[发明专利]光伏器件

说明书

技术领域

本发明涉及光伏器件。

背景技术

已知有在与结晶类硅衬底和被掺杂的非晶硅层之间形成有实质上本征的非晶硅层的光伏器件。

作为提高具有这样的结构的光伏器件的输出特性的技术手段，公开有在硅衬底与本征非晶硅层的界面局部地导入氧的结构(参照专利文献1)。

另外，公开有在结晶类硅衬底与p型非晶硅类薄膜之间设置i型非晶硅薄膜，在结晶类硅衬底与i型非晶硅薄膜的界面导入硼(B)的结构(专利文献2参照)。

通过形成为这样的结构，能够提高结晶类硅衬底与非晶硅的界面特性，抑制界面中的载流子的复合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2003-258287号公报

专利文献2：特开2001-345463号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，在结晶类硅衬底上设置非晶硅层的光伏器件中，使结晶类硅衬底与非晶硅层的界面中的复合中心进一步减少，尽可能抑制由界面中的复合所引起的载流子的消减是重要的。另外，要求也同时实现在界面附近的串联电阻成分的降低。

用于解决问题的技术手段

本发明为一种光伏器件，具备结晶类半导体的衬底和在衬底的主面上形成的非晶态半导体层，在衬底与非晶态半导体层的界面中，具有从与衬底的界面附近起沿膜厚方向呈阶梯状地减少的p型掺杂物密度分布。

发明的效果

根据本发明，能够提高光伏器件的光电转换效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式的光伏器件的剖面图。

图2是本发明的实施方式的光伏器件的成膜工序的气体导入的时间表。

图3是表示本发明的实施方式的光伏器件的p型掺杂物密度和氧密度的膜厚方向的分布的图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的实施方式的光伏器件100包括衬底10、第一非晶层12a、第二非晶层12b、透明导电层14、第三非晶层16a、第四非晶层16b、透明导电层18、第一电极20和第二电极22。

以下，例示光伏器件100的制造方法，并且说明光伏器件100的构造。

在表1例示光伏器件100的各非晶层的形成条件的例子。此外，本实施方式中使用的各种成膜条件为一个例子，根据使用的装置，应适当变更，进行最优化。如表1所示，对乙硼烷(B₂H₆)和三磷化氢(PH₃)进行氢稀释。

[表1]

衬底10为结晶类的半导体材料。衬底10能够为n型或p型的导电型的晶体类半导体衬底。衬底10，例如能够应用单晶硅衬底、多晶硅衬底、砷化镓衬底(GaAs)、磷化铟衬底(InP)等。衬底10通过吸收入射的光，利用光电转换产生电子和空穴的载流子对。以下，说明作为衬底10使用n型的硅单晶衬底的例子。

衬底10洗净后设置于成膜槽内。衬底10的洗净能够使用氟化氢水溶液(HF水溶液)、RCA洗净液进行。另外，也优选使用氢氧化钾水溶液(KOH水溶液)等碱性蚀刻液，在衬底10的表面、背面形成纹理构造。

接着，对衬底10的表面实施表面处理。这里，衬底10的表面是指衬底10的主面的一个面，衬底10的背面是指与衬底10的表面相反一侧的面。

如表1所示，表面处理在氢等离子体处理中同时导入含p型掺杂物的气体和含氧气体来进行。含p型掺杂物的气体，例如，使用乙硼烷(B₂H₆)。另外，含氧气体，例如，使用二氧化碳(CO₂)。由此，在衬底10与第一非晶层12a的界面导入硼(B)和氧(O)。

在这样进行了表面处理的衬底10的表面上形成作为非晶态半导体层的第一非晶层12a。例如，第一非晶层12a为含有氢的非结晶型的硅层。第一非晶层12a优选一方面薄到尽量抑制光的吸收，另一方面厚到使衬底10的表面充分钝化的程度。第一非晶层12a的膜厚为1nm以上25nm以下，优选为5nm以上10nm以下。