TWI649887B - High photoelectric conversion efficiency solar cell and high photoelectric conversion efficiency solar cell manufacturing method - Google Patents

High photoelectric conversion efficiency solar cell and high photoelectric conversion efficiency solar cell manufacturing method Download PDF

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Abstract

本發明係一種太陽電池，其係於具有第一導電型的半導體基板之第一主表面上，擁有具有第一導電型的基極層、及鄰接於基極層且具有與第一導電型相反的導電型之第二導電型的射極層，至少於基極層上具有基極集電電極之太陽電池，其中基極集電電極之一部分亦配置於射極層上，此射極層係鄰接於配置有基極集電電極的基極層。藉此，提供廉價且光電變換效率高之太陽電池。

Description

高光電變換效率太陽電池及高光電變換效率太陽電池的製造方法
本發明關於高光電變換效率太陽電池及高光電變換效率太陽電池的製造方法。
作為使用單晶或多晶半導體基板的比較高光電變換效率的太陽電池構造之一個，有將正負的電極皆設於非受光面(背面)之背面電極型太陽電池。圖1中顯示背面電極型太陽電池的背面之概觀。射極層102及基極層101係交替地排列，沿著各自的層將電極(103、104)設於層上。射極層寬度為數mm~數百μm，基極層寬度為數百μm~數十μm。又，電極寬度一般為數百~數十μm左右，該電極多稱為指狀電極。
圖2中顯示背面電極型太陽電池的剖面構造之模型圖。於基板202的背面之最表層附近，形成射極層102及基極層101。各層厚係至多1μm左右。於各層上設置指狀電極(205、206)，非電極區域的表面係被氮化矽膜或氧化矽膜等的背面保護膜207所覆蓋。於受光面側，以 減低反射損失為目的，設置抗反射膜201。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-332273號公報
於背面電極型的太陽電池之製法上的問題點之一個，有基極層與基極集電電極的偏移。以印刷法形成電極時，由於版的伸展係隨著時間經過或各製版而變化，如上述沿著寬度數百μm~數十μm的基極層安定地形成寬度數百~數十μm的電極者係極困難。為了緩和此偏移，擴大基極層寬度者係製法上最簡單，但若擴大基極層寬度，則變換效率會降低，例如由專利文獻1所周知。若考量製造成本，則印刷法最有效，必須建立維持著基極層寬度，用印刷法以高良率形成電極之方法。
本發明係鑒於上述問題點而完成者，目的在於提供光電變換效率高且廉價的太陽電池。又，本發明之目的在於提供一種高光電變換效率太陽電池的製造方法，其可增大電極的偏移之容許度，生產性高，高良率。
為了達成上述目的，本發明提供一種太陽電 池，其係於具有第一導電型的半導體基板之第一主表面上，擁有具有前述第一導電型的基極層、及鄰接於前述基極層且具有與前述第一導電型相反的導電型之第二導電型的射極層，至少於前述基極層上具有基極集電電極之太陽電池，其特徵為：前述基極集電電極之一部分亦配置於前述射極層上，此射極層係鄰接於配置有該基極集電電極的前述基極層。
如此地，由於基極集電電極之一部分亦配置於射極層上，而不需要為了防止電極的位置偏移而擴大基極層之寬度，可成為光電變換效率高的太陽電池。又，由於製造容易、製造良率高，可成為廉價的太陽電池。
此時，配置於前述射極層上的基極集電電極之膜厚較佳為0.1~10μm。
如此地，若基極集電電極之膜厚為0.1~10μm，則基極集電電極與射極層之接觸電阻依然高，不發生太陽電池的特性降低，可成為特性良好的太陽電池。
又，配置於前述射極層上的基極集電電極之寬度較佳為0.1~10μm。
如此地，若基極集電電極之寬度為0.1~10μm，則基極集電電極與射極層之接觸電阻依然高，不發生太陽電池的特性降低，可成為特性良好的太陽電池。
另外，前述基極層較佳為在前述第一主表面中，配置於比前述射極層更凹陷的位置。
如此地，由於基極層配置於凹陷位置，可減 小射極層上的基極集電電極之膜厚及寬度，可成為特性良好的太陽電池。
還有，前述射極層較佳為在前述第一主表面中，配置於比前述基極層更凹陷的位置。
如此地，由於射極層配置於凹陷位置，可減小射極層上的基極集電電極之膜厚及寬度，可成為特性良好的太陽電池。
又，本發明提供一種太陽電池模組，其特徵為內藏有上述之太陽電池。
如此地，本發明之太陽電池係可內藏於太陽電池模組中。
另外，本發明提供一種太陽光發電系統，其特徵為具有上述之太陽電池模組。
如此地，內藏有本發明之太陽電池的太陽電池模組係可用於太陽光發電系統。
為了達成上述目的，本發明提供一種太陽電池的製造方法，其係具有以下步驟之太陽電池的製造方法：於具有第一導電型的半導體基板之第一主表面上，形成具有前述第一導電型的基極層、及鄰接於前述基極層且具有與前述第一導電型相反的導電型之第二導電型的射極層之步驟，與於前述基極層上形成基極集電電極之步驟；其特徵為： 於前述基極層上形成基極集電電極之步驟中，將前述基極集電電極之一部分亦形成在鄰接於前述基極層的射極層上。
如此地，即使將基極集電電極之一部分亦形成在射極層上，也基極集電電極與射極層的接觸電阻可維持高，故可增大基極集電電極的定位之容許度。因此，不需要為了防止電極的位置偏移而擴大基極層之寬度，可製造光電變換效率高的太陽電池。又，可縮短電極之定位所需要的時間，提高生產性。
此時，較佳為將前述射極層上的基極集電電極之膜厚設為0.1~10μm。
如此地，若將基極集電電極之膜厚設為0.1~10μm，則基極集電電極與射極層之接觸電阻依然高，不發生太陽電池的特性降低，可製造特性良好的太陽電池。
又，較佳為將前述射極層上的基極集電電極之寬度設為0.1~10μm。
如此地，若將基極集電電極之膜厚設為0.1~10μm，則基極集電電極與射極層之接觸電阻依然高，不發生太陽電池的特性降低，可製造特性良好的太陽電池。
另外，較佳為使用網版印刷法來形成前述基極集電電極。
如此地，若為網版印刷法，則在電極形成方法中製造成本最便宜，可製造廉價的太陽電池。又，於本發明之太陽電池的製造方法中採用網版印刷法時，效果特 別大。
若為本發明之太陽電池，則可成為廉價且光電變換效率高之太陽電池。又，藉由本發明之太陽電池的製造方法，可增大基極集電電極的定位之容許度，可一邊提高生產性及製造良率，一邊製造光電變換效率高的太陽電池。
15‧‧‧配線
16‧‧‧太陽電池模組
17‧‧‧變換器
18‧‧‧外部負載電路
100‧‧‧太陽電池
101‧‧‧基極層
102‧‧‧射極層
103、104‧‧‧電極
201‧‧‧抗反射膜
202‧‧‧基板
205、206‧‧‧指狀電極
207‧‧‧背面保護膜
303‧‧‧遮罩
304、305‧‧‧開口部
307‧‧‧抗反射膜
308‧‧‧接觸部
313‧‧‧基極集電電極
401‧‧‧基極區域
402‧‧‧射極區域
403‧‧‧基極集電電極
404‧‧‧射極電極
800‧‧‧太陽電池
822‧‧‧匯流排電極
860‧‧‧太陽電池模組
861‧‧‧跳接引線
871‧‧‧受光面保護材料
872‧‧‧填充劑
873‧‧‧耐候性樹脂薄膜
圖1係可適用本發明之從背面側觀看一般的背面電極型太陽電池之概觀圖。
圖2係可適用本發明之一般的背面電極型太陽電池之剖面模型圖。
圖3係本發明之背面電極型太陽電池之剖面模型圖。
圖4係顯示本發明之背面電極型太陽電池的基極區域與基極集電電極之位置關係的一例之上視模型圖。
圖5係顯示本發明之背面電極型太陽電池的製造方法之一例之流程圖。
圖6係本發明之背面電極型太陽電池的剖面之電子顯微鏡照片。
圖7係顯示本發明之背面電極型太陽電池的射極區域上之基極集電電極寬度平均值與光電變換效率的關係之 圖。
圖8係本發明之太陽電池模組之概觀圖。
圖9係本發明之太陽電池模組之背面內部模型圖。
圖10係本發明之太陽電池模組之剖面模型圖。
圖11係本發明之太陽光發電系統之模型圖。
[實施發明的形態]
如上述，近年來太陽電池的基極層與基極集電電極之位置偏移係成為問題。本發明者們對於增大如此的位置偏移之容許度的對策，進行專心致力的檢討，而完成本發明。
以下，對於本發明，一邊參照圖式一邊詳細說明，惟本發明不受此等所限定。
以下，以N型基板之情況為例，使用圖3具體地說明本發明之太陽電池的實施態樣。圖3係顯示本發明之太陽電池(背面電極型太陽電池)的剖面構造之一例的模型圖。圖3中所示的太陽電池100係於具有第一導電型(本實施態樣中為N型)的半導體基板202之第一主表面(本實施態樣中為背面)上，擁有具有第一導電型的基極層101、及鄰接於基極層101且具有與第一導電型相反的導電型之第二導電型(本實施態樣中為P型)的射極層102，至少於基極層101上具有基極集電電極313之太陽電池，基極集電電極313之一部分亦配置於射極層102上，此射 極層102係鄰接於配置有基極集電電極313的基極層101。
本發明之太陽電池100之特徵為基極集電電極313之一部分係與鄰接的射極層102接觸。一般而言，由於若基極集電電極與射極層接觸，則相當於將正極與負極予以短路，太陽電池的特性應該會大幅降低。然而，本發明者們專心致力地研究，結果查明基極集電電極313與射極層102之接觸電阻係依賴於射極層102上的基極集電電極313之膜厚。即，若射極層102上的基極集電電極313之膜厚小，則接觸電阻變大，而不影響太陽電池的特性。更具體而言，射極層102上的基極集電電極313之膜厚較佳為0.1~10μm(0.1μm以上10μm以下)。若射極層102上的基極集電電極313之膜厚為10μm以下，則基極集電電極313與射極層102之接觸電阻依然高，不發生太陽電池的特性降低。圖3中以308顯示基極集電電極313與射極層102之接觸部。
又，射極層102上的基極集電電極313之寬度較佳為0.1~10μm(0.1μm以上10μm以下)。若射極層102上的基極集電電極313之寬度為10μm以下，則基極集電電極313與射極層102之接觸電阻依然高，不發生太陽電池的特性降低。
此處，射極層102上的基極集電電極313之膜厚係可用顯微鏡或電子顯微鏡等觀察基板剖面而測定。又，射極層102上的基極集電電極313之寬度係可用顯微 鏡或電子顯微鏡等觀察太陽電池的剖面而測定。作為更簡便的方法，可預先測定基極層101之寬度，從基板上面來觀察基極集電電極313，藉由運算而算出。還有，於電極形成後，由於基極區域的邊界係被電極所覆蓋而無法看見，故無法藉由從基板上面的觀察來直接測定射極層102上的基極集電電極313之寬度。
圖4(a)及(b)係顯示本發明之太陽電池(背面電極型太陽電池)的基極區域與基極集電電極之位置關係的一例之上視模型圖。於圖4(a)中，對於直線狀的基極區域101，基極集電電極313係偏移至上側，與射極區域102接觸。圖4(a)的A-A’剖面之模型圖係相當於圖3。本發明係不限定於如此的直線狀之基極區域形狀，而對於如圖4(b)中所示的點狀之基極區域形狀亦可適用。即，於圖4(b)中對於點狀之基極區域401，基極集電電極403係偏移至右下側，與射極區域402接觸。圖4(b)的B-B’剖面模型圖係相當於圖3。此時，基極區域401與基極集電電極403之偏移量(配置於射極區域402上的基極集電電極403之寬度)係成為基極區域401與基極集電電極403之偏移部的最大寬度。還有，於射極區域402上形成有射極電極404。
如使用圖3及圖4所說明，由於成為基極集電電極之一部分亦配置於射極區域上之構成，與基板導通的實質之基極集電電極寬度係比實際形成的電極寬度更小。因此，例如可增大如印刷偏移的基極集電電極之位置 偏移的容許度。
又，基極區域較佳為在第一主表面中，配置於比射極區域更凹陷的位置。若基極區域配置於比射極區域更凹陷的位置，則射極區域上的基極集電電極之膜厚容易比在基極區域上的基極集電電極之膜厚變小(參照後述的圖6)，射極區域上的基極集電電極之寬度亦容易變小。因此，可成為特性良好的太陽電池。
另外，於太陽電池之製程中，若交換N型雜質與P型雜質之擴散順序等，則可成為在第一主表面中，射極區域配置於比基極區域更凹陷的位置之太陽電池。若在如此構造的基極區域上印刷電極糊，則電極糊係可藉由表面張力而在階差部某程度停留。因此，容易抑制印刷後立即的滲開或擴散，結果可容易形成射極區域上基極集電電極之寬度及膜厚為小者。因此，可成為特性良好的太陽電池。
接著，說明本發明之太陽電池的製造方法。本發明之太陽電池的製造方法係具有以下步驟之太陽電池的製造方法：於具有第一導電型的半導體基板之第一主表面上，形成具有第一導電型的基極層、及鄰接於基極層且具有與第一導電型相反的導電型之第二導電型的射極層之步驟；與，於基極層上形成基極集電電極之步驟，於基極層上形成基極集電電極之步驟中，將基極集電電極之一部分亦形成在鄰接於基極層的射極層上之方法。以下，以使用N型基板作為半導體基板的情況為例，使用圖5來說明 本發明之太陽電池的製造方法。
首先，準備半導體基板。例如，可如以下地準備半導體基板。於高純度矽中摻雜如磷或砷、銻之V價元素，準備比電阻為0.1~5Ω‧cm的原切割(as-cut)單晶{100}N型矽基板202(步驟(a))，使用濃度5~60%的如氫氧化鈉或氫氧化鉀之高濃度的鹼或、氫氟酸與硝酸之混酸等，蝕刻表面的切割損傷(slice damage)。單晶矽基板係可為藉由CZ(Czochralski)法、FZ(Floating zone)法的任一方法製作者。基板202不一定必須是單晶矽基板，也可為多晶矽基板。
接著，於基板202的表面上進行被稱為紋理(texture)的微小凹凸形成。紋理係使太陽電池的反射率降低用之有效方法。紋理係藉由在經加熱的氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉等之鹼溶液(濃度1~10%，溫度60~100℃)中，將基板202浸漬10分鐘至30分鐘左右而製作。於上述溶液中，使指定量的2-丙醇溶解，亦可促進反應。
於紋理形成後，於鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸等或此等的混合液之酸性水溶液中洗淨。可混合過氧化氫而提高潔淨度。
於此基板202的第一主表面上，形成射極層102(步驟(b))。射極層102係與基板202相反的導電型(此時P型)，厚度為0.05~1μm左右。射極層102係可藉由使用BBr3等的氣相擴散而形成。具體而言，將基板202 以2片一組疊合之狀態，載置於熱處理爐中，導入BBr3與氧的混合氣體，在950~1050℃熱處理。作為載體氣體，氮或氬為合適。又，將含有硼源的塗佈劑塗佈於第一主表面全面，以在950~1050℃熱處理的方法亦可形成射極層102。作為塗佈劑，例如可使用含有作為硼源的硼酸1~4%、作為增黏劑的聚乙烯醇0.1~4%之水溶液。
如果已形成射極層102，則將下一步驟之形成基極層用的遮罩303形成在基板202之兩主表面上(步驟(c))。作為遮罩303，使用介電體膜的氧化矽膜或氮化矽膜等。若使用CVD法，則可藉由適宜選擇所導入的氣體種類，而亦形成任何的膜。於氧化矽膜之情況，亦可將基板202予以熱氧化而形成。當時，藉由將基板202在氧環境中於950~1100℃熱處理30分鐘~4小時，而形成100nm左右的矽熱氧化膜。此熱處理亦可於上述的射極層102之形成用的熱處理後，在同一批次內實施。
接著，部分地去除(開口)成為基極層101的區域部分之遮罩，形成開口部304(步驟(d))。具體而言，可以開口部304的開口寬度為50μm以上250μm，開口部304之間的間隔為0.6mm以上2.0mm以下左右，開口成平行線狀。於遮罩303的開口中，可使用光微影法或以蝕刻糊化學地蝕刻之方法。又，亦可使用以雷射或切割機等物理地開口之方法。
於遮罩303中形成開口部304後，將基板202浸漬於經加熱到50~90℃的KOH、NaOH等之鹼水溶液 中，去除開口部304不要的射極層102(蝕刻)(步驟(e))。藉此，形成射極層經去除的開口部305。
隨後，形成基極層101(步驟(f))。於基極層101之形成中，可使用採用***的氣相擴散法。在830~950℃，於***與氮及氧混合氣體環境下，熱處理基板202，可形成成為基極層101的磷擴散層(N+層)。除了氣相擴散法，還有旋轉塗佈含磷的材料，或一邊印刷一邊熱處理之方法，亦可形成基極層101。於基極層101之形成後，以氫氟酸等去除在遮罩303及表面上所形成的玻璃。
接著，在與第一主表面相反的主表面之第二主表面上，進行抗反射膜307之形成(步驟(g))。作為抗反射膜307，可利用氮化矽膜或氧化矽膜等。於氮化矽膜之情況，使用電漿CVD裝置，以約100nm之膜厚製膜。作為反應氣體，多混合單矽烷(SiH4)及氨(NH3)而使用，但亦可使用氮代替NH3。又，為了製程壓力的調整、反應氣體的稀釋以及在基板使用多晶矽時促進基板的整體鈍化效果，亦可在反應氣體中混合氫。另一方面，於氧化矽膜之情況，亦可用CVD法形成，但藉由熱氧化法而得的膜係得到高的特性。
於第一主表面，亦可利用氮化矽膜或氧化矽膜作為背面保護膜207。背面保護膜207之膜厚宜為50~250nm。與第二主表面(受光面)側同樣地，於氮化矽膜之情況以CVD法，以氧化矽膜之情況以熱氧化法或CVD 法，可形成背面保護膜207。又，為了提高表面的保護效果，亦可於基板表面上預先形成氧化鋁膜後，形成氮化矽膜或氧化矽膜等。
接著，沿著基極層101形成電極。此電極形成係可如以下地進行。例如以網版印刷法形成基極集電電極313(步驟(h))。例如，可準備具有開口寬度為30μm以上100μm以下、0.6~2.0mm間隔的平行線圖型之製版，將Ag粉末與玻璃料與有機物黏結劑混合成的Ag糊沿著基極層101印刷。
一般而言，基極層與基極集電電極之定位係不容易。其理由係因為基極區域加工時的位置偏移、電極印刷時的位置偏移、版的伸展等的偏移主要因素複合而形成電極。然而，藉由本發明之太陽電池的製造方法，即使在射極層102上形成基極集電電極313之一部分，也不影響太陽電池的特性。特別地，若射極層102上的基極集電電極313之膜厚小，則接觸電阻仍然大，不影響太陽電池的特性。具體而言，射極層102上的基極集電電極之膜厚較佳為0.1~10μm。又，射極層102上的基極集電電極之寬度較佳為0.1~10μm。由於採取以上之構造，與基板導通之實質的基極集電電極之寬度係比實際形成的基極集電電極313之寬度更小，可增大印刷偏移的容許度。又，網版印刷法由於在製版的伸展量具有面內分布，在半導體基板的面內，於基極集電電極與基極層之位置關係上容易發生偏差，應用於本發明之太陽電池的製造方法時效果特別 大。
再者，藉由上述方法，由於在將遮罩303開口後進行蝕刻，基極區域101係形成在比射極區域102更凹陷的位置。因此，射極區域102上的基極集電電極之膜厚必然比基極區域101上的基極集電電極之膜厚較小。圖6中顯示其一例。圖6係經過上述的步驟所形成的基極集電電極附近之剖面的電子顯微鏡照片。可知射極區域上之膜厚t2係比基極區域上之膜厚t1更小。
又，對於上述方法，若以交換磷擴散與硼擴散之順序等的方法形成基極層及射極層，則射極區域係形成在比基極區域凹陷的位置。若在此構造的基極區域上印刷電極糊，則電極糊係可藉由表面張力而在階差部某程度停留。因此，容易抑制印刷後立即的滲開或擴散，結果可容易形成射極區域上基極集電電極之寬度及膜厚小之太陽電池。
於基極集電電極313之形成後，印刷Ag糊作為射極電極104。基極集電電極313用Ag糊與射極電極104用Ag糊係可相同，也可使用不同者。於以上的電極印刷之後，藉由熱處理而使Ag粉末貫穿(火貫穿)氮化矽膜等，導通電極與在其下方的矽。還有，基極集電電極313及射極電極104之燒成亦可各自進行。燒成通常在700~850℃以下之溫度，進行1~5分鐘處理。
以上，於例子中敘述N型基板之情況，但P型基板之情況只要於射極層形成中使磷、砷、銻等擴散， 於基極層形成中使硼、Al等擴散即可，不言而喻可在本發明之太陽電池的製造方法及太陽電池中採用P型基板。
上述本發明之太陽電池係可內藏於太陽電池模組中。圖8中顯示內藏有本發明之太陽電池的太陽電池模組之一例的概觀。圖8中，顯示內藏有背面電極型之太陽電池的太陽電池模組之例，但不受此所限定，亦可成為內藏有本發明之其他類型的太陽電池之太陽電池模組。上述本發明之太陽電池800係形成在太陽電池模組860內鋪滿成瓷磚狀之構造。
於太陽電池模組860內，鄰接的太陽電池800彼此係數片~數10片電性串聯連接，構成被稱為串列(string)的串聯電路。圖9中顯示串列之概觀。圖9係相當於通常人眼不接觸的模組內部背面側之模型圖。又，指狀電極或匯流排係未圖示。為了串聯連接，如圖9中所示，鄰接的太陽電池800之P匯流排(與接合於基板的P型層之指狀電極所連接的匯流排電極)與N匯流排(與接合於基板的N型層之指狀電極所連接的匯流排電極)彼此係以跳接引線861等連接。
圖10中顯示太陽電池模組860之剖面模型圖。如上述，串列係將複數之太陽電池800以引線861連接至匯流排電極822而構成。該串列通常被EVA(乙烯-乙烯乙酸酯)等之透光性填充劑872所密封，非受光面側係被PET(聚對苯二甲酸乙二酯)等的耐候性樹脂薄膜873所覆蓋，受光面係被鈉鈣玻璃等之透光性且機械強度強的受 光面保護材料871所覆蓋。作為填充劑872，除了上述EVA，還可使用聚烯烴、聚矽氧等。
再者，亦可使用此模組來製造及構成太陽光發電系統。圖11中顯示連結有本發明之模組的太陽光發電系統之基本構成。複數之太陽電池模組16係以配線15串聯連結，經由變換器17將發電電力供給至外部負載電路18。雖然於圖11中未顯示，但是該系統亦可進一步具備將所發電的電力予以蓄電之2次電池。
[實施例]
以下，顯示實施例及比較例來更具體地說明本發明，惟本發明不受此等所限定。
(實施例)
使用本發明之太陽電池的製造方法，進行太陽電池之製作。首先，準備多數的厚度200μm、比電阻1Ω‧cm之磷摻雜{100}N型原切割矽基板。其次，藉由熱濃氫氧化鉀水溶液去除該矽基板的損傷層。然後，浸漬於72℃的氫氧化鉀/2-丙醇水溶液中進行紋理形成，接著於經加熱到75℃的鹽酸/過氧化氫混合溶液中進行洗淨。
接著，於基板上形成P型擴散層(射極層)。將基板以2片一組疊合之狀態，載置於熱處理爐中，導入BBr3與氧與氬之混合氣體，在1000℃進行10分鐘熱處理。以四探針法測定在基板上形成的P型擴散層，結果片 電阻為50Ω。
將此基板在1000℃、氧環境中熱氧化3小時，而於基板表面上形成遮罩。以雷射將基板的背面之遮罩予以開口。雷射源係使用Nd：YVO4的二次諧波，開口圖型係間隔為1.2mm的平行線狀。將形成有開口部的基板浸漬80℃的KOH水溶液中，而去除其開口部的射極層。
接著，於***環境下，在870℃於基板的受光面彼此疊合之狀態下熱處理40分鐘，而在開口部形成磷擴散層(基極層)。然後，藉由將該基板浸漬於濃度12%的氫氟酸中，而去除遮罩及表面玻璃。
於以上之處理後，使用電漿CVD裝置，在基板之兩面上形成氮化矽膜。氮化矽膜之膜厚係表面背面皆為100nm。於此時間點，從上方以顯微鏡觀察基板，測定基極層之寬度。測定複數的基板，結果基極層之寬度皆約190μm。
接著，將Ag糊印刷於基極層上及乾燥。此時，使印刷的基準位置一點一點地變化，故意錯開基極區域與基極集電電極而印刷。又，為了同時地確認膜厚之影響，準備(1)製版的網目325、乳劑厚30μm、(2)製版的網目325、乳劑厚15μm、(3)製版的網目500、乳劑厚5μm之3種類製版，分別印刷。
最後，於射極層上印刷Ag糊及乾燥，將此在780℃的空氣環境下燒成。
對於如以上所得之太陽電池的樣品，使用山下電裝股份有限公司製太陽光模擬器，於AM1.5光譜、照射強度100mW/cm2、25℃之條件下，測定電流電壓特性而求得光電變換效率。又，從上方以顯微鏡觀察基板，使用先前測定的基極層寬度190μm，算出射極層上的基極集電電極寬度。觀察係基板每1片9點，將其平均值當作基板的代表值。膜厚係以電子顯微鏡觀察基板剖面而測定。
圖7中顯示經由以上方法所得之數據的射極層上的基極集電電極寬度平均值與光電變換效率之關係。於所製作的全部太陽電池中，得到20.4%以上的光電變換效率。再者，當射極層上的基極集電電極之膜厚為小到4μm時，於射極層上的基極集電電極之寬度為15μm之前，光電變換效率不降低。又，當射極層上的基極集電電極之膜厚為9.8μm時，於射極層上的基極集電電極之寬度為10μm附近之前，光電變換效率幾乎沒有降低。再者，當射極層上的基極集電電極之膜厚為13.4μm時，即使比較小的偏移也看見光電變換效率的降低。若射極層上的基極集電電極之膜厚為10μm左右，則在射極區域上的基極集電電極寬度為10μm左右以下時，光電變換效率幾乎沒有降低。
還有，本發明係不受上述實施形態所限定。上述實施形態係例示，具有與本發明之發明申請專利範圍中記載的技術思想實質上相同的構成，達成同樣的作用效果者，係任何者皆包含於本發明之技術範圍內。

Claims (17)

  1. 一種太陽電池，其係於具有第一導電型的半導體基板之第一主表面上，擁有具有前述第一導電型的基極層、及鄰接於前述基極層且具有與前述第一導電型相反的導電型之第二導電型的射極層，至少於前述基極層上具有基極集電電極之太陽電池，其特徵為：欲使前述基極集電電極之一部分與前述射極層接觸而亦配置於前述射極層上，此射極層係鄰接於配置有該基極集電電極的前述基極層。
  2. 如請求項1之太陽電池，其中配置於前述射極層上的前述基極集電電極之膜厚為0.1~10μm。
  3. 如請求項1之太陽電池，其中配置於前述射極層上的前述基極集電電極之寬度為0.1~10μm。
  4. 如請求項2之太陽電池，其中配置於前述射極層上的前述基極集電電極之寬度為0.1~10μm。
  5. 如請求項1~4中任一項之太陽電池，其中前述基極層係在前述第一主表面中，配置於比前述射極層更凹陷的位置。
  6. 如請求項1~4中任一項之太陽電池，其中前述射極層係在前述第一主表面中，配置於比前述基極層更凹陷的位置。
  7. 一種太陽電池模組，其特徵為內藏有如請求項1~4中任一項之太陽電池。
  8. 一種太陽電池模組，其特徵為內藏有如請求項5之 太陽電池。
  9. 一種太陽電池模組，其特徵為內藏有如請求項6之太陽電池。
  10. 一種太陽光發電系統，其特徵為具有如請求項7之太陽電池模組。
  11. 一種太陽光發電系統，其特徵為具有如請求項8之太陽電池模組。
  12. 一種太陽光發電系統，其特徵為具有如請求項9之太陽電池模組。
  13. 一種太陽電池的製造方法，其係具有以下步驟之太陽電池的製造方法：於具有第一導電型的半導體基板之第一主表面上，形成具有前述第一導電型的基極層、及鄰接於前述基極層且具有與前述第一導電型相反的導電型之第二導電型的射極層之步驟，與於前述基極層上形成基極集電電極之步驟；其特徵為：於前述基極層上形成基極集電電極之步驟中，欲使前述基極集電電極之一部分與前述射極層接觸而亦形成在鄰接於前述基極層的前述射極層上。
  14. 如請求項13之太陽電池的製造方法，其中將前述射極層上的前述基極集電電極之膜厚設為0.1~10μm。
  15. 如請求項13之太陽電池的製造方法，其中將前述射極層上的前述基極集電電極之寬度設為0.1~10μm。
  16. 如請求項14之太陽電池的製造方法，其中將前述射極層上的前述基極集電電極之寬度設為0.1~10μm。
  17. 如請求項13~16中任一項之太陽電池的製造方法，其中使用網版印刷法，形成前述基極集電電極。
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