[发明专利]光伏装置及其制造方法、光伏模块

说明书

技术领域

本发明涉及光伏装置及其制造方法、光伏模块。

背景技术

为了提高太阳能电池等光伏装置的性能，将阳光高效地取入到装置内部、将取入的光能通过高的电流电压特性变换为电能、将变换了的光能高效地取出到外部这三点是重要的。另外，在还包括实际的使用来考虑的情况下，能够长期地维持输出的长期可靠性也同样地重要。

一般，为了制作光伏装置，使得到与基板的导电类型相反的导电类型的杂质向基板表面扩散而在基板表面形成杂质扩散层（以下，称为扩散层），来形成PN结。

在光伏装置中，光伏功率大幅依赖于各导电类型的等级差距。因此，根据光伏功率的观点，决定导电等级的杂质浓度（掺杂浓度）优选为高。另外，扩散层还作为用于将所发生的电流高效地取出到外部电路的电极的一部分而发挥功能，所以根据这个观点，掺杂浓度也优选为高。

另外，在电极与PN结的连接部分中，随着长期使用，电阻分量逐渐增加。因此，在包括长期可靠性来考虑的情况下，根据抑制这样的电阻分量的增加的影响的观点，掺杂浓度也优选为高。

另一方面，关于硅半导体中的晶体质量，存在于其内部的杂质浓度越低，晶体质量呈现越良好的特性。如果掺杂浓度过高，则作为半导体的晶体质量大幅降低，并且复合速度增加，所以使光伏功率降低。因此，在PN结是单一构造的情况下，根据上述三个观点，在取得平衡的同时将掺杂浓度设定为恰当的浓度是重要的。

另一方面，虽然PN结并非单一构造，但是作为针对上述课题的有效并且现实的手法之一，有“选择性发射极”（selective emitter）。这是根据构造上的特征对扩散层的浓度设定附加变化的手法。最典型的例子有：在电极的正下方附近掺杂浓度成为高浓度的高浓度区域，在其以外的区域为掺杂浓度成为低浓度的低浓度区域的2阶段构造（例如，参照专利文献1、2）。

在上述例子中，使电极正下方附近的高浓度区域承担作为电极的一部分的功能，使其以外的低浓度区域承担抑制作为半导体的晶体质量降低的功能。即，对各个区域重点地分配所期待的作用而实现提高太阳能电池单元的电流电压特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-186900号公报

专利文献2：国际公开第2009/157052号

专利文献3：日本特表平11-508088号公报

专利文献4：日本特开2005-123447号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在该情况下，由于具有高浓度区域和低浓度区域以电极正下方附近的区域和其以外的区域被划分这样的区域性的特征，所以存在需要对准，新产生用于满足对准的条件的次要的制约这样的问题。

例如，在上述选择性发射极的情况下，使高浓度区域和电极构造比率恰当而完全一致可以说在是事实上是不可能的或极为困难。因此，在大部分的情况下，设定为将高浓度区域稍微扩大，在电极形成时使用为对准用的余量。其结果，产生如下问题：残留不需要的高浓度区域并且特性未按照意图提高。如果还包括长期可靠性来考虑，则在与电极直接相接的高浓度区域中，由于期望向更高浓度侧的切换，所以特性未按照意图提高这样的问题进一步显著。

另一方面，即使在电极形成工序中如上所述取得了对准用的余量，相比于单一构造的PN结，则要求更高的精度。因此，还发生导致制造成本上升、不合格率增加这样的问题。

另外，虽然进行了使高浓度区域形成为与受光面侧电极的图案不具有相关的独立的形状的尝试（例如，参照专利文献3、4），但它们是使用划分高浓度区域和低浓度区域的加工工序，并且还同时承担形成表面的凹凸形状的工序的手法，所以存在如下课题：向残存的高浓度区域的制约不可忽略，向高效化的贡献未必充分。

本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种光电转换效率以及可靠性优良的廉价的光伏装置。

解决技术问题的技术方案