特許 6563908 内蔵バイパスダイオード

(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】6563908

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】内蔵バイパスダイオード

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0443 20140101AFI20190808BHJP

【ＦＩ】

   H01L31/04 522

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-519958(P2016-519958)

(86)(22)【出願日】2014年12月12日

(65)【公表番号】特表2016-541105(P2016-541105A)

(43)【公表日】2016年12月28日

(86)【国際出願番号】US2014070164

(87)【国際公開番号】WO2015094988

(87)【国際公開日】20150625

【審査請求日】2017年4月5日

(31)【優先権主張番号】14/136,719

(32)【優先日】2013年12月20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】スミス、デイヴィッド ディー．

(72)【発明者】

【氏名】リム、ソン ブム

【審査官】 吉岡 一也

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５３５８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１４９０２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５４３２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２３２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０５８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１１３８８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００６０８９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／１５１８０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０６９４９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−０９０５７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３１／０４−３１／０５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池のバイパスダイオードの製造方法であって、
前記太陽電池の基板上の第１誘電体層の上に第１導電型の第１導電性領域を形成する工程と、
前記第１導電性領域上に第２誘電体層を形成する工程と、
前記第２誘電体層の一部分を除去する工程と、
前記第２誘電体層の前記除去した部分により露出した前記第１導電性領域の一部分の上方に、第２導電型の第２導電性領域を形成する工程と、
前記第２導電性領域の一部分を除去して、前記第２導電性領域を、前記第２導電性領域の第１部分及び第２部分となるよう分離する工程であって、前記第１部分は、前記第２誘電体層の前記除去した領域により露出した前記第１導電性領域の前記一部分の上方に配置される、工程と、
前記第２導電型の金属を前記第１導電性領域に、前記第１導電型の金属を前記第２導電性領域の前記第１部分に結合する工程と
を備える、方法。

【請求項2】

前記第１導電性領域を形成する前記工程は、ｐ型導電性領域を形成する工程を有し、前記第２導電性領域を形成する前記工程は、ｎ型導電性領域を形成する工程を有し、結合する前記工程は、ｎ金属を前記ｐ型導電性領域に、ｐ金属を前記ｎ型導電性領域の前記第１部分に結合する工程を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２導電性領域の一部分を除去する前記工程は、前記第２導電性領域の前記一部分をレーザーアブレーションする工程を有する、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記第２導電性領域を形成する前記工程の前に、第３誘電体層を形成する工程を更に備え、前記第３誘電体層は前記第１導電性領域と前記第２導電性領域との間の分離をもたらす、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記第２誘電体層の前記一部分を除去する前記工程は、前記第２誘電体層の前記一部分をレーザーアブレーションする工程であって、アブレーションされる前記一部分の下方の前記第１導電性領域の一部分は除去されない、工程を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

太陽電池のバイパスダイオードであって、
前記太陽電池の基板上に配置された第１誘電体層と、
前記第１誘電体層上に配置された第１導電型の第１導電性領域と、
前記第１導電性領域上に配置された第２誘電体層と、
前記第２誘電体層上に配置された第２の異なる導電型の第２導電性領域と、
前記第２導電性領域に配置された前記第１導電型の金属と、
前記第１導電性領域上に配置された前記第２導電型の金属であって、前記第２誘電体層を貫通する開口部に配置される、前記第２導電型の金属と、
前記第１導電性領域の、前記第１誘電体層が配置されている面とは反対側の面と、前記第２導電性領域の、前記第１導電型の前記金属が配置されている面とは反対側の面との間に直接的に配置された第３誘電体層と
を備えるバイパスダイオード。

【請求項7】

前記第１導電型の前記金属及び前記第２導電型の前記金属はそれぞれ、アルミニウムベースの金属を有する、請求項６に記載のバイパスダイオード。

【請求項8】

前記第２導電性領域及び前記第２誘電体層は、前記太陽電池の前記基板に形成された非平坦化された表面に配置される、請求項６または７に記載のバイパスダイオード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

太陽電池として公知の光起電力電池は、太陽放射を電気エネルギーに直接変換させるための装置として周知である。一般に、太陽電池は、半導体処理技術を使用して半導体ウェハ又は基板上に作製され、基板の表面近くにｐ−ｎ接合が形成される。基板の表面に衝突し、これに進入する太陽放射は、基板のバルク内に電子−正孔対を生じさせる。電子及び正孔対は、基板内のｐドープ領域及びｎドープ領域に移動し、これによって、ドープ領域の間に電圧差を発生させる。ドープ領域は、太陽電池上の導電性領域に接続され、電流を太陽電池からそれと結合された外部回路へと方向付ける。

【図面の簡単な説明】

【0002】

【図1】いくつかの実施形態に係る、太陽電池のための、バイパスダイオードのトップダウン平面図を例示する。

【0003】

【図2】いくつかの実施形態に係る、Ｐ型、及びＮ型領域を含む、バイパスダイオードのトップダウン平面図を例示する。

【0004】

【図3】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードの断面図を例示する。

【0005】

【図4】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な方法を図示するフローチャートである。

【0006】

【図5】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図6】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図7】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図8】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図9】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図10】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図11】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図12】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図13】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【図14】いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する例示的な順序の断面図を図示する。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下の発明を実施するための形態は、本質的には、単なる例示に過ぎず、本出願の主題の実施形態、あるいは、このような実施形態の用途を限定することを意図するものではない。本明細書で使用するとき、「例示的」という語は、「実施例、実例、又は例示としての役割を果たすこと」を意味する。本明細書で例示的として説明される任意の実装は、必ずしも、他の実装よりも好ましいか又は有利であるものとして解釈されるものではない。更には、前述の技術分野、背景技術、概要、又は以下の発明を実施するための形態で提示される、明示又は暗示されるいずれの理論によっても、拘束されることを意図するものではない。

【0008】

本明細書は、「一実施形態」又は「実施形態」への言及を含む。「一実施形態において」又は「実施形態において」という語句の出現は、必ずしも、同じ実施形態を指すものではない。特定の特徴、構造、又は特性を、本開示と矛盾しない任意の好適な方式で組み合わせられてよい。

【0009】

用語 以下の複数の段落は、本開示で（添付の請求項を含む）見出される用語のために、定義及び／又は文脈を提供する。

【0010】

「備える」。この用語は、オープンエンド型である。添付の請求項で使用されるように、この用語は、更なる構造又は工程を排除するものではない。

【0011】

「〜ように構成された」。様々なユニット又は構成要素は、タスク又は複数のタスクを実行する「ように構成された」として、説明又は特許請求される場合がある。このようなコンテキストでは、「〜ように構成された」は、それらのユニット／構成要素が、動作中にそのタスク又はそれらのタスクを実行する構造を有することを示すことによって、その構造を含意するために使用される。そういうものとして、それらのユニット／構成要素は、指定のユニット／構成要素が現時点で動作可能ではない（例えば、オン／アクティブではない）場合であっても、そのタスクを実行する「ように構成されている」と言うことができる。ユニット／回路／構成要素が、１つ又は複数のタスクを実行する「ように構成された」と記載することは、そのユニット／構成要素に関して、米国特許法第１１２条第６項が援用されないことを、明示的に意図するものである。

【0012】

「第１の」、「第２の」など。本明細書で使用されるように、これらの用語は、それらが前に置かれる名詞に関するラベルとして使用されるものであり、いずれのタイプの（例えば、空間的、時間的、論理的などの）順序付けも暗示するものではない。例えば、太陽電池の「第１の」導電性領域への言及は、この導電性領域が順序において最初の導電性領域であることを必ずしも暗示するものではない。むしろ、「第１の」という用語は、この導電性領域を別の導電性領域（例えば、「第２の」導電性領域）と区別するために使用される。

【0013】

「に基づく」。本明細書で使用されるように、この用語は、決定に影響を及ぼす、１つ又は複数の要因を説明するために使用される。この用語は、決定に影響を及ぼし得る、更なる要因を排除するものではない。すなわち、決定は、単にそれらの要因のみに基づく場合もあり、又は、それらの要因に少なくとも部分的に基づく場合もある。「Ｂに基づいてＡを決定する」という語句が考察される。Ｂは、Ａの決定に影響を及ぼす要因であり得る一方、そのような語句は、Ａの決定がＣにもまた基づくものであることを排除するものではない。他の場合には、単にＢのみに基づいて、Ａを決定し得る。

【0014】

「結合された」−以下の説明は、素子又はノード又は機能が一体に「結合された」ということを指す。本明細書で使用されるように、明示的に別段に明言される場合を除き、「結合された」とは、１つの素子／ノード／機能が、別の素子／ノード／機能に、直接的又は間接的に接続される（又は、直接的若しくは間接的に連通する）ことを意味するものであり、これは、必ずしも機械的に接続されない。

【0015】

更には、特定の用語もまた、参照のみを目的として、以下の説明で使用される場合があり、それゆえ、それらの用語は、限定的であることを意図するものではない。例えば、「上側」、「下側」、「上方」、及び「下方」などの用語は、参照される図面内での方向を指す。「前部」、「後方」、「後部」、「側部」、「外側」、及び「内側」などの用語は、論考中の構成要素を説明するテキスト及び関連図面を参照することによって明確にされる、一貫性はあるが任意の基準系内での、構成要素の諸部分の向き及び／又は位置を説明するものである。このような用語は、具体的に上述された語、それらの派生語、及び類似の意味の語を含み得る。

【0016】

本明細書で記載される実例の多くが、バックコンタクト太陽電池であるが、この技術及び構造は、他の（例えば、フロントコンタクト）太陽電池にも同等に妥当する。更に、理解を容易にするため、本開示の大部分は太陽電池に関して記載するが、開示される技術及び構造は、他の半導体構造にも同等に妥当する。

【0017】

太陽電池のバイパスダイオード、及び太陽電池バイパスダイオードを形成する方法が、本明細書で説明される。以下の説明では、本開示の実施形態の完全な理解を促進するために、特定のプロセスフロー操作などの多数の具体的な詳細が記載される。これらの具体的な詳細なしに、本開示の実施形態を実施し得る点が、当業者には明らかであろう。他の場合には、本開示の複数の実施形態を不必要に不明瞭にしないために、リソグラフィ及びパターニング技術などの、周知の製造技術は詳細に説明されない。更に、図に示された様々な実施形態は、例示的な表示であって、必ずしも縮尺通りに描写されたものではないことを理解されたい。

【0018】

太陽電池は、遮蔽及び／又は汚れによって、逆バイアスがかかったときに、典型的には加熱される。バイパスダイオードは、このような事象における故障から太陽電池を守るために使用され得る。しかしながら、バイパスダイオードは、典型的にはストリングごとに取り付けられるので（例えば、１２〜１８個の電池）、電力が失われることがあり、ホットスポットが存在する場合、保護は完璧ではない。したがって、開示されるバイパスダイオードは、個別の太陽電池のレベルにおいて、バイパスダイオード保護をもたらすことができる。保護は、逆バイアス事象、及びホットスポットの温度抑制のためであり得る。

【0019】

ここで図１を参照すると、太陽電池の例示的なバイパスダイオードのトップダウン平面図が示されている。太陽電池の部分１００は、Ｎ＋領域１０４、及びＰ＋領域１０６を備えるポリシリコンバイパスダイオード１０２を有し得る。図示されるように、金属グリッド１０８は、領域１０４と接触し得る。ダイオード回路図である１１０によって示されるように、バイパスダイオード１０２は、その対応する太陽電池へ分路されている。

【0020】

一実施形態において、かつ本明細書で記載されるように、Ｐ＋ポリシリコンは、バイパスダイオード１０２の底部にあり、他の複数のＰフィンガーから分離されている。様々な実施形態において、バイパスダイオード１０２の占める面積は、発電には使用できず、したがって太陽電池の合計面積に比例して小さく製造される。単一の太陽電池は、複数のバイパスダイオードを有する場合があり、単一の内蔵バイパスダイオードに限定されないことに留意されたい。一実施形態において、バイパスダイオード１０２は、電力消費を低減するために、逆バイアスにおいてより高い電流をもたらし得る。

【0021】

図２を参照すると、Ｐ型、及びＮ型導電性領域を含むバイパスダイオードの一実施形態のトップダウン平面図が例示されている。図示されるように、Ｎ型ポリシリコン２０６は、Ｐ型パッド２１０に接触してもよい。太陽電池へと分路される内蔵バイパスダイオード２０８の相互接続をもたらすために、ポリシリコンダイオード２０８のＰ型部分にも接触する。このようなバイパスダイオードの空間面積は、保護される電流量に応じて、及び／又は順バイアスにおいて選択されるサクリファイスに応じて、調節することができる。

【0022】

ここで図３を参照すると、バイパスダイオードの一実施形態の断面図が示されている。例示されるように、バイパスダイオード３０２は、太陽電池の基板３１０の上方に配置される、第１導電型の第１導電性領域３１２を有し得る。一実施形態において、第１導電型はＰ型であり、これによって第１導電性領域３１２はＰ型ドープポリシリコンである。他の複数の実施形態において、第１導電型は、Ｎ型ドープポリシリコンであり得る。第１導電型がＰ型である実施形態において、基板はＮ型ドーパント不純物原子でドープされてもよく、一方で第１導電型がＮ型である実施形態において、基板はＰ型ドーパント不純物原子でドープされてもよい。一実施形態において、第１導電性領域３１２は、基板上に配置される薄い誘電体層３１６などの、薄い誘電体層上に配置され得る。

【0023】

様々な実施形態において、バイパスダイオード３０２は、第１導電性領域の上方に配置される、第２導電型（第１導電型と逆）の第２導電性領域を有し得る。図３に示されるように、第２導電性領域は、第２導電性領域３４５であり得る。第１導電型がＰ型である実施形態において、第２導電性は、Ｎ型である。同様に、第１導電型がＮ型である実施形態において、第２導電型は、Ｐ型である。

【0024】

一実施形態において、バイパスダイオード３０２は、第２導電性領域上に配置された第１導電型の金属３６０と、第１導電性領域上に配置される第２導電型の金属３６２とを有し得る。第１導電型の金属は、第２導電型と同じ種類の金属（例えば、アルミニウム、銅、銀など）であってもよい。特定の（第１、第２など）導電型の金属という用語は本明細書で、その金属が特定の導電型のフィンガーに対応することを示すために使用される。例えば、太陽電池のＰフィンガーに使用される金属は、Ｐ金属、又はＰ型金属と称される。したがって、図３のバイパスダイオードにおいて、Ｐ型金属は、Ｎ型導電性領域上に配置され、Ｎ型金属は、Ｐ型導電性領域上に配置される。バイパスダイオードを有しない太陽電池の他の部分において、Ｎ型金属は、Ｎ型導電性領域と接触し、Ｐ型金属はＰ型導電性領域と接触して、太陽電池のフィンガーを形成するということに留意されたい。

【0025】

図３に示されるように、いくつかの実施形態において、第２導電型の金属３６２は、誘電体領域３５２と３５４との間の開口部に示されるように、誘電体層の開口部を通じて配置され得る。一実施形態において、誘電体領域３５２、３５４、及び３１４は、二酸化ケイ素などの酸化物層であり得る。図３に示されるように、いくつかの実施形態において、第２導電性領域３４５は、誘電体領域３１４と、３５２との間の開口部などに示されるように、誘電体層の開口部を通じて配置され得る。

【0026】

様々な実施形態において、バイパスダイオードは、第１導電性領域と第２導電性領域との間に直接配置される薄い誘電体領域を有する。第１導電性領域と第２導電性領域との間に直接配置される薄い誘電体領域は、およそ１０〜２０オングストロームの範囲の厚さを有し得る。一実施形態において、薄い誘電体領域はトンネル酸化物である。

【0027】

一実施形態において、薄い誘電体領域３３２などの薄い誘電体領域は、分離トレンチが基板に第１導電性領域と第２導電性領域との間で配置されることなく、第１導電性領域３１２と第２導電性領域３４７との間に直接横方向に配置され得る。基板に第１導電性領域と第２導電性領域との間で配置される分離トレンチの使用を回避することで、トレンチに亘って金属化する必要性をなくして回避し、したがって製造における短絡を回避することができる。

【0028】

一実施形態において、薄い誘電体領域３３０などの薄い誘電体領域は、第１導電性領域３１２の上方に直接配置されてもよく、第２導電性領域３４５は、薄い誘電体領域３３０の上方に直接配置される。一実施形態において、バイパスダイオード３０２は、薄い誘電体領域３３０、及び３３２の両方を有し得る。

【0029】

ここで図４を参照すると、いくつかの実施形態に係る、バイパスダイオードを形成する方法を例示するフローチャートが示されている。様々な実施形態において、図４の方法は、例示されるよりも多い（又はより少ない）ブロックを有し得る。図４の方法は、図５〜１４に示される方法の様々な段階の、断面の連続的な図示と共に記載されている。図５〜１４に示される段階のいくつかは、必ずしもバイパスダイオードを形成する方法の一部ではないが、関連するものとして含まれることに留意されたい。

【0030】

４０２において、第１導電型の第１導電性領域は、図５の基板３１０など、太陽電池の基板上の第１誘電体層上に形成され得る。第１導電性領域を形成する工程は、ｐ型導電性領域を形成する工程を有し得る。ｐ型導電性領域を形成する工程は、ｐ型ポリシリコン領域を形成する工程（例えば、ポリシリコンを、ｐ型不純物でドープすることにより）を有する場合があり、又は非晶質シリコン領域を形成する工程を含み得、それは次に熱処理を行うことによりｐ型導電性領域に形成され得る。

【0031】

４０４に例示されるように、第２誘電体層は、第１導電性領域上に形成されてもよい。一実施形態において、第２誘電体層は、二酸化ケイ素層であり得る。

【0032】

図６は、基板３１０上の第１誘電体層３１６上に形成された、第１導電性領域３１２上に形成された、第２誘電体層３１３を備える、ブロック４０２及び４０４の例示的な結果を例示している。他の誘電体層３１８が、図６に例示され、これは、第１誘電体層３１６と同時に、又は異なる時点に形成され得ることに留意されたい。一実施形態において、他の誘電体層３１８は、方法のこの段階において形成されず、代わりに第１誘電体層３１６は、他の誘電体層３１８も形成することを伴わずに、形成される。

【0033】

図７は、第２誘電体層３１３の一部分及び第１導電性領域３１２の一部分が除去されていることを例示している。例えば、レーザーアブレーションする、又はマスキングし、その後マスクされていない部分をエッチングすることにより除去するなど、様々な技術を使用して除去を行うことができる。

【0034】

図４を再び参照すると、４０６に示されるように、第２誘電体層の一部分が除去されてもよく、図８に示されるように、第２誘電体層の残りの部分３１４と３２２との間の開口部により、第２誘電体層に開口部を形成することができる。一実施形態において、第２誘電体層のその一部分は、レーザーアブレーションによって除去されてもよく、またいくつかの実施形態において、アブレーションされた部分下方の第１導電性領域の一部分をも除去することなく（又は非常に浅い部分を除去して）、行うことができる。例えば、レーザーは、これが第１導電性領域を透過するか、又はこれに対して殆ど、若しくは全く影響しないが、第２誘電体層部分をアブレーションするように構成されてもよい（例えば、強さ、形状、パルス持続時間、及び／又は波長など）。図７及び図８に示される材料の除去が双方とも、レーザーアブレーションによって行われる様々な実施形態において、除去は同じツールで、異なるレーザーの構成で行われてもよく、又は例示されるように異なる深さのアブレーションが達成され得るように、異なるレーザーで行われてもよい。

【0035】

一実施形態において、太陽電池の複数の領域は、図９に示されるように非平坦化されてもよい。図９は、領域３２６、３２８、及び３２４を非平坦化するエッチングを例示している。非平坦化された領域３２４は、ｐ−ポリのエッチ抵抗特性により、領域３２６、及び３２８未満で非平坦化されていることに留意されたい。

【0036】

４０８において、図１１の第２導電性領域３４０により例示されるように、第２導電型の第２導電性領域が、露出された第１導電性領域の一部分上方に形成されてもよい（例えば、誘電体層の開口部を通じて）。第１導電型がｐ型である実施形態において、第２導電性領域を形成する工程は、ｎ型導電性領域を形成する工程を有し得る。例えば、ｎ型導電性領域を形成する工程は、ｎ型ポリシリコン領域を形成する工程（例えば、ポリシリコンを、ｎ型不純物でドープすることにより）を有する場合があり、又は非晶質シリコン領域を形成する工程を有し得る、次にｎ型導電性領域に形成され得る。一実施形態において、形成された第２導電性領域は、およそ５００オングストロームの厚さを有する。

【0037】

一実施形態において、ブロック４０８において第２導電性領域を形成する前に、第３誘電体層が形成され得、これが第１導電性領域と第２導電性領域との間に分離をもたらし得る。本明細書で記載されるように、第３誘電体層は、薄い誘電体層であり得（例えば、１５オングストローム、１０〜２０オングストロームなど）、トレンチを使用することなく、第１及び第２導電性領域を分離することができる。

【0038】

一実施形態において、第３誘電体層は、これが第１導電性領域と第２導電性領域との間に横方向で配置されるように形成されてもよく（例えば、図１０において誘電体層３３２により示されるように）、及び／又はこれは、第１導電性領域上方に直接配置されるように形成されてもよく（例えば、図１０において、誘電体層３３０により示されるように）第２導電性領域は第３誘電体層上方に直接配置される（例えば、縦方向の分離をもたらす）。薄い誘電体層３３４もまた、図１０に示されるように、基板３１０の非平坦化された部分の上に形成されてもよいことに留意されたい。様々な実施形態において、第３誘電体層としてのトンネル酸化物の堆積は、裏面の形状と共形であってもよい。

【0039】

様々な実施形態において、第１誘電体層はまた、薄い誘電体層であってもよいが、第３誘電体層の薄い誘電体層と異なる厚さであってもよい。例えば、第１誘電体層は、第３誘電体層における１０〜２０オングストロームの厚さではなく、およそ５〜５０オングストロームの範囲の厚さを有してもよい。第２誘電体層は、およそ５０オングストローム超の厚さを有し得る。

【0040】

いくつかの実施形態において、図１２に示されるように、トンネル酸化物層、及びドープしたポリシリコン（例えば、ｎ−ポリドープしたポリシリコン）が、前面上に形成されてもよい。様々な実施形態において、図１３に示されるように、基板の両面上のｎ−ポリがアニールされてもよく、窒化物層３４２が、前面上に堆積されてもよい。

【0041】

再び図４を参照すると、４１０に例示されるように、第２導電性領域の一部分を除去して、第２導電性領域の第１部分及び第２部分を形成、又は分離することができる。一実施形態において、第２導電性領域の一部分（例えば、図１４に示される、部分３４５と部分３４７との間の領域）が、この部分をレーザーアブレーションすることによって除去され得る。このようなレーザーアブレーションは、スクライビングと称され得、第２導電性領域の下の誘電体層３２２のアブレーションをも伴うことなく、第２導電性領域の一部分をアブレーションすることを有し得る。一実施形態において、第２導電性領域の一部分のスクライビングは、本明細書で記載される他のレーザー動作が行われるものと同じレーザーツールで、ところがより低い出力設定（又は異なる波長、形状、パルス持続時間など）のレーザーで行われてもよい。又は、スクライビングは別個の、多数の異なる層を一度にアブレーションするために使用されるものよりも低い出力のレーザーで行われてもよい。

【0042】

４１２において、第２導電型の金属が、第１導電性領域に結合されてもよく、第１導電型の金属が第２導電性領域の部分の１つ（例えば、第１部分）に結合されてもよく、対応する導電性接続を形成する。例えば、一実施形態において、第２導電型の金属の第１導電性領域への結合は、ｎ型金属のｐ型導電性領域への結合を有する場合がある。第１導電型の金属の結合は、ｐ型金属のｎ型導電性領域の部分の１つ（例えば、第１部分３４５）への結合を有し得る。

【0043】

ブロック４１２の結合の一例は、図３に例示されている。いくつかの実施形態において、方法は、誘電体層３２２の一部分を除去することを有し得ることに留意されたい。このような除去の結果が、誘電体層３５２と、誘電体層３５４との間の領域によって、図３に例示されている。誘電体層３５２と、誘電体層３５４との間の領域は、第２導電型の金属３６２（例えば、ｎ型金属）が、第１導電性領域（例えば、ｐ型導電性領域）に結合されることを可能にし得る。また図３に示されるように、第１導電型の金属３６０（例えば、ｐ型金属）は、第２導電性領域（例えば、ｎ型導電性領域）の第１部分３４５に結合され得る。

【0044】

一実施形態において、第３誘電体層３３０は、例えば、電気的ストレス（例えば、導電性。短時間にわたり、高電流を流すか、又は１０Ｖなど高バイアスをかける）、又は熱的ストレス（例えば、アニール、レーザーなどによる）によってより導電性をもたせることができる。第３誘電体層をより導電性のものにすることにより、バイパスダイオード又は複数のダイオードによって使用される太陽電池の面積は短縮され、これによって結果として得られる太陽電池がより多くの電力を生じさせることが可能と成り得る。

【0045】

開示される構造及び技術は、逆バイアスの複数の事象、及び電池レベルにおける高温部分の温度抑制用の保護をもたらすことができ、これはひいてはモジュール処理フローから、ホットスポットテストを除去可能にすることができる。それに加えて、開示される構造及び技術は、分離トレンチ上の金属化を必要とせずに製造において短絡を回避することができる。

【0046】

具体的な実施形態が上述されてきたが、これらの実施形態は、特定の機能に関して単一の実施形態のみが説明される場合であっても、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本開示で提供される機能の実施例は、別段に明言される場合を除き、制限的であることよりも、むしろ例示的であることを意図するものである。上記の説明は、本開示の利益を有する当業者には明らかとなるような、そのような代案、修正、及び等価物を包含することを意図するものである。

【0047】

本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で（明示的又は暗示的に）開示される、あらゆる機能又は機能の組み合わせ、若しくはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願（又は、本出願に対して優先権を主張する出願）の実施の間に、任意のこのような機能の組み合わせに対して、新たな請求項を作成し得る。具体的には、添付の請求項を参照して、従属請求項からの機能を、独立請求項の機能と組み合わせ得、それぞれの独立請求項からの機能を、任意の適切な方式で、単に添付の請求項で列挙される具体的な組み合わせのみにではなく、組み合わせ得る。

【0048】

一実施形態において、太陽電池の、バイパスダイオードを製造する方法は、太陽電池の基板上の第１誘電体層上の第１導電型の第１導電性領域を形成する工程と、第１導電性領域上に第２誘電体層を形成する工程と、第２誘電体層の一部分を除去する工程と、第２誘電体層の除去された部分によって露出された第１導電性領域の一部分の上方に、第２導電型の第２導電性領域を形成する工程と、第２導電性領域の一部分を除去して第２導電性領域を、第２導電性領域の第１部分及び第２部分へと分離する工程と、第２導電型の金属を第１導電性領域に、及び第１導電型の金属を第２導電性領域の第１部分に結合する工程とを含む。

【0049】

一実施形態において、上記第１導電性領域を形成する工程は、ｐ型導電性領域を形成する工程を有し、第２導電性領域を形成する工程はｎ型導電性領域を形成する工程を有し、結合する工程は、ｎ金属をｐ型導電性領域に、ｐ金属をｎ型導電性領域の第１部分に結合する工程を有する。

【0050】

一実施形態において、第２導電性領域の一部分を除去する工程は、第２導電性領域の一部分をレーザーアブレーションする工程を有する。

【0051】

一実施形態において、方法は、上記第２導電性領域を形成する前に、第３誘電体層を形成する工程を更に有し、第３誘電体層は第１導電性領域と第２導電性領域との間の分離をもたらす。

【0052】

一実施形態において、上記第２誘電体層の一部分を除去する工程は、レーザーアブレーションされる一部分の下方の第１導電性領域の一部分を除去することなく、第２誘電体層の一部分をレーザーアブレーションする工程を有する。

【0053】

一実施形態において、太陽電池のバイパスダイオードを製造する方法は、第１導電性領域上の誘電体層に開口部を形成する工程と、誘電体層の開口部を通じて第１導電性領域の上方に第２導電性領域を形成する工程と、第２導電性領域の第１部分を、第２導電性領域の第２部分から分離する工程と、第１導電性領域とその対応する反対側の金属種類との間の、及び第２導電性領域の第２部分とその対応する反対側の金属種類との間の導電性接続を形成する工程とを含む。

【0054】

一実施形態において、上記誘電体層に開口部を形成する工程は、レーザーアブレーションにより行われる。

【0055】

一実施形態において、上記第２導電性領域の第１部分を第２部分から分離する工程は、第２導電性領域をレーザーアブレーションする工程を有する。

【0056】

一実施形態において、上記導電性接続を形成する工程は、ｎ型導電性領域とｐ型金属との間の、及びｐ型導電性領域とｎ型金属との間の導電性接続を形成する工程を有する。

【0057】

一実施形態において、上記誘電体層に開口部を形成する工程は、第１導電性領域上の二酸化ケイ素層に開口部を形成する工程を有し、第１導電性領域はｐ型導電性領域である。

【0058】

一実施形態において、方法は、上記第２導電性領域を形成する前に、他の誘電体層を形成する工程を更に備え、他の誘電体層は、第１導電性領域と第２導電性領域との間の分離をもたらす。

【0059】

一実施形態において、他の誘電体層を形成する工程は、第１導電性領域と第２導電性領域との間の横方向の分離をもたらす。

【0060】

一実施形態において、他の誘電体層を形成する工程は、第１導電性領域と第２導電性領域との間の横方向及び縦方向の分離をもたらす。

【0061】

一実施形態において、第２導電性領域を形成する工程は、誘電体層の開口部を通じて第１導電性領域の上方に非晶質シリコンを形成する工程を有する。

【0062】

一実施形態において、上記第２導電性領域を形成する工程は、第１導電性領域上にｎ型ポリシリコンを形成する工程を有する。一実施形態において、太陽電池のバイパスダイオードは、太陽電池の基板の上方に配置された第１導電型の第１導電性領域と、第１導電性領域の上方に配置された第２導電型の第２導電性領域と、第１導電性領域と第２導電性領域との間に直接配置された薄い誘電体領域とを有する。

【0063】

一実施形態において、薄い誘電体領域は、分離トレンチが第１導電性領域と第２導電性領域との間で基板に配置されることなく、第１導電性領域と第２導電性領域との間に直接横方向に配置される。

【0064】

一実施形態において、薄い誘電体領域は、第１導電性領域の上方に直接配置され、第２導電性領域は、薄い誘電体領域の上方に直接配置される。

【0065】

一実施形態において、薄い誘電体領域はトンネル酸化物である。

【0066】

一実施形態において、バイパスダイオードは更に、基板上に配置された薄い誘電体層を有し、第１導電性領域が薄い誘電体層上に配置される。
（項目１）
太陽電池のためのバイパスダイオードの製造方法であって、
上記太陽電池の基板上の第１誘電体層の上に第１導電型の第１導電性領域を形成する工程と、
上記第１導電性領域上に第２誘電体層を形成する工程と、
上記第２誘電体層の一部分を除去する工程と、
上記第２誘電体層の上記除去した部分により露出した上記第１導電性領域の一部分の上方に、第２導電型の第２導電性領域を形成する工程と、
上記第２導電性領域の一部分を除去して、上記第２導電性領域を、上記第２導電性領域の第１部分及び第２部分となるよう分離する工程と、
上記第２導電型の金属を上記第１導電性領域に、上記第１導電型の金属を上記第２導電性領域の上記第１部分に結合する工程と
を備える、方法。
（項目２）
上記第１導電性領域を形成する上記工程は、ｐ型導電性領域を形成する工程を有し、上記第２導電性領域を形成する上記工程は、ｎ型導電性領域を形成する工程を有し、結合する上記工程は、ｎ金属を上記ｐ型導電性領域に、ｐ金属を上記ｎ型導電性領域の上記第１部分に結合する工程を有する、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記第２導電性領域の一部分を除去する上記工程は、上記第２導電性領域の上記一部分をレーザーアブレーションする工程を有する、項目１に記載の方法。
（項目４）
上記第２導電性領域を形成する上記工程の前に、第３誘電体層を形成する工程を更に備え、上記第３誘電体層は上記第１導電性領域と上記第２導電性領域との間の分離をもたらす、項目１に記載の方法。
（項目５）
上記第２誘電体層の上記一部分を除去する上記工程は、上記第２誘電体層の上記一部分をレーザーアブレーションする工程であって、アブレーションされる上記一部分の下方の上記第１導電性領域の一部分は除去されない、工程を有する、項目１に記載の方法。
（項目６）
太陽電池のためのバイパスダイオードの製造方法であって、
第１導電性領域上の誘電体層に開口部を形成する工程と、
上記誘電体層の上記開口部を通じて上記第１導電性領域の上方に第２導電性領域を形成する工程と、
上記第２導電性領域の第１部分を、上記第２導電性領域の第２部分から分離する工程と、
上記第１導電性領域と、その対応する反対側の金属種類との間、及び上記第２導電性領域の上記第２部分と、その対応する反対側の金属種類との間に、導電性接続を形成する工程と
を備える、方法。
（項目７）
上記誘電体層に上記開口部を形成する上記工程は、レーザーアブレーションにより行われる、項目６に記載の方法。
（項目８）
上記第２導電性領域の上記第１部分を上記第２部分から分離する上記工程は、上記第２導電性領域をレーザーアブレーションする工程を有する、項目６に記載の方法。
（項目９）
上記導電性接続を形成する上記工程は、ｎ型導電性領域とｐ型金属との間に、及びｐ型導電性領域とｎ型金属との間に導電性接続を形成する工程を有する、項目６に記載の方法。
（項目１０）
上記誘電体層に上記開口部を形成する上記工程は、上記第１導電性領域上の二酸化ケイ素層に上記開口部を形成する工程を有し、上記第１導電性領域はｐ型導電性領域である、項目６に記載の方法。
（項目１１）
上記第２導電性領域を形成する上記工程の前に、他の誘電体層を形成する工程を更に備え、上記他の誘電体層は、上記第１導電性領域と上記第２導電性領域との間の分離をもたらす、項目６に記載の方法。
（項目１２）
上記他の誘電体層を形成する上記工程は、上記第１導電性領域と上記第２導電性領域との間の横方向の分離をもたらす、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
上記他の誘電体層を形成する上記工程は、上記第１導電性領域と上記第２導電性領域との間の横方向及び縦方向の分離をもたらす、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
上記第２導電性領域を形成する上記工程は、上記誘電体層の上記開口部を通じて上記第１導電性領域の上方に非晶質シリコンを形成する工程を有する、項目６に記載の方法。
（項目１５）
上記第２導電性領域を形成する上記工程は、上記第１導電性領域上にｎ型ポリシリコンを形成する工程を有する、項目６に記載の方法。
（項目１６）
太陽電池のためのバイパスダイオードであって、
上記太陽電池の基板の上方に配置された第１導電型の第１導電性領域と、
上記第１導電性領域の上方に配置された第２導電型の第２導電性領域と、
上記第１導電性領域と上記第２導電性領域との間に直接配置される薄い誘電体領域と
を備える、バイパスダイオード。
（項目１７）
上記薄い誘電体領域は、分離トレンチが上記第１導電性領域と上記第２導電性領域との間で上記基板に配置されることなく、上記第１導電性領域と上記第２導電性領域との間に直接横方向に配置されている、項目１６に記載のバイパスダイオード。
（項目１８）
上記薄い誘電体領域は、上記第１導電性領域の上方に直接配置され、上記第２導電性領域は、上記薄い誘電体領域の上方に直接配置されている、項目１６に記載のバイパスダイオード。
（項目１９）
上記薄い誘電体領域は、トンネル酸化物である、項目１６に記載のバイパスダイオード。
（項目２０）
上記基板上に配置された薄い誘電体層を更に備え、上記第１導電性領域が上記薄い誘電体層上に配置される、項目１６に記載のバイパスダイオード。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】