[发明专利]光电转换元件

说明书

本发明提供抑制硼的扩散，并能使转换效率提高的光电转换元件及光电转换模块。光电转换元件(10)包括：半导体基板(1)；在半导体基板(1)上形成的本征非晶态半导体层(3)；在本征非晶态半导体层(3)上形成的包含磷作为掺杂物的n型非晶态半导体层(4)；以及在面内方向上与n型非晶态半导体层(4)相邻地形成的包含硼作为掺杂物的p型非晶态半导体层(5)。n型非晶态半导体层(4)在与p型非晶态半导体层(5)相邻的面具有膜厚减少区域TD(n)，p型非晶态半导体层(5)在与n型非晶态半导体层(4)相邻的面具有膜厚减少区域TD(p)。p型非晶态半导体层(5)的膜厚减少区域TD(p)的倾斜角度比n型非晶态半导体层(4)的膜厚减少区域TD(n)的倾斜角度更陡峭。

技术领域

本发明涉及光电转换元件、包括该光电转换元件的太阳能电池模块及太阳光发电系统。

背景技术

以往，已知使本征(i型)的非晶硅介于n型的结晶硅基板和p型的非晶硅层之间，降低界面处的缺陷，使异质结界面处的特性改善的光电转换装置。该光电转换装置被称为异质结型太阳能电池。

国际公开第2013/133005号册子中，公开了在受光面的相反侧的背面形成有n型非晶态半导体层及p型非晶态半导体层，并在n型非晶态半导体层及p型非晶态半导体层上分别形成有n电极和p电极的异质结型太阳能电池(以下，称为背面异质结型太阳能电池)。

发明内容

在背面异质结型太阳能电池的制作中，有使用金属掩模等荫罩(Shadow mask)，通过化学气相沉积法，在本征非晶态半导体层上形成n型非晶态半导体层及p型非晶态半导体层的情况。这种情况中，在形成p型非晶态半导体层时作为掺杂物使用的硼容易绕进荫罩的开口部以外的区域。因此，硼扩散到n型非晶态半导体层与p型非晶态半导体层之间的间隙区域。由于硼扩散到间隙区域，因而在本征非晶态半导体层中将悬空键封端的氢原子被吸引，钝化性降低，光电转换效率降低。

本发明提供抑制硼的扩散并使转换效率提高的光电转换元件及光电转换模块、以及太阳光发电系统。

本发明的一实施方式的光电转换元件包括：半导体基板；n型非晶态半导体层，其形成于所述半导体基板上，并包含磷作为掺杂物；以及p型非晶态半导体层，其在所述半导体基板上的面内方向上与所述n型非晶态半导体层相邻地形成，并包含硼作为掺杂物，当在所述半导体基板上成膜的一薄膜上，将膜厚最大的点设为第一点，将在该一薄膜的面内方向上该薄膜的膜厚的减少率从第一减少率变化到大于所述第一减少率的第二减少率的点、或者在该一薄膜的面内方向上该一薄膜的膜厚的变化率的符号从负变化到正的点设为第二点，并将该一薄膜的面内方向上从所述第一点到所述第二点的区域定义为膜厚减少区域时，所述n型非晶态半导体层在与所述p型非晶态半导体层相邻的面具有所述膜厚减少区域，所述p型非晶态半导体层在与所述n型非晶态半导体层相邻的面具有所述膜厚减少区域，所述p型非晶态半导体层的所述膜厚减少区域的倾斜角度比所述n型非晶态半导体层的所述膜厚减少区域的倾斜角度更陡峭。

根据本发明的实施方式，能够抑制硼的扩散，使转换效率提高。

附图说明

图1是示出基于本发明的实施方式1的光电转换元件的结构的剖视图。

图2的(a)是示出图1所示的n型非晶态半导体层的详细构造的剖视图。图2的(b)是示出图1所示的p型非晶态半导体层的详细构造的剖视图。

图3是示出图1所示的n型非晶态半导体层的其他的详细构造的剖视图。

图4的(a)是在图1所示的n型非晶态半导体层上形成的电极及保护膜的放大图。图4的(b)是在图1所示的p型非晶态半导体层上形成的电极及保护膜的放大图。

图5是示出图1所示的光电转换元件的制造方法的第一工序图。

图6是示出图1所示的光电转换元件的制造方法的第二工序图。