WO2013014968A1 - 太陽電池 - Google Patents

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WO2013014968A1
WO2013014968A1 PCT/JP2012/056888 JP2012056888W WO2013014968A1 WO 2013014968 A1 WO2013014968 A1 WO 2013014968A1 JP 2012056888 W JP2012056888 W JP 2012056888W WO 2013014968 A1 WO2013014968 A1 WO 2013014968A1
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finger
solar cell
bus bar
electrode
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護 有本
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三洋電機株式会社
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    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
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    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
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    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a back junction solar cell.
  • Patent Document 1 a back junction solar cell is known (for example, Patent Document 1 below).
  • this back junction solar cell it is not necessary to provide an electrode on the light receiving surface side. For this reason, in the back junction solar cell, the light receiving efficiency can be increased. Therefore, high photoelectric conversion efficiency can be realized.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a solar cell having improved photoelectric conversion efficiency.
  • the solar cell according to the present invention includes a photoelectric conversion unit, a first electrode, and a second electrode.
  • the photoelectric conversion unit has a plurality of first conductivity type first surfaces having an elongated shape and a plurality of second conductivity type second surfaces having an elongated shape on one main surface.
  • the plurality of first surfaces extend from one end portion in the first direction to the other end portion.
  • the plurality of second surfaces extend from the other side end to the one side end.
  • the first electrode has a plurality of first finger portions and a first bus bar portion.
  • the plurality of first finger portions are arranged on each of the plurality of first surfaces so as to extend from one side end portion in the first direction to the other side end portion.
  • a plurality of first finger portions are electrically connected to the first bus bar portion.
  • the 1st bus-bar part is distribute
  • the second electrode has a plurality of second finger portions and a second bus bar portion.
  • the plurality of second finger portions are arranged so as to extend from the other side end portion toward the one side end portion on each of the plurality of second surfaces.
  • a plurality of second finger portions are electrically connected to the second bus bar portion.
  • the 2nd bus-bar part is distribute
  • the second bus bar portion is continuously arranged over the first finger portion and the second finger portion.
  • the solar cell according to the present invention further includes a first insulating layer. The first insulating layer insulates the first finger portion and the second bus bar portion.
  • a solar cell having improved photoelectric conversion efficiency can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the back surface side of the solar cell in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the solar cell in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the solar cell in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the solar cell in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the solar cell in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the solar cell in the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the solar cell in the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the back surface side of the solar cell 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • the solar cell 1 includes a photoelectric conversion unit 10.
  • the photoelectric conversion unit 10 is a part that generates carriers (electrons and holes) by receiving light.
  • the photoelectric conversion unit 10 has a first main surface 10a and a second main surface 10b.
  • the photoelectric conversion unit 10 receives light mainly over substantially the entire first main surface 10a. For this reason, the 1st main surface 10a may be called a light-receiving surface, and the 2nd main surface 10b may be called a back surface.
  • the photoelectric conversion unit 10 of the solar cell 1 includes a substrate 11 made of a semiconductor material having p-type or n-type conductivity, a p-type semiconductor layer 12p, and an n-type semiconductor layer 12n.
  • the substrate 11 has a first main surface 11a and a second main surface 11b.
  • the first main surface 11a is on the light receiving surface side
  • the second main surface 11b is on the back surface side.
  • holes become minority carriers and electrons become majority carriers.
  • Each of the p-type semiconductor layer 12p and the n-type semiconductor layer 12n is disposed on the second main surface 11b of the substrate 11.
  • the p-type semiconductor layer 12p has an elongated shape extending from the y2 side end portion (one side end portion) in the y direction (first direction) toward the y1 side end portion (other side end portion).
  • the n-type semiconductor layer 12n has an elongated shape extending from the y1 side end in the y direction toward the y2 side end. Further, the p-type semiconductor layers 12p and the n-type semiconductor layers 12n are alternately arranged along the x direction.
  • the second main surface 10b of the photoelectric conversion unit 10 includes a p-type surface 10bp of the p-type semiconductor layer 12p and an n-type surface 10bn of the n-type semiconductor layer 12n.
  • the p-type surface 10bp has an elongated shape extending from the y2 side end portion in the y direction toward the y1 side end portion side.
  • the n-type surface 10bn has an elongated shape extending from the y1 side end in the y direction toward the y2 side end.
  • the p-type surface 10bp and the n-type surface 10bn are alternately arranged along the x direction (second direction) intersecting the y direction.
  • the first main surface 11 a of the substrate 11 may constitute the first main surface 10 a of the photoelectric conversion unit 10.
  • the first main surface 11a of the substrate 11 may have a passivation layer or an antireflection layer, or a stacked structure of the passivation layer and the antireflection layer.
  • the passivation layer or the antireflection layer constitutes the first main surface 10 a of the photoelectric conversion unit 10.
  • Both end portions in the x direction of the p-type semiconductor layer 12p are located above both end portions in the x direction of the n-type semiconductor layer 12n.
  • the end portion in the x direction of the p-type semiconductor layer 12p and the end portion in the x direction of the n-type semiconductor layer 12n are separated by the insulating layer 28.
  • the substrate 11 can be composed of, for example, n-type crystalline silicon.
  • the p-type semiconductor layer 12p can be composed of p-type amorphous silicon.
  • the n-type semiconductor layer 12n can be composed of n-type amorphous silicon.
  • Each of the p-type semiconductor layer 12p and the n-type semiconductor layer 12n preferably contains hydrogen.
  • an i-type semiconductor layer having a thickness that does not substantially contribute to power generation of about several to 250 mm may be disposed.
  • an i-type semiconductor layer having a thickness that does not substantially contribute to power generation for example, about several to 250 inches may be disposed.
  • the i-type semiconductor layer can be composed of, for example, i-type amorphous silicon.
  • the i-type semiconductor layer preferably contains hydrogen.
  • the insulating layer 28 can be made of, for example, silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride. The insulating layer 28 preferably contains hydrogen.
  • a p-side electrode 13p is electrically connected to the p-type surface 10bp.
  • the p-side electrode 13p is an electrode for collecting holes that are minority carriers.
  • the p-side electrode 13p functionally has a plurality of p-side finger portions 14p and a p-side bus bar portion 15p.
  • Each of the plurality of p-side finger portions 14p is arranged on the p-type surface 10bp so as to extend from the y2-side end portion in the y direction to the y1-side end portion.
  • the plurality of p-side finger portions 14p are arranged at intervals from each other along the x direction.
  • a plurality of p-side finger portions 14p are electrically connected to the p-side bus bar portion 15p.
  • the p-side bus bar portion 15p is arranged so as to extend along a side located at the y2-side end portion in the y direction on the second main surface 10b of the photoelectric conversion portion 10.
  • the p-side bus bar portion 15p includes a plurality of p-side finger portions 14p and a plurality of later-described plurality of p-side finger portions 14p at the y2-side end portion of the second main surface 10b of the photoelectric conversion portion 10 in the y direction. It is continuously arranged over the n-side finger portion 14n.
  • the p-side bus bar portion 15p is arranged on one end portion in the y direction of the plurality of p-side finger portions 14p.
  • N-side electrode 13n is electrically connected to n-type surface 10bn.
  • the n-side electrode 13n is an electrode for collecting electrons that are majority carriers.
  • the n-side electrode 13n functionally has a plurality of n-side finger portions 14n and an n-side bus bar portion 15n.
  • Each of the plurality of n-side finger portions 14n is arranged on the n-type surface 10bn so as to extend from the y1-side end portion in the y direction toward the y2-side end portion side.
  • the plurality of n-side finger portions 14n are arranged at intervals from each other along the x direction.
  • the plurality of n-side finger portions 14n and the plurality of p-side finger portions 14p are alternately arranged along the x direction.
  • a plurality of n-side finger portions 14n are electrically connected to the n-side bus bar portion 15n.
  • the n-side bus bar portion 15n is arranged so as to extend along the side located at the y1-side end portion in the y direction on the second main surface 10b of the photoelectric conversion portion 10.
  • the n-side bus bar portion 15n straddles the plurality of p-side finger portions 14p and the plurality of n-side finger portions 14n at the y1-side end portion of the second main surface 10b of the photoelectric conversion portion 10 in the y direction. It is arranged continuously.
  • the n-side bus bar portion 15n is disposed on the other end portion in the y direction of the plurality of n-side finger portions 14n.
  • the p-side electrode 13p is structurally provided with a first p-side TCO layer 21, a second p-side TCO layer 22, and a p-side metal layer 23.
  • the first p-side TCO layer 21 is disposed on the p-type surface 10 bp.
  • the second p-side TCO layer 22 is disposed on the first p-side TCO layer 21.
  • the p-side metal layer 23 is disposed on the second p-side TCO layer 22.
  • the portion of the p-side electrode 13p other than the portion located below the n-side bus bar portion 15n of the p-side finger portion 14p is the first p-side.
  • a TCO layer 21, a second p-side TCO layer 22, and a p-side metal layer 23 are provided.
  • the portion of the p-side finger portion 14p located below the n-side bus bar portion 15n is composed of the first p-side TCO layer 21 and has the second p-side TCO layer 22 and the p-side metal layer 23. Absent.
  • the p-side bus bar portion 15 p includes a first p-side TCO layer 21, a second p-side TCO layer 22, and a p-side metal layer 23.
  • the first p-side TCO layer 21 is provided on the p-type surface 10bp of the p-type semiconductor layer 12p, but one on the n-type surface 10bn of the n-type semiconductor layer 12n. Not provided in the department.
  • the second p-side TCO layer 22 and the p-side metal layer 23 are provided both on the p-type surface 10bp of the p-type semiconductor layer 12p and on the n-type surface 10bn of the n-type semiconductor layer 12n.
  • the n-side electrode 13n includes a first n-side TCO layer 24, a second n-side TCO layer 25, and an n-side metal layer 26 in terms of configuration.
  • the first n-side TCO layer 24 is disposed on the n-type surface 10bn.
  • the second n-side TCO layer 25 is disposed on the first n-side TCO layer 24.
  • the n-side metal layer 26 is disposed on the second n-side TCO layer 25.
  • the portion of the n-side electrode 13n other than the portion located below the p-side bus bar portion 15p of the n-side finger portion 14n is the first n-side.
  • a TCO layer 24, a second n-side TCO layer 25, and an n-side metal layer 26 are provided.
  • a portion of the n-side finger portion 14 n located below the p-side busbar portion 15 p is configured by the first n-side TCO layer 24, and the second n-side TCO layer 25 and The n-side metal layer 26 is not provided.
  • the n-side bus bar portion 15 n includes a first n-side TCO layer 24, a second n-side TCO layer 25, and an n-side metal layer 26.
  • the first n-side TCO layer 24 is provided on the n-type surface 10bn of the n-type semiconductor layer 12n, but the first n-side TCO layer 24 is provided on the p-type surface 10bp of the p-type semiconductor layer 12p. Not provided in the department.
  • the second n-side TCO layer 25 and the n-side metal layer 26 are provided both on the n-type surface 10bn of the n-type semiconductor layer 12n and on the p-type surface 10bp of the p-type semiconductor layer 12p.
  • Each of the first p-side TCO layer 21, the second p-side TCO layer 22, the first n-side TCO layer 24, and the second n-side TCO layer 25 includes, for example, indium oxide or zinc oxide containing a dopant.
  • Transparent conductive oxide Transparent Conductive Oxide
  • the p-side metal layer 23 and the n-side metal layer 26 can be made of, for example, a metal such as Cu, Ag, Au, or Al, or an alloy containing one or more of these metals.
  • the p-side metal layer 23 and the n-side metal layer 26 may be plated films, for example.
  • an insulating layer 27 for insulating the p-side finger portion 14p and the n-side bus bar portion 15n is provided.
  • the insulating layer 27 also insulates the n-side finger portion 14n and the p-side bus bar portion 15p. That is, in the present embodiment, the first insulating layer that insulates the p-side finger portion 14p and the n-side bus bar portion 15n, and the second insulating layer that insulates the n-side finger portion 14n and the p-side bus bar portion 15p are provided. It is provided integrally.
  • the insulating layer 27 can be composed of silicon nitride, silicon oxide, or the like.
  • the insulating layer 27 is provided with through holes 27a and 27b.
  • the region where the insulating layer 27 is arranged on the p-side finger portion 14p, the p-side finger portion 14p and the insulating layer 27 are not arranged, and the first n-side TCO
  • the regions where the layers 24 are exposed from the insulating layer 27 through the through holes 27b are alternately provided along the x direction.
  • the second n-side TCO layer 25 is connected to the first n-side TCO layer 24 via the through hole 27b.
  • the region where the insulating layer 27 is arranged on the n-side finger portion 14n, the n-side finger portion 14n and the insulating layer 27 are not arranged, and the first p-side TCO
  • the regions where the layers 21 are exposed from the insulating layer 27 by the through holes 27a are alternately provided along the x direction.
  • the second p-side TCO layer 22 is connected to the first p-side TCO layer 21 via the through hole 27a.
  • FIGS. 7 to 11 are schematic cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the solar cell 1.
  • the schematic cross-sectional views shown in FIGS. 7 to 11 represent portions corresponding to the line II-II shown in FIG.
  • a semiconductor layer 30 for forming the n-type semiconductor layer 12n and a TCO layer 31 for forming the first n-side TCO layer 24 are formed on the second main surface 11b of the substrate 11 made of a semiconductor material.
  • a semiconductor layer 30 for forming the n-type semiconductor layer 12n and a TCO layer 31 for forming the first n-side TCO layer 24 are formed. Are formed in this order (FIG. 7).
  • Each of the semiconductor layer 30 and the TCO layer 31 can be formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method such as a plasma CVD method, or a thin layer forming method such as a sputtering method.
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • the first n-side TCO layer 24 is formed by partially removing the TCO layer 31.
  • the partial removal of the TCO layer 31 can be performed, for example, by etching using a resist mask or the like.
  • the patterned first n-side TCO layer 24 may be formed directly without forming the TCO layer 31.
  • an insulating layer 32 is formed so as to cover the semiconductor layer 30 and the first n-side TCO layer 24 (FIG. 8).
  • the insulating layer 32 can be formed by, for example, a thin layer forming method such as a sputtering method or a CVD method.
  • the n-type semiconductor layer 12n is formed from the semiconductor layer 30 by partially removing the insulating layer 32 and the semiconductor layer 30, and a part of the second main surface 11b of the substrate 11 is exposed.
  • the partial removal of the insulating layer 32 and the semiconductor layer 30 can be performed, for example, by etching using a resist mask or the like.
  • the semiconductor layer 33 for forming the p-type semiconductor layer 12p and the first p-side TCO layer 21 are formed so as to cover the exposed portion of the second main surface 11b of the substrate 11 and the insulating layer 32.
  • the TCO layer 34 is formed in this order (FIG. 9).
  • Each of the semiconductor layer 33 and the TCO layer 34 can be formed by, for example, a CVD method such as a plasma CVD method, or a thin layer forming method such as a sputtering method.
  • the semiconductor layer 33, the TCO layer 34, and the insulating layer 32 are partially removed. Thereby, the insulating layer 28 is formed from the insulating layer 32.
  • An elongated p-type semiconductor layer 12 p is formed from the semiconductor layer 33.
  • a first p-side TCO layer 21 is formed from the TCO layer 34. At the same time, a part of the first n-side TCO layer 24 is exposed.
  • an insulating layer 35 for forming the insulating layer 27 is formed so as to cover the exposed portion of the first n-side TCO layer 24 and the first p-side TCO layer 21 (FIG. 10).
  • the insulating layer 35 can be formed by, for example, a thin layer forming method such as a sputtering method or a CVD method.
  • the insulating layer 35 is partially removed to form the insulating layer 27 and expose a part of the first p-side TCO layer 21 and a part of the first n-side TCO layer 24.
  • the partial removal of the insulating layer 35 can be performed, for example, by etching using a resist mask or the like.
  • a TCO layer 36 for constituting the second p-side TCO layer 22 and the second n-side TCO layer 25, a metal layer 37 for constituting the p-side metal layer 23 and the n-side metal layer 26, Is formed (FIG. 11).
  • the TCO layer 36 can be formed by, for example, a thin layer forming method such as a sputtering method or a CVD method.
  • the p-side metal layer 23 and the n-side metal layer 26 can be formed by, for example, a thin layer forming method such as a sputtering method or a CVD method, a plating method, or application of a conductive paste.
  • the first p-side TCO layer 21 is not exposed in the region where the n-side bus bar portion 15n is formed.
  • the insulating layer 35 is partially removed so that a part of the first n-side TCO layer 24 is exposed. In the region where the p-side bus bar portion 15p is formed, the first n-side TCO layer 24 is not exposed.
  • the insulating layer 35 is partially removed so that a part of the first p-side TCO layer 21 is exposed.
  • the TCO layer 36 and the metal layer 37 are partially removed to form the second p-side TCO layer 22 and the second n-side TCO layer 25 from the TCO layer 36, and from the metal layer 37.
  • a p-side metal layer 23 and an n-side metal layer 26 are formed (FIG. 2).
  • the TCO layer 36 and the metal layer 37 are not removed in the region where the n-side bus bar portion 15n and the p-side bus bar portion 15p are formed. However, the TCO layer 36 and the metal layer 37 are removed between the region where the n-side bus bar portion 15n is formed and the region where the p-side finger portion 14p is formed. Similarly, the TCO layer 36 and the metal layer 37 are removed between the region where the p-side bus bar portion 15p is formed and the region where the n-side finger portion 14n is formed.
  • the partial removal of the TCO layer 36 and the metal layer 37 can be performed, for example, by etching using a resist mask or the like.
  • the solar cell 1 can be completed through the above steps.
  • the n-type surface is located in the region below the n-side bus bar part for collecting majority carriers, and the p-type surface and the p-side electrode are not located. For this reason, holes which are minority carriers generated in this region have a long distance to be collected before being collected by the p-side finger part, and therefore disappear due to recombination before being collected by the p-side finger part. It's easy to do. Similarly, the electrons generated in the region below the p-side bus bar portion of the substrate have a long distance to be collected before being collected by the n-side finger portion. hardly disappears due to bonding.
  • the n-side bus bar portion 15n is continuously disposed across the p-side finger portion 14p and the n-side finger portion 14n disposed on the p-type surface 10bp. .
  • substrate 11 is collected by the p side finger part 14p is short. Therefore, disappearance due to recombination of holes generated in this region can be suppressed.
  • the p-side bus bar portion 15p is continuously arranged over the n-side finger portion 14n and the p-side finger portion 14p arranged on the n-type surface 10bn. For this reason, the distance which the electron generated in the area
  • the solar cell 1 can realize improved photoelectric conversion efficiency.
  • the p-side finger portion 14p or the n-side finger portion 14n is disposed between only one of the n-side bus bar portion 15n and the p-side bus bar portion 15p and the photoelectric conversion portion 10.
  • the effect that the photoelectric conversion efficiency can be improved is obtained.
  • at least a p-side finger portion 14p is arranged between the n-side bus bar portion 15n and the photoelectric conversion portion 10. It is preferable.
  • the solar cell 1 according to the present embodiment is provided with a p-side bus bar portion 15p to which a plurality of p-side finger portions 14p are electrically connected. Therefore, for example, the metal layer 23 can be easily formed thick by plating. Similarly, the solar cell 1 is provided with an n-side bus bar portion 15n to which a plurality of n-side finger portions 14n are electrically connected. For this reason, for example, the metal layer 26 can be easily formed thick by plating.
  • each of p-side electrode 13p and n-side electrode 13n includes first p-side TCO layer 21, second p-side TCO layer 22, first n-side TCO layer 24, and second n-side.
  • first p-side TCO layer 21 In addition to the TCO layer 25, a p-side metal layer 23 and an n-side metal layer 26 having lower electrical resistance than these TCO layers are provided. For this reason, each electric resistance of p side electrode 13p and n side electrode 13n is low. Therefore, more improved photoelectric conversion efficiency can be obtained.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the solar cell in the second embodiment.
  • the photoelectric conversion unit 10 includes the substrate 11 made of a semiconductor material, the p-type semiconductor layer 12p constituting the p-type surface 10bp, and the n-type surface 10bn. N-type semiconductor layer 12n.
  • the photoelectric conversion part is not particularly limited as long as it has a p-type surface and an n-type surface on one main surface.
  • the photoelectric conversion unit 10 of the solar cell 2 includes a substrate 40 made of a semiconductor material and an n-type dopant diffusion region 40n constituting an n-type surface 10bn. And a p-type dopant diffusion region 40p constituting the p-type surface 10bp.
  • the finger portion located between the bus bar portion and the photoelectric conversion portion may be configured by a laminate of a TCO layer and a metal layer, or only a metal layer.
  • the finger part does not need to be provided between one of the p-side bus bar part and the n-side bus bar part and the photoelectric conversion part.
  • the conductivity type of the substrate made of a semiconductor material may be p-type.

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Abstract

　改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供する。　第２のバスバー部１５ｎは、第１のフィンガー部１４ｐ及び第２のフィンガー部１４ｎの上に跨って連続的に配されている。太陽電池１は、第１の絶縁層２７をさらに備えている。第１の絶縁層２７は、第１のフィンガー部１４ｐと第２のバスバー部１５ｎとを絶縁している。

Description

太陽電池
　本発明は、裏面接合型の太陽電池に関する。
　従来、裏面接合型の太陽電池が知られている（例えば、下記の特許文献１）。この裏面接合型の太陽電池では、受光面側に電極を設ける必要がない。このため、裏面接合型の太陽電池では、光の受光効率を高めることができる。従って、高い光電変換効率を実現し得る。
特開２０１０－８０８８７号公報
　近年、太陽電池の光電変換効率をさらに改善したいという要望が高まってきている。
　本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供することにある。
　本発明に係る太陽電池は、光電変換部と、第１の電極と、第２の電極とを備えている。光電変換部は、細長形状を有する複数の第１の導電型の第１の表面と、細長形状を有する複数の第２の導電型の第２の表面とを、一主面に有する。複数の第１の表面は、第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在している。複数の第２の表面は、他方側端部から一方側端部に延在している。第１の電極は、複数の第１のフィンガー部と、第１のバスバー部とを有する。複数の第１のフィンガー部は、複数の第１の表面のそれぞれの上において第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在するように配されている。第１のバスバー部には、複数の第１のフィンガー部が電気的に接続されている。第１のバスバー部は、光電変換部の一主面の一方側端部に配されている。第２の電極は、複数の第２のフィンガー部と、第２のバスバー部とを有する。複数の第２のフィンガー部は、複数の第２の表面のそれぞれの上において他方側端部から一方側端部に向かって延在するように配されている。第２のバスバー部には、複数の第２のフィンガー部が電気的に接続されている。第２のバスバー部は、光電変換部の一主面の他方側端部に配されている。第２のバスバー部は、第１のフィンガー部及び第２のフィンガー部の上に跨って連続的に配されている。本発明に係る太陽電池は、第１の絶縁層をさらに備えている。第１の絶縁層は、第１のフィンガー部と第２のバスバー部とを絶縁している。
　本発明によれば、改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供することができる。
図１は、第１の実施形態における太陽電池の裏面側の略図的平面図である。 図２は、図１の線ＩＩ－ＩＩにおける略図的断面図である。 図３は、図１の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける略図的断面図である。 図４は、図１の線ＩＶ－ＩＶにおける略図的断面図である。 図５は、図１の線Ｖ－Ｖにおける略図的断面図である。 図６は、図１の線ＶＩ－ＶＩにおける略図的断面図である。 図７は、第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 図８は、第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 図９は、第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 図１０は、第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 図１１は、第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。 図１２は、第２の実施形態における太陽電池の略図的断面図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる一例である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　また、実施形態などにおいて参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態などにおいて参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率などが異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　《第１の実施形態》
　（太陽電池１の構成）
　図１は、本実施形態に係る太陽電池１の裏面側の略図的平面図である。図２は、図１の線ＩＩ－ＩＩにおける略図的断面図である。図３は、図１の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける略図的断面図である。図４は、図１の線ＩＶ－ＩＶにおける略図的断面図である。図５は、図１の線Ｖ－Ｖにおける略図的断面図である。図６は、図１の線ＶＩ－ＶＩにおける略図的断面図である。
　太陽電池１は、光電変換部１０を備えている。光電変換部１０は、受光によりキャリア（電子及び正孔）を発生させる部分である。光電変換部１０は、第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂを有する。光電変換部１０は、主として第１の主面１０ａの略全面において受光する。このため、第１の主面１０ａを受光面といい、第２の主面１０ｂを裏面ということもある。
　太陽電池１の光電変換部１０は、ｐ型またはｎ型の導電型を有する半導体材料からなる基板１１と、ｐ型半導体層１２ｐと、ｎ型半導体層１２ｎとを備えている。基板１１は、第１の主面１１ａ及び第２の主面１１ｂを有する。第１の主面１１ａは受光面側にあり、第２の主面１１ｂは裏面側にある。本実施形態では、基板１１をｎ型としているため、正孔が少数キャリアとなり、電子が多数キャリアとなる。
　ｐ型半導体層１２ｐとｎ型半導体層１２ｎとのそれぞれは、基板１１の第２の主面１１ｂの上に配されている。ｐ型半導体層１２ｐは、ｙ方向（第１の方向）のｙ２側端部（一方側端部）からｙ１側端部（他方側端部）側に向かって延びる細長形状を有する。一方、ｎ型半導体層１２ｎは、ｙ方向のｙ１側端部からｙ２側端部側に向かって延びる細長形状を有する。また、ｐ型半導体層１２ｐと、ｎ型半導体層１２ｎとは、ｘ方向に沿って交互に配列されている。
　光電変換部１０の第２の主面１０ｂには、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐと、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎとが含まれる。
　ｐ型表面１０ｂｐは、ｙ方向のｙ２側端部からｙ１側端部側に向かって延びる細長形状を有する。一方、ｎ型表面１０ｂｎは、ｙ方向のｙ１側端部からｙ２側端部側に向かって延びる細長形状を有する。また、ｐ型表面１０ｂｐとｎ型表面１０ｂｎとは、ｙ方向と交差するｘ方向（第２の方向）に沿って交互に配されている。
　なお、基板１１の第１の主面１１ａが、光電変換部１０の第１の主面１０ａを構成してもよい。或いは、基板１１の第１の主面１１ａ上に、パッシベーション層または反射防止層、或いはパッシベーション層と反射防止層との積層構造を有していてもよい。この場合には、パッシベーション層又は反射防止層が、光電変換部１０の第１の主面１０ａを構成する。
　ｐ型半導体層１２ｐのｘ方向の両端部は、ｎ型半導体層１２ｎのｘ方向の両端部の上方に位置している。ｐ型半導体層１２ｐのｘ方向の端部と、ｎ型半導体層１２ｎのｘ方向の端部とは、絶縁層２８によって隔離されている。
　なお、基板１１は、例えば、ｎ型の結晶シリコンにより構成することができる。ｐ型半導体層１２ｐは、ｐ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｎ型半導体層１２ｎは、ｎ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｐ型半導体層１２ｐ及びｎ型半導体層１２ｎのそれぞれは、水素を含むことが好ましい。ｎ型半導体層１２ｎと基板１１との間には、例えば、数Å～２５０Å程度の、発電に実質的に寄与しない程度の厚みのｉ型半導体層が配されていてもよい。同様に、ｐ型半導体層１２ｐと基板１１との間には、例えば、数Å～２５０Å程度の、発電に実質的に寄与しない程度の厚みのｉ型半導体層が配されていてもよい。ｉ型半導体層は、例えば、ｉ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｉ型半導体層は、水素を含むことが好ましい。絶縁層２８は、例えば窒化ケイ素、酸化ケイ素或いは酸窒化ケイ素などにより構成することができる。絶縁層２８は、水素を含んでいることが好ましい。
　ｐ型表面１０ｂｐには、ｐ側電極１３ｐが電気的に接続されている。このｐ側電極１３ｐは、少数キャリアである正孔を収集するための電極である。図１に示されるように、ｐ側電極１３ｐは、機能上、複数のｐ側フィンガー部１４ｐと、ｐ側バスバー部１５ｐとを有する。複数のｐ側フィンガー部１４ｐのそれぞれは、ｐ型表面１０ｂｐの上において、ｙ方向のｙ２側端部からｙ１側端部にまで延在するように配されている。複数のｐ側フィンガー部１４ｐは、ｘ方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。
　ｐ側バスバー部１５ｐには、複数のｐ側フィンガー部１４ｐが電気的に接続されている。ｐ側バスバー部１５ｐは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂ上のｙ方向のｙ２側端部に位置する辺に沿って延びるように配されている。本実施形態では、具体的には、ｐ側バスバー部１５ｐは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂのｙ方向のｙ２側端部において、複数のｐ側フィンガー部１４ｐ及び後述する複数のｎ側フィンガー部１４ｎの上に跨がって連続的に配されている。ｐ側バスバー部１５ｐは、複数のｐ側フィンガー部１４ｐのｙ方向の一方側端部の上に配されている。
　ｎ型表面１０ｂｎには、ｎ側電極１３ｎが電気的に接続されている。このｎ側電極１３ｎは、多数キャリアである電子を収集するための電極である。図１に示されるように、ｎ側電極１３ｎは、機能上、複数のｎ側フィンガー部１４ｎと、ｎ側バスバー部１５ｎとを有する。複数のｎ側フィンガー部１４ｎのそれぞれは、ｎ型表面１０ｂｎの上において、ｙ方向のｙ１側端部からｙ２側端部側に向かって延びるように配されている。複数のｎ側フィンガー部１４ｎは、ｘ方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。複数のｎ側フィンガー部１４ｎと複数のｐ側フィンガー部１４ｐとは、ｘ方向に沿って交互に配列されている。
　ｎ側バスバー部１５ｎには、複数のｎ側フィンガー部１４ｎが電気的に接続されている。ｎ側バスバー部１５ｎは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂ上のｙ方向のｙ１側端部に位置する辺に沿って延びるように配されている。ｎ側バスバー部１５ｎは、光電変換部１０の第２の主面１０ｂのｙ方向のｙ１側端部において、複数のｐ側フィンガー部１４ｐ及び複数のｎ側フィンガー部１４ｎの上に跨がって連続的に配されている。ｎ側バスバー部１５ｎは、複数のｎ側フィンガー部１４ｎのｙ方向の他方側端部の上に配されている。
　ｐ側電極１３ｐは、構成上、第１のｐ側ＴＣＯ層２１及び第２のｐ側ＴＣＯ層２２と、ｐ側金属層２３とを備えている。第１のｐ側ＴＣＯ層２１は、ｐ型表面１０ｂｐの上に配されている。第２のｐ側ＴＣＯ層２２は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１の上に配されている。ｐ側金属層２３は、第２のｐ側ＴＣＯ層２２の上に配されている。
　具体的には、図２及び図３に示されるように、ｐ側電極１３ｐのうち、ｐ側フィンガー部１４ｐのｎ側バスバー部１５ｎの下方に位置する部分以外の部分は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１及び第２のｐ側ＴＣＯ層２２とｐ側金属層２３とを備えている。ｐ側フィンガー部１４ｐのｎ側バスバー部１５ｎの下方に位置する部分は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１により構成されており、第２のｐ側ＴＣＯ層２２及びｐ側金属層２３を有さない。
　また、図３に示されるように、ｐ側バスバー部１５ｐは、第１のｐ側ＴＣＯ層２１及び第２のｐ側ＴＣＯ層２２と、ｐ側金属層２３とを備えている。但し、ｐ側バスバー部１５ｐでは、第１のｐ側ＴＣＯ層２１は、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上では設けられているが、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上の一部で設けられていない。一方、第２のｐ側ＴＣＯ層２２とｐ側金属層２３は、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上でもｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上でも設けられている。
　ｎ側電極１３ｎは、構成上、第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５と、ｎ側金属層２６とを備えている。第１のｎ側ＴＣＯ層２４は、ｎ型表面１０ｂｎの上に配されている。第２のｎ側ＴＣＯ層２５は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の上に配されている。ｎ側金属層２６は、第２のｎ側ＴＣＯ層２５の上に配されている。
　具体的には、図２および図４に示されるように、ｎ側電極１３ｎのうち、ｎ側フィンガー部１４ｎのｐ側バスバー部１５ｐの下方に位置する部分以外の部分は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５と、ｎ側金属層２６とを備えている。図３に示されるように、ｎ側フィンガー部１４ｎのｐ側バスバー部１５ｐの下方に位置する部分は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４により構成されており、第２のｎ側ＴＣＯ層２５及びｎ側金属層２６を有さない。
　また、図４に示されるように、ｎ側バスバー部１５ｎは、第１のｎ側ＴＣＯ層２４と、第２のｎ側ＴＣＯ層２５と、ｎ側金属層２６とを備えている。但し、ｎ側バスバー部１５ｎでは、第１のｎ側ＴＣＯ層２４は、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上では設けられているが、ｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上の一部で設けられていない。一方、第２のｎ側ＴＣＯ層２５とｎ側金属層２６は、ｎ型半導体層１２ｎのｎ型表面１０ｂｎ上でもｐ型半導体層１２ｐのｐ型表面１０ｂｐ上でも設けられている。
　第１のｐ側ＴＣＯ層２１、第２のｐ側ＴＣＯ層２２、第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５のそれぞれは、例えば、ドーパントを含む酸化インジウムや酸化亜鉛などの透明導電性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｏｘｉｄｅ）により構成することができる。
　ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ，Ａｕ，Ａｌなどの金属、或いはそれらの金属のうちの一種以上を含む合金により構成することができる。ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６は、例えばめっき膜であってもよい。
　太陽電池１では、ｐ側フィンガー部１４ｐとｎ側バスバー部１５ｎとを絶縁する絶縁層２７が配されている。また、この絶縁層２７は、ｎ側フィンガー部１４ｎとｐ側バスバー部１５ｐとをも絶縁している。すなわち、本実施形態では、ｐ側フィンガー部１４ｐとｎ側バスバー部１５ｎとを絶縁する第１の絶縁層と、ｎ側フィンガー部１４ｎとｐ側バスバー部１５ｐとを絶縁する第２の絶縁層が一体に設けられている。絶縁層２７は、窒化ケイ素、酸化ケイ素などにより構成することができる。絶縁層２７には、貫通孔２７ａ、２７ｂが設けられている。
　ｎ側バスバー部１５ｎの下には、ｐ側フィンガー部１４ｐ上に絶縁層２７が配された領域と、ｐ側フィンガー部１４ｐと絶縁層２７とが配されておらず、第１のｎ側ＴＣＯ層２４が貫通孔２７ｂによって絶縁層２７から露出した領域とが、ｘ方向に沿って交互に設けられている。貫通孔２７ｂを経由して、第２のｎ側ＴＣＯ層２５は、第１のｎ側ＴＣＯ層２４と接続されている。
　ｐ側バスバー部１５ｐの下には、ｎ側フィンガー部１４ｎ上に絶縁層２７が配された領域と、ｎ側フィンガー部１４ｎと絶縁層２７とが配されておらず、第１のｐ側ＴＣＯ層２１が貫通孔２７ａによって絶縁層２７から露出した領域とが、ｘ方向に沿って交互に設けられている。貫通孔２７ａを経由して、第２のｐ側ＴＣＯ層２２は、第１のｐ側ＴＣＯ層２１と接続されている。
　（太陽電池１の製造方法）
　図７～図１１のそれぞれは、太陽電池１の製造工程を説明するための略図的断面図である。なお、図７～図１１に示す略図的断面図は、図１に示す線ＩＩ－ＩＩに対応する部分を表すものである。
　太陽電池１の製造方法の一例について説明する。まず、半導体材料からなる基板１１の第２の主面１１ｂの上に、ｎ型半導体層１２ｎを構成するための半導体層３０と、第１のｎ側ＴＣＯ層２４を構成するためのＴＣＯ層３１とを、この順番で形成する（図７）。半導体層３０及びＴＣＯ層３１のそれぞれは、例えば、プラズマＣＶＤ法などのＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法などの薄層形成法により形成することができる。
　次に、ＴＣＯ層３１を部分的に除去することにより、第１のｎ側ＴＣＯ層２４を形成する。ＴＣＯ層３１の部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。なお、ＴＣＯ層３１を形成せず、パターニングされた第１のｎ側ＴＣＯ層２４を直接形成してもよい。
　次に、半導体層３０と第１のｎ側ＴＣＯ層２４とを覆うように、絶縁層３２を形成する（図８）。絶縁層３２は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法などにより形成することができる。
　次に、絶縁層３２及び半導体層３０を部分的に除去することにより、半導体層３０からｎ型半導体層１２ｎを形成すると共に、基板１１の第２の主面１１ｂの一部分を露出させる。絶縁層３２及び半導体層３０の部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。
　次に、基板１１の第２の主面１１ｂの露出部及び絶縁層３２を覆うように、ｐ型半導体層１２ｐを構成するための半導体層３３と、第１のｐ側ＴＣＯ層２１を構成するためのＴＣＯ層３４とを、この順番で形成する（図９）。半導体層３３及びＴＣＯ層３４のそれぞれは、例えば、プラズマＣＶＤ法などのＣＶＤ法、スパッタリング法などの薄層形成法により形成することができる。
　次に半導体層３３とＴＣＯ層３４と絶縁層３２とを部分的に除去する。これにより、絶縁層３２から絶縁層２８を形成する。半導体層３３から細長形状のｐ型半導体層１２ｐを形成する。ＴＣＯ層３４から第１のｐ側ＴＣＯ層２１を形成する。それと共に、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の一部を露出させる。
　次に、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の露出部と、第１のｐ側ＴＣＯ層２１とを覆うように、絶縁層２７を構成するための絶縁層３５を形成する（図１０）。絶縁層３５は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法などにより形成することができる。
　次に絶縁層３５を部分的に除去することにより、絶縁層２７を形成すると共に、第１のｐ側ＴＣＯ層２１の一部と、第１のｎ側ＴＣＯ層２４の一部とを露出させる。絶縁層３５の部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。
　次に、第２のｐ側ＴＣＯ層２２及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５を構成するためのＴＣＯ層３６と、ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６を構成するための金属層３７とを形成する（図１１）。ＴＣＯ層３６は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法などにより形成することができる。ｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの薄層形成法、めっき法、導電性ペーストの塗布などにより形成することができる。
　このとき、ｎ側バスバー部１５ｎが形成される領域では、第１のｐ側ＴＣＯ層２１を露出させない。第１のｎ側ＴＣＯ層２４の一部を露出させるように絶縁層３５の部分的な除去を行う。また、ｐ側バスバー部１５ｐが形成される領域では、第１のｎ側ＴＣＯ層２４を露出させない。第１のｐ側ＴＣＯ層２１の一部を露出させるように絶縁層３５の部分的な除去を行う。
　最後に、ＴＣＯ層３６と金属層３７とを部分的に除去することにより、ＴＣＯ層３６から第２のｐ側ＴＣＯ層２２及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５を形成すると共に、金属層３７からｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６を形成する（図２）。
　このとき、ｎ側バスバー部１５ｎ及びｐ側バスバー部１５ｐが形成される領域では、ＴＣＯ層３６と金属層３７の除去は行わない。ただし、ｎ側バスバー部１５ｎが形成される領域とｐ側フィンガー部１４ｐが形成される領域との間では、ＴＣＯ層３６と金属層３７の除去が行われる。同様に、ｐ側バスバー部１５ｐが形成される領域とｎ側フィンガー部１４ｎが形成される領域との間では、ＴＣＯ層３６と金属層３７の除去が行われる。なお、ＴＣＯ層３６と金属層３７との部分的な除去は、例えば、レジストマスクなどを用いたエッチングにより行うことができる。
　以上の工程により、太陽電池１を完成させることができる。
　ところで、従来の太陽電池では、例えば、多数キャリアを収集するためのｎ側バスバー部の下方の領域には、ｎ型表面が位置しており、ｐ型表面及びｐ側電極は位置していない。このため、この領域で発生した少数キャリアである正孔は、ｐ側フィンガー部に収集されるまでに移動しなければならない距離が長いため、ｐ側フィンガー部により収集されるまでに再結合により消失しやすい。同様に、基板のｐ側バスバー部の下方の領域で発生した電子は、ｎ側フィンガー部により収集されるまでに移動しなければならない距離が長いため、ｎ側フィンガー部により収集されるまでに再結合により消失しやすい。
　それに対して本実施形態では、ｎ側バスバー部１５ｎが、ｐ型表面１０ｂｐの上に配されたｐ側フィンガー部１４ｐ及びｎ側フィンガー部１４ｎの上に跨がって連続的に配されている。このため、基板１１のｎ側バスバー部１５ｎの下方の領域で発生した正孔がｐ側フィンガー部１４ｐにより収集されるまでに移動しなければならない距離が短い。よって、この領域で発生した正孔の再結合による消失を抑制することができる。
　また、ｐ側バスバー部１５ｐが、ｎ型表面１０ｂｎの上に配されたｎ側フィンガー部１４ｎ及びｐ側フィンガー部１４ｐの上に跨がって連続的に配されている。このため、基板１１のｐ側バスバー部１５ｐの下方の領域で発生した電子がｎ側フィンガー部１４ｎにより収集されるまでに移動しなければならない距離が短い。よって、この領域で発生した電子の再結合による消失を抑制することができる。
　従って、太陽電池１では、改善された光電変換効率を実現することができる。
　なお、ｎ側バスバー部１５ｎ及びｐ側バスバー部１５ｐとの一方のみと、光電変換部１０との間に、ｐ側フィンガー部１４ｐまたはｎ側フィンガー部１４ｎが配されている場合であっても、光電変換効率を改善できるという効果が得られる。但し、光電変換効率の向上には、少数キャリアの再結合による消失の抑制が大きく寄与することから、少なくとも、ｎ側バスバー部１５ｎと光電変換部１０との間にｐ側フィンガー部１４ｐが配されていることが好ましい。
　本実施形態に係る太陽電池１には、複数のｐ側フィンガー部１４ｐが電気的に接続されたｐ側バスバー部１５ｐが設けられている。このため、例えば、金属層２３をめっきにより、容易に厚く形成することができる。同様に、太陽電池１には、複数のｎ側フィンガー部１４ｎが電気的に接続されたｎ側バスバー部１５ｎが設けられている。このため、例えば、金属層２６をめっきにより、容易に厚く形成することができる。
　太陽電池１では、ｐ側電極１３ｐ及びｎ側電極１３ｎのそれぞれが、第１のｐ側ＴＣＯ層２１，第２のｐ側ＴＣＯ層２２，第１のｎ側ＴＣＯ層２４及び第２のｎ側ＴＣＯ層２５に加えて、これらのＴＣＯ層よりも電気抵抗が低いｐ側金属層２３及びｎ側金属層２６を有する。このため、ｐ側電極１３ｐ及びｎ側電極１３ｎのそれぞれの電気抵抗が低い。従って、より改善された光電変換効率を得ることができる。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
　（第２の実施形態）
　図１２は、第２の実施形態における太陽電池の略図的断面図である。
　第１の実施形態に係る太陽電池１では、光電変換部１０が、半導体材料からなる基板１１と、ｐ型表面１０ｂｐを構成しているｐ型半導体層１２ｐと、ｎ型表面１０ｂｎを構成しているｎ型半導体層１２ｎとを有していた。但し、本発明において、光電変換部は、一主面にｐ型表面とｎ型表面とを有するものである限りにおいて特に限定されない。
　例えば、図１２に示されるように、第２の実施形態に係る太陽電池２の光電変換部１０は、半導体材料からなる基板４０と、ｎ型表面１０ｂｎを構成しているｎ型ドーパント拡散領域４０ｎと、ｐ型表面１０ｂｐを構成しているｐ型ドーパント拡散領域４０ｐとを有していてもよい。
　なお、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。例えば、バスバー部と光電変換部との間に位置しているフィンガー部が、ＴＣＯ層と金属層との積層体、または金属層のみによって構成されていてもよい。
　ｐ側バスバー部とｎ側バスバー部とのうちの一方と光電変換部との間には、フィンガー部が設けられていなくてもよい。
　半導体材料からなる基板の導電型はｐ型であってもよい。
　従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
１…太陽電池
１０…光電変換部
１０ａ…第１の主面（受光面）
１０ｂ…第２の主面（裏面）
１０ｂｎ…ｎ側表面
１０ｂｐ…ｐ型表面
１１…基板
１２ｎ…ｎ型半導体層
１２ｐ…ｐ型半導体層
１３ｎ…ｎ側電極
１３ｐ…ｐ側電極
１４ｎ…ｎ側フィンガー部
１４ｐ…ｐ側フィンガー部
１５ｎ…ｎ側バスバー部
１５ｐ…ｐ側バスバー部
２１…第１のｐ側ＴＣＯ層
２２…第２のｐ側ＴＣＯ層
２４…第１のｎ側ＴＣＯ層
２５…第２のｎ側ＴＣＯ層
２３…ｐ側金属層
２６…ｎ側金属層
２７，２８…絶縁層
４０ｎ…ｎ型ドーパント拡散領域
４０ｐ…ｐ型ドーパント拡散領域

Claims (7)

  1. 　第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在した細長形状を有する複数の第１の導電型の第１の表面と、前記他方側端部から一方側端部に延在した細長形状を有する複数の第２の導電型の第２の表面とを、一主面に有する光電変換部と、
    　前記複数の第１の表面のそれぞれの上において前記第１の方向の一方側端部から他方側端部に延在するように配された複数の第１のフィンガー部と、前記複数の第１のフィンガー部が電気的に接続されており、前記光電変換部の一主面の前記一方側端部に配された第１のバスバー部と、を有する第１の電極と、
    　前記複数の第２の表面のそれぞれの上において前記他方側端部から一方側端部に向かって延在するように配された複数の第２のフィンガー部と、前記複数の第２のフィンガー部が電気的に接続されており、前記光電変換部の一主面の前記他方側端部に配された第２のバスバー部と、を有する第２の電極と、
    を備え、
    　前記第２のバスバー部は、前記第１のフィンガー部及び前記第２のフィンガー部の上に跨って連続的に配され、
    　前記第１のフィンガー部と前記第２のバスバー部とを絶縁する第１の絶縁層を有する、太陽電池。
  2. 　請求項１に記載の太陽電池において、
    　前記第１の電極は少数キャリアを収集する電極であり、前記第２の電極は多数キャリアを収集する電極である。
  3. 　請求項１または２に記載の太陽電池において、
    　前記第１のバスバー部は、前記第１のフィンガー部及び前記第２のフィンガー部の上に跨って連続的に配され、
    　前記第１のバスバー部と前記第２のフィンガー部とを絶縁する第２の絶縁層を有する。
  4. 　請求項３に記載の太陽電池において、
    　前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層とは一体に設けられている。
  5. 　請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池において、
    　前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれは、第１の透明導電性酸化物層と、前記第１の透明導電性酸化物層の上に配された第２の透明導電性酸化物層と、前記第２の透明導電性酸化物層の上に配された金属層とを含み、
    　前記第２のバスバー部では、前記第２の透明導電性酸化物層及び前記金属層が、前記第１のフィンガー部及び前記第２のフィンガー部の上に跨がって連続的に配されている。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池において、
    　前記光電変換部は、
    　第１または第２の導電型を有する半導体材料からなる基板と、
    　前記基板の前記一主面の上に配されており、前記第１の表面を構成している第１の半導体層と、
    　前記基板の前記一主面の上に配されており、前記第２の表面を構成している第２の半導体層と、
    を有する。
  7. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池において、
    　前記光電変換部は、
    　第１または第２の導電型を有する半導体材料からなる基板と、
    　前記基板に設けられており、前記第１の表面を構成している第１のドーパント拡散領域と、
    　前記基板に設けられており、前記第２の表面を構成している第２のドーパント拡散領域と、
    を有する。
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