JP6143520B2 - 結晶シリコン系太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の結晶シリコン系太陽電池の製造方法は、前記裏面側透明電極層の前記基板とは反対側の第二の主面上に裏面電極を形成する裏面電極形成工程を有し、前記裏面電極形成工程は、前記裏面側透明電極層上に第一導電層を形成する工程と、前記第一導電層を覆い、かつ、前記裏面側透明電極層に接するように第二導電層を形成する工程と、をこの順に有することが好ましい。
本発明の結晶シリコン系太陽電池は、一導電型単結晶シリコン基板(以下、「基板」、「シリコン基板」ともいう)の第一の主面側に、一導電型または逆導電型シリコン系薄膜(光入射側シリコン系薄膜)、光入射側透明電極層、をこの順に有する。また光入射側透明電極層の第一の主面側に、さらに表面電極を有することが好ましい。また基板の第二の主面側に、一導電型または逆導電型シリコン系薄膜(裏面側シリコン系薄膜)、裏面側透明電極層、第一導電層と第二導電層を有する裏面電極をこの順に有する。また上記基板1と導電型シリコン系薄膜(光入射側シリコン系薄膜または裏面側シリコン系薄膜)との間にさらに真性シリコン系薄膜を有することが好ましい。
本発明においては、第二導電層として銅を主成分とするものを用いる。中でもより容易に低コストで作製できる観点から、銅を用いることが好ましい。
図2に示すように、実施例1の結晶シリコン系太陽電池を以下のようにして製造した。
一導電型単結晶シリコン基板1として入射面の面方位が(100)で、厚みが200μmのn型単結晶シリコン基板1を用い、このn型単結晶シリコン基板1を2重量%のHF水溶液に3分間浸漬し、表面の酸化シリコン膜を除去し、超純水によるリンスを2回行った。次に70℃に保持した5/15重量%のKOH/イソプロピルアルコール水溶液に15分間浸漬し、基板表面をエッチングすることでテクスチャを形成した。その後に超純水によるリンスを2回行った。原子間力顕微鏡(AFM パシフィックナノテクノロジー社製)による単結晶シリコン基板1の表面観察を行ったところ、基板表面はエッチングが最も進行しており、(111)面が露出したピラミッド型のテクスチャが形成されていた。
実施例1に記載の第一導電層9としてNiを3nm形成した点を除いて、実施例1と同様にして結晶シリコン系太陽電池を作製し、評価を実施した。実施例2においては、第一導電層は島状に形成されており、第二導電層は、第一導電層を覆い、かつ透明電極層に接するように第一導電層が形成されていない領域上に形成されていた。
実施例1に記載の第一導電層9としてNiを20nm形成した点を除いて、実施例1と同様にして結晶シリコン系太陽電池を作製し、評価を実施した。比較例1においては、図1に示すように、第一導電層は層状に形成されており、透明電極層上の全面に形成されていた。第二導電層は、第一導電層を覆うように形成されていたが、透明電極層に接していなかった。
実施例1に記載の第一導電層9としてNiを形成しなかった点を除いて、実施例1と同様にして結晶シリコン系太陽電池を作製し、評価を実施した。比較例2においては、第二導電層が前記透明電極層の全面に形成されていた。
2.第一真性シリコン系薄膜層
3.逆導電型シリコン系薄膜層
4.第二真性シリコン系薄膜層
5.一導電型シリコン系薄膜層
6.光入射側透明電極層
7.裏面側透明電極層
8.集電極
8−1.第一導電層
8−2.第二導電層
9.裏面電極
9−1.第一導電層
9−2.第二導電層
Claims (11)
- 一導電型単結晶シリコン基板の第一の主面側に、光入射側シリコン系薄膜層、光入射側透明電極層、表面電極をこの順に有し、前記基板の第二の主面側に、裏面側シリコン系薄膜層、裏面側透明電極層、裏面電極をこの順に有する結晶シリコン系太陽電池であって、
前記裏面電極は、透明電極層側から第一導電層と第二導電層とをこの順に有し、
前記第一導電層は、Ag、Al、Au、Ni、TiまたはSnから選ばれる一つを主成分とし、
前記第二導電層は、銅を主成分とし、少なくとも前記第一導電層を覆い、かつ、前記裏面側透明電極層に接するように形成されている、結晶シリコン系太陽電池。 - 前記第一導電層は、島状である、請求項1に記載の結晶シリコン系太陽電池。
- 前記第一導電層は、密な導電材料のみからなり、前記密な導電材料の前記裏面側透明電極層側表面のほぼ全面が、前記裏面側透明電極層に接している、請求項1または2に記載の結晶シリコン系太陽電池。
- 前記第一導電層は、前記基板表面に垂直な方向における、前記裏面側透明電極層との界面と、前記第二導電層との界面の間隔の最大値d1が0nm<d1<9nmを満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載の結晶シリコン系太陽電池。
- 前記表面電極は、銅を主成分とする第三導電層を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の結晶シリコン系太陽電池。
- 前記第二導電層および前記第三導電層は、めっき層である、請求項5に記載の結晶シリコン系太陽電池。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の結晶シリコン系太陽電池を用いた太陽電池モジュール。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法であって、
前記裏面側透明電極層の前記基板とは反対側の第二の主面上に裏面電極を形成する裏面電極形成工程を有し、
前記裏面電極形成工程は、前記裏面側透明電極層上に第一導電層を形成する工程と、
前記第一導電層を覆い、かつ、前記裏面側透明電極層に接するように第二導電層を形成する工程と、をこの順に有する、結晶シリコン系太陽電池の製造方法。 - 前記第一導電層は、スパッタ法により形成されたものである、請求項8に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
- 前記光入射側透明電極層の前記基板とは反対側の第一の主面上に、第三導電層を含む表面電極を形成する表面電極形成工程を有し、
前記表面電極形成工程は、前記光入射側透明電極層の第一の主面側に、めっき法により前記第三導電層を形成する工程を有する、請求項8または9に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。 - 前記裏面電極における第二導電層と、前記表面電極における第三導電層が、めっき法により同時に形成される、請求項10に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
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