[發(fā)明專利]太陽電池及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010196454.2
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101908565A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅田敦;齋藤廣美
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 陳海紅;段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽電池及其制造方法。

背景技術(shù)

太陽電池將光能變換為電能，根據(jù)所使用的半導(dǎo)體而提出各種類型的構(gòu)成。近年來，制造工序簡單而能夠期待高的變換效率的CIGS型太陽電池備受矚目。CIGS型太陽電池例如包括：形成于基板之上的第1電極膜、形成于第1電極膜之上的包括化合物半導(dǎo)體(銅-銦-鎵-硒化合物)層的薄膜、和形成于該薄膜之上的第2電極膜。而且，在去除了薄膜的一部分的槽內(nèi)形成第2電極膜，電連接第1電極膜與第2電極膜。(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

【專利文獻(xiàn)1】特開2002-319686號公報

可是，在上述的太陽電池中，因為以單個單體電池(cell)所得到的開路電壓低，所以通過對多個小型單體電池串聯(lián)地進(jìn)行連接，模塊化而提高電動勢?？墒牵S著該模塊化，電流路徑增多(串聯(lián)電阻增加)，所以存在流經(jīng)導(dǎo)電路徑的電流發(fā)生損耗的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明用于解決上述問題的至少一部分所作出，可以作為以下的方式或應(yīng)用例而實現(xiàn)。

(應(yīng)用例1)本應(yīng)用例中的太陽電池特征為：具備基板、形成于前述基板之上的下部電極層、形成于前述下部電極層之上的半導(dǎo)體層、和形成于前述半導(dǎo)體層之上的上部電極層；前述下部電極層包括第1下部電極層、和第2下部電極層；前述第1下部電極層與前述第2下部電極層相比，以電阻率較低的材料所形成。

依照于該構(gòu)成，則下部電極層包括第1下部電極層與第2下部電極層，第1下部電極層為電阻率比第2下部電極層低的電極層。如此一來，使下部電極成為2層結(jié)構(gòu)，例如即使在下部電極層之中一方的第2下部電極層的電阻率比較高的情況下，通過輔助性地組合電阻率低的第1下部電極層而形成，也能夠降低作為下部電極層整體的電效率。即，能夠降低下部電極層的薄層(sheet)電阻。由此，能夠降低流經(jīng)太陽電池內(nèi)的電流損耗。

(應(yīng)用例2)上述應(yīng)用例中的太陽電池特征為：前述第1下部電極層通過銀、或以銀為主成分的化合物而形成于前述基板之上；前述第2下部電極層通過鉬而形成于前述第1下部電極層之上。

依照于該構(gòu)成，則在基板之上，形成由銀、或以銀為主成分的化合物形成的第1下部電極層；在第1下部電極層之上，形成由鉬形成的第2下部電極層。可是，例如在CIGS型太陽電池中，使用鉬作為下部電極層的材料。在下部電極層使用鉬的理由如下。CIGS型太陽電池的半導(dǎo)體層(CIGS)在其制造過程中，通過在下部電極層的鉬之上，形成包括銅-鎵(Cu-Ga)合金層與銦(In)層的疊層前驅(qū)體(precursor)，并對該疊層前驅(qū)體在硒化氫氣氛中進(jìn)行加熱(硒化)，形成半導(dǎo)體層(CIGS)。可是，在該硒化處理中，若下部電極層的材料為例如容易與硒形成合金的材料，則進(jìn)行合金形成的結(jié)果是，在半導(dǎo)體層產(chǎn)生膨脹，由于該膨脹，有時在半導(dǎo)體層產(chǎn)生裂紋和/或剝離等。因此，采用耐硒性優(yōu)的鉬作為下部電極層的材料。但是，下部電極層的薄層電阻與鉬的電特性相關(guān)。因此，在本發(fā)明中，形成采用了電阻率比鉬低的銀或以銀為主成分的化合物的第1下部電極層，并與包含鉬的第2下部電極層一起構(gòu)成了下部電極層。由此，能夠降低下部電極層的薄層電阻。

(應(yīng)用例3)在上述應(yīng)用例的太陽電池中，特征為：前述第1下部電極層具有凹凸部。

依照于該構(gòu)成，則因為第1下部電極層具有凹凸部，所以入射于太陽電池的光之中的到達(dá)第1下部電極層的光通過凹凸部進(jìn)行散射，并由半導(dǎo)體層所吸收。即，使光的封閉效果有所提高。因此，能夠使太陽電池的轉(zhuǎn)換效率提高。

(應(yīng)用例4)上述應(yīng)用例中的太陽電池特征為：前述第1下部電極層為形成于前述基板之上的以銀或碳為主成分的納米線層；前述第2下部電極層通過鉬而形成于前述第1下部電極層之上。

依照于該構(gòu)成，則通過使以電阻率比鉬低的銀或碳為主成分的納米線層成為第1下部電極層，并與包含鉬的第2下部電極層一起構(gòu)成下部電極層，能夠降低下部電極層整體的薄層電阻。

(應(yīng)用例5)在上述應(yīng)用例的太陽電池中，特征為：前述基板為具有透明性的基板；前述第1下部電極層通過銀或以銀為主成分的化合物而按格子狀或線狀形成于前述基板之上；前述第2下部電極層為形成于前述第1下部電極層之上及前述基板之上的透明性導(dǎo)電體。