DE102015218164A1 - Solarzelle - Google Patents

Solarzelle Download PDF

Info

Publication number
DE102015218164A1
DE102015218164A1 DE102015218164.2A DE102015218164A DE102015218164A1 DE 102015218164 A1 DE102015218164 A1 DE 102015218164A1 DE 102015218164 A DE102015218164 A DE 102015218164A DE 102015218164 A1 DE102015218164 A1 DE 102015218164A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sub
electrode
conductivity type
layer
solar cell
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.)
Ceased
Application number
DE102015218164.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Daisuke Fujishima
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.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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 Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of DE102015218164A1 publication Critical patent/DE102015218164A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/0516—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 specially adapted for interconnection of back-contact 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
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV 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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

Eine Solarzelle enthält eine photoelektrische Umsetzungseinheit, wo eine Schicht eines ersten Leitfähigkeitstyps und eine Schicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps abwechselnd auf einer Hauptfläche des Halbleitersubstrats angeordnet sind, und eine Elektrodenschicht, die auf der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist. Die photoelektrische Umsetzungseinheit weist mehrere Unterzellen auf. Die Elektrodenschicht weist eine erste Elektrode, die auf der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle an einem Ende der Unterzellen enthalten ist, eine zweite Elektrode, die auf der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle an dem anderen Ende der Unterzellen enthalten ist, und eine Unterelektrode, die über zwei benachbarten Unterzellen bereitgestellt ist, auf. Eine Unterzelle, wo die erste Elektrode bereitgestellt ist, weist eine größere Fläche der Hauptfläche als die einer Unterzelle, wo die zweite Elektrode bereitgestellt ist, auf.

Description

  • VERWANDTE ANMELDUNG
  • Es wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-195579 , eingereicht am 25. September 2014, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hier aufgenommen ist, beansprucht.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Solarzelle und insbesondere auf eine Solarzelle des Rückkontakt-Typs.
  • 2. Beschreibung der in Beziehung stehenden Technik
  • Als eine Solarzelle, die einen hohen Leistungserzeugungswirkungsgrad aufweist, ist eine Solarzelle des Rückkontakt-Typs verfügbar. In dieser Rückkontakt-Solarzelle sind sowohl ein n-Typ-Bereich als auch ein p-Typ-Bereich auf einer Rückseite ausgebildet, die entgegengesetzt zu einer Lichtempfangsfläche, auf die das Licht einfällt, angeordnet ist. In der Rückkontakt-Solarzelle sind sowohl eine n-Seiten-Elektrode als auch eine p-Seiten-Elektrode, durch die die erzeugte elektrische Leistung zu extrahieren ist, auf der Rückseite der Solarzelle bereitgestellt. Sowohl die n-Seiten-Elektrode als auch die p-Seiten-Elektrode sind in einer Kammzinkenform ausgebildet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist vorteilhaft, dass eine Rückkontakt-Solarzelle so konfiguriert ist, um einen Stromsammelwirkungsgrad zu erhöhen.
  • Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorhergehenden Umstände gemacht worden, wobei es ihre Aufgabe ist, eine Solarzelle mit einem vergrößerten Leistungserzeugungswirkungsgrad bereitzustellen.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, enthält eine Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes: eine photoelektrische Umsetzungseinheit, die Folgendes enthält: ein Halbleitersubstrat, das einen Leitfähigkeitstyp aufweist; eine Schicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf einer Hauptfläche des Halbleitersubstrats bereitgestellt ist, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den des Halbleitersubstrats aufweist; und eine Schicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der Hauptfläche bereitgestellt ist, wobei die Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps einen Leitfähigkeitstyp aufweist, der von dem des Halbleitersubstrats verschieden ist, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die Schicht das zweiten Leitfähigkeitstyps abwechselnd in einer ersten Richtung auf der Hauptfläche angeordnet sind, und eine Elektrodenschicht, die auf der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps und auf der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist. Die photoelektrische Umsetzungseinheit weist mehrere Unterzellen auf, die in einer zweiten Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung schneidet, wobei an einer Grenze zwischen benachbarten Unterzellen ein Trennungsbereich bereitgestellt ist. Die Elektrodenschicht weist Folgendes auf: eine erste Elektrode, die auf der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle an einem Ende der mehreren Unterzellen enthalten ist; eine zweite Elektrode, die auf der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle am anderen Ende der mehreren Unterzellen enthalten ist; und eine Unterelektrode, die über zwei benachbarten Unterzellen bereitgestellt ist, wobei die Unterelektrode die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die in einer der beiden benachbarten Unterzellen enthalten ist, und die Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der anderen von ihnen enthalten ist, verbindet. Eine Unterzelle, wo die erste Elektrode bereitgestellt ist, weist eine größere Fläche der Hauptfläche als die einer Unterzelle, in der die zweite Elektrode bereitgestellt ist, auf.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nun werden die Ausführungsformen lediglich über Beispiele bezüglich der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die beispielhaft, nicht einschränkend gemeint sind, und wobei gleiche Elemente in den mehreren Figuren gleich nummeriert sind, worin:
  • 1 ein Grundriss ist, der eine Solarzelle gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 2 ein Grundriss einer Solarzelle gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht ist, die eine Struktur einer Solarzelle gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 4 eine Querschnittsansicht ist, die eine Struktur eines Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle gemäß einer ersten Ausführung zeigt;
  • 5 eine Querschnittsansicht ist, die eine Struktur eines Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle gemäß einer ersten Ausführung zeigt;
  • 6 ein Grundriss ist, der eine Struktur einer Unterelektrode gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 7 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens einer Solarzelle schematisch zeigt;
  • 8 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens einer Solarzelle in der y-Richtung schematisch zeigt;
  • 9 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 10 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 11 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens einer Solarzelle in der y-Richtung schematisch zeigt;
  • 12 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 13 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 14 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens einer Solarzelle in der y-Richtung schematisch zeigt;
  • 15 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 16 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens einer Solarzelle in der y-Richtung schematisch zeigt;
  • 17 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 18 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 19 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens einer Solarzelle in der y-Richtung schematisch zeigt;
  • 20 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 21 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 22 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 23 eine Querschnittsansicht ist, die einen Prozess des Herstellens eines Bereichs eines ersten Leitfähigkeitstyps einer Solarzelle in der x-Richtung schematisch zeigt;
  • 24 ein Grundriss ist, der eine Solarzelle gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt;
  • 25 ein Grundriss ist, der eine Solarzelle gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 26 eine Querschnittsansicht ist, die eine Struktur einer Solarzelle gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
  • 27 ein Grundriss ist, der eine Solarzelle gemäß einer Modifikation zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nun wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Dies ist nicht vorgesehen, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken, sondern um die Erfindung durch Beispiele zu erläutern.
  • Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen bezüglich der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es wird angegeben, dass in allen Figuren die gleichen Bezugszeichen den gleichen Komponenten gegeben sind und dass deren wiederholte Beschreibung weggelassen ist, wenn es angemessen ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird in groben Zügen dargestellt, bevor sie ausführlich erklärt wird. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Solarzelle des Rückkontakt-Typs, wobei die Elektroden, durch die die durch die Solarzelle erzeugte elektrische Leistung zu extrahieren ist, auf einer Rückseite der Solarzelle bereitgestellt sind, die einer Lichtempfangsfläche, in die das Licht hauptsächlich eintritt, gegenüberliegend angeordnet ist. In der Rückkontakt-Solarzelle sind z. B. ein n-Typ-Bereich und ein p-Typ-Bereich auf der Rückseite in einer ersten Richtung abwechselnd angeordnet. Auf jedem der Bereiche sind eine n-Seiten-Elektrode oder eine p-Seiten-Elektrode bereitgestellt. Die n-Seiten-Elektrode und die p-Seiten-Elektrode erstrecken sich in einer zweiten Richtung, die sich mit der ersten Richtung schneidet.
  • Die Solarzelle gemäß den vorliegenden Ausführungsformen ist so konfiguriert, dass eine photoelektrische Umsetzungseinheit der Solarzelle in mehrere Unterzellen aufgeteilt ist und dass an einer Grenze zwischen den benachbarten Unterzellen ein Trennungsbereich bereitgestellt ist. Zwei benachbarte Unterzellen sind durch Elektroden, die über diesen beiden benachbarten Unterzellen bereitgestellt sind, in Reihe geschaltet. In den vorliegenden Ausführungsformen ermöglicht das Aufteilen jeder Solarzelle in mehrere Unterzellen, dass die Längen der n-Seiten-Elektrode und der p-Seiten-Elektrode, die sich in der zweiten Richtung erstrecken, verringert sind, so dass der Widerstand der Sammelelektroden verringert ist. Das Verringern des Widerstands der Stromsammelelektroden kann den Stromsammelwirkungsgrad einer Rückseitenelektrode erhöhen. Außerdem ist in den vorliegenden Ausführungsformen die Solarzelle, wo mehrere Unterzellen miteinander in Reihe geschaltet sind, einteilig ausgebildet. Folglich können im Vergleich zu dem Fall, in dem jede Unterzelle separat gebildet wird, bevor die mehreren derartigen Unterzellen durch Verdrahtungen und dergleichen verbunden werden, die Herstellungskosten in den vorliegenden Ausführungsformen verringert werden.
  • In der Solarzelle gemäß den vorliegenden Ausführungsformen ist die Solarzelle in Unterzellen aufgeteilt, so dass sich die Lichtempfangsfläche zwischen einer Unterzelle, die an einem Ende mehrerer Unterzellen bereitgestellt ist, und einer Unterzelle, die an deren anderem Ende bereitgestellt ist, unterscheidet. Wenn in der Rückkontakt-Solarzelle ein Bereich eines ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. der n-Typ-Bereich) und ein Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps (z. B. der p-Typ-Bereich) auf einem Bereich eines ersten Leitfähigkeitstyps, der einen ersten Leitfähigkeitstyp (z. B. den n-Typ) aufweist, ausgebildet sind, ist in dem Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps einen p-n-Übergang bereitgestellt. Zu diesem Zeitpunkt werden die durch das einfallende Licht erzeugten Ladungsträger (die Elektronen und die Löcher) in dem Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, in dem der p-n-Übergang bereitgestellt ist, isoliert. Folglich ist der Ladungsträgerextraktionswirkungsgrad an einer ersten Elektrode, die mit dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, möglicherweise niedriger als der an einer zweiten Elektrode, die mit dem Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist. In Anbetracht dessen ist gemäß den vorliegenden Ausführungsformen die Fläche der Unterzelle, wo die erste Elektrode bereitgestellt ist, größer als die festgelegt, wo die zweite Elektrode bereitgestellt ist, so dass der Betrag der von der ersten Elektrode extrahierten Ladungsträger an den angeglichen ist, der von der zweiten Elektrode extrahiert wird, und umgekehrt. Dadurch sind die Strommengen, die jeweils von mehreren Unterzellen ausgegeben werden, aneinander angeglichen, wobei die Ausgangseigenschaften der Solarzellen als Ganzes verbessert sind.
  • (Die erste Ausführungsform)
  • Unter Verwendung der 1 bis 6 wird eine ausführliche Beschreibung einer Solarzelle 70 gemäß einer ersten Ausführungsform gegeben.
  • 1 und 2 sind jede ein Grundriss, der die Solarzelle 70 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. 1 zeigt die Lichtempfangsflächen 70a der Solarzelle 70, während 2 eine Rückseite 70b der Solarzelle 70 zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Solarzelle 70 mehrere Unterzellen 71 bis 74. Die mehreren Unterzellen 71 bis 74 sind durch Spalte, die an den Grenzen 30a bis 30c (die im Folgen außerdem generisch als ”die Grenze 30” oder ”die Grenzen 30” bezeichnet werden) ausgebildet sind, die sich in der ersten Richtung (der y-Richtung) erstrecken, abgegrenzt und sind in der zweiten Richtung (der x-Richtung), die sich mit der ersten Richtung schneidet, nebeneinander angeordnet. Die mehreren Unterzellen 71 bis 74 sind in dieser Reihenfolge entlang der x-Richtung angeordnet. Eine ausführliche Beschreibung der Grenzen 30 zwischen den Unterzellen wird später unter Verwendung von 4 und 5 gegeben.
  • Wie in 2 gezeigt ist, enthält die Solarzelle 70 eine erste Elektrode 14, eine zweite Elektrode 15 und eine Unterelektrode 20, die auf der Rückseite 70b bereitgestellt sind.
  • Die erste Elektrode 14 ist in einer Kammzinkenform durch das Einbeziehen einer Sammelschienenelektrode 14a, die sich in der y-Richtung erstreckt, und mehrerer Fingerelektroden 14b, die sich in der x-Richtung erstrecken, ausgebildet. Die erste Elektrode 14 ist in einer ersten Unterzelle 71 ausgebildet. Die zweite Elektrode 15 ist in einer Kammzinkenform durch das Einbeziehen einer Sammelschienenelektrode 15a, die sich in der y-Richtung erstreckt, und mehrerer Fingerelektroden 15b, die sich in der x-Richtung erstrecken, ausgebildet; wobei die zweite Elektrode 15 in einer vierten Unterzelle 74 ausgebildet ist.
  • Eine Unterelektrode 20 weist einen ersten Unterelektrodenabschnitt 20n, einen zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p und einen Verbinder 20c auf. Die Unterelektrode 20 ist so bereitgestellt, um über benachbarten Unterzellen zu liegen, wobei sie den Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps in einer der benachbarten Unterzellen und den Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in der anderen von ihnen verbindet. Eine Unterelektrode 20, die die zweite Unterzelle 72 und die dritte Unterzelle 73 verbindet, ist z. B. durch einen ersten Unterelektrodenabschnitt 20n, der auf dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps der dritten Unterzelle 73 ausgebildet ist, einen zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p, der auf dem Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten Unterzelle 72 ausgebildet ist, und einen Verbinder 20c, der den ersten Unterelektrodenabschnitt 20n und den zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p verbindet, ausgebildet. Der Verbinder 20c ist so angeordnet, dass er über der Grenze zwischen der zweiten Unterzelle 72 und der dritten Unterzelle 73 liegt.
  • Der Verbinder 20c erstreckt sich in den Richtungen A und B, die bezüglich der x-Richtung geneigt sind, wobei die Unterelektrode 20 eine verzweigte Struktur aufweist, die sich in einen Verbinder 20c, der sich in der Richtung A erstreckt, und den anderen Verbinder 20c, der sich in der Richtung B erstreckt, verzweigt. Die verzweigte Struktur, in der sich die Verbinder 20c schräg erstrecken, wird später unter Verwendung von 6 beschrieben.
  • Die erste Elektrode 14 und der erste Unterelektrodenabschnitt 20n sind in einem dritten Bereich W3x und W3y innerhalb eines ersten Bereichs W1x und W1y, der dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps entspricht, bereitgestellt. Andererseits sind die zweite Elektrode 15 und der zweite Unterelektrodenabschnitt 20p in einem zweiten Bereich W2x und W2y, der dem Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps entspricht, bereitgestellt. Ein vierter Bereich W4y, der zwischen dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps und dem Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in der y-Richtung isoliert, ist zwischen einem zweiten Bereich W2y und einem dritten Bereich W3y bereitgestellt. Eine Isoliernut, die zwischen einer Unterelektrode 20 und der ersten Elektrode 14, der zweiten Elektrode 15 oder einer weiteren Unterelektrode 20 isoliert, ist in dem vierten Bereich W4y ausgebildet. Eine ausführliche Beschreibung der Isoliernut wird später unter Verwendung von 3 gegeben.
  • Außerdem ist ein Trennungsbereich W5x zwischen benachbarten Unterzellen bereitgestellt, wobei sich die Grenzen 30a bis 30c zwischen den Unterzellen in den Trennungsbereichen W5x befinden.
  • Eine ausführliche Beschreibung des Trennungsbereichs W5x wird später unter Verwendung von 4 und 5 gegeben.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, sind in der vorliegenden Ausführungsform die mehreren Unterzellen 71 bis 74 hergestellt, um sich in ihren Größen zu unterscheiden. Spezifischer ist eine Fläche S1 einer Hauptfläche (der Lichtempfangsfläche oder der Rückseite) der ersten Unterzelle 71, wo die erste Elektrode 14 bereitgestellt ist, größer als eine Fläche S4 einer Hauptfläche der vierten Unterzelle 74, wo die zweite Elektrode 15 bereitgestellt ist. Außerdem sind die Flächen S2 und S3 der zweiten Unterzelle 72 bzw. der dritten Unterzelle 73, die zwischen der ersten Unterzelle 71 und der vierten Unterzelle 74 positioniert sind, jede kleiner als die Fläche S1 einer Hauptfläche der ersten Unterzelle 71. Folglich ist die Fläche S1 der ersten Unterzelle 71 die größte unter den mehreren Unterzellen 71 bis 74.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die Längen der mehreren Unterzellen 71 bis 74 in der y-Richtung alle gleich, wobei deshalb die Größen der Flächen S1 bis S4 jeweils durch die Längen L1 bis L4 der Unterzellen 71 bis 74 in der x-Richtung bestimmt sind. Folglich ist die Länge L1 der ersten Unterzelle 71 in der x-Richtung die längste.
  • Von den mehreren Unterzellen 71 bis 74 sind die erste Unterzelle 71 mit der ersten Elektrode 14 und die vierte Unterzelle 74 mit der zweiten Elektrode 15 mit den Elektroden versehen, durch die die elektrische Leistung zum Äußeren der Solarzelle zu extrahieren ist. Folglich werden die erste Unterzelle 71 und die vierte Unterzelle 74 im Folgenden außerdem als die ”Extraktionsunterzellen” bezeichnet. Von den mehreren Unterzellen 71 bis 74 werden die Unterzellen, die zwischen den Extraktionsunterzellen 71 und 74 positioniert sind, im Folgenden außerdem als die ”Zwischenunterzellen” bezeichnet.
  • 3 ist eine entlang der Linie C-C nach 2 genommene Querschnittsansicht, die eine Struktur der Solarzelle 70 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 3 zeigt eine Querschnittsstruktur der dritten Unterzelle 73, wobei die anderen Unterzellen die gleiche oder eine ähnliche Struktur wie die aufweisen, die in 3 gezeigt ist.
  • Die Solarzelle 70 enthält ein Halbleitersubstrat 10, eine Schicht 12n eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine erste i-Typ-Schicht 12i, eine Schicht 13p eines zweiten Leitfähigkeitstyps, eine zweite i-Typ-Schicht 13i, eine erste Isolierschicht 16, eine Schicht 17n eines dritten Leitfähigkeitstyps, eine dritte i-Typ-Schicht 17i, eine zweite Isolierschicht 18 und eine Elektrodenschicht 19. Die Elektrodenschicht 19 bildet die erste Elektrode 14, die zweite Elektrode 15 oder die Unterelektrode 20. Die Solarzelle 70 ist eine Rückkontakt-Solarzelle, wobei ein amorpher Halbleiterfilm auf einem monokristallinen (Einkristall-) oder polykristallinen Halbleitersubstrat ausgebildet ist.
  • Das Halbleitersubstrat 10 weist eine erste Hauptfläche 10a, die auf einer Seite einer Lichtempfangsfläche 70a bereitgestellt ist, und eine zweite Hauptfläche 10b, die auf einer Seite einer Rückseite 70b bereitgestellt ist, auf. Das Halbleitersubstrat 10 absorbiert das auf die erste Hauptfläche 10a einfallende Licht und erzeugt Elektronen und Löcher als Ladungsträger. Das Halbleitersubstrat 10 ist durch ein kristallines Halbleitersubstrat eines n- oder p-Leitfähigkeitstyps gebildet. Spezifisch kann das kristalline Halbleitersubstrat, wie es hier verwendet wird, z. B. kristallines Silicium (Si), wie z. B. ein Einkristall-Siliciumsubstrat und ein polykristallines Siliciumsubstrat, sein.
  • Die vorliegende Ausführungsform veranschaulicht einen Fall, in dem das Halbleitersubstrat 10 durch ein Einkristall-Siliciumsubstrat des n-Typs gebildet ist. Es wird angegeben, dass ein anderes Halbleitersubstrat als das Einkristall-Halbleitersubstrat als das Halbleitersubstrat verwendet werden kann. Es kann z. B. ein Verbindungshalbleiter, der aus Verbundwerkstoffen wie Galliumarsenid (GaAs) und Indiumphosphid (InP) gebildet ist, als das Halbleitersubstrat verwendet werden.
  • Hier bedeutet die Lichtempfangsfläche 70a eine Hauptfläche, durch die das Licht (das Sonnenlicht) hauptsächlich eintritt, wobei sie spezifisch eine Oberfläche ist, durch die die Mehrheit des auf die Solarzelle 70 einfallenden Lichts eintritt. Die Rückseite 70b bedeutet andererseits die andere Hauptfläche, die sich der Lichtempfangsfläche 70a gegenüberliegend befindet.
  • Die dritte i-Typ-Schicht 17i, die durch einen im Wesentlichen eigenleitenden amorphen Halbleiter gebildet ist (im Folgenden wird ein eigenleitender Halbleiter außerdem als ein ”i-Typ-Halbleiter” bezeichnet), ist auf der ersten Hauptfläche 10a des Halbleitersubstrats 10 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte i-Typ-Schicht 17i aus amorphem i-Typ-Silicium, das Wasserstoff (H) enthält, ausgebildet. Die Dicke der dritten i-Typ-Schicht 17i ist nicht besonders auf irgendeinen Wert eingeschränkt, solange wie ihre Dicke einen Wert besitzt, der im Wesentlichen nichts zur Leistungserzeugung beiträgt. Die Dicke der dritten i-Typ-Schicht 17i kann z. B. von etwa mehreren Å bis etwa 250 Å betragen.
  • Es wird angegeben, dass in der vorliegenden Ausführungsform der ”amorphe Halbleiter” einen mikrokristallinen Halbleiter enthält. Der mikrokristalline Halbleiter ist ein Halbleiter, bei dem sich der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Kristallkörner in dem amorphen Halbleiter in einem Bereich von 1 nm bis 50 nm befindet.
  • Die Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps, die den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den des Halbleitersubstrats 10 aufweist, ist auf der dritten i-Typ-Schicht 17i ausgebildet. Die Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps, in der eine n-Typ-Störstelle dotiert ist, ist eine amorphe Halbleiterschicht, die einen n-Leitfähigkeitstyp aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps aus amorphem n-Typ-Silicium, das Wasserstoff enthält, ausgebildet. Die Dicke der Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps ist nicht auf irgendeinen Wert besonders eingeschränkt. Die Dicke der Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps kann z. B. von etwa 20 Å bis etwa 500 Å betragen.
  • Die erste Isolierschicht 16, die die Funktionen einer Entspiegelungsbeschichtung (eines Entspiegelungsfilms) und eines Schutzfilms besitzt, ist auf der Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps ausgebildet. Die erste Isolierschicht 16 kann z. B. aus Siliciumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiN), Siliziumoxynitrid (SiON) oder dergleichen ausgebildet sein. Die Dicke der ersten Isolierschicht 16 kann, wie es geeignet ist, in Abhängigkeit von den Entspiegelungseigenschaften der Entspiegelungsbeschichtung oder dergleichen festgelegt werden. Die Dicke der ersten Isolierschicht 16 kann z. B. etwa 80 nm bis etwa 1 μm betragen.
  • Die obenerwähnte dritte i-Typ-Schicht 17i und die Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps weisen jede die Funktion einer Passivierungsschicht für das Halbleitersubstrat 10 auf. Außerdem hat die geschichtete Struktur der ersten Isolierschicht 16 die Funktion eines Entspiegelungsfilms für die Beschichtung des Halbleitersubstrats 10. Die Struktur der Passivierungsschicht, die auf der ersten Hauptfläche 10a des Halbleitersubstrats 10 bereitgestellt ist, ist nicht darauf eingeschränkt. Die Struktur kann z. B. so sein, dass Siliciumdioxid auf der ersten Hauptfläche 10a des Halbleitersubstrats 10 gebildet wird und dann Siliziumnitrid darauf gebildet wird.
  • Auf der zweiten Hauptfläche 10b des Halbleitersubstrats 10 sind ein erstes geschichtetes Produkt 12 und ein zweites geschichtetes Produkt 13 ausgebildet. Die ersten geschichteten Produkte 12 und die zweiten geschichteten Produkte 13 sind in der y-Richtung abwechselnd angeordnet. Folglich sind der erste Bereich W1y, wo das erste geschichtete Produkt 12 bereitgestellt ist, und der zweite Bereich W2y, wo das zweite geschichtete Produkt 13 bereitgestellt ist, entlang der y-Richtung abwechselnd angeordnet. Außerdem sind das erste geschichtete Produkt 12 und das zweite geschichtete Produkt 13, die in der y-Richtung einander benachbart angeordnet sind, so bereitgestellt, dass sich das erste geschichtete Produkt 12 und das zweite geschichtete Produkt 13 in Kontakt miteinander befinden. Folglich ist in der vorliegenden Ausführungsform die zweite Hauptfläche 10b im Wesentlichen völlig mit dem ersten geschichteten Produkt 12 und dem zweiten geschichteten Produkt 13 überdeckt.
  • Das erste geschichtete Produkt 12 ist durch einen gestapelten Körper gebildet, der die erste i-Typ-Schicht 12i, die auf der zweiten Hauptfläche 10b ausgebildet ist, und die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps, die auf der ersten i-Typ-Schicht 12i ausgebildet ist, umfasst. Ähnlich zu der oben beschriebenen dritten i-Typ-Schicht 17i ist die erste i-Typ-Schicht 12i aus amorphem i-Typ-Silicium, das Wasserstoff enthält, ausgebildet. Die Dicke der ersten i-Typ-Schicht 12i ist nicht auf irgendeinen Wert besonders eingeschränkt, solange wie ihre Dicke einen Wert aufweist, der im Wesentlichen nichts zur Leistungserzeugung beiträgt. Die Dicke der ersten i-Typ-Schicht 12i kann z. B. etwa mehrere Å bis etwa 250 Å betragen.
  • Ähnlich zur oben beschriebenen Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps ist die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps mit einer n-Typ-Störstelle dotiert; ähnlich zu dem Halbleitersubstrat 10 weist die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps den n-Leitfähigkeitstyp auf. Spezifischer ist in der vorliegenden Ausführungsform die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps aus amorphem n-Typ-Silicium, das Wasserstoff enthält, ausgebildet. Die Dicke der Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps ist nicht besonders auf irgendeinen Wert eingeschränkt. Die Dicke der Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps kann z. B. von etwa 20 Å bis etwa 500 Å betragen.
  • Die zweite Isolierschicht 18 ist auf dem ersten geschichteten Produkt 12 ausgebildet. Die zweite Isolierschicht 18 ist in dem dritten Bereich Wy3 nicht bereitgestellt, der einem Mittelabschnitt des ersten Bereichs W1y in der y-Richtung entspricht, sie ist aber in dem vierten Bereich W4y bereitgestellt, der beiden Enden des dritten Bereichs W3y in dem ersten Bereich W1y entspricht. Die Breite des dritten Bereichs W3y ist vorzugsweise in dem folgenden Sinn breiter. Das heißt, die Breite des dritten Bereichs W3y kann z. B. in einem derartigen Bereich festgelegt sein, dass ihre Breite größer als 1/3 der Breite des ersten Bereichs W1y und kleiner als die des ersten Bereichs W1y ist.
  • Das für die zweite Isolierschicht 18 verwendete Material ist nicht besonders eingeschränkt. Die zweite Isolierschicht 18 kann z. B. aus Siliciumdioxid, Siliziumnitrid, Siliciumoxynitrid oder dergleichen ausgebildet sein. Unter ihnen ist die zweite Isolierschicht 18 vorzugsweise aus Siliciumnitrid ausgebildet. Außerdem enthält die zweite Isolierschicht 18 vorzugsweise Wasserstoff.
  • Das zweite geschichtete Produkt 13 ist auf dem zweiten Bereich W2y der zweiten Hauptfläche 10b, wo das erste geschichtete Produkt 12 nicht bereitgestellt ist, und den Enden ihres vierten Bereichs W4y, wo die zweite Isolierschicht 18 bereitgestellt ist, ausgebildet. Folglich sind beide Enden des zweiten geschichteten Produkts 12 so bereitgestellt, dass sich seine beiden Enden in einer Höhenrichtung (der z-Richtung) mit dem ersten geschichteten Produkt 12 überlappen.
  • Das zweite geschichtete Produkt 13 ist durch einen gestapelten Körper gebildet, der die zweite i-Typ-Schicht 13i, die auf der zweiten Hauptfläche 10b ausgebildet ist, und die Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der zweiten i-Typ-Schicht 13i ausgebildet ist, umfasst.
  • Die zweite i-Typ-Schicht 13i ist aus amorphem i-Typ-Silicium, das Wasserstoff enthält, ausgebildet. Die Dicke der zweiten i-Typ-Schicht 13i ist nicht auf irgendeinen Wert besonders eingeschränkt, solange wie ihre Dicke einen Wert aufweist, der im Wesentlichen nichts zur Leistungserzeugung beiträgt. Die Dicke der zweiten i-Typ-Schicht 13i kann z. B. etwa einige Å bis etwa 250 Å betragen.
  • Die Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps ist mit einer p-Typ-Störstelle dotiert und ist eine amorphe Halbleiterschicht, die den p-Leitfähigkeitstyp aufweist. Spezifischer ist in der vorliegenden Ausführungsform die Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps aus amorphem p-Typ-Silicium, das Wasserstoff enthält, ausgebildet. Die Dicke der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps ist nicht auf irgendeinen Wert besonders eingeschränkt. Die Dicke der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps kann z. B. etwa 20 Å bis etwa 500 Å betragen.
  • Wie oben beschrieben worden ist, ist die zweite i-Typ-Schicht 13i, deren Dicke im Wesentlichen nichts zur Leistungserzeugung beiträgt, zwischen dem kristallinen Halbleitersubstrat 10 und der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt. Durch das Verwenden einer derartigen Struktur wie dieser kann die Rekombination der Ladungsträger an der verbundenen Grenzfläche des Halbleitersubstrats 10 und des zweiten geschichteten Produkts 13 unterdrückt werden. Dies kann es unterstützen, den photoelektrischen Umsetzungswirkungsgrad zu verbessern. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine beispielhafte Solarzelle gezeigt, wobei amorphes Silicium, das den p- oder den n-Leitfähigkeitstyp aufweist, auf dem kristallinen Halbleitersubstrat ausgebildet ist, um einen p-n-Übergang zu bilden. Dies sollte jedoch nicht als einschränkend betrachtet werden, wobei z. B. eine Solarzelle verwendet werden kann, wo eine Störstelle in das kristalline Halbleitersubstrat diffundiert ist, um einen p-n-Übergang bilden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die photoelektrische Umsetzungseinheit durch das Halbleitersubstrat 10, das erste geschichtete Produkt 12 und das zweite geschichtete Produkt 13 gebildet. Der erste Bereich W1y, wo sich das Halbleitersubstrat 10 und das erste geschichtete Produkt 12 miteinander in Kontakt befinden, ist der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps; während der zweite Bereich W2y, wo sich das Halbleitersubstrat 10 und das zweite geschichtete Produkt 13 miteinander in Kontakt befinden, der Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Halbleitersubstrat, das den n-Leitfähigkeitstyp aufweist, als das Halbleitersubstrat 10 verwendet. Folglich sind die Elektronen die Majoritätsladungsträger, wohingegen die Löcher die Minoritätsladungsträger sind. Aus diesem Grund ist in der vorliegenden Ausführungsform die Breite des zweiten Bereichs W2y, wo die Minoritätsladungsträger gesammelt werden, größer als die des dritten Bereichs W3y, wo die Majoritätsladungsträger gesammelt werden, festgelegt. Dies vergrößert deshalb den Leistungserzeugungswirkungsgrad.
  • Der erste Unterelektrodenabschnitt 20n, der die Elektronen sammelt, unter den Unterelektroden 20 ist auf der Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet. Außerdem ist der zweite Unterelektrodenabschnitt 20p, der die Löcher sammelt, unter den Unterelektroden 20 auf der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet. Eine Isoliernut 31 ist zwischen dem ersten Unterelektrodenabschnitt 20n und dem zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p ausgebildet. Folglich sind der erste Unterelektrodenabschnitt 20n und der zweite Unterelektrodenabschnitt 20p, die auf derselben Unterzelle ausgebildet sind, durch die Isoliernut 31 getrennt, so dass der elektrische Widerstand zwischen den beiden Elektrodenabschnitten hoch wird oder die beiden Elektrodenabschnitte elektrisch voneinander isoliert sind.
  • Bezüglich der ersten Unterzelle 71 ist anstelle des ersten Unterelektrodenabschnitts 20n die erste Elektrode 14 auf der Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet. Bezüglich der vierten Unterzelle 74 ist anstelle des zweiten Unterelektrodenabschnitts 20p die zweite Elektrode 15 auf der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet. In diesem Fall sind die erste Elektrode 14 und die Unterelektrode 20 durch die Isoliernut 31 getrennt; ähnlich sind die zweite Elektrode 15 und die Unterelektrode 20 durch die Isoliernut 31 getrennt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Elektrodenschicht 19 durch ein geschichtetes Produkt gebildet, das aus zwei leitfähigen Schichten besteht, die eine erste leitfähige Schicht 19a und eine zweite leitfähige Schicht 19b sind. Die erste leitfähige Schicht 19a ist aus einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO) gebildet, wobei z. B. Zinnoxid (SnO2), Zinkoxid (ZnO), Indiumoxid (In2O3) oder der gleichen mit Zinn (Sn), Antimon (Sb), Fluor (F), Aluminium (Al) oder dergleichen dotiert ist.
  • Die erste leitfähige Schicht 19a ist eine transparente Elektrodenschicht, die aus Indiumzinnoxid (ITO) ausgebildet ist. Die Dicke der ersten leitfähigen Schicht 19a kann z. B. etwa 50 bis etwa 200 nm betragen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die erste leitfähige Schicht 19a unter Verwendung eines Dünnschicht-Bildungsverfahrens, wie z. B. Sputtern, chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und Abscheiden aus der Gasphase, gebildet.
  • Die zweite leitfähige Schicht 19b ist eine Metallelektrodenschicht, die ein Metall, wie z. B. Kupfer (Cu) oder Zinn (Sn), enthält. Dies sollte jedoch nicht als einschränkend betrachtet werden, wobei die zweite leitfähige Schicht 19b aus einem anderen Metall oder leitfähigen Material als die obenerwähnten ausgebildet sein kann, wie z. B. Gold (Au) oder Silber (Ag) oder einer Kombination daraus. In der vorliegenden Ausführungsform weist die zweite leitfähige Schicht 19b eine Dreischichtstruktur auf, wobei eine Kupferschicht und eine Zinnschicht, die unter Verwendung eines Galvanisierungsverfahrens gebildet werden, auf eine Kupfergrundschicht gestapelt sind, die unter Verwendung des Sputterns gebildet wird. Die Dicke der drei Schichten kann etwa 50 nm bis etwa 1 μm (die Kupfergrundschicht), etwa 10 μm bis etwa 30 μm (die Kupferschicht auf der Grundschicht) bzw. etwa 1 μm bis etwa 5 μm (die Zinnschicht auf der Kupferschicht) betragen.
  • Es wird angegeben, dass die Struktur der Elektrodenschicht 19 nicht auf das geschichtete Produkt eingeschränkt ist, das die erste leitfähige Schicht 19a und die zweite leitfähige Schicht 19b umfasst. Stattdessen kann die Struktur der Elektrodenschicht 19 z. B. so sein, dass die erste leitfähige Schicht 19a, die aus. einem transparenten leitfähigen Oxid ausgebildet ist, überhaupt nicht bereitgestellt ist und nur die zweite leitfähige Schicht 19b, die aus einem Metall ausgebildet ist, bereitgestellt ist.
  • 4 ist eine entlang der Linie D-D nach 2 genommene Querschnittsansicht, die eine Struktur des Bereichs des ersten Leitfähigkeitstyps der Solarzelle 70 in der x-Richtung zeigt. 5 ist eine entlang der Linie E-E nach 2 genommene Querschnittsansicht, die eine Struktur des Bereichs des zweiten Leitfähigkeitstyps der Solarzelle 70 in der x-Richtung zeigt.
  • In der Solarzelle 70 sind die Bereiche des ersten Leitfähigkeitstyps oder die Bereiche des zweiten Leitfähigkeitstyps kontinuierlich in der x-Richtung bereitgestellt, in der die mehreren Unterzellen 71 bis 74 angeordnet sind, wobei der Trennungsbereich W5x dazwischen enthalten ist. In einem Querschnitt entlang der Linie D-D sind, wie in 4 gezeigt ist, der dritte Bereich W3x, der der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps ist, und der Trennungsbereich W5x, wo die zweite Isolierschicht 18 bereitgestellt ist, in der x-Richtung abwechselnd angeordnet. Ähnlich sind in einem Querschnitt entlang der Linie E-E, wie in 5 gezeigt ist, der zweite Bereich W2x, der der Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps ist, und der Trennungsbereich W5x, wo die zweite Isolierschicht 18 bereitgestellt ist, in der x-Richtung abwechselnd angeordnet. Folglich sind der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps, der in einer der benachbarten Unterzellen bereitgestellt ist, und der Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der in der anderen von ihnen bereitgestellt ist, so angeordnet, dass sie in der y-Richtung nicht ausgerichtet sind. Im Ergebnis erstrecken sich die Verbinder 20c, die den ersten Unterelektrodenabschnitt 20n, der in dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, und den zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p, der in dem Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, nicht in der x Richtung, sondern sie erstrecken sich in der Richtung A und der Richtung B, die bezüglich der x-Richtung geneigt sind.
  • 4 und 5 zeigen jede die Strukturen der Grenzen 30a, 30b und 30c, die die Solarzelle 70 in die mehreren Unterzellen 71 bis 74 teilen. Die Grenzen 30a bis 30c sind in den Trennungsbereichen W5x bereitgestellt, wo die zweiten Isolierschichten 18 ausgebildet sind. An diesen jeweiligen Grenzen 30a bis 30c sind Spalte, die die mehreren Unterzellen 71 bis 74 segmentalisieren, ausgebildet; jeder Spalt weist eine Isoliernut 31, eine vorübergehende Nut 32 und einen Isolierspalt 33 auf. Die Isoliernut 31 ist auf einer Rückseite 70b ausgebildet, teilt die Elektrodenschicht 19 und isoliert zwischen benachbarten Elektroden elektrisch. Die vorübergehende Nut 32 weist eine Tiefe auf, die von der Lichtempfangsfläche 70a bis zur Mitte durch die Dicke des Halbleitersubstrats 10 reicht. Die vorübergehende Nut 32 ist eine Nut, die für den Zweck des Bildens des Isolierspaltes 33 ausgebildet ist und die z. B. durch Laserbestrahlung, die auf die Lichtempfangsfläche 70a angewendet wird, gebildet wird.
  • Der Isolierspalt 33, der ein durch das Halbleitersubstrat 10 hindurchgehender Spalt ist, verhindert, dass sich die Ladungsträger (d. h., die Elektronen oder die Löcher) zwischen benachbarten Unterzellen bewegen. Folglich funktioniert der Isolierspalt 33 als ein Isolierabschnitt, der den elektrischen Widerstand zwischen der photoelektrischen Umsetzungseinheit von einer der benachbarten Unterzellen und der photoelektrische Umsetzungseinheit der anderen von ihnen hoch macht, oder der zwischen diesen photoelektrischen Umsetzungseinheiten isoliert. Die Bereitstellung derartiger Nuten und Spalte, wie oben beschrieben worden ist, isoliert den Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps, der in einer der benachbarten Unterzellen bereitgestellt ist, und den Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der in der anderen von ihnen bereitgestellt ist, elektrisch und erhöht dadurch den Wirkungsgrad des Sammelns der erzeugten Ladungsträger. Der Isolierspalt 33 wird z. B. durch das Biegen des Halbleitersubstrats 10 gebildet, so dass die vorübergehende Nut 32 ein Anfangspunkt ist. In diesem Fall kann der Isolierspalt 33 durch das erste geschichtete Produkt 12 und die zweite Isolierschicht 18, die auf der zweiten Hauptfläche 10b des Halbleitersubstrats 10 bereitgestellt sind, verlaufen.
  • Die vorübergehende Nut 32 und der Isolierspalt 33 können unter Verwendung eines anderen Verfahrens einteilig miteinander gebildet werden. Der Isolierspalt 33, der durch das Halbleitersubstrat 10 verläuft, kann z. B. unter Verwendung der folgenden Verarbeitung gebildet werden. Das heißt, es wird eine Verarbeitung des Dicens verwendet, wenn das Halbleitersubstrat 10 von einer Seite der Lichtempfangsfläche 70a unter Verwendung einer sich drehenden Klinge oder dergleichen geschnitten wird. Oder es wird eine Sandstrahlbehandlung oder ein Ätzprozess auf der Lichtempfangsfläche 70a ausgeführt, die mit einer darauf angeordneten Maske abgedeckt ist.
  • In dem Trennungsbereich W5x sind in einem Bereich, in dem die Verbinder 20c der Unterelektrode 20 bereitgestellt sind, keine Isoliernuten 31 ausgebildet. Das Halbleitersubstrat 10 wird gebogen, nachdem die Elektrodenschicht 19 gebildet worden ist. Dies schneidet nur die Halbleiterschicht, um den Isolierspalt 33 zu bilden; die Metallschicht (z. B. die zweite leitfähige Schicht 19b) bleibt jedoch verbunden, ohne geschnitten zu werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird Kupfer verwendet, das ein Material ist, das ein hohes Dehnvermögen oder eine hohe Streckbarkeit aufweist. Folglich ist der Isolierspalt 33 so ausgebildet, dass wenigstens die zweite leitfähige Schicht 19b intakt gehalten wird, wobei die verbleibende Elektrodenschicht 19 die Verbinder 20c der Unterelektrode 20 wird.
  • 6 ist ein Grundriss, der eine Struktur der Unterelektroden 20 zeigt. 6 zeigt die Unterelektrode 20, die zwischen der zweiten Unterzelle 72 und der dritten Unterzelle 73 verbindet.
  • Für die Zweckmäßigkeit der Beschreibung werden die Bereiche des ersten Leitfähigkeitstyps und die Bereiche des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in einer positiven (+) y-Richtung in der zweiten Unterzelle 72 abwechselnd angeordnet sind, als ein erster Bereich N1 des ersten Leitfähigkeitstyps, ein erster Bereich P1 des zweiten Leitfähigkeitstyps, ein zweiter Bereich N2 des ersten Leitfähigkeitstyps und ein zweiter Bereich P2 des zweiten Leitfähigkeitstyps in der Reihenfolge von der Unterseite der 6 bezeichnet. Ähnlich werden die Bereiche des ersten Leitfähigkeitstyps und die Bereiche des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der dritten Unterzelle 73 in der positiven (+) y-Richtung abwechselnd angeordnet sind, als ein dritter Bereich N3 des ersten Leitfähigkeitstyps, ein dritter Bereich P3 des zweiten Leitfähigkeitstyps, ein vierter Bereich N4 des ersten Leitfähigkeitstyps und ein vierter Bereich P4 des zweiten Leitfähigkeitstyps in der Reihenfolge von ihrer Unterseite bezeichnet.
  • Die Unterelektrode 20 weist mehrere erste Unterelektrodenabschnitte 20n1 und 20n2, mehrere zweite Unterelektrodenabschnitte 20p1 und 20p2, mehrere Verbinder 20c1, 20c2 und 20c3, einen ersten verzweigten Abschnitt 20dn an der Seite der Unterelektrode und einen zweiten verzweigten Abschnitt 20dp an der Seite der Unterelektrode auf.
  • Ein erster zweiter Unterelektrodenabschnitt 20p1 ist an dem ersten Bereich P1 des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten Unterzelle 72 bereitgestellt, während ein zweiter zweiter Unterelektrodenabschnitt 20p2 an dem zweiten Bereich P2 des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten Unterzelle 72 bereitgestellt ist. Ein erster erster Unterelektrodenabschnitt 20n1 ist an dem dritten Bereich N3 des ersten Leitfähigkeitstyps der dritten Unterzelle 73 bereitgestellt, während ein zweiter erster Unterelektrodenabschnitt 20n2 an dem vierten Bereich N4 des ersten Leitfähigkeitstyps der dritten Unterzelle 73 bereitgestellt ist.
  • Ein erster Verbinder 20c1 verbindet den ersten zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p1 der zweiten Unterzelle 72 und den ersten ersten Unterelektrodenabschnitt 20n1 der dritten Unterzelle 73. Folglich erstreckt sich der erste Verbinder 20c1 in der Richtung A zwischen der positiven (+) x-Richtung und der negativen (–) y-Richtung (in einer Richtung schräg nach rechts unten, wie in 6 gezeigt ist). Ein zweiter Verbinder 20c2 verbindet den ersten zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p1 der zweiten Unterzelle 72 und den zweiten ersten Unterelektrodenabschnitt 20n2 der dritten Unterzelle 73. Folglich erstreckt sich der zweite Verbinder 20c2 in der Richtung B zwischen der positiven (+) x-Richtung und der negativen (–) y-Richtung (einer Richtung schräg nach rechts oben, wie in 6 gezeigt ist). Ein dritter Verbinder 20c3 verbindet den zweiten zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p2 der zweiten Unterzelle 72 und den zweiten ersten Unterelektrodenabschnitt 20n2 der dritten Unterzelle 73. Folglich erstreckt sich der dritte Verbinder 20c3 in der Richtung A zwischen der positiven (+) x-Richtung und der negativen (–) y-Richtung. In dieser Weise erstrecken sich die Verbinder 20c1 bis 20c3 in der schrägen Richtung A oder B, die sich sowohl mit der x-Richtung als auch mit der y-Richtung schneidet, in dem Trennungsbereich W5x.
  • Der zweite verzweigte Abschnitt 20dp an der Seite der Unterelektrode ist eine verzweigte Struktur, so dass der erste zweite Unterelektrodenabschnitt 20p1 in den ersten Verbinder 20c1 und den zweiten Verbinder 20c2 verzweigt wird. Durch das Medium der zweiten verzweigten Abschnitte 20dp an der Seite der Unterelektrode ist der erste Bereich P1 des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten Unterzelle 72 sowohl mit dem dritten Bereich N3 des ersten Leitfähigkeitstyps als auch mit dem vierten Bereich N4 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden, die sich beide dem dritten Bereich P3 des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten Unterzelle 73 benachbart befinden, der dem ersten Bereich P1 des zweiten Leitfähigkeitstyps gegenüberliegend angeordnet ist.
  • Der zweite verzweigte Abschnitt 20dp an der Seite der Unterelektrode ist nicht in einem Bereich W5b angeordnet, der näher an der dritten Unterzelle 73 bereitgestellt ist, zu der sich die verzweigten Verbinder erstrecken. Stattdessen ist der zweite verzweigte Abschnitt 20dp an der Seite der Unterelektrode in einem Bereich W5a bereitgestellt ist, der näher an der zweiten Unterzelle 72 bereitgestellt ist, von der die verzweigte Struktur beginnt, sich zu verzweigen. Dadurch können die Längen des ersten Verbinders 20c1 und des zweiten Verbinders 20c2 lang hergestellt werden. Indem die verzweigten Verbinder lang hergestellt werden, wird es ermöglicht, dass die in der x-Richtung wirkende Spannung effektiv in der y-Richtung verteilt wird. Dies kann deshalb die Wirkung des Entspannens der Spannung in der verzweigten Struktur vergrößern.
  • Der erste verzweigte Abschnitt 20dn an der Seite der Unterelektrode weist eine verzweigte Struktur auf, so dass der zweite erste Unterelektrodenabschnitt 20n2 in den zweiten Verbinder 20c2 und den dritten Verbinder 20c3 verzweigt wird. Durch das Medium der ersten verzweigten Abschnitte 20dn an der Seite der Unterelektrode ist der vierte Bereich N4 des ersten Leitfähigkeitstyps der dritten Unterzelle 73 sowohl mit dem ersten Bereich P1 des zweiten Leitfähigkeitstyps als auch mit dem zweiten Bereich P2 des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden, die sich beide dem zweiten Bereich N2 des ersten Leitfähigkeitstyps der zweiten Unterzelle 72 benachbart befinden, der dem vierten Bereich N4 des ersten Leitfähigkeitstyps gegenüberliegend angeordnet ist.
  • Der erste verzweigte Abschnitt 20dn an der Seite der Unterelektrode ist nicht in dem Bereich W5a angeordnet, der näher an der zweiten Unterzelle 72 bereitgestellt ist, zu der sich die verzweigten Verbinder erstrecken. Stattdessen ist der erste verzweigte Abschnitt 20dn an der Seite der Unterelektrode in dem Bereich W5b angeordnet, der näher an der dritten Unterzelle 73 bereitgestellt ist, von der die verzweigte Struktur beginnt, sich zu verzweigen. Dadurch können die Längen des zweiten Verbinders 20c2 und des dritten Verbinders 20c3 in dem Trennungsbereich W5x lang hergestellt werden. Indem die verzweigten Verbinder lang hergestellt werden, wird es ermöglicht, dass die Spannung, die in der x-Richtung wirkt, effektiv in der y-Richtung verteilt wird. Dies kann deshalb die Wirkung des Entspannens der Spannung, die durch die verzweigte Struktur verursacht wird, vergrößern.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 2 gezeigt ist, der erste verzweigte Abschnitt an der Seite der Unterelektrode und der zweite verzweigte Abschnitt an der Seite der Unterelektrode abwechselnd angeordnet, wobei dadurch die Unterelektroden 20 im Zickzack ausgebildet sind. Dies kann die Wirkung des Entspannens der Spannung, die auf die Unterelektroden 20 wirkt, weiter vergrößern.
  • Nun wird eine Beschreibung eines Verfahrens zum Herstellen der Solarzelle 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich bezüglich 7 bis 23 gegeben. Es wird angegeben, dass sich in der vorliegenden Ausführungsform die Querschnittsstruktur der Solarzelle 70 in Abhängigkeit von einer Richtung unterscheidet. Folglich wird eine Beschreibung des Verfahrens zum Herstellen der Solarzelle 70 gegeben, indem ein Querschnitt in der x-Richtung, der dem entlang der Linie C-C genommenen Querschnitt entspricht, ein Querschnitt in der y-Richtung, der dem entlang der Linie D-D genommenen Querschnitt entspricht, und ein Querschnitt in der y-Richtung, der dem entlang der Linie E-E genommenen Querschnitt entspricht, gezeigt werden.
  • Zuerst wird ein Halbleitersubstrat 10, wie in 7 gezeigt ist, hergestellt, wobei die erste Hauptfläche 10a und die zweite Hauptfläche 10b des Halbleitersubstrats 10 gereinigt werden. Die erste Hauptfläche 10a und die zweite Hauptfläche 10b können z. B. unter Verwendung einer wässrigen Lösung der Fluorwasserstoffsäure (HF) oder dergleichen gereinigt werden. Durch diesen Reinigungsprozess wird vorzugsweise auf der ersten Hauptfläche 10a eine texturierte Struktur gebildet.
  • Dann werden auf der ersten Hauptfläche 10a des Halbleitersubstrats 10 eine amorphe i-Typ-Halbleiterschicht, die die dritte i-Typ-Schicht 17i wird, eine amorphe n-Typ-Halbleiterschicht, die die Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps wird, und eine Isolierschicht, die die erste Isolierschicht 16 wird, gebildet. Außerdem werden auf der zweiten Hauptfläche 10b des Halbleitersubstrats 10 eine amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 21, eine amorphe n-Typ-Halbleiterschicht 22 und eine Isolierschicht 23 gebildet. Obwohl die Verfahren zum Bilden der dritten i-Typ-Schicht 17i, der Schicht 17n des dritten Leitfähigkeitstyps, der amorphen i-Typ-Halbleiterschicht 21 bzw. der amorphen n-Typ-Halbleiterschicht 22 nicht auf irgendwelche spezielle Verfahren eingeschränkt sind, kann ein Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD-Verfahren), wie z. B. ein Plasma-CVD-Verfahren, verwendet werden, um diese Schichten zu bilden. Obwohl das Verfahren zum Bilden der ersten Isolierschicht 16 und der Isolierschicht 23 nicht auf irgendein spezielles Verfahren eingeschränkt ist, kann ein Dünnschicht-Bildungsverfahren und dergleichen, wie z. B. ein Sputter-Verfahren und das CVD-Verfahren, verwendet werden, um diese Schichten zu bilden.
  • Dann entfernt das Ätzen der Isolierschicht 23 die Isolierschicht 23 teilweise, wie in 8 und 9 gezeigt ist. Spezifischer wird während eines folgenden Prozesses ein Teil der Isolierschicht 23, dessen Position dem zweiten Bereich W2x und W2y entspricht, wo die p-Typ-Halbleiterschicht auf dem Halbleitersubstrat 10 gebildet wird, entfernt. Es wird angenommen, dass die Isolierschicht 23 aus Siliciumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiN) oder Siliciumoxinitrid (SiON) ausgebildet ist. In diesem Fall kann das Ätzen der Isolierschicht 23 unter Verwendung einer Säureätzlösung, wie z. B. einer wässrigen HF-Lösung, ausgeführt werden, während in einem Teil der Isolierschicht 23, dessen Position dem ersten Bereich W1y und W1x entspricht, eine Schutzlackmaske bereitgestellt ist. 8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der y-Richtung und entspricht einem entlang der Linie C-C nach 2 genommenen Querschnitt. 9 entspricht einem entlang der Linie E-E nach 2 genommenen Querschnitt, wo der Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist.
  • Dann werden unter Verwendung der mit einem Muster versehenen Isolierschicht 23 als eine Maske die amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 21 und die amorphe n-Typ-Halbleiterschicht 22 unter Verwendung einer Säureätzlösung geätzt. Das Ätzen entfernt einen Teil der amorphen i-Typ-Halbleiterschicht 21 und einen Teil der amorphen n-Typ-Halbleiterschicht 22, deren Positionen dem zweiten Bereich W2y und W2x entsprechen, der nicht mit der Isolierschicht 23 abgedeckt ist. Dadurch wird der zweite Bereich W2y und W2x, wo keine Isolierschicht 23 über dem Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt ist, auf der zweiten Hauptfläche 10b freigelegt. Der Bereich, wo das erste geschichtete Produkt intakt bleibt, wird der erste Bereich W1y und W1x.
  • Andererseits wird, wie in 10 gezeigt ist, der Ätzprozess an der amorphen i-Typ-Halbleiterschicht 21, der amorphen n-Typ-Halbleiterschicht 22 und der Isolierschicht 23, deren Positionen den Bereichen entsprechen, wo der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet werden soll, nicht ausgeführt. 10 entspricht einem entlang der Linie D-D nach 2 genommenen Querschnitt, wo der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist.
  • Dann wird, wie in 11, 12 und 13 gezeigt ist, eine amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 24 so gebildet, um die zweite Hauptfläche 10b abzudecken, während eine amorphe p-Typ-Halbleiterschicht 25 auf der amorphen i-Typ-Halbleiterschicht 24 gebildet wird. Obwohl das Verfahren zum Bilden der amorphen i-Typ-Halbleiterschicht 24 und der amorphen p-Typ-Halbleiterschicht 25 nicht auf irgendein spezielles Verfahren eingeschränkt ist, kann ein Dünnschicht-Bildungsverfahren, wie z. B. das CVD-Verfahren und dergleichen, verwendet werden, um diese Schichten zu bilden. 11 ist eine Veranschaulichung, die einen Zustand zeigt, in dem die amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 24 und die amorphe p-Typ-Halbleiterschicht 25 auf der zweiten Hauptfläche 10b, die in 8 gezeigt ist, gebildet worden sind. 12 ist eine Veranschaulichung, die einen Zustand zeigt, in dem die amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 24 und die amorphe p-Typ-Halbleiterschicht 25 auf der zweiten Hauptfläche 10b, die in 9 gezeigt ist, gebildet worden sind. 13 ist eine Veranschaulichung, die einen Zustand zeigt, in dem die amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 24 und die amorphe p-Typ-Halbleiterschicht 25 auf der zweiten Hauptfläche 10b, die in 10 gezeigt ist, gebildet worden sind.
  • Dann werden, wie in 14 und 15 gezeigt ist, die Isolierschicht 23, die amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 24 und die amorphe p-Typ-Halbleiterschicht 25 teilweise geätzt. Dies bildet den dritten Bereich W3x, wo ein Teil der Isolierschicht 23 entfernt ist, und den Trennungsbereich W5x, wo ein Teil der Isolierschicht 23 intakt bleibt und die Isolierschicht 18 wird. Andererseits wird der Ätzprozess nicht an der amorphen i-Typ-Halbleiterschicht 24 und der amorphen p-Typ-Halbleiterschicht 25 ausgeführt, deren Positionen den Bereichen entsprechen, wo der in 12 gezeigte Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet werden soll. 14 ist eine Veranschaulichung, die einen Zustand zeigt, in dem die Isolierschicht 23, die amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 24 und die amorphe p-Typ-Halbleiterschicht 25, die in 11 gezeigt sind, geätzt worden sind. 15 ist eine Veranschaulichung, die einen Zustand zeigt, in dem die Isolierschicht 23, die amorphe i-Typ-Halbleiterschicht 24 und die amorphe p-Typ-Halbleiterschicht 25, die in 13 gezeigt sind, geätzt worden sind.
  • Dann werden, wie in 16, 17 und 18 gezeigt ist, die leitfähigen Schichten 26 und 27 auf der Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps und der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet. Die leitfähige Schicht 26 ist eine transparente Elektrodenschicht, die aus Indiumzinnoxid (ITO) oder dergleichen gebildet wird, und ist eine Metallelektrodenschicht, die durch ein Metall, wie z. B. Kupfer (Cu) oder eine Legierung, gebildet wird. Die leitfähigen Schichten 26 und 27 werden unter Verwendung des CVD-Verfahrens, wie z. B. einem Plasma-CVD-Verfahren, oder einem Dünnschicht-Bildungsverfahren, wie z. B. dem Sputter-Verfahren, gebildet. In der leitfähigen Schicht 27 kann eine Elektrode unter Verwendung des Galvanisierungsverfahrens auf der Metallelektrodenschicht, die unter Verwendung des Dünnschichtverfahrens gebildet worden ist, gebildet werden, so dass die Dicke der Elektrode dicker gemacht werden kann.
  • Dann wird, wie in 19, 20 und 21 gezeigt ist, ein Teil der leitfähigen Schichten 26 und 27, die über der zweiten Isolierschicht 18 positioniert sind, segmentalisiert, um die Isoliernuten 31 zu bilden. Dies bildet die erste leitfähige Schicht 19a und die zweite leitfähige Schicht 19b aus den leitfähigen Schichten 26 und 27, wobei diese Schichten 19a und 19b in die erste Elektrode, die zweite Elektrode und die Unterelektrode geteilt werden. Die leitfähigen Schichten 26 und 27 können z. B. unter Verwendung des Photolithographieverfahrens segmentalisiert werden.
  • Dann werden, wie in 22 und 23 gezeigt ist, die vorübergehenden Nuten 32 durch Laserbestrahlung, die von der Lichtempfangsfläche 70a angewendet wird, gebildet. Danach wird das Halbleitersubstrat 10 entlang der vorübergehenden Nut 32 gebogen; wobei im Ergebnis die Isolierspalte 33 durch das Schneiden des Halbleitersubstrats 10 gebildet werden. Dadurch wird die Solarzelle 10 in mehrere Unterzellen aufgeteilt, so dass jeder der Trennungsbereiche W5x zwischen zwei benachbarten Unterzellen enthalten ist.
  • Durch die oben beschriebenen Herstellungsprozesse kann die Solarzelle 70, die in 3, 4 und 5 gezeigt ist, gebildet werden.
  • Anschließend werden die durch die Solarzelle 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erreichten vorteilhaften Wirkungen im Folgenden beschrieben.
  • 24 ist ein Grundriss, der eine Solarzelle 170 gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt. Die Solarzelle 170, die eine Rückkontakt-Solarzelle ist, weist eine erste Elektrode 14 und eine zweite Elektrode 15, die auf einer Rückseite 70b bereitgestellt sind, auf. Die erste Elektrode 14 ist durch das Einbeziehen einer Sammelschienenelektrode 14a, die sich in der y-Richtung erstreckt, und mehrerer Fingerelektroden 14b, die sich in der x-Richtung erstrecken, in einer Kammzinkenform ausgebildet. Ähnlich ist die zweite Elektrode 15 durch das Einbeziehen einer Sammelschienenelektrode 15a, die sich in der y-Richtung erstreckt, und mehrerer Fingerelektroden 15b, die sich in der x-Richtung erstrecken, in einer Kammzinkenform ausgebildet. Die erste Elektrode 14 und die zweite Elektrode 15 sind so ausgebildet, dass ihre verschiedenen Kammzinken fingerartig ineinandergreifen. Nicht nur die Elektroden sind in Kammzinkenformen ausgebildet, sondern auch der erste leitfähige Bereich und der zweite leitfähige Bereich sind entsprechend einem Elektrodenmuster in Kammzinkenformen ausgebildet. Folglich ist der Bereich, wo der p-n-Übergang ausgebildet ist, vergrößert und ist der Leistungserzeugungswirkungsgrad vergrößert.
  • Falls andererseits die erste Elektrode 14 und die zweite Elektrode 15 in Kammzinkenformen ausgebildet sind, erstrecken sich die Fingerelektroden 14b und 15b lang in der x-Richtung. Dies kann verursachen, dass der Widerstandswert der Fingerelektroden 14b und 15b zunimmt und zu einem Abfall des Stromsammelwirkungsgrads führt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 2 gezeigt ist, die Solarzelle 70 in mehrere Unterzellen 71 bis 74 aufgeteilt, so dass die Länge der Fingerelektroden 14b und 15b, die sich in der x-Richtung erstrecken, kurz hergestellt werden kann. Dadurch ist im Vergleich zu dem Fall, in dem die Fingerelektroden 14b und 15b jede in einer langen Form ausgebildet sind, der Widerstandswert der Fingerelektroden 14b und 15b verringert, wobei deshalb der Stromsammelwirkungsgrad erhöht werden kann. Im Ergebnis kann der Leistungserzeugungswirkungsgrad der Solarzelle 70 verbessert werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die Unterelektroden 20, die zwischen benachbarten Unterzellen verbinden, gleichzeitig in dem Prozess des Bildens der ersten Elektrode 14 und der zweiten Elektrode 15 zusammen gebildet. Falls mehrere Solarzellen, deren Länge der Fingerelektroden, die sich in der x-Richtung erstrecken, kurz hergestellt ist, zu verwenden sind, ist ein Prozess des Verbindens zwischen den Solarzellen unter Verwendung des Verdrahtungsmaterials zusätzlich erforderlich, nachdem die Solarzellen hergestellt worden sind. In der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch der Prozess des separaten Verbindens der Unterzellen ausgelassen werden. Folglich kann eine Solarzelle, die einen vergrößerten Stromsammelwirkungsgrad aufweist, hergestellt werden, während eine Zunahme der Herstellungskosten unterdrückt wird.
  • Außerdem sind in der vorliegenden Ausführungsform die Spalte, die die photoelektrische Umsetzungseinheit segmentalisieren, an den Grenzen zwischen den Unterzellen ausgebildet. Dieser Spalt funktioniert als ein Isolierabschnitt, der den elektrischen Widerstand zwischen der photoelektrische Umsetzungseinheit von einer der benachbarten Unterzellen und der photoelektrische Umsetzungseinheit der anderen von ihnen hoch macht oder zwischen diesen photoelektrischen Umsetzungseinheiten isoliert. Die Bereitstellung derartiger Nuten isoliert den Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps, der in einer der benachbarten Unterzellen bereitgestellt ist, und den Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der in der anderen von ihnen bereitgestellt ist, elektrisch und erhöht dadurch den Wirkungsgrad des Sammelns der erzeugten Ladungsträger. Im Ergebnis kann der Leistungserzeugungswirkungsgrad der Solarzelle 70 vergrößert werden.
  • Außerdem weist in der vorliegenden Ausführungsform die Unterelektrode 20, die zwischen den benachbarten Unterzellen verbindet, eine verzweigte Struktur auf, wobei die Unterelektrode 20 daher im Zickzack ausgebildet ist, um über dem Trennungsbereich W5x zu liegen. Folglich kann, selbst wenn die Solarzelle 70 in mehrere Unterzellen aufgeteilt ist und im Ergebnis eine Kraft in der x-Richtung wirkt, die Kraft, die auf die Unterelektrode 20, die zwischen den Unterzellen verbindet, ausgeübt wird, in schrägen Richtungen verteilt werden. Folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass die Unterelektrode 20 getrennt oder geschnitten wird, selbst wenn das Herstellungsverfahren zum Bereitstellen des Isolierspalts 33 verwendet wird, nachdem die Elektrodenschicht gleichzeitig zusammen gebildet worden ist. Folglich kann ein Abfall der Ausbeute, die erreicht wird, wenn die Solarzellen 70 hergestellt werden, durch das verwenden der Unterelektroden 20, die die verzweigte Struktur aufweisen, unterdrückt werden.
  • Außerdem sind in der vorliegenden Ausführungsform unter mehreren Bereichen des ersten Leitfähigkeitstyps oder mehreren Bereichen des zweiten Leitfähigkeitstyps, die innerhalb jeder Unterzelle in der y-Richtung abwechselnd angeordnet sind, Bereiche, die den gleichen Leitfähigkeitstyp aufweisen, miteinander parallel geschaltet. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die Elektrodenfläche der Verbinder 20c, die in dem Trennungsbereich W5x bereitgestellt sind, zunimmt und ermöglicht es, dass der Widerstand der Unterelektroden 20 verringert ist. Mit anderen Worten, gegenüber dem Fall, in dem der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps und der Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in einer Eins-zu-eins-Entsprechung zwischen den benachbarten Unterzellen verbunden sind, kann deren Elektrodenfläche zunehmen und kann deren Widerstand verringert werden. Im Ergebnis kann der unter Verwendung der Unterelektroden 20 erhaltene Stromsammelwirkungsgrad vergrößert werden und kann der Leistungserzeugungswirkungsgrad der Solarzelle 70 verbessert werden.
  • Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform die Fläche einer der Extraktionsunterzellen größer als die der anderen von ihnen hergestellt. Das heißt, die Fläche der ersten Unterzelle 71, wo die erste Elektrode 14 zum Extrahieren der elektrischen Leistung von dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, der den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den des Halbleitersubstrats 10 aufweist, ist größer hergestellt. Diese Struktur und diese Anordnung können die ungünstige Wirkung unterdrücken, dass der Ladungsträgerextraktionswirkungsgrad an der ersten Elektrode 14 niedriger als der an der zweiten Elektrode 15 ist.
  • In der Rückkontakt-Solarzelle bewegen sich die Elektronen und die Löcher, die erzeugt worden sind, wenn das Halbleitersubstrat 10 Licht absorbiert, zu der ersten Elektrode 14 bzw. der zweiten Elektrode 15. Wo der Leitfähigkeitstyps des Halbleitersubstrats 10 der n-Typ ist, sind die Elektronen die Majoritätsladungsträger, während die Löcher die Minoritätsladungsträger sind. Die in dem Bereich, wo die erste Elektrode 14 bereitgestellt ist, erzeugten Löcher bewegen sich zur zweiten Elektrode 15; die in dem Bereich, wo die zweite Elektrode 15 bereitgestellt ist, erzeugten Elektronen bewegen sich zur ersten Elektrode 14. Weil zu diesem Zeitpunkt die Löcher die Minoritätsladungsträger sind, ist die Menge der Löcher, die die zweite Elektrode 15 von dem Bereich, wo die Sammelschienenelektrode 14a bereitgestellt ist, erreichen können, kleiner als die der Elektronen, die die erste Elektrode 14 von dem Bereich, wo die Sammelschienenelektrode 15a bereitgestellt ist, erreichen können. Entsprechend fällt der Wirkungsgrad des Extrahierens der Löcher, die die Minoritätsladungsträger sind, in der ersten Unterzelle 71 ab, wo die Sammelschienenelektrode 14a bereitgestellt ist.
  • Falls in diesem Fall die Fläche der ersten Unterzelle 71 gleich der der vierten Unterzelle 74 festgelegt ist, ist die Anzahl der Ladungsträger, die von der ersten Unterzelle 71, die die Sammelschienenelektrode 14a aufweist, deren Stromsammelwirkungsgrad der Minoritätsladungsträger niedrig ist, extrahiert werden, kleiner als die Anzahl der Ladungsträger, die von der vierten Unterzelle 74 extrahiert werden. Dies macht die Anzahl der Ladungsträger, die von der ersten Unterzelle 71 extrahiert werden, und die von der vierten Unterzelle 74 zueinander asymmetrisch und verursacht einen Verlust aufgrund der fehlangepassten Strommengen, die von den jeweiligen Unterzellen ausgegeben werden können. Gleichzeitig ist in der vorliegenden Ausführungsform die Fläche S1 der ersten Unterzelle 71, wo der Ladungsträgerextraktionswirkungsgrad niedrig ist, größer hergestellt, so dass der Unterschied zwischen der Anzahl der Ladungsträger, die von der ersten Unterzelle 71 extrahiert werden, und der von der vierten Unterzelle 74 klein gemacht werden kann. Dadurch ist der Unterschied der Strommengen, die jeweils von den Unterzellen ausgegeben werden können, klein, so dass die Ausgangseigenschaften der Solarzellen als Ganzes verbessert sein können.
  • Die Zusammenfassung einer Ausführungsform ist wie folgt. Eine Solarzelle 70 gemäß einer Ausführungsform enthält Folgendes:
    eine photoelektrische Umsetzungseinheit, die Folgendes enthält:
    ein Halbleitersubstrat 10, das einen Leitfähigkeitstyp aufweist;
    eine Schicht 12n eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf einer Hauptfläche (einer zweiten Hauptfläche 10b) des Halbleitersubstrats 10 bereitgestellt ist, wobei die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den des Halbleitersubstrats 10 aufweist; und
    eine Schicht 13p eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der Hauptfläche (der zweiten Hauptfläche 10b) bereitgestellt ist, wobei die Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps einen Leitfähigkeitstyp aufweist, der von dem des Halbleitersubstrats 10 verschieden ist,
    wobei die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps und die Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps abwechselnd in einer ersten Richtung (der y-Richtung) auf der Hauptfläche (der zweiten Hauptfläche 10b) angeordnet sind, und
    eine Elektrodenschicht 19, die auf der Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps und auf der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist,
    wobei die photoelektrische Umsetzungseinheit mehrere Unterzellen 71 bis 74 aufweist, die in einer zweiten Richtung (der x-Richtung) angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung (der y-Richtung) schneidet, wobei an einer Grenze zwischen benachbarten Unterzellen ein Trennungsbereich W5x bereitgestellt ist, wobei
    die Elektrodenschicht 19 Folgendes aufweist:
    eine erste Elektrode 14, die auf der Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle 71 an einem Ende der mehreren Unterzellen enthalten ist;
    eine zweite Elektrode 15, die auf der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle 74 am anderen Ende der mehreren Unterzellen enthalten ist; und
    eine Unterelektrode 20, die über zwei benachbarten Unterzellen bereitgestellt ist, wobei die Unterelektrode 20 die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps, die in einer der beiden benachbarten Unterzellen enthalten ist, und die Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der anderen von ihnen enthalten ist, verbindet,
    wobei eine Unterzelle 71, in der die erste Elektrode 14 bereitgestellt ist, eine größere Fläche der Hauptfläche (der zweiten Hauptfläche 10b) als die einer Unterzelle 74, wo die zweite Elektrode 15 bereitgestellt ist, aufweist.
  • Als eine der mehreren Unterzellen weist die photoelektrische Umsetzungseinheit die Zwischenunterzellen 72 und 73 auf, die sich zwischen der Unterzelle 71, wo die erste Elektrode 14 bereitgestellt ist, und der Unterzelle 74, wo die zweite Elektrode 15 bereitgestellt ist, befinden, wobei
    die Unterzelle 71, wo die erste Elektrode 14 bereitgestellt ist, eine größere Fläche der Hauptfläche (der zweiten Hauptfläche 10b) als die von jeder der Zwischenunterzellen 72 und 73 aufweisen kann.
  • Die Unterelektrode 20 enthält Folgendes:
    einen ersten Unterelektrodenabschnitt 20n, der auf der Schicht 12a des ersten Leitfähigkeitstyps, die in einer der beiden benachbarten Unterzellen enthalten ist, bereitgestellt ist;
    einen zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p, der auf der Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der anderen von ihnen enthalten ist, bereitgestellt ist; und
    einen Verbinder 20c, der zwischen dem ersten Unterelektrodenabschnitt 20n und dem zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p bereitgestellt ist,
    wobei sich der Verbinder 20c in dem Trennungsbereich W5x in den Richtungen A und B, die sich mit der ersten Richtung (der y-Richtung) und der zweiten Richtung (der x-Richtung) schneiden, erstrecken kann.
  • Ein Spalt, der durch wenigstens das Halbleitersubstrat 10 hindurchgeht, kann in dem Trennungsbereich W5x ausgebildet sein.
  • Das Halbleitersubstrat 10 und die Schicht 12n des ersten Leitfähigkeitstyps können jede eine n-Typ-Störstelle enthalten, und
    die Schicht 13p des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine p-Typ-Störstelle enthalten.
  • (Die zweite Ausführungsform)
  • Nun wird eine ausführliche Beschreibung einer Struktur einer Solarzelle 70 gemäß einer zweiten Ausführungsform bezüglich 25 und 26 gegeben. In der ersten Ausführungsform erstrecken sich die Verbinder 20c der Unterelektrode 20 in den Richtungen A und B, die bezüglich der x-Richtung geneigt sind. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Merkmal, wie sich die Verbinder 20c in der x-Richtung erstrecken. Im Folgenden wird eine Beschreibung gegeben, die sich um die Unterschiede von der ersten Ausführungsform dreht.
  • 25 ist ein Grundriss der Solarzelle 70 gemäß der zweiten Ausführungsform und ist eine Veranschaulichung, die eine Rückseite 70b der Solarzelle 70 zeigt. Die Struktur der Lichtempfangsfläche 70a der Solarzelle 70 gemäß der zweiten Ausführungsform ist zu der nach 1 ähnlich.
  • Wie in 25 gezeigt ist, weist jede Unterelektrode 20 einen ersten Unterelektrodenabschnitt 20n, einen zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p und einen Verbinder 20c auf. Die Unterelektrode 20 ist über und zwischen benachbarten Unterzellen bereitgestellt und verbindet den Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps in einer der benachbarten Unterzellen und den Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in der anderen von ihnen. Ein Trennungsbereich W5x ist zwischen benachbarten Unterzellen bereitgestellt, wobei sich die Grenzen 30a bis 30c zwischen den Unterzellen in den Trennungsbereichen W5x befinden. Als die Trennungsbereiche sind ein erster Trennungsbereich W51x, wo kein Verbinder 20c bereitgestellt ist, und ein zweiter Trennungsbereich W52x, wo der Verbinder 20c bereitgestellt ist, bereitgestellt.
  • 26 ist eine entlang der Linie F-F nach 25 genommene Querschnittsansicht, die eine Struktur der Solarzelle 70 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Die Struktur eines entlang der Linie C-C nach 25 genommenen Querschnitts ist zu der nach 3 ähnlich.
  • Die ersten geschichteten Produkte 12 und die zweiten geschichteten Produkte 13, die auf der zweiten Hauptfläche 10b des Halbleitersubstrats 10 ausgebildet sind, sind in der x-Richtung abwechselnd angeordnet, so dass die zweite Isolierschicht 18, die sich in jedem der Trennungsbereiche W51x und W52x befindet, zwischen dem ersten geschichteten Produkte 12 und dem zweiten geschichteten Produkt 13 enthalten ist. 26 zeigt einen Querschnitt der Solarzelle 70, wo ein dritter Bereich W3x, der der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps ist, in den Positionen der ersten Unterzelle 71 und der dritten Unterzelle 73 bereitgestellt ist, und ein zweiter Bereich W2x, der der Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps ist, in den Positionen der zweiten Unterzelle 72 und der vierten Unterzelle 74 bereitgestellt ist. Folglich sind der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps und der Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in der x-Richtung einander gegenüberliegend bereitgestellt, wobei die Trennungsbereiche W51x und W52x dazwischen enthalten sind.
  • Die Grenzen 30a bis 30c sind in den Trennungsbereichen W51x und W52x bereitgestellt, wo die zweiten Isolierschichten 18 ausgebildet sind. Eine Isoliernut 31, die zwischen der ersten Elektrode 14 und der Unterelektrode 20 isoliert, oder eine Isoliernut 31, die zwischen der zweiten Elektrode 15 und der Unterelektrode 20 isoliert, ist an den Grenzen 30a und 30c, die in dem ersten Trennungsbereich W51x bereitgestellt sind, bereitgestellt. Andererseits ist an der Grenze 30b, wo der zweite Trennungsbereich W52x bereitgestellt ist, keine Isoliernut bereitgestellt. Folglich wird die Elektrodenschicht 19, die in dem zweiten Trennungsbereich W52x bleibt, der Verbinder 20c, der zwischen benachbarten Unterzellen verbindet.
  • Wie in 25 gezeigt ist, ist in dieser zweiten Ausführungsform die Fläche einer der Extraktionsunterzellen ebenso größer als die der anderen von ihnen hergestellt. Das heißt, die Fläche der ersten Unterzelle 71, wo die erste Elektrode 14 zum Extrahieren der elektrischen Leistung von dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps, der den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den des Halbleitersubstrats 10 aufweist, bereitgestellt ist, ist größer hergestellt. Diese Struktur und diese Anordnung können die ungünstige Wirkung unterdrücken, dass der Ladungsträgerextraktionswirkungsgrad an der ersten Elektrode 14 niedriger als der an der zweiten Elektrode 15 ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf jede der oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur auf die oben beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt, wobei sich jene, die sich aus irgendeiner Kombination von ihnen oder einer Ersetzung ergeben, wie es geeignet ist, außerdem innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung befinden.
  • (Die erste Modifikation)
  • 27 ist ein Grundriss, der eine Solarzelle 70 gemäß einer ersten Modifikation zeigt. In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Solarzelle 70 in vier Unterzellen 71 bis 74 aufgeteilt. In der ersten Modifikation ist die Solarzelle 70 in zwei Unterzellen 71 und 72 aufgeteilt.
  • Die erste Elektrode 14 ist in der ersten Unterzelle 71 bereitgestellt, während die zweite Elektrode 15 in der zweiten Unterzelle 72 bereitgestellt ist. Eine Grenze 30, die die erste Unterzelle 71 und die zweite Unterzelle 72 abgrenzt, ist dazwischen ausgebildet. Eine Unterelektrode 20, die zwischen der ersten Unterzelle 71 und der zweiten Unterzelle 72 verbindet, ist so angeordnet, um über der Grenze 30 zwischen der ersten Unterzelle 71 und der zweiten Unterzelle 72 zu liegen. Jede Unterelektrode 20 weist einen ersten Unterelektrodenabschnitt 20n, einen zweiten Unterelektrodenabschnitt 20p und einen Verbinder 20c auf.
  • In dieser Modifikation ist die Solarzelle 70 ebenfalls so in die Unterzellen aufgeteilt, dass eine Fläche Sn der ersten Unterzelle 71, wo die erste Elektrode 14 bereitgestellt ist, größer als eine Fläche Sp der zweiten Unterzelle 72, wo die zweite Elektrode 15 bereitgestellt ist, ist. Mit anderen Worten, die Länge L1 der ersten Unterzelle in der x-Richtung ist größer als die Länge L2 der zweiten Unterzelle in der x-Richtung festgelegt. Diese Struktur und diese Anordnung können die nachteilige Wirkung unterdrücken, dass der Ladungsträgerextraktionswirkungsgrad an der ersten Elektrode 14 niedriger als an der zweiten Elektrode 15 ist.
  • Es wird angegeben, dass die Anzahl der Unterzellen in der Solarzelle 70 nicht auf diese eingeschränkt ist und dass die Solarzelle 70 in drei Unterzellen oder fünf oder mehr Unterzellen aufgeteilt sein kann. Obwohl 27 einen Fall zeigt, der der ersten Ausführungsform entspricht, kann die Solarzelle 70 so beschaffen sein, dass sich die Unterelektroden in der x-Richtung wie in der zweiten Ausführungsform erstrecken und dass eine Solarzelle 70 wie diese in drei Unterzellen oder fünf oder mehr Unterzellen unterteilt sein kann. In diesem Fall ist die Fläche Sn einer Extraktionsunterzelle, die die erste Elektrode 14 aufweist, vorzugsweise größer als die Fläche Sp einer Extraktionsunterzelle, die die zweite Elektrode 15 aufweist. Außerdem ist eine Fläche Sc der Zwischenunterzelle(n), die zwischen den Extraktionsunterzellen an beiden Enden positioniert sind, vorzugsweise größer als die Fläche Sp der Extraktionsunterzelle, die die zweite Elektrode 15 aufweist.
  • (Die zweite Modifikation)
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen und der ersten Modifikation ist die Beschreibung des Falls gegeben worden, in dem der Leitfähigkeitstyp des Halbleitersubstrats 10 der n-Typ ist, der erste Leitfähigkeitstyp der n-Typ ist und der zweite Leitfähigkeitstyp der p-Typ ist. In einer zweiten Modifikation ist der Leitfähigkeitstyp des Halbleitersubstrats 10 der p-Typ, ist der erste Leitfähigkeitstyp der p-Typ und ist der zweite Leitfähigkeitstyp der n-Typ. In diesem Fall kann ebenfalls die Fläche der Extraktionsunterzelle, die die erste Elektrode 14 aufweist, die mit dem Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps, der den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den des Halbleitersubstrats 10 aufweist, verbunden ist, relativ größer sein. Dadurch können die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie jene, die durch die oben beschriebenen Ausführungsformen erreicht werden, erreicht werden.
  • (Die dritte Modifikation)
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind Spalte an den jeweiligen Grenzen 30a bis 30c bereitgestellt. Eine dritte Modifikation kann so konfiguriert sein, dass keine Spalte, die durch die photoelektrische Umsetzungseinheit verlaufen, an den Grenzen 30a bis 30c ausgebildet sind. Außerdem kann, nachdem die Spalte gebildet worden sind, ein Füllstoff, der eine Funktion des Verbindens der benachbarten Unterzellen aufweist, in den Spalten bereitgestellt werden. Der Füllstoff ist vorzugsweise aus einem Material, das zwischen irgendwelchen benachbarten Unterzellen isolieren kann, hergestellt; wobei ein Harzmaterial, wie z. B. Ethylenvinylacetatcopoloymer (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyimid, als das Füllmaterial verwendet werden kann. Falls die Struktur verwendet wird, in der keine Spalte ausgebildet sind, oder der Füllstoff bereitgestellt ist, kann die Festigkeit der Grenzen 30a bis 30b, durch die irgendwelche benachbarten Unterzellen dazwischen abgegrenzt sind, vergrößert sein und kann die Solarzelle 70 so strukturiert sein, um eine höhere Festigkeit als Ganzes aufzuweisen.
  • Es sollte selbstverständlich sein, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen eingeschränkt ist, sondern dass sie auf der Grundlage des Erfindungsgedankens der Erfindung weiter in verschiedene Formen modifiziert werden kann. Außerdem sind derartige Modifikationen im Schutzumfang der Erfindung enthalten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014-195579 [0001]

Claims (5)

  1. Solarzelle, die Folgendes umfasst: eine photoelektrische Umsetzungseinheit, die Folgendes enthält: ein Halbleitersubstrat, das einen Leitfähigkeitstyp aufweist; eine Schicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf einer Hauptfläche des Halbleitersubstrats bereitgestellt ist, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den des Halbleitersubstrats aufweist; und eine Schicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der Hauptfläche bereitgestellt ist, wobei die Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps einen Leitfähigkeitstyp aufweist, der von dem des Halbleitersubstrats verschieden ist, wobei die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps abwechselnd in einer ersten Richtung auf der Hauptfläche angeordnet sind, und eine Elektrodenschicht, die auf der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps und auf der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, wobei die photoelektrische Umsetzungseinheit mehrere Unterzellen aufweist, die in einer zweiten Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung schneidet, wobei an einer Grenze zwischen benachbarten Unterzellen ein Trennungsbereich bereitgestellt ist, wobei die Elektrodenschicht Folgendes aufweist: eine erste Elektrode, die auf der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle an einem Ende der mehreren Unterzellen enthalten ist; eine zweite Elektrode, die auf der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitgestellt ist, die in einer Unterzelle am anderen Ende der mehreren Unterzellen enthalten ist; und eine Unterelektrode, die über zwei benachbarten Unterzellen bereitgestellt ist, wobei die Unterelektrode die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die in einer der beiden benachbarten Unterzellen enthalten ist, und die Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der anderen von ihnen enthalten ist, verbindet, wobei eine Unterzelle, wo die erste Elektrode bereitgestellt ist, eine größere Fläche der Hauptfläche als die einer Unterzelle, wo die zweite Elektrode bereitgestellt ist, aufweist.
  2. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei als eine der mehreren Unterzellen die photoelektrische Umsetzungseinheit eine Zwischenunterzelle aufweist, die sich zwischen einer Unterzelle, wo die erste Elektrode bereitgestellt ist, und einer Unterzelle, wo die zweite Elektrode bereitgestellt ist, befindet, wobei die Unterzelle, wo die erste Elektrode bereitgestellt ist, eine größere Fläche der Hauptfläche als die der Zwischenunterzelle aufweist.
  3. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die Unterelektrode Folgendes enthält: einen ersten Unterelektrodenabschnitt, der auf der Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die in einer der beiden benachbarten Unterzellen enthalten ist, bereitgestellt ist; einen zweiten Unterelektrodenabschnitt, der auf der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der anderen von ihnen enthalten ist, bereitgestellt ist; und einen Verbinder, der zwischen dem ersten Unterelektrodenabschnitt und dem zweiten Unterelektrodenabschnitt bereitgestellt ist, wobei sich der Verbinder in dem Trennungsbereich in Richtungen, die sich mit der ersten Richtung und der zweiten Richtung schneiden, erstreckt.
  4. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei ein Spalt, der durch wenigstens das Halbleitersubstrat hindurchgeht, in dem Trennungsbereich ausgebildet ist.
  5. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei sowohl das Halbleitersubstrat als auch die Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps eine n-Typ-Störstelle enthalten und wobei die Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps eine p-Typ-Störstelle enthält.
DE102015218164.2A 2014-09-25 2015-09-22 Solarzelle Ceased DE102015218164A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-195579 2014-09-25
JP2014195579A JP6337352B2 (ja) 2014-09-25 2014-09-25 太陽電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015218164A1 true DE102015218164A1 (de) 2016-03-31

Family

ID=55486055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015218164.2A Ceased DE102015218164A1 (de) 2014-09-25 2015-09-22 Solarzelle

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160093758A1 (de)
JP (1) JP6337352B2 (de)
DE (1) DE102015218164A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9502601B1 (en) 2016-04-01 2016-11-22 Sunpower Corporation Metallization of solar cells with differentiated P-type and N-type region architectures
USD815029S1 (en) * 2016-08-12 2018-04-10 Solaria Corporation Solar cell article
USD815028S1 (en) * 2016-08-12 2018-04-10 Solaria Corporation Solar cell article
USD817264S1 (en) * 2016-08-12 2018-05-08 Solaria Corporation Solar cell article
USD810675S1 (en) * 2016-08-12 2018-02-20 Solaria Corporation Solar cell article
USD810676S1 (en) * 2016-08-12 2018-02-20 Solaria Corporation Solar cell article
JP6796176B2 (ja) * 2019-09-27 2020-12-02 信越化学工業株式会社 太陽電池、太陽電池モジュール、及び太陽光発電システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014195579A (ja) 2013-03-29 2014-10-16 株式会社三共 遊技機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5328519A (en) * 1990-05-07 1994-07-12 Canon Kabushiki Kaisha Solar cells
US5164019A (en) * 1991-07-31 1992-11-17 Sunpower Corporation Monolithic series-connected solar cells having improved cell isolation and method of making same
EP1062689B1 (de) * 1998-03-13 2009-09-09 Peter Dr. Fath Solarzellenanordnung und verfahren zur herstellung einer solarzellenanordnung
CN101874304B (zh) * 2007-11-22 2012-07-18 夏普株式会社 元件间布线构件、光电转换元件及使用其的光电转换元件连接体和光电转换组件
JP5485060B2 (ja) * 2010-07-28 2014-05-07 三洋電機株式会社 太陽電池の製造方法
JP2010283406A (ja) * 2010-09-28 2010-12-16 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池
CN102833593B (zh) * 2012-07-17 2015-12-16 晨星软件研发(深圳)有限公司 一种智能电视应用的授权方法、系统及智能电视

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014195579A (ja) 2013-03-29 2014-10-16 株式会社三共 遊技機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016066741A (ja) 2016-04-28
US20160093758A1 (en) 2016-03-31
JP6337352B2 (ja) 2018-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015218164A1 (de) Solarzelle
DE112014004468B4 (de) Solarzelle, Solarzellenmodul und Solarzellen-Herstellungsverfahren
DE102011122252B4 (de) Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE202009019121U1 (de) Solarzelle
DE202010018467U1 (de) Solarzelle
DE102015209291A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzelle
DE112010005717T5 (de) Solarbatteriemodul und Herstellungsverfahren für dieses
DE202010018465U1 (de) Solarzellenmodul
DE202015103803U1 (de) Bifaziale Solarzelle und Photovoltaikmodul
DE102009058794A1 (de) Dünnschichttyp-Solarzelle und Verfahren zum Herstellen derselben, sowie Dünnschichttyp-Solarzellenmodul und Stromerzeugungssystem, welche die Dünnschichttyp-Solarzelle verwenden
DE112012006610T5 (de) Solarzelle, Solarzellenmodul und Verfahren zum Fertigen einer Solarzelle
DE112016001478T5 (de) Solarbatteriezelle und verfahren zur herstellung der solarbatteriezelle
DE112014004980T5 (de) Solarzelle
WO2008107156A2 (de) Verfahren zur herstellung einer solarzelle sowie damit hergestellte solarzelle
DE202023101700U1 (de) Solarzelle und Photovoltaikmodul
EP2351109A2 (de) Verfahren zur herstellung einer solarzelle und solarzelle
DE102011115581B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
WO2013097964A1 (de) Solarzellenanordnung in tandem-konfiguration
DE102016116192B3 (de) Photovoltaikmodul mit integriert serienverschalteten Stapel-Solarzellen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102018007387B4 (de) Solarzelle und Solarzellentafel damit
DE102014105358A1 (de) Solarzelle und Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle
DE102017108077A1 (de) Solarzellen-Herstellungsverfahren
DE112012006078B4 (de) Solarzelle
DE102015218244A1 (de) Solarzelle
DE102015209668A1 (de) Solarzelle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final