TW201143113A - Solar cell and method for manufacturing solar cell - Google Patents

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201143113 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種於半導體基板之背面上形成有η型 半導體層及ρ型半導體層之背面接合型之太陽能電池及該 太陽能電池的製造方法。 【先前技術】 太陽能電池係可將無污染且用之不竭的太陽光能量 直接轉換為電氣能量，故被期待成為新的能源。 以往，已知有一種於半導體基板之背面上形成有η型 半導體層及Ρ型半導體層之太陽能電池、即所謂之背面接 合型之太陽能電池（例如專利文獻1)。 第1圖係習知之背面接合型之太陽能電池100之剖面 圖。 如第1圖所示，在太陽能電池100中，於η型半導體 基板110之背面上形成有η型半導體層120及ρ型半導體 層130。跨越η型半導體層120及ρ型半導體層130形成 有絕緣層140。藉由在該絕緣層140上形成分離溝160,而 防止短路。 (先前技術文獻） (專利文獻） 專利文獻1 :日本特開2009-200267號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 太陽能電池100係藉由接收光而在半導體基板110内 4 322845 201143113 產生載體（電子及電洞）。载體係由多數載體及少數載體所 構成。半導體基板110之導電型為n型時，多數載體為電 子，少數載體為電洞。如第1圖所示，在η型半導體基板 110内之η型半導體層12〇附近產生之電洞5係在往ρ側 電極150ρ移動時，必須通過由絕緣層14〇所覆蓋之ρ型半 導體層130及半導體基板11〇之接合附近。在此通過之際， 電洞5係容易與屬於多數載體之電子產生再結合。當產生 再結合時’由於從電極15〇取出之載體會減少，因此會有 轉換效率降低之虞。此外，即使在少數載體為電子之ρ型 半導體基板亦同。 因此，本發明乃有黎於前述問題而研創者，其目的在 於提供-種使少數麵之再結合減少並提升轉換效率的太 陽能電池及該太陽能電池的製造方法。 (解決課題之手段） 為了要解決上述課題，本發明係具有以下特徵 .ΒΒ . KS·厶匕·ϋ?»、丄，•一 .. 一 …八π μ「付做。依據 本發明，太陽能電池（太陽能電池丨）係具備：第 型之半導體基板（半導體基板1Gn)，係具有受光面及背面 (背面12);第1半導體層（第1半導體層20n)，具有第 1導電型；第2半導體層（第2半導體層峋），具有 導電型；第1電極（第1電極5Gn)’與前述第i半導體層 電性連接；第2電極（第i電極5Gp)，與前述第2半導^ 1電性連接；及絕緣層（絕緣層4G)，具有絕緣性；

S 剛述第1半導體層及第2半導體層係形成在前述背面上. 在前述第1半導騎及前述第2半導體層交互排列之排列 322845 5 201143113 第方向X)令，將前述第1半導體層之端部作為 半導體μ f端Γ (第1半導體層端部27)，將與前述第1 芦妓λ :目之别述第2半導體層之端部作為第2半導體 =二第2半導體層端部37)，而將形成在前述第f半 端^^且位於㈣第1電極側之—方的前述絕緣層之 第1絕緣層端部（第1絕緣層端部45a)，將位於 2電極側之另1时賴緣層之端部作為第2絕 思:端。P (第2絕緣層端部45b)時從前述第2半導體 之與前述背面相接的端點（端點39)至前述第2絕 曰端。卩為止之沿著前述排列方向的長度，係比從前述端 點至前述第1絕緣料•止之沿著前述_方向的長度 短。 依據本發明，從第2半導體層端部之與背面相接的端 =至第2絕緣層端部為止之沿著排列方向的長度，係比從 U至第1絕緣層端部為止之沿著排列方向的長度短。因 此’在第1半導體相近產生的少輯體在往第2電極移 動之際’通過由絕緣層所覆蓋之第2半導體層與半導體基 板之接合附近的長度會變短。因此當與排列方向中之絕緣 層的寬度為相同之太陽能電池相比較時，本發明之太陽能 電池係可使第2半導縣下之少數健的再結合減少。 再者，從前述端點至前述第2絕緣層端部為止之沿著 前述排列方向的長度係為 0.1mm以内。 此外，前述第2絕緣層端部與前述第丨半導體層端部 係並排。 S ° 322845 6 201143113 严=’前述第2絕緣層端部與前述第1半導體層端部 在别述排列方向中係位在同一位置。 、再者’前述太陽能電池係具備用以防止短路 溝，當將形成在前述背面上之前述第i半導體 前述背面上之前述第2半導體層中之具有P型導電 層：為P型半導體層時’在前述排列方向中，前述分 比前述崎層之中心、更㈣前述P型半導體 本發明之太陽能電池的製造方法係具有：在且 光之受光面、及設於前述受光面之相反側的背面^第^ 電型之+導體基板的前述背面上，形成具有第i導電型之 第1+導體層的第i半導體層形成步驟；在前述背面上形 成具有第2導電型之第2半導體声的笛 y 驟；及形成具有絕緣性之絕緣層的絕緣層形成步H成步 各步驟係依前述第1半導體層形成步驟、前述絕緣層；成 步驟、前述第2半導體層形成步驟之順序進行；前第成 半導體層形成步驟係具有：去除形成在前"導 緣層之一部分的步驟;去除藉由去除前述3 層而路出之前述第1半導體層的步驟；及在藉由去除2 第1+導體層m之前料導體層上形 體層的步驟。 4米2牛導 此外，前述太陽能電池的製造方法係具備形成用 止紐路之分輯的㈣溝形成步驟’切形成 s 上之前述第1半導體層及形成在前述背面上之前述第3 322845 201143113

中，前述分離溝之中心係 p型半導體層之中心。 比前述絕緣層之中心更靠近前述 (發明之效果） 本發明係可提供一 種使少數載體之再結合減少並提 升轉換效率的太陽能電池及該太陽能電池的製造方法。 【實施方式】 A，一面說明本發明實施形態之太 在以下的圖式的記載中，相同或類似 接著，一面參照圖式， 1%能電池1之一例。在以 的部份係標示相同或類似的符號。但圖式僅為示意性者， 應注意各尺寸的比例等係與現實上不㈤。因此，具體的尺 寸等係應為參酌以下的說明而判斷者。此外，在圖式彼此 之間，當然亦包含尺寸關係或比例彼此相異的部分。 (1 )太陽能電池1A之概略構成 參照第2圖及第3圖說明本發明實施形態之太陽能電 池1A的概略構成。第2圖係從本發明實施形態之太陽能 電池1A之背面12側觀看的俯視圖。第3圖係第2圖之 A-A’線之剖視圖。 太陽能電池1A係如第2圖及第3圖所示，具備半導 體基板l〇n、第1半導體層2〇n、第2半導體層30p、絕緣 層40、第1電極50η、第2電極50p、連接電極70η、及連 接電極70ρ。 半導體基板10η係具有接受光之受光面、及設於前述 8 322845 201143113 受光面之相反側的背面12。半導體基板10η係藉由受光面 之受光而產生載體（電子與電洞）。 半導體基板10η係可藉由包含具有η型或p型之導電 型之單結晶si、多結晶si等結晶系半導體材料、或GeAs、 InP等化合物半導體材料的一般半導體材料所構成。亦可 在半導體基板10η之受光面及背面12形成微小之凹凸。雖 未圖示’但亦可在半導體基板10η之受光面形成用以遮蔽 光之入射之構造體（例如電極等）。半導體基板l〇n係可在 受光面全面進行受光。受光面亦可由鈍化層所覆蓋。純化 層係具有抑制載體之再結合之純化性。純化層係可包含例 如未添加摻雜物、或藉由添加微量之摻雜物而形成之實質 上真正的非晶形半導體層。 半導體基板l〇n係第1導電型。在太陽能電池ία中， 以半導體基板1 On為η型單結晶石夕基板者進行說明<> 因此， 半導體基板10η之導電型為η型。因此，少數載體係為電 洞。 第1半導體層20η係形成在半導體基板1〇η之背面12 上。第1半導體層20η係以具有長度方向之方式形成。將 該長度方向設為長度方向y。第1半導體層20η係具有與 半導體基板1〇η相同之第1導電型。第1半導體層2〇η係 由η型非晶形半導體層所構成。依據上述構成（即所謂BSF 構造），可抑制半導體基板10η之背面12與第1半導體層 20η之界面之載體的再結合。 第2半導體層30ρ係形成在半導體基板10η之背面12 9 322845 201143113 J 2半導體層3〇?係以具有長度方向乂之方式形成。 第^導體層3〇p係、具有與半導體基板1〇n不同之第2導 電型。第2半導體層3〇p係由p型非晶形半導體層所構成。 因此’ f導體基板1Gn與第2半導體層30p之結合為pn 接。第2半導體層3Gp亦形成在絕緣層上。 〜如第3圖所示’第1半導體層篇及第2半導體層3〇p 係交互地排列。將$排列方向設為排列方向X。在太陽電 池1A中，排列方向X與長度方向y係正交。 將排歹j方向x中之第丨半導體層2Qn的端部作為第1 半導體層端部27。將在排列方向X中與第i半導體層20n 鄰接之第2半導體層3〇P之排列方向X +的端部作為第2 半導體層端部37。在第2半導體層端部37中，將與背面 12相接之點作為端點39。在太陽能電池ia巾，第^半導 體層端部27與第2半導體層端部37係相接。此外，第2 半導體層3〇p雖亦形成在絕緣層4〇 ±，但第2半導體層端 部37係指形成在背面12上之第2半導體層卿巾的端部。 因此’形成在絕緣層4〇上之第2半導體層3〇p的端部並非 第2半導體層端部37。 絕緣層4〇係具有絕緣性。絕緣層40係形成在至少第 1半導體層20η上。在太陽能雪、冰1Δ占 八丨苟此冤池1Α _，絕緣層40係跨 越第1半導體層20η及第2半導體声'On 守菔層30P而形成。就絕緣 層40而言，可使用氮化鋁、氧化矽、氧化矽等。 絕緣層40係在排列方向 半導體層20η上且在排列方向 Χ具有端部。將形成在第1 Χ中位於第1電極50η側之 322845 10 201143113 一方絕緣層40之端部作為第1絕緣層端部45a。將在排列 方向X中位於第2電極50p側之另一方絕緣層40之端部作 為第2絕緣層端部45b。從端點39至前述第1絕緣層端部 45a為止之沿著排列方向X的長度Ln，係比從端點39至 前述第2絕緣層端部45b為止之沿著排列方向X的長度Lp 長。亦即，長度Lp係比長度Ln短。換言之，絕緣層40 在排列方向X中，相較於第2半導體層30p係更靠近第1 半導體層20η而形成。從端點39至前述第2絕緣層端部 45b為止之沿著排列方向X的長度Lp係以0.1 mm以内為 佳。長度Lp若為0.1 mm以内，則由於再結合之少數載體 的數量少，因此可謀求轉換效率之提升。 第1電極50η係與第1半導體層20η電性連接。如第 2圖所示，第1電極50η係沿著長度方向y而形成。第1 電極50η係具有透明電極層52η及收集電極55η。透明電 極層52η係形成在第1半導體層20η上。此外，亦形成在 形成於絕緣層40上的第2半導體層30ρ上。透明電極層 52η係由具有透光性之導電性材料所形成。就透明電極層 52η而言，係使用ΙΤΟ (氧化銦錫）、氧化錫、氧化鋅等。 收集電極55η係形成在透明電極層52η上。就收集電極55η 而言，可使用將樹脂材料作為接合劑且將銀粒子等導電性 粒子作為填料之樹脂型導電性膏、或由濺鍍法所產生之銀 等而形成。此外，在透明電極層52η上形成基底金屬後， 亦可利用鍍覆法。 第2電極50ρ係與第2半導體層30ρ電性連接。如第 11 322845 201143113 2圖所示，第2電極50p係沿著長度方向y而形成。第2 電極50p係具有透明電極層52p及收集電極55p。透明電 極層52p係形成在第2半導體層30p上。收集電極55p係 形成於透明電極層52p上。透明電極層52ρ及收集電極55p 係可分別使用與透明電極層52η、收集電極55η相同之材 料。 第1電極50η及第2電極50ρ係收集載體。第1電極 50η及第2電極50ρ係藉由用以防止短路之分離溝60所分 離。分離溝60係設置在透明電極52。分離溝60係設置在 形成於第2半導體層30ρ之透明電極52。因此，分離溝60 之底部係成為第2半導體層30ρ。在此之第2半導體層30ρ 係形成為絕緣層40上之第2半導體層30ρ。分離溝60係 沿著長度方向y而形成。此外，由於第2半導體層30ρ為 ρ型，因此導電性低。此外，第2半導體層30ρ之厚度相 對於分離溝60之寬度極小。因此，透過第2半導體層30ρ 之第1電極50η與第2電極50ρ之間的漏電極小。 連接電極70η係與複數個第1電極50η電性連接。具 體而言，如第2圖所示，連接電極70η係與第1電極50η 之端部連接。連接電極70η係與複數個第2電極50ρ電性 連接。具體而言，如第2圖所示，連接電極70ρ係與第2 電極50ρ之端部連接。連接電極70η及連接電極70ρ進一 步收集複數個第1電極50及複數個第2電極50ρ所收集之 載體。 (2)太陽能電池1Β之概略構成 12 322845 201143113 參照第4圖說明本發明實施形態之太陽能電池iB的 概略構成。以下’針對與太陽能電池1A相同之部分，省 略其S兒明。亦即’主要以與太陽能電池1A相異之點進行 說明。第4圖係本發明實施形態之太陽能電池1B之沿著 垂直於排列方向x與長度方向丫之垂直方向z及排列方向 X的剖面圖。 如第4圖所示，第j半導體層2〇n係由i型非晶形半 導體層221及n型非晶形半導體屠25η所構成。i型非晶形 半導體層22i係形成在半導體基板1〇n之背面12上。n塑 非晶形半導體層25η係形成在i型非晶形半導體層22i上。 依據上述之11型半導體層l〇n、i型非晶形半導體層22卜n 型非晶形半導體層25n之構成（即所謂bsf構造），可抑 制半導體基板l〇n之背面12之載體的再結合。 如第4圖所示，第2半導體層3〇p係由i型 導體層32i及p型非晶形半導體層％所構成]型:晶衫 半導體層32i係形成在半導體基板1〇n之背面12上。p蜇 非晶形半導體層35?係形成在！型非晶形半導體層功上。 依據上述之η型半導體層1()η、ί型非晶形半導體層功、p 型非晶形半導體層35P之構成（即所謂HIT (註^商標） 構造），即可使pn接合特性提升。 ° i型非晶形半導體層22i、i型非晶形半導體層处、〇 型非晶形半導體層25^P型非晶形半導體層35p係可分 ㈣包含氫之非晶形半導體所構成。就該非晶形半導體而 δ ’可列舉非晶石夕、非晶石夕碳化物或非晶石夕錯等。非晶形备 322845 13 201143113 半導體層並不限定於此，亦可使用其他非晶形半導體。. 型非晶形半導體層22i、i型非晶形半導體層32i、n型非晶 形半導體層25η及p型非晶形半導體層35p亦可分別由一 種非晶形半導體所構成。i型非晶形半導體層22卜i型非 阳瓜半導體層32ι、η型非晶形半導體層25n及p型非晶形 半導體層35p亦可分別組合二種以上之非晶形半導體。 山如第4圖所示，第2絕緣層端部45b與第1半導體層 端》卩27係並排。而且，第2絕緣層端部45b與第i半導體 層端部27係在排列方向χ上位在同一位置。在此，同一位 置係指大致同-位置，包含因誤差所造成之偏移。 在太陽忐電池1Β中，具有ρ型之導電型之半導體層 為第2半導體層3Gpe如第4圖所示，在排列方向X中之 分離溝60財心60M係比在排列方肖X中之絕緣層4〇之 中心40M更靠近在排列方向χ中之第2半導體層中 心30ρΜ。亦即，從第2半導體層3〇ρ之中心3〇ρΜ至分離 溝60之中心60Μ為止的長度L6〇，係比從第2半導體層 3〇p之中心30pM至絕緣層4〇之中心4〇M為止的長度L4〇 短。在排列方向x中，分離溝6〇並非配置在絕緣層4〇之 中心，而是靠近p型之半導體層而形成。 (3)太陽能電池1B之製造方法 參照第5圖至第12圖說明本發明實施形態之太陽能 電池1B的製造方法。第5圖係用以說明本發明實施形態 之太陽能電池1B的製造方法之流程圖。第6圖至第12圖 係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B的製造方法 14 322845 201143113 之圖。 如第5圖所示，太陽能電池1B的製造方法係具有步 驟S1至步驟S4。 y 步驟S1係在第1導電型之半導體基板lOri之背面12 上形成具有第1導電型之第i半導體層2〇n之步驟。首先， =備半導體基板IGn。為了去除半導體基板1〇11表面之污 染，以酸性或鹼性溶液對半導體基板1〇n進行蝕刻。在準 備好之半導體基板1Gn的背面12上’形成i型非晶形半導 體層22i。在所形成之i型非晶形半導體層22i上，形成n ，非晶形半導體層25ntli型非晶形半導體層22i&n型非 曰曰形半導體層25η係藉由例如化學氣相蒸鍍法 所形成。藉由此步驟s卜在背面12上形成第丨半導體戶 20η。 曰 步驟S2係形成具有絕緣性之絕緣層4〇的步驟。藉由 步驟S卜在所形成之第丨半導體層肅上，形成有絕^層 40。具體而吕，如第6圖所示，在n型非晶形半導體層 上形成有絕緣層40。、絕緣層4〇係藉由例如CVD法而形成。 步驟S3係在第1導電型之半導體基板Η)η之背面12 上’形成具有第2導電型之第2半導體層3〇p之步驟。步 驟S3係具有步驟S31至步驟幻3。 步驟如係去除形成在第i半導體層2〇n上之絕緣層 40的步驟。彻微影技術法或網板印刷法，在絕緣層仙 上塗覆阻劑。從垂直方向z觀看背面12，在符合於形成第 2半導體層3〇P之部分的絕緣層40上塗覆阻劑。之後，藉 322845 201143113 =餘刻液，將未被阻劑覆蓋之部分的絕緣層4〇予以溶解並 此Γ *第7圖所示’第1半導體層施會露出。 :ί=層端部45b會顯現。依處理條件，亦有亦 將第1 +導體層20η局部地去除之情形。 就以阻劑進行之圖案形成以外的方法而言，有例師 由餘刻貧局部地去除絕緣層4〇之方法。但並不限定於此: 亦可藉由其他方法局部地去除絕緣層4〇。 步驟S32係去除藉由去除絕緣層4()而露出之第 導體層施的步驟。將所露出之第1半導體層2〇n進行驗 性洗淨。稭此，如第8圖所示，半導體基板伽會露出。 此外’第i半導體層端部”會顯現。依處理條件，第1 半導體層端部27被去除之量會變化。因此，如太陽能電池 1A，當絕緣層4〇跨越第j半導體層2加及第^半導體層 3〇P而形成時，例如使處理時間變得較長。 上在步驟S32巾，未被去除而殘留之絕緣層*係作為 保護第1半導體層20n之保護層顯揮作用。因此，第2絕 緣層端部及第1半導體層端部係並排而形成。此外，第2 絕緣層端部45b與第1半導體層端部27係在排列方向χ 中位同一位置。 步驟S33係在藉由去除第j半導體層施而露出之半 導體基板1〇η上形成第2半導體層30ρ的步驟。在半導體 基板10η之背自12上形成有；型非晶形半導體層功。在 所形成之！型非晶形半導體層32i上，形成有p型非晶形 半導體層35p。i型非晶形半導體層奶及p型非晶形半導 322845 16 201143113 ，層35p係藉由例如化學氣相蒸鑛法（cvd法）所形成。 f由此步驟S33 ’在背面12上形成第2半導體層3〇p。如 第9圖所不’在太陽能電池1B中，第2半導體層30p係 遍及全面而形成。因此，第2半導體層30p不僅形成在背 面12 +上，亦形成在絕緣層40上。此外，第2半導體層3〇p 係覆盍第2絕緣層端部45b及第丨半導體層端部27。第2 半導體層端部37係為形成在背面12上之第2半導體層30p 中之端部，因此第i半導體層端部27與第2半導體層端部 37係相接。 步驟S4係形成第i電極5〇n及第2電極5〇p之步驟。 步驟S4係具有步驟S41至步驟S44。 步驟训係去除第2半導體層峋及絕緣層4〇的步 驟。在形成於絕緣層40上之第2半導體層3〇p上，利用微 影技術法或網板印縣，對欲殘留第2半導❹ 且劑。之後，利用⑽液進行處理，如第Μ圖所^ ^覆f且劑之第2半導體層卿部分及絕緣層4〇部分會殘 2未塗覆有阻劑之第2半導體層3〇P部分及絕緣層4〇 。勿會被去除。在絕緣層4〇未被完全地去除 匆a 利用氟化氫（HF)進行洗淨。藉此，第丨半、^夺’係 露出。此外，第1絕緣層端部45a會顯現 二11會 第2半導體層3〇ρ及絕緣層⑼。與步驟如^刀別去除 藉由利用阻劑之方法以外的方法，去除第2^=1 可 及絕緣層40。 千導體層30ρ

S 步驟-係形成透明電極層52的步驟。如第η圖所 322845 17 201143113 示，在第1半導體層20η及第2半導體層30p上，利用物 理蒸鍍法（PVD法）形成透明電極層52。之後，亦可利用 PVD法，形成作為收集電極55之基底的基底金屬層。基 底金屬係可使用例如Ti及Cu。 步驟S43係形成用以防止短路之分離溝60的步驟。 利用雷射形成分離溝60。分離溝60係設置在形成於第2 半導體層30p上之透明電極52。在此所謂之第2半導體層 30p係為形成在絕緣層40上之第2半導體層30p。這是由 於會因雷射而損傷第1半導體層20η及第2半導體層30p 之故。除了使用雷射之方法以外，例如使用阻劑及蝕刻液 來形成分離溝60之情形亦同。 雖然以令分離溝60形成在適當之部位之方式，進行 雷射之放射口或阻劑圖案之對位，但仍會產生微小之偏 離。考慮該微小之對位偏離，在太陽能電池1A中，形成 分離溝60，以使排列方向X中之分離溝60之中心60M與 絕緣層40之中心40M —致。 另一方面，在太陽能電池1B中，於排列方向X中， 分離溝60係靠近p型之第2半導體層30p而形成。亦即， 在排列方向X中，分離溝60之中心60M係比絕緣層40之 中心40M更靠近第2半導體層30p之中心30pM。藉由進 行上述之對位，即便使排列方向X中之絕緣層40的寬度減 短，亦不會在屬於η型半導體層之第1半導體層20η產生 因雷射或蝕刻液所造成之損傷。藉此，由於可設計成使絕 緣層40之寬度減短，因此可縮短在第1半導體層20η下產 18 322845 201143113 生之少數載體經由絕緣層40下移動至第2半導體層30p 之距離。因此，可抑制因少數載體之再結合所造成之效率 降低。 步驟S44係形成收集電極55的步驟。藉由網版印刷 法將導電性膏塗覆在透明電極52上。之後，藉由對導電性 膏進行鍛燒，而形成收集電極55。亦可藉由鍍覆法，在透 明電極52上形成收集電極55。藉此，形成第4圖所示之 太陽電池1B。 (4)作用/效果 依據本發明之實施形態的太陽能電池1，從端點39至 第2絕緣層端部45b為止之沿著排列方向X的長度Lp，係 比從端點39至第1絕緣層端部45a為止之沿著排列方向X 的長度Ln短。藉此，在半導體基板10η内之第1半導體 層20η附近產生的少數載體係在往第2電極50p移動之 際，通過由絕緣層40所覆蓋之第2半導體層30 p與半導 體基板10η之接合附近的長度會變短。因此，當與排列方 向X中之絕緣層40的寬度為相同之太陽能電池相比較時， 太陽能電池1之第2半導體層30p下之少數載體到達第2 電極50p的距離會縮短，而可使少數載體之再結合減少。 依據本發明之實施形態的太陽能電池1，從端點39至 第2絕緣層端部45b為止之沿著排列方向X的長度Lp係 為0· 1 mm以内。若長度Lp為0.1 mm以内，由於再結合之 少數載體亦少，因此可謀求轉換效率之提升。 依據本發明之實施形態的太陽能電池1B，第2絕緣層 19 322845 201143113 端部45b與第1半導體層端部27係並排。並且，第2絕緣 層端部45b與第1半導體層端部27係在排列方向χ中位在 同位置。少數载體並未通過由絕緣層40所覆蓋之第2 半導體層3Gp與半導體基板1〇η之接合附近而可朝第2電 極50p移動。 依據本發明之實施形態的太陽能電池1B，在排列方向 1中’分離溝60之令心60M係比絕緣層40之中心40M更 靠近屬於p型半導體之第2半導體層卿之中心卿M。 因此，即使絕緣層40的寬度縮乡豆，亦不會在屬於η型半導 1+導體層2Gn產生因分離溝6G之形成所造成之 =藉由使絕緣層40之寬度縮短，在第導體層2〇n 你1丨、^)數载體到達第2電極卿的距離會縮短，而可 >數載體之再結合所造成的損失減少。 依據本發明之實卿態的太陽能電池 半導體層形成步驟S1、絕緣相成步驟幻、第2 驟S3係：步去驟^之順序進行’第2半導體層形成步 4〇的步驟S31 ·去^成在第1半導體層2〇n上之絕緣層 導體；20的牛讀由去除絕緣層4〇而露出之第1半 的步驟S32;及在藉由去 而路出之半㈣餘咖上形成第 ^體層 :。藉此’可使用絕緣層4。作為第i半導:二= 層端部與第1半導體層《係並排: 列方向^導料料打係在排 322845 20 201143113 依據本發明之實施形態的太陽能電池1B的製造方 法，在分離溝形成步驟S43中，在排列方向X中，分離溝 60之中心60M係比絕緣層40之中心40M更靠近第2半導 體層30p之中心30pM而形成。藉此，由於屬於η型半導 體層之第1半導體層20η並未露出在背面，因此不會受到 因蝕刻液等所造成之損傷。此外，以雷射形成分離溝60 時，亦不會產生因雷射所造成之損傷。藉此，由於可設計 成使絕緣層40之寬度減短，因此可縮小絕緣層40下之第 1半導體層20η與半導體基板10η之連接部分。因此，可 使少數載體移動於第1半導體層20η下之距離縮短。再者， 隨著絕緣層40之寬度變短，可使形成在半導體基板10η 上之第1半導體層20η上所形成的第1電極50η (透明電 極層52η)之排列方向X中之寬度增長。藉此，可減少電 流之電阻損失。 (5)其他實施形態 如上所述，雖透過本發明之實施形態揭示本發明之内 容，但構成該揭示之一部分的論述及圖式不應視為限定本 發明者。 在本發明之實施形態的太陽能電池1中，半導體基板 10η雖為η型，但未必一定為η型。如第13圖所示，亦可 使用Ρ型半導體基板1〇ρ。此時，少數載體為電子。因此， 在太陽能電池1C中，從端點39至第2絕緣層端部45a為 止之沿著排列方向X的長度Lp，係比從端點39至第1絕 緣層端部45b為止之沿著排列方向X的長度Ln長。在第 21 322845 201143113 13圖中，第2絕緣層端部45b與第1半導體層端部27係 並排。並且，第2絕緣層端部45b與第1半導體層端部 係在排列方向X中位在同一位置。 在太陽能電池1C中，在排列方向X中，分離溝6〇之 中心60M係比絕緣層40之中心40M更靠近屬於P型半導 體層之第1半導體層之排列方向之中心2〇pm。 在本發明之實施形態的太陽能電池1中，分離溝 雖係設置在形成於絕緣層40上之第2半導體層3〇p上所形 成之透明電極52，但如第14圖所示，亦可依對位之偏離， 將分離溝60之一部分設置在形成於背面12上之第2半導 體層30p上所形成之透明電極52。覆蓋第2絕緣層端部4% 與第1半導體層端部27之第2半導體層30p之厚度較薄 時’由於透明電極層52p與第1半導體層20η之距離會變 近’因此會有產生短路之可能性。藉由形成屬於分離溝6〇 之一部分的分離溝65，產生該短路之可能性會減少。雖由 於分離溝65之形成，會在形成於背面12上之第2半導體 f 30Ρ產生損傷’但因ρ型半導體層之損傷所致之損失係 遂比因η型半導體層之損傷所致之損失小。因此’為了防 止知·路，分離溝65亦可設置在形成於背面12上之第2 導體層3Gp上所形成之透明電極52。 如此’本發明係包含在此未記载之各種實施形態。因 此’本發明之技術範g係由上述之說日月僅依據適當之申請 專利範圍之發明特定事項所規定者。 。月 【圖式簡單說明】 322845 22 201143113 第1圖係習知之背面接合型之太陽能電池1〇〇之剖視 圖。 第2圖係從本發明實施形態之太陽能電池ία之背面 12側觀看的俯視圖。 第3圖係第2圖之A-A，線之剖視圖。 第4圖係沿著本發明實施形態之太陽能電池iB之垂 直方向z及排列方向X之剖面的剖面圖。 第5圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B 的製造方法之流程圖。 第6圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池丄3 的製造方法之圖。 第7圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B 的製造方法之圖。 第8圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B 的製造方法之圖。 第9圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B 的製造方法之圖。 第10圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B 的製造方法之圖。 第11圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B 的製造方法之圖。 第12圖係用以說明本發明實施形態之太陽能電池1B 的製造方法之圖。 第13圖係沿著本發明實施形態之太陽能電池1C之垂 322845 23 201143113 直方向Z及排列方向X之剖面的剖面圖。 第14圖係沿著本發明實施形態之太陽能電池1D之垂 直方向Z及排列方向X之剖面的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1、ΙΑ、1B、1C、1D、100 太陽能電池 10n、10p半導體基板 12 背面 20n、20p、120第1半導體層 22i i型半導體結晶層 25η η型半導體結晶層 25p p型半導體結晶層 27 第1半導體層端部 30n、30p第2半導體層 32i i型半導體結晶層 35η η型半導體結晶層 35p p型半導體結晶層 37 第2半導體層端部 39 端點 40 絕緣層 45a 第1絕緣層端部 45b 第2絕緣層端部 50η 第1電極 5 Op 第2電極 52 透明電極 52η ' 52ρ 透明電極層 55η、55ρ收集電極 60、65 分離溝 70η、70p連接電極 24 322845

Claims (1)

1. 201143113 七、申請專利範圍： 能電池，係具備··第1導電型之半導體基板’ 具有文光面及背面；第1半導體層，具有第！導電型. 第2半導體層，具有第2導電型電極，虚導^^第 ㈣層電性_;第2電極’與前述第2半導體芦 電性連接，及絕緣層，具有絕緣性；其中，前述第！半 導體層及第2半導體層係形成在前述背面上. =體層端部，將與前述第1半導體層相鄰之前述第j ==第2半導體層端部，而將形成在前述 第+賴層上並且位於前述第1電_之-方的前述 f緣層之端部作為第1絕緣層端部，將位於前述第2電 =之另—方的前述絕緣層之端部作為第2絕緣層端 從前述第2半導體層端部之與前述背面相接的端 =述第2絕緣層端部為止之沿著前述排列方向的 係峨前述端點至前述第1絕緣層端部為止之沿 者刚述排列方向的長度短。 2·如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中，從前 ^點至前述第2絕緣層端部為止之沿著前述排列方 向的長度係為0.1mm以内。 S 3.=申請專利範圍第1項或第2項所述之太陽能電池，立 中’前述第2⑽層料與前述第1半導體層端部係並 322845 201143113 (如申料利關第丨項至第3項中任—項所述之太陽能 電池，其中’前述第2絕緣層端部與前述第丨半導體層 端部在前述排列方向係位在同一位置。 5. 如申請專利範圍第㈣至以項中任—項所述之太陽能 電池，其中，前述太陽能電池係具備用以防止短路之分 離溝， 當將形成在前述背面上之前述第〗半導體層及形 成在前述背面上之前述第2半導體層中之具有p型導電 型之半導體層作為p型半導體層時， 在前述排列方向，前述分離溝之中心係比前述絕緣 層之中心更靠近前述p型半導體層之中心。 6. —種太陽能電池的製造方法，係具有：在具有接受光之 文光面、及設於前述受光面之相反側的背面之第1導電 型之半導體基板的前述背面上，形成具有第丨導電型之 第1半導體層的第1半導體層形成步驟；在前述背面上 形成具有第2導電型之第2半導體層的第2半導體層形 成步驟；及形成具有絕緣性之絕緣層的絕緣層形成牛 驟； 乂 乂 其中，各步驟係依前述第1半導體層形成步驟、前 述絕緣層形成步驟、前述第2半導體層形成步驟之順 進行， 前述第2半導體層形成步驟係具有： 去除形成在前述第1半導體層上之前述絕緣層之 322845 2 201143113 一部分的步驟； 去除藉由去除前述絕緣層而露出之前述導 體層的步驟； 及在藉由去除前述第i +導體層而露出之前述伞 導體層上形成前述第2半導體層的步驟。 ^申f專利範圍帛6項所述之太陽能電池的製造方 μ趣中’具備形成用以防止短路之分離溝的分離溝形 备將形成在前述背面上之於、+、赞 成在前述背面上之前二之二第二半導體層及形 型之半導體層作為。型半導3層具有。型導電 在前述分離溝形成步驟中，於 前述第2半導體層交互排列列 乂半導體層與 中心係形成為比錢絕緣分離溝之 導體層之中心。 更罪近則述Ρ型半 S 322845