專利名稱：太陽能電池、使用太陽能電池的太陽能電池組件和太陽能電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特性良好的太陽能電池、使用該太陽能電池的太陽能電池組件和太陽能電池的制造方法，特別是，涉及表面?zhèn)燃姌O的 構(gòu)造及其制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池，能夠?qū)⑶鍧崯o盡供給的太陽光轉(zhuǎn)換為直接電力，因此作為新的能量源受到期待。太陽能電池，使用由單晶硅、多晶硅等的結(jié)晶類半導(dǎo)體材料、GaAs、InP等的化合物半導(dǎo)體材料等的半導(dǎo)體材料等構(gòu)成的半導(dǎo)體基板而形成。在這些太陽能電池中，在作為發(fā)電層的單晶硅基板表面疊層有非晶硅層的太陽能電池能夠?qū)崿F(xiàn)載流子的再結(jié)合損失降低而受到關(guān)注。特別是，相互具有反向?qū)щ娦偷膯尉Ч韬头蔷Ч鑼又g插入本征非晶硅層，能夠降低在其界面的缺口，改善異質(zhì)結(jié)界面的特性的太陽能電池(以下，稱為HIT (注冊商標(biāo))型太陽能電池)受到關(guān)注。圖15為表示HIT型太陽能電池的結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖15中，在由單晶硅、多晶硅等的結(jié)晶類半導(dǎo)體構(gòu)成的η型結(jié)晶類硅基板10的一個(gè)主面上，本征(i型)非晶硅層、ρ型非晶硅層13依次疊層，進(jìn)而在其上，例如形成有由添加錫的氧化銦構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜(TCO)14和由銀(Ag)構(gòu)成的梳形形狀的集電極4。在結(jié)晶類硅基板10的另一個(gè)主面上依次疊層i型非晶硅層、η型非晶硅層11，進(jìn)而在其上形成有由透明導(dǎo)電膜12和Ag構(gòu)成的梳形形狀的集電極5。這種太陽能電池元件，按照以下的順序制造。首先，使用等離子體CVD法，在結(jié)晶類硅基板10的一個(gè)主面上連續(xù)形成i型非晶硅層、P型非晶硅層13，另外，在另一個(gè)主面上連續(xù)形成i型非晶硅層、η型非晶硅層11。接著，使用濺射法，在非晶硅層13和非晶硅層11上形成透明導(dǎo)電膜14和透明導(dǎo)電膜12，進(jìn)而，通過網(wǎng)板印刷法，在透明導(dǎo)電膜11和透明導(dǎo)電膜14上形成梳形形狀的集電極4和集電極5。這種HIT型太陽能電池，使用等離子體CVD法、濺射法、網(wǎng)板印刷法等的方法，全部能夠在200°C以下的溫度形成結(jié)晶類硅基板10以外的各層，因此，能夠防止基板的翹曲，能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。此外，HIT型太陽能電池，抑制熱對非晶硅層11、13的損害，因此能夠在低溫環(huán)境下制造，所以集電極4、5用的Ag膏也使用低溫 固化用的樹脂型的膏。因此，為進(jìn)一步改善特性為目標(biāo)進(jìn)行集電極的細(xì)線化和低電阻化的研究。在此，在HIT型太陽能電池中，公開有通過鍍層法在太陽能電池的透明電極上形成電極的方法(參考專利文獻(xiàn)I)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特開2000-58885號公報(bào)(圖2)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明想要解決的問題但是，在通過鍍層法形成集電極的情況下，除了集電極以外的部分不能夠?qū)嵤╁儗?。所以，在集電極以外的部分設(shè)置抗蝕劑的圖案膜，在制作完集電極后除去抗蝕劑膜的方法。但是，該方法中，制造工序復(fù)雜。所以，在上述專利文獻(xiàn)I中，在透明導(dǎo)電膜上通過網(wǎng)板印刷法，形成具有開口部的透光性絕緣層，在透明導(dǎo)電膜露出的開口部上通過鍍層形成集電極。
入射太陽光一側(cè)的集電極阻礙光入射，因此，期望為電阻小并且其線寬細(xì)的部件。在上述專利文獻(xiàn)I中，通過網(wǎng)板印刷形成具有開口部的透光性絕緣層，因此，縮小其開口部的寬度存在極限。所以，考慮有在透明導(dǎo)電膜的整個(gè)面上形成透光性絕緣層之后，通過蝕刻或者激光照射，除去形成集電極的位置的透光性絕緣層，形成槽，使透明導(dǎo)電膜露出的方法。但是，在HIT型太陽能電池中，與透光性絕緣層相比，透明導(dǎo)電膜、非晶質(zhì)半導(dǎo)體的膜厚極薄，上述槽有可能達(dá)到結(jié)晶類基板。如此，當(dāng)槽達(dá)到結(jié)晶類基板時(shí)，會損傷結(jié)晶類基板/非晶質(zhì)半導(dǎo)體的接合，因此，光電轉(zhuǎn)換特性降低。因此，必須充分注意槽的形成條件等，存在其形成操作麻煩的難點(diǎn)。本發(fā)明的目的在于，提供在透明導(dǎo)電膜的整個(gè)面上形成有透光性絕緣層之后，除去透光性絕緣層時(shí)，槽的深度的控制具有余地并且批量生產(chǎn)性優(yōu)異的太陽能電池、使用該太陽能電池的太陽能電池組件和太陽能電池的制造方法。用于解決課題的方法本發(fā)明的太陽能電池，具備具有第一導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板；設(shè)置在上述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第一面上的具有上述第一導(dǎo)電型的第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；設(shè)置在上述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第一集電極；設(shè)置在上述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第二面上的具有第二導(dǎo)電型的第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；設(shè)置在上述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第二集電極，上述第一集電極通過鍍層法形成，上述第二集電極通過對上述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板和上述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層之間的接合沒有影響的方法形成，上述第一集電極的形成區(qū)域的面積比上述第二集電極的形成區(qū)域的面積小。此外，上述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上依次具有透明導(dǎo)電膜和透光性絕緣層，上述第一集電極形成為包含設(shè)置在上述透光性絕緣層的槽內(nèi)的部分。此外，上述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上具有透明導(dǎo)電膜，上述透明導(dǎo)電膜的表面的上述第二集電極形成的區(qū)域的表面形狀與上述透明導(dǎo)電膜的表面的其它區(qū)域的表面形狀相同。上述第二集電極通過印刷法或蒸鍍法形成，或者上述第二集電極通過鍍層法形成在上述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層的表面上的整面上。此外，上述第一集電極配置在光入射側(cè)。本發(fā)明為具備具有第一導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板；設(shè)置在上述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第一面上設(shè)置的具有上述第一導(dǎo)電型的第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；設(shè)置在上述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第一集電極；設(shè)置在上述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第二面上的具有第二導(dǎo)電型的第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；和在上述第二半導(dǎo)體層上設(shè)置的第二集電極，在上述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上依次具有透明導(dǎo)電膜和透光性絕緣層，上述第一集電極形成為包含設(shè)置在上述透光性絕緣層上設(shè)置的槽內(nèi)的部分，在上述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上具有透明導(dǎo)電膜，上述第二集電極形成于上述第二透明導(dǎo)電膜的表面上，上述透明導(dǎo)電膜的表面的上述第二集電極形成的區(qū)域的表面形狀與上述透明導(dǎo)電膜的表面的其它區(qū)域的表面形狀相同。本發(fā)明是一種太陽能電池組件，在表面部件和背面部件之間密封有多個(gè)太陽能電池，上述太陽能電池具備具有第一導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板；設(shè)置在上述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第一面上的具有上述第一導(dǎo)電型的第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；設(shè)置在上述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第一集電極；設(shè)置在上述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第二面上的具有第二導(dǎo)電型的第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；和設(shè)置在上述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第二集電極，在上述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上依次具有透明導(dǎo)電膜和透光性絕緣層，上述第一集電極形成為包含設(shè)置在上述透光性絕緣層上設(shè)置的槽內(nèi)的部分，在上述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上具有透明導(dǎo)電膜，上述第二集電極形成于上述第二透明導(dǎo)電膜的表面上，上述透明導(dǎo)電膜的表面的上述第二集電極形成的區(qū)域的表面形狀與上述透明導(dǎo)電膜的表面的其它區(qū)域的表面形狀相同，上述第一集電極的表面與上述表面部件相對，上述第二集電極的表面與上述背面部件相對。 此外，在上述背面部件的表面能夠設(shè)置端子盒。此外，本發(fā)明包括在一個(gè)導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)刃纬梢粋€(gè)導(dǎo)電型的非晶質(zhì)半導(dǎo)體層，在背面?zhèn)刃纬闪硪粋€(gè)導(dǎo)電型非晶質(zhì)半導(dǎo)體層的工序；在上述兩個(gè)非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電膜的工序；在上述表面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜上形成透光性絕緣層的工序；選擇性除去上述透光性絕緣層，形成與上述透明導(dǎo)電膜連接的槽的工序；在上述開口部通過鍍層法形成表面?zhèn)燃姌O的工序；在上述背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜上通過印刷法或蒸鍍法形成背面?zhèn)燃姌O的工序。能夠使用激光形成上述槽。發(fā)明效果本發(fā)明，在結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第一面上設(shè)置有具有與結(jié)晶類半導(dǎo)體基板相同的導(dǎo)電型的第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體，在該第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體上通過鍍層設(shè)置有集電極，因此，能夠提供形成條件等的工序的控制具有余地并且批量生產(chǎn)性優(yōu)異的太陽能電池。另外，在第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上依次具有透明導(dǎo)電膜和透光性絕緣層，以包含設(shè)置在透光性絕緣層上的槽內(nèi)的部分的方式形成第一集電極情況下，即使槽達(dá)到基板，基板和表面?zhèn)鹊姆蔷з|(zhì)半導(dǎo)體層為相同的導(dǎo)電型，因此不會產(chǎn)生大問題。因此，能夠提供形成條件等的工序具有余地并且批量生產(chǎn)性優(yōu)異的太陽能電池及其制造方法。


圖I為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)截面圖。圖2為區(qū)分工序表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖3為區(qū)分工序表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖4為區(qū)分工序表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖5為區(qū)分工序表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖6為區(qū)分工序表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖7為區(qū)分工序表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。
圖8為區(qū)分工序表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖9為區(qū)分工序表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖10為區(qū)分工序表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖11為區(qū)分工序表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。圖12為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池組件的平面圖。 圖13為本發(fā)明實(shí)施方式的太陽能電池組件的概略截面圖。圖14為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池組件的主要部分的截面圖。圖15為表示HIT型太陽能電池的結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。其中，需要留意附圖只是示意性表示，各種尺寸的比率等與現(xiàn)實(shí)不同。因此，具體的尺寸等參照以下說明進(jìn)行判斷。此外，當(dāng)然附圖之間也含有相互的尺寸關(guān)系或比率不同的部分。圖I為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽能電池的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)截面圖，在同圖中，對呈現(xiàn)與圖15同樣的功能的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。本實(shí)施方式的太陽能電池與圖15所示的現(xiàn)有的太陽能電池不同的點(diǎn)在于，以具有與結(jié)晶類半導(dǎo)體基板10相同的導(dǎo)電型的η型非晶硅層11側(cè)作為表面?zhèn)龋瑥摩切头蔷Ч鑼?1側(cè)入射主要的太陽光，表里與通常的太陽能電池相反設(shè)置。如圖I所示，作為結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的η型單晶硅基板10的表面(受光面)偵牝隔著i型非晶硅層，形成有η型非晶硅層11。i型非晶硅層、η型非晶硅層11，為極薄的薄膜，合并2層，其膜厚為IOnm左右。η型非晶硅層11的表面?zhèn)刃纬捎杏蒊TO (Indium TinOxides :銦錫氧化物)等的透光性導(dǎo)電氧化物構(gòu)成的膜厚為IOOnm左右的透明導(dǎo)電膜(TCO)
12。并且，在該透明導(dǎo)電膜12的表面?zhèn)刃纬捎杏裳趸?SiOx)等構(gòu)成的透光性絕緣層15。另一方面，在η型單晶硅基板10的背面?zhèn)?，隔著i型非晶硅層形成有P型非晶硅層13。在ρ型非晶硅層13的背面?zhèn)刃纬捎型该鲗?dǎo)電膜14。在本實(shí)施方式中，通過鍍層形成表面?zhèn)鹊氖嵝涡螤畹募姌O30，通過網(wǎng)板印刷法或蒸鍍法等方法形成背面?zhèn)鹊氖嵝涡螤畹募姌O4。為了通過鍍層形成表面?zhèn)燃姌O30，在電極圖案，通過激光照射、劃線進(jìn)行的機(jī)械研磨、使用掩膜的濕蝕刻等至少除去表面的透光性絕緣層15，形成有開口槽2。該開口槽2的深度，設(shè)定為確實(shí)超過透光性絕緣層15的深度。此時(shí)，由于開口槽2的形成條件等的誤差，即使開口槽2到達(dá)基板10，基板10和表面?zhèn)鹊姆蔷Ч鑼?1為同樣的導(dǎo)電型的η型，沒有大問題。因此，該形成條件等的工序的控制具有余地。該開口槽2內(nèi)形成金屬源(metal seed),其后,形成有寬度50 μ m以下、高度10 μ m左右的通過鍍層得到的集電極30。通過鍍層得到的集電極30，與基于樹脂型的導(dǎo)電膏形成的集電極相比電阻小，能夠獲得上述線寬以及高度充分、電阻小的集電極。在本發(fā)明中，如此通過鍍層形成設(shè)置在具有與基板10相同導(dǎo)電型的非晶硅層11上的集電極30，與現(xiàn)有的網(wǎng)板印刷法或使用掩膜的蒸鍍法的情況相比，集電極30的線寬變細(xì)。因此，與現(xiàn)有相比能夠縮小集電極30的形成區(qū)域的面積。在此，在本發(fā)明中，通過鍍層形成的集電極30為光入射側(cè)。通過如此構(gòu)成，能夠縮小集電極30的遮光面積損失，能夠增多入射基板10的光的光量。該結(jié)果，能夠提高光電轉(zhuǎn)換特性。此外，集電極4，在其與基板10之間形成pn結(jié)的ρ型非晶硅層13上形成。所以，在本發(fā)明中，集電極4的形成不使用鍍層，而是通過網(wǎng)板印刷法或使用掩膜的蒸鍍法等的對P型非晶硅層13沒有影響的方法。
此外，如上所述，在本發(fā)明中，集電極30作為光入射側(cè)。因此，集電極4配置在背面?zhèn)?，需要考慮集電極4帶來的遮光損失很小。因此，集電極4通過形成比集電極30更大的面積，來縮小電阻損失。具體來說，集電極4通過使用Ag膏的網(wǎng)板印刷，形成高30 μ m 60 μ m、線寬60 μ m 200 μ m的集電極,與集電極30相比形成多根,增大電極形成面積，能夠達(dá)到規(guī)定的電阻值。在本實(shí)施方式中，透明導(dǎo)電膜14的表面不實(shí)施槽加工等的表面加工。因此，透明導(dǎo)電膜14的表面的集電極4形成的區(qū)域的表面形狀，與透明導(dǎo)電膜14的表面的其它區(qū)域的表面形狀相同。另外，透光性絕緣層15具有透光性，因此，光的吸收損失少，因此，不需要如現(xiàn)有的抗蝕劑那樣在對集電極鍛層后將抗蝕劑除，能夠簡化制造工序。并且，集電極30與透明導(dǎo)電層12的表面和透光性絕緣層6的側(cè)面接觸，比現(xiàn)有相t匕，接觸面積增大，因此緊貼性提高。作為上述的透光性絕緣層15的材料，除了 SiO2以外，能夠使用SiN、Ti02、Al203等的絕緣氧化物或丙烯等的樹脂材料。并且，在發(fā)電用中使用太陽能電池，因此，通常使用EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹月旨)等的透光性封止材料將太陽能電池封止在光入射側(cè)的強(qiáng)化玻璃和背面膜之間，但通過使上述透光性絕緣層15的折射率為與上述強(qiáng)化玻璃和EVA的折射率大致相等的為I. 5左右，因此，能夠?qū)⑼腹庑越^緣層15帶來的光的損失減小至能夠無視的程度。因此，優(yōu)選透光性絕緣層15由具有與玻璃大致相等的折射率的材料例如SiO2構(gòu)成。以上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的太陽能電池，能夠通過以下方法制造。首先，如圖2所示，使用等離子體CVD法，在η型單晶硅基板10的表面(第一面)側(cè)連續(xù)形成i型非晶硅層、η型非晶硅層11，此外，在背面(第二面)側(cè)連續(xù)形成i型非晶硅層、P型非晶硅層13。接著，使用濺射法，在非晶硅層11和非晶硅層13上分別形成透明導(dǎo)電膜12和透明導(dǎo)電膜14。接著，如圖3所示，在透明導(dǎo)電膜12的表面和透明導(dǎo)電膜14的表面形成氧化硅等的透光性絕緣層15、16。該透光性絕緣層15、16通過等離子體CVD法形成。如圖4所示，對應(yīng)于電極圖案，形成至少將表面的透光性絕緣層15完全除去的開口槽2。在本實(shí)施方式中，通過激光照射形成開口槽2，除去透光性絕緣層15。作為激光的條件，表面的絕緣膜15的除去以除去最低限度的極淺的表面層為目的。作為一個(gè)例子，在使用飛(femto)秒激光的情況下,在波長800nm反復(fù)使用頻率IkHz (數(shù)百Hz 50kHz)。激光能量為脈沖能量ImJ (O. 3 20mJ)，脈沖幅度為120fs (50 250fs)。另外，在使用YV04激光的高頻的情況下，例如在波長355nm的情況下，為80kHz(50 200kHz)、脈沖幅度12nS (5 200nS)、加工點(diǎn)輸出2. 5W (I 10W)。其中，開口槽2的加工，不限于激光照射，能夠使用劃線等的機(jī)械研磨、使用掩膜的濕蝕刻等。在該開口槽2的加工中，能夠可靠除去透光性絕緣層15，在過蝕刻傾向中形成開口槽2，即使在槽2的前端到達(dá)η型結(jié)晶硅基板10的情況下，非晶硅11和基板10為同一導(dǎo)電型，沒有大問題。接著，如圖5所示，在開口槽2形成由Ag構(gòu)成的金屬源3。該金屬源3，使用噴墨法或光鍍法形成。然后，如圖6所示，通過使用金屬源3的電鍍，形成表面?zhèn)鹊募姌O30。該電鍍實(shí)施到在由開口槽2上形成的Ag構(gòu)成的金屬源3上。該鍍層，首先，用10%濃度的硫酸使表面活化，之后，將向硫酸銅加入添加劑的產(chǎn)品作為負(fù)電極通過浸潰形成銅電極。其后，浸潰在以有機(jī)酸錫作為鍍層液的鍍液中，在銅電極上疊層錫電極，形成集電極30，獲得該實(shí)施方式的太陽能電池。該集電極30,形成為寬度(a) 50 μ m以下、高度(b) 10 μ m左右的通過鍍層獲得的梳型形狀電極。而且，除去背面?zhèn)鹊慕^緣膜16。 而且，如圖7所示，以對pn結(jié)合部沒有影響的方式，通過使用Ag膏進(jìn)行網(wǎng)板印刷，在背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜14上形成集電極4。該集電極4為了減小電阻值，因此，作為對策，使線寬變粗，增加根數(shù)。另外，即便使線寬變粗、增加根數(shù)，P型非晶硅層13側(cè)位于背面?zhèn)?，因此對太陽光的入射沒有妨礙。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供光電轉(zhuǎn)換特性良好，并且批量生產(chǎn)性良好的太陽能電池。并且，也能夠減少集電極的剝離，因此能夠提供可靠性高的太陽能電池。在上述實(shí)施方式中，使用網(wǎng)板印刷法或蒸鍍法形成背面?zhèn)鹊募姌O4，但本發(fā)明不限于此。只要是對背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜14的表面不實(shí)施槽加工等的表面加工，例如也能夠通過鍍層法形成背面?zhèn)鹊募姌O。根據(jù)圖8到圖11，說明使用鍍法形成背面?zhèn)鹊募姌O的本發(fā)明的其它實(shí)施方式。圖8到圖11為區(qū)分工序表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的太陽能電池的制造方法的截面圖。與上述實(shí)施方式相同，使用等離子體CVD法，在η型單晶硅基板10的表面(第一面)側(cè)連續(xù)形成i型非晶硅層、η型非晶硅層11，另外，在背面(第二面)側(cè)連續(xù)形成i型非晶硅層、P型非晶硅層13。接著，使用濺射法，在非晶硅層11和非晶硅層13上形成透明導(dǎo)電膜12和透明導(dǎo)電膜14。接著，如圖8所示，在透明導(dǎo)電膜12的表面形成氧化硅等的透光性絕緣層15。該透光性絕緣層15通過等離子體CVD法形成。此時(shí)，在背面?zhèn)韧该麟姌O14的表面沒有設(shè)置透光性絕緣層。而且，如圖9所示，對應(yīng)電極圖案形成至少將表面的透光性絕緣層15完全除去的開口槽2。該開口槽2通過與上述實(shí)施方式相同的方法形成。另外，背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜14的表面不實(shí)施槽加工等。在該開口槽2的加工中，只要是能夠確實(shí)除去透光性絕緣層15，在過蝕刻傾向中形成開口槽2，即使是槽2的前端到達(dá)η型結(jié)晶硅基板10的情況下，非晶硅層11和基板10為同一導(dǎo)電型，因此沒有大問題。接著，如圖10所示，在開口槽2形成由Ag構(gòu)成的金屬源3。另外，在背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜14的整個(gè)面上形成金屬源層(metal seed layer) 3a。該金屬源3、3a使用噴墨法或光鍍法等方法形成。其中，沒必要一定設(shè)置背面?zhèn)鹊慕饘僭磳?a。
然后，如圖11所示，通過使用金屬源3、金屬源層3a的電鍍，在表面?zhèn)刃纬杉姌O30，在背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜14的表面的整個(gè)面上形成集電極40。該電鍍與上述實(shí)施方式同樣進(jìn)行。如此，獲得通過鍍法在表面?zhèn)刃纬杉姌O30，在背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜14的表面的整面上通過鍍法形成集電極40的太陽能電池。即使如上所述在背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜14上通過鍍層法形成集電極40，透明導(dǎo)電膜14的表面也沒有施加任何表面加工，因此，對pn接合部沒有影響，能夠達(dá)到與上述實(shí)施方式相同的效果。另外，根據(jù)上述其它實(shí)施方式的工序，不需要上述實(shí)施方式中的透光性絕緣層16的形成和除去工序，因此能夠?qū)崿F(xiàn)工序的簡單化。另外，通過鍍層法形成集電極40，能夠減小電阻值。在整個(gè)面上形成的集電極40 位于背面?zhèn)?，因此對太陽光的入射沒有損害。參照圖12到圖14，對使用本發(fā)明的太陽能電池I的太陽能電池組件進(jìn)行說明。圖12為表示本發(fā)明實(shí)施方式的太陽能電池組件的平面圖，圖13為本發(fā)明實(shí)施方式的太陽能電池組件的概略截面圖，圖14為表示本發(fā)明實(shí)施方式的太陽能電池組件的主要部分的截面圖。在如上所述形成的太陽能電池I的光入射側(cè)配置有通過鍍層法形成的集電極30，在背面?zhèn)扰渲糜型ㄟ^印刷法或蒸鍍法形成的集電極4。該多個(gè)太陽能電池I的各個(gè)與相互鄰接的其它的太陽能電池I和由扁平狀的銅箔等構(gòu)成的配線材料120電連接。S卩，配線材料120的一端側(cè)連接與規(guī)定的太陽能電池I的跟表面部件61側(cè)相對的集電極30，并且另一端連接與相鄰其規(guī)定的太陽能電池I的另外的太陽能電池I的跟背面部件62側(cè)相對的集電極4。多個(gè)太陽能電池I相互通過由銅箔等的導(dǎo)電材料構(gòu)成的配線材料120電連接，通過耐氣候性、耐濕性優(yōu)異的EVA等的具有透光性的封止材料63封止在玻璃、透光性塑料等的具有透光性的表面部件61和由耐氣候性膜或玻璃、塑料等的部件構(gòu)成的背面部件62之間。這些太陽能電池I通過配線材料120串聯(lián)連接，從太陽能電池組件100通過引渡配線121、取出線122，產(chǎn)生規(guī)定的輸出，例如200W的輸出。上述太陽能電池組件100，根據(jù)需要在外周使用密封材料60，嵌入由鋁等構(gòu)成的外框50的截面為口字上的嵌合部52。該外框50由鋁、不銹鋼或鋼板輥軋成型材料等形成。端子盒70例如設(shè)置在背面部件62的表面。在上述的實(shí)施方式中，作為結(jié)晶類半導(dǎo)體基板，使用單晶硅基板，但是也可以使用多晶硅基板。另外，半導(dǎo)體材料的傳導(dǎo)型，也可以是上述實(shí)施例以外的組合。本次公開的實(shí)施方式全部都是示例，不應(yīng)認(rèn)為是任何限定。本發(fā)明的范圍，不是上述的實(shí)施方式的說明，而是根據(jù)權(quán)利要求的范圍公開的，在與權(quán)利要求的范圍均等的意義和范圍內(nèi)所有的變更都包括在內(nèi)。附圖標(biāo)記說明IOn型單晶硅基板Iln型非晶硅層
12透明導(dǎo)電膜13p型非晶硅層14透明導(dǎo)電膜15透光性絕緣層2 開口槽3金屬源30集電極(鍍層)4集電極61表面部件62背面部件
50 框架70端子盒
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池，其特征在于，具備 具有第一導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板； 設(shè)置在所述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第一面上的具有所述第一導(dǎo)電型的第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層； 設(shè)置在所述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第一集電極； 設(shè)置在所述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第二面上的具有第二導(dǎo)電型的第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；和 設(shè)置在所述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第二集電極，、 所述第一集電極通過鍍層法形成， 所述第二集電極通過對所述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板和所述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層之間的接合沒有影響的方法形成， 所述第一集電極的形成區(qū)域的面積比所述第二集電極的形成區(qū)域的面積小。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能電池，其特征在于 在所述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上依次具有透明導(dǎo)電膜和透光性絕緣層， 所述第一集電極形成為包含設(shè)置在所述透光性絕緣層的槽內(nèi)的部分。
3.如權(quán)利要求I或2所述的太陽能電池，其特征在于 在所述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上具有透明導(dǎo)電膜， 所述透明導(dǎo)電膜的表面的形成有所述第二集電極的區(qū)域的表面形狀，與所述透明導(dǎo)電膜的表面的其它區(qū)域的表面形狀相同。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其特征在于 所述第二集電極通過印刷法或蒸鍍法形成。
5.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其特征在于 所述第二集電極通過鍍層法形成在所述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層的表面上的整個(gè)面上。
6.如權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的太陽能電池,其特征在于 所述第一集電極配置在光入射側(cè)。
7.一種太陽能電池，其特征在于，具備 具有第一導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板； 設(shè)置在所述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第一面上的具有所述第一導(dǎo)電型的第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層； 設(shè)置在所述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第一集電極； 設(shè)置在所述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第二面上的具有第二導(dǎo)電型的第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；和 設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上的第二集電極， 在所述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上依次具有透明導(dǎo)電膜和透光性絕緣層， 所述第一集電極形成為包含設(shè)置在所述透光性絕緣層上的槽內(nèi)的部分， 在所述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上具有透明導(dǎo)電膜， 所述第二集電極形成于所述第二透明導(dǎo)電膜的表面上， 所述透明導(dǎo)電膜的表面的形成有所述第二集電極的區(qū)域的表面形狀，與所述透明導(dǎo)電膜的表面的其它區(qū)域的表面形狀相同。
8.一種太陽能電池組件，在表面部件和背面部件之間密封有多個(gè)太陽能電池，其特征在于 所述太陽能電池具備具有第一導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板；設(shè)置在所述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第一面上的具有所述第一導(dǎo)電型的第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；設(shè)置在所述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第一集電極；設(shè)置在所述結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的第二面上的具有第二導(dǎo)電型的第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層；和設(shè)置在所述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上的第二集電極， 在所述第一非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上依次具有透明導(dǎo)電膜和透光性絕緣層， 所述第一集電極形成為包含設(shè)置在所述透光性絕緣層上的槽內(nèi)的部分， 在所述第二非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上具有透明導(dǎo)電膜， 所述第二集電極形成于所述第二透明導(dǎo)電膜的表面上， 所述透明導(dǎo)電膜的表面的形成有所述第二集電極的區(qū)域的表面形狀，與所述透明導(dǎo)電膜的表面的其它區(qū)域的表面形狀相同， 所述第一集電極的表面與所述表面部件相對，所述第二集電極的表面與所述背面部件相對。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池組件，其特征在于 具有在所述背面部件的表面設(shè)置的端子盒。
10.一種太陽能電池的制造方法，其特征在于，包括 在一個(gè)導(dǎo)電型的結(jié)晶類半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)刃纬梢粋€(gè)導(dǎo)電型的非晶質(zhì)半導(dǎo)體層，在背面?zhèn)刃纬闪硪粋€(gè)導(dǎo)電型非晶質(zhì)半導(dǎo)體層的工序； 在所述兩個(gè)非晶質(zhì)半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電膜的工序； 在所述表面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜上形成透光性絕緣層的工序； 選擇性除去所述透光性絕緣層，形成與所述透明導(dǎo)電膜連接的開口槽的工序； 在所述開口槽通過鍍層法形成表面?zhèn)燃姌O的工序；和 在所述背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜上通過印刷法或蒸鍍法形成背面?zhèn)燃姌O的工序。
11.如權(quán)利要求10所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于 使用激光形成所述開口部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽能電池，在透明導(dǎo)電膜的整個(gè)面上形成透光性絕緣層之后，除去透光性絕緣層時(shí)，槽的深度的控制具有余地，并且批量生產(chǎn)性優(yōu)異。該太陽能電池具備在n型單晶硅基板(10)的表面?zhèn)刃纬傻膎性非晶硅層(11)；在n型非晶硅層(11)上形成的表面?zhèn)韧该鲗?dǎo)電膜(12)；在基板(10)的背面?zhèn)刃纬傻膒型非晶硅層(13)；和在p型非晶硅層(13)上形成的背面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜(14)，在表面?zhèn)鹊耐该鲗?dǎo)電膜(12)上設(shè)置有通過鍍層法形成的表面?zhèn)燃姌O(30)，并且在背面?zhèn)韧该鲗?dǎo)電膜(14)上設(shè)置通過有印刷形成的背面?zhèn)燃姌O(4)。
文檔編號H01L31/04GK102725857SQ201180007204
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者津毛定司 申請人:三洋電機(jī)株式會社