JP2012009598A - 結晶シリコン系太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の結晶シリコン太陽電池は、厚みが250μm以下の一導電型単結晶シリコン基板、及び該基板に積層されてなり、結晶性酸化インジウムを主成分とし、かつ、膜厚が50〜120nmである透明導電性金属酸化物膜からなる透明電極層を少なくとも1層含む結晶シリコン系太陽電池であって、該一導電型単結晶シリコン基板と該透明電極層との間に、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びp型シリコン系薄膜層、又は、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びn型シリコン系薄膜層を具備し、該結晶性酸化インジウムが、その面内長軸平均結晶粒径が300〜2000nmであり、かつ、その導電性不純物の濃度が2.5重量%以下である。
【選択図】図1
Description
該一導電型単結晶シリコン基板と該透明電極層との間に、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びp型シリコン系薄膜層、又は、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びn型シリコン系薄膜層を具備し、
該結晶性酸化インジウムが、その面内長軸平均結晶粒径が300〜2000nmであり、かつ、その導電性不純物の濃度が2.5重量%以下であることを特徴とする結晶シリコン系太陽電池に関する。
前記一導電型単結晶シリコン基板と一方の該透明電極層との間に、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びp型シリコン系薄膜層を具備し、
前記一導電型単結晶シリコン基板と他方の該透明電極層との間に、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びn型シリコン系薄膜層を具備し、かつ、該一方、及び他方の透明電極層の該基板と反対側に、さらに順に、集電極、及び保護層を具備する、結晶シリコン系太陽電池とすることである。
X線回折はX線回折装置(RINT2000:リガク社製)を用いて測定し、そのピークの高さを比較した。
図1は、本発明に従う実施例1の結晶シリコン系太陽電池を示す模式的断面図である。本実施例の結晶シリコン系太陽電池はヘテロ接合太陽電池であり、n型単結晶シリコン基板1の両面にそれぞれテクスチャを備えている。n型単結晶シリコン基板1の入射面にはi型非晶質シリコン層2/p型非晶質シリコン層3/炭素系薄膜6が製膜されている。その上に導電性酸化物層7が形成され、その上に集電極8が形成されている。一方、基板1の裏面にはi型非晶質シリコン層4/n型非晶質シリコン層5が製膜されている。さらにその上に透明電極層6が形成され、その上に集電極8が形成されている。
実施例1に記載の透明電極層を0.5重量%酸化錫含有酸化インジウム(0.5ITO)ターゲットを用いて1ITOを100nm製膜した以外は同様にして太陽電池セルを作製した。
実施例1に記載の透明電極層を1重量%酸化錫含有酸化インジウム(1ITO)ターゲットを用いて1ITOを100nm製膜した以外は同様にして太陽電池セルを作製した。
実施例1に記載の透明電極層を2重量%酸化錫含有酸化インジウム(2ITO)ターゲットを用いて2ITOを100nm製膜した以外は同様にして太陽電池セルを作製した。
実施例1に記載の透明電極層を5重量%酸化錫含有酸化インジウム(5ITO)ターゲットを用いて5ITOを100nm製膜した以外は同様にして太陽電池セルを作製した。
実施例1に記載の透明電極層を10重量%酸化錫含有酸化インジウム(10ITO)ターゲットを用いて10ITOを100nm製膜した以外は同様にして太陽電池セルを作製した。
2.i型非晶質シリコン層
3.p型非晶質シリコン層
4.i型非晶質シリコン層
5.n型非晶質シリコン層
6−1、6−2.透明電極層
7.集電極
Claims (5)
- 厚みが250μm以下の一導電型単結晶シリコン基板、及び該基板に積層されてなり、結晶性酸化インジウムを主成分とし、かつ、膜厚が50〜120nmである透明導電性金属酸化物膜からなる透明電極層を少なくとも1層含む結晶シリコン系太陽電池であって、
該一導電型単結晶シリコン基板と該透明電極層との間に、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びp型シリコン系薄膜層、又は、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びn型シリコン系薄膜層を具備し、
該結晶性酸化インジウムが、その面内長軸平均結晶粒径が300〜2000nmであり、かつ、その導電性不純物の濃度が2.5重量%以下であることを特徴とする結晶シリコン系太陽電池。 - 前記透明電極層を2層含む請求項1の結晶シリコン系太陽電池であって、
前記一導電型単結晶シリコン基板と一方の該透明電極層との間に、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びp型シリコン系薄膜層を具備し、
前記一導電型単結晶シリコン基板と他方の該透明電極層との間に、該基板側から順に、実質的に真性なシリコン系薄膜層、及びn型シリコン系薄膜層を具備し、かつ、該一方、及び他方の透明電極層の該基板と反対側に、さらに順に、集電極、及び保護層を具備する、結晶シリコン系太陽電池。 - 前記透明導電性金属酸化物膜が、そのθ−2θX線回折パターンにおいて、酸化インジウム結晶の(222)、(123)、及び(400)の各面に対応するピークが検出され、それらの3つのピークのうち最も強度の強いピークの強度をImax、最も強度の弱いピークの強度をIminとした時に、Imax/Iminの値が2〜20であり、かつ、そのホール移動度が40cm2/Vs以上である、請求項1又は2に記載の結晶シリコン系太陽電池。
- 前記透明導電性金属酸化物膜の電子の平均自由行程が4.5nm以上である、請求項1〜3のいずれかに記載の結晶シリコン系太陽電池。
- 前記導電性不純物が、酸化錫である、請求項1〜4のいずれかに記載の結晶シリコン系太陽電池。
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