[发明专利]光电变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将太阳光等变换为电的光电变换装置。

背景技术

在将太阳光等变换为电的太阳能电池等光电变换装置中，在具有结的半导体层的两侧形成正电极和负电极，将在半导体层内所产生的正负的载流子集中到各电极而向外部取出。在半导体层的光吸收低的情况下，没有光电变换的光通过半导体层而导致效率下降。因此，将通过了半导体层的光再次向半导体层侧反射来提高光电变换效率。为此，一般将与半导体层的太阳光的入射相反侧的背面电极设为反射率高的金属电极。另外，还进行在半导体层与背面电极之间插入透明导电层的方案。

在专利文献1中，作为提高薄膜Si太阳能电池的效率的结构而公开了如下结构：在背面电极、与设置在背面电极的表面侧的透明导电膜之间插入由折射率比透明导电膜小的材质构成的折射率调整层。当例如透明导电膜为GZO（掺杂镓的氧化锌）时，在透明导电膜与由Ag（银）构成的背面电极之间插入SiO₂。其结果，减少浸透背面电极而被吸收的光，改善背面电极中的光的反射率。

在专利文献2中示出如下太阳能电池：具备受光面电极层、背面电极层、以及设置在受光面电极层与背面电极层之间的层叠体，层叠体包含第1光电变换部、以及将透过了第1光电变换部的光的一部分反射到第1光电变换部侧的反射层。反射层具有包含折射率调整材料的低折射率层、以及插入在低折射率层与第1光电变换部之间的接触层。构成折射率调整材料的材料的折射率比构成接触层的材料的折射率低，低折射率层的折射率比接触层的折射率低。由此，与以ZnO等为主体的以往的反射层相比提高了反射率。

专利文献1：日本特开2006-120737号公报

专利文献2：日本特开2009-231505号公报

发明内容

专利文献1、专利文献2都是在半导体层的背面侧的透明导电膜与背面电极之间插入了折射率比透明导电膜低的SiO₂等的膜的结构。然而，在在透明导电膜与背面电极之间插入导电性差的低折射率膜这样的结构中，半导体层与背面电极之间的电阻容易变高。

因此，本发明的目的在于将半导体层与背面电极之间的电阻也保持得低、并且提高通过了半导体层的光的反射率来实现光电变换效率高的光电变换装置。

本发明的光电变换装置，在透光绝缘基板上将表面电极、由半导体材料构成的光电变换层、由透明导电氧化物构成的透明导电层、以及由金属材料构成的背面电极按照该顺序层叠，由以硅为主成分的半导体材料构成且折射率比所述透明导电层高的导电层与所述透明导电层和所述背面电极相接而被夹住。

由以硅为主成分的半导体材料构成的导电层与所述透明导电层和所述背面电极相接而被夹住，因此能够在将半导体层与背面电极之间的电阻也保持得低的基础上，提高通过了半导体层的特别是长波长的光的反射率，能够实现光电变换效率高的光电变换装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的光电变换装置的概要结构的截面图。

图2是表示本发明的实施方式的光电变换装置的整体结构的立体图。

图3是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的波长依赖性的特性图。

图4是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图5是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图6是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图7是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图8是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图9是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图10是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图11是表示本发明的实施方式的光电变换装置的反射率的特性图。

图12是说明本发明的实施方式的光电变换装置的制造工序的部分截面图。

图13是说明本发明的实施方式的光电变换装置的制造工序的部分截面图。

图14是说明本发明的实施方式的光电变换装置的制造工序的部分截面图。

图15是说明本发明的实施方式的光电变换装置的制造工序的部分截面图。

图16是说明本发明的实施方式的光电变换装置的制造工序的部分截面图。

图17是说明本发明的实施方式的光电变换装置的制造工序的部分截面图。