[发明专利]光电转换元件、光电转换模块以及太阳光发电系统

说明书

提供一种能够抑制包含杂质的非晶态半导体层与形成于该非晶态硅层上的电极的接触电阻变高，从而提高元件特性的光电转换元件。光电转换元件(10)具备半导体基板(12)、第1半导体层(20n)、第2半导体层(20p)、第1电极(22n)和第2电极(22p)。第1半导体层(20n)具有第1导电类型。第2半导体层(20p)具有与第1导电类型相反的第2导电类型。第1电极(22n)形成于第1半导体层(20n)上。第2电极(22p)形成于第2半导体层(20p)上。第1电极(22n)以及第2电极(22p)中的至少一方的电极包括多个金属晶粒。电极的面内方向上的金属晶粒的平均晶体粒径大于电极的厚度。

技术领域

本发明涉及光电转换元件、光电转换模块以及太阳光发电系统。

背景技术

近年来，作为光电转换元件的太阳能电池受到关注。作为太阳能电池的一例，有背面电极型的太阳能电池。

例如在日本特开2007-281156号公报中公开了背面电极型的太阳能电池。在上述公报中，背面电极型的太阳能电池由晶体半导体、形成于上述晶体半导体的与太阳光的照射面成为相反侧的背面的n型非晶态半导体层、形成于上述背面的p型非晶态半导体层以及形成于上述n型非晶态半导体层上和上述p型非晶态半导体层上的电极构成。

然而，在如上述公报那样在非晶态半导体层上形成电极的情况下，存在非晶态半导体层与电极之间的接触电阻变高这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够降低包含杂质的非晶态半导体层与形成于该非晶态半导体层上的电极的接触电阻，从而提高元件特性的光电转换元件。

本发明的实施方式的光电转换元件具备半导体基板、第1半导体层、第2半导体层、第1电极和第2电极。第1半导体层具有第1导电类型。第2半导体层具有与第1导电类型相反的第2导电类型。第1电极形成于第1半导体层上。第2电极形成于第2半导体层上。第1电极以及第2电极中的至少一方的电极包括多个金属晶粒。电极的面内方向上的金属晶粒的平均晶体粒径大于电极的厚度。

本发明的实施方式的光电转换元件能够降低包含杂质的非晶态半导体层与形成于该非晶态硅层上的电极的接触电阻，并且提高元件特性。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的光电转换元件的概略结构的剖视图。

图2A是用于说明图1所示的光电转换元件的制造方法的剖视图，是示出硅基板的剖视图。

图2B是用于说明图1所示的光电转换元件的制造方法的剖视图，是示出在硅基板的背面形成了本征非晶态硅层并且在本征非晶态硅层上形成了n型非晶态硅层以及p型非晶态硅层的状态的剖视图。

图2C是用于说明图1所示的光电转换元件的制造方法的剖视图，是示出在硅基板的受光面形成了钝化膜的状态的剖视图。

图2D是用于说明图1所示的光电转换元件的制造方法的剖视图，是示出在钝化膜上形成了防反射膜的状态的剖视图。

图2E是用于说明图1所示的光电转换元件的制造方法的剖视图，是示出形成了金属膜的状态的剖视图。

图2F是用于说明图1所示的光电转换元件的制造方法的剖视图，是示出形成了电极的状态的剖视图。

图3是示出平均晶体粒径与退火温度的关系的图表。

图4是示出平均晶体粒径与接触电阻的关系的图表。

图5是示出测定接触电阻时的样品的概略结构的剖视图。

图6是用于说明金属晶粒的界面能级的概念图。

图7是示出金属晶粒小的情况下的电极与n型非晶态硅层的界面的能带图。