[发明专利]太阳能电池及太阳能电池模组在审
申请号: | 201580061522.5 | 申请日: | 2015-10-14 |
公开(公告)号: | CN107148680A | 公开(公告)日: | 2017-09-08 |
发明(设计)人: | 大塚宽之 | 申请(专利权)人: | 信越化学工业株式会社 |
主分类号: | H01L31/068 | 分类号: | H01L31/068 |
代理公司: | 隆天知识产权代理有限公司72003 | 代理人: | 李英艳,张永康 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能电池 模组 | ||
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池及太阳能电池模组。
背景技术
太阳能电池用半导体基板通常利用提拉法(Czochraski method,CZ法)制造,所述CZ法能够用相对低的成本来制造大直径的单晶。例如,通过利用CZ法制作掺有硼的单晶硅,并将此单晶切成薄片,能够获得P型半导体基板。
单晶硅太阳能电池(使用单晶硅基板的太阳能电池)的以往的结构是一种整个背面(与受光面相对的表面)隔着背面场(Back Surface Field,BSF)结构而与电极接触的结构。
上述BSF结构利用丝网印刷法能够很容易地制造,因此,广泛普及,并成为当前的单晶硅太阳能电池的主流结构。
为了进一步提高效率,对上述BSF结构导入钝化发射极背面接触太阳能电池(Passivated Emitter and Rear Contact Solar Cell,PERC)结构、钝化发射极背面局部扩散太阳能电池(Passivated Emitter and Rear Locally Diffused Solar Cell,PERL)结构。
上述PERC结构及PERL结构是积极地减小背面侧的少数载流子再结合比例,也就是降低背面侧的有效的表面再结合速率的方法之一。
图9是示意性表示以往的PERC型太阳能电池的剖面图。如图9所示,太阳能电池110在掺有硼的硅基板(以下也称为掺硼基板。)113的受光面侧具备N型层112。在此N型层112上具备受光面电极111。多数情况下,在受光面上设有受光面钝化膜115。另外,在背面上具备背面钝化膜116。另外,在背面上具备背面电极114。另外,掺硼基板113具有与背面电极114接触的接触区域117。
图10是示意性地表示以往的PERL型太阳能电池的剖面图。如图10所示,相对于上述太阳能电池110,太阳能电池110′在背面电极114的正下方(以背面电极114作为表面侧来观察时)具备P+层(也就是以比周围区域(P型硅基板)更高的浓度掺有P型掺杂剂的层)119。另外,也可以在受光面电极111的正下方具备N+层(也就是以比周围的N型层112更高的浓度掺有N型掺杂剂的层)118。其它构造与图9的具有PERC结构的太阳能电池相同,因此,省略说明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第WO00/073542号小册子。
发明内容
发明所要解决的课题
根据将太阳能电池制成上述具有PERC结构或PERL结构的太阳能电池,即使减小背面侧的少数载流子再结合比例,但如果基板为掺硼基板,晶格之间残留的氧原子和硼原子也会因光键合,在基板块体内生成再结合能级,少数载流子寿命变短,太阳能电池的特性下降。这种现象还被称作使用掺硼基板的太阳能电池的光劣化。
PERC结构、PERL结构的太阳能电池将背面的电极局域化(局部化)。因此,在触点附近(也就是基板与背面电极接触的接触区域)产生电流集中,容易产生电阻损失,因此,如果为PERC结构、PERL结构的太阳能电池,最好将基板设为低电阻。但是,当采用低电阻基板的情况也就是含有更多硼原子的状况下,由于硼原子和氧原子的键合增加,因此,上述劣化(光劣化)变显著。
相反,在采用高电阻基板的情况下,上述劣化减轻。但是,如果为PERC结构、PERL结构的太阳能电池,如上所述,电流在背面触点附近集中,从而产生电阻损失,结果,在这种情况下特性也会下降。
为了抑制上述光劣化,在专利文献1中,提出有使用镓代替硼来作为P型掺杂剂。但是,仅使用掺有镓的硅基板(以下也称为掺镓基板)作为PERC结构或PERL结构的太阳能电池的基板,也不能充分抑制电阻损失。
本发明是鉴于上述问题而完成的,目的在于提供一种太阳能电池及太阳能电池模组,该太阳能电池使用一种光劣化得到抑制的基板,且抑制电阻损失,转换效率优异。
解决课题的技术方案
为了实现上述目的,本发明提供一种太阳能电池,其特征在于,其具备P型硅基板,所述P型硅基板以一个主表面为受光面并以另一个主表面为背面,在前述背面上具备部分地形成的多个背面电极,前述P型硅基板在前述受光面的至少一部分具有N型层,且前述P型硅基板具有与前述背面电极接触的接触区域,所述太阳能电池的特征在于,
前述P型硅基板是掺有镓的硅基板,
前述P型硅基板的电阻率为2.5Ω·cm以下,
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的