JP6611786B2 - Photoelectric conversion element and photoelectric conversion device - Google Patents
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Description
本発明は、光電変換素子および光電変換装置に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion element and a photoelectric conversion device.
太陽光エネルギを電気エネルギに直接変換する太陽電池は、近年、特に、地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。なかでも、現在、最も多く製造および販売されている太陽電池は、太陽光が入射する側の面である受光面と受光面の反対側である裏面とにそれぞれ電極が形成された構造のものである。 In recent years, a solar cell that directly converts solar energy into electric energy has been rapidly expected as a next-generation energy source particularly from the viewpoint of global environmental problems. Of these, the most manufactured and sold solar cells have a structure in which electrodes are formed on the light receiving surface on the side where sunlight enters and the back surface on the opposite side of the light receiving surface, respectively. is there.
しかしながら、受光面に電極を形成した場合には、電極における太陽光の反射および吸収があることから、電極の面積分だけ入射する太陽光の量が減少する。そのため、裏面のみに電極を形成した裏面接合型太陽電池の開発が進められている(たとえば特許文献1参照)。 However, when an electrode is formed on the light receiving surface, sunlight is reflected and absorbed by the electrode, so that the amount of incident sunlight is reduced by the area of the electrode. Therefore, development of a back junction solar cell in which an electrode is formed only on the back surface is underway (see, for example, Patent Document 1).
図19に、特許文献1に記載の裏面接合型太陽電池の模式的な断面図を示す。図19に示される裏面接合型太陽電池は、n型の単結晶シリコンウェハーからなる基板111の受光面上に、実質的に真性な非晶質半導体119、n型非晶質シリコン120、および窒化シリコンなどの保護膜124が順次積層された構成を有する。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of a back junction solar cell described in
基板111の裏面のn型電極116に対応するn領域122においては、基板111上に、実質的に真性な非晶質半導体層112、n型非晶質半導体層114、窒化シリコン層121、およびn型電極116が順次積層されている。また、窒化シリコン層121を貫通する穴を介して、n型非晶質半導体層114とn型電極116とが接続されている。
In the
基板111の裏面のp型電極117に対応するp領域123においては、基板111上に、実質的に真性な非晶質半導体層113、p型非晶質半導体層115、およびp型電極117が順次積層されている。
In
n型電極116およびp型電極117は、それぞれ、スパッタなどにより形成した下地電極116a,117a上にめっきにより銅層116b,117bを設けて形成されている。
The n-
図20に示すように、特許文献1に記載の裏面接合型太陽電池においては、n型電極116およびp型電極117は、それぞれ、基板111の裏面の略全面を覆うように、互いに所定の間隔を隔てた櫛型形状に形成されている。具体的には、n型電極116およびp型電極117は、それぞれ、櫛歯に相当する帯状の電流取出部116c,117cと、複数の電流取出部116c,117cをそれぞれ電気的に接続する集電部116d,117dとを有している。
As shown in FIG. 20, in the back junction solar cell described in
特許文献1に記載の裏面接合型太陽電池のような半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子は、基板の裏面にp型不純物および/またはn型不純物を拡散して不純物拡散層を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子と比べて、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成する分だけ電気抵抗が高くなる。そのため、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子においては、電流を効率的に取り出すために、半導体基板の裏面の略全面に電極を形成することが好ましい。したがって、図20に示すように、特許文献1に記載の裏面接合型太陽電池においては、基板111の裏面の略全面を覆うように、n型電極116およびp型電極117が形成されている。
A photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of a semiconductor substrate, such as a back junction solar cell described in
しかしながら、基板111の周縁に位置する電極のフォトリソグラフィによるパターニングおよびスクリーン印刷等の印刷による高精度のパターニングはそれぞれ困難であったため、特許文献1に記載の裏面接合型太陽電池においては、電極のパターニングの不良により、電流取出部116cと集電部117dとの間、または電流取出部117cと集電部116dとの間に短絡が生じることが多かった。
However, since patterning by photolithography and high-precision patterning by printing such as screen printing are difficult for the electrodes located at the periphery of the
ここで開示された実施形態は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでいる光電変換素子である。ここで開示された実施形態は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでおり、第1電極の一部が半導体基板の外周から内側に1mmの領域内に含まれている光電変換素子である。 The embodiment disclosed herein includes a semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type, a first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of the semiconductor substrate, and a first surface of the semiconductor substrate. A second conductive type amorphous semiconductor film on the side, a first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film, and a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film, Is a photoelectric conversion element surrounding the second electrode with a gap from the second electrode. The embodiment disclosed herein includes a semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type, a first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of the semiconductor substrate, and a first surface of the semiconductor substrate. A second conductive type amorphous semiconductor film on the side, a first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film, and a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film, Is a photoelectric conversion element that surrounds the second electrode with a gap from the second electrode, and a part of the first electrode is included in a 1 mm region from the outer periphery to the inner side of the semiconductor substrate.
ここで開示された実施形態は、光電変換素子と、光電変換素子と電気的に接続されている配線シートとを備え、光電変換素子は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでおり、配線シートは、絶縁性基材と、絶縁性基材上の第1配線と、絶縁性基材上の第2配線とを備えており、第1電極は第1配線に電気的に接続され、第2電極は第2配線に電気的に接続されている光電変換装置である。ここで開示された実施形態は、光電変換素子と、光電変換素子と電気的に接続されている配線シートとを備え、光電変換素子は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでいるとともに、第1電極の一部が半導体基板の外周から内側に1mmの領域内に含まれており、配線シートは、絶縁性基材と、絶縁性基材上の第1配線と、絶縁性基材上の第2配線とを備えており、第1電極は第1配線に電気的に接続され、第2電極は第2配線に電気的に接続されている光電変換装置である。 Embodiment disclosed here is provided with the photoelectric conversion element and the wiring sheet electrically connected with the photoelectric conversion element, and a photoelectric conversion element is a 1st conductivity type or 2nd conductivity type semiconductor substrate, A first conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate, a second conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate, and the first conductive type amorphous semiconductor film And a second electrode on the second conductivity type amorphous semiconductor film, the first electrode surrounds the second electrode with a space from the second electrode, and the wiring sheet is insulative. A base material, a first wiring on the insulating base material, and a second wiring on the insulating base material, wherein the first electrode is electrically connected to the first wiring, and the second electrode is the second wiring. The photoelectric conversion device is electrically connected to the wiring. Embodiment disclosed here is provided with the photoelectric conversion element and the wiring sheet electrically connected with the photoelectric conversion element, and a photoelectric conversion element is a 1st conductivity type or 2nd conductivity type semiconductor substrate, A first conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate, a second conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate, and the first conductive type amorphous semiconductor film And a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film. The first electrode surrounds the second electrode at a distance from the second electrode, and the first electrode The wiring sheet includes an insulating base material, a first wiring on the insulating base material, and a second wiring on the insulating base material. The first electrode is electrically connected to the first wiring, and the second electrode is electrically connected to the second wiring. It is the location.
ここで開示された実施形態によれば、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 According to the embodiment disclosed herein, in a photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of a semiconductor substrate, patterning failure of electrodes located at the periphery of the semiconductor substrate It is possible to suppress the occurrence of a short circuit due to.
以下、ここで開示される実施形態の光電変換素子の一例としての実施形態1〜4のヘテロ接合型バックコンタクトセル、およびここで開示される実施形態の光電変換装置の一例としての配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルについて説明する。なお、実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
Hereinafter, the heterojunction back contact cell of
[実施形態1]
<ヘテロ接合型バックコンタクトセルの構造>
図1に、実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10の裏面の模式的な拡大平面図を示す。図1に示すように、実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10は、n型半導体基板1の裏面側にp電極7とn電極8とを有している。p電極7はp型非晶質半導体膜3上に位置しており、n電極8はn型非晶質半導体膜5上に位置している。[Embodiment 1]
<Structure of heterojunction back contact cell>
FIG. 1 is a schematic enlarged plan view of the back surface of the heterojunction back
図1には、矩形のアイランド状のn電極8が2つ示されており、これらのn電極8は互いに間隔を空けて同一方向に延在するように位置している。p電極7はそれぞれのn電極8と間隔を空けてそれぞれのn電極8の周囲を取り囲んでいるとともに、p電極7の一部がn型半導体基板1の裏面の外周から内側に1mmの領域71内に含まれている。
In FIG. 1, two rectangular island-shaped n-
p電極7とn電極8との間の領域にはp型非晶質半導体膜3とn型非晶質半導体膜5とが位置している。それぞれのn電極8の下方に位置するn型非晶質半導体膜5は、平面視においてn電極8よりも大きな矩形のアイランド状となっている。p型非晶質半導体膜3はn型非晶質半導体膜5を取り囲んでいるとともに、p型非晶質半導体膜3の一部がn型半導体基板1の裏面の外周から内側に1mmの領域71内に含まれている。なお、図1には、n電極8およびn型非晶質半導体膜5はそれぞれ2つずつ図示されているが、n電極8およびn型非晶質半導体膜5の数は2つに限定されない。
A p-type
図2に、図1のII−IIに沿った模式的な拡大断面図を示す。図2に示すように、n型半導体基板1の裏面となる第1の面1a上には、矩形のアイランド状のi型非晶質半導体膜4と、i型非晶質半導体膜4の周囲を取り囲むi型非晶質半導体膜2とが位置している。i型非晶質半導体膜2上にはp型非晶質半導体膜3が位置しており、i型非晶質半導体膜4上にはn型非晶質半導体膜5が位置している。p型非晶質半導体膜3上にはp電極7が位置しており、n型非晶質半導体膜5上にはn電極8が位置している。図2に示すように、p電極7とn電極8との間には間隔が空いている。
FIG. 2 shows a schematic enlarged cross-sectional view along II-II in FIG. As shown in FIG. 2, a rectangular island-shaped i-type
図2に示すように、p型非晶質半導体膜3の縁部3a上にはn型非晶質半導体膜5の縁部5aが位置しており、p型非晶質半導体膜3の縁部3aとn型非晶質半導体膜5の縁部5aとの間にはi型非晶質半導体膜4の縁部4aが位置している。
As shown in FIG. 2, the
図3に、図1のIII−IIIに沿った模式的な拡大断面図を示す。図3に示す断面においては、n型半導体基板1の第1の面1a上にi型非晶質半導体膜2、p型非晶質半導体膜3およびp電極7がこの順に積層されている。
FIG. 3 shows a schematic enlarged cross-sectional view along III-III in FIG. In the cross section shown in FIG. 3, the i-type
図2および図3に示すように、n型半導体基板1の受光面となる第2の面1bには、たとえばテクスチャ構造等の凹凸構造が設けられている。なお、n型半導体基板1の第2の面1b上に誘電体膜(図示せず)が形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
<ヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法>
以下、図4〜図10の模式的断面図を参照して、実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10の製造方法の一例について説明する。まず、図4に示すように、第2の面1bには予めたとえばテクスチャ構造等の凹凸構造が設けられたn型半導体基板1の第1の面1aの全面に接するようにi型非晶質半導体膜2を形成し、その後、i型非晶質半導体膜2の全面に接するようにp型非晶質半導体膜3を形成する。これにより、i型非晶質半導体膜2とp型非晶質半導体膜3との積層体である第1の積層体51が形成される。i型非晶質半導体膜2およびp型非晶質半導体膜3の形成方法は特に限定されないが、たとえばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いることができる。<Method for manufacturing heterojunction back contact cell>
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the heterojunction back
n型半導体基板1としては、n型単結晶シリコン基板を好適に用いることができるがn型単結晶シリコン基板に限定されず、たとえば従来から公知のn型半導体基板を適宜用いることができる。
As the n-
i型非晶質半導体膜2としては、i型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがi型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のi型非晶質半導体膜を用いることもできる。
As the i-type
なお、本実施形態において、「i型」とは、完全な真性の状態だけでなく、十分に低濃度(n型不純物濃度が1×1015個/cm3未満、かつp型不純物濃度が1×1015個/cm3未満)であればn型またはp型の不純物が混入された状態のものも含む意味である。In the present embodiment, “i-type” is not only a completely intrinsic state but also a sufficiently low concentration (the n-type impurity concentration is less than 1 × 10 15 / cm 3 and the p-type impurity concentration is 1). × 10 15 / cm 3 ) means to include those in which n-type or p-type impurities are mixed.
また、本実施形態において、「非晶質シリコン」には、シリコン原子の未結合手(ダングリングボンド)が水素で終端されていない非晶質シリコンだけでなく、水素化非晶質シリコンなどのシリコン原子の未結合手が水素等で終端されたものも含まれるものとする。 In the present embodiment, “amorphous silicon” includes not only amorphous silicon in which dangling bonds of silicon atoms are not terminated with hydrogen, but also hydrogenated amorphous silicon and the like. Also included are those in which dangling bonds of silicon atoms are terminated with hydrogen or the like.
p型非晶質半導体膜3としては、p型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがp型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のp型非晶質半導体膜を用いることもできる。
As the p-type
p型非晶質半導体膜3に含まれるp型不純物としては、たとえばボロンを用いることができる。また、本実施形態において、「p型」とは、p型不純物濃度が1×1015個/cm3以上の状態を意味する。As the p-type impurity contained in the p-type
次に、図5に示すように、p型非晶質半導体膜3上にエッチングペースト31を塗布する。ここで、エッチングペースト31としては、第1の積層体51をエッチングすることができるものであれば特に限定されない。
Next, as shown in FIG. 5, an
次に、エッチングペースト31を加熱することによって、第1の積層体51の一部を厚さ方向にエッチングする。これにより、たとえば図6に示すように、n型半導体基板1の第1の面1aの一部を露出させる。
Next, a part of the first
次に、図7に示すように、n型半導体基板1の第1の面1aの露出面および第1の積層体51のそれぞれに接するようにi型非晶質半導体膜4を形成し、その後、i型非晶質半導体膜4の全面に接するようにn型非晶質半導体膜5を形成する。これにより、i型非晶質半導体膜4とn型非晶質半導体膜5との積層体である第2の積層体52が形成される。i型非晶質半導体膜4およびn型非晶質半導体膜5の形成方法は特に限定されないが、たとえばプラズマCVD法を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 7, an i-type
i型非晶質半導体膜4としては、i型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがi型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のi型非晶質半導体膜を用いることもできる。
As the i-type
n型非晶質半導体膜5としては、n型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがn型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のn型非晶質半導体膜を用いることもできる。
As the n-type
なお、n型非晶質半導体膜5を構成するn型非晶質シリコン膜に含まれるn型不純物としては、たとえばリンを用いることができる。また、本実施形態において、「n型」とは、n型不純物濃度が1×1015個/cm3以上の状態を意味する。For example, phosphorus can be used as an n-type impurity contained in the n-type amorphous silicon film constituting the n-type
次に、図8に示すように、n型非晶質半導体膜5上にエッチングマスク32を設置する。ここで、エッチングマスク32としては、第2の積層体52をエッチングする際にマスクとして機能することができるものであれば特に限定されない。
Next, as shown in FIG. 8, an
次に、エッチングマスク32をマスクとしたエッチングを行うことによって、第2の積層体52の一部を厚さ方向にエッチングし、その後、エッチングマスク32を除去する。これにより、たとえば図9に示すように、p型非晶質半導体膜3の表面の一部を露出させる。
Next, by performing etching using the
その後、図10に示すように、p型非晶質半導体膜3上にp電極7を形成するとともに、n型非晶質半導体膜5上にn電極8を形成することによって、実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10を製造することができる。
After that, as shown in FIG. 10, the p-
<配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセル>
図11に、実施形態1の配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルの模式的な平面図を示す。実施形態1の配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルは、たとえば図11に示すように、実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10の複数が配線シート20上に設置されて電気的に直列に接続されることにより構成される。<Heterojunction back contact cell with wiring sheet>
FIG. 11 is a schematic plan view of the heterojunction back contact cell with a wiring sheet according to the first embodiment. For example, as shown in FIG. 11, the heterojunction back contact cell with the wiring sheet of
図12に、実施形態1の配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルに用いられる配線シート20の模式的な平面図を示す。配線シート20は、絶縁性基材21と、絶縁性基材21上の第1配線22と第2配線23とを備えている。第1配線22および第2配線23も、それぞれ帯状に形成されており、絶縁性基材21上で互いに間隔を空けて、これらの配線の長手方向が同一の方向となるようにして、交互に配置されている。また、複数の第1配線22の一端および複数の第2配線23の一端は、それぞれ、帯状の集電用配線24に電気的に接続されている。集電用配線24は、第1配線22および第2配線23の長手方向と直交する方向に長手方向を有するように、絶縁性基材21上に配置されている。集電用配線24は、複数の第1配線22または複数の第2配線23から電流を集電するとともに、実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10を電気的に直列に接続している。
FIG. 12 shows a schematic plan view of a
絶縁性基材21としては、絶縁性の基材を用いることができ、たとえば、ポリエステル、ポリエチレンナフタレートまたはポリイミドなどのフィルムを用いることができる。
As the insulating
第1配線22、第2配線23および集電用配線24としては、導電性材料を用いることができ、たとえば、銅などを用いることができる。なお、第1配線22、第2配線23および集電用配線24は、それぞれ、たとえば、絶縁性基材21の表面の全面に金属膜などの導電膜を形成した後に、その一部をエッチングなどにより除去してパターニングすることによって形成することができる。
As the
図13に、実施形態1の配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルの第1配線22の長手方向に沿った模式的な断面図を示す。図13に示すように、配線シート20の第1配線22と実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10のn電極8とはそれぞれの長手方向に沿って導電層41を介して電気的に接続されている。一方、p電極7と第1配線22との間には絶縁層42が位置しているため、p電極7と第1配線22とは絶縁層42によって電気的に絶縁されている。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view along the longitudinal direction of the
図14に、実施形態1の配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルの第2配線23の長手方向に沿った模式的な断面図を示す。図14に示すように、配線シート20の第2配線23と実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセル10のp電極8とはそれぞれの長手方向に沿って導電層41を介して電気的に接続されている。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view along the longitudinal direction of the
<課題解決のメカニズム>
本実施形態においては、p電極7がn電極8と間隔を空けてn電極8の周囲を取り囲むように配置されているため、p電極7とn電極8との間の電気的な分離をn型半導体基板1の裏面の周縁ではなくn型半導体基板1の裏面の内側で行うことができる。これにより、n型半導体基板1の裏面の周縁に位置する電極を高精度でパターニングする必要がなくなるため、n型半導体基板1の裏面の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。<Mechanism of problem solving>
In the present embodiment, since the
また、本実施形態においては、p電極7の一部がn型半導体基板1の裏面の外周から内側に1mmの領域71内に含まれるようにp電極7を形成することができるため、n型半導体基板1の裏面における電極の形成面積を広くすることができる。そのため、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、キャリア収集効率が上昇して電流を効率的に取り出すことができるとともに、電極の抵抗も低くすることができる。これにより、実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセルおよび実施形態1の配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルの特性を向上することができる。
In the present embodiment, the p-
[実施形態2]
図15に、実施形態2のヘテロ接合型バックコンタクトセル10の裏面の模式的な拡大平面図を示す。図15に示すように、実施形態2のヘテロ接合型バックコンタクトセル10は、n型半導体基板1の代わりに、p型単結晶シリコン基板等のp型半導体基板11を用いていることを特徴としている。[Embodiment 2]
FIG. 15 is a schematic enlarged plan view of the back surface of the heterojunction back
実施形態2における上記以外の説明は実施形態1と同様であるため、その説明については繰り返さない。 Since the description other than the above in the second embodiment is the same as that in the first embodiment, the description thereof will not be repeated.
[実施形態3]
図16に、実施形態3のヘテロ接合型バックコンタクトセル10の裏面の模式的な拡大平面図を示す。図16に示すように、実施形態3のヘテロ接合型バックコンタクトセル10は、n電極8が矩形のアイランド状のp電極の周囲7を取り囲んでいるとともに、n電極8の一部がn型半導体基板1の裏面の外周から内側に1mmの領域内に含まれていることを特徴としている。[Embodiment 3]
FIG. 16 is a schematic enlarged plan view of the back surface of the heterojunction back
実施形態3における上記以外の説明は実施形態1および実施形態2と同様であるため、その説明については繰り返さない。 Since the description other than the above in the third embodiment is the same as that in the first and second embodiments, the description thereof will not be repeated.
[実施形態4]
実施形態4のヘテロ接合型バックコンタクトセル10は、エッチングペースト31を用いた第1の積層体51の部分的な除去およびエッチングマスク32を用いた第2の積層体52の部分的な除去に代えて、レーザ光の照射によって第1の積層体51の部分的な除去および第2の積層体52の部分的な除去をそれぞれ行うことを特徴としている。[Embodiment 4]
The heterojunction back
図17の模式的断面図に、レーザ光の照射によって第1の積層体51を部分的に除去する方法の一例を図解する。図17に示すように、第1の積層体51のp型非晶質半導体膜3に部分的にレーザ光61を照射して、第1の積層体51を加熱し、蒸散させることによって、第1の積層体51の部分的な除去を行うことができる。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a method for partially removing the first
図18の模式的断面図に、レーザ光の照射によって第2の積層体52を部分的に除去する方法の一例を図解する。図18に示すように、第2の積層体52のn型非晶質半導体膜5に部分的にレーザ光62を照射して、第2の積層体52を加熱し、蒸散させることによって、第2の積層体52の部分的な除去を行うことができる。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a method for partially removing the second
実施形態4における上記以外の説明は実施形態1〜実施形態3と同様であるため、その説明については繰り返さない。 Since descriptions other than the above in the fourth embodiment are the same as those in the first to third embodiments, the description thereof will not be repeated.
[実施形態5]
図21に、実施形態5のヘテロ接合型バックコンタクトセルの裏面の模式的な拡大平面図を示す。図22に、図21のXII−XIIに沿った模式的な拡大断面図を示し、図23に、図21のXIII−XIIIに沿った模式的な拡大断面図を示す。実施形態5のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、p電極7の一部がn型半導体基板1の裏面の外周から内側に1mmの領域71内に含まれていることに限定されない点で実施形態1のヘテロ接合型バックコンタクトセルと相違している。すなわち、実施形態5のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいては、たとえば図21に示すように、p電極7のすべてがn型半導体基板1の裏面の外周から内側に1mmの領域71内に含まれていなくてもよい。[Embodiment 5]
FIG. 21 is a schematic enlarged plan view of the back surface of the heterojunction back contact cell according to the fifth embodiment. FIG. 22 shows a schematic enlarged cross-sectional view along XII-XII in FIG. 21, and FIG. 23 shows a schematic enlarged cross-sectional view along XIII-XIII in FIG. The heterojunction back contact cell of the fifth embodiment is not limited to that the p-
実施形態5のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいても、p電極7がn電極8と間隔を空けてn電極8の周囲を取り囲むように配置されているため、p電極7とn電極8との間の電気的な分離をn型半導体基板1の裏面の周縁ではなくn型半導体基板1の裏面の内側で行うことができる。これにより、n型半導体基板1の裏面の周縁に位置する電極を高精度でパターニングする必要がなくなるため、n型半導体基板1の裏面の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。
Also in the heterojunction back contact cell of the fifth embodiment, the
実施形態5における上記以外の説明は実施形態1〜実施形態4と同様であるため、その説明については繰り返さない。
Since the description other than the above in
[付記]
(1)ここで開示された実施形態は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでいる光電変換素子である。この場合には、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。ここで開示された実施形態は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでいるとともに第1電極の一部が半導体基板の外周から内側に1mmの領域内に含まれている光電変換素子である。この場合には、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。[Appendix]
(1) An embodiment disclosed herein includes a semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type, a first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of the semiconductor substrate, and a first substrate of the semiconductor substrate. A second conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side, a first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film, and a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film, The first electrode is a photoelectric conversion element that surrounds the second electrode at a distance from the second electrode. In this case, in a photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, the occurrence of a short circuit due to poor patterning of electrodes located at the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do. The embodiment disclosed herein includes a semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type, a first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of the semiconductor substrate, and a first surface of the semiconductor substrate. A second conductive type amorphous semiconductor film on the side, a first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film, and a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film, Is a photoelectric conversion element that surrounds the second electrode with a gap from the second electrode, and a part of the first electrode is included in a region of 1 mm inside from the outer periphery of the semiconductor substrate. In this case, in a photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, the occurrence of a short circuit due to poor patterning of electrodes located at the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(2)ここで開示された実施形態の光電変換素子においては、半導体基板と第1導電型非晶質半導体膜との間に第1のi型非晶質半導体膜が位置していてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (2) In the photoelectric conversion element of the embodiment disclosed herein, the first i-type amorphous semiconductor film may be located between the semiconductor substrate and the first conductive amorphous semiconductor film. . Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(3)ここで開示された実施形態の光電変換素子においては、第1のi型非晶質半導体膜が半導体基板および第1導電型非晶質半導体膜のそれぞれと接していてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (3) In the photoelectric conversion element of the embodiment disclosed herein, the first i-type amorphous semiconductor film may be in contact with each of the semiconductor substrate and the first conductive amorphous semiconductor film. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(4)ここで開示された実施形態の光電変換素子においては、半導体基板と第2導電型非晶質半導体膜との間に第2のi型非晶質半導体膜が位置していてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (4) In the photoelectric conversion element of the embodiment disclosed herein, the second i-type amorphous semiconductor film may be located between the semiconductor substrate and the second conductive amorphous semiconductor film. . Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(5)ここで開示された実施形態の光電変換素子においては、第2のi型非晶質半導体膜が半導体基板および第2導電型非晶質半導体膜のそれぞれと接していてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (5) In the photoelectric conversion element of the embodiment disclosed herein, the second i-type amorphous semiconductor film may be in contact with each of the semiconductor substrate and the second conductivity-type amorphous semiconductor film. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(6)ここで開示された実施形態の光電変換素子においては、第2電極はアイランド状であってもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (6) In the photoelectric conversion element of the embodiment disclosed here, the second electrode may have an island shape. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(7)ここで開示された実施形態の光電変換素子においては、第2電極は矩形状であってもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (7) In the photoelectric conversion element of the embodiment disclosed herein, the second electrode may be rectangular. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(8)ここで開示された実施形態は、第1導電型または第2導電型の半導体基板の第1の面側に第1導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、半導体基板の第1の面側に第2導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、第1導電型非晶質半導体膜上に第1電極を形成する工程と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極を形成する工程とを含み、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでいる光電変換素子の製造方法である。この場合には、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。ここで開示された実施形態は、第1導電型または第2導電型の半導体基板の第1の面側に第1導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、半導体基板の第1の面側に第2導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、第1導電型非晶質半導体膜上に第1電極を形成する工程と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極を形成する工程とを含み、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでいるとともに、第1電極の一部が半導体基板の外周から内側に1mmの領域内に含まれている光電変換素子の製造方法である。この場合には、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (8) An embodiment disclosed herein includes a step of forming a first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of a semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type; Forming a second conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side, forming a first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film, and on the second conductive type amorphous semiconductor film Forming the second electrode, and the first electrode is a method of manufacturing a photoelectric conversion element that surrounds the second electrode at a distance from the second electrode. In this case, in a photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to poor patterning of electrodes located at the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do. The embodiment disclosed herein includes a step of forming a first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of a semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type, and a first surface of the semiconductor substrate. Forming a second conductive type amorphous semiconductor film on the side, forming a first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film, and a second on the second conductive type amorphous semiconductor film. Forming a first electrode, the first electrode surrounds the second electrode at a distance from the second electrode, and a part of the first electrode is included in a region of 1 mm inward from the outer periphery of the semiconductor substrate This is a method for manufacturing a photoelectric conversion element. In this case, in a photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to poor patterning of electrodes located at the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(9)ここで開示された実施形態の光電変換素子の製造方法において、第1導電型非晶質半導体膜を形成する工程は、半導体基板の第1の面側に第1のi型非晶質半導体膜を形成する工程と、第1のi型非晶質半導体膜上に第1導電型非晶質半導体膜を形成する工程とを含んでいてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (9) In the method of manufacturing a photoelectric conversion element according to the embodiment disclosed herein, the step of forming the first conductivity type amorphous semiconductor film includes the step of forming a first i-type amorphous material on the first surface side of the semiconductor substrate. A step of forming a crystalline semiconductor film and a step of forming a first conductive amorphous semiconductor film on the first i-type amorphous semiconductor film may be included. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(10)ここで開示された実施形態の光電変換素子の製造方法は、第1導電型非晶質半導体膜を形成する工程の後に、第1のi型非晶質半導体膜と第1導電型非晶質半導体膜との積層体である第1の積層体の一部を除去する工程をさらに含んでいてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (10) In the method of manufacturing a photoelectric conversion element according to the embodiment disclosed herein, the first i-type amorphous semiconductor film and the first conductivity type are formed after the step of forming the first conductivity-type amorphous semiconductor film. A step of removing a part of the first stacked body that is a stacked body with the amorphous semiconductor film may be further included. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(11)ここで開示された実施形態の光電変換素子の製造方法において、第1の積層体の一部を除去する工程は、第1の積層体の一部にエッチングペーストを塗布する工程または第1の積層体の一部にレーザ光を照射する工程を含んでいてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (11) In the method of manufacturing a photoelectric conversion element according to the embodiment disclosed herein, the step of removing a part of the first stacked body is a step of applying an etching paste to a part of the first stacked body or A step of irradiating a part of the laminated body with laser light may be included. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(12)ここで開示された実施形態の光電変換素子の製造方法において、第2導電型非晶質半導体膜を形成する工程は、第1の積層体の一部を除去する工程の後に、半導体基板の第1の面側に第2のi型非晶質半導体膜を形成する工程と、第2のi型非晶質半導体膜上に第2導電型非晶質半導体膜を形成する工程とを含んでいてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (12) In the method of manufacturing a photoelectric conversion element according to the embodiment disclosed herein, the step of forming the second conductivity type amorphous semiconductor film is performed after the step of removing a part of the first stacked body. Forming a second i-type amorphous semiconductor film on the first surface side of the substrate; forming a second conductive amorphous semiconductor film on the second i-type amorphous semiconductor film; May be included. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(13)ここで開示された実施形態の光電変換素子の製造方法は、第1導電型非晶質半導体膜を形成する工程の後に、第2のi型非晶質半導体膜と第2導電型非晶質半導体膜との積層体である第2の積層体の一部を除去する工程をさらに含んでいてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (13) In the method of manufacturing a photoelectric conversion element according to the embodiment disclosed herein, the second i-type amorphous semiconductor film and the second conductivity type are formed after the step of forming the first conductivity-type amorphous semiconductor film. A step of removing a part of the second stacked body that is a stacked body with the amorphous semiconductor film may be further included. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(14)ここで開示された実施形態の光電変換素子の製造方法において、第2の積層体の一部を除去する工程は、第2の積層体の一部にエッチングマスクを設置する工程または第2の積層体の一部にレーザ光を照射する工程を含んでいてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (14) In the method of manufacturing a photoelectric conversion element according to the embodiment disclosed herein, the step of removing a part of the second stacked body includes a step of installing an etching mask on a part of the second stacked body or The process of irradiating a part of 2 laminated body with a laser beam may be included. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(15)ここで開示された実施形態は、光電変換素子と、光電変換素子と電気的に接続されている配線シートとを備え、光電変換素子は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでおり、配線シートは、絶縁性基材と、絶縁性基材上の第1配線と、絶縁性基材上の第2配線とを備えており、第1電極は第1配線に電気的に接続され、第2電極は第2配線に電気的に接続されている光電変換装置である。この場合には、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。ここで開示された実施形態は、光電変換素子と、光電変換素子と電気的に接続されている配線シートとを備え、光電変換素子は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、半導体基板の第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、第1電極は第2電極と間隔を空けて第2電極を取り囲んでいるとともに、第1電極の一部が半導体基板の外周から内側に1mmの領域内に含まれており、配線シートは、絶縁性基材と、絶縁性基材上の第1配線と、絶縁性基材上の第2配線とを備えており、第1電極は第1配線に電気的に接続され、第2電極は第2配線に電気的に接続されている光電変換装置である。この場合には、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (15) An embodiment disclosed herein includes a photoelectric conversion element and a wiring sheet electrically connected to the photoelectric conversion element, and the photoelectric conversion element is a semiconductor of a first conductivity type or a second conductivity type. A first conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate; a second conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate; and a first conductive type amorphous semiconductor film A first electrode on the semiconductor film; and a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film, the first electrode surrounding the second electrode at a distance from the second electrode; , An insulating base material, a first wiring on the insulating base material, and a second wiring on the insulating base material, wherein the first electrode is electrically connected to the first wiring, and the second electrode Is a photoelectric conversion device electrically connected to the second wiring. In this case, in a photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to poor patterning of electrodes located at the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do. Embodiment disclosed here is provided with the photoelectric conversion element and the wiring sheet electrically connected with the photoelectric conversion element, and a photoelectric conversion element is a 1st conductivity type or 2nd conductivity type semiconductor substrate, A first conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate, a second conductive type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate, and the first conductive type amorphous semiconductor film And a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film. The first electrode surrounds the second electrode at a distance from the second electrode, and the first electrode The wiring sheet includes an insulating base material, a first wiring on the insulating base material, and a second wiring on the insulating base material. The first electrode is electrically connected to the first wiring, and the second electrode is electrically connected to the second wiring. It is the location. In this case, in a photoelectric conversion element of a type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to poor patterning of electrodes located at the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(16)ここで開示された実施形態の光電変換装置において、第2電極はアイランド状であってもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (16) In the photoelectric conversion device of the embodiment disclosed herein, the second electrode may have an island shape. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(17)ここで開示された実施形態の光電変換装置において、第2電極は矩形状であってもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (17) In the photoelectric conversion device of the embodiment disclosed herein, the second electrode may be rectangular. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
(18)ここで開示された実施形態の光電変換装置において、第2配線は帯状であって、第1電極と第2配線との間の絶縁層をさらに含んでいてもよい。この場合にも、半導体基板の裏面上に非晶質半導体膜を形成することによってpn接合を形成するタイプの光電変換素子において、半導体基板の周縁に位置する電極のパターニング不良による短絡の発生を抑制することができる。 (18) In the photoelectric conversion device according to the embodiment disclosed herein, the second wiring may have a strip shape, and may further include an insulating layer between the first electrode and the second wiring. Also in this case, in the photoelectric conversion element of the type that forms a pn junction by forming an amorphous semiconductor film on the back surface of the semiconductor substrate, occurrence of a short circuit due to defective patterning of electrodes located on the periphery of the semiconductor substrate is suppressed. can do.
以上のように実施形態について説明を行なったが、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。 Although the embodiment has been described as described above, it is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments.
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
ここで開示された実施形態は、光電変換素子、光電変換素子の製造方法および光電変換装置に利用することができ、好適には太陽電池、太陽電池の製造方法および太陽電池モジュールに利用できる可能性があり、特に好適にはヘテロ接合型バックコンタクトセル、ヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法および配線シート付きヘテロ接合型バックコンタクトセルに利用できる可能性がある。 Embodiment disclosed here can be utilized for a photoelectric conversion element, a manufacturing method of a photoelectric conversion element, and a photoelectric conversion device, and can be suitably used for a solar cell, a manufacturing method of a solar cell, and a solar cell module suitably. The heterojunction back contact cell, the method of manufacturing the heterojunction back contact cell, and the heterojunction back contact cell with a wiring sheet may be particularly preferably used.
1 n型半導体基板、1a 第1の面、1b 第2の面、2 i型非晶質半導体膜、3 p型非晶質半導体膜、3a 縁部、4 i型非晶質半導体膜、4a 縁部、5 n型非晶質半導体膜、5a 縁部、7 p電極、8 n電極、10 ヘテロ接合型バックコンタクトセル、20 配線シート、21 絶縁性基材、22 第1配線、23 第2配線、31 エッチングペースト、32 エッチングマスク、41 導電層、42 絶縁層、51 第1の積層体、52 第2の積層体、61,62 レーザ光、71 領域、111 基板、112,113 実質的に真性な非晶質半導体層、114 n型非晶質半導体層、115 p型非晶質半導体層、116 n型電極、116a 下地電極、116b 銅層、116c 電流取出部、116d 集電部、117 p型電極、117a 下地電極、117b 銅層、117c 電流取出部、117d 集電部、119 実質的に真性な非晶質半導体、120 n型非晶質シリコン、121 窒化シリコン層、122 n領域、123 p領域、124 保護膜。
1 n-type semiconductor substrate, 1a first surface, 1b second surface, 2 i-type amorphous semiconductor film, 3 p-type amorphous semiconductor film, 3a edge, 4 i-type amorphous semiconductor film, 4a Edge, 5 n-type amorphous semiconductor film, 5a Edge, 7 p electrode, 8 n electrode, 10 heterojunction back contact cell, 20 wiring sheet, 21 insulating substrate, 22 first wiring, 23 second Wiring, 31 etching paste, 32 etching mask, 41 conductive layer, 42 insulating layer, 51 first laminated body, 52 second laminated body, 61, 62 laser light, 71 region, 111 substrate, 112, 113 substantially Intrinsic amorphous semiconductor layer, 114 n-type amorphous semiconductor layer, 115 p-type amorphous semiconductor layer, 116 n-type electrode, 116 a base electrode, 116 b copper layer, 116 c current extraction part, 116 d current collection part, 117 p-type Electrode, 117a Base electrode, 117b Copper layer, 117c Current extraction part, 117d Current collecting part, 119 Substantially intrinsic amorphous semiconductor, 120 n-type amorphous silicon, 121 silicon nitride layer, 122 n region, 123
Claims (7)
前記半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、
前記半導体基板の前記第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、
前記第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、
前記第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極と、を備えた光電変換素子であって、
前記光電変換素子の裏面の平面視において、前記第1電極は、前記第2電極と間隔を空けて、前記第2電極を取り囲んでおり、
前記第1電極と前記第2電極との間の前記間隔には、前記第1導電型非晶質半導体膜と前記第2導電型非晶質半導体膜とが位置している、光電変換素子。 A semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type;
A first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of the semiconductor substrate;
A second conductivity type amorphous semiconductor film on the first surface side of the semiconductor substrate;
A first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film;
A second electrode on the second conductivity type amorphous semiconductor film, and a photoelectric conversion element comprising:
In a plan view of the back surface of the photoelectric conversion element, the first electrode surrounds the second electrode at a distance from the second electrode ;
The photoelectric conversion element , wherein the first conductive amorphous semiconductor film and the second conductive amorphous semiconductor film are located in the gap between the first electrode and the second electrode .
前記光電変換素子と電気的に接続されている配線シートと、を備え、
前記光電変換素子は、第1導電型または第2導電型の半導体基板と、前記半導体基板の第1の面側の第1導電型非晶質半導体膜と、前記半導体基板の前記第1の面側の第2導電型非晶質半導体膜と、前記第1導電型非晶質半導体膜上の第1電極と、前記第2導電型非晶質半導体膜上の第2電極とを備え、前記第1電極は前記第2電極と間隔を空けて前記第2電極を取り囲んでおり、前記第1電極と前記第2電極との間の前記間隔には、前記第1導電型非晶質半導体膜と前記第2導電型非晶質半導体膜とが位置しており、
前記配線シートは、絶縁性基材と、前記絶縁性基材上の第1配線と、前記絶縁性基材上の第2配線とを備えており、
前記第1電極は、前記第1配線に電気的に接続され、
前記第2電極は、前記第2配線に電気的に接続されている、光電変換装置。 A photoelectric conversion element;
A wiring sheet electrically connected to the photoelectric conversion element,
The photoelectric conversion element includes a semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type, a first conductivity type amorphous semiconductor film on a first surface side of the semiconductor substrate, and the first surface of the semiconductor substrate. A second conductive type amorphous semiconductor film on the side, a first electrode on the first conductive type amorphous semiconductor film, and a second electrode on the second conductive type amorphous semiconductor film, The first electrode surrounds the second electrode with a space from the second electrode, and the first conductive amorphous semiconductor film is disposed in the space between the first electrode and the second electrode. And the second conductive type amorphous semiconductor film are located,
The wiring sheet includes an insulating base, a first wiring on the insulating base, and a second wiring on the insulating base,
The first electrode is electrically connected to the first wiring;
The photoelectric conversion device, wherein the second electrode is electrically connected to the second wiring.
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