JP6851140B2 - Manufacturing method of photoelectric conversion device, photoelectric conversion module and photoelectric conversion device - Google Patents

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Description

この発明は、光電変換装置、光電変換モジュールおよび光電変換装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device, a photoelectric conversion module, and a method for manufacturing the photoelectric conversion device.

従来、n型の結晶シリコン基板とp型の非晶質シリコン層との間に真性(i型)の非晶質シリコンを介在させて、界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面での特性を改善させた光電変換装置が知られている。この光電変換装置は、ヘテロ接合型太陽電池と呼ばれている。 Conventionally, intrinsic (i-type) amorphous silicon is interposed between an n-type crystalline silicon substrate and a p-type amorphous silicon layer to reduce defects at the interface and to reduce defects at the interface and to have characteristics at the heterojunction interface. There is known a photoelectric conversion device that has improved the above. This photoelectric conversion device is called a heterojunction solar cell.

特許文献1に記載されているヘテロ接合型太陽電池は、シリコン基板と、真性非晶質半導体層と、n型非晶質半導体層と、p型非晶質半導体層と、n電極と、p電極とを備える。 The heterojunction solar cell described in Patent Document 1 includes a silicon substrate, a true amorphous semiconductor layer, an n-type amorphous semiconductor layer, a p-type amorphous semiconductor layer, an n electrode, and p. It is equipped with an electrode.

真性非晶質半導体層、n型非晶質半導体層およびn電極がシリコン基板の一部の領域上に順次積層される。また、真性非晶質半導体層、p型非晶質半導体層およびp電極がシリコン基板の一部の領域と異なる領域上に順次積層される。 The intrinsic amorphous semiconductor layer, the n-type amorphous semiconductor layer, and the n-electrode are sequentially laminated on a part of the silicon substrate. Further, the intrinsic amorphous semiconductor layer, the p-type amorphous semiconductor layer, and the p electrode are sequentially laminated on a region different from a part of the silicon substrate.

ヘテロ接合型太陽電池においては、シリコン基板中で発生した多数キャリアである電子は、n型非晶質半導体層へ拡散し、n電極で収集される。また、少数キャリアである正孔は、p型非晶質半導体層へ拡散し、p電極で収集される。 In a heterojunction solar cell, electrons, which are a large number of carriers generated in a silicon substrate, diffuse into an n-type amorphous semiconductor layer and are collected by an n electrode. In addition, holes, which are minority carriers, diffuse into the p-type amorphous semiconductor layer and are collected by the p electrode.

国際公開第2013/133005号パンフレットInternational Publication No. 2013/133005 Pamphlet

特許文献1に記載されたヘテロ接合型太陽電池においては、n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層は、長さ方向に一定の膜厚を有するため、半導体基板に応力を印加し、半導体基板において反りや撓みが発生するという問題がある。 In the heterojunction solar cell described in Patent Document 1, since the n-type amorphous semiconductor layer and the p-type amorphous semiconductor layer have a constant film thickness in the length direction, stress is applied to the semiconductor substrate. However, there is a problem that warpage or bending occurs in the semiconductor substrate.

そこで、この発明の実施の形態によれば、半導体基板における反りや撓みを抑制可能で良好な特性を有する光電変換装置を提供する。 Therefore, according to the embodiment of the present invention, there is provided a photoelectric conversion device capable of suppressing warpage and bending of a semiconductor substrate and having good characteristics.

また、この発明の実施の形態によれば、良好な特性を有する光電変換装置を備えた光電変換モジュールを提供する。 Further, according to the embodiment of the present invention, there is provided a photoelectric conversion module including a photoelectric conversion device having good characteristics.

更に、この発明の実施の形態によれば、半導体基板における反りや撓みを抑制可能で良好な特性を有する光電変換装置の製造方法を提供する。 Further, according to the embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a photoelectric conversion device which can suppress warpage and bending of a semiconductor substrate and has good characteristics.

この発明の実施の形態による光電変換装置の製造方法は、所定の間隔で一列に配列された複数の第1の開口部と、隣り合う2つの第1の開口部間に配置され、かつ、第1の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの第1の凸部とを含む第1のマスクを用いて半導体基板の一方の面に第1の導電型を有する第1の非晶質半導体層を気相成長法によって形成する第1の工程と、所定の間隔で一列に配列された複数の第2の開口部と、隣り合う2つの前記第2の開口部間に配置され、かつ、第2の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの第2の凸部とを含む第2のマスクを用いて半導体基板の一方の面に半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置され、かつ、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する第2の非晶質半導体層を気相成長法によって形成する第2の工程と備える。 In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to an embodiment of the present invention, a plurality of first openings arranged in a row at predetermined intervals and two adjacent first openings are arranged and the first. A first amorphous having a first conductive mold on one surface of a semiconductor substrate using a first mask comprising at least one first convex portion having a thickness smaller than the depth of one opening. A first step of forming a quality semiconductor layer by a vapor phase growth method, a plurality of second openings arranged in a row at predetermined intervals, and two adjacent second openings are arranged. A first in-plane direction of the semiconductor substrate is applied to one surface of the semiconductor substrate using a second mask including at least one second convex portion having a thickness smaller than the depth of the second opening. A second step of forming a second amorphous semiconductor layer alternately arranged with the amorphous semiconductor layer of the above and having a second conductive type different from the first conductive type by a vapor phase growth method is provided. ..

この発明の実施の形態による光電変換装置の製造方法においては、第1のマスクを用いて形成された第1の非晶質半導体層は、第1の凸部に対応する位置に非晶質半導体層を幅方向に横断するように膜厚減少領域を有する。また、第2のマスクを用いて形成された第2の非晶質半導体層は、第2の凸部に対応する位置に非晶質半導体層を幅方向に横断するように膜厚減少領域を有する。 In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to the embodiment of the present invention, the first amorphous semiconductor layer formed by using the first mask is an amorphous semiconductor at a position corresponding to the first convex portion. It has a film thickness reduction region so as to traverse the layer in the width direction. Further, the second amorphous semiconductor layer formed by using the second mask has a film thickness reduction region so as to cross the amorphous semiconductor layer in the width direction at a position corresponding to the second convex portion. Have.

その結果、半導体基板に印加される応力は、膜厚が一定である非晶質半導体層が形成される場合よりも半導体基板に印加される応力が軽減され、半導体基板の反りや撓みを抑制できる。また、膜厚減少領域においても、第1の非晶質半導体層および第2の非晶質半導体層で被覆しているので、キャリアの収集、および、電界パッシベーション効果が得られ、良好な特性を得ることができる。また、マスク部に凸部を有しているので、マスクの強度を保てるので、第1の非晶質半導体層および第2の非晶質半導体層を良好に形成できる。 As a result, the stress applied to the semiconductor substrate is less than the stress applied to the semiconductor substrate as compared with the case where the amorphous semiconductor layer having a constant film thickness is formed, and the warpage and bending of the semiconductor substrate can be suppressed. .. Further, even in the film thickness reduction region, since it is covered with the first amorphous semiconductor layer and the second amorphous semiconductor layer, carrier collection and electric field passivation effect can be obtained, and good characteristics can be obtained. Obtainable. Further, since the mask portion has a convex portion, the strength of the mask can be maintained, so that the first amorphous semiconductor layer and the second amorphous semiconductor layer can be satisfactorily formed.

好ましくは、光電変換装置の製造方法は、半導体基板と第1および第2の非晶質半導体層との間にパッシベーション膜を形成する第3の工程を更に備える。 Preferably, the method of manufacturing the photoelectric conversion device further includes a third step of forming a passivation film between the semiconductor substrate and the first and second amorphous semiconductor layers.

その結果、パッシベーション膜と半導体基板との界面におけるキャリアの再結合が抑制される。 As a result, carrier recombination at the interface between the passivation film and the semiconductor substrate is suppressed.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

好ましくは、第3の工程において、真性水素化非晶質シリコンがパッシベーション膜として形成される。 Preferably, in the third step, the intrinsic hydrogenated amorphous silicon is formed as a passivation film.

その結果、パッシベーション膜中の水素によって半導体基板の表面に存在する欠陥を補償でき、キャリアの寿命が長くなる。 As a result, the hydrogen in the passivation film can compensate for the defects existing on the surface of the semiconductor substrate, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

好ましくは、光電変換装置の製造方法は、第1および第2の非晶質半導体層の長さに相当する長さを有し、かつ、半導体基板の面内方向において第1および第2の非晶質半導体層の配列方向に複数配置された複数の第3の開口部と、複数の第3の開口部に設けられ、かつ、第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部と、第1および第2の非晶質半導体層の配列方向において隣り合う2つの第3の開口部間において第1および第2の非晶質半導体層の長さ方向に所定の間隔で配置され、かつ、第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凹部とを有する第3のマスクを用いて、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域と、第1の工程において形成された第1の非晶質半導体層の膜厚減少領域と、第2の工程において形成された第2の非晶質半導体層の膜厚減少領域とに保護膜を気相成長法によって形成する第4の工程を更に備える。 Preferably, the method for manufacturing the photoelectric conversion device has a length corresponding to the length of the first and second amorphous semiconductor layers, and the first and second non-first and second non-semiconductors are formed in the in-plane direction of the semiconductor substrate. A plurality of third openings arranged in the arrangement direction of the crystalline semiconductor layer, and at least one provided in the plurality of third openings and having a thickness smaller than the depth of the third opening. A predetermined distance in the length direction of the first and second amorphous semiconductor layers between the two convex portions and the two third openings adjacent to each other in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers. A region between adjacent first and second amorphous semiconductor layers using a third mask that is arranged in and has at least one recess having a thickness less than the depth of the third opening. And the protective film in the film thickness reduction region of the first amorphous semiconductor layer formed in the first step and the film thickness reduction region of the second amorphous semiconductor layer formed in the second step. Is further provided with a fourth step of forming the above by the vapor phase growth method.

第4の工程によって、第1および第2の非晶質半導体層間および膜厚減少領域に保護膜が形成される。 By the fourth step, a protective film is formed between the first and second amorphous semiconductor layers and the film thickness reduction region.

その結果、保護膜の下に存在するパッシベーション膜または半導体基板を保護でき、キャリアの寿命が長くなる。 As a result, the passivation film or the semiconductor substrate existing under the protective film can be protected, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

好ましくは、光電変換装置の製造方法は、第1の非晶質半導体層が半導体基板の一方の面に形成され、第2の非晶質半導体層が半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置されて半導体基板の一方の面に形成され、第1および第2の非晶質半導体層の長さに相当する長さを有し、かつ、半導体基板の面内方向において第1及び第2の非晶質半導体層の配列方向に複数配置された複数の第3の開口部と、複数の第3の開口部に設けられ、かつ、第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部を有する第3のマスクを用いて、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域に保護膜を気相成長法によって形成する第4の工程を更に備える。 Preferably, in the method for manufacturing a photoelectric conversion device, the first amorphous semiconductor layer is formed on one surface of the semiconductor substrate, and the second amorphous semiconductor layer is the first non-in-plane direction of the semiconductor substrate. It is arranged alternately with the crystalline semiconductor layer and formed on one surface of the semiconductor substrate, has a length corresponding to the length of the first and second amorphous semiconductor layers, and is in-plane of the semiconductor substrate. A plurality of third openings arranged in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers in the direction, and the depths of the third openings provided in the plurality of third openings. A fourth mask in which a protective film is formed by a vapor phase growth method in a region between adjacent first and second amorphous semiconductor layers using a third mask having at least one convex portion having a thickness smaller than that of the semiconductor. Further prepare for the process of.

隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間に保護膜が形成される。そして、形成された保護膜は、膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する。 A protective film is formed between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers. The formed protective film has at least one film thickness reduction region in which the film thickness is reduced.

従って、保護膜を軽視得するための第3のマスクの機械的強度が強くなり、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域に保護膜を正確に形成できる。 Therefore, the mechanical strength of the third mask for disregarding the protective film is increased, and the protective film can be accurately formed in the region between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers.

好ましくは、第4の工程において、シリコン窒化膜が保護膜として形成される。 Preferably, in the fourth step, the silicon nitride film is formed as a protective film.

気相成長法を用いて、1回のプロセスで保護膜を形成できる。また、シリコン窒化膜の正の固定電荷によって電界パッシベーション効果を得ることができる。1回のプロセスで保護膜を形成できるので、熱履歴を低減することができ、パッシベーション効果の熱劣化による特性低下を低減することができる。 The vapor deposition method can be used to form a protective film in a single process. In addition, the electric field passivation effect can be obtained by the positive fixed charge of the silicon nitride film. Since the protective film can be formed in one process, the thermal history can be reduced, and the deterioration of the characteristics due to the thermal deterioration of the passivation effect can be reduced.

また、この発明の実施の形態によれば、光電変換装置は、半導体基板と、第1の非晶質半導体層と、第2の非晶質半導体層とを備える。半導体基板は、第1の導電型を有する。第1の非晶質半導体層は、半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型を有する。第2の非晶質半導体層は、半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置された半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する。そして、第1および第2の非晶質半導体層の少なくとも1つは、非晶質半導体層を幅方向に横断するように、膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する。 Further, according to the embodiment of the present invention, the photoelectric conversion device includes a semiconductor substrate, a first amorphous semiconductor layer, and a second amorphous semiconductor layer. The semiconductor substrate has a first conductive type. The first amorphous semiconductor layer is formed on one surface of a semiconductor substrate and has a first conductive type. The second amorphous semiconductor layer is formed on one surface of the semiconductor substrate alternately arranged with the first amorphous semiconductor layer in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and is different from the first conductive type. Has a conductive type. Then, at least one of the first and second amorphous semiconductor layers has at least one film thickness reduction region in which the film thickness decreases so as to cross the amorphous semiconductor layer in the width direction.

この発明の実施の形態による光電変換装置においては、第1および第2の非晶質半導体層の少なくとも1つは、非晶質半導体層を幅方向に横断するように、膜厚減少領域を有するので、半導体基板に印加される応力は、膜厚が一定である非晶質半導体層が形成される場合よりも軽減される。 In the photoelectric conversion device according to the embodiment of the present invention, at least one of the first and second amorphous semiconductor layers has a film thickness reducing region so as to cross the amorphous semiconductor layer in the width direction. Therefore, the stress applied to the semiconductor substrate is reduced as compared with the case where the amorphous semiconductor layer having a constant film thickness is formed.

従って、半導体基板の反りや撓みを抑制できる。また、膜厚減少領域においても、第1の非晶質半導体層および第2の非晶質半導体層の少なくとも1つで被覆しているので、キャリアの収集、および、電界パッシベーション効果が得られ、良好な特性を得ることができる。 Therefore, warpage and bending of the semiconductor substrate can be suppressed. Further, even in the film thickness reduction region, since it is covered with at least one of the first amorphous semiconductor layer and the second amorphous semiconductor layer, carrier collection and electric field passivation effect can be obtained. Good characteristics can be obtained.

好ましくは、光電変換装置は、半導体基板と、第1および第2の非晶質半導体層との間に配置されたパッシベーション膜を更に備える。 Preferably, the photoelectric conversion device further includes a passivation film disposed between the semiconductor substrate and the first and second amorphous semiconductor layers.

その結果、パッシベーション膜と半導体基板との界面におけるキャリアの再結合が抑制される。 As a result, carrier recombination at the interface between the passivation film and the semiconductor substrate is suppressed.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

好ましくは、パッシベーション膜は、真性水素化非晶質シリコンを含む。 Preferably, the passivation membrane comprises intrinsically hydrogenated amorphous silicone.

その結果、パッシベーション膜中の水素によって半導体基板の表面に存在する欠陥を補償でき、キャリアの寿命が長くなる。 As a result, the hydrogen in the passivation film can compensate for the defects existing on the surface of the semiconductor substrate, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

好ましくは、光電変換装置は、第1および第2の非晶質半導体層における膜厚減少領域上に形成された保護膜を更に備える。 Preferably, the photoelectric conversion device further includes a protective film formed on the film thickness reduction region in the first and second amorphous semiconductor layers.

保護膜が第1および第2の非晶質半導体層間および膜厚減少領域に形成されるので、保護膜の下に存在するパッシベーション膜または半導体基板を保護でき、キャリアの寿命が長くなる。 Since the protective film is formed between the first and second amorphous semiconductor layers and the film thickness reduction region, the passivation film or the semiconductor substrate existing under the protective film can be protected, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

この発明の実施の形態による光電変換装置は、半導体基板と、第1の非晶質半導体層と、第2の非晶質半導体層と、保護膜とを備える。半導体基板は、第1の導電型を有する。第1の非晶質半導体層は、半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型を有する。第2の非晶質半導体層は、半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置されて半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する。保護膜は、半導体基板の一方の面において、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域に形成される。そして、保護膜は、当該保護膜を幅方向に横断し、かつ膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する。 The photoelectric conversion device according to the embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, a first amorphous semiconductor layer, a second amorphous semiconductor layer, and a protective film. The semiconductor substrate has a first conductive type. The first amorphous semiconductor layer is formed on one surface of a semiconductor substrate and has a first conductive type. The second amorphous semiconductor layer is formed on one surface of the semiconductor substrate by being alternately arranged with the first amorphous semiconductor layer in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and is different from the first conductive type. Has a conductive type. The protective film is formed on one surface of the semiconductor substrate in the region between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers. Then, the protective film has at least one film thickness reduction region that crosses the protective film in the width direction and reduces the film thickness.

隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間に保護膜が配置され、保護膜は、第1および第2の非晶質半導体層の長さ方向に一繋がりになっている。 A protective film is arranged between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers, and the protective film is connected in the length direction of the first and second amorphous semiconductor layers.

従って、第1および第2の非晶質半導体層によって覆われていない領域から水分等の湿気が侵入するのを抑制できる。 Therefore, it is possible to suppress the invasion of moisture such as moisture from the region not covered by the first and second amorphous semiconductor layers.

好ましくは、保護膜は、シリコン窒化膜を少なくとも含む。 Preferably, the protective film comprises at least a silicon nitride film.

シリコン窒化膜の正の固定電荷によって、電界パッシベーション効果を得ることができる。 The electric field passivation effect can be obtained by the positive fixed charge of the silicon nitride film.

更に、この発明の実施の形態によれば、光電変換モジュールは、導電部と、複数の光電変換装置とを備える。導電部は、配線シートまたはワイヤーグリッドから。複数の光電変換装置は、導電部上に配置される。そして、複数の光電変換装置の各々は、構成6から構成10のいずれかに記載の光電変換装置からなる。 Further, according to an embodiment of the present invention, the photoelectric conversion module includes a conductive portion and a plurality of photoelectric conversion devices. The conductive part is from the wiring sheet or wire grid. The plurality of photoelectric conversion devices are arranged on the conductive portion. Each of the plurality of photoelectric conversion devices comprises the photoelectric conversion device according to any one of configurations 6 to 10.

上記の光電変換装置は、変換効率を向上できるので、その光電変換装置を備えた光電変換モジュールも、変換効率を向上できる。 Since the above-mentioned photoelectric conversion device can improve the conversion efficiency, the photoelectric conversion module provided with the photoelectric conversion device can also improve the conversion efficiency.

半導体基板における反りや撓みを抑制でき、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Warpage and bending of the semiconductor substrate can be suppressed, and the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

この発明の実施の形態1による光電変換装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the photoelectric conversion apparatus by Embodiment 1 of this invention. 図1に示す線II−IIにおける光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus in line II-II shown in FIG. p型非晶質半導体層を形成するためのメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask for forming a p-type amorphous semiconductor layer. n型非晶質半導体層を形成するためのメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask for forming an n-type amorphous semiconductor layer. 電極を形成するためのメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask for forming an electrode. 図1に示す光電変換装置の製造方法を示す第1の工程図である。It is a 1st process drawing which shows the manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus shown in FIG. 図1に示す光電変換装置の製造方法を示す第2の工程図である。It is a 2nd process diagram which shows the manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus shown in FIG. 図1に示す光電変換装置の製造方法を示す第3の工程図である。It is a 3rd process drawing which shows the manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus shown in FIG. 図1に示す光電変換装置の製造方法を示す第4の工程図である。It is a 4th process diagram which shows the manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus shown in FIG. 膜厚減少領域の膜厚分布を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the film thickness distribution of the film thickness decrease region. n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer and p-type amorphous semiconductor layer. n型非晶質半導体層、p型非晶質半導体層および電極の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the arrangement pattern of an n-type amorphous semiconductor layer, a p-type amorphous semiconductor layer and an electrode. n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層の別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer and p-type amorphous semiconductor layer. n型非晶質半導体層、p型非晶質半導体層および電極の別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of another arrangement pattern of an n-type amorphous semiconductor layer, a p-type amorphous semiconductor layer, and an electrode. n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer and p-type amorphous semiconductor layer. n型非晶質半導体層、p型非晶質半導体層および電極の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of an n-type amorphous semiconductor layer, a p-type amorphous semiconductor layer, and an electrode. n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer and p-type amorphous semiconductor layer. n型非晶質半導体層、p型非晶質半導体層および電極の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of an n-type amorphous semiconductor layer, a p-type amorphous semiconductor layer, and an electrode. n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer and p-type amorphous semiconductor layer. n型非晶質半導体層、p型非晶質半導体層および電極の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of an n-type amorphous semiconductor layer, a p-type amorphous semiconductor layer, and an electrode. n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer and p-type amorphous semiconductor layer. n型非晶質半導体層、p型非晶質半導体層および電極の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of still another arrangement pattern of an n-type amorphous semiconductor layer, a p-type amorphous semiconductor layer, and an electrode. この発明の実施の形態における配線シートの一部を拡大した模式図である。It is a schematic diagram which enlarged a part of the wiring sheet in embodiment of this invention. 光電変換装置(導電部を含む)の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the photoelectric conversion device (including a conductive part). 光電変換装置(導電部を含む)の他の方向の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section in the other direction of a photoelectric conversion device (including a conductive part). ワイヤーグリッドを用いた光電変換装置(導電部を含む)の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the photoelectric conversion device (including a conductive part) using a wire grid. 実施の形態2による光電変換装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the photoelectric conversion apparatus by Embodiment 2. FIG. 図27に示す線XXVIII−XXVIIIにおける光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus in line XXVIII-XXVIII shown in FIG. 27. 図27に示す線XXIX−XXIXにおける光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus in line XXIX-XXIX shown in FIG. 27. 図27に示す線XXX−XXXにおける光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus in line XXX-XXX shown in FIG. 27. 保護膜を形成するためのメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask for forming a protective film. 保護膜を形成するための別のメタルマスクの平面図である。It is a top view of another metal mask for forming a protective film. この実施の形態による光電変換装置を備える光電変換モジュールの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the photoelectric conversion module which comprises the photoelectric conversion apparatus by this embodiment.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

この明細書においては、非晶質半導体層は、微結晶相を含んで良いものとする。微結晶相は、平均粒子径が1〜50nmである結晶を含む。また、この明細書においては、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。そして、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。 In this specification, the amorphous semiconductor layer may include a microcrystalline phase. The microcrystalline phase includes crystals having an average particle size of 1 to 50 nm. Further, in this specification, in order to make the explanation easy to understand, in the drawings referred to below, the configuration is shown in a simplified or schematic manner, or some constituent members are omitted. The dimensional ratio between the constituent members shown in each figure does not necessarily indicate the actual dimensional ratio.

[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による光電変換装置の構成を示す平面図である。図2は、図1に示す線II−IIにおける光電変換装置の断面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a photoelectric conversion device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the photoelectric conversion device in line II-II shown in FIG.

図1および図2を参照して、この発明の実施の形態1による光電変換装置10は、半導体基板1と、反射防止膜2と、パッシベーション膜3と、n型非晶質半導体層4と、p型非晶質半導体層5と、電極6,7とを備える。 With reference to FIGS. 1 and 2, the photoelectric conversion device 10 according to the first embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate 1, an antireflection film 2, a passivation film 3, an n-type amorphous semiconductor layer 4, and the like. A p-type amorphous semiconductor layer 5 and electrodes 6 and 7 are provided.

半導体基板1は、例えば、n型単結晶シリコン基板からなる。半導体基板1は、例えば、100〜150μmの厚さを有する。そして、半導体基板1は、一方の表面にテクスチャ構造が形成されている。テクスチャ構造が形成された面を「受光面」と言う。 The semiconductor substrate 1 is made of, for example, an n-type single crystal silicon substrate. The semiconductor substrate 1 has a thickness of, for example, 100 to 150 μm. The semiconductor substrate 1 has a texture structure formed on one surface thereof. The surface on which the texture structure is formed is called the "light receiving surface".

反射防止膜2は、半導体基板1の一方の表面(受光面)に接して配置される。 The antireflection film 2 is arranged in contact with one surface (light receiving surface) of the semiconductor substrate 1.

パッシベーション膜3は、半導体基板1の受光面と反対側の表面(裏面)に接して配置される。 The passivation film 3 is arranged in contact with the front surface (back surface) of the semiconductor substrate 1 opposite to the light receiving surface.

n型非晶質半導体層4は、パッシベーション膜3に接して配置される。 The n-type amorphous semiconductor layer 4 is arranged in contact with the passivation film 3.

p型非晶質半導体層5は、半導体基板1の面内方向(Y軸方向)においてn型非晶質半導体層4と交互に配置される。より詳しくは、p型非晶質半導体層5は、半導体基板1の面内方向(Y軸方向)においてn型非晶質半導体層4との間で所望の間隔を隔てて配置される。 The p-type amorphous semiconductor layer 5 is arranged alternately with the n-type amorphous semiconductor layer 4 in the in-plane direction (Y-axis direction) of the semiconductor substrate 1. More specifically, the p-type amorphous semiconductor layer 5 is arranged at a desired distance from the n-type amorphous semiconductor layer 4 in the in-plane direction (Y-axis direction) of the semiconductor substrate 1.

そして、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、半導体基板1の面内方向(Y軸方向)に交互に配置される。 The n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 are alternately arranged in the in-plane direction (Y-axis direction) of the semiconductor substrate 1.

n型非晶質半導体層4は、n型非晶質半導体層4の長手方向(X軸方向)において、所望の間隔で膜厚減少領域41を有する。膜厚減少領域41は、n型非晶質半導体層4のうち、膜厚減少領域41以外の部分よりも膜厚が薄い領域である。そして、膜厚減少領域41は、n型非晶質半導体層4の幅方向(Y軸方向)にn型非晶質半導体層4を横断する。n型非晶質半導体層4は、少なくとも1つの膜厚減少領域41を含んでいればよい。 The n-type amorphous semiconductor layer 4 has film thickness reduction regions 41 at desired intervals in the longitudinal direction (X-axis direction) of the n-type amorphous semiconductor layer 4. The film thickness reduction region 41 is a region of the n-type amorphous semiconductor layer 4 having a thinner film thickness than the portion other than the film thickness reduction region 41. Then, the film thickness reduction region 41 crosses the n-type amorphous semiconductor layer 4 in the width direction (Y-axis direction) of the n-type amorphous semiconductor layer 4. The n-type amorphous semiconductor layer 4 may include at least one film thickness reduction region 41.

p型非晶質半導体層5は、p型非晶質半導体層5の長手方向(X軸方向)において、所望の間隔で膜厚減少領域51を有する(図2参照)。膜厚減少領域51は、p型非晶質半導体層5のうち、膜厚減少領域51以外の部分よりも膜厚が薄い領域である。そして、膜厚減少領域51は、p型非晶質半導体層5の幅方向(Y軸方向)にp型非晶質半導体層5を横断する。p型非晶質半導体層5は、少なくとも1つの膜厚減少領域51を含んでいればよい。 The p-type amorphous semiconductor layer 5 has film thickness reduction regions 51 at desired intervals in the longitudinal direction (X-axis direction) of the p-type amorphous semiconductor layer 5 (see FIG. 2). The film thickness reduction region 51 is a region of the p-type amorphous semiconductor layer 5 whose film thickness is thinner than the portion other than the film thickness reduction region 51. Then, the film thickness reduction region 51 crosses the p-type amorphous semiconductor layer 5 in the width direction (Y-axis direction) of the p-type amorphous semiconductor layer 5. The p-type amorphous semiconductor layer 5 may include at least one film thickness reduction region 51.

電極6は、n型非晶質半導体層4上にn型非晶質半導体層4に接して配置される。 The electrode 6 is arranged on the n-type amorphous semiconductor layer 4 in contact with the n-type amorphous semiconductor layer 4.

電極7は、p型非晶質半導体層5上にp型非晶質半導体層5に接して配置される。 The electrode 7 is arranged on the p-type amorphous semiconductor layer 5 in contact with the p-type amorphous semiconductor layer 5.

電極6がn型非晶質半導体層4上からはみ出さないように配置され、電極7がp型非晶質半導体層5上からはみ出さないように配置されることが好ましい。 It is preferable that the electrode 6 is arranged so as not to protrude from the n-type amorphous semiconductor layer 4, and the electrode 7 is arranged so as not to protrude from the p-type amorphous semiconductor layer 5.

隣り合うn型非晶質半導体層4とp型非晶質半導体層5との間のギャップ領域に電極6(または電極7)が形成されると、これらの領域において、パッシベーション膜3を介してpn接合のリーク電流が増大するからである。 When the electrode 6 (or the electrode 7) is formed in the gap region between the adjacent n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, the electrode 6 (or the electrode 7) is formed in these regions via the passivation film 3. This is because the leakage current of the pn junction increases.

従って、隣り合う電極6と電極7とは、Y軸方向に距離Lだけ隔てて配置されている。距離Lは、例えば、100〜300μmである。 Therefore, the adjacent electrodes 6 and 7 are arranged so as to be separated by a distance L in the Y-axis direction. The distance L is, for example, 100 to 300 μm.

膜厚減少領域41,51の膜厚T1は、膜厚減少領域41,51が形成されていない領域の膜厚T2の10%〜80%の範囲の膜厚である。 The film thickness T1 of the film thickness reduction regions 41 and 51 is a film thickness in the range of 10% to 80% of the film thickness T2 of the region where the film thickness reduction regions 41 and 51 are not formed.

このように、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、長手方向(X軸方向)に所望の間隔で膜厚減少領域41,51をそれぞれ有するが、膜厚減少領域41,51が膜厚減少領域41,51以外の領域の膜厚T2に対して10〜80%の膜厚T1を有する。その結果、長さ方向に一定の膜厚を有するn型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層が半導体基板上に形成される場合に比べ、半導体基板に印加される応力が軽減され、半導体基板に反りや撓みが発生するのを抑制できる。 As described above, the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have film thickness reduction regions 41 and 51 at desired intervals in the longitudinal direction (X-axis direction), respectively, but the film thickness is reduced. The regions 41 and 51 have a film thickness T1 of 10 to 80% with respect to the film thickness T2 in the regions other than the film thickness reduction regions 41 and 51. As a result, the stress applied to the semiconductor substrate is reduced as compared with the case where the n-type amorphous semiconductor layer and the p-type amorphous semiconductor layer having a constant film thickness in the length direction are formed on the semiconductor substrate. , It is possible to suppress the occurrence of warpage and bending of the semiconductor substrate.

また、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、長手方向(X軸方向)において、ひと繋がりになっているので、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5が長手方向に繋がっていない場合よりもパッシベーション効果を得ることができる。 Further, since the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 are connected in the longitudinal direction (X-axis direction), the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type non-amorphous semiconductor layer 4 are connected. A passivation effect can be obtained as compared with the case where the crystalline semiconductor layer 5 is not connected in the longitudinal direction.

更に、膜厚減少領域41,51は、p型またはn型を示すドーパントを含む。例えば、SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy)による分析結果によれば、膜厚減少領域41,51は、1×1020cm−3以上のドーパント(ボロンまたはリン)を含む。 Further, the film thickness reduction regions 41 and 51 include a dopant showing a p-type or an n-type. For example, according to the analysis result by SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy), the film thickness reduction regions 41 and 51 contain a dopant (boron or phosphorus) of 1 × 10 20 cm -3 or more.

膜厚減少領域41,51は、ドーパントを含んだ良好な導電層であることが好ましい。膜厚減少領域41,51が良好な導電層であれば、導電型半導体層の電界パッシベーション効果によって、キャリアの寿命が低下せず、キャリアを電極に有効に収集できるからである。 The film thickness reduction regions 41 and 51 are preferably good conductive layers containing a dopant. This is because if the film thickness reduction regions 41 and 51 are good conductive layers, the carrier life is not shortened due to the electric field passivation effect of the conductive semiconductor layer, and the carriers can be effectively collected on the electrodes.

なお、ドーパントをEDX(エネルギー分散型X線分析)等のSIMS以外の方法を用いて検出してもよい。 The dopant may be detected by a method other than SIMS such as EDX (Energy Dispersive X-ray Analysis).

膜厚減少領域41,51の下は、パッシベーション膜3の化学的なパッシベーション効果に加え、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の導電型半導体層の電界パッシベーション効果により、キャリアは、寿命が低下せず、電極に有効に収集される。 Below the film thickness reduction regions 41 and 51, in addition to the chemical passivation effect of the passivation film 3, the electric field passivation effect of the conductive semiconductor layers of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 causes. , Carriers are effectively collected on the electrodes without reducing their lifespan.

従って、膜厚減少領域41,51を設けずに、n型非晶質半導体層およびp型非晶質半導体層が離間している場合に比べて、曲線因子が向上して、良好な特性が得られる。 Therefore, the curve factor is improved and good characteristics are obtained as compared with the case where the n-type amorphous semiconductor layer and the p-type amorphous semiconductor layer are separated from each other without providing the film thickness reduction regions 41 and 51. can get.

そして、膜厚減少領域41,51は、良好な電界パッシベーション効果が得られるように、1nm以上の膜厚を有することが好ましい。なお、膜厚減少領域41,51は、膜厚減少領域41,51以外の部分よりも膜厚が薄いので、膜厚減少領域41,51以外の部分の膜厚よりも厚くなることはない。 The film thickness reduction regions 41 and 51 preferably have a film thickness of 1 nm or more so that a good electric field passivation effect can be obtained. Since the film thickness reduction regions 41 and 51 are thinner than the portions other than the film thickness reduction regions 41 and 51, they do not become thicker than the film thickness of the portions other than the film thickness reduction regions 41 and 51.

光電変換装置10においては、X軸方向における膜厚減少領域41の位置は、X軸方向における膜厚減少領域51の位置と異なる。そして、膜厚減少領域41,51のX軸方向における長さは、例えば、2mm以下であり、半導体基板1で発生するキャリア(電子および正孔)の拡散長(例えば、約2mm)よりも短い。従って、膜厚減少領域41,51の下の領域におけるキャリアの再結合が抑制され、キャリアの収集効率を向上させることができる。 In the photoelectric conversion device 10, the position of the film thickness reduction region 41 in the X-axis direction is different from the position of the film thickness reduction region 51 in the X-axis direction. The length of the film thickness reduction regions 41 and 51 in the X-axis direction is, for example, 2 mm or less, which is shorter than the diffusion length (for example, about 2 mm) of carriers (electrons and holes) generated in the semiconductor substrate 1. .. Therefore, the recombination of carriers in the regions below the film thickness reduction regions 41 and 51 is suppressed, and the carrier collection efficiency can be improved.

また、膜厚減少領域上に電極を配置しない場合、X軸方向における膜厚減少領域41の位置とX軸方向における膜厚減少領域51の位置とが異なることによって、X軸方向における膜厚減少領域41の位置とX軸方向における膜厚減少領域51の位置とが同じである場合よりもキャリアの収集効率を向上できる。 Further, when the electrode is not arranged on the film thickness reduction region, the position of the film thickness reduction region 41 in the X-axis direction and the position of the film thickness reduction region 51 in the X-axis direction are different, so that the film thickness is reduced in the X-axis direction. The carrier collection efficiency can be improved as compared with the case where the position of the region 41 and the position of the film thickness reduction region 51 in the X-axis direction are the same.

X軸方向における膜厚減少領域41の位置とX軸方向における膜厚減少領域51の位置とが異なる場合、膜厚減少領域41の直下で光励起された正孔が、隣り合うp型非晶質半導体層5に向かって拡散して膜厚減少領域51を有しないp型非晶質半導体層5の直下に至り、電極7に収集される。 When the position of the film thickness reduction region 41 in the X-axis direction and the position of the film thickness reduction region 51 in the X-axis direction are different, the holes photoexcited immediately below the film thickness reduction region 41 are adjacent p-type amorphous. It diffuses toward the semiconductor layer 5 and reaches directly under the p-type amorphous semiconductor layer 5 having no film thickness reduction region 51, and is collected by the electrode 7.

一方、X軸方向における膜厚減少領域41の位置とX軸方向における膜厚減少領域51の位置とが同じである場合、膜厚減少領域41の直下で光励起された正孔が、隣り合うp型非晶質半導体層5に向かって拡散すると、そこには、膜厚減少領域51が存在するので、電極7に収集され難くなる。 On the other hand, when the position of the film thickness reduction region 41 in the X-axis direction and the position of the film thickness reduction region 51 in the X-axis direction are the same, the holes photoexcited immediately below the film thickness reduction region 41 are adjacent p. When diffused toward the type amorphous semiconductor layer 5, the film thickness reduction region 51 exists there, so that it becomes difficult to collect the film on the electrode 7.

以上のことは、膜厚減少領域51の直下で光励起された正孔についても同様である。 The same applies to the holes photoexcited immediately below the film thickness reduction region 51.

従って、X軸方向における膜厚減少領域41の位置とX軸方向における膜厚減少領域51の位置とが異なる方がキャリアの収集効率を向上できる。 Therefore, if the position of the film thickness reduction region 41 in the X-axis direction and the position of the film thickness reduction region 51 in the X-axis direction are different, the carrier collection efficiency can be improved.

反射防止膜2は、例えば、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とからなる。そして、シリコン酸化膜が半導体基板1に接して配置され、シリコン窒化膜がシリコン酸化膜に接して配置される。シリコン酸化膜は、例えば、20nmの膜厚を有し、シリコン窒化膜は、例えば、60nmの膜厚を有する。 The antireflection film 2 is composed of, for example, a silicon oxide film and a silicon nitride film. Then, the silicon oxide film is arranged in contact with the semiconductor substrate 1, and the silicon nitride film is arranged in contact with the silicon oxide film. The silicon oxide film has a film thickness of, for example, 20 nm, and the silicon nitride film has a film thickness of, for example, 60 nm.

パッシベーション膜3は、例えば、非晶質シリコン、非晶質シリコンの酸化物、非晶質シリコンの窒化物、非晶質シリコンの酸窒化物、および多結晶シリコンのいずれかからなる。 The passivation film 3 is made of, for example, any of amorphous silicon, an oxide of amorphous silicon, a nitride of amorphous silicon, an oxynitride of amorphous silicon, and polycrystalline silicon.

パッシベーション膜3が非晶質シリコンの酸化物からなる場合、パッシベーション膜3は、シリコンの熱酸化膜からなっていてもよいし、プラズマCVD(Chemical Vapour Deposition)法等の気相成膜法によって形成されたシリコンの酸化物からなっていてもよい。 When the passivation film 3 is made of an oxide of amorphous silicon, the passivation film 3 may be made of a thermal oxide film of silicon, or is formed by a vapor deposition method such as a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. It may consist of an oxide of silicon.

パッシベーション膜3は、例えば、1〜20nmの膜厚を有し、好ましくは、1〜3nmの膜厚を有する。そして、パッシベーション膜3がシリコンの絶縁膜からなる場合、パッシベーション膜3は、キャリア(電子および正孔)がトンネル可能な膜厚を有する。実施の形態1においては、パッシベーション膜3は、i型非晶質シリコンからなるものとする。 The passivation film 3 has, for example, a film thickness of 1 to 20 nm, preferably a film thickness of 1 to 3 nm. When the passivation film 3 is made of a silicon insulating film, the passivation film 3 has a film thickness that allows carriers (electrons and holes) to tunnel. In the first embodiment, the passivation film 3 is made of i-type amorphous silicon.

n型非晶質半導体層4は、n型の導電型を有し、水素を含有する非晶質半導体層である。n型非晶質半導体層4は、例えば、n型非晶質シリコン、n型非晶質シリコンゲルマニウム、n型非晶質ゲルマニウム、n型非晶質シリコンカーバイド、n型非晶質シリコンナイトライド、n型非晶質シリコンオキサイド、n型非晶質シリコンオキシナイトライド、およびn型非晶質シリコンカーボンオキサイド等からなる。 The n-type amorphous semiconductor layer 4 is an amorphous semiconductor layer having an n-type conductive type and containing hydrogen. The n-type amorphous semiconductor layer 4 includes, for example, n-type amorphous silicon, n-type amorphous silicon germanium, n-type amorphous germanium, n-type amorphous silicon carbide, and n-type amorphous silicon nitride. , N-type amorphous silicon oxide, n-type amorphous silicon oxynitride, n-type amorphous silicon carbon oxide and the like.

n型非晶質半導体層4は、例えば、n型ドーパントとしてリン(P)を含む。 The n-type amorphous semiconductor layer 4 contains phosphorus (P) as an n-type dopant, for example.

そして、n型非晶質半導体層4の膜厚は、例えば、5〜20nmである。 The film thickness of the n-type amorphous semiconductor layer 4 is, for example, 5 to 20 nm.

p型非晶質半導体層5は、p型の導電型を有し、水素を含有する非晶質半導体層である。p型非晶質半導体層5は、例えば、p型非晶質シリコン、p型非晶質シリコンゲルマニウム、p型非晶質ゲルマニウム、p型非晶質シリコンカーバイド、p型非晶質シリコンナイトライド、p型非晶質シリコンオキサイド、p型非晶質シリコンオキシナイトライド、およびp型非晶質シリコンカーボンオキサイド等からなる。 The p-type amorphous semiconductor layer 5 is an amorphous semiconductor layer having a p-type conductive type and containing hydrogen. The p-type amorphous semiconductor layer 5 includes, for example, p-type amorphous silicon, p-type amorphous silicon germanium, p-type amorphous germanium, p-type amorphous silicon carbide, and p-type amorphous silicon nitride. , P-type amorphous silicon oxide, p-type amorphous silicon oxynitride, p-type amorphous silicon carbon oxide, and the like.

p型非晶質半導体層5は、例えば、p型ドーパントとしてボロン(B)を含む。 The p-type amorphous semiconductor layer 5 contains boron (B) as a p-type dopant, for example.

そして、p型非晶質半導体層5の膜厚は、例えば、5〜20nmである。 The film thickness of the p-type amorphous semiconductor layer 5 is, for example, 5 to 20 nm.

電極6,7は、例えば、Ag(銀)、Ni(ニッケル)、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Sn(錫)、Pt(プラチナ)、Au(金)、Ti(チタン)等の金属、ITO等の酸化物導電体膜、又はこれらの金属の合金、又はこれら金属の積層膜で構成されている。電極6,7は、導電率の高い金属により構成されていることが好ましい。電極6,7の厚さは、例えば、50nm〜1μm程度である。 The electrodes 6 and 7 are metals such as Ag (silver), Ni (nickel), Al (aluminum), Cu (copper), Sn (tin), Pt (platinum), Au (gold), Ti (titanium) and the like. , ITO and other oxide conductor films, alloys of these metals, or laminated films of these metals. The electrodes 6 and 7 are preferably made of a metal having high conductivity. The thickness of the electrodes 6 and 7 is, for example, about 50 nm to 1 μm.

図3は、p型非晶質半導体層5を形成するためのメタルマスクの平面図である。 FIG. 3 is a plan view of a metal mask for forming the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図3の(b)は、図3の(a)に示す線IIIB−IIIBにおけるメタルマスクの断面図である。 FIG. 3B is a cross-sectional view of the metal mask at line IIIB-IIIB shown in FIG. 3A.

図3を参照して、メタルマスク200は、p型非晶質半導体層5を形成するための複数の開口領域201を有する。 With reference to FIG. 3, the metal mask 200 has a plurality of opening regions 201 for forming the p-type amorphous semiconductor layer 5.

複数の開口領域201は、Y軸方向に一定の間隔を隔てて配置されている(図3の(a)参照)。Y軸方向に隣り合う開口領域201と開口領域201の間隔GAは、約2mm以下である。 The plurality of opening regions 201 are arranged at regular intervals in the Y-axis direction (see (a) in FIG. 3). The distance GA between the opening regions 201 and the opening regions 201 adjacent to each other in the Y-axis direction is about 2 mm or less.

開口領域201は、膜厚減少領域51以外のp型非晶質半導体層5を形成するための開口部201Aと、膜厚減少領域51を形成するための凸部201Bとを有する。 The opening region 201 has an opening 201A for forming the p-type amorphous semiconductor layer 5 other than the film thickness reduction region 51, and a convex portion 201B for forming the film thickness reduction region 51.

凸部201Bは、厚さ(Z軸方向の長さ)が、開口部201AのZ軸方向の長さの10%〜70%の範囲となるようにハーフエッチングされている。なお、凸部201Bは、厚さ(Z軸方向の長さ)が開口部201AのZ軸方向の長さよりも小さければよい。また、凸部201Bは、少なくとも1つ設けられていればよい。 The convex portion 201B is half-etched so that the thickness (length in the Z-axis direction) is in the range of 10% to 70% of the length of the opening 201A in the Z-axis direction. The thickness (length in the Z-axis direction) of the convex portion 201B may be smaller than the length of the opening 201A in the Z-axis direction. Further, at least one convex portion 201B may be provided.

従って、メタルマスク200は、所定の間隔で一列に配列された複数の開口部201Aと、隣り合う2つの開口部201A間に配置され、かつ、開口部201Aの深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部201Bとを含む。 Therefore, the metal mask 200 is arranged between a plurality of openings 201A arranged in a row at predetermined intervals and two adjacent openings 201A, and has a thickness smaller than the depth of the openings 201A at least. Includes one convex portion 201B.

このように、凸部201Bが設けられることにより、開口領域201は、区切られ、開口部201Aの長辺と短辺の長さの比(アスペクト比)を小さくすることができる。そして、開口部201Aのアスペクト比は、300以下が好ましい。その結果、メタルマスク200の機械的強度が増し、メタルマスクの洗浄や加熱を行った場合でも、メタルマスク200の変形を抑制することができる。 By providing the convex portion 201B in this way, the opening region 201 is divided, and the ratio (aspect ratio) of the lengths of the long side and the short side of the opening 201A can be reduced. The aspect ratio of the opening 201A is preferably 300 or less. As a result, the mechanical strength of the metal mask 200 is increased, and the deformation of the metal mask 200 can be suppressed even when the metal mask is washed or heated.

また、プラズマCVD法を用いてp型非晶質半導体層5を成膜することにより、ハーフエッチングされた凸部201Bの下側に反応ガスが回り込み、開口部201Aに成膜されるp型非晶質半導体層5よりも膜厚が薄い膜厚減少領域51のp型非晶質半導体層5が凸部201Bの下側に成膜される。なお、凸部201Bの大きさにもよるが、凸部201Bの下側に成膜されるp型非晶質半導体層5の膜厚は、開口部201Aに成膜されるp型非晶質半導体層5の10%〜80%程度である。 Further, by forming the p-type amorphous semiconductor layer 5 by using the plasma CVD method, the reaction gas wraps around under the half-etched convex portion 201B, and the p-type non-film is formed in the opening 201A. The p-type amorphous semiconductor layer 5 in the film thickness reduction region 51, which is thinner than the crystalline semiconductor layer 5, is formed on the lower side of the convex portion 201B. Although it depends on the size of the convex portion 201B, the film thickness of the p-type amorphous semiconductor layer 5 formed on the lower side of the convex portion 201B is the p-type amorphous formed on the opening 201A. It is about 10% to 80% of the semiconductor layer 5.

メタルマスク200は、ステンレス鋼、銅、ニッケル、ニッケルを含む合金(例えば、SUS430、42アロイ、又はインバー材等)、モリブデン等の金属で構成されていてもよい。メタルマスク200に代えて、ガラス、セラミック(アルミナ、ジルコニア等)、有機フィルム等で構成されたマスクを用いてもよい。また、半導体基板をエッチングしたマスクを用いてもよい。また、メタルマスク200の厚さは、例えば、50μm〜300μm程度が好ましい。この場合、メタルマスク200が磁力で曲がったり、浮いたりし難い。 The metal mask 200 may be made of a metal such as stainless steel, an alloy containing copper, nickel and nickel (for example, SUS430, 42 alloy, or Invar material), molybdenum and the like. Instead of the metal mask 200, a mask made of glass, ceramic (alumina, zirconia, etc.), an organic film, or the like may be used. Further, a mask obtained by etching a semiconductor substrate may be used. The thickness of the metal mask 200 is preferably, for example, about 50 μm to 300 μm. In this case, the metal mask 200 is unlikely to bend or float due to the magnetic force.

半導体基板1の熱膨張係数と、原料コストとを考慮すると、メタルマスク200は、42アロイがより好ましい。メタルマスク200の厚さに関し、製造コストを考慮すると、メタルマスク200を1回で使い捨てることは問題となる。メタルマスク200を何度も使用することによって生産のランニングコストを抑制することができるため、メタルマスク200を再生して多数回使用することが好ましい。この場合、再生方法の1つとして、メタルマスク200に付着する成膜物を、弗酸やNaOHを用いて除去することなどが挙げられる。 Considering the coefficient of thermal expansion of the semiconductor substrate 1 and the raw material cost, the metal mask 200 is more preferably 42 alloys. Considering the manufacturing cost with respect to the thickness of the metal mask 200, it is a problem to dispose of the metal mask 200 at one time. Since the running cost of production can be suppressed by using the metal mask 200 many times, it is preferable to regenerate the metal mask 200 and use it many times. In this case, as one of the regeneration methods, the film film adhering to the metal mask 200 may be removed by using fluoroacid or NaOH.

図4は、n型非晶質半導体層4を形成するためのメタルマスクの平面図である。図4の(b)は、図4の(a)に示す線IVB−IVBにおけるメタルマスク300の断面図である。 FIG. 4 is a plan view of a metal mask for forming the n-type amorphous semiconductor layer 4. FIG. 4B is a cross-sectional view of the metal mask 300 in line IVB-IVB shown in FIG. 4A.

図4を参照して、メタルマスク300は、n型非晶質半導体層4nを形成するための複数の開口領域301を有する。 With reference to FIG. 4, the metal mask 300 has a plurality of opening regions 301 for forming the n-type amorphous semiconductor layer 4n.

メタルマスク300の詳細な説明は、図3に示すメタルマスク200の詳細な説明と同じであり、開口領域201、開口部201Aおよび凸部201Bをそれぞれ開口領域301、開口部301Aおよび凸部301Bと読み替え、p型非晶質半導体層5をn型非晶質半導体層4と読み替え、膜厚減少領域51を膜厚減少領域41と読み替えればよい。 The detailed description of the metal mask 300 is the same as the detailed description of the metal mask 200 shown in FIG. 3, and the opening region 201, the opening 201A, and the convex portion 201B are referred to as the opening region 301, the opening 301A, and the convex portion 301B, respectively. The p-type amorphous semiconductor layer 5 may be read as the n-type amorphous semiconductor layer 4, and the film thickness reduction region 51 may be read as the film thickness reduction region 41.

なお、メタルマスク300において、Y軸方向に隣接する開口部301Aの間隔GAは、約500〜1500μmである。 In the metal mask 300, the spacing GA of the openings 301A adjacent to each other in the Y-axis direction is about 500 to 1500 μm.

その結果、メタルマスク300は、所定の間隔で一列に配列された複数の開口部301Aと、隣り合う2つの開口部301A間に配置され、かつ、開口部301Bの深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部301Bとを含む。 As a result, the metal mask 300 is arranged between the plurality of openings 301A arranged in a row at predetermined intervals and two adjacent openings 301A, and has a thickness smaller than the depth of the openings 301B. Includes at least one convex portion 301B.

図5は、電極6,7を形成するためのメタルマスクの平面図である。図5を参照して、メタルマスク400は、電極6を形成するための複数の開口部401nと、電極7を形成するための複数の開口部401pとを有する。開口部401p,401nのアスペクト比は、300以下が好ましい。 FIG. 5 is a plan view of a metal mask for forming the electrodes 6 and 7. With reference to FIG. 5, the metal mask 400 has a plurality of openings 401n for forming the electrode 6 and a plurality of openings 401p for forming the electrode 7. The aspect ratio of the openings 401p and 401n is preferably 300 or less.

メタルマスク400は、上述のメタルマスク200,300と同様、金属、セラミック、ガラス、有機物等の材料が用いられる。メタルマスク400に用いられる材料や加工方法によって、メタルマスク400を用いて形成された電極6,7の端部は、メタルマスク400の開口部401p,401nのように角張った形状になりにくい場合がある。 As the metal mask 400, materials such as metal, ceramics, glass, and organic substances are used as in the above-mentioned metal masks 200 and 300. Depending on the material and processing method used for the metal mask 400, the ends of the electrodes 6 and 7 formed by using the metal mask 400 may not easily form an angular shape like the openings 401p and 401n of the metal mask 400. is there.

図6から図9は、それぞれ、図1に示す光電変換装置10の製造方法を示す第1から第4の工程図である。 6 to 9 are first to fourth process diagrams showing the manufacturing method of the photoelectric conversion device 10 shown in FIG. 1, respectively.

図6を参照して、光電変換装置10の製造が開始されると、バルクのシリコンからワイヤーソーによって100〜300μmの厚さを有するウェハを切り出す。そして、ウェハの表面のダメージ層を除去するためのエッチングと、厚さを調整するためのエッチングとを行い、半導体基板1’を準備する(図6の工程(a)参照)。 With reference to FIG. 6, when the production of the photoelectric conversion device 10 is started, a wafer having a thickness of 100 to 300 μm is cut out from bulk silicon by a wire saw. Then, etching for removing the damaged layer on the surface of the wafer and etching for adjusting the thickness are performed to prepare the semiconductor substrate 1'(see step (a) in FIG. 6).

そして、半導体基板1’の一方の面に保護膜20を形成する(図6の工程(b)参照)。保護膜20は、例えば、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜からなる。 Then, the protective film 20 is formed on one surface of the semiconductor substrate 1'(see step (b) in FIG. 6). The protective film 20 is made of, for example, a silicon oxide film and a silicon nitride film.

その後、保護膜20が形成された半導体基板1’をNaOHおよびKOH等のアルカリ溶液(例えば、KOH:1〜5wt%、イソプロピルアルコール:1〜10wt%の水溶液)を用いてエッチングする。これによって、保護膜20が形成された半導体基板1’の面と反対側の表面が異方性エッチングされ、ピラミッド形状のテクスチャ構造が形成される。そして、保護膜20を除去することによって半導体基板1が得られる(図6の工程(c)参照)。 Then, the semiconductor substrate 1'with the protective film 20 formed is etched with an alkaline solution such as NaOH and KOH (for example, an aqueous solution of KOH: 1 to 5 wt% and isopropyl alcohol: 1 to 10 wt%). As a result, the surface of the semiconductor substrate 1'on which the protective film 20 is formed is anisotropically etched, and a pyramid-shaped texture structure is formed. Then, the semiconductor substrate 1 is obtained by removing the protective film 20 (see step (c) of FIG. 6).

その後、プラズマCVD法を用いて半導体基板1の裏面にi型非晶質シリコンを堆積してパッシベーション膜3を形成し、スパッタリング法等を用いて半導体基板1の受光面にシリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を順次積層して反射防止膜2を形成する(図6の工程(d)参照)。 After that, i-type amorphous silicon is deposited on the back surface of the semiconductor substrate 1 by the plasma CVD method to form the passivation film 3, and the silicon oxide film and silicon nitride are formed on the light receiving surface of the semiconductor substrate 1 by the sputtering method or the like. The films are sequentially laminated to form the antireflection film 2 (see step (d) of FIG. 6).

i型非晶質シリコンは、次のように形成される。半導体基板1の温度を130〜180℃に設定し、0〜100sccmの水素(H)ガスおよび40sccmのシラン(SiH)ガスを反応室に流し、反応室の圧力を40〜120Paに設定する。その後、RFパワー密度が5〜15mW/cmである高周波電力(13.56MHz)を平行平板電極に印加する。これによって、i型非晶質シリコンが半導体基板1の受光面上に形成される。 The i-type amorphous silicon is formed as follows. The temperature of the semiconductor substrate 1 is set to 130 to 180 ° C., hydrogen (H 2 ) gas of 0 to 100 sccm and silane (SiH 4 ) gas of 40 sccm are passed through the reaction chamber, and the pressure in the reaction chamber is set to 40 to 120 Pa. .. Then, high frequency power (13.56 MHz) having an RF power density of 5 to 15 mW / cm 2 is applied to the parallel plate electrodes. As a result, i-type amorphous silicon is formed on the light receiving surface of the semiconductor substrate 1.

図6の工程(d)の後、半導体基板1をプラズマ装置の反応室に入れ、上述したメタルマスク200を半導体基板1のパッシベーション膜3上に配置する(図7の工程(e)参照)。 After the step (d) of FIG. 6, the semiconductor substrate 1 is placed in the reaction chamber of the plasma apparatus, and the metal mask 200 described above is placed on the passivation film 3 of the semiconductor substrate 1 (see step (e) of FIG. 7).

そして、半導体基板1の温度を150〜210℃に設定し、0〜100sccmのHガス、40sccmのSiHガス、および40sccmのジボラン(B)ガスを反応室に流し、反応室の圧力を40〜120Paに設定する。その後、RFパワー密度が5〜15mW/cmである高周波電力(13.56MHz)を平行平板電極に印加する。なお、Bガスは、水素によって希釈されており、Bガスの濃度は、例えば、2%である。 Then, the temperature of the semiconductor substrate 1 was set to 150 to 210 ° C., and 0 to 100 sccm of H 2 gas, 40 sccm of SiH 4 gas, and 40 sccm of diborane (B 2 H 6 ) gas were flowed into the reaction chamber, and the reaction chamber was charged. Set the pressure to 40-120 Pa. Then, high frequency power (13.56 MHz) having an RF power density of 5 to 15 mW / cm 2 is applied to the parallel plate electrodes. The B 2 H 6 gas is diluted with hydrogen, and the concentration of the B 2 H 6 gas is, for example, 2%.

これによって、メタルマスク200によって覆われていないパッシベーション膜3の領域とメタルマスク200の凸部201Bに対向するパッシベーション膜3の領域とにp型非晶質シリコンが堆積され、p型非晶質半導体層pがパッシベーション膜3上に形成される(図7の工程(f)参照)。この場合、メタルマスク200上にも、n型非晶質シリコン31が堆積する。 As a result, p-type amorphous silicon is deposited in the region of the passivation film 3 not covered by the metal mask 200 and the region of the passivation film 3 facing the convex portion 201B of the metal mask 200, and the p-type amorphous semiconductor is deposited. The layer p is formed on the passivation film 3 (see step (f) in FIG. 7). In this case, the n-type amorphous silicon 31 is also deposited on the metal mask 200.

図7の工程(f)の後、メタルマスク200に代えてメタルマスク300をパッシベーション膜3およびp型非晶質半導体層5上に配置する(図7の工程(g)参照)。 After the step (f) of FIG. 7, a metal mask 300 is placed on the passivation film 3 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 instead of the metal mask 200 (see step (g) of FIG. 7).

なお、図13の工程(g)においては、メタルマスク300は、パッシベーション膜3から離れているように図示されているが、p型非晶質半導体層5の膜厚は、上述したように5〜20nmと非常に薄いので、実際には、メタルマスク300は、パッシベーション膜3に近接して配置されている。 In the step (g) of FIG. 13, the metal mask 300 is shown so as to be separated from the passivation film 3, but the thickness of the p-type amorphous semiconductor layer 5 is 5 as described above. Since it is very thin at ~ 20 nm, the metal mask 300 is actually arranged close to the passivation film 3.

そして、半導体基板1の温度を約170℃に設定し、0〜100sccmのHガス、40sccmのSiHガス、および40sccmのホスフィン(PH)ガスを反応室に流し、反応室の圧力を40〜200Paに設定する。その後、RFパワー密度が約8.33mW/cmである高周波電力(13.56MHz)を平行平板電極に印加する。なお、PHガスは、水素によって希釈されており、PHガスの濃度は、例えば、1%である。 Then, the temperature of the semiconductor substrate 1 is set to about 170 ° C., H 2 gas of 0 to 100 sccm, SiH 4 gas of 40 sccm, and phosphine (PH 3 ) gas of 40 sccm are passed through the reaction chamber, and the pressure in the reaction chamber is set to 40. Set to ~ 200 Pa. Then, high frequency power (13.56 MHz) having an RF power density of about 8.33 mW / cm 2 is applied to the parallel plate electrodes. The PH 3 gas is diluted with hydrogen, and the concentration of the PH 3 gas is, for example, 1%.

これによって、メタルマスク300によって覆われていないパッシベーション膜3の領域とメタルマスク300の凸部301Bに対向するパッシベーション膜3の領域とにn型非晶質シリコンが堆積され、n型非晶質半導体層4がパッシベーション膜3上に形成される(図8の工程(h)参照)。この場合、メタルマスク300上にも、n型非晶質シリコン32が堆積する。 As a result, n-type amorphous silicon is deposited in the region of the passivation film 3 not covered by the metal mask 300 and the region of the passivation film 3 facing the convex portion 301B of the metal mask 300, and the n-type amorphous semiconductor is deposited. The layer 4 is formed on the passivation film 3 (see step (h) of FIG. 8). In this case, the n-type amorphous silicon 32 is also deposited on the metal mask 300.

n型非晶質半導体層4を堆積した後、メタルマスク300を除去すると、半導体基板1の面内方向に交互に配置されたn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5がパッシベーション膜3上に形成された状態になる(図8の工程(i)参照)。 When the metal mask 300 is removed after the n-type amorphous semiconductor layer 4 is deposited, the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 alternately arranged in the in-plane direction of the semiconductor substrate 1 are removed. Is formed on the passivation film 3 (see step (i) of FIG. 8).

図8の工程(i)の後、開口部401n,401pがそれぞれn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5上に位置するようにメタルマスク400を配置する(図8の工程(j)参照)。 After the step (i) of FIG. 8, the metal mask 400 is arranged so that the openings 401n and 401p are located on the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, respectively (FIG. 8). (See step (j)).

そして、蒸着法等によって、メタルマスク400を介して電極6,7をそれぞれn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5上に形成する(図9の工程(k)参照)。電極6,7の膜厚は、50nm〜1μmが好ましく、50nm〜500nmがさらに好ましい。電極6,7が厚くなると、半導体基板1にかかる応力が強くなり、半導体基板1の反りの原因となるからである。 Then, electrodes 6 and 7 are formed on the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 via the metal mask 400 by a vapor deposition method or the like (see step (k) of FIG. 9). .. The film thickness of the electrodes 6 and 7 is preferably 50 nm to 1 μm, more preferably 50 nm to 500 nm. This is because when the electrodes 6 and 7 become thicker, the stress applied to the semiconductor substrate 1 becomes stronger, which causes the semiconductor substrate 1 to warp.

電極6,7の形成によって、光電変換装置10が完成する(図9の工程(l)参照)。 By forming the electrodes 6 and 7, the photoelectric conversion device 10 is completed (see step (l) in FIG. 9).

図10は、膜厚減少領域41,51の膜厚分布を示す模式図である。図10の(a)は、n型非晶質半導体層4の膜厚減少領域41の膜厚分布を示し、図10の(b)は、p型非晶質半導体層5の膜厚減少領域51の膜厚分布を示す。 FIG. 10 is a schematic view showing the film thickness distribution of the film thickness reduction regions 41 and 51. FIG. 10A shows the film thickness distribution of the film thickness reduction region 41 of the n-type amorphous semiconductor layer 4, and FIG. 10B shows the film thickness reduction region of the p-type amorphous semiconductor layer 5. The film thickness distribution of 51 is shown.

図10の紙面上、左右方向がn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向である。そして、領域AreaIは、メタルマスク200,300の開口部201A,301Aに対応して形成されるn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5を示す。 On the paper surface of FIG. 10, the left-right direction is the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5. The region Area I shows the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 formed corresponding to the openings 201A and 301A of the metal masks 200 and 300.

また、領域AreaII〜AreaIVは、メタルマスク200,300の凸部201B,301Bに対応して形成される膜厚減少領域41,51を示す。 Further, the regions AreaII to AreaIV indicate the film thickness reduction regions 41 and 51 formed corresponding to the convex portions 201B and 301B of the metal masks 200 and 300.

n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の膜厚は、領域AreaIが最も厚く、領域AreaIIが2番目に厚く、概ね、領域AreaIの膜厚の50%以上の領域であり、領域AreaIIIが3番目に厚く、概ね、領域AreaIの膜厚の20%〜50%の領域であり、領域AreaIVが最も薄く、概ね、領域AreaIの膜厚の20%以下程度の領域である。いずれの領域も、ドーパントを含む導電型半導体層であることがSIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy)などにより、確認できる。 The film thickness of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 is such that the region AreaI is the thickest and the region AreaII is the second thickest, and is approximately 50% or more of the film thickness of the region AreaI. The region Area III is the third thickest region, which is approximately 20% to 50% of the film thickness of the region Area I, and the region Area IV is the thinnest region, which is approximately 20% or less of the film thickness of the region Area I. .. It can be confirmed by SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) or the like that each region is a conductive semiconductor layer containing a dopant.

従って、膜厚減少領域41,51では、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、その幅方向および長さ方向の両方において図10に示すような膜厚分布を有する。 Therefore, in the film thickness reduction regions 41 and 51, the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have a film thickness distribution as shown in FIG. 10 in both the width direction and the length direction. Have.

図11は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 11 is a plan view showing an example of the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図11の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 11, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type non-type. The width direction of the crystalline semiconductor layer 5 is shown.

図11を参照して、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、幅方向に交互に配列される。そして、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、同じ幅を有する。 With reference to FIG. 11, the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 are arranged alternately in the width direction. The n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the same width.

膜厚減少領域41,51は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向において、同じ位置に配置される。 The film thickness reduction regions 41 and 51 are arranged at the same positions in the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図11は、長手方向に一つのn型非晶質半導体層4、またはp型非晶質半導体層5が配置されているが、複数のn型非晶質半導体層4、または複数のp型非晶質半導体層5を配置してもよい。 In FIG. 11, one n-type amorphous semiconductor layer 4 or p-type amorphous semiconductor layer 5 is arranged in the longitudinal direction, but a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 or a plurality of p-types are arranged. The amorphous semiconductor layer 5 may be arranged.

n型非晶質半導体層4は、膜厚減少領域41を有し、p型非晶質半導体層5は、膜厚減少領域51を有する。 The n-type amorphous semiconductor layer 4 has a film thickness reduction region 41, and the p-type amorphous semiconductor layer 5 has a film thickness reduction region 51.

従って、1つのn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、それぞれ膜厚減少領域41,51を介して、長さ方向に一繋がりになっている。 Therefore, one n-type amorphous semiconductor layer 4 and one p-type amorphous semiconductor layer 5 are connected in the length direction via the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively.

図12は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 12 is a plan view showing an example of another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7.

図12の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 12, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer. 4. The width direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the electrodes 6 and 7 is shown.

図12は、図11に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンに電極6,7を追加したものである。 FIG. 12 shows electrodes 6 and 7 added to the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 shown in FIG.

図12を参照して、電極6は、膜厚減少領域41を除くn型非晶質半導体層4上に配置され、電極7は、膜厚減少領域51を除くp型非晶質半導体層5上に配置される。 With reference to FIG. 12, the electrode 6 is arranged on the n-type amorphous semiconductor layer 4 excluding the film thickness reduction region 41, and the electrode 7 is the p-type amorphous semiconductor layer 5 excluding the film thickness reduction region 51. Placed on top.

従って、電極6,7は、膜厚減少領域41,51に配置されない構成である。 Therefore, the electrodes 6 and 7 are not arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51.

なお、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5が図12に示す平面形状を有する場合、電極6,7をそれぞれ膜厚減少領域41,51にも形成して、長さ方向に一繋がりにしてもよい。この場合、膜厚減少領域41,51に配置される電極6,7の幅は、図10の領域AreaIIおよび領域AreaIIIに相当する幅よりも狭くすることが望ましい。 When the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the planar shape shown in FIG. 12, electrodes 6 and 7 are also formed in the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, to lengthen the length. It may be connected in one direction. In this case, it is desirable that the widths of the electrodes 6 and 7 arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51 are narrower than the widths corresponding to the regions Area II and the regions Area III in FIG.

図13は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 13 is a plan view showing an example of another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図13の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 13, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type non-type. The width direction of the crystalline semiconductor layer 5 is shown.

図13は、長手方向に一つのn型非晶質半導体層4、またはp型非晶質半導体層5が配置されているが、複数のn型非晶質半導体層4、または複数のp型非晶質半導体層5を配置してもよい。 In FIG. 13, one n-type amorphous semiconductor layer 4 or p-type amorphous semiconductor layer 5 is arranged in the longitudinal direction, but a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 or a plurality of p-types are arranged. The amorphous semiconductor layer 5 may be arranged.

図13を参照して、膜厚減少領域41は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向において、膜厚減少領域51と異なる位置に配置される。 With reference to FIG. 13, the film thickness reduction region 41 is arranged at a position different from the film thickness reduction region 51 in the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

この発明の実施の形態においては、異なる位置であれば、膜厚減少領域41と膜厚減少領域51は、任意の位置に形成されてもよい。 In the embodiment of the present invention, the film thickness reduction region 41 and the film thickness reduction region 51 may be formed at arbitrary positions as long as they are at different positions.

従って、1つのn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、それぞれ、膜厚減少領域41および膜厚減少領域51を介して、長さ方向に一繋がりになっている。 Therefore, one n-type amorphous semiconductor layer 4 and one p-type amorphous semiconductor layer 5 are connected in the length direction via the film thickness reduction region 41 and the film thickness reduction region 51, respectively. ..

図13についてのその他の説明は、図11についての説明と同じである。 Other explanations with respect to FIG. 13 are the same as those with reference to FIG.

図14は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 14 is a plan view showing an example of another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7.

図14の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 14, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer. 4. The width direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the electrodes 6 and 7 is shown.

図14は、図13に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンに電極6,7を追加したものである。 FIG. 14 shows electrodes 6 and 7 added to the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 shown in FIG.

図14を参照して、電極6は、膜厚減少領域41を除くn型非晶質半導体層4上に配置され、電極7は、膜厚減少領域51を除くp型非晶質半導体層5上に配置される。 With reference to FIG. 14, the electrode 6 is arranged on the n-type amorphous semiconductor layer 4 excluding the film thickness reduction region 41, and the electrode 7 is the p-type amorphous semiconductor layer 5 excluding the film thickness reduction region 51. Placed on top.

従って、電極6,7は、膜厚減少領域41,51に配置されない構成である。 Therefore, the electrodes 6 and 7 are not arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51.

なお、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5が図14に示す平面形状を有する場合、電極6,7をそれぞれ膜厚減少領域41,51にも形成して、長さ方向に一繋がりにしてもよい。この場合、膜厚減少領域41,51に配置される電極6,7の幅は、図10の領域AreaIIおよび領域AreaIIIに相当する幅よりも狭くすることが望ましい。 When the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the planar shape shown in FIG. 14, the electrodes 6 and 7 are also formed in the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, to lengthen the length. It may be connected in one direction. In this case, it is desirable that the widths of the electrodes 6 and 7 arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51 are narrower than the widths corresponding to the regions Area II and the regions Area III in FIG.

図15は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 15 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図15の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 15, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type non-type. The width direction of the crystalline semiconductor layer 5 is shown.

図15は、長手方向に1つのn型非晶質半導体層4、またはp型非晶質半導体層5が配置されているが、複数のn型非晶質半導体層4、または複数のp型非晶質半導体層5を配置してもよい。 In FIG. 15, one n-type amorphous semiconductor layer 4 or p-type amorphous semiconductor layer 5 is arranged in the longitudinal direction, but a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 or a plurality of p-types are arranged. The amorphous semiconductor layer 5 may be arranged.

図15を参照して、n型非晶質半導体層4の幅は、p型非晶質半導体層5の幅よりも広い。 With reference to FIG. 15, the width of the n-type amorphous semiconductor layer 4 is wider than the width of the p-type amorphous semiconductor layer 5.

なお、この発明の実施の形態においては、p型非晶質半導体層5の幅をn型非晶質半導体層4の幅よりも広くしてもよい。 In the embodiment of the present invention, the width of the p-type amorphous semiconductor layer 5 may be wider than the width of the n-type amorphous semiconductor layer 4.

図15についてのその他の説明は、図13についての説明と同じである。 Other explanations with respect to FIG. 15 are the same as those with reference to FIG.

図16は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 16 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7.

図16の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 16, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer. 4. The width direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the electrodes 6 and 7 is shown.

図16は、図15に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンに電極6,7を追加したものである。 FIG. 16 shows electrodes 6 and 7 added to the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 shown in FIG.

図16を参照して、電極6は、膜厚減少領域41を除くn型非晶質半導体層4上に配置され、電極7は、膜厚減少領域51を除くp型非晶質半導体層5上に配置される。 With reference to FIG. 16, the electrode 6 is arranged on the n-type amorphous semiconductor layer 4 excluding the film thickness reduction region 41, and the electrode 7 is the p-type amorphous semiconductor layer 5 excluding the film thickness reduction region 51. Placed on top.

従って、電極6,7は、膜厚減少領域41,51に配置されない構成である。 Therefore, the electrodes 6 and 7 are not arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51.

なお、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5が図16に示す平面形状を有する場合、電極6,7をそれぞれ膜厚減少領域41,51にも形成して、長さ方向に一繋がりにしてもよい。この場合、膜厚減少領域41,51に配置される電極6,7の幅は、図10の領域AreaIIおよび領域AreaIIIに相当する幅よりも狭くすることが望ましい。 When the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the planar shape shown in FIG. 16, electrodes 6 and 7 are also formed in the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, to lengthen the length. It may be connected in one direction. In this case, it is desirable that the widths of the electrodes 6 and 7 arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51 are narrower than the widths corresponding to the regions Area II and the regions Area III in FIG.

図17は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 17 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図17の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 17, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type non-type. The width direction of the crystalline semiconductor layer 5 is shown.

図17は、長手方向に1つのn型非晶質半導体層4、またはp型非晶質半導体層5が配置されているが、複数のn型非晶質半導体層4、または複数のp型非晶質半導体層5を配置してもよい。 In FIG. 17, one n-type amorphous semiconductor layer 4 or p-type amorphous semiconductor layer 5 is arranged in the longitudinal direction, but a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 or a plurality of p-types are arranged. The amorphous semiconductor layer 5 may be arranged.

図17を参照して、n型非晶質半導体層4の長さ方向における膜厚減少領域41の長さは、膜厚減少領域51の長さよりも短い。その結果、膜厚減少領域41の半導体基板1に対向する面積は、膜厚減少領域51の半導体基板1に対向する面積よりも狭くなり、膜厚減少領域41直下の半導体基板1の領域において、キャリアが再結合する割合を減少できる。 With reference to FIG. 17, the length of the film thickness reduction region 41 in the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 is shorter than the length of the film thickness reduction region 51. As a result, the area of the film thickness reduction region 41 facing the semiconductor substrate 1 becomes smaller than the area of the film thickness reduction region 51 facing the semiconductor substrate 1, and in the region of the semiconductor substrate 1 directly below the film thickness reduction region 41, The rate of carrier recombination can be reduced.

なお、この発明の実施の形態においては、p型非晶質半導体層5の長さ方向における膜厚減少領域51の長さ膜厚減少領域41の長さよりも短くしてもよい。 In the embodiment of the present invention, the length of the film thickness reduction region 51 in the length direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 may be shorter than the length of the film thickness reduction region 41.

図17についてのその他の説明は、図13についての説明と同じである。 Other explanations with respect to FIG. 17 are the same as those with reference to FIG.

図18は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 18 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7.

図18の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 18, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer. 4. The width direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the electrodes 6 and 7 is shown.

図18は、図17に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンに電極6,7を追加したものである。 FIG. 18 shows electrodes 6 and 7 added to the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 shown in FIG.

図18を参照して、電極6は、膜厚減少領域41を除くn型非晶質半導体層4上に配置され、電極7は、膜厚減少領域51を除くp型非晶質半導体層5上に配置される。 With reference to FIG. 18, the electrode 6 is arranged on the n-type amorphous semiconductor layer 4 excluding the film thickness reduction region 41, and the electrode 7 is the p-type amorphous semiconductor layer 5 excluding the film thickness reduction region 51. Placed on top.

従って、電極6,7は、膜厚減少領域41,51に配置されない構成である。 Therefore, the electrodes 6 and 7 are not arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51.

なお、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5が図18に示す平面形状を有する場合、電極6,7をそれぞれ膜厚減少領域41,51にも形成して、長さ方向に一繋がりにしてもよい。この場合、膜厚減少領域41,51に配置される電極6,7の幅は、図10の領域AreaIIおよび領域AreaIIIに相当する幅よりも狭くすることが望ましい。 When the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the planar shape shown in FIG. 18, electrodes 6 and 7 are also formed in the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, to lengthen the length. It may be connected in one direction. In this case, it is desirable that the widths of the electrodes 6 and 7 arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51 are narrower than the widths corresponding to the regions Area II and the regions Area III in FIG.

図19は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 19 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図19の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 19, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type non-type. The width direction of the crystalline semiconductor layer 5 is shown.

図19は、長手方向に一つのn型非晶質半導体層4、またはp型非晶質半導体層5が配置されているが、複数のn型非晶質半導体層4、または複数のp型非晶質半導体層5を配置してもよい。 In FIG. 19, one n-type amorphous semiconductor layer 4 or p-type amorphous semiconductor layer 5 is arranged in the longitudinal direction, but a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 or a plurality of p-types are arranged. The amorphous semiconductor layer 5 may be arranged.

図19は、膜厚減少領域41と膜厚減少領域51との数が異なる形態である。 FIG. 19 shows a form in which the number of the film thickness reduction region 41 and the number of the film thickness reduction region 51 are different.

この発明の実施の形態においては、膜厚減少領域51を、p型非晶質半導体層5の長さ方向において、膜厚減少領域41と同じ位置に配置するとともに、n型非晶質半導体層4の膜厚減少領域41間の中央部に配置してもよい。 In the embodiment of the present invention, the film thickness reduction region 51 is arranged at the same position as the film thickness reduction region 41 in the length direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the n-type amorphous semiconductor layer is arranged. It may be arranged in the central portion between the film thickness reduction regions 41 of 4.

また、膜厚減少領域51を、p型非晶質半導体層5の長さ方向において、膜厚減少領域41と同じ位置に配置するとともに、n型非晶質半導体層4の膜厚減少領域41間の任意の位置に配置してもよい。 Further, the film thickness reduction region 51 is arranged at the same position as the film thickness reduction region 41 in the length direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the film thickness reduction region 41 of the n-type amorphous semiconductor layer 4 is arranged. It may be placed at any position between them.

更に、図19に示す構成と異なる構成で、膜厚減少領域41を、n型非晶質半導体層4の長さ方向において、膜厚減少領域51と同じ位置に配置するとともに、任意の異なる位置にも配置する構成としてもよい。 Further, in a configuration different from the configuration shown in FIG. 19, the film thickness reduction region 41 is arranged at the same position as the film thickness reduction region 51 in the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4, and at an arbitrary different position. It may be configured to be arranged in.

また、更には、図19に示す構成と異なる構成で、膜厚減少領域41および膜厚減少領域51を、それぞれ、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向において、異なる位置に配置するとともに、個数も任意とする構成としてもよい。 Further, in a configuration different from the configuration shown in FIG. 19, the film thickness reduction region 41 and the film thickness reduction region 51 are formed by the lengths of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, respectively. It may be arranged at different positions in the direction, and the number may be arbitrary.

図19についてのその他の説明は、図17についての説明と同じである。 Other descriptions of FIG. 19 are the same as those of FIG.

図20は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 20 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7.

図20の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 20, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer. 4. The width direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the electrodes 6 and 7 is shown.

図20は、図19に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンに電極6,7を追加したものである
図20を参照して、電極6は、膜厚減少領域41を除くn型非晶質半導体層4上に配置され、電極7は、膜厚減少領域51を除くp型非晶質半導体層5上に配置される。
FIG. 20 shows the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 shown in FIG. 19 with electrodes 6 and 7 added. With reference to FIG. 20, the electrode 6 is The electrode 7 is arranged on the n-type amorphous semiconductor layer 4 excluding the film thickness reduction region 41, and the electrode 7 is arranged on the p-type amorphous semiconductor layer 5 excluding the film thickness reduction region 51.

従って、電極6,7は、膜厚減少領域41,51に配置されない構成である。 Therefore, the electrodes 6 and 7 are not arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51.

なお、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5が図20に示す平面形状を有する場合、電極6,7をそれぞれ膜厚減少領域41,51にも形成して、長さ方向に一繋がりにしてもよい。この場合、膜厚減少領域41,51に配置される電極6,7の幅は、図10に示す領域AreaIIおよび領域AreaIIIに相当する幅よりも狭くすることが望ましい。
図21は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。
When the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the planar shape shown in FIG. 20, electrodes 6 and 7 are also formed in the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, to lengthen the length. It may be connected in one direction. In this case, it is desirable that the widths of the electrodes 6 and 7 arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51 are narrower than the widths corresponding to the regions Area II and the regions Area III shown in FIG.
FIG. 21 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

図21の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 21, the left-right direction indicates the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the vertical direction indicates the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type non-type. The width direction of the crystalline semiconductor layer 5 is shown.

図21を参照して、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、幅方向に交互に配列される。そして、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、同じ幅を有する。 With reference to FIG. 21, the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 are arranged alternately in the width direction. The n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the same width.

図11は、複数のn型非晶質半導体層4、または複数のp型非晶質半導体層5が配置されている構成であって、膜厚減少領域41、または膜厚減少領域51が、n型非晶質半導体層4、またはp型非晶質半導体層5の端部に形成されている構成である。 FIG. 11 shows a configuration in which a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 or a plurality of p-type amorphous semiconductor layers 5 are arranged, and the film thickness reduction region 41 or the film thickness reduction region 51 is formed. The structure is formed at the end of the n-type amorphous semiconductor layer 4 or the p-type amorphous semiconductor layer 5.

隣り合う2つのn型非晶質半導体層4間において、n型非晶質半導体層4の端部に設けられたそれぞれの膜厚減少領域41は、繋がっていない。また、隣り合う2つのp型非晶質半導体層5間において、n型非晶質半導体層5の端部に設けられたそれぞれの膜厚減少領域51は、繋がっていない。 Between the two adjacent n-type amorphous semiconductor layers 4, the respective film thickness reduction regions 41 provided at the ends of the n-type amorphous semiconductor layer 4 are not connected. Further, between the two adjacent p-type amorphous semiconductor layers 5, the respective film thickness reduction regions 51 provided at the ends of the n-type amorphous semiconductor layer 5 are not connected.

図22は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の更に別の配列パターンの例を示す平面図である。 FIG. 22 is a plan view showing an example of still another arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7.

図22の紙面上、左右方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の長さ方向を示し、上下方向は、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7の幅方向を示す。 On the paper surface of FIG. 22, the left-right direction shows the length direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7, and the vertical direction shows the n-type amorphous semiconductor layer. 4. The width direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the electrodes 6 and 7 is shown.

図22は、図21に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンに電極6,7を追加したものである。 FIG. 22 shows electrodes 6 and 7 added to the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 shown in FIG.

図22を参照して、電極6は、膜厚減少領域41を除くn型非晶質半導体層4上に配置され、電極7は、膜厚減少領域51を除くp型非晶質半導体層5上に配置される。 With reference to FIG. 22, the electrode 6 is arranged on the n-type amorphous semiconductor layer 4 excluding the film thickness reduction region 41, and the electrode 7 is the p-type amorphous semiconductor layer 5 excluding the film thickness reduction region 51. Placed on top.

従って、電極6,7は、膜厚減少領域41,51に配置されない構成である。 Therefore, the electrodes 6 and 7 are not arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51.

なお、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5が図21に示す平面形状を有する場合、電極6,7をそれぞれ膜厚減少領域41,51にも形成してもよい。この場合、膜厚減少領域41,51に配置される電極6,7は、図10に示す領域AreaI、領域AreaII、および領域AreaIIIに相当する領域内に設けることが望ましい。 When the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the planar shape shown in FIG. 21, electrodes 6 and 7 may be formed in the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively. .. In this case, the electrodes 6 and 7 arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51 are preferably provided in the regions corresponding to the regions Area I, the region Area II, and the region Area III shown in FIG.

図11,13,15,17,19,21に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンを形成するためには、上述したメタルマスク200,300の開口部201A,301Aの長さおよび/または幅と凸部201B,301Bの位置とを図11,13,15,17,19,21に示すn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列パターンに対応するように決定すればよい。 In order to form the arrangement pattern of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 shown in FIGS. 11, 13, 15, 17, 19, and 21, the openings of the metal masks 200 and 300 described above are formed. The n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor shown in FIGS. 11, 13, 15, 17, 19, and 21 show the length and / or width of the portions 201A and 301A and the positions of the convex portions 201B and 301B. It may be determined so as to correspond to the arrangement pattern of the layer 5.

上述したように、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、各種の平面形状を有する。そして、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の平面形状に伴って、膜厚減少領域41,51は、各種の平面形状を有する。 As described above, the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have various planar shapes. The film thickness reduction regions 41 and 51 have various planar shapes along with the planar shapes of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

また、1つのn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5は、長さ方向において、膜厚減少領域41および膜厚減少領域51を介して、一繋がりになっている。 Further, one n-type amorphous semiconductor layer 4 and one p-type amorphous semiconductor layer 5 are connected to each other in the length direction via the film thickness reduction region 41 and the film thickness reduction region 51.

電極6,7がそれぞれ膜厚減少領域41,51にも配置される場合、電極6,7は、メタルマスク400において、開口部401n,401pをX軸方向に延ばした1つの開口部を有するメタルマスクによってそれぞれn型非晶質半導体層4および膜厚減少領域41と、p型非晶質半導体層5および膜厚減少領域51とに形成される。 When the electrodes 6 and 7 are also arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, the electrodes 6 and 7 are a metal having one opening in which the openings 401n and 401p are extended in the X-axis direction in the metal mask 400. The mask forms the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the film thickness reduction region 41, and the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the film thickness reduction region 51, respectively.

n型非晶質半導体層4の幅がp型非晶質半導体層5の幅よりも広い場合、メタルマスク400において、開口部401nの幅を401pの幅よりも広くしたメタルマスクを用いて電極6,7をそれぞれn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5上に形成する。 When the width of the n-type amorphous semiconductor layer 4 is wider than the width of the p-type amorphous semiconductor layer 5, the electrode is used in the metal mask 400 using a metal mask in which the width of the opening 401n is wider than the width of 401p. 6 and 7 are formed on the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, respectively.

図23は、この発明の実施の形態における配線シートの一部を拡大した模式図である。図24は,光電変換装置(導電部を含む)の断面を示す模式図である。また、図25は,光電変換装置(導電部を含む)の他の方向の断面を示す模式図である。図26は、ワイヤーグリッドを用いた光電変換装置(導電部を含む)の断面を示す模式図である。 FIG. 23 is an enlarged schematic view of a part of the wiring sheet according to the embodiment of the present invention. FIG. 24 is a schematic view showing a cross section of a photoelectric conversion device (including a conductive portion). Further, FIG. 25 is a schematic view showing a cross section of the photoelectric conversion device (including the conductive portion) in the other direction. FIG. 26 is a schematic view showing a cross section of a photoelectric conversion device (including a conductive portion) using a wire grid.

光電変換装置10の導電部を形成する際、光電変換装置10を配線回路と電気的に接続する。外部配線回路は、たとえば、図23に示す配線シートを用いることができる。また、他の方法として、ワイヤーグリッドを用いた接続とすることもできる。 When forming the conductive portion of the photoelectric conversion device 10, the photoelectric conversion device 10 is electrically connected to the wiring circuit. As the external wiring circuit, for example, the wiring sheet shown in FIG. 23 can be used. Alternatively, as another method, a connection using a wire grid can be used.

図23を参照して、配線シート30は、絶縁性基板31と、n型用配線材32nと、p型用配線材32pとを備える。n型用配線材32nおよびp型用配線材32pは、絶縁性基板31の上に形成される。 With reference to FIG. 23, the wiring sheet 30 includes an insulating substrate 31, an n-type wiring material 32n, and a p-type wiring material 32p. The n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p are formed on the insulating substrate 31.

絶縁性基板31は、絶縁性の材料であればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリビニルフルオライド(PVF)、ポリイミド等を用いてもよい。絶縁性基板31の膜厚は、特に限定されないが、25μm以上、150μm以下程度が好ましい。また、絶縁性基板31は、1層構造でもよいし、2層以上の多層構造であってもよい。 The insulating substrate 31 may be any insulating material, and for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyphenylene sulfide (PPS), polyvinyl fluoride (PVF), polyimide, or the like may be used. .. The film thickness of the insulating substrate 31 is not particularly limited, but is preferably about 25 μm or more and 150 μm or less. Further, the insulating substrate 31 may have a one-layer structure or a multi-layer structure having two or more layers.

n型用配線材32nおよびp型用配線材32pは、櫛歯形状を有し、所定の間隔を隔てて交互に配置されている。光電変換装置10の裏面に形成された電極6および電極7は、それぞれ、n型用配線材32nおよびp型用配線材32pと接合される(図24および図25参照)。 The n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p have a comb-teeth shape and are alternately arranged at predetermined intervals. The electrodes 6 and 7 formed on the back surface of the photoelectric conversion device 10 are joined to the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p, respectively (see FIGS. 24 and 25).

絶縁性基板31の表面には、接続用配線(図示略)が形成されている。接続用配線によって、隣り合う光電変換装置10のn型用配線材32nとp型用配線材32pとが電気的に接続され、配線シート30上の隣り合う光電変換装置10は、互いに電気的に接続されている。これにより、光電変換装置10の受光面に光が入射することによって発生した電流を、p型用配線材32pおよびn型用配線材32nを介して外部に取り出すことができる。 Wiring for connection (not shown) is formed on the surface of the insulating substrate 31. The n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p of the adjacent photoelectric conversion devices 10 are electrically connected by the connection wiring, and the adjacent photoelectric conversion devices 10 on the wiring sheet 30 are electrically connected to each other. It is connected. As a result, the current generated by the light incident on the light receiving surface of the photoelectric conversion device 10 can be taken out to the outside through the p-type wiring material 32p and the n-type wiring material 32n.

n型用配線材32nおよびp型用配線材32pは、導電性の材料で構成されていればよく、例えば、Cu、Al、Ag等のいずれかの金属でもよいし、または、これらのいずれかの金属を主成分とする合金等であってもよい。 The n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p may be made of a conductive material, and may be, for example, any metal such as Cu, Al, Ag, or any of these. It may be an alloy containing the above metal as a main component.

n型用配線材32nおよびp型用配線材32pの膜厚は、特に限定されないが、例えば、10μm以上、100μm以下が好ましい。n型用配線材32nおよびp型用配線材32pの膜厚が10μmよりも薄くなると配線抵抗が高くなることがある。また、100μmよりも厚くなると、n型用配線材32nおよびp型用配線材32pと光電変換装置10とを貼り合せる際に熱をかける必要がある。その結果、100μmよりも厚くなると、n型用配線材32nおよびp型用配線材32pと、光電変換装置10の半導体基板1との熱膨張係数の違いなどにより、配線シート30の反りが大きくなるため、n型用配線材32nおよびp型用配線材32pの膜厚は、100μm以下がより好ましい。 The film thicknesses of the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p are not particularly limited, but are preferably 10 μm or more and 100 μm or less, for example. If the film thickness of the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p is thinner than 10 μm, the wiring resistance may increase. Further, if it is thicker than 100 μm, it is necessary to apply heat when bonding the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p and the photoelectric conversion device 10. As a result, when it becomes thicker than 100 μm, the warp of the wiring sheet 30 becomes large due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p and the semiconductor substrate 1 of the photoelectric conversion device 10. Therefore, the thickness of the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p is more preferably 100 μm or less.

また、n型用配線材32nおよびp型用配線材32pの表面の一部には、ニッケル、金、白金、パラジウム、銀、錫、インジウム、ITOなどの導電性材料が形成されていてもよい。このように構成することで、n型用配線材32nと光電変換装置10の電極6との電気的接続、およびp型用配線材32pと光電変換装置10の電極7との電気的接続が良好となり、n型用配線材32nおよびp型用配線材32pの耐候性が向上する。n型用配線材32nおよびp型用配線材32pは、1層構造でもよいし、2層以上の多層構造であってもよい。 Further, a conductive material such as nickel, gold, platinum, palladium, silver, tin, indium, or ITO may be formed on a part of the surface of the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p. .. With this configuration, the electrical connection between the n-type wiring material 32n and the electrode 6 of the photoelectric conversion device 10 and the electrical connection between the p-type wiring material 32p and the electrode 7 of the photoelectric conversion device 10 are good. Therefore, the weather resistance of the n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p is improved. The n-type wiring material 32n and the p-type wiring material 32p may have a one-layer structure or a multi-layer structure having two or more layers.

このように、複数の光電変換装置10は、配線シート30上に配置され、光電変換モジュールを構成する。 In this way, the plurality of photoelectric conversion devices 10 are arranged on the wiring sheet 30 to form a photoelectric conversion module.

上記においては、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の両方がそれぞれ膜厚減少領域41,51を有すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の少なくとも1つが膜厚減少領域を有していればよい。n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の少なくとも1つが膜厚減少領域を有していれば、半導体基板1に印加される応力が、膜厚が一定である非晶質半導体層が形成される場合よりも軽減され、半導体基板の反りや撓みを抑制できるからである。 In the above, it has been described that both the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, but in the embodiment of the present invention, this Not limited to this, at least one of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 may have a film thickness reduction region. If at least one of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 has a film thickness reduction region, the stress applied to the semiconductor substrate 1 is an amorphous film having a constant film thickness. This is because it is reduced as compared with the case where the quality semiconductor layer is formed, and warpage and bending of the semiconductor substrate can be suppressed.

[実施の形態2]
図27は、実施の形態2による光電変換装置の構成を示す平面図である。図28は、図27に示す線XXVIII−XXVIIIにおける光電変換装置の断面図である。図29は、図27に示す線XXIX−XXIXにおける光電変換装置の断面図である。図30は、図27に示す線XXX−XXXにおける光電変換装置の断面図である。
[Embodiment 2]
FIG. 27 is a plan view showing the configuration of the photoelectric conversion device according to the second embodiment. FIG. 28 is a cross-sectional view of the photoelectric conversion device in line XXVIII-XXVIII shown in FIG. 27. FIG. 29 is a cross-sectional view of the photoelectric conversion device in the line XXIX-XXIX shown in FIG. 27. FIG. 30 is a cross-sectional view of the photoelectric conversion device on the line XXX-XXX shown in FIG. 27.

図27を参照して、実施の形態2による光電変換装置10Aは、図1および図2に示す光電変換装置10に保護膜8を追加したものであり、その他は、光電変換装置10と同じである。 With reference to FIG. 27, the photoelectric conversion device 10A according to the second embodiment is the same as the photoelectric conversion device 10 except that the protective film 8 is added to the photoelectric conversion device 10 shown in FIGS. 1 and 2. is there.

保護膜8は、電極6,7の一部を除く領域上に配置される。即ち、保護膜8は、膜厚減少領域41,51、およびn型非晶質半導体層4とp型非晶質半導体層5との間の領域に配置される。 The protective film 8 is arranged on the region excluding a part of the electrodes 6 and 7. That is, the protective film 8 is arranged in the film thickness reduction regions 41 and 51, and in the region between the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5.

そして、保護膜8は、隣り合うn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5間に配置された部分81と、膜厚減少領域41上に配置された部分82と、膜厚減少領域51上に配置された部分83と、半導体基板1の面内方向(Y軸方向)においてn型非晶質半導体層4またはp型非晶質半導体層5に隣接して配置された部分84とを有する。 The protective film 8 includes a portion 81 arranged between the adjacent n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, a portion 82 arranged on the film thickness reduction region 41, and a film. The portion 83 arranged on the thickness reduction region 51 and the portion 83 arranged adjacent to the n-type amorphous semiconductor layer 4 or the p-type amorphous semiconductor layer 5 in the in-plane direction (Y-axis direction) of the semiconductor substrate 1. It has a portion 84 and.

保護膜の部分81は、最も厚い膜厚d1を有し、保護膜8の部分82,83,84は、膜厚d1の10%〜90%の範囲の膜厚を有する。 The protective film portion 81 has the thickest film thickness d1, and the protective film 8 portions 82, 83, 84 have a film thickness in the range of 10% to 90% of the film thickness d1.

保護膜8は、例えば、シリコン窒化膜(SiN)からなる。 The protective film 8 is made of, for example, a silicon nitride film (SiN).

このように、膜厚減少領域41,51に保護膜8を配置することによって、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5を保護し、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5による電界パッシベーション効果を得ることができる。 By arranging the protective film 8 in the film thickness reduction regions 41 and 51 in this way, the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 are protected, and the n-type amorphous semiconductor layer 4 is protected. And the electric passivation effect by the p-type amorphous semiconductor layer 5 can be obtained.

また、n型非晶質半導体層4とp型非晶質半導体層5との間に保護膜8を配置することによってパッシベーション層3(i型非晶質シリコン)を保護してパッシベーション層3(i型非晶質シリコン)による化学的なパッシベーション効果を得ることができる。 Further, the passivation layer 3 (i-type amorphous silicon) is protected by arranging the protective film 8 between the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the passivation layer 3 (passivation layer 3 (i-type amorphous silicon)) is protected. The chemical passivation effect of i-type amorphous silicon) can be obtained.

長手方向に複数のn型非晶質半導体層4と複数のp型非晶質半導体層5を配置する構成とした場合は、複数のn型非晶質半導体層4間、または複数のp型非晶質半導体層5間の間に保護層8を形成する構成とすることができる。 When a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 and a plurality of p-type amorphous semiconductor layers 5 are arranged in the longitudinal direction, there are a plurality of n-type amorphous semiconductor layers 4 or a plurality of p-types. The protective layer 8 can be formed between the amorphous semiconductor layers 5.

図28を参照して、保護膜8の部分82は、膜厚減少領域41に配置され、n型非晶質半導体層4および電極6に接する。そして、保護膜8の部分82は、n型非晶質半導体層4の長さ方向(X軸方向)に離間する電極6,6の一部の上にも配置される。 With reference to FIG. 28, the portion 82 of the protective film 8 is arranged in the film thickness reduction region 41 and is in contact with the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the electrode 6. The portion 82 of the protective film 8 is also arranged on a part of the electrodes 6 and 6 that are separated from each other in the length direction (X-axis direction) of the n-type amorphous semiconductor layer 4.

保護膜8の部分82の膜厚は、保護膜8の部分81の膜厚d1の10%〜90%の範囲の膜厚を有する。 The film thickness of the portion 82 of the protective film 8 has a film thickness in the range of 10% to 90% of the film thickness d1 of the portion 81 of the protective film 8.

保護膜8の部分83は、保護膜8の部分82が膜厚減少領域41に配置されるのと同様の態様で膜厚減少領域51に配置される。 The portion 83 of the protective film 8 is arranged in the film thickness reduction region 51 in the same manner as the portion 82 of the protective film 8 is arranged in the film thickness reduction region 41.

図29を参照して、保護膜8は、半導体基板1の面内方向(Y軸方向)におけるn型非晶質半導体層4とp型非晶質半導体層5との間の領域、n型非晶質半導体層4上の領域、およびp型非晶質半導体層5上の領域に配置される。 With reference to FIG. 29, the protective film 8 is an n-type region between the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 in the in-plane direction (Y-axis direction) of the semiconductor substrate 1. It is arranged in a region on the amorphous semiconductor layer 4 and a region on the p-type amorphous semiconductor layer 5.

そして、n型非晶質半導体層4とp型非晶質半導体層5との間の領域に配置される保護膜8の部分81は、膜厚d1を有し、n型非晶質半導体層4上の領域およびp型非晶質半導体層5上の領域上に配置される保護膜8の膜厚は、膜厚d1よりも薄い。 The portion 81 of the protective film 8 arranged in the region between the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 has a film thickness d1 and is an n-type amorphous semiconductor layer. The film thickness of the protective film 8 arranged on the region on 4 and the region on the p-type amorphous semiconductor layer 5 is thinner than the film thickness d1.

図30を参照して、膜厚減少領域41,51が配置されていない領域では、保護膜8は、n型非晶質半導体層4とp型非晶質半導体層5との間でパッシベーション膜3(i型非晶質シリコン)、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7に接して配置される。 With reference to FIG. 30, in the region where the film thickness reduction regions 41 and 51 are not arranged, the protective film 8 is a passion film between the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5. 3 (i-type amorphous silicon), n-type amorphous semiconductor layer 4, p-type amorphous semiconductor layer 5 and electrodes 6 and 7 are arranged in contact with each other.

従って、保護膜8は、パッシベーション膜3(i型非晶質シリコン)、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および電極6,7を保護する。その結果、パッシベーション膜3(i型非晶質シリコン)による化学的なパッシベーション効果を得ることができる。 Therefore, the protective film 8 protects the passivation film 3 (i-type amorphous silicon), the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the electrodes 6 and 7. As a result, the chemical passivation effect of the passivation film 3 (i-type amorphous silicon) can be obtained.

また、外部から水分等がn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5と電極6,7との間に進入するのを防止できる。 Further, it is possible to prevent moisture or the like from entering between the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 and the electrodes 6 and 7 from the outside.

図31は、保護膜8を形成するためのメタルマスクの平面図である。 FIG. 31 is a plan view of a metal mask for forming the protective film 8.

図31を参照して、メタルマスク500は、複数の開口部501Aと、複数の凸部501Bと、複数の凹部501Cとを有する。 With reference to FIG. 31, the metal mask 500 has a plurality of openings 501A, a plurality of convex portions 501B, and a plurality of concave portions 501C.

開口部501Aは、長辺がX軸に平行な矩形形状を有し、Y軸方向に沿って所定の間隔で配列される。 The openings 501A have a rectangular shape whose long sides are parallel to the X-axis, and are arranged at predetermined intervals along the Y-axis direction.

凸部501Bは、開口部501A中に設けられる。そして、凸部501Bは、厚さ(Z軸方向の長さ)が開口部501AのZ軸方向の長さの10%〜70%となるようにハーフエッチングされている。 The convex portion 501B is provided in the opening 501A. The convex portion 501B is half-etched so that the thickness (length in the Z-axis direction) is 10% to 70% of the length of the opening 501A in the Z-axis direction.

なお、凸部501Bは、厚さ(Z軸方向の長さ)が開口部501AのZ軸方向の長さよりも小さければよい。 The thickness (length in the Z-axis direction) of the convex portion 501B may be smaller than the length of the opening 501A in the Z-axis direction.

凹部501Cは、Y軸方向において、隣り合う開口部501A間であって、X軸方向において所定の間隔で設けられる。 The recesses 501C are provided between adjacent openings 501A in the Y-axis direction at predetermined intervals in the X-axis direction.

そして、凹部501Cは、深さ(Z軸方向の長さ)がメタルマスク500の厚さの10%〜70%になるようにハーフエッチングされている。 The recess 501C is half-etched so that the depth (length in the Z-axis direction) is 10% to 70% of the thickness of the metal mask 500.

凸部501Bは、メタルマスク500の強度を強くするために設けられる。すなわち、凸部501Bが設けられない場合、開口部501Aは、X軸方向に長い矩形形状を有するため、メタルマスク500の強度が弱くなる。そこで、開口部501A中に凸部501Bを設けてメタルマスク500の強度を強くする。 The convex portion 501B is provided to increase the strength of the metal mask 500. That is, when the convex portion 501B is not provided, the opening 501A has a rectangular shape that is long in the X-axis direction, so that the strength of the metal mask 500 is weakened. Therefore, the convex portion 501B is provided in the opening 501A to increase the strength of the metal mask 500.

図27に示す保護膜8の部分81は、開口部501Aのうち、凸部501Bを除く領域に対応して形成される。また、図27に示す保護膜8の部分82,83は、凹部501Cに対応して形成される。更に、図27に示す保護膜8の部分84は、凸部501Bに対応して形成される。 The portion 81 of the protective film 8 shown in FIG. 27 is formed corresponding to the region of the opening 501A excluding the convex portion 501B. Further, the portions 82 and 83 of the protective film 8 shown in FIG. 27 are formed corresponding to the recess 501C. Further, the portion 84 of the protective film 8 shown in FIG. 27 is formed corresponding to the convex portion 501B.

保護膜8をプラズマCVD法等の気相成長法を用いて形成する場合、開口部501Aから半導体基板1上に到達した材料ガスは、開口部501Aから凸部501Bおよび凹部501Cの領域にも回り込み、凸部501Bおよび凹部501Cに対応する領域に保護膜8を形成する。 When the protective film 8 is formed by a vapor phase growth method such as a plasma CVD method, the material gas that reaches the semiconductor substrate 1 from the opening 501A wraps around from the opening 501A to the regions of the convex portion 501B and the concave portion 501C. , The protective film 8 is formed in the region corresponding to the convex portion 501B and the concave portion 501C.

従って、保護膜8の部分82〜84は、保護膜8の部分81よりも膜厚が薄くなる。 Therefore, the film thickness of the protective film 8 portions 82 to 84 is thinner than that of the protective film 8 portion 81.

図32は、保護膜を形成するための別のメタルマスクの平面図である。図32を参照して、メタルマスク600は、図31に示すメタルマスク500において、X軸方向において凹部501Cの両側に凸501Bが配置されるように、凸501Bを追加したものである。 FIG. 32 is a plan view of another metal mask for forming the protective film. With reference to FIG. 32, in the metal mask 500 shown in FIG. 31, the convex 501B is added so that the convex 501B are arranged on both sides of the concave 501C in the X-axis direction.

これにより、1つの開口部501Aに設けられる凸部501Bの個数が増え、メタルマスク600の機械的強度をメタルマスク500よりも強くできる。 As a result, the number of convex portions 501B provided in one opening 501A increases, and the mechanical strength of the metal mask 600 can be made stronger than that of the metal mask 500.

メタルマスク600についてのその他の説明は、メタルマスク500についての説明と同じである。 Other descriptions of the metal mask 600 are the same as those of the metal mask 500.

メタルマスク500,600においては、凹部501Cは、膜厚減少領域41,51上に保護膜8を形成するものであるため、凹部501Cの位置を自由に変更することはできない。 In the metal masks 500 and 600, since the recess 501C forms the protective film 8 on the film thickness reduction regions 41 and 51, the position of the recess 501C cannot be freely changed.

一方、凸部501Bは、メタルマスク500,600の機械的強度を強くするために設けられるものであるため、メタルマスク500,600の機械的強度を考慮して凸部501Bの個数および配置位置を自由に変えられる。 On the other hand, since the convex portion 501B is provided to increase the mechanical strength of the metal masks 500 and 600, the number and arrangement positions of the convex portions 501B are determined in consideration of the mechanical strength of the metal masks 500 and 600. You can change it freely.

従って、メタルマスク600は、凸部501Bの個数をメタルマスク500よりも増やして機械的強度を強くしたものである。 Therefore, in the metal mask 600, the number of convex portions 501B is increased as compared with the metal mask 500 to increase the mechanical strength.

なお、保護膜8を形成するためのメタルマスクは、メタルマスク500,600に限らず、メタルマスクの機械的強度を考慮して、任意の個数の凸部501Bを任意の位置に配置したメタルマスクであってもよい。 The metal mask for forming the protective film 8 is not limited to the metal masks 500 and 600, and a metal mask in which an arbitrary number of convex portions 501B are arranged at an arbitrary position in consideration of the mechanical strength of the metal mask. May be.

上述したように、膜厚減少領域41,51は、少なくとも1つあればよく、少なくとも1個の凸部501Bを設ければ、メタルマスク500,600の強度を強くできるので、メタルマスク500,600は、次の構成を有する。 As described above, at least one film thickness reduction region 41, 51 is sufficient, and if at least one convex portion 501B is provided, the strength of the metal masks 500, 600 can be increased, so that the metal masks 500, 600 can be strengthened. Has the following configurations.

即ち、メタルマスク500,600は、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さに相当する長さを有し、かつ、半導体基板1の面内方向においてn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列方向に複数配置された複数の開口部501Aと、複数の開口部501Aに設けられ、かつ、開口部501Aの深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部501Bと、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の配列方向において隣り合う2つの開口部501A間においてn型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の長さ方向に所定の間隔で配置され、かつ、開口部501Aの深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凹部501Cとを有する。 That is, the metal masks 500 and 600 have a length corresponding to the lengths of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and are n-type in the in-plane direction of the semiconductor substrate 1. A plurality of openings 501A arranged in the arrangement direction of the amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 and a thickness provided in the plurality of openings 501A and smaller than the depth of the openings 501A. The n-type amorphous semiconductor layer 4 and the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the two openings 501A adjacent to each other in the arrangement direction of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 It has at least one recess 501C arranged at predetermined intervals in the length direction of the p-type amorphous semiconductor layer 5 and having a thickness smaller than the depth of the opening 501A.

メタルマスク500,600を用いた保護膜8の成膜は、以下のようにして行う。電極6,7の形成後、半導体基板1の裏面側にメタルマスク500を配置し、プラズマCVD法等の気相成長法を用いてシリコン窒化膜(SiN)を成膜する。これにより、開口部501Aに対応する領域にSiNが堆積し、保護膜8が形成される。また、ハーフエッチングされた凸部501Bおよび凹部501Cに対応する領域に反応ガスが回り込み、保護膜8が凸部501Bおよび凹部501Cの下側にも成膜される。 The protective film 8 is formed using the metal masks 500 and 600 as follows. After the electrodes 6 and 7 are formed, the metal mask 500 is placed on the back surface side of the semiconductor substrate 1 and a silicon nitride film (SiN) is formed by using a vapor phase growth method such as a plasma CVD method. As a result, SiN is deposited in the region corresponding to the opening 501A, and the protective film 8 is formed. Further, the reaction gas wraps around the region corresponding to the half-etched convex portion 501B and the concave portion 501C, and the protective film 8 is also formed on the lower side of the convex portion 501B and the concave portion 501C.

なお、凸部501Bおよび凹部501Cの大きさにもよるが、凸部501Bおよび凹部501Cの下側に成膜される保護膜8の膜厚は、開口部501Aに成膜される保護膜8の10%〜90%程度であってもよい。 Although it depends on the size of the convex portion 501B and the concave portion 501C, the film thickness of the protective film 8 formed on the lower side of the convex portion 501B and the concave portion 501C is the film thickness of the protective film 8 formed on the opening 501A. It may be about 10% to 90%.

このようにメタルマスク500,600を用いてSiNを成膜することにより、半導体基板1の裏面側には、電極6,7の一部の領域を除き、保護膜8が形成される。 By forming a SiN film using the metal masks 500 and 600 in this way, a protective film 8 is formed on the back surface side of the semiconductor substrate 1 except for a part of the electrodes 6 and 7.

これにより、電極6,7、n型非晶質半導体層4、およびp型非晶質半導体層5のいずれによっても覆われていないパッシベーション膜3の領域、n型非晶質半導体層4の膜厚減少領域41,p型非晶質半導体層5の膜厚減少領域51、およびn型非晶質半導体層4とp型非晶質半導体層5との間は、保護膜8によって覆われる。 As a result, the region of the passion film 3 not covered by any of the electrodes 6 and 7, the n-type amorphous semiconductor layer 4, and the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the film of the n-type amorphous semiconductor layer 4. The thickness reduction region 41, the film thickness reduction region 51 of the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the space between the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 are covered with the protective film 8.

上記の例では、保護膜8の材料としてSiNを用いる場合が好適であるが、保護膜8の材料として、例えば、SiO、SiON、AlO、TiO等を用いてもよい。 In the above example, it is preferable to use SiN as the material of the protective film 8, but for example, SiO, SiON, AlO, TiO and the like may be used as the material of the protective film 8.

光電変換装置10Aは、図6から図9に示す工程(a)〜工程(l)に、メタルマスク500(またはメタルマスク600)を用いて保護膜8を形成する工程を追加した工程に従って製造される。 The photoelectric conversion device 10A is manufactured according to a step of adding a step of forming a protective film 8 using a metal mask 500 (or a metal mask 600) to the steps (a) to (l) shown in FIGS. 6 to 9. To.

光電変換装置10Aにおいては、光電変換装置10における効果に加え、保護膜8によって、パッシベーション膜3、n型非晶質半導体層4、p型非晶質半導体層5および膜厚減少領域41,51が保護される。その結果、パッシベーション膜3による化学的なパッシベーション効果を得ることができるとともに、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5による電界パッシベーション効果も得られ、光電変換装置10Aの特性を向上できる。そして、保護膜8がシリコン窒化膜(SiN)からなる場合、シリコン窒化膜(SiN)は、正の固定電荷を有するので、この正の固定電荷による電界パッシベーション効果を更に得ることができる。 In the photoelectric conversion device 10A, in addition to the effects of the photoelectric conversion device 10, the passivation film 3, the n-type amorphous semiconductor layer 4, the p-type amorphous semiconductor layer 5, and the film thickness reduction regions 41, 51 are provided by the protective film 8. Is protected. As a result, the chemical passivation effect of the passivation film 3 can be obtained, and the electric field passivation effect of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 can also be obtained, which is a characteristic of the photoelectric conversion device 10A. Can be improved. When the protective film 8 is made of a silicon nitride film (SiN), the silicon nitride film (SiN) has a positive fixed charge, so that the electric field passivation effect due to the positive fixed charge can be further obtained.

上記においては、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の両方がそれぞれ膜厚減少領域41,51を有すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、光電変換装置10Aにおいては、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の両方が膜厚減少領域を有さず、保護膜8だけが膜厚減少領域を有していてもよい。 In the above, it has been described that both the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 have the film thickness reduction regions 41 and 51, respectively, but in the embodiment of the present invention, this is described. Not limited to this, in the photoelectric conversion device 10A, both the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 do not have a film thickness reduction region, and only the protective film 8 has a film thickness reduction region. You may be doing it.

また、光電変換装置10Aにおいては、n型非晶質半導体層4およびp型非晶質半導体層5の少なくとも1つが膜厚減少領域を有し、かつ、保護膜が膜厚減少領域を有していてもよい。 Further, in the photoelectric conversion device 10A, at least one of the n-type amorphous semiconductor layer 4 and the p-type amorphous semiconductor layer 5 has a film thickness reduction region, and the protective film has a film thickness reduction region. May be.

実施の形態2におけるその他の説明は、実施の形態1における説明と同じである。 The other description in the second embodiment is the same as the description in the first embodiment.

上記においては、半導体基板1は、n型の導電型を有すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、半導体基板1は、p型の導電型を有していてもよい。 In the above, it has been described that the semiconductor substrate 1 has an n-type conductive type, but in the embodiment of the present invention, the present invention is not limited to this, and the semiconductor substrate 1 has a p-type conductive type. May be good.

[実施の形態3]
図33は、この実施の形態による光電変換装置を備える光電変換モジュールの構成を示す概略図である。図33を参照して、光電変換モジュール1000は、複数の光電変換装置1001と、カバー1002と、出力端子1003,1004とを備える。
[Embodiment 3]
FIG. 33 is a schematic view showing the configuration of a photoelectric conversion module including a photoelectric conversion device according to this embodiment. With reference to FIG. 33, the photoelectric conversion module 1000 includes a plurality of photoelectric conversion devices 1001, a cover 1002, and output terminals 1003 and 1004.

複数の光電変換装置1001は、アレイ状に配置され、直列に接続される。なお、複数の光電変換装置1001は、直列に接続される代わりに、並列接続されてもよく、直列と並列を組み合わせて接続されてもよい。 The plurality of photoelectric conversion devices 1001 are arranged in an array and connected in series. The plurality of photoelectric conversion devices 1001 may be connected in parallel instead of being connected in series, or may be connected in combination of series and parallel.

そして、複数の光電変換装置1001の各々は、光電変換装置10,10Aのいずれかからなる。 Each of the plurality of photoelectric conversion devices 1001 is composed of any of the photoelectric conversion devices 10 and 10A.

カバー1002は、耐候性のカバーからなり、複数の光電変換装置1001を覆う。カバー1002は、例えば、光電変換装置1001の受光面側に設けられた透明基材(例えば、ガラス等)と、光電変換装置1001の受光面側と反対の裏面側に設けられた裏面基材(たとえば、ガラス、樹脂シート等)と、透明基材と裏面基材との間の隙間を埋める封止材(例えば、EVA等)とを含む。 The cover 1002 comprises a weather resistant cover and covers a plurality of photoelectric conversion devices 1001. The cover 1002 is, for example, a transparent base material (for example, glass) provided on the light receiving surface side of the photoelectric conversion device 1001 and a back surface base material (for example, glass or the like) provided on the back surface side opposite to the light receiving surface side of the photoelectric conversion device 1001. For example, glass, resin sheet, etc.) and a sealing material (for example, EVA, etc.) that fills the gap between the transparent base material and the back surface base material.

出力端子1003は、直列に接続された複数の光電変換装置1001の一方端に配置される光電変換装置1001に接続される。 The output terminal 1003 is connected to a photoelectric conversion device 1001 arranged at one end of a plurality of photoelectric conversion devices 1001 connected in series.

出力端子1004は、直列に接続された複数の光電変換装置1001の他方端に配置される光電変換装置1001に接続される。 The output terminal 1004 is connected to a photoelectric conversion device 1001 arranged at the other end of a plurality of photoelectric conversion devices 1001 connected in series.

上述したように、光電変換装置10,10Aは、変換効率および防湿性に優れる。 As described above, the photoelectric conversion devices 10 and 10A are excellent in conversion efficiency and moisture resistance.

従って、光電変換モジュール1000の変換効率および防湿性を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency and moisture resistance of the photoelectric conversion module 1000 can be improved.

なお、光電変換モジュール1000に含まれる光電変換装置1001の数は、2以上の任意の整数である。 The number of photoelectric conversion devices 1001 included in the photoelectric conversion module 1000 is an arbitrary integer of 2 or more.

また、実施の形態3による光電変換モジュールは、図33に示す構成に限らず、光電変換装置10,10Aのいずれかを用いる限り、どのような構成であってもよい。 Further, the photoelectric conversion module according to the third embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 33, and may have any configuration as long as any of the photoelectric conversion devices 10 and 10A is used.

上述した実施の形態1〜3によれば、この発明の実施の形態による光電変換装置、光電変換モジュールおよび光電変換装置の製造方法は、次の構成を有する。 According to the above-described first to third embodiments, the photoelectric conversion device, the photoelectric conversion module, and the method for manufacturing the photoelectric conversion device according to the embodiment of the present invention have the following configurations.

(構成1)
この発明の実施の形態による光電変換装置の製造方法は、所定の間隔で一列に配列された複数の第1の開口部と、隣り合う2つの第1の開口部間に配置され、かつ、第1の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの第1の凸部とを含む第1のマスクを用いて半導体基板の一方の面に第1の導電型を有する第1の非晶質半導体層を気相成長法によって形成する第1の工程と、所定の間隔で一列に配列された複数の第2の開口部と、隣り合う2つの前記第2の開口部間に配置され、かつ、第2の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの第2の凸部とを含む第2のマスクを用いて半導体基板の一方の面に半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置され、かつ、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する第2の非晶質半導体層を気相成長法によって形成する第2の工程と備える。
(Structure 1)
In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to an embodiment of the present invention, a plurality of first openings arranged in a row at predetermined intervals and two adjacent first openings are arranged and the first. A first amorphous having a first conductive mold on one surface of a semiconductor substrate using a first mask comprising at least one first convex portion having a thickness smaller than the depth of one opening. A first step of forming a quality semiconductor layer by a vapor phase growth method, a plurality of second openings arranged in a row at predetermined intervals, and two adjacent second openings are arranged. A first in-plane direction of the semiconductor substrate is applied to one surface of the semiconductor substrate using a second mask including at least one second convex portion having a thickness smaller than the depth of the second opening. A second step of forming a second amorphous semiconductor layer alternately arranged with the amorphous semiconductor layer of the above and having a second conductive type different from the first conductive type by a vapor phase growth method is provided. ..

構成1によれば、第1のマスクを用いて形成された第1の非晶質半導体層は、第1の凸部に対応する位置に膜厚減少領域を有する。また、第2のマスクを用いて形成された第2の非晶質半導体層は、第2の凸部に対応する位置に膜厚減少領域を有する。 According to the configuration 1, the first amorphous semiconductor layer formed by using the first mask has a film thickness reduction region at a position corresponding to the first convex portion. Further, the second amorphous semiconductor layer formed by using the second mask has a film thickness reduction region at a position corresponding to the second convex portion.

その結果、半導体基板に印加される応力は、膜厚が一定である非晶質半導体層が形成される場合よりも半導体基板に印加される応力が軽減され、半導体基板の反りや撓みを抑制できる。 As a result, the stress applied to the semiconductor substrate is less than the stress applied to the semiconductor substrate as compared with the case where the amorphous semiconductor layer having a constant film thickness is formed, and the warpage and bending of the semiconductor substrate can be suppressed. ..

(構成2)
構成1において、光電変換装置の製造方法は、半導体基板と第1および第2の非晶質半導体層との間にパッシベーション膜を形成する第3の工程を更に備える。
(Structure 2)
In configuration 1, the method for manufacturing a photoelectric conversion device further includes a third step of forming a passivation film between the semiconductor substrate and the first and second amorphous semiconductor layers.

構成2によれば、パッシベーション膜と半導体基板との界面におけるキャリアの再結合が抑制される。 According to the configuration 2, carrier recombination at the interface between the passivation film and the semiconductor substrate is suppressed.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

(構成3)
構成2において、第3の工程において、真性水素化非晶質シリコンがパッシベーション膜として形成される。
(Structure 3)
In configuration 2, in the third step, intrinsically hydrogenated amorphous silicon is formed as a passivation film.

構成3によれば、パッシベーション膜中の水素によって半導体基板の表面に存在する欠陥を補償でき、キャリアの寿命が長くなる。 According to the configuration 3, the hydrogen in the passivation film can compensate for the defects existing on the surface of the semiconductor substrate, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

(構成4)
構成1から構成3のいずれかにおいて、光電変換装置の製造方法は、第1および第2の非晶質半導体層の長さに相当する長さを有し、かつ、半導体基板の面内方向において第1および第2の非晶質半導体層の配列方向に複数配置された複数の第3の開口部と、複数の第3の開口部に設けられ、かつ、第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部と、第1および第2の非晶質半導体層の配列方向において隣り合う2つの第3の開口部間において第1および第2の非晶質半導体層の長さ方向に所定の間隔で配置され、かつ、第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凹部とを有する第3のマスクを用いて、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域と、第1の工程において形成された第1の非晶質半導体層の膜厚減少領域と、第2の工程において形成された第2の非晶質半導体層の膜厚減少領域とに保護膜を気相成長法によって形成する第4の工程を更に備える。
(Structure 4)
In any one of the configurations 1 to 3, the method for manufacturing the photoelectric conversion device has a length corresponding to the lengths of the first and second amorphous semiconductor layers, and in the in-plane direction of the semiconductor substrate. A plurality of third openings arranged in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers, a plurality of third openings, and more than the depth of the third opening. Between at least one convex portion having a small thickness and two third openings adjacent to each other in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers, the first and second amorphous semiconductor layers Adjacent first and second masks with at least one recess arranged in the longitudinal direction at predetermined intervals and having a thickness smaller than the depth of the third opening. The region between the amorphous semiconductor layers, the film thickness reduction region of the first amorphous semiconductor layer formed in the first step, and the film of the second amorphous semiconductor layer formed in the second step. A fourth step of forming a protective film on the thickness reduction region by the vapor phase growth method is further provided.

構成4によれば、第1および第2の非晶質半導体層間および膜厚減少領域に保護膜が形成される。 According to the configuration 4, a protective film is formed between the first and second amorphous semiconductor layers and the film thickness reduction region.

その結果、保護膜の下に存在するパッシベーション膜または半導体基板を保護でき、キャリアの寿命が長くなる。 As a result, the passivation film or the semiconductor substrate existing under the protective film can be protected, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

(構成5)
構成1から構成3のいずれかにおいて、光電変換装置の製造方法は、第1の非晶質半導体層が半導体基板の一方の面に形成され、第2の非晶質半導体層が半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置されて半導体基板の一方の面に形成され、第1および第2の非晶質半導体層の長さに相当する長さを有し、かつ、半導体基板の面内方向において第1及び第2の非晶質半導体層の配列方向に複数配置された複数の第3の開口部と、複数の第3の開口部に設けられ、かつ、第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部を有する第3のマスクを用いて、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域に保護膜を気相成長法によって形成する第4の工程を更に備える。
(Structure 5)
In any one of configurations 1 to 3, in the method for manufacturing a photoelectric conversion device, a first amorphous semiconductor layer is formed on one surface of a semiconductor substrate, and a second amorphous semiconductor layer is a surface of the semiconductor substrate. It is arranged alternately with the first amorphous semiconductor layer in the inward direction and formed on one surface of the semiconductor substrate, and has a length corresponding to the length of the first and second amorphous semiconductor layers. In addition, a plurality of third openings arranged in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and a plurality of third openings provided in the plurality of third openings, and A protective film is vaporized in the region between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers using a third mask having at least one convex portion having a thickness smaller than the depth of the third opening. It further comprises a fourth step of forming by the growth method.

構成5によれば、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間に保護膜が形成される。そして、形成された保護膜は、膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する。 According to the configuration 5, a protective film is formed between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers. The formed protective film has at least one film thickness reduction region in which the film thickness is reduced.

従って、保護膜を軽視得するための第3のマスクの機械的強度が強くなり、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域に保護膜を正確に形成できる。 Therefore, the mechanical strength of the third mask for disregarding the protective film is increased, and the protective film can be accurately formed in the region between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers.

(構成6)
構成4または構成5において、第4の工程において、シリコン窒化膜が保護膜として形成される。
(Structure 6)
In the fourth step of the configuration 4 or 5, the silicon nitride film is formed as a protective film.

構成6によれば、気相成長法を用いて、1回のプロセスで保護膜を形成できる。また、シリコン窒化膜の正の固定電荷によって電界パッシベーション効果を得ることができる。 According to Configuration 6, a protective film can be formed in a single process using the vapor deposition method. In addition, the electric field passivation effect can be obtained by the positive fixed charge of the silicon nitride film.

(構成7)
この発明の実施の形態による光電変換装置は、半導体基板と、第1の非晶質半導体層と、第2の非晶質半導体層とを備える。半導体基板は、第1の導電型を有する。第1の非晶質半導体層は、半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型を有する。第2の非晶質半導体層は、半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置されて半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する。そして、第1および第2の非晶質半導体層の少なくとも1つは、非晶質半導体層を幅方向に横断し、かつ、膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する。
(Structure 7)
The photoelectric conversion device according to the embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, a first amorphous semiconductor layer, and a second amorphous semiconductor layer. The semiconductor substrate has a first conductive type. The first amorphous semiconductor layer is formed on one surface of a semiconductor substrate and has a first conductive type. The second amorphous semiconductor layer is formed on one surface of the semiconductor substrate by being alternately arranged with the first amorphous semiconductor layer in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and is different from the first conductive type. Has a conductive type. Then, at least one of the first and second amorphous semiconductor layers has at least one film thickness reduction region that traverses the amorphous semiconductor layer in the width direction and reduces the film thickness.

構成6によれば、第1および第2の非晶質半導体層の少なくとも1つは、膜厚減少領域を有するので、半導体基板に印加される応力は、膜厚が一定である非晶質半導体層が形成される場合よりも軽減される。 According to the configuration 6, at least one of the first and second amorphous semiconductor layers has a film thickness reduction region, so that the stress applied to the semiconductor substrate is an amorphous semiconductor having a constant film thickness. It is less than if a layer is formed.

従って、半導体基板の反りや撓みを抑制できる。 Therefore, warpage and bending of the semiconductor substrate can be suppressed.

(構成8)
構成7において、光電変換装置は、半導体基板と、第1および第2の非晶質半導体層との間に配置されたパッシベーション膜を更に備える。
(Structure 8)
In configuration 7, the photoelectric conversion device further includes a passivation film arranged between the semiconductor substrate and the first and second amorphous semiconductor layers.

構成7によれば、パッシベーション膜と半導体基板との界面におけるキャリアの再結合が抑制される。 According to the configuration 7, carrier recombination at the interface between the passivation film and the semiconductor substrate is suppressed.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

(構成9)
構成8において、パッシベーション膜は、真性水素化非晶質シリコンを含む。
(Structure 9)
In configuration 8, the passivation membrane comprises intrinsically hydrogenated amorphous silicon.

構成9によれば、パッシベーション膜中の水素によって半導体基板の表面に存在する欠陥を補償でき、キャリアの寿命が長くなる。 According to the configuration 9, the hydrogen in the passivation film can compensate for the defects existing on the surface of the semiconductor substrate, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

(構成10)
構成7から構成9のいずれかにおいて、光電変換装置は、第1および第2の非晶質半導体層における膜厚減少領域上に形成された保護膜を更に備える。
(Structure 10)
In any of configurations 7 to 9, the photoelectric conversion device further includes a protective film formed on the film thickness reduction region in the first and second amorphous semiconductor layers.

構成10によれば、第1および第2の非晶質半導体層間および膜厚減少領域に保護膜が形成される。 According to the configuration 10, a protective film is formed between the first and second amorphous semiconductor layers and the film thickness reduction region.

その結果、保護膜の下に存在するパッシベーション膜または半導体基板を保護でき、キャリアの寿命が長くなる。 As a result, the passivation film or the semiconductor substrate existing under the protective film can be protected, and the life of the carrier is extended.

従って、光電変換装置の変換効率を向上できる。 Therefore, the conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be improved.

(構成11)
この発明の実施の形態による光電変換装置は、半導体基板と、第1の非晶質半導体層と、第2の非晶質半導体層と、保護膜とを備える。半導体基板は、第1の導電型を有する。第1の非晶質半導体層は、半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型を有する。第2の非晶質半導体層は、半導体基板の面内方向において第1の非晶質半導体層と交互に配置されて半導体基板の一方の面に形成され、第1の導電型と異なる第2の導電型を有する。保護膜は、半導体基板の一方の面において、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間の領域に形成される。そして、保護膜は、当該保護膜を幅方向に横断し、かつ膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する。
(Structure 11)
The photoelectric conversion device according to the embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, a first amorphous semiconductor layer, a second amorphous semiconductor layer, and a protective film. The semiconductor substrate has a first conductive type. The first amorphous semiconductor layer is formed on one surface of a semiconductor substrate and has a first conductive type. The second amorphous semiconductor layer is formed on one surface of the semiconductor substrate by being alternately arranged with the first amorphous semiconductor layer in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and is different from the first conductive type. Has a conductive type. The protective film is formed on one surface of the semiconductor substrate in the region between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers. Then, the protective film has at least one film thickness reduction region that crosses the protective film in the width direction and reduces the film thickness.

構成11によれば、隣り合う第1および第2の非晶質半導体層間に保護膜が配置され、保護膜は、第1および第2の非晶質半導体層の長さ方向に一繋がりになっている。 According to the configuration 11, the protective film is arranged between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers, and the protective film is connected in the length direction of the first and second amorphous semiconductor layers. ing.

従って、第1および第2の非晶質半導体層によって覆われていない領域から水分等の湿気が侵入するのを抑制できる。 Therefore, it is possible to suppress the invasion of moisture such as moisture from the region not covered by the first and second amorphous semiconductor layers.

(構成12)
構成10または構成11において、保護膜は、シリコン窒化膜を少なくとも含む。
(Structure 12)
In configuration 10 or 11, the protective film comprises at least a silicon nitride film.

構成12によれば、シリコン窒化膜の正の固定電荷によって、電界パッシベーション効果を得ることができる。 According to the configuration 12, the electric field passivation effect can be obtained by the positive fixed charge of the silicon nitride film.

(構成13)
この発明の実施の形態による光電変換モジュールは、導電部と、複数の光電変換装置とを備える。導電部は、配線シートまたはワイヤーグリッドから。複数の光電変換装置は、導電部上に配置される。そして、複数の光電変換装置の各々は、構成7から構成12のいずれかに記載の光電変換装置からなる。
(Structure 13)
The photoelectric conversion module according to the embodiment of the present invention includes a conductive portion and a plurality of photoelectric conversion devices. The conductive part is from the wiring sheet or wire grid. The plurality of photoelectric conversion devices are arranged on the conductive portion. Each of the plurality of photoelectric conversion devices comprises the photoelectric conversion device according to any one of configurations 7 to 12.

構成13によれば、構成7から構成12のいずれかに記載の光電変換装置は、変換効率を向上できるので、その光電変換装置を備えた光電変換モジュールも、変換効率を向上できる。 According to the configuration 13, the photoelectric conversion device according to any one of the configurations 7 to 12 can improve the conversion efficiency, so that the photoelectric conversion module provided with the photoelectric conversion device can also improve the conversion efficiency.

今回開示された実施の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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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 considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the embodiment described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

この発明は、光電変換装置、光電変換モジュールおよび光電変換装置の製造方法に適用される。 The present invention applies to photoelectric conversion devices, photoelectric conversion modules, and methods for manufacturing photoelectric conversion devices.

1 半導体基板、2 反射防止膜、3 パッシベーション膜、4 n型非晶質半導体層、5 p型非晶質半導体層、6,7 電極、8 保護膜、10,10A 光電変換装置、30 配線シート、31 絶縁性基板、32n n型用配線材、32p p型用配線材、41,51 膜厚減少領域、200,300,400,500 メタルマスク、201,301,501 開口領域、201A,301A,401n,401p,501A,501C 開口部、201B,301B 凸部、501B 凹部、1003,1004 出力端子。 1 Semiconductor substrate, 2 Antireflection film, 3 Passivation film, 4 n-type amorphous semiconductor layer, 5 p-type amorphous semiconductor layer, 6, 7 electrodes, 8 protective film, 10, 10A photoelectric conversion device, 30 Wiring sheet , 31 Insulating substrate, 32n n type wiring material, 32pp type wiring material, 41,51 film thickness reduction area, 200, 300, 400, 500 metal mask, 201, 301, 501 opening area, 201A, 301A, 401n, 401p, 501A, 501C openings, 201B, 301B convex parts, 501B concave parts, 1003, 1004 output terminals.

Claims (15)

所定の間隔で一列に配列された複数の第1の開口部と、隣り合う2つの前記第1の開口部間に配置され、かつ、前記第1の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの第1の凸部とを含む第1のマスクを用いて半導体基板の一方の面に第1の導電型を有する第1の非晶質半導体層を気相成長法によって形成する第1の工程と、
所定の間隔で一列に配列された複数の第2の開口部と、隣り合う2つの前記第2の開口部間に配置され、かつ、前記第2の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの第2の凸部とを含む第2のマスクを用いて半導体基板の一方の面に前記半導体基板の面内方向において前記第1の非晶質半導体層と交互に配置され、かつ、前記第1の導電型と異なる第2の導電型を有する第2の非晶質半導体層を気相成長法によって形成する第2の工程とを備え、
前記複数の第1の開口部は、前記第1の非晶質半導体層の長さ方向に一列に配列され、
前記複数の第2の開口部は、前記第2の非晶質半導体層の長さ方向に一列に配列され、
前記第1の非晶質半導体層は、前記第1の凸部に対応する位置において、前記第1の非晶質半導体層を幅方向に横断し、かつ、膜厚が減少する膜厚減少領域を有し、
前記第2の非晶質半導体層は、前記第2の凸部に対応する位置において、前記第2の非晶質半導体層を幅方向に横断し、かつ、膜厚が減少する膜厚減少領域を有する、光電変換装置の製造方法。
It is arranged between a plurality of first openings arranged in a row at predetermined intervals and two adjacent first openings, and has a thickness smaller than the depth of the first openings. A first amorphous semiconductor layer having a first conductive type on one surface of a semiconductor substrate is formed by a vapor phase growth method using a first mask including at least one first convex portion. Process and
It is arranged between a plurality of second openings arranged in a row at predetermined intervals and two adjacent second openings, and has a thickness smaller than the depth of the second openings. Using a second mask including at least one second convex portion, the first amorphous semiconductor layer is alternately arranged on one surface of the semiconductor substrate in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and A second step of forming a second amorphous semiconductor layer having a second conductive type different from the first conductive type by a vapor phase growth method is provided.
The plurality of first openings are arranged in a row in the length direction of the first amorphous semiconductor layer.
The plurality of second openings are arranged in a row in the length direction of the second amorphous semiconductor layer.
The first amorphous semiconductor layer crosses the first amorphous semiconductor layer in the width direction at a position corresponding to the first convex portion, and the film thickness is reduced. Have,
The second amorphous semiconductor layer crosses the second amorphous semiconductor layer in the width direction at a position corresponding to the second convex portion, and the film thickness is reduced. A method for manufacturing a photoelectric conversion device.
前記半導体基板と前記第1および第2の非晶質半導体層との間にパッシベーション膜を形成する第3の工程を更に備える、請求項1に記載の光電変換装置の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 1, further comprising a third step of forming a passivation film between the semiconductor substrate and the first and second amorphous semiconductor layers. 前記第3の工程において、真性水素化非晶質シリコンが前記パッシベーション膜として形成される、請求項2に記載の光電変換装置の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 2, wherein in the third step, intrinsically hydrogenated amorphous silicon is formed as the passivation film. 前記第1および第2の非晶質半導体層の長さに相当する長さを有し、かつ、前記半導体基板の面内方向において前記第1および第2の非晶質半導体層の配列方向に複数配置された複数の第3の開口部と、前記複数の第3の開口部に設けられ、かつ、前記第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部と、前記第1および第2の非晶質半導体層の配列方向において隣り合う2つの前記第3の開口部間において前記第1および第2の非晶質半導体層の長さ方向に所定の間隔で配置され、かつ、前記第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凹部とを有する第3のマスクを用いて、隣り合う前記第1および第2の非晶質半導体層間の領域と、前記第1の工程において形成された前記第1の非晶質半導体層の膜厚減少領域と、前記第2の工程において形成された前記第2の非晶質半導体層の膜厚減少領域とに保護膜を気相成長法によって形成する第4の工程を更に備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光電変換装置の製造方法。 It has a length corresponding to the length of the first and second amorphous semiconductor layers, and in the in-plane direction of the semiconductor substrate, in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers. A plurality of arranged third openings, at least one convex portion provided in the plurality of third openings and having a thickness smaller than the depth of the third opening, and the said. The first and second amorphous semiconductor layers are arranged at predetermined intervals in the length direction of the first and second amorphous semiconductor layers between the two adjacent third openings in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers. And, using a third mask having at least one recess having a thickness smaller than the depth of the third opening, with the region between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers. The film thickness reduction region of the first amorphous semiconductor layer formed in the first step and the film thickness reduction region of the second amorphous semiconductor layer formed in the second step. The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a fourth step of forming a protective film by a vapor phase growth method. 前記第1の非晶質半導体層が前記半導体基板の一方の面に形成され、前記第2の非晶質半導体層が前記半導体基板の面内方向において前記第1の非晶質半導体層と交互に配置されて半導体基板の一方の面に形成され、前記第1および第2の非晶質半導体層の長さに相当する長さを有し、かつ、前記半導体基板の面内方向において前記第1及び第2の非晶質半導体層の配列方向に複数配置された複数の第3の開口部と、前記複数の第3の開口部に設けられ、かつ、前記第3の開口部の深さよりも小さい厚さを有する少なくとも1つの凸部を有する第3のマスクを用いて、隣り合う前記第1および第2の非晶質半導体層間の領域に保護膜を気相成長法によって形成する第4の工程を更に備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光電変換装置の製造方法。 The first amorphous semiconductor layer is formed on one surface of the semiconductor substrate, and the second amorphous semiconductor layer alternates with the first amorphous semiconductor layer in the in-plane direction of the semiconductor substrate. Is formed on one surface of the semiconductor substrate, has a length corresponding to the length of the first and second amorphous semiconductor layers, and is the first in the in-plane direction of the semiconductor substrate. From the depth of the plurality of third openings arranged in the arrangement direction of the first and second amorphous semiconductor layers, the plurality of third openings, and the depth of the third openings. A fourth mask in which a protective film is formed by a vapor phase growth method in a region between adjacent first and second amorphous semiconductor layers using a third mask having at least one convex portion having a small thickness. The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3, further comprising the above step. 前記第4の工程において、シリコン窒化膜が前記保護膜として形成される、請求項4または請求項5に記載の光電変換装置の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 4 or 5, wherein in the fourth step, a silicon nitride film is formed as the protective film. 第1の導電型を有する半導体基板と、
前記半導体基板の一方の面に形成され、前記第1の導電型を有する第1の非晶質半導体層と、
前記半導体基板の面内方向において前記第1の非晶質半導体層と交互に配置されて前記半導体基板の一方の面に形成され、前記第1の導電型と異なる第2の導電型を有する第2の非晶質半導体層と
前記第1の非晶質半導体層上に配置された第1の電極と、
前記第2の非晶質半導体層上に配置された第2の電極と、
前記半導体基板の一方の面において、隣り合う前記第1および第2の電極間の領域に形成された第1の保護膜とを備え、
前記第1および第2の非晶質半導体層の少なくとも1つは、非晶質半導体層を幅方向に横断し、かつ、膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する、光電変換装置。
A semiconductor substrate having a first conductive type and
A first amorphous semiconductor layer formed on one surface of the semiconductor substrate and having the first conductive type,
A second conductive type that is alternately arranged with the first amorphous semiconductor layer in the in-plane direction of the semiconductor substrate and is formed on one surface of the semiconductor substrate and has a second conductive type different from the first conductive type. and the amorphous semiconductor layer of 2,
With the first electrode arranged on the first amorphous semiconductor layer,
With the second electrode arranged on the second amorphous semiconductor layer,
On one surface of the semiconductor substrate, a first protective film formed in a region between the adjacent first and second electrodes is provided.
At least one of the first and second amorphous semiconductor layers is a photoelectric conversion device that traverses the amorphous semiconductor layer in the width direction and has at least one film thickness reduction region in which the film thickness decreases. ..
前記半導体基板と、前記第1および第2の非晶質半導体層との間に配置されたパッシベーション膜を更に備える、請求項7に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 7, further comprising a passivation film arranged between the semiconductor substrate and the first and second amorphous semiconductor layers. 前記パッシベーション膜は、真性水素化非晶質シリコンを含む、請求項8に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 8, wherein the passivation film contains intrinsically hydrogenated amorphous silicon. 前記第1および第2の非晶質半導体層における前記膜厚減少領域上に形成された第2の保護膜を更に備える、請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to any one of claims 7 to 9, further comprising a second protective film formed on the film thickness reduction region in the first and second amorphous semiconductor layers. .. 第1の導電型を有する半導体基板と、
前記半導体基板の一方の面に形成され、前記第1の導電型を有する第1の非晶質半導体層と、
前記半導体基板の面内方向において前記第1の非晶質半導体層と交互に配置されて前記半導体基板の一方の面に形成され、前記第1の導電型と異なる第2の導電型を有する第2の非晶質半導体層と、
前記半導体基板の一方の面において、隣り合う前記第1および第2の非晶質半導体層間の領域に形成された第3の保護膜とを備え、
前記第3の保護膜は、当該第3の保護膜を幅方向に横断し、かつ膜厚が減少する膜厚減少領域を少なくとも1つ有する、光電変換装置。
A semiconductor substrate having a first conductive type and
A first amorphous semiconductor layer formed on one surface of the semiconductor substrate and having the first conductive type,
A second conductive type that is alternately arranged with the first amorphous semiconductor layer in the in-plane direction of the semiconductor substrate and is formed on one surface of the semiconductor substrate and has a second conductive type different from the first conductive type. 2 amorphous semiconductor layers and
On one surface of the semiconductor substrate, a third protective film formed in a region between the adjacent first and second amorphous semiconductor layers is provided.
The third protective film is a photoelectric conversion device that crosses the third protective film in the width direction and has at least one film thickness reduction region in which the film thickness is reduced.
前記第1の保護膜は、シリコン窒化膜を少なくとも含む、請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to any one of claims 7 to 10, wherein the first protective film includes at least a silicon nitride film. 前記第2の保護膜は、シリコン窒化膜を少なくとも含む、請求項10に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 10 , wherein the second protective film contains at least a silicon nitride film. 前記第3の保護膜は、シリコン窒化膜を少なくとも含む、請求項11に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 11 , wherein the third protective film includes at least a silicon nitride film. 配線シートまたはワイヤーグリッドからなる導電部と、
前記導電部上に配置された複数の光電変換装置とを備え、
前記複数の光電変換装置の各々は、請求項7から請求項14のいずれか1項に記載の光電変換装置からなる、光電変換モジュール。
Conductive parts consisting of wiring sheets or wire grids,
A plurality of photoelectric conversion devices arranged on the conductive portion are provided.
Each of the plurality of photoelectric conversion devices is a photoelectric conversion module comprising the photoelectric conversion device according to any one of claims 7 to 14.
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