[發(fā)明專利]光發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480017109.4
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105103307B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小林英治
• 申請（專利權(quán)）人: 長州產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H01L31/0747
• 分類號: H01L31/0747;H01L31/20
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11290
• 代理人: 周善來,李雪春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光發(fā)電裝置，具體涉及具有異質(zhì)結(jié)的光發(fā)電裝置(太陽能電池)。

背景技術(shù)

作為不產(chǎn)生CO₂等溫室效應(yīng)氣體的清潔的發(fā)電裝置，此外作為替代原子能發(fā)電的作業(yè)安全性高的發(fā)電裝置，光發(fā)電裝置受到矚目。具有發(fā)電效率高的異質(zhì)結(jié)的光發(fā)電裝置是光發(fā)電裝置的一種。

如圖6的(A)和圖6的(B)所示，具有異質(zhì)結(jié)的所述光發(fā)電裝置60包括：光伏元件61，通過光照射產(chǎn)生電力；以及集電構(gòu)件62、63，設(shè)置在光伏元件61的兩面上，收集產(chǎn)生的電力。光伏元件61是在n型晶體半導(dǎo)體基板64的一側(cè)依次層疊有第一本征非晶系硅薄膜65、p型非晶系硅薄膜66和第一透明導(dǎo)電膜67，并在n型晶體半導(dǎo)體基板64的另一側(cè)依次層疊有第二本征非晶系硅薄膜68、n型非晶系硅薄膜69和第二透明導(dǎo)電膜70而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)體。這樣，通過在n型晶體半導(dǎo)體基板64和p型非晶系硅薄膜66之間設(shè)置第一本征非晶系硅薄膜65，能夠抑制n型晶體半導(dǎo)體基板64和p型非晶系硅薄膜66之間產(chǎn)生的載流子復(fù)合，通過在n型晶體半導(dǎo)體基板64和n型非晶系硅薄膜69之間設(shè)置第二本征非晶系硅薄膜68，同樣地能夠抑制其間產(chǎn)生的載流子的復(fù)合。此外，集電構(gòu)件62(63)具有：多個母線電極71，以彼此平行的方式形成；以及多個指狀電極72，與母線電極71連接，以彼此平行的方式形成。通過將集電構(gòu)件62(63)設(shè)為這種形狀，能夠抑制集電構(gòu)件自身造成的光的遮蔽，并且能夠進(jìn)行有效的集電。

在具有這種結(jié)構(gòu)的光發(fā)電裝置60中，優(yōu)選的是加大p型非晶系硅薄膜66的膜厚，具體地說例如設(shè)為6nm以上(參照專利文獻(xiàn)1)。層疊在p型非晶系硅薄膜66上的第一透明導(dǎo)電膜67，通常通過濺射成膜。因此，通過使用具有一定程度膜厚的p型非晶系硅薄膜66，能夠防止濺射導(dǎo)致的表面劣化，從而能夠抑制光發(fā)電裝置60的性能降低。可是，對于光發(fā)電裝置，在追求更低成本且有效的發(fā)電性能的當(dāng)前，為了提高填充因子，需要進(jìn)一步進(jìn)行改良。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公報特許第5031007號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明是鑒于所述的問題而做出的發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種填充因子(曲線因子)高的光發(fā)電裝置。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：(1)如果加大p型非晶系硅薄膜的膜厚，則成為串聯(lián)電阻的增大因素反而使填充因子降低；(2)為了提高填充因子，減小p型非晶系硅薄膜的膜厚并且減小設(shè)置在所述p型非晶系硅薄膜側(cè)的指狀電極的間隔等是有效的；以及(3)反過來即使減小設(shè)置在n型非晶系硅薄膜側(cè)的指狀電極的間隔，也不會使填充因子提高，基于這些發(fā)現(xiàn)達(dá)成了本發(fā)明。

即，符合所述目的的本發(fā)明的光發(fā)電裝置，其具備：多層狀的光伏元件；以及層疊在所述光伏元件的一個面上的第一集電構(gòu)件和層疊在另一個面上的第二集電構(gòu)件，

所述光伏元件具有：n型晶體半導(dǎo)體基板；依次層疊在所述n型晶體半導(dǎo)體基板的所述第一集電構(gòu)件側(cè)的第一本征非晶系硅薄膜、p型非晶系硅薄膜和第一透明導(dǎo)電膜；以及依次層疊在所述n型晶體半導(dǎo)體基板的所述第二集電構(gòu)件側(cè)的n型非晶系硅薄膜和第二透明導(dǎo)電膜，所述第一集電構(gòu)件具有：多個母線電極I，以彼此平行的方式形成；以及多個指狀電極I，與所述母線電極I連接，以彼此平行的方式形成，所述第二集電構(gòu)件具有：多個母線電極II，以彼此平行的方式形成；以及多個指狀電極II，與所述母線電極II連接，以彼此平行的方式形成，所述光發(fā)電裝置的特征在于，所述p型非晶系硅薄膜的膜厚為1nm以上且小于5nm，所述第一透明導(dǎo)電膜表面中的所述第一集電構(gòu)件的非層疊區(qū)域的最大寬度小于2mm，所述指狀電極I的間隔為0.1mm以上且小于2mm，所述n型非晶系硅薄膜的膜厚為3nm以上且為10nm以下，所述指狀電極II的間隔大于2mm且為4mm以下。

按照本發(fā)明的光發(fā)電裝置，通過將p型非晶系硅薄膜的膜厚減薄為小于6nm，并且使光伏元件的第一透明導(dǎo)電膜表面中的第一集電構(gòu)件的非層疊區(qū)域的最大寬度(例如指狀電極的間隔)收窄成小于2mm，能夠提高填充因子和發(fā)電效率。此外，可以將n型非晶系硅薄膜側(cè)的第二集電構(gòu)件設(shè)定為任意的形狀。因此，例如通過將第二集電構(gòu)件(n型非晶系硅薄膜側(cè)的指狀電極等)的間隔加寬使遮光性降低，并將第二集電構(gòu)件(n型非晶系硅薄膜)側(cè)作為光入射面，可以提高發(fā)電效率等，可以擴(kuò)大使用方式的范圍。