太阳能电池、太阳能电池面板以及太阳能电池薄膜的制作方法
【专利说明】太阳能电池、太阳能电池面板从及太阳能电池薄膜
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请基于2014年10月28日提出的日本在先申请第2014-219330号并要求优 先权，该申请的全部内容通过引用记入本申请中。
技术领域
[0003] 实施方式一般设及太阳能电池、太阳能电池面板W及太阳能电池薄膜。
【背景技术】
[0004] 有进行将太阳光等的光变换为电能的光电变换的太阳能电池。太阳能电池例如 作为将多个太阳能电池连接而成的太阳能电池面板、具有可晓性的太阳能电池薄膜而被利 用。太阳能电池希望提高光电变换的变换效率。
【附图说明】
[0005] 图1 (a) W及图1化）是表示第1实施方式的太阳能电池的示意图。
[0006] 图2(a)~图2(e)是示意地表示第1实施方式的太阳能电池的审Ij造工序的截面 图。
[0007] 图3(a) W及图3(b)是示意地表示第2实施方式的太阳能电池的截面图。 阳00引图4(a)~图4(c)是示意地表示第3实施方式的太阳能电池的截面图。
[0009] 图5是示意地表示第4实施方式的太阳能电池的截面图。
[0010] 图6是示意地表示第5实施方式的太阳能电池的截面图。 W11] 图7(a)~图7(c)是示意地表示第6实施方式的太阳能电池的截面图。
[0012] 图8是示意地表示第7实施方式的太阳能电池薄膜的截面图。
[0013] 图9是示意地表示第8实施方式的太阳能电池面板的俯视图。
[0014] 附图标记说明
[0015] 10、20、22、30 ~32、40、50、60 ~62......太阳能电池 ，IOw......加工体，11......第 1 电极，12......第2电极，13......光电变换膜，13a......第1半导体层，13b......第2半导体层， 13d……重渗杂层，14……驻极体（第1驻极体），15……导电层，16……抗蚀剂膜，25……防 反射膜，35……光学层，45……保护层，64……驻极体（第2驻极体），100……太阳能电池薄 膜，110……基板，200……太阳能电池面板，210……基板，El……内置电场，E2……外部电 场
【具体实施方式】
[0016] 根据本发明的实施方式，提供具备第1电极、光电变换膜、第2电极W及第1驻极 体的太阳能电池。所述光电变换膜设置在所述第1电极之上。所述光电变换膜包括第1导 电型的第1半导体层、W及设置在所述第1半导体层之上的第2导电型的第2半导体层。所 述第1半导体层和所述第2半导体层产生内置电场。所述第2电极设置在所述光电变换膜 之上。所述第I驻极体与所述光电变换膜在所述第I半导体层和所述第2半导体层的层叠 方向上排列，产生朝向与所述内置电场相同的一侧的外部电场。
[0017] 根据其他实施方式，提供太阳能电池面板，具备基板和在所述基板上排列设置且 相互电连接的多个太阳能电池，所述多个太阳能电池分别包括：第1电极；光电变换膜，设 置在所述第1电极之上，包括第1导电型的第1半导体层和设置在所述第1半导体层之上 的第2导电型的第2半导体层，所述第1半导体层和所述第2半导体层产生内置电场；第2 电极，设置在所述光电变换膜之上；W及第1驻极体，与所述光电变换膜在所述第1半导体 层和所述第2半导体层的层叠方向上排列，产生朝向与所述内置电场相同的一侧的外部电 场。
[0018] 根据其他实施方式，提供太阳能电池薄膜，具备具有可晓性的基板和设置在所述 基板上的太阳能电池，该太阳能电池包括：第1电极；光电变换膜，设置在所述第1电极之 上，包括第1导电型的第1半导体层和设置在所述第1半导体层之上的第2导电型的第2 半导体层，所述第1半导体层和所述第2半导体层产生内置电场；第2电极，设置在所述光 电变换膜之上；W及第1驻极体，与所述光电变换膜在所述第1半导体层和所述第2半导体 层的层叠方向上排列，产生朝向与所述内置电场相同的一侧的外部电场。
[0019] W下，参照附图对各实施方式进行说明。
[0020] 另外，附图是示意的或者是概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小 的比率等不一定与现实的结构相同。此外，即使是表示相同部分的情况，也有附图中表示为 彼此的尺寸或比率不同的情况。
[0021] 另外，在本申请说明书和各图中，对于与关于已出现过的图说明的要素相同的要 素赋予相同的附图标记，并适当省略详细的说明。 阳0巧（第1实施方式）
[0023] 图1(a) W及图1(b)是表示第1实施方式的太阳能电池的示意图。
[0024] 图1(a)是太阳能电池10的示意的俯视图，图1化）是太阳能电池10的示意的截 面图。图1化）示意地表示图1 (a)的Al - A2线截面。
[0025] 如图1(a) W及图1(b)所示，太阳能电池10具备第1电极11、第2电极12、光电 变换膜13 W及驻极体（electret) 14(第1驻极体）。
[0026] 光电变换膜13设置在第1电极11之上。光电变换膜13包括第1半导体层13a 和第2半导体层13b。第1半导体层13a设置在第1电极11之上。第2半导体层13b设置 在第1半导体层13a之上。
[0027] 在此，将第1半导体层13a与第2半导体层13b的层叠方向设为Z轴方向。将相 对于Z轴方向垂直的一个方向设为X轴方向。将相对于X轴方向W及Z轴方向垂直的方向 设为Y轴方向。
[0028] 第1半导体层13a具有第1导电型。第2半导体层13b具有第2导电型。例如， 第1导电型为n型，第2导电型为P型。也可W是第1导电型为P型，第2导电型为n型。 W下，设为第1导电型为n型、第2导电型为P型的情况进行说明。目P，该例中，第1半导体 层13a为n型半导体，第2半导体层13b为P型半导体。
[0029] 第2半导体层13b例如与第1半导体层13a相接。第2半导体层13b例如与第1 半导体层13a进行pn接合。在第1半导体层13a与第2半导体层13b的接合界面附近，形 成耗尽层化。耗尽层化之中的第I半导体层13a的部分因作为多数载流子的电子的不足 而带正电。另一方面，耗尽层化之中的第2半导体层13b的部分因作为多数载流子的空穴 的不足而带负电。由此，第1半导体层13a和第2半导体层13b在耗尽层化内产生从第1 半导体层13a朝向第2半导体层13b的方向的内置电场El。
[0030] 光电变换膜13中使用Si类、化合物类W及有机材料类等。Si类例如使用单晶 娃、多晶娃、W及薄膜多晶娃等。化合物类例如使用CIGS (CuInGaSez)、CdTe、半导体多晶体、 GaAs、InP、W及化合物多晶体等。第1半导体层13a W及第2半导体层13b也可W包括有 机半导体。但是，光电变换膜13中优选使用结晶性良好的Si类或化合物类。
[00川第1电极11与第1半导体层13a电连接。该例中，第1电极11为阴极。第1电 极11具有光反射性。第1电极11使用例如Al、Ag、Ti等金属材料。第1电极11的材料可 W是具有导电性和光反射性的任意的材料。
[0032] 在第1电极11与光电变换膜13之间设有导电层15。导电层15例如与第1电极 11 W及光电变换膜13分别相接。第1电极11经由导电层15而与光电变换膜13电连接。
[0033] 导电层15例如是巧晶（seed)层。导电层15使第1电极11与光电变换膜13的 晶格常数差减小。导电层15的晶格常数与光电变换膜13的晶格常数之差小于第1电极11 的晶格常数与光电变换膜13的晶格常数之差。由此，例如能够在化合物类的光电变换膜13 等中，使结晶构造良好，使由太阳光激励的载流子的寿命变长。例如能够使提取的有效电流 变大。例如能够提高光电变换效率。导电层15被根据需要设置，可W省略。
[0034] 第2电极12设置在光电变换膜13上。该例中，第2电极12是阳极。在设第1半 导体层13a为P型、第2半导体层13b为n型的情况下，与上述相反，第1电极11成为阳极， 第2电极12成为阴极。
[0035] 第2电极12例如与光电变换膜13相接。由此，第2电极12与光电变换膜13电