TWI535041B - Light power device and its manufacturing method, light from the power module - Google Patents

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Description

光起電力裝置與其製造方法、光起電力模組
本發明係關於光起電力裝置及其製造方法、光起電力模組。
在提升太陽電池等光起電力裝置的性能方面，有以下三點極為重要：將太陽光效率佳地取入至裝置內部；將所取入的光能量(energy)以高電流電壓特性轉換成電能量；將所轉換的光能量效率佳地取出至外部。此外，亦包括實際上的使用來加以考慮時，可長期維持輸出的長期可靠性亦同樣地重要。
一般而言，在製作光起電力裝置時，使得獲得與基板的導電型為相反的導電型的雜質在基板表面擴散而在基板表面形成雜質擴散層(以下稱為擴散層)，而形成PN接合。
在光起電力裝置中，光起電力係大幅取決於各導電型的準位差。因此，由光起電力的觀點來看，決定導電準位的雜質濃度(摻雜物(dopant)濃度)係分別以高者為佳。除此之外，擴散層亦作為用以效率佳地將所發生的電流取出至外部電路的電極的一部分來發揮功能，因此由該觀點看來，摻雜物濃度高者為佳。
此外，在電極與PN接合的連接部分係因應長期使用而使電阻成分一點一點地增加。因此，包括長期可靠性來加以考慮時，由抑制如上所示之電阻成分增加的影響的觀點 來看，亦以摻雜物濃度高者為佳。
另一方面，矽(silicon)半導體中的結晶品質係呈現在其內部所存在的雜質濃度愈低愈為良好的特性。若摻雜物濃度過高，作為半導體的結晶品質會大幅降低，再結合速度會增加，因此使光起電力降低。因此，若PN接合為單一構造，由上述3個觀點，一面取得平衡(balance)，一面將摻雜物濃度設定為適當濃度乃極為重要。
另一方面，以PN接合並非為單一構造，但對上述課題的有效且現實的手法之一而言，有「選擇性射極(selective emitter)」。此係按照構造上的特徵，來對擴散層的濃度設定附加變化的手法。最為典型之例係一種2階段構造，其係電極正下方附近使摻雜物濃度設為高濃度的高濃度區域，除此之外的區域係使摻雜物濃度設為低濃度的低濃度區域(參照例如專利文獻1、2)。
上述之例係使電極正下方附近的高濃度區域負責作為電極的一部分的功能，使除此之外的低濃度區域負責作為半導體的結晶品質降低的抑制功能。亦即，將所期待的作用重點式分配在各自的區域來達成太陽電池單元的電流電壓特性提升。
(先前技術文獻) (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開2010-186900號公報
(專利文獻2)國際公開第2009/157052號
(專利文獻3)日本特表平11-508088號公報
(專利文獻4)日本特開2005-123447號公報
但是，此時高濃度區域與低濃度區域由於具有以電極正下方附近的區域及除此之外的區域加以區分的區域上的特徵，因此會發生對位的必要性，而有重新產生用以滿足對位條件的次要限制的問題。
例如若為上述選擇性射極的情形，使高濃度區域與電極構造不會過與不足地完全相一致，事實上幾乎可謂為不可能般的極為困難。因此，大部分的情形係將高濃度區域設定為稍微寬廣，在形成電極時，作為對位用的邊限(margin)加以活用。結果，殘留不需要的高濃度區域，產生特性未按照意圖提升的問題。若亦包含長期可靠性來加以考慮時，對於直接與電極相接的高濃度區域，由於以對更高濃度側的移位(shift)為佳，因此未按照意圖地使特性提升的問題會更加變大。
另一方面，即使在電極形成步驟中如上所述取得對位用邊限，若與單一構造的PN接合相比較，圖求高度的精度。因此，亦會發生造成製造成本(cost)上升或不良率增加的問題。
此外，嘗試進行將高濃度區域形成為與受光面側電極的圖案(pattern)不具相關的獨立形狀(參照例如專利文獻3、4)，但是該等係活用將高濃度區域與低濃度區域作 區別的加工步驟，而且亦同時負責形成表面凹凸形狀的步驟的手法，因此會有無法忽略對於殘留的高濃度區域的限制，並非充分有助於高效率化的課題。
本發明係鑑於上述情形而研創者，目的在獲得一種光電轉換效率及可靠性優異的廉價的光起電力裝置。
為解決上述課題，以達成目的，本發明之光起電力裝置之特徵為：包括：在一面側具有擴散第2導電型雜質元素的雜質擴散層的第1導電型矽基板；與前述雜質擴散層作電性連接，具有在前述矽基板的一面側隔著一定間隔作並聯配置的複數個柵極(grid)電極的受光面側電極；及形成在前述矽基板的另一面側的背面側電極，前述雜質擴散層係由：以第1濃度含有前述雜質元素的第1雜質擴散層；及以低於前述第1濃度的第2濃度含有前述雜質元素的第2雜質擴散層所構成，前述第1雜質擴散層係將在前述矽基板的一面側與前述受光面側電極的柵極電極的長邊方向呈垂直的方向設為長邊方向，而且使前述第1雜質擴散層中與前述柵極電極的長邊方向呈平行的方向的最大寬幅形成為均一寬幅，並且對於長邊方向的長度被設為與前述第1雜質擴散層的長邊方向的長度為相同的帶狀區域的面積比率為50%以下。
藉由本發明，由於將第1雜質擴散層的圖案形成為與受光面側電極的圖案不具相關的獨立形狀，因此緩和製造時的限制，而可實現低成本化。此外，藉由參酌考慮習知之對位用的邊限等實質面，相較於將第1雜質擴散層的圖案取決於受光面側電極的圖案所形成的情形，可將第1雜質擴散層的面積比率形成為較低。此外，藉由形成對於與第1雜質擴散層的圖案的最大寬幅為均一寬幅的帶狀區域的面積比率為50%以下的第1雜質擴散層，可將由第2雜質擴散層與第1雜質擴散層、甚至柵極電極相連的發生電流的流動，以較少的面積比率有效地控制，因此可得更高光電轉換效率的光起電力裝置。
以下根據圖示，詳加說明本發明之光起電力裝置及其製造方法、光起電力模組之實施形態。其中，本發明並非限定於以下記述，在未脫離本發明之要旨的範圍內，可適當變更。此外，在以下所示圖示中，為易於理解，會有各構件的縮尺與實際不同的情形。在各圖示間亦同。
實施形態
以下一面參照第1-1圖~第1-10圖及第2-1圖~第2-10圖，一面按照製造步驟來說明本發明之實施形態。第1-1圖~第1-10圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。第2-1圖~第2-10圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的 斜視圖。第2-1圖~第2-10圖所示各步驟係與第1-1圖~第1-10圖所示各步驟相對應。
首先，備妥例如適於民生用太陽電池被最多使用的p型多晶矽基板(以下稱為p型矽基板101a)作為半導體基板(第1-1圖、第2-1圖)。
p型矽基板101a係將經熔融的矽冷卻固化而成的單晶矽錠(silicon ingot)或多晶矽錠，使用帶鋸(band saw)或多線鋸(multi wire saw)等，以線鋸切割(cut)/切片(slice)成所希望的尺寸(size)/厚度來進行製造，因此在表面殘留有切片時的損傷(damage)。因此，首先亦兼作該損傷層的去除，將p型矽基板101a在酸或經加熱的鹼(alkali)溶液中，例如浸漬在氫氧化鈉(sodium)水溶液而將表面進行蝕刻(etching)，藉此去除在切出矽基板時所發生且存在於p型矽基板101a的表面附近的損傷區域。損傷去除後的p型矽基板101a的厚度為例如200μm，尺寸為例如150mm×150mm。
此外，亦可在損傷去除的同時，或接續損傷去除，在p型矽基板101a的受光面側的表面形成微小凹凸作為型貌(texture)構造。藉由將如上所示之型貌構造形成在半導體基板的受光面側，在光起電力裝置的表面產生光的多重反射，可使入射至光起電力裝置的光有效率地在矽基板的內部吸收，可在實效上減低反射率而使轉換效率提升。
其中，本發明係關於光起電力裝置之擴散層之構造的發明，因此關於型貌構造的形成方法或形狀，並未特別制 限。亦可使用例如使用含有異丙醇(isopropyl alcohol)的鹼水溶液或主要由氫氟酸(hydrofluoric acid)、硝酸的混合液所成的酸蝕刻的方法；將局部設有開口的遮罩(mask)材形成在p型矽基板101a的表面，藉由透過該遮罩材的蝕刻，在p型矽基板101a的表面獲得蜂巢(honeycomb)構造或倒金字塔(pyramid)構造的方法；或使用反應性氣體蝕刻(gas etching)(RIE：Reactive Ion Etching)的手法等任何手法。
接著，將該p型矽基板101a投入熱擴散爐，在屬於n型雜質的磷(phosphorus)(P)的環境下加熱。藉由該步驟而使磷(P)以高濃度擴散在p型矽基板101a的表面，形成高濃度n型雜質擴散層(以下稱為高濃度n型擴散層)102a作為以第1濃度含有磷的第1雜質擴散層而形成半導體pn接合(第1-2圖、第2-2圖)。在本實施形態中，將p型矽基板101a在氧氯化磷(phosphorus oxychloride)(POCl3)氣體(gas)環境中以例如850℃~900℃的溫度進行加熱，藉此形成高濃度n型擴散層102a。在此，高濃度n型擴散層102a的表面片電阻以成為例如15~45 Ω/□，較佳為25~35 Ω/□的方式來控制加熱處理。其中，藉由熱擴散所致的擴散層由於濃度分布曲線較為複雜，因此例如「濃度×深度」等統一性的表現在事實上並不具意義，以彌補此的表現而言，大部分使用片電阻。
接著，在高濃度n型擴散層102a上形成具有耐蝕刻性的膜(以下稱為耐蝕刻膜)111(第1-3圖、第2-3圖)。 耐蝕刻膜111係藉由例如電漿(plasma)CVD(Chemical Vapor Deposition)法，形成膜厚80nm的氮化矽膜(以下稱為「SiN膜」)。在此係使用SiN膜，但是亦可使用氧化矽膜(SiO2、SiO)、氮氧化矽膜(SiON)、非晶矽(amorphous silicon)膜(a-Si)、類鑽碳(diamond-like carbon)膜、樹脂膜等。此外，在此，耐蝕刻膜111的膜厚係設為80nm，但是可由型貌/蝕刻時的蝕刻條件、及後步驟中的SiN膜的去除性來選擇適當的膜厚。
接著，藉由對耐蝕刻膜111照射雷射(laser)光，形成微細的開口112(第1-4圖、第2-4圖)。開口112係形成在型貌構造的形成區域113a。在未形成型貌構造，而使高濃度n型擴散層102a殘留的區域113b並未形成開口112。其中，亦可使用雷射光照射以外的加工手段來形成開口112。若列舉具體例，列舉出在半導體製程(process)所使用的照相製版或使用噴氣(blast)的加工等。
接著，透過開口112而將p型矽基板101a進行濕式蝕刻(wet etching)(第1-5圖、第2-5圖)。透過微細的開口112將p型矽基板101a進行蝕刻，因此在p型矽基板101a的表面係在與微細的開口112呈同心位置形成凹部114。在蝕刻液係使用例如氫氟酸與硝酸的混合液。氫氟酸與硝酸的混合比以體積比為氫氟酸1：硝酸20：水10。蝕刻液的混合比係可藉由所希望的蝕刻速度、蝕刻形狀而變更為適當的混合比。若藉由混酸系的蝕刻液來進行蝕刻，由於未被矽基板表面的結晶面方位影響而進行蝕刻，因此 可均一形成相同形狀的型貌，而可製造表面反射損失少的光起電力裝置。
其中，p型矽基板101a為單晶矽，只要是切片面為(100)面的情形，蝕刻液係以使用氫氧化鈉或氫氧化鉀(potassium)等含有鹼金屬的氫氧化物的水溶液為較佳。若為其他方位的單結晶或多晶矽，如上所述未被結晶面方位影響而進行蝕刻者較為有利，但是只要是(100)面的單晶矽，相反地使用具有異方性的蝕刻液，加工成可更加減低反射率的形狀乃較為容易，故以此為佳。
此外，此時的凹部114的形狀成為倒金字塔狀的形狀。以蝕刻液的具體例而言，列舉有：將0.5wt%~4wt%的氫氧化鈉水溶液加熱至70℃~95℃者、或在該等水溶液添加界面活性劑者等。
伴隨著凹部114的形成，凹部114的部分的高濃度n型擴散層102a係同時被去除。另一方面，關於使高濃度n型擴散層102a殘留的區域113b，如其目的，高濃度n型擴散層102a會殘留下來。在此，使高濃度n型擴散層102a殘留的區域113b的圖案(形狀/尺寸)的選擇係包括本發明之最為重要的要素。關於此容後詳述。凹部114形成後，使用氫氟酸來去除耐蝕刻膜111(第1-6圖、第2-6圖)。
接著，將該p型矽基板101a再次投入在熱擴散爐，在屬於n型雜質的磷(P)的環境下進行加熱。藉由該步驟使磷(P)以低濃度擴散在p型矽基板101a的表面，形成低 濃度n型雜質擴散層(以下稱為低濃度n型擴散層)102b作為以第2濃度含有磷的第2雜質擴散層而形成半導體pn接合(第1-7圖、第2-7圖)。在此，第2濃度係低於第1濃度。藉此形成由高濃度n型擴散層102a與低濃度n型擴散層102b所構成的n型雜質擴散層(以下稱為n型擴散層)102。在本實施形態中，將p型矽基板101a在氧氯化磷(POCl3)氣體環境中以例如840℃左右的溫度加熱，藉此形成高濃度n型擴散層102a。在此，以低濃度n型雜質擴散層102b的表面片電阻成為例如60~150 Ω/□的方式控制加熱處理。藉由熱擴散所致之擴散層由於濃度分布曲線複雜，因此無法統一表現例如「濃度×深度」等。因此，大部分以片電阻表現以彌補此。
在此，使高濃度n型擴散層102a殘留的區域113b係在蝕刻時未去除高濃度n型擴散層102a而殘留下來。因此，即使由其上方再次進行低濃度的擴散，高濃度n型擴散層102a亦大致照原樣殘留下來。此外，型貌構造的形成區域113a係在蝕刻時去除開口112的高濃度n型擴散層102a。因此，在開口112的內面形成有低濃度n型雜質擴散層102b。
其中，關於除了形成圖案(形狀/尺寸)的選擇以外之一連串高濃度n型擴散層102a及低濃度n型雜質擴散層102b的形成方法，其本身與本實施形態之本質上的特徵部分並沒有直接的關係性。因此，關於該等，並未特別限制。若列舉上述之本實施形態中所示之手段以外之例，列舉 有：在暫時形成低濃度n型擴散層之後，局部照射、加熱雷射而使擴散更加進行，而僅在所希望的區域選擇形成高濃度n型擴散層的手法；與本實施形態中之例相反地，透過耐蝕刻膜的開口的露出部而以高濃度進行選擇擴散的手法；將擴散糊膏(paste)局部塗佈在矽基板而選擇形成高濃度n型擴散層及低濃度n型擴散層的各區域的手法等。
在形成高濃度/低濃度的兩擴散層後，在低濃度n型雜質擴散層102b形成瞬後的表面係形成有以磷的氧化物為主成分的磷玻璃(phosphorus glass)層，因此使用氫氟酸溶液等來去除。
接著，在形成有高濃度n型擴散層102a及低濃度n型雜質擴散層102b的p型矽基板101a的受光面側，為了光電轉換效率改善，形成氮化矽膜(SiN膜)作為反射防止膜103(第1-8圖、第2-8圖)。在形成反射防止膜103時係使用例如電漿CVD法，使用矽烷(silane)與氨(ammonia)的混合氣體，形成氮化矽膜作為反射防止膜103。反射防止膜103的膜厚及折射率係設定為最為抑制光反射的值。其中，亦可層積折射率不同的2層以上的膜作為反射防止膜103。此外，在形成反射防止膜103時，亦可使用濺鍍(sputtering)法等不同的成膜方法。此外，亦可形成氧化矽膜作為反射防止膜103。
接著，藉由磷(P)的擴散來去除形成在p型矽基板101a的背面的高濃度n型擴散層102a(第1-9圖、第2-9圖)。藉此，可得藉由屬於第1導電型層的p型矽基板101a、 及形成在p型矽基板101a之受光面側之屬於第2導電型層的n型擴散層102來構成pn接合的半導體基板101。
p型矽基板101a的背面所形成的高濃度n型擴散層102a的去除係使用例如單面蝕刻裝置來進行。或者，亦可使用活用反射防止膜103作為遮罩材，且將p型矽基板101a全體浸漬在蝕刻液的方法。蝕刻液係使用將氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼水溶液加熱至室溫~95℃、較佳為50℃~70℃者。此外，亦可使用硝酸與氫氟酸的混合水溶液來作為蝕刻液。
最後形成受光面側電極及背面側電極。首先，將鋁(aluminum)所混入的背面側電極形成用的電極材料糊膏藉由網版(screen)印刷而塗佈在半導體基板101的背面側的全面，且使其乾燥。接著，將銀所混入的受光面側電極形成用的電極材料糊膏藉由網版印刷以梳形塗佈在作為半導體基板101的受光面的反射防止膜103上，且使其乾燥。在此，受光面側電極形成用的電極材料糊膏係被塗佈在型貌構造的形成區域113a。
之後，在例如大氣環境中，以760℃左右的溫度，將半導體基板101的受光面側及背面側的電極材料糊膏同時進行燒成，藉此可得受光面側電極105及背面側電極104(第1-10圖、第2-10圖)。此時，在半導體基板101的受光面側，係以糊膏中所含有的玻璃(glass)材料在反射防止膜103呈熔融的期間，銀材料與矽相接觸而再凝固。藉此，n型擴散層102係可得與受光面側電極105良好的 電阻性接合。接著，受光面側電極105係被形成在型貌構造的形成區域113a。亦即，受光面側電極105係形成在低濃度n型擴散層102b之上。以受光面側電極105的電極圖案而言，形成有典型的朝向預定方向以一定間隔作並聯配置的複數個細線長型的柵極電極與數個匯流排(bus)電極所構成的梳型構成。柵極電極係為了將在半導體基板101所被發出的電氣進行集電而局部設在受光面。匯流排電極係與柵極電極呈大致正交而設，俾以取出在柵極電極所被集電的電氣。柵極電極及匯流排電極係分別在底面部與n型擴散層102作電性連接。
藉由實施以上所示步驟，作成實施形態之光起電力裝置。
接著，在本實施形態中說明使高濃度n型擴散層102a殘留的區域113b的圖案(形狀/尺寸)的選擇。在習知之光起電力裝置的構造中，基本上係將高濃度n型擴散層殘留在受光面側電極的形成區域。此係由於被認為若在低濃度n型擴散層之上形成有受光面側電極時，受光面側電極與擴散層的接觸電阻或因電流集中所造成的串聯電阻成分增加，曲線因子會惡化及呈不安定化之故。
發明人係實際上試作複數個：具有受光面側電極被形成在高濃度n型擴散層的區域上的習知構成的試樣1的光起電力裝置；及受光面側電極由高濃度n型擴散層的區域偏移而形成的試樣2的光起電力裝置。試樣1與試樣2係除了受光面側電極的形成位置不同以外，係形成為相同條 件的構成。此外，受光面全體中的高濃度n型擴散層的區域的面積比率為20%。接著，評估試樣1及試樣2的光起電力裝置的特性。
結果，如第3圖所示，在試樣2的光起電力裝置中，並未發現因習知的想法所被假想的曲線因子(Fill Factor：FF)的降低，受光面側電極由高濃度n型擴散層的區域偏移而形成的影響，係僅止於因高濃度n型擴散層的受光區域增加以致電流減少。第3圖係顯示試樣1及試樣2的光起電力裝置的製作瞬後的曲線因子(初期值)的特性圖。此外，關於可長期維持輸出的長期可靠性，亦如第4圖所示，在試樣2的光起電力裝置中，並未發現在至2000小時的時間經過中劣化強烈的結果。第4圖係顯示試樣1及試樣2之光起電力裝置的可靠性試驗的結果的圖，顯示經過時間與曲線因子(FF)的劣化率的關係的特性圖。第4圖中的曲線因子(FF)劣化率係將可靠性試驗後的光起電力裝置的光電轉換效率除以可靠性試驗前的光起電力裝置的光電轉換效率而得者。
如上所示，若藉由習知的想法所被假想的特性的不利在實際上並不存在，則不需要拘泥於高濃度n型擴散層與受光面側電極的對位。並非為一面承受受光面電極的對位用的邊限等的不利，一面進行高濃度n型擴散層/低濃度n型擴散層的圖案設計，而是以將該等擴散層的圖案考慮為與受光面電極的圖案各相獨立，自由度大且優點(advantage)大。尤其，若將本發明之高濃度n型擴散層 102a的區域比率設定為低於習知的包含邊限的高濃度n型擴散層的區域比率時，抑制高濃度n型擴散層對電流造成的不良影響，亦即抑制電流值比所意圖的值更為降低，而可改善特性。
若將高濃度n型擴散層的片電阻值以R1表示、高濃度n型擴散層對n型擴散層全面的面積比率以r表示、低濃度n型擴散層的片電阻值以R2表示、低濃度n型擴散層對n型擴散層全面的面積比率以(1-r)表示時，n型擴散層的全體片電阻值Rtotal係以下列數式(1)表現。
接著，由數式(1)，高濃度n型擴散層的面積比率r係以下列數式(2)表現。
若PN接合為單一構造，以受光面的全體片電阻值Rtotal為50 Ω/□~70 Ω/□為佳，甚至以在55 Ω/□~65 Ω/□的範圍為更佳。接著，即使在如本實施形態之光起電力裝置般PN接合為2階段構造的情形下，全體片電阻值Rtotal亦在與上述相同的範圍為佳。若Rtotal小於50 Ω/□(摻雜物濃度過高時)，作為半導體的結晶品質會大幅降低，再結合速度會增加，因此在矽內部的發電未效率佳地進行，光起電力會降低。若Rtotal大於70 Ω/□(摻雜物濃度過低 時)，無法效率佳地將在矽內部所發電的電力取出至外部，結果同樣地，光起電力會降低，而且因因應長期使用的電極與PN接合的連接部分的電阻成分的增加而起，長期可靠性的降低風險會增加。因此，藉由將受光面的全體片電阻值Rtotal設為55 Ω/□~65 Ω/□的範圍，作為半導體的結晶品質、因PN接合的準位差而因的光起電力量、長期可靠性的平衡變得更為良好，可得良好的特性。
第5圖係顯示相對於高濃度n型擴散層的片電阻值R1、低濃度n型擴散層的片電阻值R2的代表性組合之各全體片電阻值Rtotal所對應的高濃度n型擴散層的面積比率r的圖。在第5圖中係顯示50 Ω/□、55 Ω/□、65 Ω/□、70 Ω/□的4種Rtotal所對應的高濃度n型擴散層的面積比率r。為了實現該等Rtotal，高濃度n型擴散層的面積比率r係以在第5圖所示範圍內設置為佳。藉由將高濃度n型擴散層的面積比率r控制在如上所示之範圍內，可實現具有良好曲線因子(FF)的光起電力裝置。
此外，若以與習知之光起電力裝置的構造(以在受光面側電極的形成區域殘留高濃度n型擴散層為基本的構造)的比較而言，習知之具代表性的高濃度n型擴散層的面積比率r為20%，若選擇高濃度n型擴散層102a的面積比率r低於20%的R1與R2的組合，抑制高濃度n型擴散層對電流所造成的不良影響，亦即抑制電流值比所意圖的值更為降低，亦可改善特性。接著，由特性改善效果的觀點來看，更佳的高濃度n型擴散層102a的面積比率r為10% 以下。
在此，若想起更高的光電轉換效率的光起電力裝置的構造實現時，將高濃度區域的面積比率，更少且更為有效率地將發生電流導引至柵極電極乃非常重要。在如本實施形態般高濃度n型擴散層與低濃度n型擴散層混合存在的構造中，尤其在低濃度n型擴散層所發生的電流成分的情形下，首先至離發生地點為最近的高濃度n型擴散層為止以最短距離前進，之後順著高濃度n型擴散層的形狀而至柵極電極。因此，至各地點的柵極電極的電阻值係在以「(低濃度n型擴散層的片電阻)×(低濃度n型擴散層的路徑長的合計)+(高濃度n型擴散層的片電阻)×(高濃度n型擴散層的路徑長的合計)」所表示的數值具有相關者，以較少的面積比率將上述數值抑制為較小的形狀變得較為重要。其中，高濃度n型擴散層並不一定與柵極電極相連接，即使在高濃度n型擴散層未與柵極電極相連接的情形下，亦適用上述邏輯。此時，電流成分係將高濃度n型擴散層與低濃度n型擴散層的各自的路徑，以上述式的總和成為最小的方式通過之後而至柵極電極。
另一方面，若以上述觀點而著重在高濃度n型擴散層的圖案時，在光起電力裝置的受光面的面內與柵極電極呈垂直的形狀係具有所發生的電流成分朝向柵極電極而以最短距離接近的方向性，有效於用以至柵極電極為止更為有 效率地導引發生電流的形狀。相反地，與柵極電極呈平行的成分係在通過其方向成分的期間，發生電流並未接近柵極電極，即使為高濃度n型擴散層(低片電阻區域)，亦欠缺用以將發生電流更為有效率地導引至柵極電極的有效性。若使該等觀點反映成具體形狀時，得到高濃度n型擴散層的圖案形狀係以在光起電力裝置的受光面的面內相對柵極電極垂直形成的線狀圖案較為適合的結論。
另一方面，若著重在高濃度n型擴散層的面積比率的抑制時，以單純的線狀或條紋(stripe)狀的形狀，尚無法謂為足夠。第6圖係顯示除了受光面的n型擴散層全面的片電阻以外，藉由以相同條件下的模擬所致之矽太陽電池的開放電壓(Voc)及短路電流(Isc)的片電阻依存性(相對值)的特性圖。在此係將n型擴散層全面的片電阻為90 Ω/□時作為基準(100%)來顯示。想當然爾，隨著片電阻變小(隨著雜質濃度變高)，作為半導體的結晶品質會降低、再結合速度會增加，因此光起電力會降低，Voc、Isc均會降低。尤其在作為高濃度n型擴散層為有效的片電阻為40 Ω/□以下的範圍的降低較為明顯，在採用如上所示之構造時，必須更加徹底地抑制高濃度n型擴散層的面積比率。
但是，若高濃度n型擴散層為單純的線狀或條紋狀的形狀時，面積比率的抑制手段係被限定為縮窄寬幅。此外，尤其在假想量產品製造等廉價的加工手段時，以尺寸精度或加工界限的關係，並無法進行所希望的加工，無法取得 充分的高濃度n型擴散層的面積比率抑制的危險變高。因此，為了可以較容易加工的尺寸有效地抑制高濃度n型擴散層的面積比率，更進一步的形狀的設計即非常重要。
以使用相同程度的尺寸而有效地抑制高濃度n型擴散層的面積比率的方法而言，係列舉採用點(dot)狀等斷續性圖案作為高濃度n型擴散層的形狀。例如以1mm間隔形成0.1mm寬的條紋狀區域而相對預定區域，面積比率成為10%。此外，考慮取代條紋狀區域，而在與該條紋狀區域相同的區域以1mm間隔形成0.1mm見方的四角點形狀(單純格子)的情形。條紋狀區域係相對預定區域的面積比率為10%，相對於此，四角點形狀(單純格子)區域係相對預定區域的面積比率為大約1%，可達成更為顯著的面積比率的減低。
將上述檢討合併考察的結果，以汲取兩者的具建設性的特徵的高濃度n型擴散層的形狀而言，在光起電力裝置的受光面的面內，將與柵極電極的長邊方向呈垂直的方向設為長邊方向之例如矩形形狀/橢圓形狀/菱形形狀等斷續性形狀已被提出(第7圖)。第7圖係以模式顯示本實施形態中的高濃度n型擴散層102a的圖案例的平面圖。在第7圖中，第7圖(a)係矩形形狀的高濃度n型擴散層102a的圖案例，第7圖(b)係橢圓形狀的高濃度n型擴散層102a的圖案例，第7圖(c)係顯示菱形矩形之高濃度n型擴散層102a的圖案例。其中，在第7圖中，箭號X表示柵極電極的長邊方向(延伸存在方向)，箭號Y表示與柵極電極的 長邊方向(延伸存在方向)呈垂直的方向。此外，在第7圖中，以虛線表示將與高濃度n型擴散層102a的短邊側的最大寬幅為相同的寬幅尺寸形成為均一寬幅所具有的條紋狀(帶狀)的形狀，以一點鏈線表示該條紋狀(帶狀)的形狀的中心線。
第8圖係顯示配置在單純格子上的各形狀的短邊側及長邊側的長度所致之面積比率的圖。在第8圖中，係表示在例如1mm間隔的單純格子上，配置有短邊側的長度為0.1mm、長邊側的長度為0.1×Nmm之矩形形狀/橢圓形狀/菱形形狀時相對格子區域的各個形狀的面積比率。其中，第8圖中的矩形情形下的N=10的數值係與配置0.1mm寬的條紋的情形相同。除了該矩形情形下的N=10之例以外，可知第8圖所示之任何情形亦與短邊尺寸為相同尺寸的條紋相比，可有效地抑制面積比率。尤其，以N≦5，面積比率的減低效果更加顯著。
以適於本實施形態之目的的構造而言，相對於具有與上述各形狀的短邊側為相同寬幅尺寸的條紋形狀，面積比率若較小，則可謂為適於任何目的。但是，經本發明人的研究結果，若考慮面積比率的明顯減低效果，可知相對於將與上述各形狀的短邊側的最大寬幅為相同的寬幅尺寸形成為均一寬幅所具有的條紋狀(帶狀)的形狀，較佳為面積比率為50%以下。將藉由高濃度n型擴散層所致之電流或電壓的減低，可藉由減少高濃度n型擴散層的面積比率來抑制。在局部具有高濃度n型擴散層的構造中，電流係 直接受到，而電壓係受到以其倒數與高濃度n型擴散層的面積比率成大概正比的減低效果。總之，高濃度n型擴散層的面積比率愈大，對電流或電壓的不良影響愈大。因此，高濃度n型擴散層的面積比率係以儘可能減低為宜。在此條紋狀(帶狀)的形狀的長邊方向的長度係被設為與上述各形狀之配置有高濃度n型擴散層的圖案全體的長邊方向的長度為相同。此外，若以相對上述各形狀的短邊側的長邊側的尺寸倍率言之，以位於1以上、5以下的範圍為更佳。若上述尺寸倍率未達1，則無法稱之為長邊，由於與柵極電極的長邊方向呈平行的成分變大，因此不適於本實施形態之目的。此外，若上述尺寸倍率超過5，雖亦取決於形狀，但是上述面積比率的減低效果不能謂為顯著。
此外，對於將與上述各形狀的短邊側的最大寬幅為相同的寬幅尺寸形成為均一寬幅所具有的條紋狀(帶狀)的形狀，高濃度n型擴散層的面積比率的下限值若由功能面來看，並未特別制限，但是由加工界限的觀點來看，考慮如下列之例所示。
(下限值例1)
若為柵極電極間隔=1mm、高濃度n型擴散層的圖案形成的加工界限=100μm(0.1mm)的情形：(0.1mm×0.1mm)/(1mm×1mm)=0.01(=1%)
(下限值例2)
若為柵極電極間隔=2mm、高濃度n型擴散層的圖案形成的加工界限=100μm(0.1mm)的情形： (0.1mm×0.1mm)/(2mm×2mm)=0.0025(=0.25%)
而且除了斷續性形狀以外，以高濃度n型擴散層的形狀而言，已被提出一種在光起電力裝置的受光面的面內朝向與柵極電極的長邊方向呈垂直的方向呈連續，而且寬幅發生變動的「波動型」的形狀(第9圖)。第9圖係以模式顯示本實施形態中的高濃度n型擴散層102a的圖案例的平面圖。在第9圖中，第9圖(a)係顯示朝向與柵極電極的長邊方向呈垂直的方向呈連續，而且寬幅發生變動的大致同等的形狀以大致規則反覆的高濃度n型擴散層102a的圖案例，第9圖(b)係顯示朝向與柵極電極的長邊方向呈垂直的方向呈連續，而且寬幅發生變動的不規則形狀的高濃度n型擴散層102a的圖案例。其中，在第9圖中，箭號X表示柵極電極的長邊方向(延伸存在方向)，箭號Y表示與柵極電極的長邊方向(延伸存在方向)呈垂直的方向。此外，在第9圖中，以虛線表示將與高濃度n型擴散層102a的短邊側的最大寬幅為相同的寬幅尺寸形成為均一寬幅所具有的條紋狀(帶狀)的形狀，以一點鏈線表示該條紋狀(帶狀)的形狀的中心線。該形狀的情形下，亦與短邊尺寸為相同尺寸的條紋相比，可有效地抑制面積比率。與前述同樣地，此時亦若考慮高濃度n型擴散層的面積比率的明顯減低效果，相對於均一寬幅的條紋形狀，面積比率為50%以下為佳。
其中，上述高濃度n型擴散層的各形狀的排列與柵極電極的交叉關係，為了易於理解，至此單純使用「垂直」 的表現。確實以完全垂直較為理想，但是在現實中以容許一定範圍較為妥當。若將與沿著高濃度n型擴散層的各形狀的排列的方向(延伸存在方向)呈平行的直線、和與柵極電極真正呈垂直的線段(方向)的誤差角度(偏移角)以θ表示時，與前述同樣地，若將與高濃度n型擴散層的柵極電極的長邊方向呈垂直的成分相對於呈平行的成分具有優勢的想法，亦即將與柵極電極的長邊方向呈垂直的成分設為高濃度n型擴散層的長邊方向成分時，以(1)高濃度n型擴散層呈連續形狀時：正接(tan θ)的絕對值≦(高濃度n型擴散層的最大寬幅)/(柵極電極間隔×1/2)(2)高濃度n型擴散層呈斷續形狀時：正接(tan θ)的絕對值≦(高濃度n型擴散層的短邊側尺寸)/(高濃度n型擴散層的長邊側尺寸)的範圍內適於本實施形態之目的，因此θ係以該範圍內為宜。在此，高濃度n型擴散層的最大寬幅係柵極電極的長邊方向的最大寬幅。若以第7圖及第9圖例示時，圖中虛線間的X方向的寬幅即相當於此。此外，在上述(1)高濃度n型擴散層呈連續形狀時，在n型擴散層的區域中，形成為在與柵極電極呈垂直方向中，柵極電極間的中間位置離柵極電極最遠的位置關係，因此在高濃度n型擴散層呈連續形狀的情形下，以將該位置考慮為基準較為適合。
其中，在高濃度n型擴散層的形狀呈連續及斷續的任何情形下，細部的形狀均未特別限制，但是由製造的簡便 性、甚至導致低成本化的觀點來看，以具有反覆性為佳。此外若期望特性的均一性/安定性，以柵極電極間隔與前述反覆間隔的整數倍相一致，甚至該整數倍為1以上、20以下為佳。前述整數倍超過20時係指例如在柵極電極間隔2mm的情形下，成為未達0.1mm的反覆間距(pitch)。此時，對於本實施形態之原本的目的並未特別有所妨礙，但是在具體的製造方法，限制變得較大，由導致低成本化的觀點來看，並不理想。
此外，以表示上述反覆性的典型例而言，尤其列舉在斷續形狀的情形下，按照格子的交點來形成。以代表例而言，列舉按照正方格子或六角格子等的交點來配置高濃度n型擴散層。
第10圖係顯示第6圖所示模擬之中，「高濃度n型擴散層的片電阻為20 Ω/□、低濃度n型擴散層的片電阻為90 Ω/□」時，相對於高濃度n型擴散層對n型擴散層全面的面積比率之電壓、電流的模擬上的推移圖。第10圖(a)係顯示模擬上的電壓的推移。第10圖(b)係顯示模擬上的電流的推移。在第10圖(a)及第10圖(b)中，面積比率A係表示高濃度n型擴散層對n型擴散層全面的面積比率。在第10圖(a)及第10圖(b)中，面積比率B係表示當在上述中相對於作為比較對象的「帶狀高濃度n型擴散層」的單元全體(n型擴散層全面)的面積比率A佔有20%的情形為基準(100%)時之本實施形態中的對象形狀的高濃度n型擴散層的面積相對比。接著，在第10圖(a)及第10圖(b) 中，電壓及電流的算出值係將n型擴散層全面為90 Ω/□時的值設為100%。
由第10圖可知，若可將高濃度n型擴散層的面積比率A抑制在10%以內，則可將電壓/電流的降低率抑制在0.5%以內。尤其，電壓係與可以電極面積等來挽回的電流不同，不易以其他要素挽回，當考慮高效率化時，即使謂為相對比未達1%的差，亦無法忽略。
其中，如在上述中參照第5圖加以說明所示，習知之具代表性的高濃度n型擴散層的面積比率r為20%，高濃度n型擴散層102a的面積比率r低於20%，藉此可抑制高濃度n型擴散層對電流所造成的不良影響，亦即抑制電流值比所意圖的值更為降低的情形，且亦可改善特性。接著，若將高濃度n型擴散層102a的面積比率r設為為其一半的值的10%以下時，特性改善的效果即較為明顯。
其中，上述說明係進行主要將重點放在將發生電流導引至柵極電極為止的電阻的微小程度的說明。因此，以光起電力裝置的輸出特性而言，主要在曲線因子(FF)使效果明顯化之例。相對於此，亦可將電阻的微小程度掌握為概度，而形成為擴寬柵極間隔的構造。此時由於受光面積增加，因此主要成為在短路電流(Isc)顯現效果之例，但是根本的特徵係與上述同類，自不待言。
如上所述，藉由本實施形態，將在光起電力裝置中形成在半導體基板101的受光面側的高濃度n型擴散層102a與低濃度n型擴散層102b的圖案(形狀/尺寸)，不會取 決於同樣地形成在受光面側的受光面側電極105的圖案(形狀/尺寸)，以與受光面側電極105的圖案不具相關的獨立圖案(形狀/尺寸)形成。藉此，高濃度n型擴散層102a與低濃度n型擴散層102b的圖案(形狀/尺寸)控制變得較為容易，而可進行低成本、高良率的製造。此外，將高濃度n型擴散層102a的面積比率抑制為比取決於受光面側電極105的圖案(形狀/尺寸)時的實際情形下的面積比率為更小。此外，將高濃度n型擴散層102a相對於柵極電極的長邊方向呈垂直的成分形成為優勢(將與柵極電極的長邊方向呈垂直的成分作為高濃度n型擴散層的長邊方向成分)，藉此可將所發生的電流以較少的面積比率有效地導引至柵極電極。此外，關於高濃度n型擴散層102a，與相同寬幅的線狀圖案相比，將面積比率形成為50%以下，藉此可將所發生的電流，以更少的面積比率有效地導引至柵極電極。藉由本實施形態，藉由該等，可得具有高光電轉換效率的光起電力裝置。
其中，在上述中係針對使用p型矽基板作為半導體基板的情形加以說明，但是在使用n型矽基板來形成p型擴散層的逆導電型光起電力裝置中，亦可得與上述相同的效果。此外，在上述中，係針對使用多晶矽作為半導體基板的情形加以說明，但是即使使用單晶矽基板，當然亦具有同樣的效果。此外，在此係將基板厚度記述為200μm，但是亦可使用在可自我保持的範圍內薄型化至例如50μm程度的基板。此外，在上述中係將基板尺寸記述為 150mm×150mm，但是在大於或小於其之情形下，當然亦可得與上述同樣的效果。
此外，將具有上述實施形態中所說明的構成的光起電力裝置配列複數個，將鄰接的光起電力裝置彼此作串聯或並聯電性連接，藉此可實現具有良好的光閉入效果且可靠性、光電轉換效率優異的光起電力模組。此時若將鄰接的光起電力裝置的其中一方受光面側電極與另一方背面側電極作電性連接即可。接著，進行以絕緣層覆蓋該等而進行疊合(laminate)的疊合步驟。藉此，製作由複數個光起電力裝置所構成的光起電力模組。
(產業上可利用性)
如以上所示，本發明之光起電力裝置係有用於實現光電轉換效率及可靠性優異之廉價的光起電力裝置。
101‧‧‧半導體基板
101a‧‧‧p型矽基板
102‧‧‧n型雜質擴散層(n型擴散層)
102a‧‧‧高濃度n型雜質擴散層(高濃度n型擴散層)
102b‧‧‧低濃度n型雜質擴散層(低濃度n型擴散層)
103‧‧‧反射防止膜
104‧‧‧背面側電極
105‧‧‧受光面側電極
111‧‧‧耐蝕刻膜
112‧‧‧開口
113a‧‧‧型貌構造的形成區域
113b‧‧‧使高濃度n型擴散層殘留的區域
114‧‧‧凹部
r‧‧‧高濃度n型擴散層對n型擴散層全面的面積比率
R1‧‧‧高濃度n型擴散層的片電阻值
R2‧‧‧低濃度n型擴散層的片電阻值
Rtotal‧‧‧n型擴散層的全體片電阻值
第1-1圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-2圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-3圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-4圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-5圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-6圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-7圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-8圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-9圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第1-10圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的剖面圖。
第2-1圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-2圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-3圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-4圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-5圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-6圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-7圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-8圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-9圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第2-10圖係顯示本發明之實施形態之光起電力裝置之製造方法之一例的斜視圖。
第3圖係顯示試樣(sample)1及試樣2的光起電力裝置的製作瞬後的曲線因子(初期值)的特性圖。
第4圖係顯示試樣1及試樣2的光起電力裝置的可靠性試驗結果的圖，顯示經過時間與曲線因子的劣化率的關係的特性圖。
第5圖係顯示相對於高濃度n型擴散層的片電阻值、低濃度n型擴散層的片(sheet)電阻值的代表性組合之各全體的片電阻值所對應的高濃度n型擴散層的面積比率的圖。
第6圖係顯示藉由模擬(simulation)所致之矽太陽電池的開放電壓及短路電流的片電阻依存性的特性圖。
第7圖(a)~(c)係以模示顯示本發明之實施形態中之高濃度n型擴散層之圖案例的平面圖。
第8圖係顯示藉由配置在單純格子上的各形狀的短邊側及長邊側的長度所致之面積比率的圖。
第9圖(a)、(b)係以模式顯示本發明之實施形態中之 高濃度n型擴散層之圖案例的平面圖。
第10圖(a)、(b)係顯示第6圖所示模擬之中，「高濃度n型擴散層的片電阻為20 Ω/□、低濃度n型擴散層的片電阻為90 Ω/□」時，相對於高濃度n型擴散層對n型擴散層全面的面積比率之電壓/電流的模擬上的推移圖。
102a‧‧‧高濃度n型雜質擴散層(高濃度n型擴散層)

Claims (13)

  1. 一種光起電力裝置，其特徵在於：包括：在一面側具有擴散第2導電型雜質元素的雜質擴散層的第1導電型矽基板；與前述雜質擴散層作電性連接，具有在前述矽基板的一面側隔著一定間隔作並聯配置的複數個柵極電極的受光面側電極；及形成在前述矽基板的另一面側的背面側電極，前述雜質擴散層係由：以第1濃度含有前述雜質元素的第1雜質擴散層；及以低於前述第1濃度的第2濃度含有前述雜質元素的第2雜質擴散層所構成，前述第1雜質擴散層係將在前述矽基板的一面側與前述受光面側電極的柵極電極的長邊方向呈垂直的方向設為長邊方向，而且使前述第1雜質擴散層中與前述柵極電極的長邊方向呈平行的方向的最大寬幅形成為均一寬幅，並且對於長邊方向的長度被設為與前述第1雜質擴散層的長邊方向的長度為相同的帶狀區域的面積比率為50%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之光起電力裝置，其中，前述第1雜質擴散層係在長邊方向具有斷續的圖案。
  3. 如申請專利範圍第2項之光起電力裝置，其中，前述斷續的圖案之中的各第1雜質擴散層係長邊側的長度為短邊側的長度的1以上、5以下的範圍。
  4. 如申請專利範圍第3項之光起電力裝置，其中，前 述斷續的圖案之中的各第1雜質擴散層係在前述矽基板的面方向，長邊方向以接近於與前述柵極電極的長邊方向呈垂直的角度相交叉，與前述柵極電極的長邊方向真正呈垂直的方向和前述各第1雜質擴散層的長邊方向的誤差角度θ的正接(tan θ)的絕對值係前述各第1雜質擴散層中短邊側的長度相對於長邊側的長度的比率以下。
  5. 如申請專利範圍第1項之光起電力裝置，其中，前述第1雜質擴散層係在前述矽基板的面方向在前述第1雜質擴散層的長邊方向中呈連續形成而前述第1雜質擴散層的長邊方向以接近於與前述柵極電極的長邊方向呈垂直的角度相交叉，與前述柵極電極的長邊方向真正呈垂直的方向與前述第1雜質擴散層的長邊方向的誤差角度θ的正接(tan θ)的絕對值係相對於前述柵極電極間的間隔的1/2的前述第1雜質擴散層中的前述柵極電極的長邊方向的最大寬幅的比率以下。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光起電力裝置，其中，當將前述第1雜質擴散層的片電阻值設為R1、前述第2雜質擴散層的片電阻值設為R2、前述第1雜質擴散層對前述雜質擴散層的全面的面積比率設為r時，滿足下列數式(1)：
  7. 如申請專利範圍第6項之光起電力裝置，其中，當將前述第1雜質擴散層的片電阻值設為R1、前述第2雜質擴散層的片電阻值設為R2、前述第1雜質擴散層對前述雜質擴散層的全面的面積比率設為r時，滿足下列數式(2)：
  8. 如申請專利範圍第6項之光起電力裝置，其中，前述第1雜質擴散層對前述雜質擴散層的全面的面積比率為20%以下。
  9. 一種光起電力裝置之製造方法，其特徵在於包含：在第1導電型矽基板的一面側形成擴散第2導電型雜質元素而在前述矽基板的一面側形成雜質擴散層的第1步驟；與前述雜質擴散層作電性連接，將在前述矽基板的一面側具有隔著一定間隔作並聯配置的複數個柵極電極的受光面側電極形成在前述矽基板的一面側的第2步驟；及形成與前述矽基板的另一面側作電性連接的背面側電極的第3步驟，前述第1步驟係包括：形成以第1濃度含有前述雜質元素的第1雜質擴散層 的步驟；及形成以低於前述第1濃度的第2濃度含有前述雜質元素的第2雜質擴散層的步驟，前述第1雜質擴散層係將在前述矽基板的一面側與前述受光面側電極的柵極電極的長邊方向呈垂直的方向設為長邊方向，而且將前述第1雜質擴散層中與前述柵極電極的長邊方向呈平行的方向的最大寬幅形成為均一寬幅，並且對於長邊方向的長度被設為與前述第1雜質擴散層的長邊方向的長度為相同的帶狀區域的面積比率為50%以下的方式所形成。
  10. 如申請專利範圍第9項之光起電力裝置之製造方法，其中，在前述第1步驟中，係當將前述第1雜質擴散層的片電阻值設為R1、前述第2雜質擴散層的片電阻值設為R2、前述第1雜質擴散層對前述雜質擴散層的全面的面積比率設為r時，以滿足下列數式(3)的方式形成前述第1雜質擴散層與前述第2雜質擴散層：
  11. 如申請專利範圍第10項之光起電力裝置之製造方法，其中，在前述第1步驟中，將前述第1雜質擴散層的片電阻值設為R1、前述第2雜質擴散層的片電阻值設為R2、前述第1雜質擴散層對前述雜質擴散層的全面的面積比率設為r時，以滿足下列數式(4)的方式形成前述第1雜質擴散層與前述第2雜質擴散層：
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項之光起電力裝置之製造方法，其中，將前述第1雜質擴散層對前述雜質擴散層的全面的面積比率設為20%以下。
  13. 一種光起電力模組，其特徵在於：如申請專利範圍第1項之光起電力裝置的至少2個以上以串聯或並聯作電性連接而成。
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