转换并在蓄电池中蓄积。在 蓄电池中蓄积的电力根据子系统4001的发电量而适当地供应给功率调节器4003侧，适当 地进行电力转换而供应给变压器4004。
[0170] 变压器4004将从多个功率调节器4003接受到的交流电力的电压电平进行转换而 供应给商用电力系统。
[0171] 另外，太阳光发电系统4000只要具备至少一个实施方式1~4的异质结型背接触 电池即可，也可以在太阳光发电系统4000中包含的全部光电转换元件不是实施方式1~4 的异质结型背接触电池。例如，还可以存在在某子系统4001中包含的光电转换元件的全部 是实施方式1~4的异质结型背接触电池、且在其他子系统4001中包含的光电转换元件的 一部分或者全部不是实施方式1~4的异质结型背接触电池的情况。
[0172] 实施例
[0173] 图20(a)表示实施例的异质结型背接触电池的剖面结构，图20(b)表示沿着图 20(a)的XXb-XXb的示意性的剖视图。另外，在图20(a)中，L表示第一电极6和第二电极 7之间的电极间距离，t n表示n型层4的厚度，tp表示p型层5的厚度。此外，在图20(b) 中，A表示实施例的异质结型背接触电池的平面的一边的长度，d表示电极间距。
[0174] 此外，电极间漏电流Ileak与动作电压V、电阻R、动作电流I tjp、电极间漏电流的允 许率a满足以下的式（I)的关系。
[0175][数学式1]
[0177] 此外，电阻R与电极间距离L、n型层4的导电率〇 n、n型层4的厚度tn、p型层 5的导电率〇 p、p型层5的厚度tp、电池的平面的一边的长度A、电极间距d满足以下的式 (II)的关系。
[0178][数学式2]
[0180] 根据上述的式（I)以及式（II)，导出第一电极6和第二电极7之间的电极间距离 L满足以下的式（III)的关系。
[0181][数学式3]
[0183]因此，例如，在 tn= 10nm、t P= 10nm、Vop=0? 7V、Iop=40mA/cm2、a=〇? 〇l、A= 10cm、d = 1mm、〇 n= IX 10 -2S/cm 以及 〇 p= IX 10 -4S/cm 的情况下，根据上述的式（III)， 可知电极间距离L只要满足L > 360nm的关系即可。
[0184]此外，在调换了 p型层5和n型层4的情况下，根据上述的式（III)，可知电极间距 离L只要满足L > 360nm的关系即可。
[0185] 根据上述的式（III)，导出n型层4的导电率〇 n、n型层4的厚度tn、p型层5的 导电率〇p、p型层5的厚度tp满足以下的式（IV)的关系。
[0186][数学式4]
[0188] 因此，例如，在 tn= 10nm、tP=10nm、V op= 0? 7V、I op= 40mA/cm2、a = 〇? 〇l、A = IOcm以及d = Imm时，为了 L < 10 ym，根据上述的式（IV)，可知n型层4的导电率〇 n、p型 层5的导电率〇 p只要满足〇 n+〇 p彡2. 8X101/011的关系即可。由于通常〇 n>> 〇 p， 所以可知只要满足〇 2. 8X KT1SAm的关系即可。此外，在调换了 p型层5和n型层4 的情况下也是相同的。
[0189] < 总结 >
[0190] 本发明是一种光电转换元件，包括：半导体；本征层，在半导体上设置且含有氢化 非晶硅；第一导电型层，覆盖本征层的一部分且含有第一导电型的氢化非晶硅；第二导电 型层，覆盖本征层的一部分且含有第二导电型的氢化非晶硅；绝缘层，覆盖本征层的一部 分；第一电极，在第一导电型层上设置；以及第二电极，在第二导电型层上设置，第一导电 型层的端部以及第二导电型层的端部位于本征层和绝缘层相接的区域的上方。通过设为这 样的结构，由于能够在绝缘层上进行第一导电型层以及第二导电型层的图案形成，能够降 低在第一导电型层以及第二导电型层的图案形成时半导体以及本征层受到的损坏，因此， 能够设为能够以高的成品率来制造、且特性高的光电转换元件。
[0191] 这里，在本发明的光电转换元件中，优选第二导电型层的端部经由绝缘层比第一 导电型层的端部还位于上方。通过设为这样的结构，能够通过绝缘层，将第一导电型层和第 二导电型层在厚度方向上绝缘，且能够不对第一导电型层产生损坏而进行第二导电型层的 图案形成。
[0192] 此外，在本发明的光电转换元件中，优选第一电极的端部以及第二电极的端部位 于绝缘层的上方。通过设为这样的结构，由于能够在绝缘层上进行第一电极以及第二电极 的图案形成，所以能够降低在第一电极以及第二电极的图案形成时半导体、本征层、第一导 电型层以及第二导电型层受到的损坏。此外，此时，由于能够减小第一电极和第二电极之间 的电极间距离，减少从第一电极和第二电极之间透过的光的量，增加向半导体侧反射的光 的量，所以能够提高光电转换元件的特性。
[0193] 此外，在本发明的光电转换元件中，优选第一电极的端部以及第二电极的端部位 于绝缘层上的第二导电型层上。通过设为这样的结构，由于能够在绝缘层上进行第一电极 以及第二电极的图案形成，所以能够降低在第一电极以及第二电极的图案形成时半导体、 本征层、第一导电型层以及第二导电型层受到的损坏。此外，此时，由于能够减小第一电极 和第二电极之间的电极间距离，减少从第一电极和第二电极之间透过的光的量，增加向半 导体侧反射的光的量，所以能够提高光电转换元件的特性。
[0194] 此外，在本发明的光电转换元件中，优选第一导电型层的导电率为0. 28S/cm以 下。通过设为这样的结构，由于能够将相邻而相对的第一电极和第二电极之间的电极间距 离（相互相对的第一电极的端部和第二电极的端部之间的距离）设为IOum以下，所以能 够减少从第一电极和第二电极之间透过的光的量，增加向半导体侧反射的光的量，因此，能 够提高光电转换元件的特性。
[0195] 此外，在本发明的光电转换元件中，优选第二导电型为p型。通过设为这样的结 构，能够获得基于本征层的半导体的正面的良好的钝化效果。
[0196] 此外，在本发明的光电转换元件中，优选与第二导电型层相接的区域中的本征层 的厚度比与第一导电型层相接的区域中的本征层的厚度厚。通过设为这样的结构，能够获 得基于本征层的半导体的正面的良好的钝化效果。
[0197] 如以上所述，对本发明的实施方式以及实施例进行了说明，但也从当初预定将上 述的各实施方式以及各实施例的结构适当进行组合。
[0198] 应认为本次公开的实施方式以及实施例在所有点上都是例示，并不是限制性的。 本发明的范围是由权利要求书的范围所表示而不是上述的说明，意图包含与权利要求书的 范围等同的含义以及范围内的全部变更。
[0199] 产业上的可利用性
[0200] 本发明能够利用于光电转换元件以及光电转换元件的制造方法，尤其，能够适合 利用于异质结型背接触电池以及异质结型背接触电池的制造方法。
[0201] 附图标记说明
[0202] 1半导体、2本征层、3绝缘层、4n型层、4a端部、4b槽部、4c挡板部、5p型层、6第一 电极、6a端部、7第二电极、7a端部、8、9、10区域、21抗蚀剂、22开口部、31抗蚀剂、32开口 部、41抗蚀剂、42开口部、51抗蚀剂、52开口部、61中间层、61a端部、71抗蚀剂、72开口部、 81抗蚀剂、82开口部、91抗蚀剂、92开口部、101晶硅片、102本征氢化非晶硅过渡层、103n 掺杂区域、104p掺杂区域、105电极、106反射层、1000光电转换模块、1001光电转换元件、 1002罩、1013、1014输出端子、2000太阳光发电系统、2001光电转换模块阵列、2002连接箱、 2003功率调节器、2004分电盘、2005功率表、2011电气设备类、2013、2014输出端子、3000 模块系统、3002连接箱、3004集电箱、4000太阳光发电系统、4001子系统、4003功率调节器、 4004变压器。
【主权项】
1. 一种光电转换元件，包括： 第一导电型的半导体； 本征层，在所述半导体上设置且含有氢化非晶硅； 第一导电型层，覆盖所述本征层的一部分且含有第一导电型的氢化非晶硅； 第二导电型层，覆盖所述本征层的一部分且含有第二导电型的氢化非晶硅； 绝缘层，覆盖所述本征层的一部分； 第一电极，在所述第一导电型层上设置；以及 第二电极，在所述第二导电型层上设置， 所述第一电极经由所述第二导电型层设置在所述第一导电型层上，并且， 所述第一电极的至少一部分位于所述第一导电型层和所述本征层相接的区域的上方， 所述第二电极的至少一部分位于所述第二导电型层和所述本征层相接的区域的上方。2. 如权利要求1所述的光电转换元件， 在所述第二导电型层和所述本征层相接的区域以外的区域中，所述第二导电型层位于 经由所述第一导电型层以及所述绝缘层的至少一方覆盖所述本征层的位置。3. 如权利要求1或2所述的光电转换元件， 所述第一导电型层的端部位于所述绝缘层上。4. 如权利要求1至3的任一项所述的光电转换元件， 所述第一电极的端部以及所述第二电极的端部位于所述绝缘层的上方。5. 如权利要求1至4的任一项所述的光电转换元件， 所述第二导电型为P型。
【专利摘要】一种光电转换元件，包括在第一导电型的半导体上设置且含有氢化非晶硅的本征层、覆盖本征层的一部分且含有第一导电型的氢化非晶硅的第一导电型层、含有第二导电型的氢化非晶硅的第二导电型层以及绝缘层，第一电极经由第二导电型层设置在第一导电型层上，并且，第一电极的至少一部分位于第一导电型层和本征层相接的区域的上方，第二电极的至少一部分位于第二导电型层和本征层相接的区域的上方。
【IPC分类】H01L31/0747
【公开号】CN104995747
【申请号】CN201480008279
【发明人】木本贤治
【申请人】夏普株式会社
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年3月27日
【公告号】US20150364624, WO2014157521A1