[发明专利]光电转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换装置。

背景技术

最近，作为火力或水力的替代能量，提倡使用太阳能。为此，非常期待由将太阳能转换成电能的光电转换元件构成的太阳能电池。

在这样的状况下，提出了硅系、化合物系、以及有机物系等的各种太阳能电池或光电转换元件。

进而，即便在这种太阳能电池中，硅系的太阳能电池，以作为地球上的资源大量存在的硅为原料，所以与其他化合物系以及有机物系太阳能电池相比，认为不会产生资源枯竭等问题。

另外，关于硅系太阳能电池中的非晶质型硅太阳能电池，其非晶硅(a-Si)膜的膜厚与其他单晶型以及多晶型硅太阳能电池相比能为1/100以下，适合在现实中以低成本制造大功率以及大面积的太阳能电池。

但是，非晶质型硅太阳能电池的能量转换效率为6％左右，明显比具有20％左右的能量转换效率的单晶型以及多晶型硅太阳能电池低，进而，被指出所谓非晶质型硅太阳能电池的能量转换效率越大面积越下降的缺点。

本发明人等先前在专利文献1中提出了具有超过6％的能量转换效率的非晶质型硅太阳能电池或光电转换元件。提出的非晶质型硅太阳能电池或光电转换元件含有由透明电极形成的第一电极层、第二电极层、在第一电极层和第二电极层之间设置的1个或者多个发电层叠体，发电层叠体具有：包含与第一电极层接触形成的n型非晶质半导体层(特别是n型非晶硅层)、与第二电极层接触形成的p型非晶质半导体层(特别是p型非晶硅层)、以及在n型非晶质半导体层和p型半导体层之间设置的i型半导体层(i型硅层)的所谓nip构造。

为了提高转换效率，也提出使用基于硅消耗量比较少的微晶硅(μC-Si)的nip构造的发光层叠体(专利文献2)。

进而，专利文献1记载的非晶质型太阳能电池或光电转换元件，作为与n型非晶质半导体层如n型非晶硅层接触的第一电极层，采用使用了能垒低的n⁺型ZnO的透明电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特愿2008-315888号

专利文献2：日本特开2003-142712号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1示出的非晶质型太阳能电池或光电转换元件，富于批量生产性，且可以实现10％以上的能量转换效率。进而由于由没有资源枯竭等问题的硅以及锌材料构成，因此，期待今后也可以大规模且大量生产太阳能电池。以下为了简化说明，将太阳能电池和/或含有光电转换元件的发电构造集体总称为光电转换装置。

在这里，光电转换装置通常具有所谓温度越升高则发电效率越降低的特性。升高1℃温度时，例如在a-Si太阳能电池中效率减少0.22％，在单晶Si太阳能电池效率减少0.45％。

为此，光电转换装置存在在一个电极层侧设置金属制的散热器等散热装置的情况。

此时，为了防止电极层的氧化、元素从半导体层的扩散、与散热器等其他构件的导通等，需要在电极层设置钝化层(保护层)，对于钝化层，不仅要防止这些，还要求其自身的强度，另外，也要求不会妨碍散热的物性。

本发明正是鉴于这一点而完成的发明，其技术课题在于，提供一种具有适于设置有散热装置的构造的钝化层的光电转换装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题，根据本发明的第一方式，得到如下的光电转换装置，其具有将入射光的能量转换成电能的光电转换元件、和在上述光电转换元件设置的散热部，上述光电转换元件具有设置于与上述散热部接触的部分且由含有SiCN的材料构成的钝化层。

根据本发明的第二方式，得到上述第一方式记载的光电转换装置，其特征在于，上述光电转换元件含有第一电极层、第二电极层、和在上述第一电极层以及第二电极层之间设置的1个或多个发电层叠体，上述发电层叠体含有p型半导体层、与该p型半导体层接触形成的i型半导体层、和与上述i型半导体层接触形成的n型半导体层，上述钝化层设置于上述第二电极层。

根据本发明的第三方式，得到上述第二方式记载的光电转换装置，其特征在于，上述第一电极层是透明电极。

根据本发明的第四方式，得到上述第一至第三方式中任一方式记载的光电转换装置，其特征在于，上述发电层叠体的上述i型半导体层由结晶硅、微晶非晶硅、以及非晶硅的任一种形成。