JP2013030615A - 太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供する。
【解決手段】第２のバスバー部１５ｎは、第１のフィンガー部１４ｐ及び第２のフィンガー部１４ｎの上に跨って連続的に配されている。太陽電池１は、第１の絶縁層２７をさらに備えている。第１の絶縁層２７は、第１のフィンガー部１４ｐと第２のバスバー部１５ｎとを絶縁している。
【選択図】図４
【解決手段】第２のバスバー部１５ｎは、第１のフィンガー部１４ｐ及び第２のフィンガー部１４ｎの上に跨って連続的に配されている。太陽電池１は、第１の絶縁層２７をさらに備えている。第１の絶縁層２７は、第１のフィンガー部１４ｐと第２のバスバー部１５ｎとを絶縁している。
【選択図】図４
Description
本発明は、裏面接合型の太陽電池に関する。
従来、裏面接合型の太陽電池が知られている（例えば、下記の特許文献１）。この裏面接合型の太陽電池では、受光面側に電極を設ける必要がない。このため、裏面接合型の太陽電池では、光の受光効率を高めることができる。従って、高い光電変換効率を実現し得る。
近年、太陽電池の光電変換効率をさらに改善したいという要望が高まってきている。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供することにある。
本発明に係る太陽電池は、光電変換部と、第１の電極と、第２の電極とを備えている。光電変換部は、細長形状を有する複数の第１の導電型の第１の表面と、細長形状を有する複数の第２の導電型の第２の表面とを、一主面に有する。複数の第１の表面は、第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在している。複数の第２の表面は、他方側端部から一方側端部に延在している。第１の電極は、複数の第１のフィンガー部と、第１のバスバー部とを有する。複数の第１のフィンガー部は、複数の第１の表面のそれぞれの上において第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在するように配されている。第１のバスバー部には、複数の第１のフィンガー部が電気的に接続されている。第１のバスバー部は、光電変換部の一主面の一方側端部に配されている。第２の電極は、複数の第２のフィンガー部と、第２のバスバー部とを有する。複数の第２のフィンガー部は、複数の第２の表面のそれぞれの上において他方側端部から一方側端部に向かって延在するように配されている。第２のバスバー部には、複数の第２のフィンガー部が電気的に接続されている。第２のバスバー部は、光電変換部の一主面の他方側端部に配されている。第２のバスバー部は、第１のフィンガー部及び第２のフィンガー部の上に跨って連続的に配されている。本発明に係る太陽電池は、第１の絶縁層をさらに備えている。第１の絶縁層は、第１のフィンガー部と第２のバスバー部とを絶縁している。
本発明によれば、改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる一例である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
また、実施形態などにおいて参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態などにおいて参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率などが異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
《第１の実施形態》
（太陽電池１の構成）
図１は、本実施形態に係る太陽電池１の裏面側の略図的平面図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。図４は、図１の線ＩＶ−ＩＶにおける略図的断面図である。図５は、図１の線Ｖ−Ｖにおける略図的断面図である。図６は、図１の線ＶＩ−ＶＩにおける略図的断面図である。
（太陽電池１の構成）
図１は、本実施形態に係る太陽電池１の裏面側の略図的平面図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。図４は、図１の線ＩＶ−ＩＶにおける略図的断面図である。図５は、図１の線Ｖ−Ｖにおける略図的断面図である。図６は、図１の線ＶＩ−ＶＩにおける略図的断面図である。
太陽電池１は、光電変換部１０を備えている。光電変換部１０は、受光によりキャリア（電子及び正孔）を発生させる部分である。光電変換部１０は、第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂを有する。光電変換部１０は、主として第１の主面１０ａの略全面において受光する。このため、第１の主面１０ａを受光面といい、第２の主面１０ｂを裏面ということもある。
太陽電池１の光電変換部１０は、ｐ型またはｎ型の導電型を有する半導体材料からなる基板１１と、ｐ型半導体層１２ｐと、ｎ型半導体層１２ｎとを備えている。基板１１は、第１の主面１１ａ及び第２の主面１１ｂを有する。第１の主面１１ａは受光面側にあり、第２の主面１１ｂは裏面側にある。本実施形態では、基板１１をｎ型としているため、正孔が少数キャリアとなり、電子が多数キャリアとなる。
ｐ型半導体層１２ｐとｎ型半導体層１２ｎとのそれぞれは、基板１１の第２の主面１１ｂの上に配されている。ｐ型半導体層１２ｐは、ｙ方向（第１の方向）のｙ２側端部（一方側端部）からｙ１側端部（他方側端部）側に向かって延びる細長形状を有する。一方、ｎ型半導体層１２ｎは、ｙ方向のｙ１側端部からｙ２側端部側に向かって延びる細長形状を有する。また、ｐ型半導体層１２ｐと、ｎ型半導体層１２ｎとは、ｘ方向に沿って交互に配列されている。
光電変換部１０の第２の主面１０ｂには、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐと、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎとが含まれる。
ｐ型表面１０ｂｐは、ｙ方向のｙ２側端部からｙ１側端部側に向かって延びる細長形状を有する。一方、ｎ型表面１０ｂｎは、ｙ方向のｙ１側端部からｙ２側端部側に向かって延びる細長形状を有する。また、ｐ型表面１０ｂｐとｎ型表面１０ｂｎとは、ｙ方向と交差するｘ方向（第２の方向）に沿って交互に配されている。
なお、基板１１の第１の主面１１ａが、光電変換部１０の第１の主面１０ａを構成してもよい。或いは、基板１１の第１の主面１１ａ上に、パッシベーション層または反射防止層、或いはパッシベーション層と反射防止層との積層構造を有していてもよい。この場合には、パッシベーション層又は反射防止層が、光電変換部１０の第１の主面１０ａを構成する。
ｐ型半導体層１２ｐのｘ方向の両端部は、ｎ型半導体層１２ｎのｘ方向の両端部の上方に位置している。ｐ型半導体層１２ｐのｘ方向の端部と、ｎ型半導体層１２ｎのｘ方向の端部とは、絶縁層２８によって隔離されている。
なお、基板１１は、例えば、ｎ型の結晶シリコンにより構成することができる。ｐ型半導体層１２ｐは、ｐ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｎ型半導体層１２ｎは、ｎ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｐ型半導体層１２ｐ及びｎ型半導体層１２ｎのそれぞれは、水素を含むことが好ましい。ｎ型半導体層１２ｎと基板１１との間には、例えば、数Å〜２５０Å程度の、発電に実質的に寄与しない程度の厚みのｉ型半導体層が配されていてもよい。同様に、ｐ型半導体層１２ｐと基板１１との間には、例えば、数Å〜２５０Å程度の、発電に実質的に寄与しない程度の厚みのｉ型半導体層が配されていてもよい。ｉ型半導体層は、例えば、ｉ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｉ型半導体層は、水素を含むことが好ましい。絶縁層２８は、例えば窒化ケイ素、酸化ケイ素或いは酸窒化ケイ素などにより構成することができる。絶縁層２８は、水素を含んでいることが好ましい。
ｐ型表面１０ｂｐには、ｐ側電極１３ｐが電気的に接続されている。このｐ側電極１３ｐは、少数キャリアである正孔を収集するための電極である。図１に示されるように、ｐ側電極１３ｐは、機能上、複数のｐ側フィンガー部１４ｐと、ｐ側バスバー部１５ｐとを有する。複数のｐ側フィンガー部１４ｐのそれぞれは、ｐ型表面１０ｂｐの上において、ｙ方向のｙ２側端部からｙ１側端部にまで延在するように配されている。複数のｐ側フィンガー部１４ｐは、ｘ方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。
ｐ側バスバー部１５ｐには、複数のｐ側フィンガー部１４ｐが電気的に接続されている。ｐ側バスバー部１５ｐは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂ上のｙ方向のｙ２側端部に位置する辺に沿って延びるように配されている。本実施形態では、具体的には、ｐ側バスバー部１５ｐは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂのｙ方向のｙ２側端部において、複数のｐ側フィンガー部１４ｐ及び後述する複数のｎ側フィンガー部１４ｎの上に跨がって連続的に配されている。ｐ側バスバー部１５ｐは、複数のｐ側フィンガー部１４ｐのｙ方向の一方側端部の上に配されている。
ｎ型表面１０ｂｎには、ｎ側電極１３ｎが電気的に接続されている。このｎ側電極１３ｎは、多数キャリアである電子を収集するための電極である。図１に示されるように、ｎ側電極１３ｎは、機能上、複数のｎ側フィンガー部１４ｎと、ｎ側バスバー部１５ｎとを有する。複数のｎ側フィンガー部１４ｎのそれぞれは、ｎ型表面１０ｂｎの上において、ｙ方向のｙ１側端部からｙ２側端部側に向かって延びるように配されている。複数のｎ側フィンガー部１４ｎは、ｘ方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。複数のｎ側フィンガー部１４ｎと複数のｐ側フィンガー部１４ｐとは、ｘ方向に沿って交互に配列されている。
ｎ側バスバー部１５ｎには、複数のｎ側フィンガー部１４ｎが電気的に接続されている。ｎ側バスバー部１５ｎは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂ上のｙ方向のｙ１側端部に位置する辺に沿って延びるように配されている。ｎ側バスバー部１５ｎは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂのｙ方向のｙ１側端部において、複数のｐ側フィンガー部１４ｐ及び複数のｎ側フィンガー部１４ｎの上に跨がって連続的に配されている。ｎ側バスバー部１５ｎは、複数のｎ側フィンガー部１４ｎのｙ方向の他方側端部の上に配されている。
ｐ側電極１３ｐは、構成上、第１のｐ側ＴＣＯ層２１及び第２のｐ側ＴＣＯ層２２と、ｐ側金属層２３とを備えている。第１のｐ側ＴＣＯ層２１は、ｐ型表面１０ｂｐの上に配されている。第２のｐ側ＴＣＯ層２２は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１の上に配されている。ｐ側金属層２３は、第２のｐ側ＴＣＯ層２２の上に配されている。
具体的には、図２及び図３に示されるように、ｐ側電極１３ｐのうち、ｐ側フィンガー部１４ｐのｎ側バスバー部１５ｎの下方に位置する部分以外の部分は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１及び第２のｐ側ＴＣＯ層２２とｐ側金属層２３とを備えている。ｐ側フィンガー部１４ｐのｎ側バスバー部１５ｎの下方に位置する部分は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１により構成されており、第２のｐ側ＴＣＯ層２２及びｐ側金属層２３を有さない。
また、図３に示されるように、ｐ側バスバー部１５ｐは、第１のｐ側ＴＣＯ層２１及び第２のｐ側ＴＣＯ層２２と、ｐ側金属層２３とを備えている。但し、ｐ側バスバー部１５ｐでは、第１のｐ側ＴＣＯ層２１は、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上では設けられているが、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上の一部で設けられていない。一方、第２のｐ側ＴＣＯ層２２とｐ側金属層２３は、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上でもｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上でも設けられている。
ｎ側電極１３ｎは、構成上、第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５と、ｎ側金属層２６とを備えている。第１のｎ側ＴＣＯ層２４は、ｎ型表面１０ｂｎの上に配されている。第２のｎ側ＴＣＯ層２５は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の上に配されている。ｎ側金属層２６は、第２のｎ側ＴＣＯ層２５の上に配されている。
具体的には、図２および図４に示されるように、ｎ側電極１３ｎのうち、ｎ側フィンガー部１４ｎのｐ側バスバー部１５ｐの下方に位置する部分以外の部分は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５と、ｎ側金属層２６とを備えている。図３に示されるように、ｎ側フィンガー部１４ｎのｐ側バスバー部１５ｐの下方に位置する部分は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４により構成されており、第２のｎ側ＴＣＯ層２５及びｎ側金属層２６を有さない。
また、図４に示されるように、ｎ側バスバー部１５ｎは、第１のｎ側ＴＣＯ層２４と、第２のｎ側ＴＣＯ層２５と、ｎ側金属層２６とを備えている。但し、ｎ側バスバー部１５ｎでは、第１のｎ側ＴＣＯ層２４は、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上では設けられているが、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上の一部で設けられていない。一方、第２のｎ側ＴＣＯ層２５とｎ側金属層２６は、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上でもｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上でも設けられている。
第１のｐ側ＴＣＯ層２１、第２のｐ側ＴＣＯ層２２、第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５のそれぞれは、例えば、ドーパントを含む酸化インジウムや酸化亜鉛などの透明導電性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）により構成することができる。
ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ，Ａｕ，Ａｌなどの金属、或いはそれらの金属のうちの一種以上を含む合金により構成することができる。ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６は、例えばめっき膜であってもよい。
太陽電池１では、ｐ側フィンガー部１４ｐとｎ側バスバー部１５ｎとを絶縁する絶縁層２７が配されている。また、この絶縁層２７は、ｎ側フィンガー部１４ｎとｐ側バスバー部１５ｐとをも絶縁している。すなわち、本実施形態では、ｐ側フィンガー部１４ｐとｎ側バスバー部１５ｎとを絶縁する第１の絶縁層と、ｎ側フィンガー部１４ｎとｐ側バスバー部１５ｐとを絶縁する第２の絶縁層が一体に設けられている。絶縁層２７は、窒化ケイ素、酸化ケイ素などにより構成することができる。絶縁層２７には、貫通孔２７ａ、２７ｂが設けられている。
ｎ側バスバー部１５ｎの下には、ｐ側フィンガー部１４ｐ上に絶縁層２７が配された領域と、ｐ側フィンガー部１４ｐと絶縁層２７とが配されておらず、第１のｎ側ＴＣＯ層２４が貫通孔２７ｂによって絶縁層２７から露出した領域とが、ｘ方向に沿って交互に設けられている。貫通孔２７ｂを経由して、第２のｎ側ＴＣＯ層２５は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４と接続されている。
ｐ側バスバー部１５ｐの下には、ｎ側フィンガー部１４ｎ上に絶縁層２７が配された領域と、ｎ側フィンガー部１４ｎと絶縁層２７とが配されておらず、第１のｐ側ＴＣＯ層２１が貫通孔２７ａによって絶縁層２７から露出した領域とが、ｘ方向に沿って交互に設けられている。貫通孔２７ａを経由して、第２のｐ側ＴＣＯ層２２は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１と接続されている。
（太陽電池１の製造方法）
図７〜図１１のそれぞれは、太陽電池１の製造工程を説明するための略図的断面図である。なお、図７〜図１１に示す略図的断面図は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩに対応する部分を表すものである。
図７〜図１１のそれぞれは、太陽電池１の製造工程を説明するための略図的断面図である。なお、図７〜図１１に示す略図的断面図は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩに対応する部分を表すものである。
太陽電池１の製造方法の一例について説明する。まず、半導体材料からなる基板１１の第２の主面１１ｂの上に、ｎ型半導体層１２ｎを構成するための半導体層３０と、第１のｎ側ＴＣＯ層２４を構成するためのＴＣＯ層３１とを、この順番で形成する（図７）。半導体層３０及びＴＣＯ層３１のそれぞれは、例えば、プラズマＣＶＤ法などのＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法などの薄層形成法により形成することができる。
次に、ＴＣＯ層３１を部分的に除去することにより、第１のｎ側ＴＣＯ層２４を形成する。ＴＣＯ層３１の部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。なお、ＴＣＯ層３１を形成せず、パターニングされた第１のｎ側ＴＣＯ層２４を直接形成してもよい。
次に、半導体層３０と第１のｎ側ＴＣＯ層２４とを覆うように、絶縁層３２を形成する（図８）。絶縁層３２は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法などにより形成することができる。
次に、絶縁層３２及び半導体層３０を部分的に除去することにより、半導体層３０からｎ型半導体層１２ｎを形成すると共に、基板１１の第２の主面１１ｂの一部分を露出させる。絶縁層３２及び半導体層３０の部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。
次に、基板１１の第２の主面１１ｂの露出部及び絶縁層３２を覆うように、ｐ型半導体層１２ｐを構成するための半導体層３３と、第１のｐ側ＴＣＯ層２１を構成するためのＴＣＯ層３４とを、この順番で形成する（図９）。半導体層３３及びＴＣＯ層３４のそれぞれは、例えば、プラズマＣＶＤ法などのＣＶＤ法、スパッタリング法などの薄層形成法により形成することができる。
次に半導体層３３とＴＣＯ層３４と絶縁層３２とを部分的に除去する。これにより、絶縁層３２から絶縁層２８を形成する。半導体層３３から細長形状のｐ型半導体層１２ｐを形成する。ＴＣＯ層３４から第１のｐ側ＴＣＯ層２１を形成する。それと共に、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の一部を露出させる。
次に、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の露出部と、第１のｐ側ＴＣＯ層２１とを覆うように、絶縁層２７を構成するための絶縁層３５を形成する（図１０）。絶縁層３５は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法などにより形成することができる。
次に絶縁層３５を部分的に除去することにより、絶縁層２７を形成すると共に、第１のｐ側ＴＣＯ層２１の一部と、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の一部とを露出させる。絶縁層３５の部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。
次に、第２のｐ側ＴＣＯ層２２及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５を構成するためのＴＣＯ層３６と、ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６を構成するための金属層３７とを形成する（図１１）。ＴＣＯ層３６は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法などにより形成することができる。ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法、めっき法、導電性ペーストの塗布などにより形成することができる。
このとき、ｎ側バスバー部１５ｎが形成される領域では、第１のｐ側ＴＣＯ層２１を露出させない。第１のｎ側ＴＣＯ層２４の一部を露出させるように絶縁層３５の部分的な除去を行う。また、ｐ側バスバー部１５ｐが形成される領域では、第１のｎ側ＴＣＯ層２４を露出させない。第１のｐ側ＴＣＯ層２１の一部を露出させるように絶縁層３５の部分的な除去を行う。
最後に、ＴＣＯ層３６と金属層３７とを部分的に除去することにより、ＴＣＯ層３６から第２のｐ側ＴＣＯ層２２及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５を形成すると共に、金属層３７からｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６を形成する（図２）。
このとき、ｎ側バスバー部１５ｎ及びｐ側バスバー部１５ｐが形成される領域では、ＴＣＯ層３６と金属層３７の除去は行わない。ただし、ｎ側バスバー部１５ｎが形成される領域とｐ側フィンガー部１４ｐが形成される領域との間では、ＴＣＯ層３６と金属層３７の除去が行われる。同様に、ｐ側バスバー部１５ｐが形成される領域とｎ側フィンガー部１４ｎが形成される領域との間では、ＴＣＯ層３６と金属層３７の除去が行われる。なお、ＴＣＯ層３６と金属層３７との部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。
以上の工程により、太陽電池１を完成させることができる。
ところで、従来の太陽電池では、例えば、多数キャリアを収集するためのｎ側バスバー部の下方の領域には、ｎ型表面が位置しており、ｐ型表面及びｐ側電極は位置していない。このため、この領域で発生した少数キャリアである正孔は、ｐ側フィンガー部に収集されるまでに移動しなければならない距離が長いため、ｐ側フィンガー部により収集されるまでに再結合により消失しやすい。同様に、基板のｐ側バスバー部の下方の領域で発生した電子は、ｎ側フィンガー部により収集されるまでに移動しなければならない距離が長いため、ｎ側フィンガー部により収集されるまでに再結合により消失しやすい。
それに対して本実施形態では、ｎ側バスバー部１５ｎが、ｐ型表面１０ｂｐの上に配されたｐ側フィンガー部１４ｐ及びｎ側フィンガー部１４ｎの上に跨がって連続的に配されている。このため、基板１１のｎ側バスバー部１５ｎの下方の領域で発生した正孔がｐ側フィンガー部１４ｐにより収集されるまでに移動しなければならない距離が短い。よって、この領域で発生した正孔の再結合による消失を抑制することができる。
また、ｐ側バスバー部１５ｐが、ｎ型表面１０ｂｎの上に配されたｎ側フィンガー部１４ｎ及びｐ側フィンガー部１４ｐの上に跨がって連続的に配されている。このため、基板１１のｐ側バスバー部１５ｐの下方の領域で発生した電子がｎ側フィンガー部１４ｎにより収集されるまでに移動しなければならない距離が短い。よって、この領域で発生した電子の再結合による消失を抑制することができる。
従って、太陽電池１では、改善された光電変換効率を実現することができる。
なお、ｎ側バスバー部１５ｎ及びｐ側バスバー部１５ｐとの一方のみと、光電変換部１０との間に、ｐ側フィンガー部１４ｐまたはｎ側フィンガー部１４ｎが配されている場合であっても、光電変換効率を改善できるという効果が得られる。但し、光電変換効率の向上には、少数キャリアの再結合による消失の抑制が大きく寄与することから、少なくとも、ｎ側バスバー部１５ｎと光電変換部１０との間にｐ側フィンガー部１４ｐが配されていることが好ましい。
本実施形態に係る太陽電池１には、複数のｐ側フィンガー部１４ｐが電気的に接続されたｐ側バスバー部１５ｐが設けられている。このため、例えば、金属層２３をめっきにより、容易に厚く形成することができる。同様に、太陽電池１には、複数のｎ側フィンガー部１４ｎが電気的に接続されたｎ側バスバー部１５ｎが設けられている。このため、例えば、金属層２６をめっきにより、容易に厚く形成することができる。
太陽電池１では、ｐ側電極１３ｐ及びｎ側電極１３ｎのそれぞれが、第１のｐ側ＴＣＯ層２１，第２のｐ側ＴＣＯ層２２，第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５に加えて、これらのＴＣＯ層よりも電気抵抗が低いｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６を有する。このため、ｐ側電極１３ｐ及びｎ側電極１３ｎのそれぞれの電気抵抗が低い。従って、より改善された光電変換効率を得ることができる。
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態における太陽電池の略図的断面図である。
図１２は、第２の実施形態における太陽電池の略図的断面図である。
第１の実施形態に係る太陽電池１では、光電変換部１０が、半導体材料からなる基板１１と、ｐ型表面１０ｂｐを構成しているｐ型半導体層１２ｐと、ｎ型表面１０ｂｎを構成しているｎ型半導体層１２ｎとを有していた。但し、本発明において、光電変換部は、一主面にｐ型表面とｎ型表面とを有するものである限りにおいて特に限定されない。
例えば、図１２に示されるように、第２の実施形態に係る太陽電池２の光電変換部１０は、半導体材料からなる基板４０と、ｎ型表面１０ｂｎを構成しているｎ型ドーパント拡散領域４０ｎと、ｐ型表面１０ｂｐを構成しているｐ型ドーパント拡散領域４０ｐとを有していてもよい。
なお、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。例えば、バスバー部と光電変換部との間に位置しているフィンガー部が、ＴＣＯ層と金属層との積層体、または金属層のみによって構成されていてもよい。
ｐ側バスバー部とｎ側バスバー部とのうちの一方と光電変換部との間には、フィンガー部が設けられていなくてもよい。
半導体材料からなる基板の導電型はｐ型であってもよい。
従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
１…太陽電池
１０…光電変換部
１０ａ…第１の主面（受光面）
１０ｂ…第２の主面（裏面）
１０ｂｎ…ｎ側表面
１０ｂｐ…ｐ型表面
１１…基板
１２ｎ…ｎ型半導体層
１２ｐ…ｐ型半導体層
１３ｎ…ｎ側電極
１３ｐ…ｐ側電極
１４ｎ…ｎ側フィンガー部
１４ｐ…ｐ側フィンガー部
１５ｎ…ｎ側バスバー部
１５ｐ…ｐ側バスバー部
２１…第１のｐ側ＴＣＯ層
２２…第２のｐ側ＴＣＯ層
２４…第１のｎ側ＴＣＯ層
２５…第２のｎ側ＴＣＯ層
２３…ｐ側金属層
２６…ｎ側金属層
２７，２８…絶縁層
４０ｎ…ｎ型ドーパント拡散領域
４０ｐ…ｐ型ドーパント拡散領域
１０…光電変換部
１０ａ…第１の主面（受光面）
１０ｂ…第２の主面（裏面）
１０ｂｎ…ｎ側表面
１０ｂｐ…ｐ型表面
１１…基板
１２ｎ…ｎ型半導体層
１２ｐ…ｐ型半導体層
１３ｎ…ｎ側電極
１３ｐ…ｐ側電極
１４ｎ…ｎ側フィンガー部
１４ｐ…ｐ側フィンガー部
１５ｎ…ｎ側バスバー部
１５ｐ…ｐ側バスバー部
２１…第１のｐ側ＴＣＯ層
２２…第２のｐ側ＴＣＯ層
２４…第１のｎ側ＴＣＯ層
２５…第２のｎ側ＴＣＯ層
２３…ｐ側金属層
２６…ｎ側金属層
２７，２８…絶縁層
４０ｎ…ｎ型ドーパント拡散領域
４０ｐ…ｐ型ドーパント拡散領域
Claims (7)
- 第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在した細長形状を有する複数の第１の導電型の第１の表面と、前記他方側端部から一方側端部に延在した細長形状を有する複数の第２の導電型の第２の表面とを、一主面に有する光電変換部と、
前記複数の第１の表面のそれぞれの上において前記第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在するように配された複数の第１のフィンガー部と、前記複数の第１のフィンガー部が電気的に接続されており、前記光電変換部の一主面の前記一方側端部に配された第１のバスバー部と、を有する第１の電極と、
前記複数の第２の表面のそれぞれの上において前記他方側端部から一方側端部に向かって延在するように配された複数の第２のフィンガー部と、前記複数の第２のフィンガー部が電気的に接続されており、前記光電変換部の一主面の前記他方側端部に配された第２のバスバー部と、を有する第２の電極と、
を備え、
前記第２のバスバー部は、前記第１のフィンガー部及び前記第２のフィンガー部の上に跨って連続的に配され、
前記第１のフィンガー部と前記第２のバスバー部とを絶縁する第１の絶縁層を有する、太陽電池。 - 請求項１に記載の太陽電池において、
前記第１の電極は少数キャリアを収集する電極であり、前記第２の電極は多数キャリアを収集する電極である。 - 請求項１または２に記載の太陽電池において、
前記第１のバスバー部は、前記第１のフィンガー部及び前記第２のフィンガー部の上に跨って連続的に配され、
前記第１のバスバー部と前記第２のフィンガー部とを絶縁する第２の絶縁層を有する。 - 請求項３に記載の太陽電池において、
前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層とは一体に設けられている。 - 請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池において、
前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれは、第１の透明導電性酸化物層と、前記第１の透明導電性酸化物層の上に配された第２の透明導電性酸化物層と、前記第２の透明導電性酸化物層の上に配された金属層とを含み、
前記第２のバスバー部では、前記第２の透明導電性酸化物層及び前記金属層が、前記第１のフィンガー部及び前記第２のフィンガー部の上に跨がって連続的に配されている。 - 請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池において、
前記光電変換部は、
第１または第２の導電型を有する半導体材料からなる基板と、
前記基板の前記一主面の上に配されており、前記第１の表面を構成している第１の半導体層と、
前記基板の前記一主面の上に配されており、前記第２の表面を構成している第２の半導体層と、
を有する。 - 請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池において、
前記光電変換部は、
第１または第２の導電型を有する半導体材料からなる基板と、
前記基板に設けられており、前記第１の表面を構成している第１のドーパント拡散領域と、
前記基板に設けられており、前記第２の表面を構成している第２のドーパント拡散領域と、
を有する。
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