JP2008227269A - 光電変換素子、太陽電池モジュール、太陽光発電システム - Google Patents
光電変換素子、太陽電池モジュール、太陽光発電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008227269A JP2008227269A JP2007065193A JP2007065193A JP2008227269A JP 2008227269 A JP2008227269 A JP 2008227269A JP 2007065193 A JP2007065193 A JP 2007065193A JP 2007065193 A JP2007065193 A JP 2007065193A JP 2008227269 A JP2008227269 A JP 2008227269A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor layer
- receiving surface
- type
- electrode
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】貫通孔が設けられた第1導電型の第1半導体層1に接して第2導電型の第2半導体層3を設け、第1半導体層1の裏面には絶縁層5を設け、その上の導電層7は第2半導体層3に電気的に接続する。さらに素子の受光面側には第2半導体層3に接する受光面電極9と反射防止膜15を設け、裏面には第1半導体層1に電気的に接続した島状の裏面電極13を設ける。
【選択図】図1
Description
本発明によれば、導電層が第2半導体層に電気的に接続されているので、第1半導体層と第2半導体層の間で発生した電圧が第1半導体層と導電層の間に印加される。この印加された電圧によって第1半導体層の裏面近傍に第1導電型キャリアが高濃度に蓄積した蓄積層(第1導電型がp型層の場合はp+層)が形成される。
第1半導体層の裏面上の絶縁層は、例えば低温のプラズマCVD法などを用いて形成することができるため、高温長時間の熱処理は不要である。また、第1導電型層と蓄積層の界面が、第1半導体層の内部に形成されるために、絶縁層/第1導電型層の界面特性の影響を低減することができる。
従って、本発明の光電変換素子では、高温長時間の熱処理を必要とせず、また、高品質な半導体膜を形成せずとも再結合損失を抑制することができる。
1−1.光電変換素子の構造
まず、図1(a),(b)を用いて本発明の第1実施形態の光電変換素子の構造を説明する。図1(a),(b)は、本実施形態の光電変換素子の構造を示す。図1(b)は、裏面図であり、図1(a)は、図1(b)中のI−I断面図である。
次に、図2を用いて、上記構成によって再結合損失が抑制される作用について説明する。図2は、上記光電変換素子の光照射時の、図1(a)中の直線II−IIに沿ったエネルギーバンド図を示す。
蓄積層17では、電子の濃度に比べて正孔の濃度が非常に大きいので、正孔と電子とが再結合する割合が小さくなる。従って、本実施形態によれば、再結合損失を抑制することができる。また、従来技術の項で記載したp+層では、高濃度の不純物添加によって再結合中心となる欠陥が導入されることがあるが、本実施形態では、高濃度の不純物添加を行うことなく蓄積層17を形成しているのでそのような欠陥が導入されることを防ぐことができる。
次に、図3(a)〜(d)を用いて上記光電変換素子の製造方法の一例について説明する。
まず、図3(a)に示すように、p型半導体基板19に貫通孔21を形成する。半導体基板1の種類は、特に限定されないが、例えば、結晶シリコン基板である。半導体基板1の厚さは、好ましくは10〜300μmであり、さらに好ましくは50〜100μmである。貫通孔21の形成方法は、特に限定されない。貫通孔21は、例えばレーザー加工によって形成することができる。貫通孔21の形状や寸法は、特に限定されない。貫通孔21は、一例では断面が円形でその直径0.3mm程度である。
次に、基板19の表面を酸やアリカリの溶液や反応性プラズマを用いてエッチングすることによって表面に凹凸構造(テクスチャ構造)を形成する。
次に、図3(b)に示すように、基板19の裏面の、絶縁層5又は裏面電極13を形成する予定の領域(言い換えると、貫通孔21の周縁以外の領域)に拡散防止マスク23を形成する。拡散防止マスク23は、一例では、SiO2からなり、APCVD法で形成することができる。
次に、図3(c)に示すように、n型層3の受光面上に反射防止膜15を形成し、p型層1の裏面上に絶縁層5を形成する。
次に、図3(d)に示すように、n型層3の受光面上に受光面電極9を形成し、貫通孔21内に接続部11を形成し、絶縁層5上に導電層7を形成し、p型層1の裏面上に裏面電極13を形成し、光電変換素子の製造を完了する。
また、図1(b)のような構成の場合は、別途準備した外部導電体に各島状電極をそれぞれ接触させる等の手段によって複数の島状電極を互いに導通させる必要があるが、図4のように互いに分離された複数の串状電極で裏面電極13を構成すると、各串状電極を互いに導通させるだけでいいので、構成が単純になる。また、各串状電極部は、p型層1の裏面上において互いに導通させておいてもよい。この場合、外部導電体を省略することができ、また、導電層7と外部導電体とを絶縁する必要もないので、構成がさらに単純になる。
2−1.光電変換素子の構造
図5を用いて本発明の第2実施形態の光電変換素子の構造を説明する。図5は、図1(a)に対応する断面図である。
本実施形態により、再結合損失が抑制される作用は、第1実施形態と同じであるのでここでは説明を繰り返さない。
次に、図6(a)〜(d)を用いて上記光電変換素子の製造方法の一例について説明する。
まず、図6(a)に示すように、第1実施形態と同様の方法で、p型半導体基板19に貫通孔21と、表面凹凸構造を形成する。
次に、基板19の裏面全面に、第1実施形態と同様の方法で、拡散防止マスク23を形成する。
次に、第1実施形態と同様の方法で、拡散防止マスク23を除去する。
次に、図6(c)に示すように、反射防止膜15及び絶縁層5を形成する。反射防止膜15は、第1実施形態と同様の方法で形成することができる。絶縁層5も基本的に第1実施形態と同様の方法で形成することができるが、本実施形態では、貫通孔21を裏面に向かって広がるテーパー状にしておく等の方法によって貫通孔21の側壁上にも形成している。
次に、図6(d)に示すように、第1実施形態と同様の方法により、受光面電極9、接続部11、導電層7及び裏面電極13を形成し、光電変換素子の製造を完了する。
3−1.光電変換素子の構造
図7を用いて本発明の第3実施形態の光電変換素子の構造を説明する。図7は、図1(a)に対応する断面図である。本実施形態の光電変換素子は、第1実施形態の光電変換素子に類似しているが、異なる点が数点あるので、異なる点を中心に以下説明する。なお、第1実施形態で述べた内容は、基本的に第3実施形態にも当てはまる。
次に、図8(a),(b)を用いて、上記構成によって再結合損失が抑制される作用について説明する。図8(a)、(b)は、それぞれ、上記光電変換素子の光照射時の、図7中の直線I−I、II−IIに沿ったエネルギーバンド図を示す。
次に、図9(a)〜(d)を用いて上記光電変換素子の製造方法の一例について説明する。
まず、図9(a)に示すように、第1実施形態と同様の方法で、p型半導体基板19に表面凹凸構造を形成する。
次に、第1実施形態と同様の方法で、n型層3の裏面部3bを形成する領域に開口を有する拡散防止マスク23を基板19の裏面に形成する。
次に、第1実施形態と同様の方法で、拡散防止マスク23を除去する。
次に、図9(c)に示すように、第1実施形態と同様の方法で反射防止膜15及び絶縁層5を形成する。
次に、図9(d)に示すように、第1実施形態と同様の方法により、受光面電極9、導電層7及び裏面電極13を形成し、光電変換素子の製造を完了する。導電層7は、n型層3の裏面部3bに電気的に接続されるように形成する。
Claims (9)
- 第1導電型の第1半導体層と、第1半導体層に接して設けられた第2導電型の第2半導体層と、第1半導体層の裏面上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた導電層を備え、
前記導電層は、第1半導体層と電気的に分離され且つ第2半導体層に電気的に接続されている光電変換素子。 - 第2半導体層は、その少なくとも一部が第1半導体層の受光面側に設けられ、
第2半導体層の受光面上に第2半導体層に電気的に接続されるように設けられた受光面電極と、前記受光面電極と前記導電層を電気的に接続する接続部をさらに備える請求項1に記載の素子。 - 第1半導体層は、貫通孔を有し、
前記接続部は、前記貫通孔を通じて前記受光面電極と前記導電層を電気的に接続する請求項2に記載の素子。 - 第2半導体層は、第1半導体層の受光面側から前記貫通孔の側面を通って第1半導体層の裏面側にまで延びるように設けられている請求項3に記載の素子。
- 第2半導体層は、第1半導体層の受光面側にのみ、又は、第1半導体層の受光面側及び前記貫通孔の側壁にのみ設けられている請求項3に記載の素子。
- 第2半導体層は、第1半導体層の受光面側に設けられた受光面部と、第1半導体層の裏面側に設けられた裏面部とを備え、
前記導電層は、前記裏面部に電気的に接続されている請求項1に記載の素子。 - 第1半導体層の裏面上に設けられた裏面電極をさらに備え、前記裏面電極は、前記第1半導体層に電気的に接続され且つ前記導電層と電気的に分離されている請求項1〜6の何れか1つに記載の素子。
- 請求項1〜7の何れか1つに記載の素子を備える太陽電池モジュール。
- 請求項1〜8の何れか1つに記載の素子を備える太陽光発電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007065193A JP5103038B2 (ja) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | 光電変換素子、太陽電池モジュール、太陽光発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007065193A JP5103038B2 (ja) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | 光電変換素子、太陽電池モジュール、太陽光発電システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008227269A true JP2008227269A (ja) | 2008-09-25 |
JP5103038B2 JP5103038B2 (ja) | 2012-12-19 |
Family
ID=39845516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007065193A Expired - Fee Related JP5103038B2 (ja) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | 光電変換素子、太陽電池モジュール、太陽光発電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5103038B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009177109A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Samsung Sdi Co Ltd | 太陽電池及びその製造方法 |
WO2010078014A3 (en) * | 2008-12-17 | 2010-09-30 | Research Foundation Of The City University Of New York | Semiconductor devices comprising antireflective conductive layers and methods of making and using |
WO2011035268A2 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Applied Materials, Inc. | Threshold adjustment implants for reducing surface recombination in solar cells |
EP2371010A1 (en) * | 2009-06-22 | 2011-10-05 | LG Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
US20110284064A1 (en) * | 2008-12-19 | 2011-11-24 | Q-Cells Se | Solar cell |
US8399760B2 (en) | 2008-01-11 | 2013-03-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Solar cell having improved electrode structure reducing shading loss |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63211773A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 化合物半導体太陽電池 |
JPH04107881A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-09 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
JPH0637343A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-10 | Oome Kosumosu Denki Kk | 太陽電池装置 |
JP2001044463A (ja) * | 1999-07-27 | 2001-02-16 | Canon Inc | 太陽電池およびその製造方法 |
-
2007
- 2007-03-14 JP JP2007065193A patent/JP5103038B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63211773A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 化合物半導体太陽電池 |
JPH04107881A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-09 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
JPH0637343A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-10 | Oome Kosumosu Denki Kk | 太陽電池装置 |
JP2001044463A (ja) * | 1999-07-27 | 2001-02-16 | Canon Inc | 太陽電池およびその製造方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8399760B2 (en) | 2008-01-11 | 2013-03-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Solar cell having improved electrode structure reducing shading loss |
JP2009177109A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Samsung Sdi Co Ltd | 太陽電池及びその製造方法 |
WO2010078014A3 (en) * | 2008-12-17 | 2010-09-30 | Research Foundation Of The City University Of New York | Semiconductor devices comprising antireflective conductive layers and methods of making and using |
US20110284064A1 (en) * | 2008-12-19 | 2011-11-24 | Q-Cells Se | Solar cell |
EP2371010A1 (en) * | 2009-06-22 | 2011-10-05 | LG Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
JP2012513685A (ja) * | 2009-06-22 | 2012-06-14 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 太陽電池及びその製造方法 |
US8481847B2 (en) | 2009-06-22 | 2013-07-09 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
US8507789B2 (en) | 2009-06-22 | 2013-08-13 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
EP2371010A4 (en) * | 2009-06-22 | 2013-10-09 | Lg Electronics Inc | SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
WO2011035268A2 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Applied Materials, Inc. | Threshold adjustment implants for reducing surface recombination in solar cells |
WO2011035268A3 (en) * | 2009-09-18 | 2011-07-21 | Applied Materials, Inc. | Threshold adjustment implants for reducing surface recombination in solar cells |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5103038B2 (ja) | 2012-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5390102B2 (ja) | へテロ接合およびインターフィンガ構造を有する半導体デバイス | |
KR101719949B1 (ko) | 태양전지 셀 및 그 제조 방법, 태양전지 모듈 | |
KR100927725B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
JP5535297B2 (ja) | 太陽電池素子及び太陽電池モジュール | |
KR20140027047A (ko) | 개선된 패시베이션을 구비하는 광전 디바이스 및 모듈 및 제조 방법 | |
JP2011507246A (ja) | 広いうら側エミッタ領域を有する裏面電極型太陽電池およびその製造方法 | |
JP2008243830A (ja) | シリコン薄膜,集積化された太陽電池,モジュール,及びその製造方法 | |
US20100024864A1 (en) | Solar cell, method of manufacturing the same, and solar cell module | |
US20100319768A1 (en) | Thin-film solar cell and process for its manufacture | |
EP2380205B1 (en) | Solar cell | |
WO2010001473A1 (ja) | 光起電力装置およびその製造方法 | |
JP5103038B2 (ja) | 光電変換素子、太陽電池モジュール、太陽光発電システム | |
US20160197204A1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
JP2013513964A (ja) | 裏面接点・ヘテロ接合太陽電池 | |
KR101159277B1 (ko) | 강유전체를 이용한 태양전지의 제조방법 | |
JP5667280B2 (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
US8889981B2 (en) | Photoelectric device | |
KR20040042209A (ko) | 박막형 실리콘 태양 전지 | |
JP2010080578A (ja) | 光電変換素子およびその製造方法 | |
JP3190982U (ja) | 改良した背面構造を有する太陽電池 | |
JP5645734B2 (ja) | 太陽電池素子 | |
JP2010080576A (ja) | 光電変換素子およびその製造方法 | |
JP4467337B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP5022743B2 (ja) | 光電変換素子 | |
TWI619260B (zh) | n型背面射極型雙面太陽能電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101227 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110830 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121001 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151005 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5103038 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |