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CN102473760A - 太阳能电池模块和太阳能电池系统 - Google Patents

太阳能电池模块和太阳能电池系统 Download PDF

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CN102473760A
CN102473760A CN2010800363414A CN201080036341A CN102473760A CN 102473760 A CN102473760 A CN 102473760A CN 2010800363414 A CN2010800363414 A CN 2010800363414A CN 201080036341 A CN201080036341 A CN 201080036341A CN 102473760 A CN102473760 A CN 102473760A
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CN
China
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nesa coating
solar cell
atoms
hydrogen
indium oxide
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Application number
CN2010800363414A
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藤嶋大介
中村优也
德冈望
木下敏宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

提供具有能够进行良好输出的透明导电膜的太阳能电池、具有该太阳能电池的太阳能电池模块和太阳能电池系统。本发明是包含p型或n型的结晶类半导体衬底(2)、在该衬底的主面上形成的p型半导体层(4)和在该衬底(2)的另外的主面上形成的n型半导体层(8)的太阳能电池(1)，在p型半导体层(4)上形成有第一透明导电膜(5)，所述第一透明导电膜(5)包含含有氢和铈的氧化铟，在n型半导体层(8)上形成有第二透明导电膜(9)，所述第二透明导电膜(9)包含不含有铈的氧化铟。

Description

太阳能电池模块和太阳能电池系统
技术领域
本发明涉及太阳能电池、太阳能电池模块和太阳能电池系统。
背景技术
太阳能电池因为能够将太阳光转变为电，所以作为对环境的负担少的新电源而被期待，在近年，在一般家庭用发电系统、大规模发电设备等的太阳能电池系统和各种应用商品中的利用正在积极推进。在这样的状況中，为了太阳能电池进一步的普及，正在积极进行高性能化等的研究开发。
太阳能电池系统例如包含一个或者多个太阳能电池模块而形成，太阳能电池模块根据太阳能电池系统、应用商品等的用途，由一个太阳能电池构成或电串联连接多个太阳能电池而构成。
在太阳能电池中，作为电极有时使用含有透明导电膜和该透明导电膜上的集电极的结构。这样的透明导电膜优选电阻小且能够使太阳能电池的输出大。历来，作为具有透明导电膜的太阳能电池，已知具有由含有锡(Sn)的氧化铟(ITO)构成的透明导电膜的太阳能电池。为了这样的太阳能电池的高性能化，期待使透明导电膜的电阻进一步变小，并使太阳能电池单元的输出进一步变大。
透明导电膜还被利用于液晶显示器等，例如公开有由添加有铈(Ce)的氧化铟构成的透明导电膜(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-260134号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，当将含有添加有铈的氧化铟的透明导电膜适用于太阳能电池时，具有难以得到太阳能电池的良好的输出的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，提供具有能进行良好输出的透明导电膜的太阳能电池、具有该太阳能电池的太阳能电池模块和太阳能电池系统。
用于解决课题的方法
本发明的一个方面涉及的太阳能电池，包含：p型或n型的结晶类半导体衬底；在该衬底的主面上形成的p型半导体层；和在上述衬底的另外的主面上形成的n型半导体层，所述太阳能电池的特征在于：在上述p型半导体层上形成有第一透明导电膜，上述第一透明导电膜包含含有氢和铈的氧化铟；在所述n型半导体层上形成有第二透明导电膜，上述第二透明导电膜包含不含有铈的氧化铟。
本发明的一个方面涉及的太阳能电池模块，其特征在于：具有上述任意的太阳能电池。
本发明的一个方面涉及的太阳能电池系统，其特征在于：具有上述的太阳能电池模块。
发明效果
能够提供具有能进行太阳能电池的良好输出的透明导电膜的太阳能电池、具有该太阳能电池的太阳能电池模块和太阳能电池系统。
附图说明
图1(a)是本发明的一个实施方式的太阳能电池的俯视图，图1(b)是该太阳能电池的仰视图。
图2(a)是沿图1(a)中的A-A′线的本发明的一个实施方式的太阳能电池单元的概略截面图，图2(b)是将该太阳能电池的表面附近放大的截面图。
图3是本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的俯视图。
图4是本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的立体图。
图5是沿图3的A-A′线的本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的截面图。
图6是表示本发明的一个实施方式的太阳能电池的透明导电膜的表面电阻率与该透明导电膜中的铈(Ce)的浓度的关系的图。
图7是表示本发明的一个实施方式的太阳能电池的输出与该太阳能电池的透明导电膜中的铈(Ce)的浓度的关系的图。
图8表示本发明的一个实施方式的实施例和比较例的太阳能电池的透明导电膜的结构、该透明导电膜的表面电阻率和太阳能电池特性。
图9是实施例2、比较例1、比较例2和比较例8的透明导电膜的X线衍射图案附图。
图10是表示本发明的一个实施方式的实施例和比较例的太阳能电池的透明导电膜的(400)取向的X线衍射峰(peak)的2θ(θ：X线衍射角)和半辐值的图。
图11是表示本发明的一个实施方式的实施例和比较例的太阳能电池的透明导电膜的(440)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)和半辐值的图。
图12是表示本发明的一个实施方式的实施例的太阳能电池和比较例的太阳能电池的耐湿性实验的结果的图。
图13是表示本发明的一个实施方式的太阳能电池的n型非晶硅层上的透明导电膜为由含有氢和钨的氧化铟构成的透明导电膜的情况下和为比较例的由含有氢和铈的氧化铟构成的透明导电膜的情况下的特性的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
参照图1和图2，说明本发明的一个实施方式的太阳能电池。图1(a)是本实施方式的太阳能电池的俯视图，图1(b)是仰视图，图2(a)是沿图1(a)中的A-A′线的该太阳能电池的概略截面图，图2(b)是表面附近的截面图。
太阳能电池1例如是双面受光型的太阳能电池，具有由n型单晶硅构成的衬底2，该n型单晶硅具有约1Ω·cm的电阻和约200μm的厚度。衬底2的上表面具有纹理构造，在上表面的大致整个区域上，以如下顺序形成有：具有约5nm的厚度的实质性的本征的i型非晶硅层3；具有约5nm的厚度的p型非晶硅层4；和具有约100nm的厚度的透明导电膜5，并且在该透明导电膜5上具有表面侧集电极6。
另外，上述衬底2的背面也具有纹理构造，并且在背面的大致整个区域上以如下顺序形成有：具有约5nm的厚度的实质性的本征的i型非晶硅层7；具有约5nm的厚度的n型非晶硅层8；和具有约100nm的厚度的透明导电膜9，并且在该透明导电膜9上具有背面侧集电极10。本实施方式的太阳能电池1是具有基于上述结构的光电转换部的所谓HIT结构的太阳能电池。
如图2(b)所示，上述纹理构造是通过对单晶硅衬底的(100)面进行各向异性蚀刻而形成的、具有数μm～数十μm的高度的棱锥(pyramid)形状的凹凸结构，各棱锥形状的构成该棱锥形状的相互相对的面之间形成的角度θ约有72度。
在本实施方式中，以覆盖具有上述纹理构造的面的大致整个面的方式不规则地配置有多个棱锥形状，棱锥形状的高度(大小)不一致，相邻的棱锥也可以一部分重合。并且，各棱锥形状的顶点和谷部也可以带有圆度。
表面侧集电极6主要包含银(Ag)，具有约20μm～60μm的厚度。表面侧集电极6由以下构成：以覆盖透明导电膜5的表面的大致整个区域的方式隔着规定间隔相互平行地形成的多根窄幅的直线状的指状电极6a、6a、…；和与它们连接的、隔着规定间隔相互平行地形成的带状的2根汇流条电极6b、6b。在本实施方式中，指状电极6a、6a、…以约2mm间隔配置。
上述背面侧集电极9主要包含银(Ag)，具有约20μm～60μm的厚度。背面侧集电极10由以下构成：以覆盖所述透明导电膜9的表面的大致整个区域的方式隔着规定间隔相互平行地形成的多根窄幅的直线状的指状电极10a，10a，…；和与它们连接的、隔着规定间隔相互平行地形成的带状的2根汇流条电极10b、10b。在本实施方式中，指状电极10a、10a、…以约1mm间隔配置。
在本实施方式中，透明导电膜5是含有氢(H)并且含有铈(Ce)的主要成分由氧化铟构成的膜。即，上述透明导电膜5含有氢(H)、铈(Ce)、In(铟)和氧(O)，作为杂质由掺杂有氢(H)和铈(Ce)的氧化铟(In2O3)构成。
透明导电膜5实质上由多晶结构构成，且具有以完全覆盖p型非晶硅层4的面上的方式立起形成的多个柱状结构，虽然非常少，但是具有非晶部分。
透明导电膜5的氢(H)的含有量在1.0×1021atoms/cm3以上，优选在1021atoms/cm3的数量级以上，进一步优选1021atoms/cm3的数量级。该氢的含有量是透明导电膜5的膜厚方向中的中间位置的含有量的值，大致相当于除去透明导电膜5的两表面附近后的平均含有量。透明导电膜5的氢的含有浓度优选除去两表面附近后衬底2一侧的含有浓度大于表面侧集电极6一侧，进一步优选朝向衬底2一侧逐渐变大的结构。
透明导电膜5具有(400)取向和(440)取向的X线衍射峰。此处，X线衍射(XRD)的测定是太阳能电池1中的纹理构造上的透明导电膜5的X线衍射测定，在本说明书中，透明导电膜的X线衍射测定意味着：太阳能电池中的纹理构造上的透明导电膜的X线衍射测定(但是，X线衍射测定包含：形成表面侧集电极6、背面侧集电极10前等的上述纹理构造上的X线衍射测定的情况)。
透明导电膜5的(400)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)为35.31°～35.41°，优选为35.33°～35.40°，更加优选为35.36°～35.38°。
透明导电膜5的(400)取向的X线衍射峰的半辐值为0.10°～0.30°，优选为0.15°～0.25°，更加优选为0.18°～0.20°。
另外，透明导电膜5的(440)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)为50.80°～50.96°，优选为50.85°～50.95°，更加优选为50.90°～50.91°。
透明导电膜5的(440)取向的X线衍射峰的半辐值为0.10～0.35°，优选为0.15°～0.30°，更加优选为0.17°～0.22°。
透明导电膜5的铈(Ce)的含有量优选为1.0×1020atoms/cm3以上1.0×1021atoms/cm3以下，优选为2.5×1020atoms/cm3以上8.0×1020atoms/cm3以下，更加优选为4.0×1020atoms/cm3以上6.0×1020atoms/cm3以下，更加优选为4.5×1020atoms/cm3以上5.2×1020atoms/cm3以下。
在本实施方式中，透明导电膜9是含有氢(H)并且含有钨(W)的主要成分由氧化铟构成的膜。即，上述透明导电膜9含有氢(H)、钨(W)、In(铟)和氧(O)，作为杂质由掺杂有氢(H)和钨(W)的氧化铟(In2O3)构成。
透明导电膜9实质上含有多晶结构，且具有以覆盖n型非晶硅层8的面上的方式立起形成的多个柱状结构，虽然非常少，但具有非晶部分。
透明导电膜9的钨(W)的含有量例如是2.0×1020atoms/cm3，氢(H)的含有量在1.0×1020atoms/cm3以上，是1020atoms/cm3的数量级，例如是9.0×1020atoms/cm3。并且，该氢的含有量是透明导电膜5的膜厚方向中的中间位置的含有量的值，大致相当于除去透明导电膜9的两表面附近后的平均含有量。
透明导电膜9的氢的含有浓度优选除去两表面附近后衬底2一侧的含有浓度大于背面侧集电极10一侧，更优选朝向衬底2一侧逐渐变大的结构。
参照图3和图5说明具有本发明的一个实施方式的太阳能电池的太阳能电池模块。图3是本实施方式的太阳能电池模块的俯视图，图4是太阳能电池模块的立体图，图5是沿图3的A-A′线的太阳能电池模块的截面图。
20是具有本发明的一个实施方式的太阳能电池1的太阳能电池模块。太阳能电池模块20具有白板强化玻璃等透明的表面侧罩22和含有聚对苯二甲酸乙酯(PET)等树脂薄膜的耐气候性的背面侧罩23。在表面侧罩22和背面侧罩23之间隔着乙烯醋酸乙烯(EVA)等填充材料27配置有直线状的太阳能电池群26、26。太阳电池群26包含多个太阳能电池1、1、…，相邻排列的太阳能电池1、1通过连接部件25电串联连接，上述连接部件25是由表面被作为导向性表面材料的Sn-Ag-Cu或/和Sn-Pb等的软钎料层(柔软层)覆盖的平板铜线等构成的、条状(带状)的导电性的连接部件。在构成于表面侧罩22和背面侧罩23之间的板状的结构体的周围，安装有由支撑该结构体的铝等构成的金属制的框体28。另外，在背面侧罩23的表面安装有用于将太阳能电池的输出取出到外部的端子盒。
各太阳能电池群26、26、…相互平行地配置，以全部的太阳能电池群26、26、…电串联连接的方式，规定的相邻的太阳能电池群26、26的一端侧的连接部件25、25、25、25通过第二连接部件29被软钎焊连接，上述第二连接部件29是由表面被软钎料层覆盖的平板铜线等构成的、条状且具有导电性的连接部件。另外，其他的规定的相邻的太阳能电池群26、26的另一端侧的连接部件25、25、25、25…与第三连接部件30、31软钎焊连接，上述第三连接部件30、31是由表面被软钎料层覆盖的平板铜线等构成的、L字状且具有导电性的连接部件。通过该结构，太阳能电池模块1的多个太阳能电池1、1、…配置为矩阵状。
在最外侧的太阳能电池群26、26中的电力取出侧的两最外端的太阳能电池1、1的连接部件25、25、…分别与L字状的连接部件(输出取出用连接部件)32、33软钎焊连接，上述连接部件32、33用于从太阳能电池模块1取出电力输出，并且由表面被软钎料层覆盖的平板铜线等构成。
并且，使在L字状的连接部件30、31和L字状的连接部件32、33之间交叉的部分、L字状的连接部件31和L字状的连接部件33之间交叉的部分，介在未图示的聚对苯二甲酸乙酯(PET)等绝缘板等的绝缘部件。
另外，虽然未图示，但L字状的连接部件30、L字状的连接部件31、L字状的连接部件32和L字状的连接部件33的各前端侧部分，经由背面侧罩23的切口(未图示)被导入位于太阳能电池模块20的背面侧上部侧中央的端子盒34内。在端子盒内34中，在L字状的连接部件32和L字状的连接部件30之间、L字状的连接部件30和L字状的连接部件31之间以及L字状的连接部件31和L字状的连接部件33之间分别由旁路二极管(未图示)连接。
本实施方式的太阳能电池系统是：例如使用固定用螺钉将多个上述太阳能电池模块20例如在个人住宅的屋顶上分别固定于屋顶面，另外使相邻的太阳能电池模块相互卡合，从水下侧(屋檐侧)朝向水上侧(屋脊侧)阶梯地(台阶状地)设置，并且由用于控制这些的控制系统构成的太阳能电池系统。
以下，说明本实施方式的太阳能电池的制造方法。
首先准备衬底1，所述衬底1以下面的方式而形成：通过洗净上表面为(100)面的n型单晶硅衬底而除去杂质，并且使用含有NaOH水溶液的蚀刻液进行各向异性蚀刻，从而在n型单晶硅衬底的上表面和下表面分别形成纹理构造。
接着，例如使用RF等离子体CVD法，在频率：约13.56MHz、形成温度：约100℃～约300℃、反应压力：约5Pa～约100Pa、RF功率：约1mW/cm2～约500mW/cm2的条件下，在衬底2的具有上述纹理构造的上表面上依次形成i型非晶硅层3和p型非晶硅层4。另外，在衬底2的具有纹理构造的下表面上依次形成i型非晶硅层7和n型非晶硅层8。
接着，使用离子镀法，在Ar与O2的混合气体以及水蒸气的气氛中和室温下，在p型非晶硅层4上形成由作为杂质含有氢(H)和铈(Ce)的氧化铟构成的透明导电膜5。此处，作为膜材料源，使用In2O3粉末的烧结体，作为杂质掺杂用所述In2O3粉末含有规定量的氧化铈(CeO2)粉末。在该情况下，通过使用改变了氧化铈(CeO2)粉末的含有量的烧结体，能够改变透明导电膜5中的铈(Ce)量。
另外，使用离子镀法，在Ar与O2的混合气体以及水蒸气的气氛中和室温下，在n型非晶硅层8上形成由含有作为杂质的氢(H)和钨(W)的氧化铟构成的透明导电膜9。此处，作为膜材料源，使用In2O3粉末的烧结体，作为杂质掺杂用所述In2O3粉末含有规定量的氧化钨(WO3)粉末。
并且，以上述本实施方式的制造方法成膜的透明导电膜5、9，例如需要在约200℃下退火1小时左右来促进该透明导电膜5、9的结晶。在本实施方式的情况下，以下所述的电极形成工序的加热工序兼有上述规定的退火处理，但在该情况或在其他的工序中兼有退火处理时，也可以另外设置该退火工序。
接着，使用网板印刷法，在透明导电膜5上的规定区域，将在环氧树脂等热硬化性树脂混合有银(Ag)粉末的Ag糊形成为规定的形状。另外，使用网板印刷法，在透明导电膜9上的规定区域，将在环氧树脂混合有银(Ag)粉末的Ag糊形成为规定的形状。之后，通过在约200℃下加热约1小时使Ag糊硬化，形成表侧集电极6、背侧集电极10。按以上的方式，能形成本实施方式的太阳能电池1。
接着，在相邻的太阳能电池1、1的一个太阳能电池1的表面侧集电极6的汇流条电极6b、6b上和另一个太阳能电池1的背面侧集电极10的汇流条电极10b、10b上，隔着含有软钎料或者热硬化性树脂的粘合剂以相对的方式配置连接部件25、25、…。在该状态下，加压并加热·降温，来固定连接该连接部件25、25、…，制作太阳能电池群26。在使用含有该热硬化性树脂的粘合剂的情况下，也可以使用由含有金属填料的热硬化性树脂形成的粘合剂。
接着，准备多个太阳能电池群26，在制作完安装有连接部件29、29、29、连接部件30、31、32、33的结构体之后，以表面侧罩22、成为填充材料的密封板、该结构体、成为填充材料的密封板、背面侧罩23的顺序进行层叠，在真空状态，在150℃下加热压焊10分钟。然后，通过在150℃下加热1小时，使所述填充材料完全硬化。最后，安装端子盒34、框体28，完成太阳能电池模块20。
在本实施方式中，透明导电膜5含有规定范围内的量的氢(H)，并且是由含有规定范围内的量的铈(Ce)的氧化铟形成的膜，因此透明导电膜5是低电阻，并且太阳能电池1的输出能提高。
特别是，因为是透明导电膜5的(400)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)在优选的范围内并且半辐值在优选的范围内的结构，所以透明导电膜5为更加低电阻，并且太阳能电池1的输出能进一步提高。
另外，因为是透明导电膜5的(440)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)在优选的范围内并且半辐值在优选的范围内的结构，所以透明导电膜5更加低电阻，并且太阳能电池1的输出能进一步提高。
另外，由于如上所述透明导电膜5为低电阻，所以能使表面侧集电极6的面积变小并且使太阳能电池1的输出良好。其结果是，由于能够降低表面侧集电极6的材料的量，所以能够低成本化。
本实施方式的太阳能电池1的透明导电膜5、9，根据后方散乱电子衍射(EBSD)、透过型电子显微镜(TEM)和X线衍射(XRD)的测定结果，实质上由具有多晶结构的柱状结构构成，虽然非常少，但判断为具有非晶部分。另外，在该透明导电膜5、9的X线衍射测定中，不能观测到氧化铈、氧化钨的X线衍射峰。
图6是表示本实施方式的太阳能电池1的透明导电膜5的薄表面电阻率和该透明导电膜5中的铈(Ce)的量的关系的图。此处，图中实线是透明导电膜5中的氢(H)量为2.0×1021atoms/cm3的图线，虚线是透明导电膜5中的氢(H)量比1021atoms/cm3的数量级小的数量级、为9.0×1020atoms/cm3的图线。另外，薄表面电阻率使用4端子法进行测定。另外，Ce的量使用卢瑟福背散射光谱分析法(RBS：RutherfordBackscattering Spectrometry)进行测定。另外，氢的量使用氢前向散射光谱分析法(HFS：Hydrogen Forward scattering Spectrometry)进行测定。
根据该图6可知，与透明导电膜5的氢(H)的含有是1020atoms/cm3的数量级的透明导电膜相比，氢(H)的含有是1021atoms/cm3的数量级的透明导电膜是低电阻。
除此之外，可知在氢(H)的含有为1021atoms/cm3的数量级的情况下，上述透明导电膜5的铈(Ce)的含有量优选1.0×1020atoms/cm3以上1.0×1021atoms/cm3以下，优选2.5×1020atoms/cm3以上8.0×1020atoms/cm3以下，更加优选4.0×1020atoms/cm3以上6.0×1020atoms/cm3以下，更加优选4.5×1020atoms/cm3以上5.2×1020atoms/cm3以下。
图7是表示本实施方式的太阳能电池的输出和该太阳能电池的透明导电膜5中的铈(Ce)量的关系的图。此处，各太阳能电池与图6中使用的相同，实线是表示透明导电膜5中的氢(H)量为2.0×1021atoms/cm3的图线，虚线是表示透明导电膜5中的氢(H)量为比1021atoms/cm3的数量级小的数量级、为9.0×1020atoms/cm3的图线。并且，太阳能电池单元的输出测定使用太阳能模拟器，测定条件是空气质量(AM)为1.5，光强度为100mW/cm2，输出值通过作为与透明导电膜5对应的透明导电膜使用氢(H)的含有为1020atoms/cm3的数量级的、不含有铈(Ce)的氧化铟膜的太阳能电池的输出值进行标准化。
该图7表示在透明导电膜5的铈(Ce)的含有量为1.0×1020～1.2×1021atoms/cm3、氢(H)的含有为从1020至1021atoms/cm3的数量级的情况下，与作为对应透明导电膜5的透明导电膜使用由不含有铈的氧化铟构成的膜的太阳能电池相比，输出高。
另外，根据该图7还可知，在氢(H)的含有为1021atoms/cm3的数量级的情况下，上述透明导电膜5的铈(Ce)的含有量优选为1.0×1020atoms/cm3以上1.0×1021atoms/cm3以下，优选为2.5×1020atoms/cm3以上8.0×1020atoms/cm3以下，更加优选为4.0×1020atoms/cm3以上6.0×1020atoms/cm3以下，更加优选为4.5×1020atoms/cm3以上5.2×1020atoms/cm3以下。
另外，在图6和图7中未图示，但例如在透明导电膜5中的氢(H)量为约3.1×1021atoms/cm3、透明导电膜5的铈(Ce)的含有量为7.0×1020atoms/cm3的情况下，表面电阻率是比50Ω/□低的电阻值，上述标准化的输出是108.1％，能获得高的输出。
图8表示本实施方式的太阳能电池1的实施例1～实施例3和代替透明导电膜5而使用另外的透明导电膜的比较例1～比较例11的该透明导电膜的结构、该透明导电膜的薄表面电阻率和太阳能电池特性。此外，图中掺杂剂的栏表示由在膜制作中使用的氧化铟构成的烧结体中的杂质和其含有量，氢含有量的栏的“多”是透明导电膜中的氢含有量为2.0×1021atoms/cm3，“少”为氢含有量为9.0×1020atoms/cm3。
此处，实施例1～实施例3与在图6和图7使用的实施方式的太阳能电池1相同，实施例1～实施例3的透明导电膜5中的铈(Ce)浓度分别为2.4×1020atoms/cm3、4.8×1020atoms/cm3、8.0×1020atoms/cm3，比较例1～比较例11，除了透明导电膜5之外，与本实施方式相同。
根据该图8可知，在比较例1～比较例11中，薄表面电阻率和太阳能电池的输出的某一个为良好，但它们并不均为良好。另一方面，具有由含有铈和含有量为1021atoms/cm3的数量级的氢的氧化铟构成的透明导电膜5的实施例1～实施例3，可知薄表面电阻率和太阳能电池的输出均良好。
图9是上述实施例2、比较例1、比较例2和比较例8的X线衍射图案附图，纵轴是X线衍射强度，横轴是2θ(θ：X线衍射角)。并且，X线衍射测定是表面侧集电极6和背面侧集电极10的形成前的太阳能电池1中的上述纹理构造上的透明导电膜的测定，进行该约200℃、1小时的退火处理。而且，X线衍射测定以2θ为0.002°的刻纹进行。
根据该图9可知，上述实施例2与比较例1、比较例2和比较例8相比区别较大。
图10表示上述实施例1～实施例3的太阳能电池的透明导电膜5的(400)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)和半辐值，以及上述比较例1～比较例11的与透明导电膜5对应的透明导电膜的(400)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)和半辐值。另外，图11是表示上述实施例1～实施例3的太阳能电池单元的透明导电膜5的(440)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)和半辐值，以及上述比较例1～比较例11的与透明导电膜5对应的透明导电膜的(400)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)和半辐值的图。
而且，此处X线衍射测定是表面侧集电极6和背面侧集电极10的形成前的太阳能电池1中的纹理构造上的透明导电膜的测定，进行该约200℃、1小时的退火处理。而且，X线衍射测定是以2θ为0.002°的刻纹进行。
根据图10可知，透明导电膜5的2θ为35.31°～35.41°，优选为35.33°～35.40°，更加优选为35.36°～35.38°，透明导电膜5的(400)取向的X线衍射峰的半辐值为0.10°～0.30°，优选为0.15°～0.25°，更加优选为0.18°～0.20°。
另外，根据图11可知：上述透明导电膜5的(440)取向的X线衍射峰，2θ(θ：X线衍射角)为50.80°～50.96°，优选为50.85°～50.95°，更加优选为50.90°～50.91°，上述透明导电膜5的(440)取向的X线衍射峰的半辐值为0.10°～0.35°，优选为0.15°～0.30°，更加优选为0.17°～0.22°。
根据图10和图11可知，虽然电阻小且太阳能电池1的输出优选的本实施方式的透明导电膜5含有铈，其中所述透明导电膜5包含含有铈和1021atoms/cm3的数量级的氢的氧化铟，但与包含含有1020atoms/cm3数量级以下的氢的氧化铟的透明导电膜、包含含有钨的氧化铟和含有钨及氢的氧化铟的透明导电膜、ITO和含有氢的氧化铟相比，(400)取向、(440)取向的X线衍射峰的2θ(θ：X线衍射角)和X线衍射峰的半辐值区别较大。
该情况，考虑该包含含有铈和1021atoms/cm3的数量级的氢的氧化铟的透明导电膜和包含含有铈和1020atoms/cm3数量级以下的氢的氧化铟的透明导电膜等具有不同的结晶粒、柱状结构的形状、大小等。由该包含含有铈和1021atoms/cm3的数量级的氢的氧化铟的透明导电膜构成的情况下，透明导电膜5的进一步低电阻化和太阳能电池的高输出化能实现的理由并未明确，但考虑在上述的X线衍射中特定的不同的结晶粒、柱状结构的形状和大小等给予很大帮助的可能性大。
图12是表示本实施方式的实施例4的太阳能电池1和比较例的太阳能电池的耐湿性的加速试验的结果的图，纵轴是在各自的时间中将实施例4的太阳能电池单元1的曲线因子(F.F.)设为100％而进行了标准化的比较例的F.F.的比较值，横轴是耐湿实验时间。该加速试验的条件是湿度85％、温度85℃，以加速试验用模块的形式进行。而且，在实验开始时，实施例4与比较例相比，F.F.的值约高0.5％。
此处，作为本实施方式的太阳能电池1，使用具有包含氧化铟的透明导电膜5的太阳能电池1(实施例4)，其中所述氧化铟包含含有率为3.1×1021atoms/cm3的氢(H)和含有率为7.0×1020atoms/cm3的铈(Ce)，另外比较例使用将透明导电膜5替代为由氢(H)含有率为3.4×1021atoms/cm3、钨(W)含有率为2.0×1020atoms/cm3的氧化铟构成的透明导电膜的太阳能电池。而且，本实施方式和比较例的n型非晶硅层8上的透明导电膜都是由氢(H)的含有为3.1×1021atoms/cm3、钨(W)的含有率为6.0×1020atoms/cm3的氧化铟形成的透明导电膜。
根据图12可知，在成为n-i-p接合一侧的p型非晶硅层4上的透明导电膜5上，具有包含含有氢(H)和铈(Ce)的氧化铟的透明导电膜的本实施方式的太阳能电池，比具有包含含有氢(H)和钨(W)的氧化铟的透明导电膜的比较例的太阳能电池相比，耐湿性优良。
图13是表示本实施方式的太阳能电池1的n型非晶硅层8上的透明导电膜9是包含含有氢(H)、钨(W)的氧化铟的膜的情况(实施例5)和是包含含有氢(H)、铈(Ce)的氧化铟的膜的情况(比较例)的特性的图。此外，实施例5的透明导电膜5是包含氢(H)含有率为3.1×1021atoms/cm3、铈(Ce)含有率为7.0×1020atoms/cm3的氧化铟的透明导电膜，实施例5的透明导电膜9是由氢(H)含有率为3.1×1021atoms/cm3、钨(W)含有率为6.0×1020atoms/cm3的氧化铟构成的透明导电膜，比较例的透明导电膜5是包含氢(H)含有率为3.1×1021atoms/cm3、铈(Ce)含有率为7.0×1020atoms/cm3的氧化铟的透明导电膜，实施例5的透明导电膜9是包含氢(H)含有率为3.1×1021atoms/cm3、铈(Ce)含有率为7.0×1020atoms/cm3的氧化铟的透明导电膜。
根据图13可知，由氢含有量多的、含有氢(H)和铈(Ce)的氧化铟含有膜构成的透明导电膜，通过n型非晶硅层上的透明导电膜，适合p型非晶硅层上的透明导电膜。
n型非晶硅层上的透明导电膜，如上所述优选由包含1020atoms/cm3数量级的氢含有少的氢(H)和钨(W)的氧化铟含有膜构成的透明导电膜，但也可以由包含1020atoms/cm3数量级的氢含有少的氢(H)和铈(Ce)的含氧化铟膜构成的透明导电膜。
另外，从图13可知，n型非晶硅层上的透明导电膜，与由包含氢含有较多的氢(H)和铈(Ce)的氧化铟含有膜构成的透明导电膜不同，也可以为由包含是1021atoms/cm3数量级的氢含有多的氢(H)和钨(W)的氧化铟含有膜构成的透明导电膜。
在该情况下，在本实施方式中，由于p型非晶硅层上的透明导电膜使用1021atoms/cm3数量级的氢含有多的透明导电膜，所以n型非晶硅层上的透明导电膜使用作为氢含有多的透明导电膜的、由包含氢含有量为1.0×1021atoms/cm3以上优选为1021atoms/cm3数量级的氢(H)和钨(W)的氧化铟含有膜构成的透明导电膜，在制造工序上能够降低复杂程度，因此优选。
上述实施方式的太阳能电池，使用所谓HIT太阳能电池进行了说明，但能够适合利用于单晶太阳能电池和多晶太阳能电池等各种太阳能电池，还有除了双面受光型之外，也能够适用于单面受光型。
在上述实施方式中，表面侧集电极和背面侧集电极的汇流条电极分别是2个，但也可以适当变更其数目，也能够适当变更其他形状等。
另外，表面侧集电极和/或背面侧集电极也可以为不具有汇流条电极的无汇流条结构。
另外，在上述实施方式中，p型侧位于光入射为主的一侧，但也可以为n型侧位于光入射为主的一侧。该情况下，优选适当变更集电极的指状电极的间距等。
并且，本发明的太阳能电池模块并不限定于上述实施方式，例如，也可以为不具有框体的结构，还有当然也可以为应用商品用的结构。
另外，本发明的太阳能电池模块可以为双面受光型太阳能电池模块，例如表面侧罩和背面侧罩也均可以为玻璃板。
在上述实施方式的太阳能电池系统中，例如作为个人住宅用，但是本发明并不限定于此，还有太阳能电池模块的设置方法也可以适当变更。
产业上的可利用性
由于能够提供具有能够进行良好的输出的透明导电膜的太阳能电池、含有该太阳能电池的太阳能电池模块和太阳能电池系统，因此能利用于太阳光发电领域等。
符号说明
1  太阳能电池
2  n型单晶硅衬底
3  i型非晶硅层
4  p型非晶硅层
5  透明导电膜
7  i型非晶硅层
8  n型单晶硅层
9  透明导电膜
20  太阳能电池模块

Claims (6)

1.一种太阳能电池，包含：p型或n型的结晶类半导体衬底；在该衬底的主面上形成的p型半导体层；和在所述衬底的另外的主面上形成的n型半导体层，所述太阳能电池的特征在于：
在所述p型半导体层上形成有第一透明导电膜，所述第一透明导电膜包含含有氢和铈的氧化铟，
在所述n型半导体层上形成有第二透明导电膜，所述第二透明导电膜包含不含有铈的氧化铟。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：
所述第二透明导电膜含有氢和钨。
3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：
所述第一、第二透明导电膜的氢含有量为1021atoms/cm3数量级。
4.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：
所述结晶类半导体衬底是单晶硅衬底，所述主面和所述另外的主面是具有纹理构造的面，所述p型半导体层是p型非晶硅层，所述n型半导体层是n型非晶硅层。
5.一种太阳能电池模块，其特征在于：
具备权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池。
6.一种太阳能电池系统，其特征在于：
包含权利要求5所述的太阳能电池模块。
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