[發明專利]太陽能電池及太陽能電池的制造方法

有效

• 申請號: 201580017041.4
• 申請日: 2015-03-13
• 公開（公告）號: CN106165120B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 市川幸美
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人科學技術振興機構
• 主分類號: H01L31/076
• 分類號: H01L31/076;H01L31/0747;H01L31/18
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙)11216
• 代理人: 劉淼

1.一種太陽能電池，其特征在于：

上部電池設于單晶硅基體的主面上，

該上部電池包括層積構造，該層積構造自光入射側起依序具有：第1透明導電層；具有第1導電型的非晶硅材料層；厚度為3μm～30μm的單晶硅層，其具有與該第1導電型相反的第2導電型；具有第2導電型非晶硅層；以及第2透明導電層，

該單晶硅基體為背接觸型結晶硅電池結構的下部電池，該下部電池的上部電池側具有絕緣性透明鈍化層，

該上部電池的該第2透明導電層與該下部電池的該絕緣性透明鈍化層接合，以進行串接，

該上部電池于具有該第1導電型的非晶硅材料層與該單晶硅層間具備i型非晶硅材料層，同時，

具有該第2導電型的單晶硅層與具有該第2導電型的非晶硅層間具備i型非晶硅層。

2.如權利要求1所述的太陽能電池，其中，該絕緣性透明鈍化層為由硅氧化物或鋁氧化物構成的層。

3.如權利要求1所述的太陽能電池，其中，該上部電池具有的第2透明導電層由氧化銦錫(ITO)構成。

4.如權利要求1所述的太陽能電池，其中，自上方觀察該上部電池時，該第2透明導電層的表面呈梳齒狀而露出，具有總線部及自該總線部延伸的多個手指部。

5.如權利要求1所述的太陽能電池，其中，于該上部電池的表面設置有：電連接于該第1透明導電層的第1梳齒狀的受光面電極、及電連接于該第2透明導電層的第2梳齒狀的受光面電極。

6.如權利要求1至5中任一項所述的太陽能電池，其中，于該下部電池的背面側形成有第1導電型區域及第2導電型區域，該第1導電型區域形成為梳齒狀，具有總線部及自該總線部延伸的多個手指部，該第2導電型區域形成為梳齒狀，具有總線部及自該總線部延伸的多個手指部，且供體濃度較該單晶硅基體的塊狀體部高，該第1導電型區域的手指部與該第2導電型區域的手指部以既定間隔交互配置，

于該下部電池的背面設置有電連接于該第1導電型區域的第1梳齒狀的背面電極、及電連接于該第2導電型區域的第2梳齒狀的背面電極。

7.如權利要求6所述的太陽能電池，其中，當自上方觀察該太陽能電池時，該第1梳齒狀的受光面電極的總線部與該第2梳齒狀的背面電極的總線部于一端側位于平行的位置，該第2梳齒狀的受光面電極的總線部與該第1梳齒狀的背面電極的總線部于另一端側位于平行的位置。

8.如權利要求1至5中任一項所述的太陽能電池，其中，該上部電池的該單晶硅層被設計為下述厚度，該厚度使該上部電池與該下部電池的發電電流相同。

9.如權利要求1至5中任一項所述的太陽能電池，其中，自上方觀察該太陽能電池時，該上部電池具備的層積構造為陣列構造，該層積構造具有第1透明導電層、具有第1導電型的非晶硅材料層、具有第2導電型的單晶硅層、具有第2導電型的非晶硅層，該陣列構造具有被劃分成以既定間隔二維排列的多條納米線、或壁面對齊于既定的方向且以既定間隔二維排列的多個壁狀的納米墻，該納米線的直徑或該納米墻的厚度，于該單晶硅層的部位上為10nm以下，

相互鄰接的該納米線或該納米墻由絕緣性物質隔離。

10.一種太陽能電池的制造方法，為于單晶硅基體上具備上部電池的太陽能電池的制造方法，該制造方法包含：

第1步驟，對第1的單晶硅基板與第2的單晶硅基板彼此以等離子處理或臭氧處理的至少一者執行表面活化處理，并以400℃以下的溫度貼合，該第1的單晶硅基板于表面區域形成有非晶硅層，且于該非晶硅層上設置有透明導電層，該第2的單晶硅基板構成背接觸型結晶硅電池結構的下部電池，在該第2的單晶硅基板的表面區域形成有透明導電層或絕緣性透明鈍化層；及

第2步驟，其自背面將該第1的硅結晶基板薄化至厚度30μm以下，作為該上部電池的單晶硅層。

11.如權利要求10所述的太陽能電池的制造方法，其中，該透明導電層為氧化銦錫(ITO)，該絕緣性透明鈍化層為由硅氧化物或鋁氧化物構成的層。

12.如權利要求10所述的太陽能電池的制造方法，其中，于該第2步驟之后具備第3步驟，在此第3步驟中，于該上部電池的單晶硅層的上方形成與該第1的單晶硅基板相反的具有導電型的非晶硅材料層。

13.如權利要求12所述的太陽能電池的制造方法，其中，該第3步驟具備于該非晶硅材料層的形成前，將該單晶硅層劃分為納米線或納米墻的次步驟，其中該納米線為以既定間隔二維排列的多條納米線，且于該單晶硅層的部位上直徑為10nm以下，該納米墻為壁面對齊于既定方向且以既定間隔二維排列的多個壁狀的納米墻，且于該單晶硅層的部位上厚度為10nm以下。