[發明專利]光伏裝置及其制造方法、光伏模塊

有效

• 申請號: 201280007788.8
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN103370795A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 濱本哲
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L31/04
• 分類號: H01L31/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 于麗

技術領域

本發明涉及光伏裝置及其制造方法、光伏模塊。

背景技術

為了提高太陽能電池等光伏裝置的性能，將陽光高效地取入到裝置內部、將取入的光能通過高的電流電壓特性變換為電能、將變換了的光能高效地取出到外部這三點是重要的。另外，在還包括實際的使用來考慮的情況下，能夠長期地維持輸出的長期可靠性也同樣地重要。

一般，為了制作光伏裝置，使得到與基板的導電類型相反的導電類型的雜質向基板表面擴散而在基板表面形成雜質擴散層（以下，稱為擴散層），來形成PN結。

在光伏裝置中，光伏功率大幅依賴于各導電類型的等級差距。因此，根據光伏功率的觀點，決定導電等級的雜質濃度（摻雜濃度）優選為高。另外，擴散層還作為用于將所發生的電流高效地取出到外部電路的電極的一部分而發揮功能，所以根據這個觀點，摻雜濃度也優選為高。

另外，在電極與PN結的連接部分中，隨著長期使用，電阻分量逐漸增加。因此，在包括長期可靠性來考慮的情況下，根據抑制這樣的電阻分量的增加的影響的觀點，摻雜濃度也優選為高。

另一方面，關于硅半導體中的晶體質量，存在于其內部的雜質濃度越低，晶體質量呈現越良好的特性。如果摻雜濃度過高，則作為半導體的晶體質量大幅降低，并且復合速度增加，所以使光伏功率降低。因此，在PN結是單一構造的情況下，根據上述三個觀點，在取得平衡的同時將摻雜濃度設定為恰當的濃度是重要的。

另一方面，雖然PN結并非單一構造，但是作為針對上述課題的有效并且現實的手法之一，有“選擇性發射極”（selective?emitter）。這是根據構造上的特征對擴散層的濃度設定附加變化的手法。最典型的例子有：在電極的正下方附近摻雜濃度成為高濃度的高濃度區域，在其以外的區域為摻雜濃度成為低濃度的低濃度區域的2階段構造（例如，參照專利文獻1、2）。

在上述例子中，使電極正下方附近的高濃度區域承擔作為電極的一部分的功能，使其以外的低濃度區域承擔抑制作為半導體的晶體質量降低的功能。即，對各個區域重點地分配所期待的作用而實現提高太陽能電池單元的電流電壓特性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-186900號公報

專利文獻2：國際公開第2009/157052號

專利文獻3：日本特表平11-508088號公報

專利文獻4：日本特開2005-123447號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

但是，在該情況下，由于具有高濃度區域和低濃度區域以電極正下方附近的區域和其以外的區域被劃分這樣的區域性的特征，所以存在需要對準，新產生用于滿足對準的條件的次要的制約這樣的問題。

例如，在上述選擇性發射極的情況下，使高濃度區域和電極構造比率恰當而完全一致可以說在是事實上是不可能的或極為困難。因此，在大部分的情況下，設定為將高濃度區域稍微擴大，在電極形成時使用為對準用的余量。其結果，產生如下問題：殘留不需要的高濃度區域并且特性未按照意圖提高。如果還包括長期可靠性來考慮，則在與電極直接相接的高濃度區域中，由于期望向更高濃度側的切換，所以特性未按照意圖提高這樣的問題進一步顯著。

另一方面，即使在電極形成工序中如上所述取得了對準用的余量，相比于單一構造的PN結，則要求更高的精度。因此，還發生導致制造成本上升、不合格率增加這樣的問題。

另外，雖然進行了使高濃度區域形成為與受光面側電極的圖案不具有相關的獨立的形狀的嘗試（例如，參照專利文獻3、4），但它們是使用劃分高濃度區域和低濃度區域的加工工序，并且還同時承擔形成表面的凹凸形狀的工序的手法，所以存在如下課題：向殘存的高濃度區域的制約不可忽略，向高效化的貢獻未必充分。

本發明是鑒于上述而完成的，其目的在于得到一種光電轉換效率以及可靠性優良的廉價的光伏裝置。

解決技術問題的技術方案