CN111819698B - 太阳能电池以及具备该太阳能电池的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使具有特定区域也容易取出输出的太阳能电池。太阳能电池(1)是具备半导体基板(11)、第一及第二导电型半导体层、第一及第二电极层(27)、(37)的背面电极型的太阳能电池，在一方主面中，具有不包含第一及第二导电型半导体层的多个第一特定区域(60)，具有将一方主面划分为多个区域的多个划分区域(50)，以便分别包围多个第一特定区域(60)，在多个划分区域(50)的每一个中，第一及第二电极层(27)、(37)分别具有带状的多个分支电极层(27f)、(37f)和供这些分支电极层的一端连接的主干电极层(27b)、(37b)，第一或者第二电极层的多个分支电极层(27f)、(37f)的一部分包围第一特定区域(60)的外缘的至少一部分，第一及第二电极层的主干电极层(27b)、(37b)具有包围划分区域(50)的框电极层(40)。
Description
技术领域
本发明涉及背面电极型(背接点型)(背面接合型：也称为背结型。)的太阳能电池、以及具备该太阳能电池的电子设备。
背景技术
作为使用了半导体基板的太阳能电池，具有在受光面侧和背面侧的双面形成有电极的双面电极型的太阳能电池、和仅在背面侧形成有电极的背面电极型的太阳能电池。在双面电极型的太阳能电池中，在受光面侧形成有电极，因此太阳光被该电极遮蔽。另一方面，在背面电极型的太阳能电池中，在受光面侧没有形成电极，因此与双面电极型的太阳能电池相比太阳光的受光率较高。专利文献1中公开了背面电极型的太阳能电池。
图1是从背面侧观察这样的现有的背面电极型的太阳能电池的图。图1所示的太阳能电池1X在半导体基板11的背面侧具有第一导电型半导体层25X和第二导电型半导体层35X。第一导电型半导体层25X是所谓的梳状形状，具有相当于梳齿的多个指部和相当于梳齿的支承部的母线部。母线部沿着半导体基板11的一个边部在X方向上延伸，指部从母线部在与X方向交叉的Y方向上延伸。同样地，第二导电型半导体层35X是所谓的梳状形状，具有相当于梳齿的多个指部和相当于梳齿的支承部的母线部。母线部沿着与半导体基板11的一个边部对置的另一个边部在X方向上延伸，指部从母线部在Y方向上延伸。第一导电型半导体层25X的指部和第二导电型半导体层35X的指部在X方向上交替排列。由此，第一导电型半导体层25X的形成区域和第二导电型半导体层35X的形成区域相互啮合。根据这样的构造，能够在各个半导体层中有效地回收由来自受光面侧的入射光而在半导体基板11内感应出的光载流子。
在第一导电型半导体层25X和第二导电型半导体层35X上设置有用于将回收的光载流子取出到外部的第一电极层27X和第二电极层37X。第一电极层27X是所谓的梳状形状，具有相当于梳齿的多个指部27f和相当于梳齿的支承部的母线部27b。母线部27b沿着半导体基板11的一个边部在X方向上延伸，指部27f从母线部27b在与X方向交叉的Y方向上延伸。同样地，第二电极层37X是所谓的梳状形状，具有相当于梳齿的多个指部37f和相当于梳齿的支承部的母线部37b。母线部37b沿着与半导体基板11的一个边部对置的另一个边部在X方向上延伸，指部37f从母线部37b在Y方向上延伸。指部27f和指部37f在X方向上交替排列(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2009-200267号公报
然而，可预料到，在可穿戴的设备或手表等的电子设备中，要求设计性高的产品，并设计各种形状的产品。因此，认为在搭载于这样的电子设备的太阳能电池中，也要求符合电子设备的形状的各种形状的产品。例如，认为在可穿戴的设备或手表等的电子设备中，具有设置于太阳能电池的下部的显示部的观察窗、或者用于手表的针的轴等的贯通孔那样的特定区域的太阳能电池的需求也变高。
然而，在图1所示的现有的背面电极型的太阳能电池1X中，例如若形成有贯通孔那样的特定区域，则有时第一电极层27X的指部27f被分割。因此，难以取出由第一电极层27X回收的载流子、即难以取出太阳能电池1X的输出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使具有特定区域也容易取出输出的太阳能电池、以及具备该太阳能电池的电子设备。
本发明所涉及的太阳能电池是背面电极型的太阳能电池，具备半导体基板、配置于半导体基板的两个主面中的一方主面的一侧的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层、以及、与第一导电型半导体层对应的第一电极层及与第二导电型半导体层对应的第二电极层，在一方主面中，具有不包含第一导电型半导体层及第二导电型半导体层的多个第一特定区域，具有将一方主面划分为多个区域的多个划分区域，以便分别包围多个第一特定区域，在多个划分区域的每一个中，第一电极层及第二电极层分别具有带状的多个分支电极层、和供多个分支电极层的一端连接的主干电极层，第一电极层或者第二电极层的多个分支电极层的一部分包围第一特定区域的外缘的至少一部分，第一电极层以及第二电极层的主干电极层具有包围划分区域的框电极层。
本发明所涉及的电子设备具备上述的太阳能电池。
根据本发明，能够提供即使具有特定区域也容易取出输出的太阳能电池、以及具备该太阳能电池的电子设备。
附图说明
图1是从背面侧观察现有的太阳能电池的图。
图2是从背面侧观察本实施方式所涉及的太阳能电池的图。
图3是图2的太阳能电池中的III-III线剖视图。
图4是从背面侧观察本实施方式的第一变形例所涉及的太阳能电池的图。
图5是从背面侧观察本实施方式的第二变形例所涉及的太阳能电池的图。
图6是从背面侧观察本实施方式的第三变形例所涉及的太阳能电池的图。
图7是从背面侧观察本实施方式的第四变形例所涉及的太阳能电池的图。
图8是从背面侧观察本实施方式的第五变形例所涉及的太阳能电池的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的一个例子进行说明。此外，对于各附图中相同或者相当的部分标注相同的符号。另外，为了方便起见，有时也省略阴影线和部件符号等，在这种情况下，参照其他的附图。
图2是从背面侧观察本实施方式所涉及的太阳能电池的图，图3是图2的太阳能电池中的III-III线剖视图。
如图2和图3所示，太阳能电池1是背面电极型(背面接合型)的太阳能电池。太阳能电池1具备半导体基板11，该半导体基板11具备两个主面，在半导体基板11的主面具有第一导电型区域7和第二导电型区域8。
太阳能电池1具备在作为半导体基板11的两个主面中的一个的受光的一侧的主面即受光面侧依次层叠的钝化层13和防反射层15。另外，太阳能电池1具备在半导体基板11的主面中的受光面的相反侧的主面即背面侧的第一导电型区域7依次层叠的钝化层23、第一导电型半导体层25、第一电极层27。另外，太阳能电池1具备在半导体基板11的背面侧的第二导电型区域8依次层叠的钝化层33、第二导电型半导体层35、第二电极层37。
＜半导体基板＞
作为半导体基板11，使用导电型单晶硅基板，例如n型单晶硅基板或者p型单晶硅基板。由此，实现高的光电转换效率。
优选半导体基板11是n型单晶硅基板。由此，结晶硅基板内的载流子寿命变长。另外，在p型单晶硅基板中，由于光照射，作为p型掺杂剂的B(硼)受到影响，有时引起成为再结合中心的LID(Light Induced Degradation：光致降解)，但在n型单晶硅基板中LID被进一步抑制。
半导体基板11也可以在作为两个主面中的一方主面的一侧的背面侧具有被称为纹理构造的棱锥型的微小的凹凸构造。由此，提高了未被半导体基板11吸收而通过的光的回收效率。
另外，半导体基板11也可以在受光面侧具有被称为纹理构造的棱锥型的微小的凹凸构造。由此，在受光面，入射光的反射减少，半导体基板11的光封闭效果提高。
半导体基板11的厚度优选为50μm以上200μm以下，更优选为60μm以上180μm以下，进一步优选为70μm以上180μm以下。这样，通过使半导体基板11的厚度较薄，从而提高太阳能电池1的开路电压，另外还减少材料成本。
此外，作为半导体基板11，也可以使用导电型多晶硅基板，例如n型多晶硅基板或者p型多晶硅基板。该情况下，更廉价地制造背面电极型太阳能电池。
＜防反射层＞
防反射层15在半导体基板11的受光面侧隔着钝化层13而形成。钝化层13由本征硅系层形成。钝化层13终止半导体基板11的表面缺陷，抑制载流子的再结合。
作为防反射层15，适当地使用折射率1.5以上2.3以下左右的透光性膜。作为防反射层15的材料，优选SiO、SiN、或者SiON等。防反射层15的形成方法没有特别限定，但优选使用能够进行精密的膜厚控制的CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法。根据利用CVD法的成膜，通过调节材料气体或者成膜条件来控制膜质。
在本实施方式中，在受光面侧未形成有电极(背面电极型)，因此太阳光的受光率较高，光电转换效率提高。
＜第一导电型半导体层和第二导电型半导体层＞
第一导电型半导体层25在半导体基板11的背面侧的第一导电型区域7隔着钝化层23而形成，第二导电型半导体层35在半导体基板11的背面侧的第二导电型区域8隔着钝化层33而形成。第一导电型半导体层25成为与后述的第一电极层27的形状(参照图2)对应的形状，第二导电型半导体层35成为与后述的第二电极层37的形状(参照图2)对应的形状。
第一导电型半导体层25由第一导电型硅系层、例如p型硅系层形成。第二导电型半导体层35由与第一导电型不同的第二导电型硅系层、例如n型硅系层形成。此外，也可以第一导电型半导体层25是n型硅系层，第二导电型半导体层35是p型硅系层。
p型硅系层和n型硅系层由非晶硅层、或者包含非晶硅与结晶硅的微结晶硅层形成。作为p型硅系层的掺杂剂杂质，适当地使用B(硼)，作为n型硅系层的掺杂剂杂质，适当地使用P(磷)。
第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35的形成方法没有特别限定，但优选使用CVD法。作为材料气体，例如适当地使用SiH4气体，作为掺杂剂添加气体，例如适当地使用氢稀释后的B2H6或者PH3。另外，为了使光的透过性提高，例如，也可以微量添加氧或者碳之类的杂质。该情况下，例如，在CVD成膜时导入CO2或者CH4之类的气体。
作为第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35的形成方法的其他的例子，列举有热扩散掺杂法、激光掺杂法等。
在背面电极型的太阳能电池中，在受光面侧受光，在背面侧回收生成的载流子，因此第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35形成在同一面内。作为将第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35在同一面内形成为规定形状(图案形成)的方法没有特别限定，可以采用利用了掩模的CVD法，或者，也可以采用利用了抗蚀剂、蚀刻液、或蚀刻膏等的蚀刻法。
第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35优选未被接合。因此，也可以在这些层之间设置有绝缘层(未图示)。例如，在p型硅系薄膜和n型硅系薄膜的边界部分设置绝缘层的情况下，如果通过CVD法形成氧化硅等的绝缘层，则能够简化成膜工序，实现工艺成本的减少以及成品率的提高。
＜钝化层＞
钝化层23、33由本征硅系层形成。钝化层23、33终止半导体基板11的表面缺陷，抑制载流子的再结合。由此，为了提高载流子的寿命，太阳能电池的输出提高。
＜第一电极层和第二电极层＞
第一电极层27形成于第一导电型半导体层25上，第二电极层37形成于第二导电型半导体层35上。第一电极层27和第二电极层37分离(此外，没有直接电连接)。
第一电极层27和第二电极层37也可以通过由透明导电性材料构成的透明导电层形成。作为透明导电性材料，能够使用透明导电性金属氧化物，例如，氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化钛以及它们的复合氧化物等。在这些中，也优选以氧化铟为主成分的铟系复合氧化物。从高的导电率和透明性的观点出发，特别优选铟氧化物。并且，为了确保可靠性或者更高的导电率，优选在铟氧化物中添加掺杂剂。作为掺杂剂，例如列举出Sn、W、Zn、Ti、Ce、Zr、Mo、Al、Ga、Ge、As、Si、或者S等。
作为这样的透明电极层的形成方法，能够使用溅射法等物理气相沉积法、或者利用了有机金属化合物与氧或水的反应的化学气相沉积法(例如CVD法)等。
此外，第一电极层27和第二电极层37不限定于透明电极层，也可以具有层叠在透明电极层上的金属电极层。即，也可以是透明电极层和金属电极层层叠的、层叠型的第一电极层和第二电极层。另外，在第一电极层和第二电极层中，也可以一个是层叠型的电极层，另一个是单层型的透明电极层。另外，第一电极层27和第二电极层37也可以仅由金属电极层形成。
金属电极层由金属材料形成。作为金属材料，例如能够使用Cu、Ag、Al以及它们的合金。
作为金属电极层的形成方法，能够使用例如使用了Ag膏的丝网印刷等的印刷法，或者例如使用了Cu的电镀等的镀覆法等。
优选第一电极层27的宽度比第一导电型半导体层25的宽度小，第二电极层37的宽度比第二导电型半导体层35的宽度小。
为了高效地取出由第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35回收的光载流子，优选第一电极层27和第二电极层37的宽度相对于第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35尽可能较大一些。因此，优选第一电极层27的宽度比第一导电型半导体层25的宽度的0.5倍大，更优选比0.7倍大。同样地，优选第二电极层37的宽度比第二导电型半导体层35的宽度的0.5倍大，更优选比0.7倍大。
此外，在第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35的边界部分设置有绝缘层、其他的层，第一电极层27和第二电极层37分离的情况下，也可以第一电极层27和第二电极层37的宽度分别比第一导电型半导体层25的宽度和第二导电型半导体层35的宽度大。
另一方面，为了在第一导电型半导体层25及第二导电型半导体层35中高效地回收半导体基板11中的光载流子，优选第一电极层27(后述的第一分支电极层27f及第一主干电极层27b)及第二电极层37(后述的第二分支电极层37f及第二主干电极层37b)的宽度小到某种程度。
第一分支电极层27f和第二分支电极层37f以及与各个分支电极层对应的第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35的宽度只要小到某种程度就没有特别限定，但优选分别在50～3000μm的范围内。此外，只要没有特殊说明，导电型层及电极层的宽度表示与延伸方向正交的方向。
另一方面，从电气输送的观点出发，为了抑制电阻损失，主干电极层需要一定程度的截面积，需要以主干电极层的宽度及高度确保截面积。由此，优选第一主干电极层27b和第二主干电极层37b以及分别与各个主干电极层对应的第一导电型半导体层25和第二导电型半导体层35的宽度分别在50～5000μm的范围内。
如果提高第一电极层27及第二电极层37的高度，则相对于在表面方向流动的电流的截面积增大，因此串联电阻减少。但是，若提高电极层的高度，则半导体层与电极层的界面的应力变大，有时产生电极剥离。并且，在背面电极型太阳能电池中，由于仅在一面设置电极，因此若电极层的高度变大，则基板表背的应力变得不均衡，容易产生太阳能电池的翘曲等变形，存在太阳能电池破损的情况。另外，若太阳能电池由于电极界面的应力而变形，则在模块化时，有时会产生位置偏移或者短路等不良情况。由此，优选第一电极层27及第二电极层37的高度为100μm以下，更优选为60μm以下，进一步优选为30μm以下。
此外，电极的高度是从基板的主面到电极的顶点的距离。在由于用于形成半导体层的蚀刻等而存在基板的厚度局部变小的区域的情况下，确定与基板的主面平行的基准面，将从该基准面到电极的顶点的距离定义为电极的高度即可。
＜第一特定区域＞
在太阳能电池1中，在半导体基板11的主面形成有多个第一特定区域60。在图2所示的本实施方式的太阳能电池1中形成有三个第一特定区域60。第一特定区域60是不包含第一电极层27及第二电极层37的区域。此外，在第一特定区域60中，也可以包含钝化层23和第一导电型半导体层25、以及钝化层33和第二导电型半导体层35。例如，第一特定区域60是在可穿戴的设备或者手表等的电子设备中设置于太阳能电池的下部的显示部的观察窗、或者用于手表的针的轴等的贯通孔。
或者，第一特定区域60也可以是设置于半导体基板11上，具有比第一电极层27及第二电极层37高电阻的材料的区域。
第一特定区域60例如在半导体基板11的主面的俯视时是圆形形状。此外，第一特定区域60的形状并不局限于此，也可以是带状形状或者多边形形状(例如三角形形状或四边形形状)。
第一特定区域60在半导体基板11内形成有多个。在形成有多个第一特定区域60的情况下，多个第一特定区域60的面积可以相同，也可以不同。
第一特定区域60的外缘被后述的第二电极层37(或者，第一电极层27)中的第二分支电极层37f(或者，第一分支电极层27f)包围。
＜划分区域＞
太阳能电池1在半导体基板11的主面，具有划分为三个区域的三个划分区域50，以便分别包围三个第一特定区域60。
将划分区域50内的第一特定区域60设为单个，从而能够抑制基于后述的第一特定区域60的第一分支电极层27f及第二分支电极层37f的分割。
＜第一电极层和第二电极层的详细＞
优选第一电极层27和第二电极层37在半导体基板11的主面，分布形成在除了第一特定区域60以外的全部区域。由此，有效发电面积放大，光电转换效率提高。
在各划分区域50中，第一电极层27包含多个第一分支电极层27f和第一主干电极层27b。另外，在各划分区域50中，第二电极层37包含多个第二分支电极层37f和第二主干电极层37b。
<<第一分支电极层和第二分支电极层>>
第一分支电极层27f和第二分支电极层37f是所谓指状电极，具有像带子那样的形状(带状)。第一分支电极层27f和第二分支电极层37f的形状可以是直线状，也可以是曲线状。
第一分支电极层27f和第二分支电极层37f的电极图案没有特别限定，例如，在各划分区域50中，在除去第一特定区域60、第一主干电极层27b以及第二主干电极层37b的形成区域的区域中，优选为与第一特定区域60同心圆状的图案。换言之，第一分支电极层27f和第二分支电极层37f优选形成为中心与第一特定区域60的中心重叠，并与第一特定区域60的相似形重叠。由此，防止由作为贯通孔或者高电阻区域等的第一特定区域60引起的分支电极层的断开，防止分支电极层不与主干电极层连接而电气孤立。其结果，由多个分支电极层回收的载流子经由主干电极层被回收，即太阳能电池1的输出提高。
另外，在如此以与第一特定区域60的相似形重叠的方式形成第一分支电极层27f和第二分支电极层37f的情况下，若在第一特定区域60例如形成有贯通孔，则即使在由于分支电极层的形成而在半导体基板11产生翘曲时，也可以相对于作为第一特定区域60的贯通孔对称地形成分支电极层。这样，施加在贯通孔附近的半导体基板11的应力被均匀化。由此，抑制了以贯通孔为起点的半导体基板11的破裂，期待通过提高制造中的合格率来减少制造成本。
若考虑局部的范围，则优选通过第一分支电极层27f和第二分支电极层37f在与延伸方向垂直的方向(例如，与各点的切线垂直的方向)上交替配置从而局部地平行排列。
第一分支电极层27f和第二分支电极层37f的任一部分包围第一特定区域60的外缘。包围第一特定区域60的外缘的分支电极层可以是第一分支电极层27f，也可以是第二分支电极层37f。在本实施方式的太阳能电池1中，第二分支电极层37f的一部分包围第一特定区域60的外缘。
包围第一特定区域60的外缘的分支电极的形状可以是环状(闭环状)，也可以是开环状。该环状或者开环状的分支电极的形状可以是曲线状，也可以是直线状。
在各划分区域50中，第一分支电极层27f的一端与第一主干电极层27b连接，第一分支电极层27f的另一端与第二主干电极层37b分离。另外，第二分支电极层37f的一端与第二主干电极层37b连接，第二分支电极层37f的另一端与第一主干电极层27b分离。
<<第一主干电极层和第二主干电极层>>
第一主干电极层27b和第二主干电极层37b是所谓母线电极，具有带子那样的形状(带状)。第一主干电极层27b和第二主干电极层37b的形状可以是直线状，也可以是曲线状。
在各划分区域50中，第一主干电极层27b包括第一框用主干电极层27bf和第一带状主干电极层27bb。另外，在各划分区域50中，第二主干电极层37b包括第二框用主干电极层37bf和第二带状主干电极层37bb。
<<<第一框用主干电极层和第二框用主干电极层、以及框电极层>>>
第一框用主干电极层27bf和第二框用主干电极层37bf构成框电极层40。框电极层40形成为包围各划分区域50，换言之与划分区域50的外缘重叠。框电极层40的形状也可以是第一框用主干电极层27bf与第二框用主干电极层37bf之间分离的开环状。此外，框电极层40的形状也可以是如后述的变形例那样仅由第一框用主干电极层27bf或第二框用主干电极层37bf形成的环状(闭环状)，该环状或者开环状的框电极层40的形状可以是曲线状，也可以是直线状。
优选框电极层40具有第一电极层27的第一框用主干电极层27bf和第二电极层37的第二框用主干电极层37bf的双方。例如，在图2中，框电极层40具有形成于半导体基板11的周缘的第二框用主干电极层37bf和形成于与相邻的划分区域的边界的第一框用主干电极层27bf。由此，第一分支电极层27f和第二分支电极层37f难以不与主干电极电连接而孤立，回收划分区域50的整个区域中的太阳能电池1的输出。即太阳能电池1的输出提高。
另外，在相邻的划分区域的边界形成有框电极层40的一部分，从而即使在各个划分区域中配置不同的分支电极层的图案，也不需要在边界连接各个分支电极层的图案。因此，在相邻的划分区域的边界上配置有框电极层40的一部分，从而任意图案的分支电极层与框电极层40连接。因此，由任意性高的分支电极层收集的载流子被边界上的框电极层40收集，高效地回收太阳能电池1的输出。
这里，若使宽度比主干电极层细，电阻高的分支电极层的长度变长，则电阻损失增大。关于该点，在本实施方式中，在相邻的划分区域50之间配置主干电极层，在该主干电极层连接分支电极层，从而与没有主干电极层的情况相比能够使分支电极层的长度变短，减少电阻损失。即太阳能电池1的输出提高。
另外，在半导体基板11的周缘也形成有框电极层40，从而在某种程度任意性高的半导体基板11的形状中，也能够在半导体基板11的周缘的框电极层回收在划分区域50内的分支电极层收集的载流子，高效地回收太阳能电池1的输出。即太阳能电池1的输出提高。
根据以上，第一特定区域60或分支电极层的形状的任意性提高，在搭载于可穿戴用途(手表或者智能怀表、传感器)的电子设备的基础上，提高太阳能电池的形状设计的任意性，并且，高效地提高太阳能电池1的输出。
<<<第一带状主干电极和第二带状主干电极>>>
第一带状主干电极层27bb是从框电极层40的第一框用主干电极层27bf朝向第一特定区域60延伸的带状。另外，第二带状主干电极层37bb是从框电极层40的第二框用主干电极层37bf朝向第一特定区域60延伸的带状。第一带状主干电极层27bb和第二带状主干电极层37bb可以是直线状，也可以是曲线状。
在框电极层40的第一框用主干电极层27bf和第一带状主干电极层27bb连接有多个第一分支电极层27f，在框电极层40的第二框用主干电极层37bf和第二带状主干电极层37bb连接有多个第二分支电极层37f。由此，防止由作为贯通孔或者高电阻区域等的第一特定区域60引起的分支电极层的断开，防止第一分支电极层27f和第二分支电极层37f不与第一主干电极层27b和第二主干电极层37b连接而电孤立。其结果，在多个第一分支电极层27f和第二分支电极层37f回收的载流子经由第一主干电极层27b(框电极层40、第一带状主干电极层27bb)被回收，即太阳能电池1的输出提高。
在本实施方式的背面电极型太阳能电池中，优选用于特别是可穿戴用途(手表或者智能怀表、传感器)等在低发光强度环境下主要使用的电子设备。该情况下，通常被照射的光较弱，电阻损失不像太阳能电池板那么大。因此，在第一主干电极层27b和第二主干电极层37b的一部分分别形成阳极和阴极的取出电极(未图示)，从而容易地取出所回收的载流子。作为取出电极的形成方法，能够使用例如使用了Ag膏的丝网印刷等的印刷法、或者例如使用了Cu的电镀等的镀覆法等。或者，取出电极也可以通过锡焊等而形成。
(第一变形例)
图4是从背面侧观察本实施方式的第一变形例所涉及的太阳能电池的图。图4所示的太阳能电池1与本实施方式的不同点在于，在图2所示的太阳能电池1中还具有第二特定区域61。
第二特定区域61是不包含第一电极层27和第二电极层37的区域。此外，在第二特定区域61中也可以包括钝化层23和第一导电型半导体层25、以及钝化层33和第二导电型半导体层35。例如，第二特定区域61是在可穿戴设备或者手表等的电子设备中设置于太阳能电池的下部的显示部的观察窗，或者用于手表的针的轴等的贯通孔。
或者，第二特定区域61也可以是设置于半导体基板11上，具有比第一电极层27和第二电极层37高电阻的材料的区域。
第二特定区域61例如在半导体基板11的主面的俯视中是圆形形状。此外，第二特定区域61的形状并不局限于此，也可以是带形形状或者多边形形状(例如三角形形状、四边形形状)。
第二特定区域61可以在半导体基板11内形成有多个，也可以形成有单个。多个第二特定区域61和多个第一特定区域60的面积可以相同，也可以不同。
第二特定区域61的外缘被后述的第一电极层27(或者，第二电极层37)中的第一包围状主干电极层27be(或者，第二包围状主干电极层37be)包围。
另外，第二特定区域61优选在位于半导体基板11的中心那样的两个以上的划分区域50的边界的情况、在划分区域50内大小也较小的情况等下而形成。但是，根据设计，可以将作为贯通孔等的特定区域设为第一特定区域60，也可以设为第二特定区域61。
第一主干电极层27b还具备第一包围状主干电极层27be，第一包围状主干电极层27be形成为包围第二特定区域61。第一包围状主干电极层27be的形状可以是环状(闭环状)，也可以是开环状。第一包围状主干电极层27be的形状可以是曲线状，也可以是直线状，第一包围状主干电极层27be的形状可以是圆形形状，也可以是多边形形状。
此外，第一主干电极层27b中的第一带状主干电极层27bb从第一包围状主干电极层27be朝向第一特定区域60延伸。
(第二变形例)
图5是从背面侧观察本实施方式的第二变形例所涉及的太阳能电池的图。图5所示的太阳能电池1的不同点在于，在图2所示的太阳能电池1中，具有上述的第二特定区域61，在相邻的划分区域50的边界邻接有框电极层40，以及在划分区域50内的半导体基板11的周缘具有第一框用主干电极层27bf和第二框用主干电极层37bf。此外，第一带状主干电极层27bb和第二带状主干电极层37bb也邻接。
在图2的本实施方式中，相邻的划分区域50的边界的第一框用主干电极层27bf被这些划分区域50共有。与此相对，在第二变形例中，在每个划分区域50形成有第一框用主干电极层27bf或者第二框用主干电极层37bf，因此例如不依赖于相邻的其他的划分区域，来设计划分区域50的电极图案。
(第三变形例)
图6是从背面侧观察本实施方式的第三变形例所涉及的太阳能电池的图。图6所示的太阳能电池1与本实施方式的不同点在于，在图2所示的太阳能电池1中，具有上述的第二特定区域61，以及第一特定区域60和第二特定区域61例如以一条直线状排列成一列。第二特定区域61被连接有多个分支电极层的主干电极层(框电极层)包围，与被第二分支电极层37f包围的特定区域60不同。
(第四变形例)
图7是从背面侧观察本实施方式的第四变形例所涉及的太阳能电池的图。图7所示的太阳能电池1与本实施方式的不同点在于，框电极层40仅由第二框用主干电极层37bf(或者第一框用主干电极层27bf)形成，框电极层40的形状是环状(闭环状)。
该情况下，第一主干电极层27b也可以仅具有第一带状主干电极层27bb。在第四变形例中，第一主干电极层27b具有两个第一带状主干电极层27bb。一个第一带状主干电极层27bb是在各划分区域50内、即由框电极层40(第二框用主干电极层37bf)包围的区域内，以不与第一特定区域60相交且与第一分支电极层27f交叉的方式延伸的带状。另外，另一个第一带状主干电极层27bb是从一个第一带状主干电极层27bb朝向第一特定区域60延伸的带状。
(第五变形例)
图8是从背面侧观察本实施方式的第五变形例所涉及的太阳能电池的图。图8所示的太阳能电池1与本实施方式的不同点在于，在图2所示的太阳能电池1中，具有上述的第二特定区域61，第一特定区域60和第二特定区域61例如以一条直线状排列成一列，以及多个第一特定区域的形状分别不同。
图8的太阳能电池1具有圆形的第一特定区域60和四边形形状的第一特定区域60。在这样的情况下，各划分区域50内的分支电极层的形状相对于其边界不是对照的。但是，在该太阳能电池1中，在各划分区域的边界上具有第一框用主干电极层27bf，因此能够高效地回收在分支电极层收集的载流子，高效地回收太阳能电池1的输出。
(电子设备)
本实施方式的太阳能电池1在实用化时，优选被模块化。太阳能电池的模块化通过适当的方法进行。例如，在阳极和阴极双方的主干电极层27b、37b、或者分别设置的取出电极(未图示)连接配线或者接触销等，从而能够进行电取出。另外，背面电极型太阳能电池通过由密封剂和玻璃板密封而被模块化。这样被模块化的太阳能电池能够搭载于可穿戴用途(手表或者智能怀表、传感器)的电子设备。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的本实施方式，能够进行各种变形。例如，在上述的实施方式中，例示了异质结型的太阳能电池，但本发明的特征并不局限于异质结型的太阳能电池，能够应用于同质结型的太阳能电池等的各种太阳能电池。
另外，在上述的实施方式中，例示了背面电极型的太阳能电池1，该背面电极型的太阳能电池1具备在半导体基板11的背面侧的第一导电型区域7依次层叠的钝化层23、第一导电型半导体层25以及第一电极层27、和在半导体基板11的背面侧的除了第一导电型区域7之外的第二导电型区域8依次层叠的钝化层33、第二导电型半导体层35以及第二电极层37。但是，本发明并不局限于这样的太阳能电池1，也可以是第一导电型半导体层的至少一部分和第二导电型半导体层的至少一部分重叠的背面电极型的太阳能电池。该情况下，与第一导电型半导体层对应的第一电极层由上述的第一分支电极层和第一主干电极层(框电极层以及/或者第一带状主干电极层)形成，与第二导电型半导体层对应的第二电极层由上述的第二分支电极层和第二主干电极层(框电极层以及/或者第二带状主干电极层)形成即可。
附图标记说明
1、1X…太阳能电池；7…第一导电型区域；8…第二导电型区域；11…半导体基板；13、23、33…钝化层；15…防反射层；25、25X…第一导电型半导体层；27、27X…第一电极层；27b…第一主干电极层(母线电极、母线部)；27bb…第一带状主干电极层；27be…第一包围状主干电极层；27bf…第一框用主干电极层；27f…第一分支电极层(指状电极、指部)；35、35X…第二导电型半导体层；37、37X…第二电极层；37b…第二主干电极层(母线电极、母线部)；37bb…第二带状主干电极层；37be…第二包围状主干电极层；37bf…第二框用主干电极层；37f…第二分支电极层(指状电极、指部)；40…框电极层；50…划分区域；60…贯通孔(第一特定区域)；61…贯通孔(第二特定区域)。
Claims (13)
1.一种背面电极型的太阳能电池，该太阳能电池具备半导体基板、配置于所述半导体基板的两个主面中一方主面的一侧的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层、以及、与所述第一导电型半导体层对应的第一电极层及与所述第二导电型半导体层对应的第二电极层，其中，
在所述一方主面中，具有不包含所述第一电极层及所述第二电极层的多个第一特定区域，
具有将所述一方主面划分为多个区域的多个划分区域，以便分别包围所述多个第一特定区域，
在所述多个划分区域的每一个中，
所述第一电极层以及所述第二电极层分别具有带状的多个分支电极层、和供所述多个分支电极层的一端连接的主干电极层，
所述第一电极层或者所述第二电极层的多个分支电极层的一部分包围所述第一特定区域的外缘的至少一部分，
所述第一电极层以及所述第二电极层的主干电极层具有包围所述划分区域的框电极层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，
所述框电极层的形状是环状或者开环状。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，
所述框电极层的形状是曲线状或者直线状。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池，其中，
所述第一电极层的主干电极层和所述第二电极层的主干电极层的至少一方包含从所述框电极层延伸的带状主干电极层。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中，
所述第一电极层的带状主干电极层与所述第二电极层的带状主干电极层邻接。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池，其中，
所述多个第一特定区域在每一个所述框电极层的内侧包含有一个。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池，其中，
所述第一电极层或者所述第二电极层的主干电极层具有配置于所述框电极层的内侧的带状主干电极层。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，
所述带状主干电极层与包围所述第一特定区域的外缘的分支电极层连结。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的太阳能电池，其中，
在所述一方主面中，具有不包含所述第一电极层以及所述第二电极层的第二特定区域，
所述第一电极层的主干电极层具有包围所述第二特定区域的外缘的包围状主干电极层、和从所述包围状主干电极层延伸的带状主干电极层。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的太阳能电池，其中，
所述第一特定区域具有贯通孔、或者、比所述第一电极层及所述第二电极层高电阻的材料。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，
所述第二特定区域具有贯通孔、或者、比所述第一电极层及所述第二电极层高电阻的材料。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的太阳能电池，其中，
在所述划分区域内，且在除了所述主干电极层及所述第一特定区域之外的区域中，所述分支电极层形成为中心与所述第一特定区域的中心重叠，所述分支电极层与所述第一特定区域的相似形重叠。
13.一种电子设备，其中，
所述电子设备具备权利要求1～12中任一项所述的太阳能电池。
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