JP2015095648A - ヘテロ接合型太陽電池の構造 - Google Patents
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Abstract
Description
図2は、本発明に係るヘテロ接合型太陽電池構造2の断面を模式的に示した図である。ヘテロ接合型太陽電池構造2は、p型結晶シリコン基板20と、第1のi型アモルファスシリコン薄膜層22と、n型アモルファス酸化層24と、第1の透明導電層26とを備える。
図3は、本発明に係るヘテロ接合型太陽電池の構造の他の実施例の構造模式図を示す。この実施例において、ヘテロ接合型太陽電池構造3は、p型結晶シリコン基板30と、n型アモルファス酸化層34と、第1の透明導電層36とを備える。
図5は、本発明に係るヘテロ接合型太陽電池の構造の他の実施例の構造模式図を示す。この実施例において、ヘテロ接合型太陽電池構造5は、p型ナノ結晶シリコン層50と、第1のナノ白金線層52と、第1のn型アモルファス酸化層54aと、i型ナノ結晶シリコン薄膜層51と、第2のn型アモルファス酸化層53と、第2のナノ白金線層55とを備える。
図7は、ヘテロ接合型太陽電池の構造の他の実施例の構造模式図を示す。この実施例において、ヘテロ接合型太陽電池構造7は、n型アモルファス酸化層73と、ナノ白金線層74とを備える。
10、20、30 p型結晶シリコン基板
11、12 i型アモルファスシリコン薄膜層
13、23、33、44c、54c p型アモルファスシリコン層
14、44a n型アモルファスシリコン層
15、16、56、65 透明導電層
17、27、37 電極層
18、28、38、66、76 導電端子
21 第2のi型アモルファスシリコン薄膜層
22、31 第1のi型アモルファスシリコン薄膜層
24、34、73 n型アモルファス酸化層
25、35、43 第2の透明導電層
26、36、46 第1の透明導電層
34a n-型アモルファス酸化層
34b n+型アモルファス酸化層
40、50 p型ナノ結晶シリコン層
41a、51 i型ナノ結晶シリコン薄膜層
41b n型ナノ結晶シリコン層
42 中間反射層
44b、54b i型アモルファスシリコン薄膜層
45 白金層
48、58 ガラス基板
52 第1のナノ白金線層
53 第2のn型アモルファス酸化層
54a 第1のn型アモルファス酸化層
55 第2のナノ白金線層
60、70 基板
61、71 金属バックコンタクト層
62、72 p型吸収層
63 バッファー層
64 薄膜層
74 ナノ白金線層
101、201、301、401、501、701 背面
102、202、302、402、502、702 受光面
Claims (35)
- 受光面を有するp型結晶シリコン基板と、
前記p型結晶シリコン基板の受光面に形成された第1のi型アモルファスシリコン薄膜層と、
前記第1のi型アモルファスシリコン薄膜層に形成されたn型アモルファス酸化層と、
前記n型アモルファス酸化層に形成された第1の透明導電層と、
を備えることを特徴とするヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記第1の透明導電層に形成され、受光領域が形成されるように前記第1の透明導電層の一部を露出する導電端子をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記第1のi型アモルファスシリコン薄膜層は、形成時に水素ガスが流れる構造であり、前記n型アモルファス酸化層は、熱アニール処理されてなることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記n型アモルファス酸化層は、100℃〜1000℃で熱アニール処理されてなることを特徴とする請求項3に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記n型アモルファス酸化層は、インジウム、ガリウム、亜鉛または酸素からなることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記第1の透明導電層は、窒化シリコン、二酸化シリコン、インジウムスズ酸化物または酸化亜鉛からなることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記導電端子は、白金からなることを特徴とする請求項2に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記p型結晶シリコン基板は、前記受光面に対向する背面をさらに有し、前記ヘテロ接合型太陽電池の構造は、
前記基板の背面に形成された第2のi型アモルファスシリコン薄膜層と、
前記第2のi型シリコン薄膜層に形成されたp型アモルファスシリコン層と、
前記p型アモルファスシリコン層に形成された第2の透明導電層と、
前記第2の透明導電層に形成された電極層と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記第2のi型アモルファスシリコン薄膜層は、形成時に水素ガスが流れる構造であり、前記p型アモルファスシリコン層は、形成時に水素ガスが流れる構造であることを特徴とする請求項8に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記第2の透明導電層は、窒化シリコン、二酸化シリコン、インジウムスズ酸化物または酸化亜鉛からなり、前記電極層は、白金からなることを特徴とする請求項8に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 受光面を有するp型結晶シリコン基板と、
前記p型結晶シリコン基板の受光面に形成されたn型アモルファス酸化層と、
前記n型アモルファス酸化層に形成された第1の透明導電層と、
を備えることを特徴とするヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記第1の透明導電層に形成され、受光領域が形成されるように前記第1の透明導電層の一部を露出する導電端子をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記n型アモルファス酸化層は、熱アニール処理されてなることを特徴とする請求項11に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記n型アモルファス酸化層は、100℃〜1000℃で熱アニール処理されてなることを特徴とする請求項13に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記n型アモルファス酸化層は、インジウム、ガリウム、亜鉛または酸素からなることを特徴とする請求項11に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記第1の透明導電層は、窒化シリコン、二酸化シリコン、インジウムスズ酸化物または酸化亜鉛からなることを特徴とする請求項11に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記導電端子は、白金からなることを特徴とする請求項12に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記n-型アモルファス酸化層は、
前記p型結晶シリコン基板の受光面に形成されたn-型アモルファス酸化層と、
前記n-型アモルファス酸化層に形成されたn+型アモルファス酸化層と、を備え、
前記第1の透明導電層は、前記n+型アモルファス酸化層に形成されることを特徴とする請求項11に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記n-型アモルファス酸化層は、前記n+型アモルファス酸化層よりも厚さが薄く、前記n-型アモルファス酸化層は、前記n+型アモルファス酸化層よりも濃度が低いことを特徴とする請求項18に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記p型結晶シリコン基板は、前記受光面に対向する背面をさらに有し、前記ヘテロ接合型太陽電池の構造は、
前記基板の背面に形成された第1のi型アモルファスシリコン薄膜層と、
前記第1のi型シリコン薄膜層に形成されたp型アモルファスシリコン層と、
前記p型アモルファスシリコン層に形成された第2の透明導電層と、
前記第2の透明導電層に形成された電極層と、
を備えることを特徴とする請求項11に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記第1のi型アモルファスシリコン薄膜層は、形成時に水素ガスが流れる構造であり、前記p型アモルファスシリコン層は、形成時に水素ガスが流れる構造であることを特徴とする請求項20に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記第2の透明導電層は、窒化シリコン、二酸化シリコン、インジウムスズ酸化物または酸化亜鉛からなり、前記電極層は、白金からなることを特徴とする請求項20に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 受光面と前記受光面に対向する背面とを有するp型ナノ結晶シリコン層と、
前記p型ナノ結晶シリコン層の受光面に形成された第1のナノ白金線層と、
前記第1のナノ白金線層に形成された第1のn型アモルファス酸化層と、
前記ナノ結晶シリコン層の背面に形成されたi型ナノ結晶シリコン薄膜層と、
前記i型ナノ結晶シリコン薄膜層に形成された第2のn型アモルファス酸化層と、
前記第2のn型アモルファス酸化層に形成された第2のナノ白金線層と、
を備えることを特徴とするヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記第1のn型アモルファス酸化層に形成されたi型アモルファスシリコン薄膜層と、
前記i型アモルファスシリコン薄膜層に形成されたp型アモルファスシリコン層と、
前記p型アモルファスシリコン層に形成された透明導電層と、
前記透明導電層に形成されたガラス基板と、
をさらに備えることを特徴とする請求項23に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記i型ナノ結晶シリコン薄膜層及びp型ナノ結晶シリコン層は、形成時に水素ガスが流れる構造であり、前記第1のn型アモルファス酸化層及び第2のn型アモルファス酸化層は、熱アニール処理されてなることを特徴とする請求項23に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記第1のn型アモルファス酸化層及び第2のn型アモルファス酸化層は、100℃〜1000℃で熱アニール処理されてなることを特徴とする請求項23に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記第1のn型アモルファス酸化層及び第2のn型アモルファス酸化層は、インジウム、ガリウム、亜鉛または酸素からなることを特徴とする請求項23に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記透明導電層は、窒化シリコン、二酸化シリコン、インジウムスズ酸化物または酸化亜鉛からなることを特徴とする請求項24に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記i型アモルファスシリコン薄膜層及びp型アモルファスシリコン層は、形成時に水素ガスが流れる構造であることを特徴とする請求項24に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 受光面を有するn型アモルファス酸化層と、
前記n型アモルファス酸化層の受光面に形成されたナノ白金線層と、
を備えることを特徴とするヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記ナノ白金線層に形成され、受光領域が形成されるように前記ナノ白金線層の一部を露出する導電端子をさらに備えることを特徴とする請求項30に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記n型アモルファス酸化層は、前記受光面に対向する背面をさらに有し、前記ヘテロ接合型太陽電池の構造は、
前記n型アモルファス酸化層の背面に形成されたp型吸収層と、
前記p型吸収層を搭載するように形成された金属バックコンタクト層と、
前記金属バックコンタクト層を搭載するように形成された基板と、
をさらに備えることを特徴とする請求項30に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。 - 前記n型アモルファス酸化層は、インジウム、ガリウム、亜鉛または酸素からなることを特徴とする請求項30に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記導電端子は、ニッケルまたはアルミニウムからなることを特徴とする請求項31に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
- 前記p型吸収層は、銅、インジウム、ガリウムまたはセレンからなることを特徴とする請求項32に記載のヘテロ接合型太陽電池の構造。
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