特許 6352964 太陽電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6352964

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】太陽電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0224 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H01L31/04 260

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-47147(P2016-47147)

(22)【出願日】2016年3月10日

(62)【分割の表示】特願2014-226071(P2014-226071)の分割

【原出願日】2011年3月24日

(65)【公開番号】特開2016-129256(P2016-129256A)

(43)【公開日】2016年7月14日

【審査請求日】2016年3月10日

(31)【優先権主張番号】12/795,526

(32)【優先日】2010年6月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505379467

【氏名又は名称】サンパワー コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ハーレイ、ガブリエル

(72)【発明者】

【氏名】キム、テソク

(72)【発明者】

【氏名】カズンズ、ピーター ジョン

【審査官】 山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０９６５３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００７−５０３１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０３３２９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０７１７３２１２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特表２００７−５０３１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３１／０２−３１／０７８、３１／１８−３１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池を製造する方法であって、
第１の膜及び第２の膜を含む積層膜を準備する工程であって、前記第１の膜が前記第２の膜の上方に形成され、前記第１の膜がレーザ光源の発振波長を吸収する材料を含む、工程と、
パルス繰返し率でパルスを発生する前記レーザ光源の１回のパルス繰返しで、前記第１の膜および前記第２の膜を貫通する孔を形成する工程と、
前記１回のパルス繰返しで、前記第１の膜および前記第２の膜を貫通し、前記太陽電池の拡散領域を露出する前記孔を形成する工程と
を含み、
前記第１の膜および前記第２の膜を貫通する孔を形成する工程は、
前記１回のパルス繰返しで、前記第１の膜を除去する工程と、
前記１回のパルス繰返しで、前記第１の膜を除去した後に前記第２の膜を除去する工程と
を含み、
第１のピーク及び第２のピークを有する時間的に非対称なレーザパルスが前記１回のパルス繰返しで発生され、前記第１のピークは、前記第２のピークより高いエネルギーを有し、前記第２のピークのパルス幅は、前記第１のピークのパルス幅より長い、方法。

【請求項2】

前記第１の膜および前記第２の膜を貫通する孔を形成する工程は、
前記第１のピークで前記第１の膜を除去する工程と、
前記第２のピークで前記第２の膜を除去する工程と
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

太陽電池を製造する方法であって、
第１の膜及び第２の膜を含む積層膜を準備する工程であって、前記第１の膜が前記第２の膜の上方に形成され、前記第１の膜がレーザ光源の発振波長を吸収する材料を含む、工程と、
パルス繰返し率でパルスを発生する前記レーザ光源の１回のパルス繰返しで、前記第１の膜および前記第２の膜を貫通する孔を形成する工程と、
前記１回のパルス繰返しで、前記第１の膜および前記第２の膜を貫通し、前記太陽電池の拡散領域を露出する前記孔を形成する工程と
を含み、
第１のピーク及び第２のピークを有する時間的に非対称なレーザパルスが前記１回のパルス繰返しで発生され、前記第１のピークは、前記第２のピークより高いエネルギーを有し、
前記第２のピークのパルス幅は、前記第１のピークのパルス幅より長い、方法。

【請求項4】

前記第１の膜は、シリコン領域を含む、請求項１から３の何れか１つに記載の方法。

【請求項5】

前記第１の膜は、非晶質シリコンを含む、請求項１から３の何れか１つに記載の方法。

【請求項6】

前記第２の膜は、二酸化シリコンを含む、請求項１から５のいずれか１つに記載の方法。

【請求項7】

第３の膜が、前記第１の膜の上方に形成され、
パルス繰返し率でパルスを発生する前記レーザ光源の１回のパルス繰返しで、前記第１の膜および前記第２の膜を貫通する孔を形成する工程は、パルス繰返し率でパルスを発生する前記レーザ光源の１回のパルス繰返しの前記第１のピークで、前記第３の膜及び前記第１の膜を除去し、前記１回のパルス繰返しの前記第２のピークで、前記第２の膜を除去することで、前記第１の膜、前記第２の膜、および前記第３の膜を貫通する前記孔を形成する工程を含む、請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。

【請求項8】

前記第３の膜は、シリコン窒化物を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記拡散領域は、多結晶シリコンの層に形成される、請求項１から８のいずれか１つに記載の方法。

【請求項10】

前記孔を通じた前記拡散領域に対する金属コンタクトを形成する工程をさらに含む、請求項１から９のいずれか１つに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は広くは太陽電池に関し、より具体的には太陽電池の製造プロセス及び構造に関するが、これらに限定されない。

【0002】

（連邦政府による資金援助を受けた研究開発の記載）
本開示は、米国エネルギー省により与えられた契約番号第ＤＥＦＣ３６−０７ＧＯ１７０４３号に基づき、政府による支援を得て行われたものである。

【背景技術】

【0003】

太陽電池は、太陽放射を電気エネルギーに変換する、周知のデバイスである。このような太陽電池は、半導体処理技術を用いて半導体ウェハ上に作製することができる。太陽電池には、Ｐ型及びＮ型拡散領域が含まれる。太陽電池に太陽放射が当たると電子及び正孔が生成され、これらの電子及び正孔が拡散領域に移動することにより、拡散領域間に電位差が生じる。裏面コンタクト太陽電池においては、拡散領域及びこれらの拡散領域に結合した金属コンタクトフィンガーが、共に太陽電池の裏面にある。このコンタクトフィンガーによって、外部電気回路は太陽電池に接続され、かつ、太陽電池から給電される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

太陽電池の誘電体膜は、製造上及び動作上の要求を満たすよう多様な特性を有する複数の層を含み得る。これらの層は、製造工程において除去されて、太陽電池の拡散領域と接触する金属コンタクトが形成される。層によっては、これらの層の除去作業に影響を及ぼし、除去が困難となることもある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願発明の一態様において、太陽電池の誘電積層体が、レーザを用いてアブレーションされる。誘電積層体は、レーザ光源の発振波長を吸収する層を含む。所定のパルス周波数のレーザパルスを発生するレーザ光源は、誘電積層体をアブレーションし、下方に位置する材料層を露出させるように構成されている。レーザ光源は、１回のパルス周期で２つのレーザパルスのバースト照射又は１回の時間的に非対称なパルス照射を行い、１回の工程で完全なアブレーションを達成する。

【0006】

本願発明のこれら及びその他の特徴は、添付の図面及び特許請求の範囲を含む本開示の全体によって、当業者には容易に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本願発明の一実施形態に係る太陽電池アブレーションシステム１００を概略的に示す。

【図2】図２は、本願発明の一実施形態に従って製造される太陽電池の断面を示す。

【図3】図３は、本願発明の一実施形態に従って製造される太陽電池の断面を示す。

【図4】図４は、本願発明の一実施形態に従って製造される太陽電池の断面を示す。

【図5】図５は、本願発明の一実施形態に係る太陽電池の誘電積層体をアブレーションするレーザパルスのバーストを概略的に示す。

【図6】図６は、本願発明の他の実施形態に係る太陽電池の誘電積層体をアブレーションする、時間的に非対称なレーザパルスを概略的に示す。

【図7】図７は、誘電体膜を貫通するようにアブレーションするべく２つのレーザパルスのバーストを用いた場合と、高パルスエネルギーを有する１回のレーザパルスを用いた場合と、異なるパルスエネルギーを有する３つのレーザパルスを用いた場合とを比較した、試験の概要を示す。 異なる図面に用いた同一の符号は、同一又は類似の構成要素を表す。図面は縮尺に従っていない。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示において、装置、処理パラメータ、材料、処理工程、及び構造の例等、多くの具体的な詳細が提供されることにより、本願発明の実施形態の十分な理解が可能となる。しかしながら、当業者であれば、本願発明はこれらの具体的な詳細のうちの１つ以上を欠いても実施できることは理解されよう。また、本願発明の態様を不明瞭にすることを避けるべく、周知技術については図示又は説明を省略する。

【0009】

図１は、本願発明の一実施形態に係る太陽電池アブレーションシステム１００を概略的に示す。図１の実施形態では、アブレーションシステム１００は、レーザ光源１０２及びレーザスキャナー１０４を含む。レーザ光源１０２は市販のレーザ光源であってよい。レーザスキャナー１０４は、例えばドイツに本社を置くＳｃａｎＬａｂｓから市販されているもののような、ガルバノメータレーザスキャナーであってよい。動作中、レーザ光源１０２が、設定部１０１に従って所定の波長のレーザパルス１０３を生成する。設定部１０１は、他のレーザ光源１０２の設定可能パラメータを設定するスイッチ／ノブ配列、コンピュータ可読ブログラムコード、ソフトウェアインターフェイスセッティング、及び／又は手段を含み得る。設定部１０１は、パルス周波数、パルス周期ごとに発生するパルス数、パルス波形、パルス振幅、パルス強度又はエネルギー、及びレーザ光源１０２の他のパラメータを設定するものであってよい。レーザスキャナー１０４は、製造される太陽電池１０５全体についてレーザパルス１０３を走査することにより、太陽電池１０５から材料を除去する。

【0010】

図２は、本願発明の一実施形態に従って製造される太陽電池１０５の断面を示す。図２の実施形態では、太陽電池１０５はＮ型シリコンウェハを含む太陽電池基板２０１を備える。本実施形態では多結晶シリコンを含む。層２０２の上に誘電積層体２１０が形成される。誘電積層体２１０は複数の材料層を含み、図２の実施形態では、これら材料層は、膜２１１、膜２１２、及び膜２１３を含む。図２に示されるように、膜２１１が膜２１２の上に、そして膜２１２が膜２１３の上に形成されてよい。一実施形態では、膜２１１は３００〜１０００オングストロームの厚さに形成されたシリコン窒化物層を含み、膜２１２は３０〜５０オングストロームの厚さに形成された非晶質シリコン層を含み、膜２１３は約１２０オングストロームの厚さに形成された二酸化シリコン層を含む。膜２１２はまた、用途によって多結晶として、ポリシリコン又はマルチシリコンを含んでもよい。

【0011】

一実施形態では、層２０２は、約２０００オングストロームの厚さに形成された多結晶シリコンを含む。Ｐ型拡散領域２０３及びＮ型拡散領域２０４が層２０２に形成される。太陽電池には数個の拡散領域があるが、分かりやすくするべく、図２には導電型ごとに１つのみを示している。拡散領域２０３及び２０４には金属コンタクト（図４参照）が電気的に結合し、またこれら拡散領域２０３及び２０４、並びに金属コンタクトは、太陽電池の裏面側である基板２０１の裏面に形成される。こういったことから、太陽電池１０５は、裏面コンタクト太陽電池の一例である。通常の動作時に太陽に面して太陽放射を集める太陽電池１０５の前面は、裏面の反対側にある。図２の実施形態では、基板２０１の前面側の表面はランダムな角錐体２３０によってテクスチャー加工されている。この前面のテクスチャー加工面上には、シリコン窒化物を含む反射防止層２３１が形成されている。

【0012】

非晶質シリコン膜２１２はＨＶ劣化を防ぎ、またＵＶ安定性をはじめとする有利な特性をもたらす。非晶質シリコンはまた、誘電積層体２１０の導電性を高め、横方向導電路をもたらし、分極の発生を防止する。太陽電池に非晶質シリコンを用いることについてはまた、本件と同一出願人の２０１０年３月３０日に出願された、Ｌｅａｋａｇｅ Ｐａｔｈｗａｙ Ｌａｙｅｒ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌと題する米国特許出願第１２／７５０，３２０にも開示されている。

【0013】

典型的な太陽電池は、一般的に、ＵＶ〜ＩＲの範囲の波長を吸収する半導体材料を含み、パッシベーションと信頼性向上とを目的とした透明な誘電積層体を有する。高効率の半導体デバイス上の誘電体膜へのダメージを抑えてアブレーションするには、熱及び光の吸収を最小にするべく、短パルス幅かつ長波長のパルスレーザが望ましい。透過型誘電積層体のアブレーションは非熱型の間接誘導アブレーションとして知られている。この方法は、レーザエネルギーが誘電積層体を透過して半導体中で吸収されることによってアブレーションを行う。これにより誘電体膜を突破するアブレーション力が得られることになり、これは１回のパルスで行うことが可能である。

【0014】

例えば太陽電池１０５など他の太陽電池において、誘電積層体内の薄い吸収性膜によって、導電性又は他の有益な太陽電池の電気的特性が向上する。アブレーションに用いられるレーザの波長に対する薄膜の吸収性が高い場合、薄膜のアブレーション処理が直接誘導されることもあり得る。このことは、薄膜がまずアブレーションされることによって、この薄膜と半導体との間に残るすべての層が影響を受け、それらの層のアブレーションが妨げられてしまうことを意味する。この結果、アブレーションは不完全となり、残留する層を除去するためにはレーザ後工程、他のアブレーション工程、又は異なる波長のレーザへの切り替えのいずれかが必要となる。これらの解決法は追加的な処理工程及び／又は追加的な機器を必要とし、製造コストを増大させる。

【0015】

誘電積層体の全層を透過するレーザ波長を用いることが、考えられる好ましい解決法である。しかしながら、例えば太陽電池１０５におけるような非晶質シリコン及びシリコンなど、誘電積層体中の吸収性材料が半導体基板に類似する場合、薄膜を透過する波長は、半導体基板も透過してしまう。よって、基板材料に損傷を与えることなく、つまりエミッタ再結合を引き起こすことなく、間接的アブレーションの発生を達成することは困難となる。このことは、他の形態の再結合を有する、低効率の太陽電池構造においては許容されるとしても、高効率の太陽電池においては、光及び熱吸収は最小限に抑えられなければならない。

【0016】

このような不完全なアブレーションに関する問題の解決法の１つは、複数レーザパルスを用いて誘電積層体の層を穿孔することである。しかし、ウェハの穿孔は、複数の経路を追加することによってスループットを増大させるか、又はレーザをウェハ上の特定の点の上方に固定して維持することなしでは、実行は比較的困難である。これは、ガルバノメータ系システムにおいてはとりわけ実行困難である。その理由は、レーザパルスが同一の位置で生じる必要があり、かつ、高いスループットを得るにはレーザビームを高速で動かすことが求められるからである。更に、複数パルスを用いる場合、いかなる再結合の問題、及び基板への機械的損傷も生じないようにするには、熱収支をうまく管理することが必要となる。

【0017】

図２の実施形態において、図１のアブレーションシステム１００を用いてシリコン窒化物膜２１１、非晶質シリコン膜２１２、及びシリコン酸化膜２１３をアブレーションすることにより、これらの膜を貫通する孔を形成して拡散領域２０３及び２０４を露出させる。このアブレーション処理を図３に示す。ここではアブレーション工程により孔２２０が形成され、拡散領域２０３及び２０４を露出させている。これにより、図４に示すように、孔２２０内に金属コンタクト２２１を形成することが可能となる。この金属コンタクト２２１により、拡散領域２０３及び２０４と外部電気回路とが電気的に接続できるようになる。

【0018】

一実施形態では、非晶質シリコン膜２１２が、レーザ光源１０２によって生成されるレーザの波長を吸収する。すなわち、非晶質シリコン膜２１２がレーザ光源１０２の発振波長においてレーザパルス１０３のエネルギーを吸収することにより、１回のパルス周期のパルス照射で１回のレーザパルスを用いてシリコン酸化膜２１３のアブレーションを完全に行うことは、比較的困難となる。一実施形態では、レーザ光源１０２は、波長が５３２ｎｍのレーザビームを生成する。

【0019】

一実施形態では、レーザ光源１０２は、１回のパルス周期でのパルス照射でレーザパルスのバーストを照射することにより、単一のアブレーション工程で孔２２０を形成するように構成されている。図５は、本願発明の一実施形態に係るレーザ光源１０２によって照射されるレーザパルスのバーストを概略的に示す。図５の実施形態では、レーザパルス５１０及び５１１のバーストが、レーザ光源１０２によって順次照射される。レーザ光源１０２は、レーザパルス５１０及び５１１を所定の周波数で照射するように構成されている。各パルス周期でのパルス照射は、図５において５０１（すなわち５０１−１、５０１−２、等）で表される。なお、図５及び６には２回のパルス周期でのパルス照射が示されているが、本願発明の実施形態によれば、１回のパルス周期でのパルス照射で、誘電積層体のアブレーションを完全に行うことが可能である。１回のパルス周期でのパルス照射５０１で、レーザパルス５１１は、レーザパルス５１０の後で、かつ、所定の遅延時間（５０２で表される）を経過した後に照射される。遅延時間５０２は、例えば１ｎｓ〜１μｓであってよい。一般的に、レーザパルス５１０と５１１との間の遅延時間は、レーザスキャナー１０４の動きが比較的遅いことによって、太陽電池上のアブレーションされる点においてレーザパルス５１０と５１１とが著しく離れてしまうことのないように、選択される。レーザパルス５１１の振幅は、レーザパルス５１０の振幅よりも小さい。すなわち、レーザパルス５１１のパルスエネルギーは、レーザパルス５１０のパルスエネルギーより少ない（例えば約３７％〜５０％程度少ないエネルギー）。レーザパルス５１０が、シリコン窒化物膜２１１及び非晶質シリコン膜２１２をアブレーションし、これらの膜を貫通する孔を形成する。同一のパルス周期でのパルス照射で遅延時間５０２の後に、レーザパルス５１１がシリコン酸化膜２１３をアブレーションし、誘電積層体２１０を貫通する孔を完成させ、それによって多結晶シリコン層２０２を露出させる。レーザパルス５１１のレーザエネルギーがより少ないことにより、シリコン酸化膜２１３の下方の材料への損傷は最小限に抑えられる。用途によって、レーザパルス５１１のエネルギーは、レーザパルス５１０のエネルギーと等しくても、これより少なくてもよい。

【0020】

レーザパルス５１０及び５１１のパルスエネルギーは、アブレーションされる膜の種類及び厚さに応じて異なってよい。一実施形態では、シリコン窒化物膜２１１の厚さが３００オングストローム、非晶質シリコン膜２１２の厚さが４０オングストローム、及びシリコン酸化膜２１３の厚さが１２０オングストロームの場合、レーザパルス５１０のパルスエネルギーは１０μＪである。この実施形態では、レーザパルス５１１のパルスエネルギーは、レーザパルス５１０のパルスエネルギーの約３７％に設定されている。

【0021】

図５を更に参照すると、レーザパルス５１０はパルス幅５０３を有し、レーザパルス５１１はパルス幅５０４を有する。レーザパルス５１０と５０３とは、相互に比較的近接して照射される「バースト」である。バーストモードを備えた市販のレーザ１０３は、ドイツに本社を置くＬｕｍｅｒａ Ｌａｓｅｒ ＧｍｂＨから入手可能である。一実施形態では、所定のパルス周波数２００ｋＨｚ（５０１−１の間隔）で、パルス幅５０３は１４ｐｓであり、２０ｎｓの遅延時間５０２を経過した後に、パルス幅５０４はまた１４ｐｓである。

【0022】

他の実施形態では、レーザ光源１０２は、１回のパルス周期でのパルス照射で１回の時間的に非対称なレーザパルスを照射し、単一のアブレーション工程で孔２２０を形成するように構成されている。この実施形態を図６に概略的に示す。ここでは、所定のパルス周波数のパルスを発生するレーザ光源１０２が、１回のパルス周期でのパルス照射６０１（すなわち６０１−１、６０１−２、等）で、１回の時間的に非対称なレーザパルス６１０を照射する。その呼称が示唆するように、レーザパルス６１０は時間的に非対称であり、レーザパルス６１０のより早期の部分に第１のピーク６０５、そのパルスのより後期の部分に第２のピーク６０６を有する。一般的には、図６に示されるように、レーザパルス６１０の早期の部分は、レーザパルス６１０の後期の部分と比較してより高い強度を有するように構成されている。レーザパルス６１０のこれら２つの部分間の相対強度は、早期の部分を照射した後の残留物が後期の部分の間に除去され、レーザ損傷を引き起こすことなくレーザアブレーションを完全に行えるよう制御される。アブレーション中、レーザエネルギーは継続的に維持されることから、早期の部分を照射後の残留物は、依然として昇温状態にあることとなり、室温でのアブレーションよりも低いフルエンスで除去が可能である。所定のパルス周期でのパルス照射ごとに１回の時間的に非対称なパルスを生成するように構成され得るレーザ光源１０２は、例えばＳＰＩ Ｌａｓｅｒｓより市販されている。

【0023】

一実施形態では、ピーク６０５がシリコン窒化物膜２１１及び非晶質シリコン膜２１２をアブレーションし、これらの膜を貫通する孔を形成し、ピーク６０６が、シリコン酸化膜２１３をアブレーションして誘電積層体２１０を貫通する孔を完成させ、これによって多結晶シリコン層２０２を露出させる。ピーク６０６の強度がより低いことにより、シリコン酸化膜２１３の下方の材料への損傷が最小限に抑えられる。一実施形態では、レーザパルス６１０の波長は５３２ｎｍである。

【0024】

ピーク６０５及び６０６の強度は、アブレーションされる膜の種類及び厚さに応じて異なってよい。一実施形態では、シリコン窒化物膜２１１の厚さが３００オングストローム、非晶質シリコン膜２１２の厚さが４０オングストローム、及びシリコン酸化膜２１３の厚さが１２０オングストロームである場合、ピーク６０５の強度は１０μＪであり、ピーク６０６の強度は３μＪである。パルス６１０はパルス幅６０４を有し、ピーク６０５が幅６０２、ピーク６０６が幅６０３を有する。述べたばかりの実施形態では、所定のパルス周波数２００ｋＨｚで、パルス幅６０４が２０ｎｓ、パルス幅６０２が１０ｐｓ、そしてパルス幅６０３が２０ｎｓである。

【0025】

図７は、誘電体膜２１０を貫通するようにアブレーションするべく、図５におけるような２つのレーザパルスのバーストを用いた場合と、高パルスエネルギーを有する１回のレーザパルスを用いた場合と、及び異なるパルスエネルギーの３つのレーザパルスを用いた場合とを比較した、試験の概要を示す。図７において、縦軸は、露出された拡散領域の目標接触抵抗に対する接触抵抗測定値を相対的に示す。「１」と表示される列は１回のパルスレーザを用いた場合の試験結果、「２」と表示される列は２つのレーザパルスのバーストを用いた場合の試験結果、「３」と表示される列は３つのレーザパルスを用いた場合の試験結果を示す。図７から明らかなように、バーストモードで照射された２つのレーザパルスが有利に最小の接触抵抗となった。

【0026】

太陽電池の製造プロセスにおいて誘電積層体をアブレーションする技術を開示した。本願発明の具体的な実施形態を提供したが、これらの実施形態は説明を目的としたものであり、限定的なものでないことは理解されよう。多くの追加的な実施形態が、本開示を読む当業者にとっては明らかとなろう。
［項目１］
レーザ光源の発振波長を吸収する材料を含む第１の膜が第２の膜の上又は上方に形成された積層体を準備する工程と、
予め定められたパルス周波数のパルスを発生する前記レーザ光源による１回のパルス周期でのパルス照射で、前記第１の膜及び第２の膜を貫通する孔を形成し、前記第２の膜の下の異なる材料層を露出させる工程と、
を備える太陽電池の製造方法。
［項目２］
前記第１の膜がシリコンを含む、項目１に記載の太陽電池の製造方法。
［項目３］
前記第１の膜が非晶質シリコンを含む、項目１に記載の太陽電池の製造方法。
［項目４］
前記１回のパルス周期でのパルス照射で、前記第１の膜、前記第２の膜、及び第３の膜を貫通する前記孔を形成する工程を更に含む、項目１に記載の太陽電池の製造方法。
［項目５］
前記第１の膜がシリコンを含み、前記第２の膜が二酸化シリコンを含み、前記第３の膜がシリコン窒化物を含み、前記第３の膜が前記第１の膜の上又は上方に形成される、項目４に記載の太陽電池の製造方法。
［項目６］
前記孔により露出される前記材料層は、拡散領域を含む、項目１に記載の太陽電池の製造方法。
［項目７］
前記１回のパルス周期でのパルス照射は、第１のレーザパルスの照射及び第２のレーザパルスの照射を含み、前記第２のレーザパルスの照射は、前記第１のレーザパルスの照射の後で、かつ、予め定められた遅延時間を経過した後になされる、項目１に記載の太陽電池の製造方法。
［項目８］
前記１回のパルス周期でのパルス照射は、第１のピーク及び第２のピークを有する時間的に非対称なレーザパルス照射を含み、前記第１のピークのエネルギーは、前記第２のピークのエネルギーより高い、項目１に記載の太陽電池の製造方法。
［項目９］
予め定められたパルス周波数のパルスを発生するレーザ光源による１回のパルス周期でのパルス照射で、時間的に非対称であり、かつ、第１のピーク及び第２のピークを有するレーザパルスを照射する工程と、
前記レーザパルスの前記第１のピークにより積層体の第１の膜及び導電性を有する第２の膜をアブレーションし、前記第１の膜及び前記第２の膜を貫通する孔を形成する工程と、
前記レーザパルスの前記第２のピークにより前記積層体の第３の膜をアブレーションし、前記積層体の前記第１の膜、前記第２の膜、及び前記第３の膜を貫通する前記孔を形成し、前記孔を介して太陽電池の拡散領域を露出させる工程と、
前記孔の内部を通じて前記拡散領域と接触する金属コンタクトを形成する工程と、
を備え、
前記１回のパルス周期でのパルス照射では、前記第１のピークが生じた後に、遅れて前記第２のピークが生じ、前記第１のピークのエネルギーは前記第２のピークのエネルギーよりも高い、
太陽電池の製造方法。
［項目１０］
前記孔を通して前記拡散領域に対する金属接点を形成する工程を更に含む、項目９に記載の太陽電池の製造方法。
［項目１１］
前記第２の膜が非晶質シリコンを含み、前記第３の膜が二酸化シリコンを含む、項目９に記載の太陽電池の製造方法。
［項目１２］
前記第２の膜が非晶質シリコンを含む、項目９に記載の太陽電池の製造方法。
［項目１３］
前記拡散領域が、多結晶シリコンの層内に形成される、項目９に記載の太陽電池の製造方法。
［項目１４］
前記第１の膜がシリコン窒化物の層を含み、前記第２の膜が非晶質シリコンを含む、項目９に記載の太陽電池の製造方法。
［項目１５］
太陽電池を製造する方法であって、前記方法が、
ある繰り返し率でレーザパルスを照射するレーザ源の単一の繰り返し内に、第１のレーザパルス及び第２のレーザパルスを照射する工程と、
前記第１のレーザパルスで積層膜の第１の膜及び第２の膜をアブレーションし、前記第１の膜及び前記第２の膜を通して孔を形成する工程であって、前記第２の膜が導電性である、工程と、
前記第２のレーザパルスで前記積層膜の第３の膜をアブレーションし、前記積層膜の前記第１の膜、前記第２の膜、及び前記第３の膜を通して前記孔を形成し、前記孔を通して前記太陽電池の拡散領域を露出する工程と、を含む、太陽電池の方法。
［項目１６］
前記孔を通して前記拡散領域に対する金属接点を形成する工程を更に含む、項目１５に記載の太陽電池を製造する方法。
［項目１７］
前記第２のレーザパルスが、前記レーザ源によって、前記第１のレーザパルスの照射から１ｎｓ〜１μｓ後に照射される、項目１５に記載の太陽電池を製造する方法。
［項目１８］
前記第２の膜が非晶質シリコンを含み、前記第３の膜が二酸化シリコンを含む、項目１５に記載の太陽電池を製造する方法。
［項目１９］
前記第２のレーザパルスが、前記第１のレーザパルスと比較して等しいか又はより少ないエネルギーを有する、項目１５に記載の太陽電池を製造する方法。
［項目２０］
前記拡散領域が、シリコンの層内に形成される、項目１５に記載の太陽電池を製造する方法。
［項目２１］
前記第１の膜がシリコン窒化物の層を含み、前記第２の膜が非晶質シリコンを含む、項目１５に記載の太陽電池を製造する方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】