太阳能电池元件制造技术

太阳能电池元件具备：半导体基板；位于该半导体基板上的钝化层；位于该钝化层上的保护层；以及位于该保护层上的第一电极。保护层具有至少一个空隙部，所述至少一个空隙部位于从第一电极的半导体基板侧的第一下表面到钝化层的第一下表面侧的第一上表面的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池元件
本公开涉及太阳能电池元件(也称为太阳能单电池)。
技术介绍
作为太阳能电池元件的构造的一种，公知PERC(PassivatedEmitterandRearCell，钝化发射极及背电极)构造。在具有该PERC构造的太阳能电池元件中，例如，钝化层位于硅基板之上。再有，有时使保护层位于钝化层之上(参照日本特开2012-253356号公报等)。
技术实现思路
公开一种太阳能电池元件。太阳能电池元件的一方式具备：半导体基板；位于该半导体基板上的钝化层；位于该钝化层上的保护层；以及位于该保护层上的第一电极。所述保护层具有至少一个空隙部，所述至少一个空隙部位于从所述第一电极的所述半导体基板侧的第一下表面到所述钝化层的所述第一下表面侧的第一上表面的位置。附图说明图1是表示一实施方式所涉及的太阳能电池元件的第一面侧的外观的一例的俯视图。图2是表示一实施方式所涉及的太阳能电池元件的第二面侧的外观的一例的俯视图。图3是表示沿着图1以及图2的III-III线的太阳能电池元件的剖面的一例的剖视图。图4是将图2的IV部放大来表示的俯视图。图5是将图3的V部的一例放大来表示的剖视图。图6是将图3的V部的另一例放大来表示的剖视图。图7(a)是针对一变形例所涉及的钝化层，将相当于图5的VII部的部位放大来表示的剖视图。图7(b)是针对另一变形例所涉及的钝化层，将相当于图5的VII部的部位放大来表示的剖视图。图8(a)～图8(f)是用于说明一实施方式所涉及的太阳能电池元件的制造方法的端面图。具体实施方式关于具有PERC构造的太阳能电池元件，例如，在形成在硅基板之上的钝化层上涂敷导电性膏，通过对导电性膏进行烧成而形成背面电极。此时，例如通过CVD法等将氮化硅或者酸氮化硅等的保护层形成至钝化层上、以使得具有所希望的图案后，在该保护层上形成背面电极。由此，例如，能够在钝化层设置未被烧成中的导电性膏烧成贯通的区域。然而，在具有保护层的太阳能电池元件或者使用了该太阳能电池元件的太阳能电池模块中，例如因为形成背面电极之际或者实际的使用环境下的温度变化等，背面电极可能会产生加热导致的膨胀以及冷却导致的收缩。因此，例如与背面电极相接的保护层有可能会从钝化层上剥离。因而，本申请专利技术者创造出以下技术：在太阳能电池元件中，不拘泥于在基板的背面侧形成电极之际或者实际的使用环境下的温度变化，就能够使保护层难以剥离。关于此技术，以下基于附图段对一实施方式以及各变形例进行说明。附图中，针对具有同样的构成以及功能的部分赋以相同的附图标记，并在下述说明中省略重复说明。再有，附图只是示意性地加以表示，因此有时会省略构成要素的一部分。<1.太阳能电池元件>在图1～图5中表示一实施方式所涉及的太阳能电池元件10。在图1～图5的例子中，一实施方式所涉及的太阳能电池元件10是PERC型的太阳能电池元件。如图3所示，太阳能电池元件10具有第一面10a、第二面10b和侧面10c。第一面10a是光主要入射的受光面。第二面10b是位于第一面10a的相反侧的面(也称为背面)。侧面10c对第一面10a与第二面10b进行连接。再有，太阳能电池元件10具备作为半导体基板的一例的硅基板1。进而，例如如图3～图5所示，太阳能电池元件10具备反射防止层5、第一电极6、第二电极7、第三电极8、第四电极9、钝化层11以及保护层12。硅基板1具有第一面1a、位于该第一面1a的相反侧的第二面1b和侧面1c。再有，硅基板1具有一种导电型(例如p型)的半导体区域即第一半导体层2、和位于该第一半导体层2d的第一面1a侧的相反导电型(例如n型)的半导体区域即第二半导体层3。在此，半导体基板只要是上述那样的具有第一半导体层2以及第二半导体层3的半导体基板，那么也可以使用硅以外的材料来构成。以下，针对作为第一半导体层2而使用p型半导体的一例进行说明。该情况下，例如，作为硅基板1而能够使用p型的硅基板。再有，硅基板1例如能够使用多晶硅或者单晶硅的基板。此时，作为硅基板1，例如能够使用厚度为250μm以下的基板，进而能够使用厚度为150μm以下的薄的基板。在此，硅基板1的第一面1a以及第二面1b的形状并未特别地加以限定。其中，例如在俯视硅基板1的情况下，硅基板1如果是大致四边形状，那么能够排列多个太阳能电池元件10。由此，在制造太阳能电池模块之际，能够缩小太阳能电池元件10之间的间隙。再有，例如，在作为硅基板1而采用多晶硅的基板的情况下，作为掺杂剂元素而使硅基板1含有硼或者镓等的杂质，由此能够制作p型半导体的第一半导体层2。第二半导体层3位于例如第一半导体层2上。具体地说，例如，第二半导体层3位于第一半导体层2的第一面1a侧。该情况下，第一半导体层2与第二半导体层3层叠。再有，第二半导体层3具有与第一半导体层2所具有的一种导电型(一实施方式中为p型)相反的导电型(一实施方式中为n型)。由此，硅基板1例如在第一半导体层2与第二半导体层3的界面具有pn结部。第二半导体层3例如能够通过扩散等将作为掺杂剂的磷等杂质导入硅基板1的第一面1a侧的表层部而形成。硅基板1的第一面1a，例如，如图3所示，也可以具有用于减少所照射的光的反射率的微细的凹凸构造(也称为纹理结构)。纹理结构的凸部的高度，例如设为0.1μm～10μm程度。纹理结构的相邻的凸部的顶间的长度，例如设为0.1μm～20μm程度。在纹理结构中，例如，既可以凹部是大致球面状，也可以凸部是金字塔形状。上述的“凸部的高度”，例如，在图3中将穿通纹理结构的凹部的底面的直线作为基准线的情况下，指的是在相对于基准线垂直的方向上，从该基准线到纹理结构的凸部的顶为止的距离。再有，硅基板1例如具有第三半导体层4。第三半导体层4，例如位于硅基板1的第二面1b侧。在此，例如作为第三半导体层4的导电型，可采用与第一半导体层2相同的导电型(一实施方式中为p型)。其中，例如第三半导体层4所含有的掺杂剂的浓度比第一半导体层2所含有的掺杂剂的浓度高。即，在第三半导体层4中，例如，存在比在第一半导体层2中为了成为一导电型而被掺杂的掺杂剂元素的浓度还高的浓度的掺杂剂元素。第三半导体层4，例如，作为能够在硅基板1的第二面1b侧形成内部电场的BSF层(BackSurfaceField)发挥功能。由此，例如在硅基板1中，在进行与太阳光的照射相应的光电变换之际，在第二面1b的表面附近，难以产生少数载流子的再耦合导致的光电变换效率的降低。第三半导体层4，例如能够通过将硼或者铝等掺杂剂元素扩散并导入到硅基板1的第二面1b侧的表层部分来形成。具体地说，例如，只要将第一半导体层2所含有的掺杂剂元素的浓度设为5×1015atoms/cm3～1×1017atoms/cm3程度，将第三半导体层4所含有的掺杂剂元素的浓度设为1×1018atoms/cm3～5×1021atoms/cm3程度即可。第三半导体层4，例如可以存在于后述的第二电极7与硅基板1的接触部分。反射防止层5，例如能够降低照射于太阳能电池元件10的第一面10a的光的反射率。作为反射防止层5的材料，例如可采用氧化硅、氧化铝或者氮化硅层等。作为反射防止层5的折射率以及厚度，能够适当采用例如在太阳光之中相对于被硅基板1吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池元件，具备：半导体基板；位于该半导体基板上的钝化层；位于该钝化层上的保护层；以及位于该保护层上的第一电极，所述保护层具有至少一个空隙部，所述至少一个空隙部位于从所述第一电极的所述半导体基板侧的第一下表面到所述钝化层的所述第一下表面侧的第一上表面的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 JP 2016-0351891.一种太阳能电池元件，具备：半导体基板；位于该半导体基板上的钝化层；位于该钝化层上的保护层；以及位于该保护层上的第一电极，所述保护层具有至少一个空隙部，所述至少一个空隙部位于从所述第一电极的所述半导体基板侧的第一下表面到所述钝化层的所述第一下表面侧的第一上表面的位置。2.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，所述太阳能电池元件还具备：位于将所述钝化层以及所述保护层贯通的位置且与所述第一电极电连接的多个第二电极。3.根据权利要求2所述的太阳能电池元件，其中，所述至少一个空隙部在所述保护层的所述第一电极侧的第二上表面，具有线状的开口。4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池元件，其中，所述至少一个空隙部包...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田贵信，松冈辽，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP