JP2004071763A - Photovoltaic element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池等の、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光起電力(photovoltaic)素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
光吸収により発生したキャリアが欠陥の多い最表面で再結合することを防止するため、従来の光起電力素子は、図1に示されるように、半導体基板10の受光面及び裏面を拡散層12、14及び16で覆い、更に表面保護膜(パッシベーション膜)32及び34を形成した構造とされている(例えば、特開平11−312814号公報参照)。
【0003】
これは、拡散層により形成されるエネルギー障壁を用いて、光吸収で発生したキャリアを基板内部へ追い返すとともに、表面保護膜(パッシベーション膜)により表面の欠陥を不活性化するためである。なお、符号22及び24は電極、符号40は反射防止膜をそれぞれ示し、図1の光起電力素子は、裏面側にのみ電極を有する裏面電極型である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、拡散層は、ドーパント元素を結晶内に混入することで形成される。このドーパント元素は結晶を構成する材料(基板材料)に対して不純物となるため、多くのドーパント元素を含む、即ち高いキャリア濃度を有する拡散層では欠陥数が多くなる。
【0005】
一般的に、拡散層を形成する手法として熱拡散法及びイオン注入法が用いられる。その形成された拡散層では、表面に向かうに従いキャリア濃度が高くなっていく。かくして、拡散層が形成された表面においては欠陥数が増加してしまうため、表面保護膜を用いても十分に表面の欠陥を不活性化することが困難であるという問題がある。
【0006】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、拡散層により形成されるエネルギー障壁によるキャリア追い返し効果を維持しつつ、素子表面(受光面及び裏面)の欠陥数を減少させることで、表面再結合損失を低減して光電変換効率の更なる向上を図った光起電力素子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第一の面によれば、半導体基板と、前記半導体基板の裏面に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有するn+型半導体層及びp+型半導体層と、前記n+型半導体層及び前記p+型半導体層にそれぞれ接続された負電極及び正電極と、を備えた裏面電極型の光起電力素子において、前記n+型半導体層と前記p+型半導体層との間に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有する内部拡散層と、前記内部拡散層の裏面側に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度と同程度の又はより低いキャリア濃度を有する低キャリア濃度半導体層と、を設けたことを特徴とする光起電力素子が提供される。
【0008】
ここで、本発明の第二の面によれば、前記本発明の第一の面による光起電力素子において、前記n+型半導体層及び前記p+型半導体層は、上部よりも下部が狭くなるように形成される。
【0009】
また、本発明の第三の面によれば、半導体基板と、前記半導体基板の裏面に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有するn+型半導体層及びp+型半導体層と、前記n+型半導体層及び前記p+型半導体層にそれぞれ接続された負電極及び正電極と、を備えた裏面電極型の光起電力素子において、前記半導体基板の受光面側に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有する内部拡散層と、前記内部拡散層の受光面側に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度と同程度の又はより低いキャリア濃度を有する低キャリア濃度半導体層と、を設けたことを特徴とする光起電力素子が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0011】
図2は、本発明の第一実施形態に係る光起電力素子の断面図である。p型(又はn型)半導体基板10の裏面には、拡散法を用いて、n+型半導体層12とp+型半導体層14とがそれぞれ交互に形成されている。キャリアを収集するために、これらのn+型半導体層12及びp+型半導体層14のキャリア濃度は、p型(又はn型)半導体基板10のキャリア濃度よりも高くされている。
【0012】
また、半導体基板10の受光面には、基板10のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有するn+型(又はp+型)半導体層(受光面拡散層)16が形成されている。この半導体層16により、受光面近傍で発生したキャリアが欠陥の多い受光面側に移動する割合が大きく減少する。
【0013】
また、半導体基板10の受光面側には、界面の欠陥を減少させて界面でのキャリアの消滅を減少させるべく表面保護膜(パッシベーション膜)32が設けられている。さらに、半導体基板10の受光面側においては、表面保護膜32の上に反射防止膜40が設けられている。
【0014】
一方、半導体基板10の裏面側には、n+型半導体層12に接続される負(−)電極22とp+型半導体層14に接続される正(+)電極24とが設けられ、裏面電極型構造を実現している。
【0015】
また、半導体基板10の裏面側においては、n+型半導体層12とp+型半導体層14との間にp+型(又はn+型)内部拡散層18が形成されている。この内部拡散層18のキャリア濃度は、半導体基板10のキャリア濃度よりも高くされている。
【0016】
さらに、内部拡散層18の下側すなわち裏面側には、p型(又はn型)の低キャリア濃度半導体層19が形成されている。この低キャリア濃度半導体層19のキャリア濃度は、半導体基板10のキャリア濃度と同程度又はそれよりも低くされている。
【0017】
また、半導体基板10の裏面側においては、半導体層12及び14と電極22及び24とがそれぞれ接続する部分以外の部分に表面保護膜(パッシベーション膜)34が設けられている。
【0018】
図2の光起電力素子では、受光面(上面)側から入射した光が半導体基板10において吸収され、電子と正孔とが生成される。生成された電子は、n+型半導体層12の領域へと拡散していき負(−)電極22に集められる一方、生成された正孔は、p+型半導体層14へと拡散していき正(+)電極24に集められる。かくして、光の吸収によって生成された電子と正孔とが分離され、光起電力が生ずることとなる。
【0019】
そして、図2の光起電力素子では、裏面に低キャリア濃度半導体層19が形成されているため、従来の光起電力素子よりも裏面の欠陥数が減少する。その結果、光起電力素子の特性、すなわち光電変換効率が向上する。
【0020】
また、図2の光起電力素子では、裏面のn+型半導体層12及びp+型半導体層14を、従来の光起電力素子よりも小さくすることができるため、欠陥数が減少し、光起電力素子の特性が向上する。
【0021】
さらに、表面保護膜(パッシベーション膜)と水素やハロゲン元素等の終端処理(パッシベーション処理)とを併用することで、より効果的に光起電力素子の特性を向上させることができる。
【0022】
ここで、図2に示される光起電力素子の具体的構造について説明すると、例えば、半導体基板10は、キャリア濃度1×1016cm−3、厚さ150μmを有するp型Si基板である。
【0023】
また、n+型半導体層12は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するn+型Si層である。同様に、p+型半導体層14は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するp+型Si層である。
【0024】
受光面拡散層16は、キャリア濃度1×1018cm−3、拡散深さ0.5μmを有するn+型Si層である。また、内部拡散層18は、キャリア濃度1×1018cm−3、拡散深さ0.2μmを有するp+型Si層である。また、低キャリア濃度半導体層19は、キャリア濃度1×1015cm−3、厚さ0.2μmを有するp型Si層である。
【0025】
また、負(−)電極22は、膜厚2μmを有するAl電極である。同様に、正(+)電極24は、膜厚2μmを有するAl電極である。
【0026】
また、受光面側表面保護膜(パッシベーション膜)32は、膜厚が5nmのSiО2 であり、裏面側表面保護膜34は、膜厚が0.1μmのSiО2 である。反射防止膜40は、それぞれ膜厚110nm及び50nmを有するMgF2/ZnSの2層膜である。
【0027】
なお、半導体基板10としては、Si基板に代えて、Ge、SiGe、SiC、CSiGe等の基板を用いることができる。また、上記具体例では、半導体基板10をp型、受光面拡散層16をn+型、内部拡散層18をp+型、低キャリア濃度半導体層19をp型としているが、それぞれ反対の伝導型でもよい。
【0028】
図3は、本発明の第二実施形態に係る光起電力素子の断面図である。この第二実施形態は、前述の第一実施形態(図2)を一部変更したものであり、図3においては、図2における要素と同一の要素に同一の符号が付されることにより、その説明が省略される。図2の構造に対する図3の構造の相違点について説明すると、n+型半導体層12及びp+型半導体層14は、上部よりも下部が狭くなるように形成されている。
【0029】
この第二実施形態(図3)は、前述の第一実施形態(図2)が有する作用・効果と同一の基本的作用・効果を奏するのに加え、第一実施形態よりも低キャリア濃度半導体層19が広範囲に形成されることとなるため、更に表面の欠陥を減少させることができ、結果として第一実施形態よりも光起電力素子の特性を向上させることができる。
【0030】
ここで、図3に示される光起電力素子の具体的構造について説明すると、例えば、半導体基板10は、キャリア濃度1×1016cm−3、厚さ150μmを有するp型Si基板である。
【0031】
また、n+型半導体層12は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するn+型Si層である。同様に、p+型半導体層14は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するp+型Si層である。
【0032】
受光面拡散層16は、キャリア濃度1×1018cm−3、拡散深さ0.5μmを有するn+型Si層である。また、内部拡散層18は、キャリア濃度1×1018cm−3、拡散深さ0.2μmを有するp+型Si層である。また、低キャリア濃度半導体層19は、キャリア濃度1×1015cm−3、厚さ0.2μmを有するp型Si層である。
【0033】
また、負(−)電極22は、膜厚2μmを有するAl電極である。同様に、正(+)電極24は、膜厚2μmを有するAl電極である。
【0034】
また、受光面側表面保護膜(パッシベーション膜)32は、膜厚が5nmのSiО2 であり、裏面側表面保護膜34は、膜厚が0.1μmのSiО2 である。反射防止膜40は、それぞれ膜厚110nm及び50nmを有するMgF2/ZnSの2層膜である。
【0035】
なお、半導体基板10としては、Si基板に代えて、Ge、SiGe、SiC、CSiGe等の基板を用いることができる。また、上記具体例では、半導体基板10をp型、受光面拡散層16をn+型、内部拡散層18をp+型、低キャリア濃度半導体層19をp型としているが、それぞれ反対の伝導型でもよい。
【0036】
また、図3の例では、n+型半導体層112及びp+型半導体層114が逆凸型形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、図4(a)、(b)等に示されるように、下部が狭くなるように形成されているものであればよい。
【0037】
図5は、本発明の第三実施形態に係る光起電力素子の断面図である。図5においては、図2における要素と同一の要素に同一の符号が付されることにより、その説明が省略される。図2の構造に対する図5の構造の相違点について説明すると、図2の光起電力素子では、内部拡散層18及び低キャリア濃度半導体層19が裏面側に形成されているのに対し、図5の光起電力素子では、内部拡散層118及び低キャリア濃度半導体層119が受光面側に形成されている。
【0038】
図5の光起電力素子では、受光面に低キャリア濃度半導体層119が形成されているため、従来の光起電力素子よりも受光面の欠陥数が減少する。その結果、光起電力素子の特性、すなわち光電変換効率が向上する。
【0039】
さらに、表面保護膜(パッシベーション膜)と水素やハロゲン元素等の終端処理(パッシベーション処理)とを併用することで、より効果的に光起電力素子の特性を向上させることができる。
【0040】
ここで、図5に示される光起電力素子の具体的構造について説明すると、例えば、半導体基板10は、キャリア濃度1×1016cm−3、厚さ150μmを有するp型Si基板である。
【0041】
また、n+型半導体層12は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するn+型Si層である。同様に、p+型半導体層14は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するp+型Si層である。
【0042】
内部拡散層118は、キャリア濃度1×1018cm−3、拡散深さ0.5μmを有するn+型Si層である。また、低キャリア濃度半導体層119は、キャリア濃度1×1016cm−3、厚さ10nmを有するp型Si層である。
【0043】
また、負(−)電極22は、膜厚2μmを有するAl電極である。同様に、正(+)電極24は、膜厚2μmを有するAl電極である。
【0044】
また、受光面側表面保護膜(パッシベーション膜)32は、膜厚が5nmのSiО2 であり、裏面側表面保護膜34は、膜厚が0.1μmのSiО2 である。反射防止膜40は、それぞれ膜厚110nm及び50nmを有するMgF2/ZnSの2層膜である。
【0045】
なお、半導体基板10としては、Si基板に代えて、Ge、SiGe、SiC、CSiGe等の基板を用いることができる。また、上記具体例では、半導体基板10をp型、内部拡散層118をn+型、低キャリア濃度半導体層119をp型としているが、それぞれ反対の伝導型でもよい。
【0046】
図6は、本発明の第四実施形態に係る光起電力素子の断面図である。この第四実施形態は、前述した第一実施形態(図2)と第三実施形態(図5)とを合体したものとなっている。図5においては、図2又は図5における要素と同一の要素に同一の符号が付されることにより、その説明が省略される。
【0047】
この第四実施形態では、内部拡散層18及び低キャリア濃度半導体層19が裏面側に形成されるとともに、内部拡散層118及び低キャリア濃度半導体層119が受光面側にも形成されている。したがって、受光面及び裏面の欠陥数が減少することから、光起電力素子の特性、すなわち光電変換効率が向上する。
【0048】
ここで、図6に示される光起電力素子の具体的構造について説明すると、例えば、半導体基板10は、キャリア濃度1×1016cm−3、厚さ150μmを有するp型Si基板である。
【0049】
また、n+型半導体層12は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するn+型Si層である。同様に、p+型半導体層14は、キャリア濃度1×1019cm−3、拡散深さ1μmを有するp+型Si層である。
【0050】
裏面側内部拡散層18は、キャリア濃度1×1018cm−3、拡散深さ0.5μmを有するn+型Si層である。また、裏面側低キャリア濃度半導体層19は、キャリア濃度1×1016cm−3、厚さ0.1μmを有するn型Si層である。
【0051】
受光面側内部拡散層118は、キャリア濃度1×1018cm−3、拡散深さ0.5μmを有するn+型Si層である。また、受光面側低キャリア濃度半導体層119は、キャリア濃度1×1016cm−3、厚さ10nmを有するp型Si層である。
【0052】
また、負(−)電極22は、膜厚2μmを有するAl電極である。同様に、正(+)電極24は、膜厚2μmを有するAl電極である。
【0053】
また、受光面側表面保護膜(パッシベーション膜)32は、膜厚が5nmのSiО2 であり、裏面側表面保護膜34は、膜厚が0.1μmのSiО2 である。反射防止膜40は、それぞれ膜厚110nm及び50nmを有するMgF2/ZnSの2層膜である。
【0054】
なお、半導体基板10としては、Si基板に代えて、Ge、SiGe、SiC、CSiGe等の基板を用いることができる。また、上記具体例では、半導体基板10をp型、受光面側内部拡散層118をn+型、受光面側低キャリア濃度半導体層119をp型、裏面側内部拡散層18をn+型、裏面側低キャリア濃度半導体層19をn型としているが、それぞれ反対の伝導型でもよい。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による光起電力素子によれば、拡散層により形成されるエネルギー障壁によるキャリア追い返し効果を維持しつつ、素子表面(受光面及び裏面)の欠陥数が減少せしめられることで、表面再結合損失が低減され、光電変換効率の更なる向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光起電力素子の断面図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係る光起電力素子の断面図である。
【図3】本発明の第二実施形態に係る光起電力素子の断面図である。
【図4】第二実施形態におけるn+型半導体層及びp+型半導体層の他の形状を例示する断面図である。
【図5】本発明の第三実施形態に係る光起電力素子の断面図である。
【図6】本発明の第四実施形態に係る光起電力素子の断面図である。
【符号の説明】
10…p型(又はn型)半導体基板
12…n+型半導体層
14…p+型半導体層
16…受光面拡散層
18…裏面側内部拡散層
19…裏面側低キャリア濃度半導体層
22…負(−)電極
24…正(+)電極
32…表面保護膜(パッシベーション膜)
34…表面保護膜(パッシベーション膜)
40…反射防止膜
118…受光面側内部拡散層
119…受光面側低キャリア濃度半導体層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a photovoltaic device that converts light energy into electric energy, such as a solar cell.
[0002]
[Prior art]
In order to prevent carriers generated by light absorption from being recombined on the outermost surface having many defects, a conventional photovoltaic element has a light receiving surface and a back surface of a
[0003]
This is because, by using an energy barrier formed by the diffusion layer, carriers generated by light absorption are repelled to the inside of the substrate, and surface defects are inactivated by a surface protection film (passivation film).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the diffusion layer is formed by mixing a dopant element into the crystal. Since this dopant element becomes an impurity with respect to the material (substrate material) constituting the crystal, the number of defects increases in a diffusion layer containing many dopant elements, that is, a diffusion layer having a high carrier concentration.
[0005]
Generally, a thermal diffusion method and an ion implantation method are used as a technique for forming a diffusion layer. In the diffusion layer thus formed, the carrier concentration increases toward the surface. Thus, the number of defects increases on the surface on which the diffusion layer is formed. Therefore, there is a problem that it is difficult to sufficiently inactivate surface defects even with the use of a surface protective film.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the number of defects on the element surface (light receiving surface and back surface) while maintaining the carrier repelling effect due to the energy barrier formed by the diffusion layer. It is an object of the present invention to provide a photovoltaic device in which the surface recombination loss is reduced to further improve the photoelectric conversion efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate, and an n + type semiconductor layer formed on a back surface of the semiconductor substrate and having a carrier concentration higher than a carrier concentration of the semiconductor substrate. and a p + -type semiconductor layer, in the n + -type semiconductor layer and the p + -type each connected to the semiconductor layer and the negative electrode and the positive electrode, the back electrode type photovoltaic device wherein the n + -type An internal diffusion layer formed between the semiconductor layer and the p + type semiconductor layer and having a carrier concentration higher than the carrier concentration of the semiconductor substrate; A low carrier concentration semiconductor layer having a carrier concentration equal to or lower than the concentration.
[0008]
Here, according to the second aspect of the present invention, in the photovoltaic device according to the first aspect of the present invention, the lower part of the n + type semiconductor layer and the p + type semiconductor layer is narrower than the upper part. It is formed so that it becomes.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, a semiconductor substrate and an n + -type semiconductor layer and a p + -type semiconductor layer formed on a back surface of the semiconductor substrate and having a carrier concentration higher than the carrier concentration of the semiconductor substrate And a negative electrode and a positive electrode connected to the n + -type semiconductor layer and the p + -type semiconductor layer, respectively, in the back electrode type photovoltaic element, which is formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate. An internal diffusion layer having a carrier concentration higher than the carrier concentration of the semiconductor substrate, and a low carrier formed on the light receiving surface side of the internal diffusion layer and having a carrier concentration equal to or lower than the carrier concentration of the semiconductor substrate. And a photovoltaic element provided with a concentration semiconductor layer.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 2 is a sectional view of the photovoltaic device according to the first embodiment of the present invention. On the back surface of the p-type (or n-type)
[0012]
On the light receiving surface of the
[0013]
Further, on the light receiving surface side of the
[0014]
On the other hand, on the back side of the
[0015]
On the back surface side of the
[0016]
Further, a p-type (or n-type) low carrier
[0017]
On the back surface side of the
[0018]
In the photovoltaic element of FIG. 2, light incident from the light receiving surface (upper surface) side is absorbed in the
[0019]
In the photovoltaic device of FIG. 2, the low carrier
[0020]
Further, in the photovoltaic element of FIG. 2, the n +
[0021]
Furthermore, by using a surface protection film (passivation film) and a termination treatment (passivation treatment) of hydrogen, a halogen element, or the like, the characteristics of the photovoltaic element can be more effectively improved.
[0022]
Here, the specific structure of the photovoltaic element shown in FIG. 2 will be described. For example, the
[0023]
The n +
[0024]
The light receiving
[0025]
The negative (-)
[0026]
The light-receiving surface side surface protection film (passivation film) 32 had a thickness of SiO 2 of 5 nm, the back side
[0027]
Note that, as the
[0028]
FIG. 3 is a sectional view of a photovoltaic device according to a second embodiment of the present invention. This second embodiment is a partial modification of the above-described first embodiment (FIG. 2). In FIG. 3, the same components as those in FIG. The description is omitted. Explaining the difference between the structure of FIG. 2 and the structure of FIG. 3, the n +
[0029]
The second embodiment (FIG. 3) has the same basic functions and effects as those of the first embodiment (FIG. 2), and has a lower carrier concentration semiconductor than the first embodiment. Since the
[0030]
Here, the specific structure of the photovoltaic element shown in FIG. 3 will be described. For example, the
[0031]
The n +
[0032]
The light receiving
[0033]
The negative (-)
[0034]
The light-receiving surface side surface protection film (passivation film) 32 had a thickness of SiO 2 of 5 nm, the back side
[0035]
Note that, as the
[0036]
Further, in the example of FIG. 3, the n + type semiconductor layer 112 and the p + type semiconductor layer 114 are formed in an inverted convex shape. However, the present invention is not limited to this, and FIGS. And the like, as long as the lower portion is formed to be narrower.
[0037]
FIG. 5 is a sectional view of a photovoltaic device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference of the structure of FIG. 5 from the structure of FIG. 2 will be described. In the photovoltaic element of FIG. 2, the
[0038]
In the photovoltaic element of FIG. 5, the low carrier
[0039]
Furthermore, by using a surface protection film (passivation film) and a termination treatment (passivation treatment) of hydrogen, a halogen element, or the like, the characteristics of the photovoltaic element can be more effectively improved.
[0040]
Here, the specific structure of the photovoltaic element shown in FIG. 5 will be described. For example, the
[0041]
The n +
[0042]
The
[0043]
The negative (-)
[0044]
The light-receiving surface side surface protection film (passivation film) 32 had a thickness of SiO 2 of 5 nm, the back side
[0045]
Note that, as the
[0046]
FIG. 6 is a sectional view of a photovoltaic device according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is a combination of the first embodiment (FIG. 2) and the third embodiment (FIG. 5). In FIG. 5, the same elements as those in FIG. 2 or 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0047]
In the fourth embodiment, the
[0048]
Here, the specific structure of the photovoltaic element shown in FIG. 6 will be described. For example, the
[0049]
The n +
[0050]
The backside
[0051]
The light-receiving-surface-side
[0052]
The negative (-)
[0053]
The light-receiving surface side surface protection film (passivation film) 32 had a thickness of SiO 2 of 5 nm, the back side
[0054]
Note that, as the
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the photovoltaic element of the present invention, the number of defects on the element surface (light receiving surface and back surface) can be reduced while maintaining the carrier repelling effect due to the energy barrier formed by the diffusion layer. Thus, the surface recombination loss is reduced, and the photoelectric conversion efficiency is further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional photovoltaic element.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the photovoltaic device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a photovoltaic device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating another shape of the n + type semiconductor layer and the p + type semiconductor layer in the second embodiment.
FIG. 5 is a sectional view of a photovoltaic device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of a photovoltaic device according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 p-type (or n-type) semiconductor substrate 12 n + -type semiconductor layer 14 p + -
34: Surface protective film (passivation film)
40
Claims (3)
前記半導体基板の裏面に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有するn+型半導体層及びp+型半導体層と、
前記n+型半導体層及び前記p+型半導体層にそれぞれ接続された負電極及び正電極と、
を備えた裏面電極型の光起電力素子において、
前記n+型半導体層と前記p+型半導体層との間に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有する内部拡散層と、
前記内部拡散層の裏面側に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度と同程度の又はより低いキャリア濃度を有する低キャリア濃度半導体層と、
を設けたことを特徴とする光起電力素子。A semiconductor substrate;
An n + -type semiconductor layer and a p + -type semiconductor layer formed on a back surface of the semiconductor substrate and having a carrier concentration higher than a carrier concentration of the semiconductor substrate;
A negative electrode and a positive electrode connected to the n + -type semiconductor layer and the p + -type semiconductor layer, respectively;
In the back electrode type photovoltaic element provided with
An internal diffusion layer formed between the n + -type semiconductor layer and the p + -type semiconductor layer and having a carrier concentration higher than the carrier concentration of the semiconductor substrate;
A low carrier concentration semiconductor layer formed on the back side of the internal diffusion layer and having a carrier concentration similar to or lower than the carrier concentration of the semiconductor substrate,
A photovoltaic element comprising:
前記半導体基板の裏面に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有するn+型半導体層及びp+型半導体層と、
前記n+型半導体層及び前記p+型半導体層にそれぞれ接続された負電極及び正電極と、
を備えた裏面電極型の光起電力素子において、
前記半導体基板の受光面側に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度よりも高いキャリア濃度を有する内部拡散層と、
前記内部拡散層の受光面側に形成され、前記半導体基板のキャリア濃度と同程度の又はより低いキャリア濃度を有する低キャリア濃度半導体層と、
を設けたことを特徴とする光起電力素子。A semiconductor substrate;
An n + -type semiconductor layer and a p + -type semiconductor layer formed on a back surface of the semiconductor substrate and having a carrier concentration higher than a carrier concentration of the semiconductor substrate;
A negative electrode and a positive electrode connected to the n + -type semiconductor layer and the p + -type semiconductor layer, respectively;
In the back electrode type photovoltaic element provided with
An internal diffusion layer formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate and having a higher carrier concentration than the carrier concentration of the semiconductor substrate;
A low carrier concentration semiconductor layer formed on the light receiving surface side of the internal diffusion layer and having a carrier concentration similar to or lower than the carrier concentration of the semiconductor substrate;
A photovoltaic element comprising:
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