WO2023042614A1 - 太陽電池 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to solar cells.
  • a textured structure By forming a textured structure on the surface of the semiconductor substrate and thus on the light receiving surface, the reflectance of light can be reduced and more light can be introduced inside, so the photoelectric conversion efficiency can be improved.
  • a transparent electrode or the like is laminated on the light-receiving surface side of the semiconductor substrate.
  • a film forming technique such as vacuum deposition or sputtering, materials are uniformly laminated on the semiconductor substrate to maintain the texture structure. can be done.
  • a perovskite solar cell such as an organic photoelectric conversion layer containing a perovskite compound is laminated on the light-receiving surface of a crystalline silicon solar cell formed using a semiconductor substrate.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Document 2
  • the organic photoelectric conversion layer of perovskite solar cells is formed by coating a material that forms the organic photoelectric conversion layer.
  • a uniform coating film cannot be formed.
  • the formation of pinholes in the coating film at the top of the structure may reduce the photoelectric conversion efficiency of the perovskite solar cell.
  • the performance of the solar cell may be reduced due to poor coating. .
  • an object of the present invention is to provide a solar cell with high photoelectric conversion efficiency.
  • a solar cell includes a semiconductor substrate, and a first semiconductor layer having a first conductivity and a second semiconductor layer having a second conductivity, which are laminated on the semiconductor substrate.
  • the substantial volume Vmp at least at a load area ratio of 10% of the first main surface of the semiconductor substrate is 0.003 ⁇ m 3 / ⁇ m 2 or more and 0.010 ⁇ m 3 / ⁇ m 2 or less.
  • the first semiconductor layer and the second semiconductor layer may be laminated on different main surfaces.
  • the solar cell described above may further include an organic photoelectric conversion layer laminated on the first main surface side and containing a perovskite compound.
  • the second main surface of the semiconductor substrate may have a textured structure having a plurality of pyramidal protrusions.
  • the solar cell described above may receive light from the first main surface side.
  • a solar cell with high photoelectric conversion efficiency can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a solar cell according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a graph showing the reflectance decrease rate and the number of non-coated portions in processing examples of semiconductor substrates.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a solar cell 1 according to one embodiment of the invention.
  • the solar cell 1 includes a crystalline silicon solar cell portion 10 and a perovskite solar cell portion 20 laminated on the light receiving surface side (surface side: upper side in FIG. 1) of the crystalline silicon solar cell portion 10 .
  • the solar cell 1 is formed by connecting a crystalline silicon solar cell portion 10 and a perovskite solar cell portion 20 in series.
  • incident light is photoelectrically converted in the perovskite solar cell section 20
  • the light that has passed through the perovskite solar cell section 20 without being converted into electric power in the perovskite solar cell section 20 is converted in the crystalline silicon solar cell section 10 .
  • By converting into electric power a relatively high photoelectric conversion efficiency is realized as a whole.
  • the crystalline silicon solar cell unit 10 includes a semiconductor substrate 11, a first passivation layer 12 laminated on the first main surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving surface side, and a side opposite to the first main surface of the semiconductor substrate 11 (back side). : the second passivation layer 13 laminated on the second main surface (lower side in FIG. 1), the first semiconductor layer 14 laminated on the first passivation layer 12 and having the first conductivity, and the second passivation layer 13, a second semiconductor layer 15 having the second conductivity, an intermediate electrode layer 16 laminated on the first semiconductor layer 14, and a back electrode layer 17 laminated on the second semiconductor layer 15; can be configured to have
  • the perovskite solar cell section 20 includes, from the crystalline silicon solar cell section 10 side, a first charge transport layer 21, an organic photoelectric conversion layer 22 laminated on the first charge transport layer 21, a second charge transport layer 23, a surface and the electrode layer 24 in this order.
  • the semiconductor substrate 11 can be made of a crystalline silicon material such as monocrystalline silicon or polycrystalline silicon.
  • the semiconductor substrate 11 may also be made of other semiconductor materials such as gallium arsenide (GaAs).
  • Semiconductor substrate 11 may be an n-type semiconductor substrate, for example, a crystalline silicon material doped with an n-type dopant. Examples of n-type dopants include phosphorus (P).
  • the semiconductor substrate 11 functions as a photoelectric conversion substrate that absorbs incident light from the light receiving surface side and generates photocarriers (electrons and holes). Since crystalline silicon is used as the material of the semiconductor substrate 11, dark current is relatively small, and relatively high output (stable output regardless of illuminance) can be obtained even when the intensity of incident light is low.
  • the thickness of the semiconductor substrate 11 can be, for example, 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the semiconductor substrate 11 has an uneven structure having a plurality of projections with rounded tops on the first main surface.
  • the semiconductor substrate 11 of this embodiment has a textured structure having a plurality of pyramid-shaped projections on the second main surface.
  • the concave-convex structure of the first main surface of the semiconductor substrate 11 reduces the reflectance of light and increases the amount of light incident on the inside of the semiconductor substrate 11 , thereby increasing the photoelectric conversion efficiency of the crystalline silicon solar cell section 10 and thus the solar cell 1 . improve.
  • the layer is laminated on the first principal surface or the first principal surface with a uniform thickness and has a surface shape that follows the first principal surface of the semiconductor substrate 11.
  • pinholes are less likely to be formed in the coating film.
  • the valleys of the concave-convex structure on the first main surface of the semiconductor substrate 11 may have a V-shaped cross section forming a clear bottom line as shown in FIG. 1, and are rounded like the tops. good too.
  • the lower limit of the substantial volume Vmp at a load area ratio of 10% of the first principal surface is preferably 0.003 ⁇ m 3 / ⁇ m 2 , more preferably 0.005 ⁇ m 3 / ⁇ m 2 .
  • the upper limit of the substantial volume Vmp at a load area ratio of 10% of the first main surface is preferably 0.010 ⁇ m 3 / ⁇ m 2 , more preferably 0.008 ⁇ m 3 / ⁇ m 2 .
  • the “substantial volume Vmp” is the volume of the peaks measured in accordance with ISO25178, and the “loaded area ratio” is the load area at a certain height c (the area of the region with a height of c or more). percentage.
  • the actual volume Vmp at a load area ratio of 10% of the first main surface By setting the actual volume Vmp at a load area ratio of 10% of the first main surface to be equal to or higher than the lower limit, the light reflectance is reduced more than when the first main surface is smooth, and the crystalline silicon solar cell section 10 is formed. Photoelectric conversion efficiency can be improved. Further, by setting the actual volume Vmp at the load area ratio of 10% of the first main surface to the above upper limit or less, it is possible to effectively suppress the formation of pinholes when the coating film is formed.
  • the root-mean-square height Sq (ISO25178) of the uneven structure on the first main surface is, for example, 0.02 ⁇ m or more and 0.25 ⁇ m or less. Also, the number of protrusions per 10 ⁇ m square is, for example, 5 or more and 40 or less. By satisfying these conditions, it becomes easy to set the actual volume Vmp at a load area ratio of 10% of the first main surface within the above range.
  • the concave-convex structure of the semiconductor substrate 11 is formed by anisotropically etching a crystalline silicon substrate having smooth first and second main surfaces to form a pyramidal texture structure on at least the first main surface, followed by the first By polishing the main surface, the top of the pyramidal texture can be formed by rounding. Polishing of the semiconductor substrate 11 is preferably performed by chemical mechanical polishing using a chemical solution that corrodes the semiconductor substrate 11 . As a result, the texture can be smoothly rounded, and the substantial volume Vmp at the load area ratio of 10% of the first principal surface can be made within the above range relatively easily.
  • a mixed solution of nitric acid and hydrofluoric acid is preferably used as a chemical solution for chemical mechanical polishing of the semiconductor substrate 11 made of a crystalline silicon substrate.
  • the textured structure of the second main surface of the semiconductor substrate 11 can be formed by anisotropically etching the crystalline silicon substrate. That is, unlike the first main surface, the second main surface of the semiconductor substrate 11 can be a non-polished surface.
  • the second main surface side of the semiconductor substrate 11 is not coated in the manufacturing process of the solar cell 1, the second main surface has a textured structure, so that the light reflectance can be further lowered than that of the second main surface. .
  • the textured structure is provided on the second main surface of the semiconductor substrate 11 to improve the utilization rate of light.
  • the photoelectric conversion efficiency of the solar cell 1 can be further improved.
  • anisotropically etching only one side of the crystalline silicon substrate in order to form the uneven structure on the first main surface of the semiconductor substrate 11 is more costly than anisotropically etching both sides.
  • the first passivation layer 12 and the second passivation layer 13 suppress carrier recombination at the interface between the semiconductor substrate 11 and the first semiconductor layer 14 or the second semiconductor layer 15 .
  • the first passivation layer 12 and the second passivation layer 13 can be intrinsic semiconductor thin layers formed from amorphous silicon.
  • the first passivation layer 12 and the second passivation layer 13 can be laminated by a method such as sputtering, for example.
  • the thickness of the first passivation layer 12 and the second passivation layer 13 can be, for example, 2 nm or more and 20 nm or less.
  • the first semiconductor layer 14 and the second semiconductor layer 15 collect charges of different polarities by attracting carriers of different polarities from inside the semiconductor substrate 11 .
  • the first semiconductor layer 14 may be formed from an n-type semiconductor
  • the second semiconductor layer 15 may be formed from a p-type semiconductor.
  • the first semiconductor layer 14 and the second semiconductor layer 15 can be formed, for example, of an amorphous silicon material containing a dopant that imparts a desired conductivity type.
  • Examples of the p-type dopant include boron (B), and examples of the n-type dopant include phosphorus (P) described above.
  • the intermediate electrode layer 16 is the electrode of the crystalline silicon solar cell section 10 and also serves as the electrode of the perovskite solar cell section 20 .
  • the intermediate electrode layer 16 can be formed of a transparent conductive oxide (TCO) having electrical conductivity and light transparency so that light transmitted through the perovskite solar cell portion 20 is incident on the semiconductor substrate 11.
  • TCO transparent conductive oxide
  • the transparent conductive oxide forming the intermediate electrode layer 16 for example, indium oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, composite oxides thereof, and the like can be used. Among these, an indium-based composite oxide containing indium oxide as a main component is preferable. Indium oxide is particularly preferred from the viewpoint of high electrical conductivity and transparency.
  • dopants include Sn, W, Zn, Ti, Ce, Zr, Mo, Al, Ga, Ge, As, Si, S and the like.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the intermediate electrode layer 16 can be formed by a method such as sputtering or vacuum deposition.
  • the thickness of the anode layer can be, for example, 5 nm or more and 100 nm or less.
  • the back electrode layer 17 is one electrode for outputting electric power from the crystalline silicon solar cell section 10 and by extension the solar cell 1 .
  • the back electrode layer 17 can be made of a conductive material such as a transparent conductive oxide such as ITO, a cured conductive paste such as silver paste, or a metal such as Cu or Ni.
  • the back electrode layer 17 may have a multi-layer structure. and a layer formed from a paste.
  • a method for forming the back electrode layer 17 is selected according to the material thereof, and methods such as sputtering, coating, and plating can be used.
  • the thickness of the back electrode layer 17 can be, for example, 100 nm or more and 300 nm or less.
  • the first charge transport layer 21 is a hole transport layer (HTL) that selectively transfers carriers generated in the organic photoelectric conversion layer 22 , or holes in the present embodiment, to the intermediate electrode layer 16 .
  • HTL hole transport layer
  • metal oxides such as nickel oxide (NiO) and copper oxide (Cu 2 O), for example, PTAA (Poly(bis(4-phenyl) (2,4,6-trimethylphenyl)amine)) and Spiro-MeOTAD.
  • the first charge transport layer 21 includes, for example, 2PACz ([2-(9H-Carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic Acid), MeO-2PACz ([2-(3,6-Dimethoxy-9H-carbazol-9 SAM: Self-Assembled Monolayers).
  • the first charge transport layer 21 made of metal oxide can be formed by a method such as sputtering or vacuum deposition.
  • the first charge transport layer 21 containing an organic substance can be formed by a method such as applying a solution of an organic substance and drying it.
  • a coating film having no pinholes can be formed by reducing the actual volume Vmp of the semiconductor substrate 11 as described above. The formation of defects in the perovskite solar cell portion 20 is prevented, and the photoelectric conversion efficiency of the perovskite solar cell portion 20 and thus the solar cell 1 can be improved.
  • the thickness of the first charge transport layer 21 may vary greatly depending on its material, the structure of adjacent layers, and the like. thickness.
  • the organic photoelectric conversion layer 22 contains a perovskite compound and absorbs light to generate carriers.
  • the perovskite compound contained in the organic photoelectric conversion layer 22 includes an organic atom A containing at least one of monovalent organic ammonium ions and amidinium ions, a metal atom B that generates divalent metal ions, and iodide.
  • a compound represented by ABX 3 containing a halogen atom X containing at least one of ion I, bromide ion Br, chloride ion Cl, and fluoride ion F can be used.
  • the organic photoelectric conversion layer 22 can be formed by, for example, a vapor deposition method or the like, but a sol-gel method of applying a solution (a method of synthesizing a perovskite compound in a coating film), a coating method (a solution containing a pre-synthesized perovskite compound It is assumed to be formed by a method such as a method of applying a When the organic photoelectric conversion layer 22 is formed by applying a solution, by reducing the actual volume Vmp of the semiconductor substrate 11 as described above, the organic photoelectric conversion layer 22 can be formed without pinholes and uneven distribution of perovskite compounds. The photoelectric conversion efficiency of the solar cell unit 20 and thus the solar cell 1 can be improved.
  • the thickness of the organic photoelectric conversion layer 22 is preferably 100 nm or more and 1000 nm or less in order to increase the light absorptivity and reduce the movement distance of generated charges, although it depends on the material used for forming the layer.
  • the second charge transport layer 23 is an electron transport layer (ETL) that selectively transfers carriers generated in the organic photoelectric conversion layer 22 , electrons in this embodiment, to the surface electrode layer 24 .
  • ETL electron transport layer
  • the main material of the second charge transport layer 23, which is an electron transport layer include PTAA (Poly(bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine)), Spiro-MeOTAD, and fullerene. be done.
  • Fullerenes include, for example, C60, C70, hydrides, oxides, metal complexes, and derivatives to which an alkyl group or the like is added.
  • the second charge transport layer 23 can be formed by, for example, a sol-gel method, a coating method, or the like.
  • the thickness of the second charge transport layer 23 can be, for example, 3 nm or more and 30 nm or less.
  • the surface electrode layer 24 is an electrode paired with the intermediate electrode layer 16 in the perovskite solar cell section 20 .
  • the surface electrode layer 24 is a transparent electrode that transmits incident light through the antireflection layer 33 , and can be formed using the same material as the intermediate electrode layer 16 by the same method as the intermediate electrode layer 16 .
  • the thickness of the surface electrode layer 24 may be, for example, 500 nm or more and 1000 nm or less.
  • the substantial volume Vmp of the first main surface of the semiconductor substrate 11 is within the range described above, so that the coating when forming the first charge transport layer 21 and the organic photoelectric conversion layer 22 is Due to good workability, there are few defects and the photoelectric conversion efficiency is excellent.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications are possible.
  • the surface shape of the second main surface of the semiconductor substrate is not particularly limited, and may have an uneven structure having the same substantial volume Vmp as that of the first main surface. It may be mirror-like.
  • a solar cell according to the present invention may be one without some layers, such as the perovskite solar cell portion, or may have further layers, such as an anti-reflection layer, laminated to the light-receiving surface.
  • the solar cell according to the present invention may be a so-called back electrode type solar cell in which the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are provided in complementary shapes on the back side of the semiconductor substrate.
  • the first main surface having the above-described substantial volume Vmp may be the surface opposite to the light receiving surface.
  • the present invention can be used to pattern the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. The absorptance of light from the back side can be improved while facilitating the formation of a resist or the like.
  • a mirror-finished crystalline silicon substrate (substrate number 1), a substrate having a texture structure formed on the same crystalline silicon substrate by anisotropic etching (substrate numbers 2 to 4), and the surface having the texture structure formed thereon was polished by chemical mechanical polishing.
  • Semiconductor substrates (substrate numbers 5 to 8) were fabricated. For each semiconductor substrate, the actual volume Vmp at a load area ratio of 10% and the reduction rate of the reflectance of light at a wavelength of 800 nm from the mirror substrate were measured. Further, after coating each semiconductor substrate with a solution containing a perovskite compound, the surface was observed with a microscope to count the number of uncoated portions (pinholes) within a 50 ⁇ m square region. The following table shows the results of these measurements.
  • the graph in FIG. 2 shows the actual volume Vmp and the reflectance decrease rate in the range where the actual volume Vmp is small.
  • the actual volume Vmp As shown in the figure, by setting the actual volume Vmp to 0.003 or more, it is considered that the reflectance can be reduced and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell can be improved as compared with the mirror-finished crystalline silicon substrate. Also, by setting the actual volume Vmp to 0.010 or less, defects do not occur in the coating film, so it is thought that a decrease in photoelectric conversion efficiency due to manufacturing defects in the solar cell can be prevented.

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Abstract

光電変換効率が高い本発明の一態様に係る太陽電池は、半導体基板１１と、前記半導体基板１１に積層される、第１の導電性を有する第１半導体層１４及び第２の導電性を有する第２半導体層１５と、を備え、前記半導体基板１１の少なくとも第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐが０．００３μｍ３／μｍ２以上０．０１０μｍ３／μｍ２以下である。

Description

太陽電池
　本発明は、太陽電池に関する。
　環境負荷が小さいエネルギー源として、太陽電池の利用が拡大している。様々な機器、車両、建築物等に太陽電池を配設する場合、設置可能面積が限定されるため、太陽電池の光電変換効率が重要となり得る。太陽電池の光電変換効率を向上する方法として、半導体基板の主面にピラミッド型の多数の凹凸を有するテクスチャ構造を形成する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
　半導体基板の表面ひいては受光面にテクスチャ構造を形成することにより、光の反射率を低減し、より多くの光を内部に導入することができるので、光電変換効率を向上することができる。半導体基板の受光面側には、例えば透明電極等が積層されるが、例えば真空蒸着、スパッタリング等の成膜技術を用いることで、半導体基板に均一に材料を積層し、テクスチャ構造を保持することができる。
　太陽電池の光電変換効率を向上する別の方法として、半導体基板を用いて形成した結晶シリコン太陽電池の受光面にペロブスカイト化合物を含む有機光電変換層等のペロブスカイト太陽電池を積層したものも知られている（例えば特許文献２参照）。
特開２０２１－５７４３５号公報 特開２０１８－１６３９５９号公報
　一般的に、ペロブスカイト太陽電池の有機光電変換層は、有機光電変換層を形成する材料を塗工することにより形成される。特許文献１に記載されるように、テクスチャ構造を有する太陽電池の表面に塗工によりペロブスカイト化合物を含む有機光電変換層を形成しようとすると、均一な塗膜を形成することができず、特にテクスチャ構造の頂点に塗膜のピンホールが形成されることにより、ペロブスカイト太陽電池の光電変換効率が低下する場合がある。また、ペロブスカイト太陽電池を積層する場合以外にも、テクスチャ構造を有する太陽電池に絶縁のためのレジストを塗工する場合等にも、同様に塗工不良により太陽電池の性能を低下させるおそれがある。
　このため、本発明は、光電変換効率が高い太陽電池を提供することを課題とする。
　本発明の一態様に係る太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板に積層される、第１の導電性を有する第１半導体層及び第２の導電性を有する第２半導体層と、を備え、前記半導体基板の少なくとも第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐが０．００３μｍ３／μｍ２以上０．０１０μｍ３／μｍ２以下である。
　上述の太陽電池において、前記第１半導体層と前記第２半導体層とは、互いに異なる主面に積層されてもよい。
　上述の太陽電池は、前記第１主面側に積層され、ペロブスカイト化合物を含む有機光電変換層をさらに備えてもよい。
　上述の太陽電池において、前記半導体基板の第２主面に複数のピラミッド状の突起を有するテクスチャ構造を有してもよい。
　上述の太陽電池は、前記第１主面側から受光してもよい。
　本発明によれば、光電変換効率が高い太陽電池を提供できる。
本発明の一実施形態に係る太陽電池を示す模式断面図である。 半導体基板の加工例の反射率低下率及び非塗工部数を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池１を示す模式断面図である。
　太陽電池１は、結晶シリコン太陽電池部１０と、結晶シリコン太陽電池部１０の受光面側（表面側：図１における上側）に積層されるペロブスカイト太陽電池部２０とを備える。太陽電池１は、結晶シリコン太陽電池部１０とペロブスカイト太陽電池部２０とが直列に接続されたものとなっている。太陽電池１は、先ず、入射する光をペロブスカイト太陽電池部２０において光電変換し、ペロブスカイト太陽電池部２０で電力に変換できずにペロブスカイト太陽電池部２０を透過した光を結晶シリコン太陽電池部１０において電力に変換することで、全体として比較的高い光電変換効率を実現する。
　結晶シリコン太陽電池部１０は、半導体基板１１と、半導体基板１１の受光面側の第１主面に積層される第１パッシベーション層１２と、半導体基板１１の第１主面と反対側（裏面側：図１における下側）の第２主面に積層される第２パッシベーション層１３と、第１パッシベーション層１２に積層され、第１の導電性を有する第１半導体層１４と、第２パッシベーション層１３に積層され、第２の導電性を有する第２半導体層１５と、第１半導体層１４に積層される中間電極層１６と、第２半導体層１５に積層される裏面電極層１７と、を有する構成とされ得る。
　ペロブスカイト太陽電池部２０は、結晶シリコン太陽電池部１０側から、第１電荷輸送層２１と、第１電荷輸送層２１に積層される有機光電変換層２２と、第２電荷輸送層２３と、表面電極層２４と、をこの順番に備える構成とされ得る。
　半導体基板１１は、単結晶シリコン又は多結晶シリコン等の結晶シリコン材料で形成することができる。また、半導体基板１１は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の他の半導体材料から形成されてもよい。半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｎ型ドーパントがドープされたｎ型の半導体基板とされ得る。ｎ型ドーパントとしては、例えばリン（Ｐ）が挙げられる。半導体基板１１は、受光面側からの入射光を吸収して光キャリア（電子及び正孔）を生成する光電変換基板として機能する。半導体基板１１の材料として結晶シリコンが用いられることにより、暗電流が比較的に小さく、入射光の強度が低い場合であっても比較的高出力（照度によらず安定した出力）が得られる。半導体基板１１の厚みとしては、例えば５０μｍ以上３００μｍ以下とされ得る。
　半導体基板１１は、第１主面に頂部が丸められた複数の突起を有する凹凸構造を有する。また、本実施形態の半導体基板１１は、第２主面に複数のピラミッド状の突起を有するテクスチャ構造を有する。
　半導体基板１１の第１主面の凹凸構造は、光の反射率を低減し、半導体基板１１の内部に入射する光量を増大させることにより、結晶シリコン太陽電池部１０ひいては太陽電池１の光電変換効率を向上する。また、凹凸構造を形成する突起の頂部が丸められていることにより、第１主面又は第１主面に均等な厚みに積層され、半導体基板１１の第１主面に倣う表面形状を有する層、本実施形態においては中間電極層１６の表面に塗膜を形成する際に、塗膜にピンホールが形成されにくい。これにより、塗工によりペロブスカイト太陽電池部２０を形成しても、ペロブスカイト太陽電池部２０に欠陥が発生しにくいため、太陽電池１の光電変換効率低下を抑制できる。なお、半導体基板１１の第１主面の凹凸構造の谷部は、図１に示すように明確なボトムラインを形成するＶ字状断面を有してもよく、頂部と同様に丸められていてもよい。
　第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐの下限としては、０．００３μｍ３／μｍ２が好ましく、０．００５μｍ３／μｍ２がより好ましい。一方、第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐの上限としては、０．０１０μｍ３／μｍ２が好ましく、０．００８μｍ３／μｍ２がより好ましい。なお、「実体体積Ｖｍｐ」は、ＩＳＯ２５１７８に準拠して測定される山部の体積であり、「負荷面積率」は、ある高さｃにおける負荷面積（高さがｃ以上の領域の面積）の割合である。第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐを前記下限以上とすることによって、第１主面が平滑である場合よりも光の反射率を低減して、結晶シリコン太陽電池部１０の光電変換効率を向上することができる。また、第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐを前記上限以下とすることによって、塗膜を形成した場合にピンホールが形成されることを効果的に抑制できる。
　第１主面の凹凸構造の二乗平均平方根高さＳｑ（ＩＳＯ２５１７８）としては、例えば０．０２μｍ以上０．２５μｍ以下とされる。また、１０μｍ四方あたりの突起の数としては、例えば５以上４０以下とされる。これらの条件を満たすことによって、第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐを上述の範囲とすることが容易となる。
　半導体基板１１の凹凸構造は、第１主面及び第２主面が平滑な結晶シリコン基板を異方性エッチングすることにより少なくとも第１主面にピラミッド状のテクスチャ構造を形成してから、第１主面をポリッシングすることにより、ピラミッド状のテクスチャの頂部を丸めることで形成できる。半導体基板１１のポリッシングは、半導体基板１１を侵食する薬液を用いる化学的機械研磨により行うことが好ましい。これにより、テクスチャを滑らかに丸めることができ、比較的容易に第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐを上述の範囲とすることができる。結晶シリコン基板からなる半導体基板１１の化学的機械研磨に用いる薬液としては、硝酸及び弗酸の混合液が好適に用いられる。
　半導体基板１１の第２主面のテクスチャ構造は、結晶シリコン基板を異方性エッチングすることにより形成することができる。つまり、半導体基板１１の第２主面は、第１主面と異なり、ポリッシングされていない面とされ得る。太陽電池１の製造工程において半導体基板１１の第２主面側に塗工を行わない場合、第２主面がテクスチャ構造を有することで、第２主面よりもさらに光の反射率を低くできる。太陽電池１の裏面側に反射層を設けることにより裏面側に透過した光を太陽電池１に入射させる場合、半導体基板１１の第２主面にテクスチャ構造を設けることによって、光の利用率を向上して太陽電池１の光電変換効率をさらに向上できる。また、半導体基板１１の第１主面に上述の凹凸構造を形成するために結晶シリコン基板の片面だけを異方性エッチングすることは両面を異方性エッチングするよりもコスト高となるため、半導体基板１１の第２主面にテクスチャ構造を設けることにより、生産性を向上して太陽電池１を安価に提供することができる。
　第１パッシベーション層１２及び第２パッシベーション層１３は、半導体基板１１と第１半導体層１４又は第２半導体層１５との界面におけるキャリアの再結合を抑制する。第１パッシベーション層１２及び第２パッシベーション層１３は、アモルファスシリコンから形成される真性半導体薄層とされ得る。第１パッシベーション層１２及び第２パッシベーション層１３は、例えばスパッタリング等の方法により積層することができる。第１パッシベーション層１２及び第２パッシベーション層１３の厚みとしては、例えば２ｎｍ以上２０ｎｍ以下とされ得る。
　第１半導体層１４及び第２半導体層１５は、半導体基板１１の内部から、互いに極性が異なるキャリアを誘引することにより、互いに異なる極性の電荷を収集する。具体的には、第１半導体層１４はｎ型半導体から形成され、第２半導体層１５はｐ型半導体から形成され得る。第１半導体層１４及び第２半導体層１５は、例えば所望の導電型を付与するドーパントを含有するアモルファスシリコン材料で形成することができる。ｐ型ドーパントとしては、例えばホウ素（Ｂ）が挙げられ、ｎ型ドーパントとしては、例えば上述したリン（Ｐ）が挙げられる。
　中間電極層１６は、結晶シリコン太陽電池部１０の電極であると共に、ペロブスカイト太陽電池部２０の電極を兼ねる。中間電極層１６は、ペロブスカイト太陽電池部２０を透過した光を半導体基板１１に入射させるために、導電性及び光透過性を有する透明導電性酸化物（ＴＣＯ：Transparent Conductive Oxide）により形成され得る。中間電極層１６を形成する透明導電性酸化物としては、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン及びそれらの複合酸化物等を用いることができる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性の観点からは、インジウム酸化物が特に好ましい。さらに、信頼性又はより高い導電率を確保するために、インジウム酸化物にドーパントを添加することが好ましい。ドーパントとしては、例えば、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｉ、Ｓ等が挙げられる。例えば、インジウム酸化物にスズが添加されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が広く知られている。中間電極層１６は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法などの方法で形成され得る。陽極層の厚みとしては、例えば５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とされ得る。
　裏面電極層１７は、結晶シリコン太陽電池部１０ひいては太陽電池１から電力を出力するための一方の電極である。裏面電極層１７は、導電性を有する材料、例えばＩＴＯ等の透明導電性酸化物、銀ペースト等の導電性ペーストの硬化物、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属などから形成することができる。裏面電極層１７は、多層構造を有してもよく、例えば第２半導体層１５との密着性に優れるＩＴＯから形成される層と、容易且つ安価に厚みを大きくして電気抵抗を小さくできる銀ペーストから形成される層と、を有する構成とされ得る。裏面電極層１７の形成方法は、その材料に応じて選択され、例えばスパッタリング、塗工、めっき等の方法を用いることができる。裏面電極層１７の厚みとしては、例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とされ得る。
　第１電荷輸送層２１は、有機光電変換層２２で発生するキャリアの一方、本実施形態では正孔を選択的に中間電極層１６に伝達する正孔輸送層（ＨＴＬ）である。第１電荷輸送層である第１電荷輸送層２１の主材料としては、例えば酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）等の金属酸化物、例えばＰＴＡＡ（Poly(bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine)）、Ｓｐｉｒｏ－ＭｅＯＴＡＤ等の有機物が挙げられる。また、第１電荷輸送層２１は、例えば２ＰＡＣｚ([2-(9H-Carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic Acid)、ＭｅＯ－２ＰＡＣｚ（[2-(3,6-Dimethoxy-9H-carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic Acid）、Ｍｅ－４ＰＡＣｚ（[4-(3,6-Dimethyl-9H-carbazol-9-yl)butyl]phosphonic Acid）等により形成される自己組織化単分子膜（ＳＡＭ：Self-Assembled Monolayers）であってもよい。
　金属酸化物からなる第１電荷輸送層２１は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法などの方法により形成され得る。また、有機物を含む第１電荷輸送層２１は、例えば有機物の溶液の塗工及び乾燥等の方法により形成され得る。特に、第１電荷輸送層２１を溶液の塗工及び乾燥により行う場合、半導体基板１１の実体体積Ｖｍｐを上述ように小さくしたことにより、ピンホールのない塗膜を形成できるので、ペロブスカイト太陽電池部２０に欠陥が形成されることが防止され、ペロブスカイト太陽電池部２０ひいては太陽電池１の光電変換効率を向上できる。第１電荷輸送層２１の厚みは、その材料、隣接する層の構成等により大きく異なり得るが、例えば１ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができ、特に自己組織化単分子膜である場合には材料分子の厚みとされ得る。
　有機光電変換層２２は、ペロブスカイト化合物を含み、光を吸収してキャリアを生成する。有機光電変換層２２に含まれるペロブスカイト化合物としては、１価の有機アンモニウムイオン及びアミジニウム系イオンのうちの少なくとも１種を含む有機原子Ａ、２価の金属イオンを生成する金属原子Ｂ、及びヨウ化物イオンＩ、臭化物イオンＢｒ、塩化物イオンＣｌ、及びフッ化物イオンＦのうちの少なくとも１種を含むハロゲン原子Ｘを含み、ＡＢＸ３で表される化合物を用いることができる。
　有機光電変換層２２は、例えば蒸着法等によっても形成され得るが、溶液の塗布を行うゾルゲル法（塗膜内でペロブスカイト化合物を合成する方法）、塗布法（予め合成されたペロブスカイト化合物を含む溶液を塗布する方法）等の方法によって形成されることが想定される。溶液の塗布によって有機光電変換層２２を形成する場合、半導体基板１１の実体体積Ｖｍｐを上述ように小さくしたことにより、ピンホール及びペロブスカイト化合物の偏在のない有機光電変換層２２を形成できるので、ペロブスカイト太陽電池部２０ひいては太陽電池１の光電変換効率を向上できる。有機光電変換層２２の厚みとしては、形成材料等にもよるが、光の吸収率を大きくしつつ、生成する電荷の移動距離を小さくするために、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。
　第２電荷輸送層２３は、有機光電変換層２２で発生するキャリア、本実施形態では電子を選択的に表面電極層２４に伝達する電子輸送層（ＥＴＬ）である。電子輸送層である第２電荷輸送層２３の主材料としては、例えば、ＰＴＡＡ（Ｐｏｌｙ（ｂｉｓ（４－ｐｈｅｎｙｌ）（２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ））、Ｓｐｉｒｏ－ＭｅＯＴＡＤ、フラーレン等が挙げられる。フラーレンとしては、例えばＣ６０、Ｃ７０、これらの水素化物、酸化物、金属錯体、アルキル基等を付加した誘導体などが挙げられる。第２電荷輸送層２３をリチウムＬｉを内包させたフラーレンを含む材料から形成することにより、電子の輸送効率を向上することができる。第２電荷輸送層２３は、例えばゾルゲル法、塗布法等の方法により形成され得る。第２電荷輸送層２３の厚みとしては、例えば３ｎｍ以上３０ｎｍ以下とされ得る。
　表面電極層２４は、ペロブスカイト太陽電池部２０において中間電極層１６と対をなす電極である。表面電極層２４は反射防止層３３を通して入射する光を透過する透明電極であり、中間電極層１６と同様の材料を用いて、中間電極層１６と同様の方法により形成され得る。表面電極層２４の厚みとしては、例えば５００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とされ得る。
　以上の構成を有する太陽電池１は、半導体基板１１の第１主面の実体体積Ｖｍｐを上述の範囲内としたことによって、第１電荷輸送層２１及び有機光電変換層２２を形成する際の塗工性が良好であるため、欠陥が少なく、光電変換効率に優れる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。例として、本発明に係る太陽電池において、半導体基板の第２主面の表面形状は特に限定されず、第１主面と同様の実体体積Ｖｍｐを有する凹凸構造を有してもよく、平滑な鏡面状であってもよい。本発明に係る太陽電池は、ペロブスカイト太陽電池部等の一部の層を有しないものであってもよく、例えば受光面に積層される反射防止層等のさらなる層を有してもよい。また、本発明に係る太陽電池は、第１半導体層及び第２半導体層が半導体基板の裏面側に相補的な形状で設けられるいわゆる裏面電極型太陽電池であってもよい。また、本発明に係る太陽電池において上述の実体体積Ｖｍｐを有する第１主面は、受光面と反対側の面であってもよい。例えば、裏面電極型太陽電池において、裏面側に反射層を設け、裏面側に透過した光を再度半導体基板に入射させる場合、本発明により、第１半導体層及び第２半導体層をパターニングする際のレジスト等の形成を容易にしつつ、裏面側からの光の吸収率を向上することができる。
　以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
　鏡面仕上げされた結晶シリコン基板（基板番号１）、同結晶シリコン基板に異方性エッチングによりテクスチャ構造を形成した基板（基板番号２～４）、テクスチャ構造を形成した面を化学的機械研磨によりポリッシングした半導体基板（基板番号５～８）を試作した。各半導体基板について、負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐと、波長８００ｎｍにおける光の反射率の鏡面基板からの低下率と、を測定した。さらに、各半導体基板にペロブスカイト化合物を含む溶液を塗布した後、顕微鏡で表面を観察して５０μｍ四方の領域内の非塗工部（ピンホール）の数を計数した。次の表に、これらの測定結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　さらに、実体体積Ｖｍｐが小さい範囲における実体体積Ｖｍｐ及び反射率低下率を図２のグラフに示す。図示するように、実体体積Ｖｍｐを０．００３以上とすることによって、反射率を低減して、鏡面仕上げされた結晶シリコン基板と比べて太陽電池の光電変換効率を向上できると考えられる。また、実体体積Ｖｍｐを０．０１０以下とすることによって、塗膜に欠陥が生じないので、太陽電池の製造不良による光電変換効率の低下を防止できると考えられる。
　１　太陽電池
　１０　結晶シリコン太陽電池部
　１１　半導体基板
　１２　第１パッシベーション層
　１３　第２パッシベーション層
　１４　第１半導体層
　１５　第２半導体層
　１６　中間電極層
　１７　裏面電極層
　２０　ペロブスカイト太陽電池部
　２１　第１電荷輸送層
　２２　有機光電変換層
　２３　第２電荷輸送層
　２４　表面電極層

Claims (5)

  1. 　半導体基板と、
    　前記半導体基板に積層される、第１の導電性を有する第１半導体層及び第２の導電性を有する第２半導体層と、
    を備え、
    　前記半導体基板の少なくとも第１主面の負荷面積率１０％における実体体積Ｖｍｐが０．００３μｍ３／μｍ２以上０．０１０μｍ３／μｍ２以下である、太陽電池。
  2. 　前記第１半導体層と前記第２半導体層とは、互いに異なる主面に積層される、請求項１に記載の太陽電池。
  3. 　前記第１主面側に積層され、ペロブスカイト化合物を含む有機光電変換層をさらに備える、請求項２に記載の太陽電池。
  4. 　前記第１主面側から受光する、請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池。
  5. 　前記半導体基板の第２主面に複数のピラミッド状の突起を有するテクスチャ構造を有する、請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119836108B (zh) * 2025-01-07 2025-11-21 凤阳硅谷智能有限公司 一种高透光型的钙钛矿电池结构及其制作方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014229876A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 株式会社カネカ 結晶シリコン系太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
WO2017195722A1 (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 株式会社カネカ 積層型光電変換装置およびその製造方法
WO2017200000A1 (ja) * 2016-05-17 2017-11-23 積水化学工業株式会社 固体接合型光電変換素子、及びその製造方法
JP2018163959A (ja) 2017-03-24 2018-10-18 株式会社カネカ 太陽電池モジュールおよび光電変換素子の製造方法
WO2020105289A1 (ja) * 2018-11-19 2020-05-28 三井金属鉱業株式会社 表面処理銅箔、キャリア付銅箔、銅張積層板及びプリント配線板
JP2020082453A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 日本メクトロン株式会社 導体張積層板及び導体張積層板の製造方法
WO2020130318A1 (ko) 2018-12-18 2020-06-25 엘지전자 주식회사 텐덤 태양전지
US20200212243A1 (en) * 2017-05-29 2020-07-02 Lg Electronics Inc. Method for manufacturing perovskite silicon tandem solar cell
JP2021057435A (ja) 2019-09-30 2021-04-08 パナソニック株式会社 太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014229876A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 株式会社カネカ 結晶シリコン系太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
WO2017195722A1 (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 株式会社カネカ 積層型光電変換装置およびその製造方法
WO2017200000A1 (ja) * 2016-05-17 2017-11-23 積水化学工業株式会社 固体接合型光電変換素子、及びその製造方法
JP2018163959A (ja) 2017-03-24 2018-10-18 株式会社カネカ 太陽電池モジュールおよび光電変換素子の製造方法
US20200212243A1 (en) * 2017-05-29 2020-07-02 Lg Electronics Inc. Method for manufacturing perovskite silicon tandem solar cell
WO2020105289A1 (ja) * 2018-11-19 2020-05-28 三井金属鉱業株式会社 表面処理銅箔、キャリア付銅箔、銅張積層板及びプリント配線板
JP2020082453A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 日本メクトロン株式会社 導体張積層板及び導体張積層板の製造方法
WO2020130318A1 (ko) 2018-12-18 2020-06-25 엘지전자 주식회사 텐덤 태양전지
JP2021057435A (ja) 2019-09-30 2021-04-08 パナソニック株式会社 太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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