TWI720955B

TWI720955B - 太陽能電池及太陽能電池模組

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Publication number: TWI720955B
Application number: TW104137159A
Authority: TW
Inventors: 大寛之
Original assignee: 日商信越化學工業股份有限公司
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2021-03-11
Also published as: TW202127679A; TW201630207A; CN113437163B; TWI768694B; JP2016096206A; US11742438B2; WO2016075867A1; US20170352769A1; JP6502651B2; CN111129170A; US20200185552A1; EP3220424A4; US12402434B2; CN107148680A; EP3220424A1; CN113437163A; US20190181280A1

Abstract

本發明係一種太陽能電池及太陽能電池模組，其中，具備將一方的主表面作為受光面，而將另一方的主表面作為背面之P型矽基板，而於前述背面上，部分性地加以形成之複數的背面電極，前述P型矽基板則於前述受光面之至少一部分具有N型層，且具有前述P型矽基板則與前述背面電極接觸之接觸範圍者之太陽能電池，其特徵為前述P型矽基板則為加以摻雜有鎵之矽基板，前述P型矽基板之阻抗率則為2.5Ω．cm以下，前述複數之背面電極之背面電極間距P_rm[mm]與前述P型矽基板之阻抗率R_sub[Ω．cm]則滿足以下述式(1)所表示之關係之太陽能電池。經由此，加以提供在使用加以抑制光劣化的基板之太陽能電池中，加以抑制阻抗損失，而對於變換效率優越之太陽能電池及太陽能電池模組。

Description

太陽能電池及太陽能電池模組

本發明係有關太陽能電池及太陽能電池模組。

太陽能電池用半導體基板係經由可以比較低之成本而製作大直徑之單結晶的CZ法(丘克拉斯基法)而加以製造。例如，P型半導體基板係以CZ法而製作加以摻雜硼之矽單結晶，經由切變此單結晶而可得到者。

單結晶矽太陽能電池(使用單結晶矽基板之太陽能電池)之以往構造係背面(與受光面相反的表面)全面則藉由BSF(Back Surface Field)構造，而接觸於電極之構造。

上述BSF構造係可以網版印刷法而簡便地製作之故，為廣泛普及，目前之單結晶矽太陽能電池之主流構造。

對於上述BSF構造而言，為了更高效率化，而成為呈加以導入PERC(Passivated Emitter and Rear Contact Solar Cell)構造、PERL(Passivated Emitter and Rear Locally Diffused Solar Cell)構造。

上述PERC構造及PERL構造係積極地減少背面側之少數載體再結合比例，即降低背面側之實效性的表面再結合速度之方法之一。

圖9係模式性地顯示以往之PERC型太陽能電池之剖面圖。如圖9所示，太陽能電池110係於加以摻雜有硼的矽基板(以下，亦記載硼摻雜基板)113的受光面側，具備N型層112。於此N型層112上具備受光面電極111。對於受光面上係加以設置受光面保護膜115者為多。另外，於背面上具備背面保護膜116。另外，於背面上具備背面電極114。另外，具有硼摻雜基板113則與背面電極114接觸之接觸範圍117。

圖10係模式性地顯示以往之PERL型太陽能電池之剖面圖。如圖10所示，太陽能電池110’係對於上述之太陽能電池110而言，於背面電極114之正下方，具備P⁺層(即、以較周圍範圍(P型矽基板)為高濃度而摻雜P型摻雜劑的層)119者。另外，於受光面電極111之正下方，具備N⁺層(即、以較周圍之N型層112為高濃度而摻雜N型摻雜劑的層)118亦可。其他的構成係因與具有圖9之PERC構造之太陽能電池同樣之故，省略說明。

〔先前技術文獻〕〔專利文獻〕

[專利文獻1]國際公開第WO00/073542號冊子

即使經由將太陽能電池作為具有上述之PERC構造或PERL構造者之時，而減少背面側之少數載體再結合比例，而基板如為硼摻雜基板，殘留於結晶晶格間之氧原子與硼原子則經由光而結合，於基板塊體內，生成再結合位準，少數載體壽命則變短，而太陽能電池之特性係下降。此現象係亦稱為使用硼摻雜基板之太陽能電池之光劣化。

PERC構造，PERL構造之太陽能電池係區域化(局部化)背面之電極。為此，在接點附近(即，基板與背面電極接觸之接觸範圍)產生有電流集中，而容易產生阻抗損失之故，在PERC構造、PERL構造之太陽能電池中，將基板作為低阻抗者為佳。但採用低阻抗基板之情況，即，在含有更多硼原子之狀況中，硼原子與氧原子之結合增加之故，上述劣化(光劣化)係成為顯著。

相反地，對於採用高阻抗基板之情況，係上述劣化則減輕。但，在PERC構造、PERL構造之太陽能電池中，如上述，在背面接點附近，集中有電流，而產生低阻抗之結果，此情況，特性亦下降。

為了抑制上述之光劣化，在專利文獻1中，加以提案作為P型摻雜劑，取代硼而使用鎵者。但，作為 PERC構造或PERL構造之太陽能電池之基板，在僅使用加以摻雜鎵之矽基板(以下，亦記載鎵摻雜基板)中，無法充分地抑制阻抗損失者。

本發明係其目的為提供：有鑑於上述問題點而作為之構成，在使用加以抑制光劣化之基板的太陽能電池中，加以抑制阻抗損失，對於變換效率優越之太陽能電池及太陽能電池模組者。

為了達成上述目的，在本發明中，提供：具備將一方的主表面作為受光面，而將另一方的主表面作為背面之P型矽基板，而於前述背面上，部分性地加以形成之複數的背面電極，前述P型矽基板則於前述受光面之至少一部分具有N型層，且具有前述P型矽基板則與前述背面電極接觸之接觸範圍者之太陽能電池，其特徵為前述P型矽基板則為加以摻雜有鎵之矽基板，前述P型矽基板之阻抗率則為2.5Ω．cm以下，前述複數之背面電極之背面電極間距P_rm[mm]與前述P型矽基板之阻抗率R_sub[Ω．cm]則滿足以下述式(1)所表示之關係者。

log(R_sub)≦-log(P_rm)+1.0．．．(1)

如此之太陽能電池係基板為鎵摻雜基板之故，而加以抑制光劣化者。另外，基板為低阻抗基板之故，在接觸範圍不易產生電流集中，而不易產生有阻抗損失。另外，為具備低阻抗基板之PERC構造的太陽能電池之故，可充分地減少背面側之少數載體再結合比例者。加上於此等構造，更且，背面電極之間距(以下，亦記載背面電極間距)與基板之阻抗率則滿足以上記式(1)所表示之關係者，係可將經由電流集中之阻抗損失抑制為最小限度，而更可使發電量增加者。

另外，前述P型矽基板之阻抗率為0.2Ω．cm以上者為佳。

如為如此之太陽能電池，即使在複數之太陽能電池(太陽能電池單元)間而於阻抗率產生差，亦可得到比較性同位準之電流。隨之，將此等太陽能電池單元作為成模組時，可降低多餘之損失者。

另外，前述複數之背面電極之背面電極間距則為10mm以下者為佳。

如為如此之太陽能電池，可更確實地作為對於變換效率優越之太陽能電池者。

另外，在前述接觸範圍之P型摻雜劑的濃度則較在前述接觸範圍以外範圍之P型摻雜劑的濃度為高者為佳。

如為如此所謂具有P⁺層之PERL構造的太陽能電池，對於變換效率更為優越。

另外，前述接觸範圍的面積之合計則為前述背面全體之20%以下者為佳。

如為如此之太陽能電池，可充分地得到基板與電極之接觸同時，可更減少經由基板與電極之接觸的載體之再結合者。

更且，在本發明中，其特徵為提供：具備上述本發明之太陽能電池者之太陽能電池模組。

本發明之太陽能電池係加以抑制光劣化及阻抗損失者，對於變換效率優越者。因此，具備本發明之太陽能電池之太陽能電池模組係成為加以抑制光劣化及阻抗損失者，而成為對於變換效率優越者。

本發明之太陽能電池係基板為鎵摻雜基板之故，而加以抑制光劣化者。另外，基板為低阻抗基板之故，在接觸範圍不易產生電流集中，而不易產生有阻抗損失。另外，為具備低阻抗基板之PERC構造或PERL構造的太陽能電池之故，可充分地減少背面側之少數載體再結合比例者。加上於此等構造，更且，背面電極之間距與基板之阻抗率則滿足以上記式(1)所表示之關係者，係可將經由電流集中之阻抗損失抑制為最小限度，而更可使發電量增加者。

12，112‧‧‧N型層

13‧‧‧P型矽基板

14，114‧‧‧背面電極

17，117‧‧‧接觸範圍

18‧‧‧N⁺層

19‧‧‧P⁺層

20‧‧‧背面電極間距

110‧‧‧太陽能電池

111‧‧‧受光面電極

113‧‧‧矽基板

114‧‧‧背面電極

115‧‧‧受光面保護膜

116‧‧‧背面保護膜

圖1係顯示本發明之太陽能電池之一例的剖面圖。

圖2係在圖1所示之太陽能電池中，透過P型矽基板而示之模式圖。

圖3係顯示本發明之太陽能電池之一例的剖面圖。

圖4係在圖3所示之太陽能電池中，透過P型矽基板而示之模式圖。

圖5係顯示製造本發明之太陽能電池之方法的一例之流程圖。

圖6係顯示使充分地照射光後之鎵摻雜基板的基板阻抗率及背面電極間距變化情況之太陽能電池之變換效率的平均值圖。

圖7係顯示使充分地照射光後之硼摻雜基板的基板阻抗率及背面電極間距變化情況之太陽能電池之變換效率的平均值圖。

圖8係使鎵摻雜基板的基板阻抗率及背面電極間距變化情況之太陽能電池之短路電流密度的平均值圖。

圖9係模式性地顯示以往之PERC型太陽能電池之剖面圖。

圖10係模式性地顯示以往之PERL型太陽能電池之剖面圖。

以下，更詳細地加以說明本發明。

如上述，在使用加以抑制光劣化的基板之太陽能電池中，加以抑制阻抗損失，而加以要求對於變換效率優越之太陽能電池。在此，作為可提高變換效率之構造，加以提案有PERC構造、PERL構造。但作為PERC構造或PERL構造之太陽能電池之基板，在僅使用可抑制光劣化之鎵摻雜基板中，係無法充分地抑制阻抗損失，而無法作為對於變換效率優越之太陽能電池者。

本發明者係為了解決上述課題而進行銳意檢討。其結果，具備低阻抗之鎵摻雜基板，而背面電極間距與基板之阻抗率則滿足特定的關係者，PERC構造或PERL構造之太陽能電池則發現可解決上述課題，而完成本發明之太陽能電池及太陽能電池模組。

以下，對於本發明之實施形態而參照圖面，具體地加以說明，但本發明係並非加以限定於此者。

〔太陽能電池〕

圖1係顯示本發明之太陽能電池之一例的剖面圖。圖2係在圖1所示之太陽能電池中，透過P型矽基板13而示之模式圖。如圖1及圖2所示，本發明之太陽能電池10係具備：將一方的主表面作為受光面，而將另一方的主表面作為背面之P型矽基板(鎵摻雜基板)13。另外，於P型矽基板13之背面上，具備部分地加以形成之複數的背面電極14。另外，P型矽基板13則於受光面之至少一部分具有N型層12。另外，P型矽基板13則具有與背面電極14接觸之接觸範圍17。另外，於N型層12上，通常，具備受光面電極11。

在本發明中，P型矽基板13則為鎵摻雜基板。如此，由將P型摻雜劑，自硼變更為鎵者，加以抑制光劣化。另外，P型矽基板13之阻抗率(比阻抗)則為2.5Ω．cm以下，當阻抗率則超過2.5Ω．cm時，有在與背面側之P型矽基板13的背面電極14之接觸處附近，產生電流集中，而產生阻抗損失之虞。

如此，本發明之太陽能電池係具備低阻抗之鎵摻雜基板(即，鎵濃度高的基板)者。在此，PERC構造或PERL構造之太陽能電池係具備低阻抗基板之情況，特別成為對於變換效率優越者。隨之，本發明之太陽能電池係特別成為對於變換效率優越質者。更且，如為具備低阻抗之鎵摻雜基板的本發明之太陽能電池，不易引起在低阻抗之硼摻雜基板(即，硼濃度高之基板)所產生的光劣化，而可維持高效率。

另外，本發明之太陽能電池10係複數之背面電極14之背面電極間距P_rm[mm]與P型矽基板13之阻抗率R_sub[Ω．cm]則滿足以下述式(1)所表示之關係者。

log(R_sub)≦-log(P_rm)+1.0．．．(1)

於圖1中，圖示背面電極間距20。背面電極間距20與鎵摻雜基板13之阻抗率則未滿足以上述式(1)所表示之關係的情況，無法充分地抑制經由電流集中之阻抗損失，而發電量則下降。上述式(1)之關係係自以下之電腦模擬之結果所得到。

使用電腦，進行在圖1所示之太陽能電池中，對於使背面電極間距與鎵摻雜基板之阻抗率各加以變化情況之太陽能電池之變換效率的變化之模擬。將此結果示於圖6。

另外，使用電腦，進行在圖9所示之太陽能電池中，對於使背面電極間距與硼摻雜基板之阻抗率各加以變化情況之太陽能電池之變換效率的變化之模擬。將此結果示於圖7。然而，在圖6及圖7之變換效率的大小係使用顏色的濃淡而加以顯示。另外，以曲線而連結成為特定之變換效率(基板之阻抗率，背面電極間距)之組合的點，作為呈等高線而顯示。

圖6係顯示使充分地照射光後之鎵摻雜基板的基板阻抗率及背面電極間距變化情況之太陽能電池之變換效率的平均值圖。如圖6所示，鎵摻雜基板的阻抗率為2.5Ω．cm以下，背面電極間距與鎵摻雜基板之阻抗率則滿足以上述式(1)所表示之關係的情況，係成為對於變換效率優越之結果。另一方面，如圖6所示，阻抗率則超過2.5Ω．cm之情況，或，未滿足上述式(1)之情況係變換效率則急遽惡化。

圖7係顯示使充分地照射光後之硼摻雜基板的基板阻抗率及背面電極間距變化情況之太陽能電池之變換效率的平均值圖。如圖7所示，使用硼摻雜基板之情況，係與使用鎵摻雜基板之情況作比較，成為對於變換效率差的結果。此係顯示經由光劣化之影響。另外，此情況，背面電極間距與硼摻雜基板的阻抗率則即使作為滿足上述式(1)所表示之關係，亦有變換效率急遽下降之情況。

另外，在圖1所示之太陽能電池中，對於使背面電極間距與鎵摻雜基板之阻抗率各加以變化情況之太陽能電池之短路電流密度的變化，進行模擬。將結果示於圖8。圖8係使鎵摻雜基板的基板阻抗率及背面電極間距變化情況之太陽能電池之短路電流密度的平均值圖。然而，在圖8之短路電流密度的大小係使用顏色的濃淡而加以顯示。另外，以曲線而連結成為特定之短路電流密度(基板之阻抗率，背面電極間距)之組合的點，作為呈等高線而顯示。如圖8所示，鎵摻雜基板的阻抗率為2.5Ω．cm以下，背面電極間距與鎵摻雜基板之阻抗率則滿足以上述式(1)所表示之關係的情況，係對於基板阻抗率之變化而言之短路電流密度的變化變小。

更且，鎵摻雜基板之阻抗率為0.2Ω．cm以上之情況，對於基板阻抗率之變化而言之短路電流密度的變化則變更小。從此結果，阻抗率為0.2Ω．cm以上2.5Ω．cm以下，而如為滿足以上述式(1)所表示之關係之太陽能電池單元，即使於太陽能電池單元間的阻抗率有不均，亦可得到比較性同位準之電流。隨之，了解到將此等太陽能電池單元作為成模組時，可降低多餘之損失者。如此，P型矽基板(鎵摻雜基板)13之阻抗率為0.2Ω．cm以上者為佳。

P型矽基板13之厚度係未特別加以限定，而例如，可作為100~200μm厚度者。P型矽基板13之主面的形狀及面積係未特別加以限定。

另外，複數之背面電極之背面電極間距20則為10mm以下者為佳。如為如此之太陽能電池，如圖6所示，對於變換效率更優越。背面電極間距20之下限係未特別加以限定，但例如，可作為1mm者。

另外，在接觸範圍17之P型摻雜劑的濃度則較在接觸範圍17以外範圍之P型摻雜劑的濃度為高者為佳。作為如此之PERL構造之太陽能電池之一例，可舉出圖3及圖4所示之太陽能電池者。圖3係顯示本發明之太陽能電池之一例的剖面圖。圖4係在圖3所示之太陽能電池中，透過P型矽基板13而示之模式圖。在圖3及圖4所示之太陽能電池中，與圖1所示之太陽能電池同樣之構成要素係附上相同的參照符號，省略說明。如圖3及圖4所示，太陽能電池10’係對於上述之太陽能電池10而言，更且，於受光面電極11之正下方，具備N⁺層18、而於背面電極14之正下方(接觸範圍17之附近)，具備P⁺層19者。如為如此之PERL構造之太陽能電池，可作為對於變換效率更優越之太陽能電池者。

另外，接觸範圍17的面積之合計則為背面全體之20%以下者為佳。如為如此之太陽能電池，可充分地得到基板與電極之接觸同時，可更減少經由基板與電極之接觸的載體之再結合者。接觸範圍17的面積之合計的下限係未特別加以限定，但例如，可作為5%者。受光面電極11及背面電極14之電極寬度係未特別加以限定，但例如，可作為15~100μm者。

如圖1所示，本發明之太陽能電池10係通常，於背面上具備背面保護膜16。對於受光面上係可具備受光面保護膜15者。受光面保護膜15係亦可作為反射防止膜等而作用者。作為此等保護膜係可使用採用電漿CVD裝置而形成之SiN_x膜(矽氮化膜)或SiO₂膜等，而亦可使用熱氧化膜。反射防止膜之膜厚係85~105nm則反射率降低效果成為最大而為最佳。

然而，由具備鋁等之金屬於背面保護膜16上部全面者，亦可作為相互加以連接複數之背面電極14彼此之構造(即，背面電極14作為一體化之構造)者。

作為含於N型層12及N⁺層18之N型摻雜劑，係可舉出P(磷)、Sb(銻)、As(砷)、Bi(鉍)等。作為含於P⁺層19之P型摻雜劑，係可舉出B(硼)、Ga(鎵)、Al(鋁)、In(銦)等者。

〔太陽能電池模組〕

接著，對於本發明之太陽能電池模組而加以說明。本發明之太陽能電池模組係具備上述本發明之太陽能電池。作為具體例，係例如，可舉出使用互連器而串連連接加以排列之複數的本發明之太陽能電池而加以構成者，但並不限於此，而可適用於種種的模組構造者。如此之太陽能電池模組係成為加以抑制光劣化及阻抗損失者，而成為對於變換效率優越者。

〔太陽能電池之製造方法〕

接著，對於製造本發明之太陽能電池之方法，參照圖5而加以說明。圖5係顯示製造本發明之太陽能電池之方法的一例之流程圖。以下所說明之方法係為典型例，而製造本發明之太陽能電池之方法係未加以限定於此。首先，如圖5(a)所示，作為將一方的主表面作為受光面，而將另一方的主表面作為背面之P型矽基板，準備阻抗率為2.5Ω．cm以下的鎵摻雜基板。

在工程(a)所準備之鎵摻雜基板之阻抗率係0.2Ω．cm以上者為佳。準備鎵摻雜基板之情況，鎵的偏析係數為高之故，以CZ法拉起之鑄錠的阻抗率係在最高與尾端產生有6倍程度的差。對於以低成本而製造太陽能電池，係因使用完整一條此等鑄錠者為佳之故，從設計階段將基板的阻抗率差放入考慮者為佳，對於經由將在工程(a)所準備之鎵摻雜基板之阻抗率作為0.2Ω．cm以上者之時，複數製造PERC構造或PERL構造之太陽能電池單元情況，此等太陽能電池單元間之阻抗率差即使為6倍程度，亦可得到比較性相同位準之電流，在將此等太陽能電池單元作為成阻抗時，可減輕多餘之損失者。經由此等而可以更低成本而製造太陽能電池模組者。測定鎵摻雜基板之阻抗率的方法係未特別加以限定，但例如，可舉出四探針法者。

切出鎵摻雜基板之矽單結晶係例如，如上述，可使用CZ法而製造者。此情況，一起將鎵與多結晶原料放入坩堝，如作為原料融液即可。特別是對於產量，係從精細的濃度調整則成為必要之情況，製作高濃度之鎵摻雜矽單結晶，將此搗細而製作摻雜劑，將此熔融成為CZ原料之多結晶矽之後，呈成為所期望濃度地調整而投入者為佳。經由將如此作為所得到之鎵摻雜矽單結晶作為薄片之時，可得到鎵摻雜基板者。

接著，如圖5(b)所示，可將基板表面之薄片損傷，使用如濃度5~60%之氫氧化鈉或氫氧化鉀之高濃度的鹼，或者氟酸與硝酸之混酸等而蝕刻除去者。

接著，如圖5(c)所示，可於基板表面進行稱作紋理之微小的凹凸形成者。紋理係為了降低太陽能電池之反射率的有效方法。紋理係於加熱之氫氧化鈉，氫氧化鉀，碳酸鉀，碳酸鈉，碳酸氫鈉等之鹼性溶液(濃度1~10%、溫度60~100℃)中，由10分至30分程度浸漬者而加以製作。於上述溶液中，使特定量的2-丙醇(IPA：異丙醇)溶解，而促進反應者為多。

損傷蝕刻及紋理形成之後，如圖5(d)所示，洗淨基板者為佳。洗淨係例如，可使用鹽酸，硫酸，硝酸，氟酸等，或此等之混合液之酸性水溶液中，或純水而進行。

接著，如圖5(e)所示，形成N型層於鎵摻雜基板的受光面。

在工程(e)中，形成N型層之方法係無特別加以限定。例如，可舉出使摻雜劑熱擴散之方法者。此情況，可使用將POCl₃(磷醯氯)等與載氣同時導入熱處理爐內而擴散之氣相擴散法，或將含有磷等之材料塗佈於基板上之後，進行熱處理之塗佈擴散法等者。作為在塗佈擴散法之塗佈方法係可舉出旋塗佈法，噴射塗佈法，噴墨法，網版印刷法等者。

使用塗佈擴散法之情況，經由於受光面塗佈含有N型摻雜劑之材料，進行熱處理之時，可進行N型層之形成者。在此，作為含有N型之摻雜劑的材料，係可使用經由熱處理而作為玻璃化之磷擴散劑者。此磷擴散劑係可使用公知的構成，例如，亦可經由混合P₂O₅、純水、PVA(聚乙烯醇)、TEOS(四乙基矽氧烷)之時而得到者。

作為製造具備N⁺層於受光面側，而具備P⁺層於背面側之PERL構造之太陽能電池之方法，係可舉出將含有上述N型之摻雜劑的材料，部分性地塗佈於受光面側，而將含有P型摻雜劑的材料，部分性地塗佈於背面側，將基板進行熱處理之方法。此時，為了防止自動摻雜，而可作為於受光面上或背面上形成擴散光罩，以及複數次實施熱處理者。

作為含有上述P型摻雜劑的材料，係可使用經由熱處理而作為玻璃化之硼擴散劑者。此硼擴散劑係可使用公知的構成，例如，亦可經由混合B₂O₃、純水、PVA之時而得到者。

接著，如圖5(f)所示，使用電漿蝕刻器，而進行PN接合之分離。在此處理中，電漿或自由基則呈未侵入於受光面或背面地，堆疊樣品，在此狀態，數微米切削端面。經由此電漿蝕刻之PN分離係亦可在硼玻璃及磷玻璃之除去前進行，而在除去後進行亦可。作為PN分離之代替手法，亦可進行經由雷射之溝形成。

當進行上述工程(e)時，對於基板的表面係加以形成許多玻璃層。因此，如圖5(g)所示，以氟酸等而除去表面的玻璃。

接著，如圖5(h)所示，可於鎵摻雜基板之受光面上，形成受光面保護膜者。作為受光面保護膜係可使用與在上述的太陽能電池的項所記載者同樣者。

接著，如圖5(i)所示，可於鎵摻雜基板之背面上，形成背面保護膜者。作為背面保護膜係可使用與在上述的太陽能電池的項所記載者同樣者。

接著，如圖5(j)所示，可除去僅形成背面電極之部分之背面保護膜者。背面保護膜之除去係例如，可使用光微影法或蝕刻糊等而進行者。此蝕刻糊係例如，作為蝕刻成分而含有選自磷酸，氟化氫，氟化銨及氟化氫銨所成的群之至少1種，含有水，有機溶媒及增黏劑者。

此時，依據在工程(a)所準備之鎵摻雜基板之阻抗率及在上述式(1)所表示之關係，可決定在工程(j)除去背面保護膜之間隔(相當於接觸範圍之間隔)者。經由此而可確實地製造對於變換效率優越之太陽能電池者。另外，亦可正確地決定可得到該太陽能電池之背面電極間距P_rm[mm]與阻抗率R_sub[Ω．cm]之上限及下限者。

接著，如圖5(k)所示，可於鎵摻雜基板之背面上，印刷背面電極用之電糊而進行乾燥者。例如，於上述基板之背面，網版印刷以有機物結合劑混合Al粉末之電糊。背面電極材料係亦可使用Ag等者。背面電極係至少如加以形成於接觸範圍上即可。但，背面電極係一體地形成於背面全體亦可。此情況，實際上基板與背面電極所接觸者係接觸範圍。

接著，如圖5(l)所示，可於鎵摻雜基板之受光面上，印刷受光面電極用之電糊而進行乾燥者。例如，於上述基板之受光面，網版印刷與有機物結合劑混合Ag粉末與玻璃粉末之Ag電糊。工程(k)與工程(l)之順序係亦可作為相反。

在以上的電極印刷之後，如圖5(m)所示，燒成受光面電極用的電糊及背面電極用之電糊。由如此印刷電糊後，進行燒成者，加以形成受光面電極及背面電極。燒成係由通常以700~800℃之溫度進行5~30分鐘熱處理者而加以進行。經由此熱處理而使Ag粉末貫通於受光面側的保護膜(燒成貫通)，導通受光面電極與鎵摻雜基板。背面電極及受光面電極之燒成係亦可個別地進行者。

由如此作為而可製造圖1及圖3所示之太陽能電池者。另外，經由將由如此作為所得到太陽能電池作為模組化之時，可得到本發明之太陽能電池模組者。

然而，本發明係未加以限定於上述實施形態者。上述實施形態係為例示，具有與記載於本發明之申請專利範圍之技術思想實質上同一之構成，而得到同樣的作用效果者係即使為如何之構成，均包含於本發明之技術範圍。

10‧‧‧太陽能電池

11‧‧‧受光面電極

12‧‧‧N型層

13‧‧‧P型矽基板

14‧‧‧背面電極

15‧‧‧受光面保護膜

16‧‧‧背面保護膜

17‧‧‧接觸範圍

20‧‧‧背面電極間距

Claims

一種太陽能電池，係具備將一方的主表面作為受光面，而將另一方的主表面作為背面之P型矽基板，而於前述背面上，具備背面保護膜、及部分性地加以形成之複數的背面電極，前述P型矽基板則於前述受光面之至少一部分具有N型層並構成單一發射極，且具有前述P型矽基板則與前述背面電極接觸之接觸範圍者之PERC構造或PERL構造之太陽能電池，其特徵為前述P型矽基板為僅摻雜有鎵，且阻抗率為2.5Ω．cm以下之矽基板，前述複數之背面電極之背面電極間距P_rm[mm]與前述P型矽基板之阻抗率R_sub[Ω．cm]則滿足以下述式(1)所表示之關係者；前述複數之接觸範圍的間隔，為將前述背面保護膜以下述式(1)所表示的關係去除而形成的間隔；log(R_sub)≦-log(P_rm)+1.0．．．(1)。
如申請專利範圍第1項記載之太陽能電池，其中，前述P型矽基板之阻抗率為0.2Ω．cm以上者。
如申請專利範圍第1項或第2項記載之太陽能電池，其中，前述複數之背面電極之背面電極間距則為10mm以下者。
如申請專利範圍第1項或第2項記載之太陽能電池，其中，在前述接觸範圍之P型摻雜劑的濃度則較在前述接觸範圍以外範圍之P型摻雜劑的濃度為高者。
如申請專利範圍第1項或第2項記載之太陽能電池，其中，前述接觸範圍的面積之合計則為前述背面全體之20%以下者。
一種太陽能電池模組，其特徵為具備如申請專利範圍第1項至第5項中任一項記載之太陽能電池者。
一種太陽能電池的製造方法，係具備將一方的主表面作為受光面，而將另一方的主表面作為背面之P型矽基板，而於前述背面上，具備背面保護膜、及部分性地加以形成之複數的背面電極，前述P型矽基板則於前述受光面之至少一部分具有N型層，且具有前述P型矽基板則與前述背面電極接觸之接觸範圍者之PERC構造或PERL構造之太陽能電池的製造方法，包含：準備作為前述P型矽基板僅摻雜有鎵，且阻抗率為2.5Ω．cm以下之單結晶矽基板的工程，以滿足下述(1)所表示之關係者的方式，決定前述複數之背面電極之背面電極間距P_rm[mm]與前述P型矽基板之阻抗率R_sub[Ω．cm]的關係的工程；以滿足以下述式(1)所表示之關係者的方式，決定決去前述背面保護膜的間隔的工程；log(R_sub)≦-log(P_rm)+1.0．．．(1)。
如申請專利範圍第7項記載之太陽能電池的製造方法，其中，前述P型矽基板之阻抗率為0.2Ω．cm以上者。
如申請專利範圍第7項或第8項記載之太陽能電池的製造方法，其中，前述複數之背面電極之背面電極間距則為10mm以下者。
如申請專利範圍第7項或第8項記載之太陽能電池的製造方法，其中，在前述接觸範圍之P型摻雜劑的濃度則較在前述接觸範圍以外範圍之P型摻雜劑的濃度為高者。
如申請專利範圍第7項或第8項記載之太陽能電池的製造方法，其中，前述接觸範圍的面積之合計則為前述背面全體之20%以下者。
一種太陽能電池模組的製造方法，其特徵為製造具備藉由如申請專利範圍第7項至第11項中任一項記載之太陽能電池的製造方法製造的太陽電池的太陽能電池模組。