯酯(PVB)、硅、聚氨酯、丙烯酸、环氧树脂等透明树脂。受光面侧和背面侧的密封材料的材质，可以相同也可以不同。
受光面保护材料211是透光性的，可使用玻璃、透明塑料等。背面保护材料212可以是透光性、吸光性和光反射性中的任一种。作为光反射性的背面保护材料，优选呈现金属色或白色等的材料，优选使用白色树脂膜或在树脂膜间夹持有铝等金属箔的层叠体等。作为吸光性的保护材料，例如，可使用包含黑色树脂层的材料。
通过以在太阳能电池串210的受光面侧和背面侧上分别配置层叠密封材料和保护材料的状态进行真空层压，使密封材料与太阳能电池串以及保护材料密合后，进行加热压接，从而使密封材料也流到到太阳能电池之间的间隙以及模块的端部而进行模块化。
在本实施方式中，在通过分割硅基板而露出了硅的第二侧面形成氧化膜后制作太阳能电池串，进行密封，从而制作太阳能电池模块。也可以在将分割后的长方形的太阳能电池与配线材料连接而制作串后，向硅基板的第二侧面形成氧化膜。但是，为了模块化而实施密封，则硅基板的侧面被密封材料所覆盖，氧化性气体无法到达。另外，即便为了密封而实施真空层压后进行加热，在硅基板的侧面的附近也不存在氧化性气体，因此无法在硅基板的侧面形成氧化膜。因此，需要在密封前实施向硅基板的侧面的氧化膜的形成。
以上，参照图1对沿着长方形的长边的第一侧面91被从第一主面85和第二主面86环绕成膜的硅系薄膜所覆盖的异质结太阳能电池的例子进行了说明。应予说明，覆盖第一侧面的薄膜不限于硅系薄膜。例如，第一主面的透明导电层61和第二主面的透明导电层62中的至少任一者可以覆盖硅基板的第一侧面。
图8中示出的太阳能电池115中，设置于第一主面81的绝缘性材料薄膜41和设置于第二主面的绝缘性材料薄膜42覆盖第一侧面91。与图1中示出的太阳能电池105同样在太阳能电池115的第二侧面设置有硅的氧化膜50。
该实施方式中，在透明导电层61上设置有导电性耔晶76。导电性耔晶设置成与金属电极同样的图案形状。例如，设置如图3A所示的由指形电极和汇流条电极构成的栅格状的金属电极时，作为其基底的导电性耔晶也设置成同样的栅格状。导电性耔晶可以利用金属膏的印刷、无电解镀、电镀、光镀等而形成。
以覆盖透明导电层61和导电性耔晶76的方式形成绝缘性材料薄膜41。绝缘性材料可以为无机绝缘性材料，也可以为有机绝缘性材料。为了通过环绕形成于第一侧面的绝缘性材料薄膜而使其具有硅基板的钝化效果，优选无机绝缘性材料。作为无机绝缘性材料，优选使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、塞隆(SiAlON)、氧化钇、氧化镁、钛酸钡、氧化钐、钽酸钡、氧化钽、氟化镁、氧化钛、钛酸锶等。其中，为了提高对硅基板的钝化效果，优选氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、塞隆等硅系绝缘材料和铝系绝缘材料。
第一主面81上的绝缘性材料薄膜41在导电性耔晶76上具有开口，介由该开口使金属电极77与导电性耔晶76导通。作为在绝缘性材料薄膜41形成开口的方法，可举出在薄膜的成膜时使用掩模的方法、使用抗蚀剂等进行图案蚀刻的方法等。另外，如WO2013/077038等所公开的那样，可以使用金属膏形成导电性耔晶76后对绝缘性材料薄膜41进行成膜，通过导电性耔晶的热流动而在绝缘性材料薄膜形成开口。如果以导电性片材上的绝缘性材料薄膜设置有开口的状态实施电镀，则金属会选择性地析出到导电性耔晶76上，因此形成图案状的金属电极77。
在第二主面82侧也可以与第一主面81同样地形成环绕到第一侧面91的绝缘性材料薄膜42，介由绝缘性材料薄膜42的开口在导电性耔晶78上形成镀覆金属电极79。
在本实施方式中，绝缘性材料薄膜41、42具有作为通过镀覆而形成金属电极时的图案膜的功能。绝缘性材料薄膜41、42还具有作为用于保护透明导电层61、62免受镀覆液影响的阻挡层发挥功能。此外，从第一主面和第二主面环绕形成于第一侧面91的绝缘性材料薄膜具有硅基板的钝化作用和作为保护硅基板的侧面免受镀覆液影响的阻挡层的作用。
在图8所示出的形态中，在硅基板的两面形成有绝缘性材料薄膜41、42，两方的绝缘性材料薄膜环绕到第一侧面91。如果利用干式工艺对绝缘性材料薄膜进行成膜，则在侧面和与成膜面相反的一侧的面也环绕形成绝缘性材料薄膜。因此，即便仅在任一个主面对绝缘性材料薄膜进行成膜时，整个第一侧面91也被绝缘性材料薄膜所被覆。
除了上述的实施方式以外，还出于各种目的而在硅基板的表面设置绝缘性材料薄膜。例如，在仅背面侧设置有电极的背接触型的太阳能电池中，在受光面侧形成绝缘性材料薄膜作为钝化膜。通过将该绝缘性材料薄膜环绕形成于硅基板的侧面，从而得到对侧面的钝化效果。在PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)太阳能电池中，为了抑制硅基板的背面与金属电极的界面上的再结合，在硅基板的背面设置绝缘性材料薄膜作为钝化膜。
例如，在示意地示于图9的PERC太阳能电池中，在硅基板的背面设置有由氮化硅、氧化铝等构成的钝化膜342，介由设置于钝化膜的开口而设置有背面电场(AlBSF)375，该背面电场375是通过铝膜372的加热而使铝和硅合金化而得的。在硅基板315的受光面的表面设置有钝化膜341。在钝化膜341上设置有Ag膏电极，利用烧穿(Fire-through)法而贯通钝化膜341，与硅基板315的n型掺杂剂扩散区域315n接触。
在该太阳能电池305中，受光面的钝化膜341和背面的钝化膜342环绕成膜于第一侧面391。钝化膜341、342并未被覆作为割断面的第二侧面392。这样，在硅基板的表面设置有绝缘性薄膜的太阳能电池中，通过在割断后的硅基板315的第二侧面392的硅露出面设置氧化膜350，能够提高太阳能电池的填充因子。
实施例
以下，举出PERC太阳能电池的制造例对本发明进行更具体的说明，但本发明不限定于下述的实施例。
[参考例1：正方形的太阳能电池的制作]
对通过使用碱的各向异性蚀刻而在受光面形成了高度约2μm金字塔状的纹理的6英寸p型单晶硅基板进行磷扩散，使磷扩散到基板的两面。使基板的背面与HF/HNO3水溶液的液面接触，蚀刻基板的背面约5μm，除去在磷扩散时生成于基板的背面的磷硅玻璃(PSG)和磷扩散区域，得到没有磷、玻璃等杂质的平滑的表面。然后，将基板浸渍于约3％的HF水溶液，除去受光面的PSG。
将除去PSG后的基板转移到CVD成膜装置中，将氮化硅层以70nm的膜厚成膜于受光面。接下来，将膜厚40nm的氧化铝层和膜厚130nm的氮化硅层依次成膜到硅基板的背面作为钝化膜。对背面钝化膜脉冲照射YAG激光的二次谐波(532nm)，以1mm间隔的格子状设置直径100μm的接触开口。
在受光面侧的氮化硅层上将Ag膏以由汇流条电极和指形电极构成的网格图案进行丝网印刷，以300℃进行约40秒的预煅烧。然后，在背面的氮化硅层上的整面印刷Al膏，在与受光面的汇流条对应的位置对Ag膏进行丝网印刷。使受光面朝上地输送到煅烧炉中，在约900℃左右进行煅烧，使氮化硅层贯通受光面Ag膏，与硅基板的磷扩散区域接触。同时，通过背面侧的钝化膜的接触开口使Al与硅基板反应，在硅基板的背面形成铝背场(AlBSF)。
[参考例2：通过割断硅基板而制作长方形的太阳能电池]
对上述的参考例1中得到的太阳能电池的转换性能进行测定后，从受光面侧照射YAG激光的三次谐波(波长355nm)，沿着与指形电极平行的方向的面内的中心线而形成分割槽。分割槽的深度为硅基板的厚度的三分之一左右。
沿着分割槽将硅基板折断，分割成2个长方形的太阳能电池。分割后的太阳能电池的硅基板的割断面均未形成氧化铝层和氮化硅层，露出有晶体硅。
[实施例：硅基板的侧面的氧化]
对参考例2中得到的2个长方形的太阳能电池各自的转换性能进行测定后，在150℃的烘箱内进行1小时的加热，在晶体硅的露出面形成氧化膜。然后，对2个太阳能电池各自的转换性能进行测定。
[比较例：硅基板的侧面的真空加热]
代替实施例中的空气气氛下的加热，在真空烘箱内实施150℃的加热，对2个太阳能电池各自的转换性能进行测定。
将参考例1、参考例2、实施例和比较例的太阳能电池的转换性能示于表1。表1的电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF和最大输出Pmax均用将参考例1的正方形的太阳能电池的测定值设为1而得的相对值表示。在参考例2、实施例和比较例中示出长方形的太阳能电池1个(单体)的最大输出以及2个太阳能电池的最大输出的合计。
[表1]
将参考例1的正方形的太阳能电池与参考例2的长方形的太阳能电池进行对比则Voc大致等同，参考例1的Isc与参考例2的2个的Isc的合计也大致等同，但参考例2与参考例1相比FF降低，与此相伴，2个的Pmax的合计也降低。与此相对，在空气气氛下进行加热的实施例中，与参考例2相比FF和Voc提高，2个的Pmax的合计高于参考例1。另一方面，在真空下进行加热的比较例中未观察到明确的性能提高。
在比较例中没有观察到因加热所致的性能的提高，与此相对，在实施例中Voc和FF提高，认为这是由于通过空气气氛下的加热而形成于硅基板的割断面的氧化膜的影响。根据这些结果，表明通过将正方形的太阳能电池割断之后，利用加热在割断面形成氧化膜，从而得到了转换性能优异且将多个太阳能电池连接而模块化时的电损耗少的太阳能电池。
符号说明
10、15 晶体硅基板
81、82、85、86 主面
91、92、95 侧面
21、22、31,32 硅系薄膜
61、62 透明导电层
41、42 绝缘性材料薄膜
71、72 金属电极
711 指形电极
712 汇流条电极
50、51、52 氧化膜
105、115 太阳能电池
200 太阳能电池模块
201 配线材料
210 太阳能电池串
211、212 保护材料
215 密封材料

Claims (13)

1.一种太阳能电池，具有长方形的晶体硅基板，
所述晶体硅基板具有长方形的第一主面、位于与所述第一主面相反的一侧的长方形的第二主面、将所述第一主面的长边和所述第二主面的长边连接的第一侧面、位于与所述第一侧面相反的一侧且将所述第一主面的长边和所述第二主面的长边连接的第二侧面，
第一主面和第二主面中的至少一个由薄膜被覆，
被覆第一主面的薄膜和被覆第二主面的薄膜中的至少一个环绕形成于所述第一侧面，从而使所述第一侧面被薄膜所覆盖，
被覆第一主面的薄膜和被覆第二主面的薄膜均不覆盖所述第二侧面，
所述第二侧面的表面上，在所述晶体硅基板的厚度方向的整体上设置有硅的非自然氧化膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第二侧面的设置于靠近第一主面的一侧的非自然氧化膜与设置于靠近第二主面的一侧的非自然氧化膜的厚度不同。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中，覆盖所述第一侧面的薄膜为硅系薄膜。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，与所述晶体硅基板的所述第一侧面相接地设置有硅系薄膜，
所述硅系薄膜为本征非晶硅薄膜。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中，覆盖所述第一侧面的薄膜为绝缘性材料薄膜。
6.一种太阳能电池的制造方法，是制造权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池的方法，具有：
将薄膜成膜于正方形的晶体硅基板的第一主面和第二主面中的至少一个的工序；以及
将设置有所述薄膜的正方形的晶体硅基板分割成2个长方形的晶体硅基板的工序，
其中，分割后的晶体硅基板具有长方形的第一主面、位于与所述第一主面相反的一侧的长方形的第二主面、将所述第一主面的长边和所述第二主面的长边连接的第一侧面，位于与所述第一侧面相反的一侧且将所述第一主面的长边和所述第二主面的长边连接的第二侧面，
在所述薄膜的成膜时，所述薄膜不仅成膜于正方形的晶体硅基板的主面，而且还环绕晶体硅基板的侧面成膜，由此使分割后的晶体硅基板的所述第一侧面被所述薄膜所覆盖，所述第二侧面不被薄膜覆盖，
通过将露出于所述第二侧面的晶体硅暴露于氧化性气氛下而在所述第二侧面设置氧化膜。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池的制造方法，其中，通过将露出于所述第二侧面的晶体硅在氧化性气氛下加热，从而在所述第二侧面设置氧化膜。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制造方法，其中，所述氧化性气氛下的加热温度为100～200℃。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其中，将正方形的晶体硅基板分割成2个长方形的晶体硅基板的工序具有如下工序：
通过沿着所述正方形的晶体硅基板的中央线照射激光而形成分割槽的工序；和
沿着所述分割槽折断晶体硅基板的工序。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制造方法，其中，通过所述激光照射而在所述第二侧面的所述分割槽的形成区域形成硅的氧化膜。
11.根据权利要求7～10中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其中，通过将露出于因所述折断所形成的割断面的晶体硅的露出面暴露于氧化性气氛下而设置氧化膜。
12.一种太阳能电池模块，具有：
由配线材料连接多个权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池而得的太阳能电池串，
密封所述太阳能电池串的密封材料，和
设置于所述密封材料的受光面侧的受光面保护材料和设置于所述密封材料的背面侧的背面保护材料。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池模块，其中，以与长方形的所述太阳能电池的长方形的短边平行地延伸的方式，配置所述配线材料，
所述太阳能电池串中，多个长方形的所述太阳能电池以沿着长方形的短边方向排列的方式介由所述配线材料进行连接。
CN201780069963.9A 2016-11-02 2017-10-31 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块 Pending CN110073500A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-215562 2016-11-02
JP2016215562 2016-11-02
PCT/JP2017/039455 WO2018084159A1 (ja) 2016-11-02 2017-10-31 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110073500A true CN110073500A (zh) 2019-07-30

Family

ID=62076207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780069963.9A Pending CN110073500A (zh) 2016-11-02 2017-10-31 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190259885A1 (zh)
EP (1) EP3540785B1 (zh)
JP (1) JP6746187B2 (zh)
CN (1) CN110073500A (zh)
WO (1) WO2018084159A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111916533A (zh) * 2020-08-28 2020-11-10 苏州联诺太阳能科技有限公司 切片电池的制备方法、切片电池及光伏组件

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020509596A (ja) * 2018-01-18 2020-03-26 フレックス，リミテッド こけら板状ソーラーモジュールを製造する方法
KR102577910B1 (ko) * 2018-09-18 2023-09-14 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
KR102624328B1 (ko) * 2018-10-31 2024-01-15 상라오 신위안 웨동 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 태양 전지 모듈
USD916007S1 (en) * 2018-11-20 2021-04-13 Lg Electronics Inc Solar cell module
USD916008S1 (en) * 2018-11-20 2021-04-13 Lg Electronics Inc. Solar cell module
USD913913S1 (en) * 2018-11-20 2021-03-23 Lg Electronics Inc. Solar cell module
EP3940794A4 (en) * 2019-03-15 2023-03-15 Kaneka Corporation SOLAR BATTERY MODULE MANUFACTURING PROCESS, SOLAR BATTERY MODULE AND RAW MATERIAL SOLAR BATTERY CELL
WO2020189240A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社カネカ 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
JP7346050B2 (ja) * 2019-03-26 2023-09-19 パナソニックホールディングス株式会社 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール
JP7278831B2 (ja) * 2019-03-27 2023-05-22 パナソニックホールディングス株式会社 太陽電池セルの製造方法および割断用太陽電池セル
JP2020167243A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 パナソニック株式会社 太陽電池セル集合体、及び、太陽電池セルの製造方法
KR102350960B1 (ko) * 2019-04-25 2022-01-14 엘지전자 주식회사 태양전지의 제조 방법
JP7518646B2 (ja) * 2020-03-30 2024-07-18 株式会社カネカ 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池セル製造方法
JP7522590B2 (ja) 2020-06-25 2024-07-25 株式会社カネカ 太陽電池デバイスの製造方法および太陽電池デバイス

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5935344A (en) * 1995-10-26 1999-08-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Photovoltaic element and manufacturing method thereof
US20100243026A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Sanyo Electronic Co., Ltd Solar cell module and solar cell
CN102544208A (zh) * 2011-12-28 2012-07-04 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 一种晶体硅片高温干法双面氧化工艺
CN102971865A (zh) * 2010-09-29 2013-03-13 京瓷株式会社 太阳能电池模块及其制造方法
CN205264726U (zh) * 2015-12-18 2016-05-25 四川钟顺太阳能开发有限公司 一种太阳电池

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3350775A (en) * 1963-10-03 1967-11-07 Hoffman Electronics Corp Process of making solar cells or the like
US4166880A (en) * 1978-01-18 1979-09-04 Solamat Incorporated Solar energy device
JPH10229211A (ja) * 1997-02-18 1998-08-25 Hitachi Ltd 光電変換装置およびその製造方法
EP2372784B1 (en) * 2010-03-29 2015-10-07 Airbus DS GmbH Solar cell, especially a multi-junction solar cell, for space applications
JP2012256728A (ja) 2011-06-09 2012-12-27 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池モジュール
KR101258938B1 (ko) * 2011-07-25 2013-05-07 엘지전자 주식회사 태양 전지
JP2013062308A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池とその製造方法および太陽電池モジュール
US9246026B2 (en) 2011-11-22 2016-01-26 Kaneka Corporation Solar cell and method of manufacture thereof, and solar cell module
KR101571619B1 (ko) * 2012-05-16 2015-11-24 가부시키가이샤 아루박 성막 방법 및 성막 장치
JP6157809B2 (ja) * 2012-07-19 2017-07-05 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
WO2014192408A1 (ja) * 2013-05-29 2014-12-04 株式会社カネカ 結晶シリコン系太陽電池の製造方法、および結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造方法
WO2015039128A2 (en) * 2013-09-16 2015-03-19 Special Materials Research And Technology, Inc. (Specmat) Methods, apparatus, and systems for passivation of solar cells and other semiconductor devices
JP6667215B2 (ja) * 2014-07-24 2020-03-18 キヤノン株式会社 Ｘ線遮蔽格子、構造体、トールボット干渉計、ｘ線遮蔽格子の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5935344A (en) * 1995-10-26 1999-08-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Photovoltaic element and manufacturing method thereof
US20100243026A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Sanyo Electronic Co., Ltd Solar cell module and solar cell
CN102971865A (zh) * 2010-09-29 2013-03-13 京瓷株式会社 太阳能电池模块及其制造方法
CN102544208A (zh) * 2011-12-28 2012-07-04 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 一种晶体硅片高温干法双面氧化工艺
CN205264726U (zh) * 2015-12-18 2016-05-25 四川钟顺太阳能开发有限公司 一种太阳电池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111916533A (zh) * 2020-08-28 2020-11-10 苏州联诺太阳能科技有限公司 切片电池的制备方法、切片电池及光伏组件
CN111916533B (zh) * 2020-08-28 2023-03-24 苏州联诺太阳能科技有限公司 切片电池的制备方法、切片电池及光伏组件

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018084159A1 (ja) 2019-07-04
EP3540785A4 (en) 2020-06-10
WO2018084159A1 (ja) 2018-05-11
EP3540785A1 (en) 2019-09-18
EP3540785B1 (en) 2021-09-22
JP6746187B2 (ja) 2020-08-26
US20190259885A1 (en) 2019-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110073500A (zh) 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块
EP2171762B1 (en) Method for producing a silicon solar cell with a back-etched emitter as well as a corresponding solar cell
CN107710419B (zh) 太阳能电池和太阳能电池模块
CN106463548B (zh) 太阳能电池元件以及太阳能电池模块
TW201924073A (zh) 具p-型導電性的指叉式背接觸式太陽能電池
US8460964B2 (en) Method for producing an array of thin-film photovoltaic cells having a totally separated integrated bypass diode and method for producing a panel incorporating the same
JP5186192B2 (ja) 太陽電池モジュール
CN106463561B (zh) 晶体硅系太阳能电池、晶体硅系太阳能电池模块及它们的制造方法
JP2009253096A (ja) 太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法ならびに太陽電池モジュール
US20100319766A1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
CN111066155B (zh) 太阳能电池元件及太阳能电池模块
JPWO2016068237A1 (ja) 太陽電池モジュール
JP5099698B2 (ja) 裏面電極型太陽電池および太陽電池モジュール
CN109891599A (zh) 高光电变换效率太阳能电池及高光电变换效率太阳能电池的制造方法
CN108028290A (zh) 光电转换元件、包括该光电转换元件的太阳能电池模块及太阳光发电系统
CN105470347A (zh) 一种perc电池的制作方法
JP4185332B2 (ja) 太陽電池セル及びそれを用いた太陽電池モジュール
JP5516441B2 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
CN107851672A (zh) 光电转换元件
US10651322B2 (en) Solar cell element and solar cell module
CN102804401A (zh) 太阳能电池单元、带有布线板的太阳能电池单元以及太阳能电池模块
CN109564946A (zh) 光电转换元件以及光电转换装置
CN106133917B (zh) 太阳能电池及使用该太阳能电池的太阳能电池模块
TWI532205B (zh) 一種背表面具有分散式接觸電極之矽晶太陽能電池之製造方法及其元件
TWI649887B (zh) High photoelectric conversion efficiency solar cell and high photoelectric conversion efficiency solar cell manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190730