JP2013219065A - 太陽電池及び太陽電池の製造方法 - Google Patents

太陽電池及び太陽電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2013219065A
JP2013219065A JP2011068157A JP2011068157A JP2013219065A JP 2013219065 A JP2013219065 A JP 2013219065A JP 2011068157 A JP2011068157 A JP 2011068157A JP 2011068157 A JP2011068157 A JP 2011068157A JP 2013219065 A JP2013219065 A JP 2013219065A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
solar cell
insulating layer
conductivity type
layer
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.)
Withdrawn
Application number
JP2011068157A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Hishida
有二 菱田
Toshio Asaumi
利夫 浅海
Mitsuaki Morigami
光章 森上
Hitoshi Sakata
仁 坂田
Yutaka Kirihata
豊 桐畑
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2011068157A priority Critical patent/JP2013219065A/ja
Priority to PCT/JP2011/067961 priority patent/WO2012018119A1/ja
Publication of JP2013219065A publication Critical patent/JP2013219065A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H01L31/02—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
    • H01L31/06—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
    • 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
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Landscapes

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

Abstract

【課題】光電変換効率の高い太陽電池を提供する。
【解決手段】太陽電池１は、第１の導電型を有する結晶性半導体基板１０と、第１の導電型を有する第１の半導体層１２ｎと、第１の半導体層１２ｎの上に形成されている第１の電極１４と、第２の導電型を有する第２の半導体層１３ｐと、第２の半導体層１３ｐの上に形成されている第２の電極１５とを備えている。第１及び第２の半導体層１２ｎ、１３ｐは、第１の主面１０ａの上に形成されている。第１及び第２の電極１４，１５は、第１の主面１０ａの端縁部１０ａ２を除く領域１０ａ１に形成されている。太陽電池１は、非晶質半導体層３２をさらに備えている。非晶質半導体層３２は、端縁部１０ａ２の少なくとも一部の上に形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、太陽電池及び太陽電池の製造方法に関する。特に、本発明は、裏面接合型の太陽電池及びその製造方法に関する。
従来、太陽電池の裏面側に複数種類の半導体接合が形成されている所謂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、より高い光電変換効率を実現し得る。
特開２００９−２００２６７号公報
裏面接合型の太陽電池の光電変換効率をさらに高めたいという要望がある。
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、光電変換効率の高い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、結晶性半導体基板と、第１の半導体層と、第１の電極と、第２の半導体層と、第２の電極とを備えている。結晶性半導体基板は、第１及び第２の主面を有する。結晶性半導体基板は、ｎ型及びｐ型のうちの一方の第１の導電型を有する。第１の半導体層は、第１の主面の上に形成されている。第１の半導体層は、第１の導電型を有する。第１の電極は、第１の半導体層の上に形成されている。第２の半導体層は、第１の主面の上に形成されている。第２の半導体層は、ｎ型及びｐ型のうちの他方の第２の導電型を有する。第２の電極は、第２の半導体層の上に形成されている。第１及び第２の電極は、第１の主面の端縁部を除く領域に形成されている。本発明に係る太陽電池は、非晶質半導体層をさらに備えている。非晶質半導体層は、第１及び第２の電極が形成されていない第１の主面の端縁部の少なくとも一部の上に形成されている。
なお、本発明において、「結晶性半導体基板」とは、単結晶半導体基板または多結晶半導体基板を意味するものとする。すなわち、本発明において、結晶性半導体基板は、単結晶半導体基板に限定されない。
一方、「非晶質半導体」には、微結晶半導体を含むものとする。微結晶半導体とは、非晶質半導体中に析出している半導体結晶の平均粒子径が１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内にある半導体をいう。
本発明に係る太陽電池の製造方法は、第１及び第２の主面を有し、ｎ型及びｐ型のうちの一方の第１の導電型を有する結晶性半導体基板と、第１の主面の上に形成されており、第１の導電型を有する第１の半導体層と、第１の半導体層の上に形成されている第１の電極と、第１の主面の上に形成されており、ｎ型及びｐ型のうちの他方の第２の導電型を有する第２の半導体層と、第２の半導体層の上に形成されている第２の電極とを備える太陽電池の製造方法に関する。本発明に係る太陽電池の製造方法では、第１及び第２の電極を、第１の主面の端縁部を除く領域に形成する。第１及び第２の電極が形成されていない第１の主面の端縁部の少なくとも一部の上に非晶質半導体層を形成する。
本発明によれば、光電変換効率の高い太陽電池を提供することができる。
第１の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。 第１の実施形態における太陽電池の製造工程を表すフローチャートである。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第１の実施形態の変形例（第１の変形例）に係る太陽電池の端縁部の略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。 第２の実施形態における太陽電池の中央部の略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の端縁部の略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を表すフローチャートである。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 第２の実施形態の変形例（第２の変形例）に係る太陽電池の端縁部の略図的断面図である。
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、実施形態等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、実施形態等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、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、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）
まず、本実施形態に係る太陽電池１の構成について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。なお、図１は、太陽電池１の平面図である。図１においては、説明の便宜上、ＩＮ積層体１２及びＩＰ積層体１３を描画しているが、太陽電池１を平面視した際には、ＩＮ積層体１２及びＩＰ積層体１３は、ｎ側またはｐ側電極１４，１５の下に位置しているため、視認することはできない。
太陽電池１は、裏面接合型の太陽電池である。なお、本実施形態の太陽電池１単体では、十分に大きな出力が得られない場合は、太陽電池１は、複数の太陽電池１が配線材により接続された太陽電池モジュールとして利用されることもある。
図２及び図３に示すように、太陽電池１は、半導体基板１０を備えている。半導体基板１０は、第２の主面としての受光面１０ａと、第１の主面としての裏面１０ｂとを有する。半導体基板１０は、受光面１０ａにおいて、光１１を受光することによってキャリアを生成する。ここで、キャリアとは、光が半導体基板１０に吸収されることにより生成する正孔及び電子のことである。
半導体基板１０は、ｎ型またはｐ型の導電型を有する結晶性半導体基板により構成されている。結晶性半導体基板の具体例としては、例えば、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板などの結晶シリコン基板が挙げられる。以下、本実施形態では、半導体基板１０がｎ型の結晶性シリコン基板により構成されている例について説明する。
半導体基板１０の受光面１０ａの上には、ｉ型非晶質半導体層１７ｉが形成されている。ｉ型非晶質半導体層１７ｉは、真性な非晶質半導体（以下、真性な半導体を「ｉ型半導体」とする。）からなる。本実施形態においては、半導体層１７ｉは、具体的には、ｉ型のアモルファスシリコンにより形成されている。半導体層１７ｉの厚みは、発電に実質的に寄与しない程度の厚みである限りにおいて特に限定されない。半導体層１７ｉの厚みは、例えば、数Å〜２５０Å程度とすることができる。
半導体層１７ｉの上には、ｎ型非晶質半導体層１７ｎが形成されている。ｎ型非晶質半導体層１７ｎは、半導体基板１０と同じ導電型を有する。すなわち、半導体層１７ｎは、ｎ型のドーパントが添加されており、ｎ型の導電型を有する非晶質半導体層である。具体的には、本実施形態では、半導体層１７ｎは、ｎ型アモルファスシリコンからなる。半導体層１７ｎの厚みは、特に限定されない。半導体層１７ｎの厚みは、例えば、２０Å〜５００Å程度とすることができる。
半導体層１７ｎの上には、反射防止膜としての機能と保護膜としての機能とを兼ね備えた絶縁層１６が形成されている。絶縁層１６は、例えば、ＳｉＯ２などの酸化ケイ素、ＳｉＮなどの窒化ケイ素、ＳｉＯＮなどの酸窒化ケイ素により形成することができる。絶縁層１６の厚みは、付与しようとする反射防止膜の反射防止特性などに応じて適宜設定することができる。絶縁層１６の厚みは、例えば８０ｎｍ〜１μｍ程度とすることができる。
半導体基板１０の裏面１０ｂの上には、ＩＮ積層体１２とＩＰ積層体１３とが形成されている。図１に示すように、ＩＮ積層体１２とＩＰ積層体１３とのそれぞれは、くし歯状に形成されている。ＩＮ積層体１２とＩＰ積層体１３とは互いに間挿し合うように形成されている。このため、裏面１０ｂ上において、ＩＮ積層体１２とＩＰ積層体１３とは、交差幅方向ｙに垂直な方向ｘに沿って交互に配列されている。図２に示すように、方向ｘにおいて隣り合うＩＮ積層体１２とＩＰ積層体１３とは接触している。すなわち、本実施形態では、ＩＮ積層体１２とＩＰ積層体１３とによって、裏面１０ｂの実質的に全体が被覆されている。なお、ＩＮ積層体１２の幅Ｗ１（図２を参照）と、方向ｘにおけるＩＮ積層体１２の間隔Ｗ２とのそれぞれは、例えば、１００μｍ〜１．５ｍｍ程度とすることができる。幅Ｗ１と間隔Ｗ２とは、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。
ＩＮ積層体１２は、裏面１０ｂの上に形成されているｉ型非晶質半導体層１２ｉと、ｉ型非晶質半導体層１２ｉの上に形成されているｎ型非晶質半導体層１２ｎとの積層体により構成されている。
半導体層１２ｉは、上記半導体層１７ｉと同様に、ｉ型半導体からなる。半導体層１２ｉの厚みは、発電に実質的に寄与しない程度の厚みである限りにおいて特に限定されない。半導体層１２ｉの厚みは、例えば、数Å〜２５０Å程度とすることができる。
半導体層１２ｎは、上記半導体層１７ｎと同様に、ｎ型のドーパントが添加されており、半導体基板１０と同様に、ｎ型の導電型を有する。具体的には、本実施形態では、半導体層１２ｎは、ｎ型アモルファスシリコンからなる。半導体層１２ｎの厚みは、特に限定されない。半導体層１２ｎの厚みは、例えば、２０Å〜５００Å程度とすることができる。
ＩＮ積層体１２の方向ｘにおける中央部を除く両端部の上には、絶縁層１８が形成されている。ＩＮ積層体１２の方向ｘにおける中央部は、絶縁層１８から露出している。絶縁層１８の方向ｘにおける幅Ｗ３は特に限定されず、例えば、幅Ｗ１の約１／３程度とすることができる。また、絶縁層１８間の方向ｘにおける間隔Ｗ４も特に限定されず、例えば、幅Ｗ１の約１／３程度とすることができる。
絶縁層１８の材質は、特に限定されない。絶縁層１８は、例えば、ＳｉＯ２などの酸化ケイ素、ＳｉＮなどの窒化ケイ素、ＳｉＯＮなどの酸窒化ケイ素により形成することができる。また、絶縁層１８は、酸化チタンや酸化タンタルなどの金属酸化物により形成することもできる。なかでも、絶縁層１８は、窒化ケイ素により形成されていることが好ましい。また、絶縁層１８は、水素を含んでいることが好ましい。
ＩＰ積層体１３は、裏面１０ｂのＩＮ積層体１２から露出した部分と、絶縁層１８の端部との上に形成されている。このため、ＩＰ積層体１３の両端部は、ＩＮ積層体１２と高さ方向ｚにおいて重なっている。
ＩＰ積層体１３は、裏面１０ｂの上に形成されているｉ型非晶質半導体層１３ｉと、ｉ型非晶質半導体層１３ｉの上に形成されているｐ型非晶質半導体層１３ｐとの積層体により構成されている。
半導体層１３ｉは、ｉ型半導体からなる。半導体層１３ｉの厚みは、発電に実質的に寄与しない程度の厚みである限りにおいて特に限定されない。半導体層１３ｉの厚みは、例えば、数Å〜２５０Å程度とすることができる。
半導体層１３ｐは、ｐ型のドーパントが添加されており、ｐ型の導電型を有する非晶質半導体層である。具体的には、本実施形態では、半導体層１３ｐは、ｐ型のアモルファスシリコンからなる。半導体層１３ｐの厚みは、特に限定されない。半導体層１３ｐの厚みは、例えば、２０Å〜５００Å程度とすることができる。
このように、本実施形態では、結晶性の半導体基板１０と半導体層１３ｐとの間に、実質的に発電に寄与しない程度の厚みの半導体層１３ｉが設けられている。これにより、半導体基板１０とＩＰ積層体１３との接合界面における小数キャリアの再結合を抑制することができる。その結果、光電変換効率の向上を図ることができる。
なお、半導体層１７ｎ、１２ｎ、１３ｐ、１７ｉ、１２ｉ、１３ｉのそれぞれは水素を含むものであることが好ましい。
半導体層１２ｎの上には、正孔を収集するｎ側電極１４が形成されている。一方、半導体層１３ｐの上には、電子を収集するｐ側電極１５が形成されている。なお、絶縁層１８の上における電極１４と電極１５との間の間隔Ｗ５は、例えば、幅Ｗ３の１／３程度とすることができる。
上述の通り、本実施形態では、ＩＮ積層体１２とＩＰ積層体１３とのそれぞれはくし歯状に形成されている。このため、電極１４，１５は、バスバー及び複数のフィンガーを含むくし歯状に形成されている。もっとも、電極１４，１５は、複数のフィンガーのみにより構成されており、バスバーを有さない所謂バスバーレス型の電極であってもよい。
なお、電極１４，１５は、キャリアを収集できるものである限りにおいて特に限定されない。電極１４，１５は、例えば、Ｃｕ，Ａｇなどの金属や、それらの金属のうちの一種以上を含む合金により形成することができる。また、電極１４，１５は、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などのＴＣＯ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）等により形成することもできる。電極１４，１５は、上記金属、合金またはＴＣＯからなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。
図１に示すように、第１及び第２の電極１４，１５は、第１の主面１０ａの端縁部を除く中央部に形成されている。本実施形態においては、第１の主面１０ａのうち、第１及び第２の電極１４，１５が形成されている中央部を、領域１０ａ１とする。第１の主面１０ａのうち、第１及び第２の電極１４，１５が形成されていない端縁部を、領域１０ａ２とする。
本実施形態では、第１の主面１０ａが露出している領域１０ａ２の少なくとも一部の上には、非晶質半導体層３２が形成されている。具体的には、本実施形態では、領域１０ａ２の実質的に全体が半導体層３２により覆われている。半導体層３２は、水素を含んでいることが好ましい。
図３に示すように、半導体層３２は、ｉ型非晶質半導体層３２ｉと、ｎ型非晶質半導体層３２ｎとを有する。半導体層３２ｉは、領域１０ａ２の上に形成されている。半導体層３２ｉは、真性な非晶質半導体からなる。半導体層３２ｉは、例えば、ｉ型のアモルファスシリコンにより形成することができる。半導体層３２ｉは、半導体層１２ｉと同一の材料からなることが好ましい。なお、半導体層３２ｉの厚みは、特に限定されない。半導体層３２ｉの厚みは、例えば、数Å〜２５０Å程度とすることができる。
半導体層３２ｎは、半導体層３２ｉの上に形成されている。半導体層３２ｎは、半導体基板１０と同じｎ型の導電型を有している。半導体層３２ｎは、例えば、ｎ型のアモルファスシリコンにより形成することができる。半導体層３２ｎは、半導体層１２ｎと同一の材料からなることが好ましい。なお、半導体層３２ｎの厚みは、特に限定されない。半導体層３２ｎの厚みは、例えば、２０Å〜５００Å程度とすることができる。
半導体層３２の上には、絶縁層３３が形成されている。この絶縁層３３により半導体層３２の実質的に全体が覆われている。絶縁層３３は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化チタンや酸化タンタルなどの金属酸化物により形成することができる。なかでも、絶縁層３３は、酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンにより形成されていることが好ましい。絶縁層３３は、絶縁層１８と同一の材料からなることが好ましい。なお、絶縁層３３の厚みは、特に限定されない。絶縁層３３の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜１μｍ程度とすることができる。
絶縁層３３の上には、非晶質半導体層３４が形成されている。この半導体層３４により絶縁層３３の実質的に全体が覆われている。半導体層３４は、ｉ型非晶質半導体層３４ｉと、ｐ型非晶質半導体層３４ｐとを有する。半導体層３４ｉは、絶縁層３３の上に形成されている。半導体層３４ｉは、真性な非晶質半導体からなる。半導体層３４ｉは、例えば、ｉ型のアモルファスシリコンにより形成することができる。本実施形態においては、半導体層３４ｉは、最も領域１０ａ２側に位置している半導体層１３ｉと一体に形成されている。
半導体層３４ｐは、半導体層３４ｉの上に形成されている。半導体層３４ｐは、ｐ型の非晶質半導体からなる。半導体層３４ｐは、例えば、ｐ型のアモルファスシリコンにより形成することができる。本実施形態では、半導体層３４ｐは、半導体層１３ｐと一体に形成されている。
ところで、領域１０ａ２において、結晶性半導体基板１０の表面が露出している場合、半導体基板１０の露出部において小数キャリアの再結合が生じやすい。従って、光電変換効率が低くなりやすい。それに対して本実施形態では、領域１０ａ２の上に、非晶質半導体層３２が形成されている。特に、本実施形態では、領域１０ａ２の実質的に全体が非晶質半導体層３２により覆われている。このため、半導体基板１０の裏面１０ｂの露出面積を小さくすることができる。従って、領域１０ａ２における小数キャリアの再結合を効果的に抑制することができる。その結果、高い光電変換効率を実現することができる。
また、本実施形態では、半導体層３２が水素を含んでいるため、領域１０ａ２における小数キャリアの再結合をより効果的に抑制することができる。その結果、より高い光電変換効率を実現することができる。
また、半導体層３２のうち、半導体基板１０に接触している半導体層３２ｉは、真性な半導体からなる。このため、半導体層３２ｉには、欠陥が少ない。従って、領域１０ａ２における小数キャリアの再結合をより効果的に抑制することができる。その結果、より高い光電変換効率を実現することができる。
また、本実施形態では、半導体層３２ｉの上に、半導体基板１０と同じ導電型を有する半導体層３２ｎが形成されている。このため、半導体層３２ｉ、３２ｎの積層体により、ＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）効果が奏される。その結果、さらに高い光電変換効率を実現することができる。
なお、電極１４，１５を裏面１０ｂの端縁まで形成し、領域１０ａ２を設けないことも考えられる。しかしながら、例えば電極１４，１５の形成時に半導体基板１０を固定するための領域が第１の主面１０ａに必要になるなどの理由から、領域１０ａ２を設けないことは困難である。
本実施形態では、半導体層３２の上に、絶縁層３３が形成されている。このため、例えば、重金属イオン、アルカリ金属イオン、遷移金属イオンなどが半導体層３２内に侵入し、半導体層３２に欠陥が生じることを効果的に抑制することができる。その結果、高い光電変換効率を長期間にわたって維持することができる。絶縁層３３は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンにより形成されていることが好ましく、窒化シリコンにより形成されていることがより好ましい。絶縁層３３の耐候性、ガスバリア性を向上でき、各種イオンの半導体層３２内への侵入をより効果的に抑制できるためである。
本実施形態では、領域１０ａ１の電極１４，１５相互間の電極が形成されていない領域が半導体層１２ｉにより覆われている。従って、領域１０ａ１の電極１４，１５相互間の電極が形成されていない領域における小数キャリアの再結合も効果的に抑制することができる。従って、より高い光電変換効率を実現することができる。
次に、図４〜図１３を主として参照しながら、本実施形態の太陽電池１の製造方法について説明する。なお、図７〜図１３は、図３と同様に、端縁部を含む部分の断面図である。
まず、半導体基板１０（図５を参照）を用意する。次に、図４に示すように、ステップＳ１において、半導体基板１０の受光面１０ａ及び裏面１０ｂの洗浄を行う。半導体基板１０の洗浄は、例えば、ＨＦ水溶液などを用いて行うことができる。
次に、図４及び図５に示すように、ステップＳ２において、半導体基板１０の受光面１０ａの上に半導体層１７ｉと半導体層１７ｎとを形成すると共に、裏面１０ｂの上にｉ型非晶質半導体層２１とｎ型非晶質半導体層２２とを形成する。
半導体層１７ｉ，１７ｎ，２１，２２のそれぞれの形成方法は、特に限定されない。半導体層１７ｉ，１７ｎ，２１，２２は、例えば、プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法等の薄膜形成法により形成することができる。
次に、図４及び図６に示すように、ステップＳ３において、半導体層１７ｎの上に絶縁層１６を形成すると共に、半導体層２２の上に絶縁層２３を形成する。なお、絶縁層１６，２３の形成方法は特に限定されない。絶縁層１６，２３は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等の薄膜形成法などにより形成することができる。
次に、図４及び図７に示すように、ステップＳ４において、絶縁層２３をエッチングすることにより、絶縁層２３の一部分を除去する。具体的には、絶縁層２３のうち、後の工程で半導体基板１０にｐ型半導体層を接合させる領域の上に位置する部分を除去する。これにより、絶縁層２３ａと、図３に示す絶縁層３３とを形成する。なお、絶縁層２３のエッチングは、絶縁層２３が酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンからなる場合は、例えば、ＨＦ水溶液等の酸性のエッチング液を用いて行うことができる。
次に、図４及び図８に示すように、ステップＳ５において、絶縁層２３ａ、３３をマスクとして用いて、半導体層２１と半導体層２２とを、アルカリ性のエッチング液を用いてエッチングすることにより、半導体層２１及び半導体層２２の絶縁層２３ａ、３３により覆われている部分以外の部分を除去する。これにより、裏面１０ｂのうち、上方に絶縁層２３が位置していない部分を露出させると共に、半導体層２１，２２から、半導体層１２ｉ，１２ｎ，３２ｉ，３２ｎを形成する。
ここで、上述の通り、本実施形態では、絶縁層２３ａ、３３が酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンからなる。このため、酸性のエッチング液による絶縁層２３ａ、３３のエッチング速度は高いものの、アルカリ性のエッチング液による絶縁層２３ａ、３３のエッチング速度は低い。一方、半導体層２１，２２は非晶質シリコンからなる。このため、半導体層２１，２２に関しては、酸性のエッチング液によるエッチング速度が低く、アルカリ性のエッチング液によるエッチング速度が高い。このため、ステップＳ４において用いた酸性のエッチング液によって、絶縁層２３ａ、３３はエッチングされるものの、半導体層２１，２２は、実質的にエッチングされない。一方、ステップＳ５において用いたアルカリ性のエッチング液によって半導体層２１，２２はエッチングされるものの、絶縁層２３ａ、３３は実質的にエッチングされない。従って、ステップＳ４及びステップＳ５において、絶縁層２３ａ、３３または半導体層２１，２２を選択的にエッチングすることができる。
次に、図４及び図９に示すように、ステップＳ６において、裏面１０ｂを覆うように、ｉ型非晶質半導体層２４とｐ型非晶質半導体層２５とをこの順番で順次形成する。非晶質半導体層２４，２５の形成方法は特に限定されない。半導体層２４，２５は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法などの薄膜形成法により形成することができる。
次に、図４及び図１０に示すように、ステップＳ７において、半導体層２４，２５の絶縁層２３ａの上に位置している部分の一部分をエッチングする。これにより、非晶質半導体層２４，２５から半導体層１３ｉ，１３ｐ，３４ｉ，３４ｐを形成する。
このステップＳ７においては、非晶質半導体層２４，２５に対するエッチング速度が絶縁層２３ａ、３３に対するエッチング速度よりも大きな第１のエッチング剤を使用する。このため、絶縁層２３ａ、３３と非晶質半導体層２４，２５のうち、非晶質半導体層２４，２５が選択的にエッチングされる。なお、第１のエッチング剤の具体例としては、ＮａＯＨを含むＮａＯＨ水溶液などが挙げられる。
次に、図４及び図１１に示すように、ステップＳ８において絶縁層２３ａのエッチングを行う。具体的には、半導体層１３ｉ，１３ｐ，３４ｉ，３４ｐの上から、第２のエッチング剤を用いて、絶縁層２３の露出部をエッチングにより除去する。これにより、半導体層１２ｎを露出させると共に、絶縁層２３ａから絶縁層１８を形成する。
このステップＳ８においては、絶縁層２３ａに対するエッチング速度が半導体層１３ｉ，１３ｐ，３４ｉ，３４ｐに対するエッチング速度よりも大きな第２のエッチング剤を使用する。このため、絶縁層２３ａと半導体層１３ｉ，１３ｐ，３４ｉ，３４ｐのうち、絶縁層２３ａが選択的にエッチングされる。なお、第２のエッチング剤の具体例としては、ＨＦを含むＨＦ水溶液などが挙げられる。
次に、図４に示すように、ステップＳ９において、半導体層１２ｎ及び半導体層１３ｐのそれぞれの上に電極１４，１５を形成する電極形成工程を行うことにより、太陽電池１を完成させることができる。
電極１４，１５の形成方法は、電極の材質に応じて適宜選択することができる。詳細には、本実施形態では、以下のようにして電極１４，１５が形成される。
まず、図１２に示すように、ＴＣＯからなる導電層２６と、Ｃｕなどの金属や合金からなる導電層２７とを、プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法等の薄膜形成法によりこの順番で形成する。
次に、図１３に示すように、導電層２６，２７の絶縁層１８の上に位置している部分を、例えば、フォトリソグラフィー法などにより分断する。この際に、半導体層１３ｉ、１３ｐ、３４ｉ、３４ｐも同時に分断しておく。次に、導電層２７の上にめっき膜を形成することにより、電極１４，１５を完成させることができる。
このように、本実施形態に係る太陽電池１の製造方法では、半導体層３２をＩＮ積層体１２と共通のプロセスにより形成する。絶縁層３３を絶縁層１８と共通のプロセスにより形成する。従って、製造工程を煩雑化させることなく、少ないプロセスで容易に太陽電池１を製造することができる。
ところで、例えば、絶縁層３３の上に非晶質半導体層が形成されておらず、絶縁層３３が露出していても、半導体層３２への各種イオンの侵入を抑制することができる。しかしながら、絶縁層３３が露出していると、例えば、絶縁層２３ａをエッチングして絶縁層１８を形成する工程や、導電層２６，２７の分断工程などにおいて、絶縁層３３が損傷したり、除去されてしまったりする場合がある。
それに対して本実施形態では、絶縁層３３は、半導体層３４により覆われている。このため、絶縁層２３ａのエッチング工程や導電層２６，２７の分断工程などにおいて絶縁層３３が損傷したり除去されたりすることを効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、半導体層３４を、領域１０ａ２に隣接するＩＰ積層体１３と一体に形成する。従って、太陽電池１の製造プロセスを簡略化することができる。
（第１の実施形態の変形例（第１の変形例）
図１４は、第１の実施形態の変形例（第１の変形例）に係る太陽電池の端縁部の略図的断面図である。
上記第１の実施形態では、領域１０ａ２において、半導体基板１０の裏面１０ｂの上には、ｉ型非晶質半導体層３２ｉが形成されており、ｉ型非晶質半導体層３２ｉの上に、ｎ型非晶質半導体層３２ｎが形成されている例について説明した。
但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、領域１０ａ２において、半導体基板１０の裏面１０ｂの直上にｎ型非晶質半導体層を形成してもよい。
また、図１４に示すように、裏面１０ｂの上に、ｉ型非晶質半導体層３４ｉと、ｐ型非晶質半導体層３４ｐとの積層体からなる非晶質半導体層３４を設けてもよい。また、裏面１０ｂの直上にｐ型非晶質半導体層を形成してもよい。
これらの場合であっても、領域１０ａ２の上に非晶質半導体層が形成されているため、上記第１の実施形態と同様に、高い光電変換効率を実現することができる。
なお、図１４に示す第１の変形例に係る太陽電池では、半導体層３４の上には、絶縁層は形成されていない。
半導体層３４は、電極１４，１５のいずれにも電気的に接続されていない。
以下、本発明の好ましい形態の他の例について説明する。なお、以下の説明において、上記第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１５は、第２の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。図１６は、第２の実施形態における太陽電池の中央部の略図的断面図である。図１７は、第２の実施形態における太陽電池の端縁部の略図的断面図である。
上記第１の実施形態に係る太陽電池１では、ｎ型非晶質半導体層１２ｎのｘ方向における両端部の上に絶縁層１８が形成されており、絶縁層１８の上にｐ型非晶質半導体層１３ｐの一部が位置している例について説明した。それに対して本実施形態では、ｐ型非晶質半導体層１３ｐの上に絶縁層１８が形成されており、絶縁層１８の上にｎ型非晶質半導体層１２ｎの一部が位置している。すなわち、太陽電池２と太陽電池１とでは、ｐ型非晶質半導体層１３ｐを含む半導体層１３と、ｎ型非晶質半導体層１２ｎを含む半導体層１２との位置関係が逆になっている。それに伴い、ｎ側電極１４とｐ側電極１５との位置関係も太陽電池２と太陽電池１とで逆となっている。それら以外の点については、太陽電池２は、第１の実施形態に係る太陽電池１と実質的に同様の構成を有する。
ところで、本実施形態のように半導体基板１０がｎ型である場合は、少数キャリアは、ホールとなる。このため、太陽電池１の光電変換効率を高める観点からは少数キャリアであるホールの再結合による消失を抑制することが重要となる。
ここで、ｐ型非晶質半導体層１３ｐの下方で生成した少数キャリア（ホール）は、ｐ側電極１５により集電されるまでの移動距離が短い。このため、ｐ型非晶質半導体層１３ｐの下方で生成した少数キャリアは、ｐ側電極１５に収集されるまでに再結合により消失し難い。一方、ｎ型非晶質半導体層１２ｎの下方で生成した少数キャリアは、ｐ側電極１５により集電されるまでに移動しなければならない距離が長い。このため、ｎ型非晶質半導体層１２ｎの下方で生成した少数キャリアは、ｐ側電極１５に収集されるまでに再結合により消失しやすい。従って、少数キャリアの再結合を抑制する観点からは、ｎ型非晶質半導体層１２ｎ及びｐ型非晶質半導体層１３ｐの幅を小さくすると共に、ｎ型非晶質半導体層１２ｎの幅をｐ型非晶質半導体層１３ｐに対して相対的に小さくすることが好ましい。そうすることにより、少数キャリアがｐ側電極１５により収集されるまでに移動しなければならない距離を短くすることができる。
しかしながら、絶縁層の下に位置している半導体層には、絶縁層を設けるための領域と、電極と半導体層とを接触させるための領域との両方を設ける必要がある。このため、絶縁層の下に位置している半導体層は、それほど幅を小さくすることはできない。よって、第１の実施形態に係る太陽電池１のように、絶縁層１８の下にｎ型非晶質半導体層１２ｎが位置している場合は、ｎ型非晶質半導体層１２ｎの幅を十分に小さくすることができない。
それに対して本実施形態に係る太陽電池２では、絶縁層１８の下にｐ型非晶質半導体層１３ｐが位置しており、ｎ型非晶質半導体層１２ｎの上には、絶縁層が形成されていない。このため、ｎ型非晶質半導体層１２ｎの幅を、ｐ型非晶質半導体層１３ｐに対して相対的に小さくすることが容易になる。従って、ｎ型非晶質半導体層１２ｎの下方で生成した正孔がｐ側電極１５により収集されるまでに移動しなければならない距離を短くすることができる。その結果、少数キャリアの再結合を抑制することができる。よって、太陽電池２の光電変換効率を改善することができる。
光電変換効率をさらに改善する観点からは、ｐ型非晶質半導体層１３ｐのｘ方向に沿った幅がｎ型非晶質半導体層１２ｎのｘ方向に沿った幅の１．１倍以上であることが好ましく、１．５倍以上であることがより好ましい。
なお、本実施形態では、半導体基板１０がｎ型であるため、絶縁層１８の下に位置する半導体層をｐ型にすることが好ましいが、半導体基板がｐ型である場合は、絶縁層の下に位置する半導体層をｎ型にすることが好ましい。すなわち、半導体層の下に位置する半導体層は、半導体基板とは異なる導電型を有していることが好ましい。
（太陽電池２の製造方法）
図１８は、第２の実施形態における太陽電池の製造工程を表すフローチャートである。図１９〜図２７は、第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。次に、図１８〜図２７を参照しながら太陽電池２の製造方法の一例について説明する。なお、図１９〜図２７は、図１６と同様に、端縁部を含む部分の断面図である。
なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に同様の工程は、第１の実施形態において例示した具体的方法により行うことができるため、第１の実施形態の記載を援用し、説明を省略する。
まず、半導体基板１０を用意する。次に、図１８に示すように、ステップＳ１１において、第１の実施形態のステップＳ１と同様に、半導体基板１０の受光面１０ａ及び裏面１０ｂの洗浄を行う。
次に、ステップＳ１２において、半導体基板１０の受光面１０ａの上に半導体層１７ｉと半導体層１７ｎとを形成すると共に、裏面１０ｂの上にｉ型非晶質半導体層２１とｐ型非晶質半導体層４０とを形成する。
次に、ステップＳ１３において、半導体層１７ｎの上に絶縁層１６を形成すると共に、半導体層４０の上に絶縁層２３を形成する。
次に、ステップＳ１４において、絶縁層２３をエッチングすることにより、絶縁層２３の一部分を除去する。具体的には、絶縁層２３のうち、後の工程で半導体基板１０にｎ型半導体層を接合させる領域の上に位置する部分を除去する。これにより、絶縁層２３ａと、絶縁層３３とを形成する。
次に、ステップＳ１５において、絶縁層２３ａ、３３をマスクとして用いて、半導体層２１と半導体層４０とを、アルカリ性のエッチング液を用いてエッチングすることにより、半導体層２１及び半導体層４０の絶縁層２３ａ、３３により覆われている部分以外の部分を除去する。これにより、裏面１０ｂのうち、上方に絶縁層２３が位置していない部分を露出させると共に、半導体層２１，４０から、半導体層１３ｉ，１３ｐ，３４ｉ，３４ｐを形成する。
次に、ステップＳ１６において、裏面１０ｂの露出部を覆うように、ｉ型非晶質半導体層２４とｎ型非晶質半導体層４１とをこの順番で順次形成する。
次に、ステップＳ１７において、半導体層２４，４１の絶縁層２３ａの上に位置している部分の一部分をエッチングする。これにより、非晶質半導体層２４，４１から半導体層１２ｉ，１２ｎ，３２ｉ，３２ｎを形成する。
次に、ステップＳ１８において絶縁層２３ａのエッチングを行う。具体的には、半導体層１２ｉ，１２ｎ，３２ｉ，３２ｎの上から、第２のエッチング剤を用いて、絶縁層２３の露出部をエッチングにより除去する。これにより、半導体層１３ｐを露出させると共に、絶縁層２３ａから絶縁層１８を形成する。
次に、ステップＳ１９において、半導体層１２ｎ及び半導体層１３ｐのそれぞれの上に電極１４，１５を形成する電極形成工程を行うことにより、太陽電池１を完成させることができる。
具体的には、本実施形態では、まず、ＴＣＯからなる導電層２６と、Ｃｕなどの金属や合金からなる導電層２７とを、プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法等の薄膜形成法によりこの順番で形成する。
次に、導電層２６，２７の絶縁層１８の上に位置している部分を、例えば、フォトリソグラフィー法などにより分断する。この際に、半導体層１２ｉ、１２ｎ、３２ｉ、３２ｎも同時に分断しておく。次に、導電層２７の上にめっき膜を形成することにより、電極１４，１５を完成させることができる。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、製造工程を煩雑化させることなく、少ないプロセスで容易に太陽電池２を製造することができる。また、絶縁層３３が半導体層３２により覆われているため、太陽電池２の製造工程において絶縁層３３が損傷したり除去されたりすることを効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、半導体層３２を、領域１０ａ２に隣接するＩＮ積層体１２と一体に形成する。従って、太陽電池２の製造プロセスを簡略化することができる。
また、本実施形態では、ｐ型非晶質半導体層１３ｐをｎ型非晶質半導体層１２ｎよりも先に形成する。具体的には、ステップＳ１において基板１０の洗浄を行った直後に、半導体層１３ｉ、１３ｐを裏面１０ｂの上に形成する。このため、半導体層１３ｉ、１３ｐを形成する直前の裏面１０ｂの清浄度をより高めることができる。よって、より高品位なｐｎ接合を形成することができる。従って、より高い光電変換効率を得ることができる。
（第２の実施形態の変形例（第２の変形例）
図２８は、第２の実施形態の変形例（第２の変形例）に係る太陽電池の端縁部の略図的断面図である。
上記第２の実施形態では、領域１０ａ２において、半導体基板１０の裏面１０ｂの上には、ｉ型非晶質半導体層３４ｉが形成されており、ｉ型非晶質半導体層３４ｉの上に、ｐ型非晶質半導体層３４ｐが形成されている例について説明した。
但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、領域１０ａ２において、半導体基板１０の裏面１０ｂの直上にｐ型非晶質半導体層を形成してもよい。
また、図２８に示すように、裏面１０ｂの上に、ｉ型非晶質半導体層３２ｉと、ｎ型非晶質半導体層３２ｎとの積層体からなる非晶質半導体層３２を設けてもよい。また、裏面１０ｂの直上にｎ型非晶質半導体層を形成してもよい。
これらの場合であっても、領域１０ａ２の上に非晶質半導体層が形成されているため、上記第２の実施形態と同様に、高い光電変換効率を実現することができる。
なお、図２８に示す第１の変形例に係る太陽電池では、半導体層３２の上には、絶縁層は形成されていない。
半導体層３２は、電極１４，１５のいずれにも電気的に接続されていない。
（変形例）
第１及び第２の実施形態では、ｎ型非晶質半導体層１２ｎと裏面１０ｂとの間にｉ型非晶質半導体層１２ｉが設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、ｉ型非晶質半導体層を設けず、裏面１０ｂの直上にｎ型非晶質半導体層を設けてもよい。
また、第１及び第２の実施形態では、ｐ型非晶質半導体層１３ｐと裏面１０ｂとの間にｉ型非晶質半導体層１３ｉが設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、ｉ型非晶質半導体層を設けず、裏面１０ｂの直上にｐ型非晶質半導体層を設けてもよい。
１，２…太陽電池
１０…結晶性半導体基板
１０ａ…受光面
１０ｂ…裏面
１１…光
１２…ＩＮ積層体
１２ｉ…ｉ型非晶質半導体層
１２ｎ…ｎ型非晶質半導体層
１２ｎ…第１の半導体層
１２ｎ…半導体層
１３…ＩＰ積層体
１３ｉ…ｉ型非晶質半導体層
１３ｐ…ｐ型非晶質半導体層
１４…ｎ側電極
１５…ｐ側電極
１６，１８，２３，２３ａ，３３…絶縁層
１７ｉ…ｉ型非晶質半導体層
１７ｎ…ｎ型非晶質半導体層
１８，３３…絶縁層
２１…ｉ型非晶質半導体層
２２…ｎ型非晶質半導体層
２４…ｉ型非晶質半導体層
２５…ｐ型非晶質半導体層
２６，２７…導電層
３２…非晶質半導体層
３２ｉ…ｉ型非晶質半導体層
３２ｎ…ｎ型非晶質半導体層
３４…非晶質半導体層
３４ｉ…ｉ型非晶質半導体層
３４ｐ…ｐ型非晶質半導体層

Claims (18)

  1. 第１及び第２の主面を有し、ｎ型及びｐ型のうちの一方の第１の導電型を有する結晶性半導体基板と、
    前記第１の主面の上に形成されており、前記第１の導電型を有する第１の半導体層と、
    前記第１の半導体層の上に形成されている第１の電極と、
    前記第１の主面の上に形成されており、ｎ型及びｐ型のうちの他方の第２の導電型を有する第２の半導体層と、
    前記第２の半導体層の上に形成されている第２の電極と、
    を備える太陽電池であって、
    前記第１及び第２の電極は、前記第１の主面の端縁部を除く領域に形成されており、
    前記第１及び第２の電極が形成されていない前記第１の主面の端縁部の少なくとも一部の上に形成されている非晶質半導体層をさらに備える、太陽電池。
  2. 前記非晶質半導体層は、水素を含む、請求項１に記載の太陽電池。
  3. 前記非晶質半導体層は、真性な非晶質半導体からなる非晶質半導体層を含む、請求項１または２に記載の太陽電池。
  4. 前記非晶質半導体層は、前記第１の主面の上に形成されており、真性な非晶質半導体からなる第１の非晶質半導体層と、前記第１の非晶質半導体層の上に形成されており、前記第１の導電型を有する第２の非晶質半導体層とを有する、請求項３に記載の太陽電池。
  5. 前記非晶質半導体層を覆うように形成されている絶縁層をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池。
  6. 前記絶縁層は、酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンにより形成されている、請求項５に記載の太陽電池。
  7. 前記絶縁層を覆うように形成されているさらなる非晶質半導体層をさらに備える、請求項５または６に記載の太陽電池。
  8. 前記さらなる非晶質半導体層は、前記第１または第２の半導体層と一体に形成されている、請求項７に記載の太陽電池。
  9. 前記第１の主面の前記第１及び第２の電極が形成されている領域において、前記第１の電極と前記第２の電極との間の領域にも非晶質半導体層が形成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽電池。
  10. 前記非晶質半導体層は、前記第１及び第２の電極が形成されていない前記第１の主面の端縁部の実質的に全体を覆うように形成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の太陽電池。
  11. 前記第２の半導体層の中央部を除く両端部の上に設けられている絶縁層をさらに備え、
    前記第１の半導体層は、前記第１の主面の前記第２の半導体層に隣接した部分の上と、前記絶縁層の少なくとも一部の上に跨がって設けられている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池。
  12. 前記非晶質半導体層は、前記第１及び第２の電極のいずれにも電気的に接続されていない、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の太陽電池。
  13. 第１及び第２の主面を有し、ｎ型及びｐ型のうちの一方の第１の導電型を有する結晶性半導体基板と、
    前記第１の主面の上に形成されており、前記第１の導電型を有する第１の半導体層と、
    前記第１の半導体層の上に形成されている第１の電極と、
    前記第１の主面の上に形成されており、ｎ型及びｐ型のうちの他方の第２の導電型を有する第２の半導体層と、
    前記第２の半導体層の上に形成されている第２の電極と、
    を備える太陽電池の製造方法であって、
    前記第１及び第２の電極を、前記第１の主面の端縁部を除く領域に形成し、
    前記第１及び第２の電極が形成されていない前記第１の主面の端縁部の少なくとも一部の上に非晶質半導体層を形成する、太陽電池の製造方法。
  14. 前記第１の主面の上に前記第１の導電型を有する半導体層を形成する工程と、
    前記第１の導電型を有する半導体層をパターニングすることにより、前記第１の導電型を有する半導体層から、前記第１の半導体層と、前記非晶質半導体層とを形成する工程と、
    を備える、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
  15. 前記第１の導電型を有する半導体層の一部の上に絶縁層を形成する工程と、
    前記絶縁層の上から、前記第１の導電型を有する半導体層の前記絶縁層から露出した部分をエッチングすることにより前記第１の主面の一部を露出させると共に、前記第１の半導体層と前記非晶質半導体層とを形成する工程と、
    前記絶縁層と前記第１の主面の露出部とを覆うように前記第２の導電型を有する半導体層を形成する工程と、
    前記第２の導電型を有する半導体層のうち、前記第１の半導体層の上に位置する絶縁層を覆っている部分の少なくとも一部を除去することにより、前記第２の半導体層を形成すると共に、前記第１の半導体層の上に位置する絶縁層の少なくとも一部を露出させる工程と、
    前記第２の導電型を有する半導体層の上から、前記絶縁層の露出部をエッチングにより除去し、前記第１の半導体層を露出させる工程と、
    を備える、請求項１４に記載の太陽電池の製造方法。
  16. 前記第２の半導体層を前記第１の半導体層よりも先に形成する、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
  17. 前記第１の主面の上に前記第２の導電型を有する半導体層を形成する工程と、
    前記第２の導電型を有する半導体層をパターニングすることにより、前記第２の導電型を有する半導体層から、前記第２の半導体層と、前記非晶質半導体層とを形成する工程と、
    前記第２の導電型を有する半導体層を形成した後に前記第１の半導体層を形成する工程と、
    を備える、請求項１６に記載の太陽電池の製造方法。
  18. 前記第２の導電型を有する半導体層の一部の上に絶縁層を形成する工程と、
    前記絶縁層の上から、前記第２の導電型を有する半導体層の前記絶縁層から露出した部分をエッチングすることにより前記第１の主面の一部を露出させると共に、前記第２の半導体層と前記非晶質半導体層とを形成する工程と、
    前記絶縁層と前記第１の主面の露出部とを覆うように前記第１の導電型を有する半導体層を形成する工程と、
    前記第１の導電型を有する半導体層のうち、前記第２の半導体層の上に位置する絶縁層を覆っている部分の少なくとも一部を除去することにより、前記第１の半導体層を形成すると共に、前記第２の半導体層の上に位置する絶縁層の少なくとも一部を露出させる工程と、
    前記第１の導電型を有する半導体層の上から、前記絶縁層の露出部をエッチングにより除去し、前記第２の半導体層を露出させる工程と、
    を備える、請求項１７に記載の太陽電池の製造方法。
JP2011068157A 2010-08-06 2011-03-25 太陽電池及び太陽電池の製造方法 Withdrawn JP2013219065A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011068157A JP2013219065A (ja) 2010-08-06 2011-03-25 太陽電池及び太陽電池の製造方法
PCT/JP2011/067961 WO2012018119A1 (ja) 2010-08-06 2011-08-05 太陽電池及び太陽電池の製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010177051 2010-08-06
JP2010177051 2010-08-06
JP2011068157A JP2013219065A (ja) 2010-08-06 2011-03-25 太陽電池及び太陽電池の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013219065A true JP2013219065A (ja) 2013-10-24

Family

ID=45559614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011068157A Withdrawn JP2013219065A (ja) 2010-08-06 2011-03-25 太陽電池及び太陽電池の製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013219065A (ja)
WO (1) WO2012018119A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015095648A (ja) * 2013-11-08 2015-05-18 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ヘテロ接合型太陽電池の構造
JP2018072837A (ja) * 2014-01-17 2018-05-10 日東電工株式会社 粘着剤層を有する光学部材積層体及びその製造方法
US20190189812A1 (en) * 2016-08-22 2019-06-20 Kaneka Corporation Solar cell and solar cell module
CN110047965A (zh) * 2018-01-16 2019-07-23 福建金石能源有限公司 一种新型的背接触异质结电池及其制作方法
US10505055B2 (en) 2015-08-31 2019-12-10 Sharp Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion element
CN114744063A (zh) * 2020-12-23 2022-07-12 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池及生产方法、光伏组件

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012132835A1 (ja) * 2011-03-25 2014-07-28 三洋電機株式会社 太陽電池
WO2012132838A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 三洋電機株式会社 光電変換装置の製造方法
WO2012132729A1 (ja) * 2011-03-28 2012-10-04 三洋電機株式会社 光電変換装置及びその製造方法
WO2013121558A1 (ja) * 2012-02-16 2013-08-22 三洋電機株式会社 太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
JP6089306B2 (ja) * 2012-03-30 2017-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池及びその製造方法
JP6042679B2 (ja) * 2012-09-26 2016-12-14 シャープ株式会社 光電変換素子および光電変換素子の製造方法
JP6284522B2 (ja) * 2013-03-28 2018-02-28 シャープ株式会社 光電変換素子、光電変換モジュールおよび太陽光発電システム
JP6425195B2 (ja) * 2013-09-24 2018-11-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003298078A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Ebara Corp 光起電力素子
JP3998619B2 (ja) * 2003-09-24 2007-10-31 三洋電機株式会社 光起電力素子およびその製造方法
JP4511146B2 (ja) * 2003-09-26 2010-07-28 三洋電機株式会社 光起電力素子およびその製造方法
JP2007059644A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Toyota Motor Corp 光起電力素子
WO2009096539A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Kyocera Corporation 太陽電池素子および太陽電池素子の製造方法
JP5207852B2 (ja) * 2008-06-30 2013-06-12 三洋電機株式会社 太陽電池及びその製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015095648A (ja) * 2013-11-08 2015-05-18 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ヘテロ接合型太陽電池の構造
JP2018072837A (ja) * 2014-01-17 2018-05-10 日東電工株式会社 粘着剤層を有する光学部材積層体及びその製造方法
US10505055B2 (en) 2015-08-31 2019-12-10 Sharp Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion element
US20190189812A1 (en) * 2016-08-22 2019-06-20 Kaneka Corporation Solar cell and solar cell module
CN110047965A (zh) * 2018-01-16 2019-07-23 福建金石能源有限公司 一种新型的背接触异质结电池及其制作方法
CN114744063A (zh) * 2020-12-23 2022-07-12 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池及生产方法、光伏组件
CN114744063B (zh) * 2020-12-23 2023-08-08 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池及生产方法、光伏组件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012018119A1 (ja) 2012-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5485060B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JP5879515B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JP2013219065A (ja) 太陽電池及び太陽電池の製造方法
JP5334926B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JP6350858B2 (ja) 太陽電池の製造方法及び太陽電池
JP5388970B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JP5705968B2 (ja) 光電変換装置及びその製造方法
JP5485062B2 (ja) 太陽電池の製造方法及び太陽電池
JPWO2012132729A1 (ja) 光電変換装置及びその製造方法
JP2010199415A (ja) 太陽電池
JP5595850B2 (ja) 太陽電池の製造方法
WO2012132835A1 (ja) 太陽電池
JP6425195B2 (ja) 太陽電池
JP6369680B2 (ja) 太陽電池
JP5820987B2 (ja) 太陽電池
JP2016066709A (ja) 太陽電池
WO2012090650A1 (ja) 太陽電池
WO2012132834A1 (ja) 太陽電池及び太陽電池の製造方法
WO2012132932A1 (ja) 太陽電池及び太陽電池の製造方法
WO2014016931A1 (ja) 太陽電池及びその製造方法
WO2012132614A1 (ja) 光電変換装置
JP6906195B2 (ja) 太陽電池
JP6206843B2 (ja) 太陽電池

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603