特開 2024-113117 太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール並びに光起電力システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024113117

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール並びに光起電力システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0216 20140101AFI20240814BHJP

   H01L 31/068 20120101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 240

H01L31/06 300

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【公開請求】

(21)【出願番号】P 2024092427

(22)【出願日】2024-06-06

(31)【優先権主張番号】202311561364.2

(32)【優先日】2023-11-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】523183389

【氏名又は名称】トリナ・ソーラー・カンパニー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＲＩＮＡ ＳＯＬＡＲ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ２ Ｔｒｉｎａ Ｒｏａｄ， Ｔｒｉｎａ ＰＶ Ｐａｒｋ， Ｘｉｎｂｅｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ， Ｊｉａｎｇｓｕ ２１３０３１， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】劉 成法

(72)【発明者】

【氏名】陳 紅

(72)【発明者】

【氏名】陳 達明

(72)【発明者】

【氏名】王 子港

(72)【発明者】

【氏名】柳 偉

(57)【要約】      （修正有）

【課題】太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール並びに光起電力システムを提供する。
【解決手段】太陽電池は、基板とパッシベーションコンタクト構造とを含み、パッシベーションコンタクト構造は、基板の１つの表面に順に設けられた第１トンネル酸化層、多結晶シリコンドープ導電層及び第２トンネル酸化層を含み、多結晶シリコンドープ導電層と第１トンネル酸化層の少なくとも一部の領域に、間隔をあけて配置された穴が複数形成され、各穴は、多結晶シリコンドープ導電層を貫通し、且つ第１トンネル酸化層中まで延在し、第２トンネル酸化層は、少なくとも各穴の第１トンネル酸化層中に位置する部分に充填されている。本発明は、パッシベーションコンタクト構造の表面パッシベーション効果を改善し、表面の再結合を低下させ、太陽電池の変換効率を向上させることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池であって、
基板とパッシベーションコンタクト構造とを含み、
前記パッシベーションコンタクト構造は、前記基板の１つの表面に順に設けられた第１トンネル酸化層、多結晶シリコンドープ導電層及び第２トンネル酸化層を含み、
前記多結晶シリコンドープ導電層と前記第１トンネル酸化層の少なくとも一部の領域に、間隔をあけて配置された穴が複数形成され、各前記穴は、前記多結晶シリコンドープ導電層を貫通し、且つ前記第１トンネル酸化層中に延在し、
前記第２トンネル酸化層は、少なくとも各前記穴の前記第１トンネル酸化層中に位置する部分に充填されている、
ことを特徴とする、太陽電池。

【請求項2】

前記第２トンネル酸化層は、各前記穴に充満されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。

【請求項3】

少なくとも一部の前記穴は、前記第１トンネル酸化層を貫通する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の太陽電池。

【請求項4】

前記穴の横断面の輪郭は、円形に構成され、前記穴の直径は、１００ｎｍ以上であり、又は
前記穴の横断面の輪郭は、多角形に構成され、前記多角形の少なくとも１つの辺長は、１００ｎｍ以上である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。

【請求項5】

前記第１トンネル酸化層の厚さは、前記第２トンネル酸化層の厚さと等しく、及び／又は
前記第１トンネル酸化層の材質は、前記第２トンネル酸化層の材質と同じである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。

【請求項6】

前記第２トンネル酸化層の厚さは、０．５ｎｍ～５ｎｍである、
ことを特徴とする、請求項５に記載の太陽電池。

【請求項7】

前記多結晶シリコンドープ導電層は、積層して設置された第１多結晶シリコンドープ導電層及び第２多結晶シリコンドープ導電層を含み、
前記第１多結晶シリコンドープ導電層は、前記第１トンネル酸化層に隣接し、前記第２多結晶シリコンドープ導電層は、前記第２トンネル酸化層に隣接し、
前記第１多結晶シリコンドープ導電層のドープ濃度は、前記第２多結晶シリコンドープ導電層のドープ濃度よりも低い、
ことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池。

【請求項8】

前記基板の第１面の反射率は、３０％よりも大きく、及び／又は
前記基板の第１面の粗さは、１μｍ未満であり、
前記第１面は、前記基板の前記第１トンネル酸化層が設けられた表面である、
ことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池。

【請求項9】

前記第２トンネル酸化層の前記基板から離れる表面に積層して設置された第１パッシベーション膜層と、
前記基板の前記第１トンネル酸化層から離れる表面に順に積層して設置されたドープ導電層及び第２パッシベーション膜層と、をさらに含む、
ことを特徴とする、請求項８に記載の太陽電池。

【請求項10】

太陽電池の製造方法であって、
基板の１つの表面に第１トンネル酸化層及び多結晶シリコンドープ導電層を順に積層して形成することであって、前記多結晶シリコンドープ導電層と前記第１トンネル酸化層の少なくとも一部の領域に、間隔をあけて配置された穴が複数形成され、各前記穴は、前記多結晶シリコンドープ導電層を貫通し、且つ前記第１トンネル酸化層中に延在することと、
前記多結晶シリコンドープ導電層の前記第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成し、且つ前記第２トンネル酸化層を少なくとも各前記穴の前記第１トンネル酸化層中に位置する部分に充填させることと、を含む、
ことを特徴とする、太陽電池の製造方法。

【請求項11】

前記した基板の１つの表面に第１トンネル酸化層及び多結晶シリコンドープ導電層を順に積層して形成することは、
前記基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、多結晶シリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層を順に形成することであって、前記多結晶シリコンドープ材料層及び前記第１酸化物材料層に貫通孔を複数形成して、前記第１トンネル酸化材料層における前記貫通孔に対応する領域を露出させることと、
前記基板の第２面及び前記基板の各側面に巻いてメッキされた前記第１トンネル酸化材料層、前記多結晶シリコンドープ材料層及び前記第１酸化物材料層を除去して、前記基板の第１面に前記第１トンネル酸化層、前記多結晶シリコンドープ導電層及び第１酸化物層を順に形成することであって、前記第１面と前記第２面は、対向配置され、前記基板の各側面は、前記第１面と前記第２面との間に隣接することと、
前記第１酸化物層を除去し、前記第１トンネル酸化層における前記貫通孔に対応する領域を自身の厚さ方向に沿って少なくとも部分的に除去して、対応する前記貫通孔とともに前記穴を画定することと、を含む、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項12】

前記した前記基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、多結晶シリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層を順に形成することは、
前記基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、アモルファスシリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層を順に形成することと、
アニールプロセスを行って、前記アモルファスシリコンドープ材料層を多結晶シリコンドープ材料層に変換し、前記多結晶シリコンドープ材料層及び前記第１酸化物材料層に前記貫通孔を複数形成することと、を含む、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項13】

前記アニールプロセスのプロセス条件は、以下の通りであり、
反応温度を５℃／ｍｉｎよりも大きい速度で２５℃から第１所定温度まで上昇させ、且つ所定時間保持し、前記第１所定温度は、６００℃よりも大きく、
前記反応温度を２℃／ｍｉｎよりも大きい速度で前記第１所定温度から第２所定温度まで低下させ、前記第２所定温度は、前記第１所定温度よりも小さく、且つ６００℃よりも大きく、
前記反応温度を２０℃／ｍｉｎよりも大きい速度で前記第２所定温度から第３所定温度まで低下させ、前記第３所定温度は、１００℃よりも小さい、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項14】

前記したアモルファスシリコンドープ材料層を形成することは、
前記第１トンネル酸化材料層の前記基板から離れる表面に第１アモルファスシリコン材料層及び第２アモルファスシリコン材料層を順に積層して形成することであって、前記第１アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、前記第２アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度よりも小さいことを含む、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項15】

前記第１アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、２Ｅ２０ｃｍ^-３よりも小さく、前記第２アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、２Ｅ２０ｃｍ^-３以上である、
ことを特徴とする、請求項１４に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項16】

前記した前記多結晶シリコンドープ導電層の前記第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成することは、
前記多結晶シリコンドープ導電層の前記第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成し、且つ前記第２トンネル酸化層を前記穴に充満させることを含む、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項17】

前記した基板の１つの表面に第１トンネル酸化層及び多結晶シリコンドープ導電層を順に積層して形成することの前に、さらに、
前記基板の第１面に対してエッチング処理を行い、且つ前記第１面の反射率を３０％よりも大きくすること、及び／又は
前記基板の第１面に対してエッチング処理を行い、且つ前記基板の第１面の粗さを１μｍよりも小さくすること、を含み、
前記第１面は、前記基板の前記第１トンネル酸化層が設けられた表面である、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項18】

前記した前記多結晶シリコンドープ導電層の前記第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成することの後に、さらに、
前記第２トンネル酸化層の前記基板から離れる表面に第１パッシベーション膜層を形成することを含む、
ことを特徴とする、請求項１７に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項19】

光起電力モジュールであって、
少なくとも１つの電池ストリングを含み、前記電池ストリングは、請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池を少なくとも２つ含む、
ことを特徴とする、光起電力モジュール。

【請求項20】

光起電力システムであって、
請求項１９に記載の光起電力モジュールを含む、
ことを特徴とする、光起電力システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光起電力の技術分野に関し、特に太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール並びに光起電力システムに関する。

【背景技術】

【0002】

光起電力技術の発展に伴い、結晶シリコン太陽電池の光電変換効率に対する要求は益々高くなっているが、産業化された太陽電池の効率の向上は、依然として多くの課題に直面している。関連技術における太陽電池において、再結合の速度を低下させ、少数キャリアの寿命を延ばし、太陽電池の光電変換効率を向上させるために、一般的に、シリコン基板に対してパッシベーション処理を行い、シリコン基板の表面にパッシベーションコンタクト構造を形成して表面キャリアの再結合を低下させることで、シリコン基板の内部欠陥による影響を減少させる。また、一般的なパッシベーションコンタクト構造は、トンネル酸化層と高濃度にドープされた多結晶シリコン層とを結合し、トンネル酸化層の化学パッシベーション作用によりシリコン基板と多結晶シリコンとの間の界面再結合を低下させる。それに、トンネル酸化層も良好なトンネル作用を果たすことができ、多数キャリアがトンネル原理によって輸送を実現できるようにし、一方、高いポテンシャル障壁のため、少数キャリアは、トンネルしてトンネル酸化層を通過して多結晶シリコン層に入って再結合されることが困難である。しかし、関連技術の太陽電池において、常にパッシベーションコンタクト構造の構成が不連続であり、完全性が悪いという問題が存在し、それによって、パッシベーションコンタクト構造の表面パッシベーション効果が良くなく、太陽電池の変換効率に影響してしまう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

これに鑑みて、本願は、太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール並びに光起電力システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本願の実施例に係る第１態様は、
基板とパッシベーションコンタクト構造とを含み、
パッシベーションコンタクト構造は、基板の１つの表面に順に設けられた第１トンネル酸化層、多結晶シリコンドープ導電層及び第２トンネル酸化層を含み、
多結晶シリコンドープ導電層と第１トンネル酸化層の少なくとも一部の領域に、間隔をあけて配置された穴が複数形成され、各穴は、多結晶シリコンドープ導電層を貫通し、且つ第１トンネル酸化層中に延在し、
第２トンネル酸化層は、少なくとも各穴の第１トンネル酸化層中に位置する部分に充填されている、
太陽電池を提供する。

【0005】

いずれかの実施例では、第２トンネル酸化層は、各穴に充満されている。

【0006】

いずれかの実施例では、少なくとも一部の穴は、第１トンネル酸化層を貫通する。

【0007】

いずれかの実施例では、穴の横断面の輪郭は、円形に構成され、穴の直径は、１００ｎｍ以上であり、又は
穴の横断面の輪郭は、多角形に構成され、多角形の少なくとも１つの辺長は、１００ｎｍ以上である。

【0008】

いずれかの実施例では、第１トンネル酸化層の厚さは、第２トンネル酸化層の厚さと等しく、及び／又は
第１トンネル酸化層の材質は、第２トンネル酸化層の材質と同じである。

【0009】

いずれかの実施例では、第２トンネル酸化層の厚さは、０．５ｎｍ～５ｎｍである。

【0010】

いずれかの実施例では、多結晶シリコンドープ導電層は、積層して設置された第１多結晶シリコンドープ導電層及び第２多結晶シリコンドープ導電層を含み、
第１多結晶シリコンドープ導電層は、第１トンネル酸化層に隣接し、第２多結晶シリコンドープ導電層は、第２トンネル酸化層に隣接し、
第１多結晶シリコンドープ導電層のドープ濃度は、第２多結晶シリコンドープ導電層のドープ濃度よりも低い。

【0011】

いずれかの実施例では、基板の第１面の反射率は、３０％よりも大きく、及び／又は
基板の第１面の粗さは、１μｍ未満であり、
第１面は、基板の第１トンネル酸化層が設けられた表面である。

【0012】

いずれかの実施例では、太陽電池は、
第２トンネル酸化層の基板から離れる表面に積層して設置された第１パッシベーション膜層と、
基板の第１トンネル酸化層から離れる表面に順に積層して設置されたドープ導電層及び第２パッシベーション膜層と、をさらに含む。

【0013】

本願の実施例に係る第２態様は、
基板の１つの表面に第１トンネル酸化層及び多結晶シリコンドープ導電層を順に積層して形成することであって、多結晶シリコンドープ導電層と第１トンネル酸化層の少なくとも一部の領域に、間隔をあけて配置された穴が複数形成され、各穴は、多結晶シリコンドープ導電層を貫通し、且つ第１トンネル酸化層中に延在することと、
多結晶シリコンドープ導電層の第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成し、且つ第２トンネル酸化層を少なくとも各穴の第１トンネル酸化層中に位置する部分に充填させることと、を含む、
太陽電池の製造方法を提供する。

【0014】

いずれかの実施例では、基板の１つの表面に第１トンネル酸化層及び多結晶シリコンドープ導電層を順に積層して形成することは、具体的に、
基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、多結晶シリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層を順に形成することであって、多結晶シリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層に貫通孔を複数形成して、第１トンネル酸化材料層における貫通孔に対応する領域を露出させることと、
基板の第２面及び基板の各側面に巻いてメッキされた第１トンネル酸化材料層、多結晶シリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層を除去して、基板の第１面に第１トンネル酸化層、多結晶シリコンドープ導電層及び第１酸化物層を順に形成することであって、第１面と第２面は、対向配置され、基板の各側面は、第１面と第２面との間に隣接することと、
第１酸化物層を除去し、第１トンネル酸化層における貫通孔に対応する領域を自身の厚さ方向に沿って少なくとも部分的に除去して、対応する貫通孔とともに穴を画定することと、を含む。

【0015】

いずれかの実施例では、基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、多結晶シリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層を順に形成することは、具体的に、
基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、アモルファスシリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層を順に形成することと、
アニールプロセスを行って、アモルファスシリコンドープ材料層を多結晶シリコンドープ材料層に変換し、多結晶シリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層に貫通孔を複数形成することと、を含む。

【0016】

いずれかの実施例では、アニールプロセスのプロセス条件は、以下の通りであり、
反応温度を５℃／ｍｉｎよりも大きい速度で２５℃から第１所定温度まで上昇させ、且つ所定時間保持し、第１所定温度は、６００℃よりも大きく、
反応温度を２℃／ｍｉｎよりも大きい速度で第１所定温度から第２所定温度まで低下させ、第２所定温度は、第１所定温度よりも小さく、且つ６００℃よりも大きく、
反応温度を２０℃／ｍｉｎよりも大きい速度で第２所定温度から第３所定温度まで低下させ、第３所定温度は、１００℃よりも小さい。

【0017】

いずれかの実施例では、アモルファスシリコンドープ材料層を形成することは、
第１トンネル酸化材料層の基板から離れる表面に第１アモルファスシリコン材料層及び第２アモルファスシリコン材料層を順に積層して形成することであって、第１アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、第２アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度よりも小さいことを含む。

【0018】

いずれかの実施例では、第１アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、２Ｅ２０ｃｍ^-３よりも小さく、第２アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、２Ｅ２０ｃｍ^-３以上である。

【0019】

いずれかの実施例では、多結晶シリコンドープ導電層の第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成することは、
多結晶シリコンドープ導電層の第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成し、且つ第２トンネル酸化層を穴に充満させることを含む。

【0020】

基板の１つの表面に第１トンネル酸化層及び多結晶シリコンドープ導電層を順に積層して形成することの前に、さらに、
基板の第１面に対してエッチング処理を行い、且つ第１面の反射率を３０％よりも大きくすること、及び／又は
基板の第１面に対してエッチング処理を行い、且つ基板の第１面の粗さを１μｍよりも小さくすること、を含み、
第１面は、基板の第１トンネル酸化層が設けられた表面である。

【0021】

いずれかの実施例では、多結晶シリコンドープ導電層の第１トンネル酸化層から離れる表面に第２トンネル酸化層を形成することの後に、さらに、以下を含み、
第２トンネル酸化層の基板から離れる表面に第１パッシベーション膜層を形成する。

【0022】

本願の実施例に係る第３態様は、少なくとも１つの電池ストリングを含み、電池ストリングが、上述した太陽電池を少なくとも２つ含む、光起電力モジュールを提供する。

【0023】

本願の実施例に係る第４態様は、上述した光起電力モジュールを含む、光起電力システムを提供する。

【発明の効果】

【0024】

上述した太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール及び光起電力システムの有益な効果は、以下の通りである。
本願の実施例では、第２トンネル酸化層を設け、且つ第２トンネル酸化層が少なくとも各穴の第１トンネル酸化層中に位置する部分に充填されており、それにより、第１トンネル酸化層における穴に対応する領域、即ち連続しない領域は、第２トンネル酸化層によって充填されることが可能であり、基板の表面における穴に対応する領域も被覆されることが可能であり、関連技術においてパッシベーションコンタクト構造が連続せず、穴の領域でのパッシベーション効果が劣る形態と比べて、表面パッシベーションの質を改善し、表面の再結合を低下させ、太陽電池の変換効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本願の実施例の提供する太陽電池の構成の模式図である。

【図2】本願の実施例の提供する太陽電池の別の構成の模式図である。

【図3】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法のフローの模式図である。

【図4】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において基板の第１面に対してエッチング処理を行う模式図である。

【図5】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、多結晶シリコンドープ導電材料層及び第１酸化物材料層を形成する模式図である。

【図6】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において基板の第１面に第１トンネル酸化層及び多結晶シリコンドープ導電層を形成する模式図である。

【図7】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において形成された穴の走査型電子顕微鏡の写真図である。

【図8】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において形成された穴の顕微鏡の写真図である。

【図9】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において第２トンネル酸化層を形成する模式図である。

【図10】本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において形成された太陽電池の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の上記の目的、特徴と利点がより理解しやすくなるように、図面と参照しながら本発明の具体的な実施形態について詳しく説明する。本発明を充分に理解するために、以下の説明にて様々な具体的な細部を述べる。しかし、本発明はここで説明するものと異なる様々な形態で実施でき、当業者は本発明の趣旨から逸脱しない限り類似した改良を加えることができ、このため、本発明は以下に開示の具体的な実施例に制限されない。

【0027】

本発明の説明の中で、理解する必要があるのは、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂部」、「底部」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などが指示する方位或いは位置関係は、図面が示す方位或いは位置関係に基づく。本発明を説明することを便利にし、説明を簡略化するためのみであり、装置或いはデバイスが必ず特定の方位、或いは特定の方位で構成及び操作する必要があることを指示または暗示するのではないため、本発明を制限すると理解すべきではない。

【0028】

なお、用語「第１」、「第２」は、説明のためのみに使用され、相対的な重要性を指示又は暗示し、或いは、指示された技術的特徴の数を暗黙的に示すと理解すべきではない。そのため、「第１」、「第２」が限定された特徴は、少なくとも1つの当該特徴を明示し、或いは暗黙的に含むことができる。本発明の説明において、特に明確に限定しない限り、「複数」は、少なくとも２つ、例えば２つ、３つなどを意味する。

【0029】

本発明において、別段の明確な規定と限定がない限り、用語「取り付け」、「繋がる」、「接続」、「固定」などの用語は、別段の明確な限定がない限り、広義的に理解しなければならず、例えば、固定的に接続されてもよく、取り外し可能に接続されてもよく、一体にされてもよく、機械的に接続されてもよく、電気的に接続されてもよく、直接に接続してもよく、媒介を介して間接に接続されてもよく、２つの素子の内部の連通又は２つの素子の相互作用関係でもよく。当業者にとって、具体的な状況に基づいて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。

【0030】

本発明において、別段の明確な規定と限定がない限り、第１特徴が第２特徴「上」又は「下」にあるのは、第１特徴が第２特徴に直接に接触してもよく、或いは、第１特徴が中間媒介を介して第２特徴に間接に接触してもよい。さらに、第１特徴が第２特徴「の上」、「上方」及び「上面」にあるのは、第１特徴が第２特徴の真上或いは斜め上にあってもよく、又は、第１特徴の水平高さが第２特徴よりも高いことのみを表す。第１特徴が第２特徴「の下」、「下方」及び「下面」にあるのは、第１特徴が第２特徴の真下或いは斜め下にあってもよく、或いは、第１特徴の水平高さが第２特徴よりも小さいことのみを表す。

【0031】

なお、素子が他の素子に「固定」又は「設置」されると呼ばれる場合、他の素子に直接的に接してもよく、或いは、介在する素子が存在してもよい。素子が他の素子に「接続」されると見なされる場合、他の素子に直接的に接続されてもよく、或いは、同時に仲介素子が存在してもよい。ここで使用される用語「垂直」、「水平」、「上」、「下」、「左」、「右」及び類似する表現は、説明のためだけであり、唯一の実施形態を示さない。

【0032】

以下、図面を参照しながら、本願の実施例に係る太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール並びに光起電力システムを説明する。

【0033】

なお、本願において、太陽電池がＴＯＰＣｏｎ電池（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ、トンネル酸化層パッシベーション接触）であることを例として説明し、太陽電池は、他のタイプの太陽電池であってもよく、太陽電池が他のタイプである場合に、同様であるため、ここで繰り返し述べない。

【0034】

図１は、本願の実施例の提供する太陽電池の構成の模式図であり、図２は、本願の実施例の提供する太陽電池の別の構成の模式図である。

【0035】

図１、図２を参照すると、本願の実施例に係る第１態様は、太陽電池２００を提供する。太陽電池は、基板４０及びパッシベーションコンタクト構造１００を含み、パッシベーションコンタクト構造１００は、基板４０の１つの表面に順に設けられた第１トンネル酸化層１０、多結晶シリコンドープ導電層３０及び第２トンネル酸化層２０を含む。

【0036】

また、多結晶シリコンドープ導電層３０と第１トンネル酸化層１０の少なくとも一部の領域に、間隔をあけて配置された穴５０が複数形成され、各穴５０は、多結晶シリコンドープ導電層３０を貫通し、且つ第１トンネル酸化層１０中に延在する。第２トンネル酸化層２０は、少なくとも各穴５０の第１トンネル酸化層１０中に位置する部分に充填されている。

【0037】

本願の実施例における太陽電池２００では、第２トンネル酸化層２０が設けられ、且つ第２トンネル酸化層２０が少なくとも各穴５０の第１トンネル酸化層１０中に位置する部分に充填され、それにより、第１トンネル酸化層１０における穴５０に対応する領域、即ち連続しない領域は、第２トンネル酸化層２０によって充填されることが可能であり、基板４０表面における穴５０に対応する領域も被覆されることが可能であり、関連技術においてパッシベーションコンタクト構造が連続せず、穴の領域でのパッシベーション効果が劣る形態と比べて、表面パッシベーションの質を改善し、表面の再結合を低下させ、太陽電池２００の変換効率を向上させることができる。

【0038】

第１トンネル酸化層１０、多結晶シリコンドープ導電層３０及び第２トンネル酸化層２０が順に基板４０の１つの表面に設けられることとは、第１トンネル酸化層１０が基板４０の１つの表面に設けられ、多結晶シリコンドープ導電層３０が第１トンネル酸化層１０の基板４０から離反する表面に設けられ、第２トンネル酸化層２０が多結晶シリコンドープ導電層３０の第１トンネル酸化層１０から離反する表面に設けられることを意味する。第１トンネル酸化層１０において穴５０によって生じる表面の欠陥と連続しない位置に対して、第２トンネル酸化層２０における一部の材料によって充填されている。

【0039】

また、複数穴５０の多結晶シリコンドープ導電層３０及び第１トンネル酸化層１０における設置位置は、ランダムであり、一部の領域に分布してもよく、多結晶シリコンドープ導電層３０及び第１トンネル酸化層１０の設置範囲全体に亘って分布してもよい。各穴５０はいずれも、多結晶シリコンドープ導電層３０に位置する部分穴セクション及び第１トンネル酸化層１０に位置する部分穴セクションを含んでもよい。

【0040】

第２トンネル酸化層２０が少なくとも各穴５０の第１トンネル酸化層１０中に位置する部分に充填されることとは、全ての穴５０のうち、第１トンネル酸化層１０に位置する部分穴セクションがいずれも第２トンネル酸化層２０によって被覆されることを意味する。換言すれば、各穴５０に充填された第２トンネル酸化層２０の材料は、穴５０の第１トンネル酸化層１０に位置する部分穴セクションを完全に被覆する必要があり、それに加えて、一部の材料も穴５０の多結晶シリコンドープ導電層３０に位置する部分穴セクションに充填されてもよい。

【0041】

いくつかの実施例では、第２トンネル酸化層２０は、各穴５０に充満されている。このように、第２トンネル酸化層２０も完全性及び連続性のよい膜層を形成することを容易にし、基板４０における穴５０に対応する位置でよりよいパッシベーション効果を得ることを可能にする。

【0042】

本願の実施例では、少なくとも一部の穴５０は、第１トンネル酸化層１０を貫通する。基板４０の一部の表面は、穴５０を通じて露出し、第２トンネル酸化層２０が穴５０に充満されているため、第２トンネル酸化層２０は、基板４０における穴５０に対応する位置に直接的に接触することができ、この位置でのパッシベーション効果を大幅に強化させる。

【0043】

本願の実施例では、穴５０の横断面の輪郭は、円形に構成され、穴５０の直径は、１００ｎｍ以上である。或いは、穴５０の横断面の輪郭は、多角形に構成され、多角形の少なくとも１つの辺長は、１００ｎｍ以上である。

【0044】

それにより、多結晶シリコンドープ導電層３０の構造は、連続しない構造となり、理解できるように、ここでの多角形は、規則又は不規則な多角形であってもよい。

【0045】

本願の実施例では、第１トンネル酸化層１０の厚さは、第２トンネル酸化層２０の厚さと等しい。及び／又は、第１トンネル酸化層１０の材質は、第２トンネル酸化層２０の材質と同じである。

【0046】

第１トンネル酸化層１０の厚さが第２トンネル酸化層２０の厚さと等しいことで、第２トンネル酸化層２０が穴５０に充填される場合、少なくとも各穴５０の第１トンネル酸化層１０に位置する部分穴セクションに充満されることを保証することができる。

【0047】

具体的には、各穴５０の第１トンネル酸化層１０中に位置する部分穴セクションに第２トンネル酸化層２０の一部の材料が充填され、第１トンネル酸化層１０の厚さ範囲は、第２トンネル酸化層２０と同じであり、且つ両者の材質が同じであり、それにより、第１トンネル酸化層１０と第２トンネル酸化層２０は、いずれも超薄型酸化層を形成することができ、且つ第１トンネル酸化層１０の各箇所での性能の均一性及び一致性を保証することができる。第１トンネル酸化層１０及び第２トンネル酸化層２０の材料は、誘電体材料であってもよく、例えば、酸化シリコン、炭化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンのうちの少なくとも一方であってもよい。

【0048】

さらに、第２トンネル酸化層２０の厚さは、０．５ｎｍ～５ｎｍであり、第１トンネル酸化層１０の厚さ範囲も、０．５ｎｍ～５ｎｍであってもよい。

【0049】

本願の実施例では、多結晶シリコンドープ導電層３０が形成する過程において、ドーパントが第１トンネル酸化層１０に与える衝撃を減少させるために、多結晶シリコンドープ導電層３０を多層構造にし、第１トンネル酸化層１０に近接する一部の層構造のドープ濃度を低くすることが考えられる。

【0050】

具体的に実施する際、図２を参照すると、多結晶シリコンドープ導電層３０は、積層して設置された第１多結晶シリコンドープ導電層３１及び第２多結晶シリコンドープ導電層３２を含む。

【0051】

第１多結晶シリコンドープ導電層３１は、第１トンネル酸化層１０に隣接し、第２多結晶シリコンドープ導電層３２は、第２トンネル酸化層２０に隣接する。第１多結晶シリコンドープ導電層３１のドープ濃度は、第２多結晶シリコンドープ導電層３２のドープ濃度よりも低い。

【0052】

このように、高いドープ濃度の第２多結晶シリコンドープ導電層３２の形成時に第１トンネル酸化層１０に与える衝撃を緩和することができる一方、低いドープ濃度の第１多結晶シリコンドープ導電層３１の水素含有量がより高く、第１トンネル酸化層１０を補助してよりよい表面パッシベーションを実現することができる。

【0053】

具体的に実施する際、例えば第１多結晶シリコンドープ導電層３１は、多結晶シリコンドープサブ層（図示せず）を複数含んで、複数の多結晶シリコンドープサブ層は、基板４０に沿って第２トンネル酸化層２０を指す方向に順に積層され、且つドープ濃度が次第に増加する。

【0054】

本願の実施例では、図１及び図２を参照すると、基板４０は、対向配置された第１面Ｆ及び第２面Ｓを含んでもよく、第１面Ｆと第２面Ｓとの間に隣接する複数の側面を含んでもよい。第１面Ｆは、太陽電池２００の背面又は正面に対応し、第２面Ｓは、太陽電池２００の正面又は背面に対応してもよく、本願の実施例では、第１面Ｆが太陽電池２００の背面に対応し、第１トンネル酸化層１０が基板４０の第１面Ｆに設けられることを例として説明する。

【0055】

さらに、基板４０の第１面Ｆの反射率は、３０％よりも大きく、好ましくは、反射率は、３８％、４０％、４２％、４５％である。

【0056】

さらに、基板４０の第１面Ｆの粗さは、１μｍ未満である。

【0057】

このように、基板４０の第１面Ｆを研磨表面にすることができ、基板４０の第１面Ｆは、より少ない表面欠陥形態を有し、それにより、よりよい表面パッシベーション効果を容易に得ることができる。

【0058】

さらに、太陽電池２００は、第１パッシベーション膜層７０、ドープ導電層６０、第２パッシベーション膜層８０、第１電極９１及び第２電極９２をさらに含む。

【0059】

第１パッシベーション膜層７０は、第２トンネル酸化層２０の基板４０から離れる表面に積層して設置される。第１パッシベーション膜層７０は、単層又は多層構造を用いることができ、第１パッシベーション膜層７０の材料は、酸化シリコン、窒化シリコン又は酸窒化シリコンであってもよい。太陽電池２００の技術の発展に伴い、太陽電池２００の背面も太陽光のエネルギー、主に周囲環境における反射光又は乱射光を受けるようになった。第１パッシベーション膜層７０は、例えば少なくとも１層の第１反射防止層（図示せず）を含んでもよい。このように、太陽電池２００の背面の太陽光に対する反射率を減少させ、太陽電池２００の背面の太陽光に対する吸収率を向上させ、それにより、第１パッシベーション膜層７０は、同時にパッシベーションと反射防止の作用を果たすことができる。

【0060】

ドープ導電層６０と第２パッシベーション膜層８０は、順に基板４０の第１トンネル酸化層１０から離れる表面に積層して設置される。

【0061】

実際の場合、太陽電池２００は、Ｎ型電池とＰ型電池を含んでもよく、Ｎ型電池の基板４０には、Ｎ型元素がドープされ、ドープ導電層６０には、Ｐ型元素がドープされている。Ｐ型電池の基板４０には、Ｐ型元素がドープされ、ドープ導電層６０には、Ｎ型元素がドープされている。ドープ導電層６０は、基板４０とＰＮ接合を形成するためのものであり、本願の実施例では、基板４０がＮ型基板であることを例として説明し、このとき、ドープ導電層６０は、Ｐ型ドープであってもよく、例えばホウ素元素がドープされたドープ導電層６０であってもよく、また、ホウ素元素がドープされたドープ導電層６０は、Ｐ＋型エミッタ電極とも呼ばれる。

【0062】

第２パッシベーション膜層８０は、ドープ導電層６０に積層して設置され、第２パッシベーション膜層８０は、太陽電池２００において表面パッシベーション作用及び反射防止作用を果たし、基板４０の表面のダングリングボンドに良い化学パッシベーションを行うとともに、太陽電池２００の正面において反射防止効果を果たすことができる。

【0063】

例示的に、第２パッシベーション膜層８０は、ドープ導電層６０に順に積層された第２パッシベーション層（図示せず）及び第２反射防止層（図示せず）を含んでもよい。

【0064】

第２反射防止層は、基板４０の第２面Ｓ側に位置し、即ち、太陽電池２００の入射光を受ける面に位置し、また、太陽電池２００の入射光を受ける面は、正面又は受光面と呼ばれ、第２反射防止層は、太陽電池２００正面において反射防止効果を奏する。第２反射防止層は、多層構造を用いることができる。多層構造の第２反射防止層において、各層の材料は、酸化シリコン、窒化シリコン又は酸窒化シリコンであってもよい。

【0065】

第２パッシベーション層は、単層構造又は多層構造を用いることができ、第２パッシベーション層の材料は、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコン又は酸窒化シリコンのうちの少なくとも一方であってもよい。また、第２パッシベーション層は、化学堆積の手段で形成することができる。

【0066】

また、第１電極９１は、第１パッシベーション膜層７０に設けられ、且つ多結晶シリコンドープ導電層３０に接続され、第２電極９２は、第２パッシベーション膜層８０に設けられ、且つドープ導電層６０に接続されている。

【0067】

図３は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法のフローの模式図である。図４は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において基板の第１面に対してエッチング処理を行う模式図であり、図５は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において基板の第１面に第１トンネル酸化材料層、多結晶シリコンドープ導電材料層及び第１酸化物材料層を形成する模式図であり、図６は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において基板の第１面Ｆに第１トンネル酸化層と多結晶シリコンドープ導電層を形成する模式図であり、図７は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において形成された穴の走査型電子顕微鏡の写真図であり、図８は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において形成された穴の顕微鏡の写真図であり、図９は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において第２トンネル酸化層を形成する模式図であり、図１０は、本願の実施例の提供する太陽電池の製造方法において形成された太陽電池の模式図である。

【0068】

図３を参照すると、本願の実施例に係る第２態様は、パッシベーションコンタクト構造の製造方法を提供し、上記実施例の太陽電池２００は、この製造方法により製造できる。

【0069】

太陽電池の製造方法は、以下を含む。

【0070】

Ｓ１０において、基板４０の１つの表面に第１トンネル酸化層１０及び多結晶シリコンドープ導電層３０を順に積層して形成し、また、多結晶シリコンドープ導電層３０と第１トンネル酸化層１０の少なくとも一部の領域に、間隔をあけて配置された穴５０が複数形成され、各穴５０は、多結晶シリコンドープ導電層３０を貫通し、且つ第１トンネル酸化層１０中に延在する。

【0071】

Ｓ２０において、多結晶シリコンドープ導電層３０の第１トンネル酸化層１０から離れる表面に第２トンネル酸化層２０を形成し、且つ第２トンネル酸化層２０を少なくとも各穴５０の第１トンネル酸化層１０中に位置する部分に充填させる。

【0072】

多結晶シリコンドープ導電層３０の第１トンネル酸化層１０から離れる表面に第２トンネル酸化層２０を形成し、且つ第２トンネル酸化層２０を少なくとも各穴５０の第１トンネル酸化層１０中に位置する部分に充填させ、それにより、基板４０の表面と、第１トンネル酸化層１０における穴５０に対応する領域は、第２トンネル酸化層２０によって被覆、充填されることが可能であり、関連技術において構造が連続せず、穴の領域でのパッシベーション効果が劣る形態と比べて、表面のパッシベーションの質を改善し、表面の再結合を低下させ、太陽電池の変換効率を向上させることができる。

【0073】

本願発明者は、第２トンネル酸化層２０が穴５０に充填されるケースに対しても試験を行い、穴がトンネル酸化層によって被覆されていないケースと比べて、開放電圧Ｕｏｃは、７２８ｍＶから７２９ｍＶに変わり、これからわかるように、本願の実施例における方法製造を用いて製造された太陽電池２００の性能は、一定の程度改善された。

【0074】

本願の実施例では、図１を参照すると、ステップＳ１０において、基板４０の１つの表面に第１トンネル酸化層１０及び多結晶シリコンドープ導電層３０を順に積層して形成することは、具体的に、以下を含む。

【0075】

Ｓ１１において、基板４０の第１面Ｆに第１トンネル酸化材料層１１、多結晶シリコンドープ材料層３０１及び第１酸化物材料層３０２を順に形成し、また、図５に示すように、多結晶シリコンドープ材料層３０１及び第１酸化物材料層３０２に複数の貫通孔３０３を形成し、第１トンネル酸化材料層１１における貫通孔３０３に対応する領域を露出させる。

【0076】

Ｓ１２において、図６を参照すると、基板４０の第２面Ｓ及び基板４０の各側面に巻いてメッキされた第１トンネル酸化材料層１１、多結晶シリコンドープ材料層３０１及び第１酸化物材料層３０２を除去して、基板４０の第１面Ｆに第１トンネル酸化層１０、多結晶シリコンドープ導電層３０及び第１酸化物層を順に形成する。

【0077】

Ｓ１３において、第１酸化物層を除去し、第１トンネル酸化材料層１１における貫通孔３０３に対応する領域を自身の厚さ方向に沿って少なくとも部分的に除去して、対応する貫通孔３０３とともに穴５０を画定する。

【0078】

さらに、ステップＳ１１において、基板４０の第１面Ｆに第１トンネル酸化材料層１１、多結晶シリコンドープ材料層３０１及び第１酸化物材料層３０２を順に形成するステップは、具体的に、以下を含む。

【0079】

Ｓ１１１において、基板４０の第１面Ｆに第１トンネル酸化材料層１１、アモルファスシリコンドープ材料層及び第１酸化物材料層３０２を順に形成する。

【0080】

Ｓ１１２において、アニールプロセスを行って、アモルファスシリコンドープ材料層を多結晶シリコンドープ材料層３０１に変換し、多結晶シリコンドープ材料層３０１及び第１酸化物材料層３０２に貫通孔３０３を複数形成する。

【0081】

さらに、ステップＳ１１２において、アニールプロセスのプロセス条件は、以下の通りである。

【0082】

反応温度を５℃／ｍｉｎよりも大きい速度で室温、例えば２５℃程度から第１所定温度まで上昇させ、所定時間保持し、例えば２分間～６０分間保持し、また、第１所定温度は、６００℃よりも大きい。

【0083】

反応温度を２℃／ｍｉｎよりも大きい速度で第１所定温度から第２所定温度まで低下させ、また、第２所定温度は、第１所定温度よりも小さく、且つ６００℃より大きい。

【0084】

反応温度を２０℃／ｍｉｎよりも大きい速度で第２所定温度から第３所定温度まで低下させ、また、第３所定温度は、１００℃よりも小さい。

【0085】

このように、アニールの過程において、急速昇温及び降温、且つ高い熱アニール温度を設定し、即ち、熱アニールの温度を第１所定温度に設定することにより、第１トンネル酸化層１０及び多結晶シリコンドープ導電層３０において水素の急速移動及び拡散を実現し、第１トンネル酸化層１０を補助してよりよい表面パッシベーションを実現し、且つ第１トンネル酸化層１０及び多結晶シリコンドープ導電層３０における余計な水素をリリースし、多結晶シリコンドープ導電層３０に穴５０を形成する。

【0086】

第１所定温度は、８５０℃～９９０℃であってもよい。

【0087】

さらに、ステップＳ１１１において、アモルファスシリコンドープ材料層を形成するステップは、以下を含む。

【0088】

第１トンネル酸化材料層１１の基板４０から離れる表面に第１アモルファスシリコン材料層及び第２アモルファスシリコン材料層を順に積層して形成し、また、第１アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、第２アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度よりも低い。

【0089】

このように、第１アモルファスシリコン材料層は、第２アモルファスシリコン材料層におけるドーパントが高温アニール結晶化時に第１トンネル酸化層１０に与える衝撃を緩和することができる。一方、非ドープ又は低濃度でドープされた第１アモルファスシリコン材料層の水素含有量は、より高く、より多い水素を提供することができ、それにより、第１トンネル酸化層１０を補助してよりよい表面パッシベーションを実現する。

【0090】

本願発明者は、第１アモルファスシリコン材料層及び第２アモルファスシリコン材料層を用いて多結晶シリコンドープ導電層３０を形成するケースに対しても試験を行い、単層の多結晶シリコンドープ導電層のケースと比べて、開放電圧Ｕｏｃは、７２７ｍＶから７２９ｍＶに変わり、これからわかるように、本願の実施例における方法を用いて製造された太陽電池２００の性能は、一定の程度改善された。

【0091】

具体的に実施する際、第１アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、２Ｅ２０ｃｍ^-３よりも小さく、第２アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、２Ｅ２０ｃｍ^-３以上である。

【0092】

理解できるように、第１アモルファスシリコン材料層の有効電気活性ドープ濃度は、０であってもよく、即ち、第１アモルファスシリコン材料層は、真性アモルファスシリコン材料層であってもよい。

【0093】

本願の実施例では、ステップＳ１３において、第１酸化物層を除去し、且つ第１トンネル酸化層１０における貫通孔３０３に対応する領域を自身の厚さ方向に沿って少なくとも部分的に除去して、対応する貫通孔３０３とともに穴５０を画定することは、具体的に実施する際、ＨＦを含む酸性溶液を利用して洗浄することができる。当然ながら、このステップＳ１３において、基板４０の第２面Ｓ側は、ドープ導電層６０上に第２酸化物層が形成されていれば、同期に第２酸化物層を除去することができる。

【0094】

本願の実施例では、図９を参照すると、ステップＳ２０において、多結晶シリコンドープ導電層３０の第１トンネル酸化層１０から離れる表面に第２トンネル酸化層２０を形成するステップは、以下を含む。

【0095】

多結晶シリコンドープ導電層３０の第１トンネル酸化層１０から離れる表面に第２トンネル酸化層２０を形成し、第２トンネル酸化層２０を穴５０に充満させる。

【0096】

さらに、図１０を参照すると、ステップＳ１０において基板４０の１つの表面に第１トンネル酸化層１０及び多結晶シリコンドープ導電層３０を順に積層して形成するステップの前に、さらに、以下を含む。

【0097】

基板４０の第１面Ｆに対してエッチング処理を行い、且つ第１面Ｆの反射率を３０％よりも大きくし、及び／又は基板４０の第１面Ｆに対してエッチング処理を行い、且つ基板４０の第１面Ｆの粗さを１μｍよりも小さくし、また、第１面Ｆは、基板４０の第１トンネル酸化層１０が形成される表面である。

【0098】

このように、基板４０の第１面Ｆをより少ない表面欠陥形態を有するものとすることにより、よりよい表面パッシベーション効果を容易に得ることができる。

【0099】

さらに、基板４０の第１面Ｆに対してエッチング処理を行うステップは、以下を含む。

【0100】

基板４０の第２面Ｓにドープ導電材料層を形成する。このドープ導電材料層は、ドープ導電層がＰ型であり、且つホウ素元素が用いられる場合、例えば基板４０の第２面Ｓに対してホウ素拡散を行うことにより形成されることができる。

【0101】

図４に示すように、エッチングで基板４０の各側面及び第１面Ｆに巻いてメッキされたドープ導電材料層を除去して、基板４０の第２面Ｓにドープ導電層６０を形成する。ここで、注意すべきことは、ここのドープ導電層６０は基板４０とＰＮ接合を形成するためのものであり、且つドープ導電層６０と多結晶シリコンドープ導電層３０とは、ドープタイプが逆である。

【0102】

さらに、図１０を参照すると、ステップＳ２０において多結晶シリコンドープ導電層３０の第１トンネル酸化層１０から離れる表面に第２トンネル酸化層２０を形成するステップの後に、さらに以下を含む。

【0103】

ドープ導電層６０の基板４０から離れる表面に第２パッシベーション膜層８０を形成し、
第２トンネル酸化層２０の基板４０から離れる表面に第１パッシベーション膜層７０を形成する。

【0104】

以下、１つの具体的な例を挙げて本願の実施例における太陽電池の製造方法を説明し、この方法は、以下を含む。

【0105】

ステップ１において、基板４０を提供し、基板４０の第２面Ｓにドープ導電材料層を形成し、同時に基板４０の第１面Ｆ及び各側面にもドープ導電材料層が巻いてメッキされている。

【0106】

ステップ２において、図４を参照すると、エッチングで基板４０の各側面及び第１面Ｆに巻いてメッキされたドープ導電材料層を除去して、基板４０の第２面Ｓにドープ導電層６０を形成し、基板４０の第１面Ｆを平滑で平坦な表面研磨形態に形成し、また、第１面Ｆの反射率は３０％よりも大きく、又は、第１面Ｆの粗さは、１μｍよりも小さい。

【0107】

ステップ３において、基板４０の第１面Ｆに第１トンネル酸化材料層１１、第１アモルファスシリコン材料層、第２アモルファスシリコン材料層及び第１酸化物材料層３０２を順に形成する。同時に、基板４０の第２面Ｓ及び各側面にも、第１トンネル酸化材料層１１、第１アモルファスシリコン材料層、第２アモルファスシリコン材料層及び第１酸化物材料層３０２が形成されている。

【0108】

また、第１トンネル酸化材料層１１を形成するステップは、以下を含む。３００℃以上の温度で、酸素源を導入し、酸素源は、例えばＮ_２Ｏ、ＣＯ、ＣＯ_２などであってもよい。酸素源は、マイクロ波電源の作用で電離して酸素イオンを生成し、基板４０の表面と反応して超薄い第１トンネル酸化材料層１１を生成し、この層の厚さ範囲は、０．５ｎｍ～５ｎｍである。

【0109】

第１アモルファスシリコン材料層を形成するステップは、以下を含む。一定の割合のシラン及び水素ガス、又は一定の割合のシラン及びアルゴンガスを導入し、マイクロ波電源の作用で、水素を多く含む１層の真性アモルファスシリコン層を堆積して成長させて第１アモルファスシリコン材料層とする。或いは、一定の割合のシラン、ホスフィン及び水素ガス、又は一定の割合のシラン、ホスフィン及びアルゴンガスを導入し、マイクロ波電源の作用で、水素を多く含む１層の低ドープアモルファスシリコン層を堆積して成長させて第１アモルファスシリコン材料層とする。

【0110】

第２アモルファスシリコン材料層を形成するステップは、以下を含む。別の割合のシラン及びホスフィンを導入し、また、ホスフィン／シランの比は、第１アモルファスシリコン材料層のホスフィン／シランよりも大きく、ドープ濃度がより高い１層のドープアモルファスシリコン層を堆積して成長させて第２アモルファスシリコン材料層とする。

【0111】

ステップ４において、８００度以上の温度でステップ３にて形成された構造体に対してアニール処理を行い、第１トンネル酸化材料層１１、第１アモルファスシリコン材料層及び第２アモルファスシリコン材料層を結晶化させ、多結晶シリコンドープ材料層３０１、即ち第１多結晶シリコンドープ材料層及び第２多結晶シリコンドープ材料層に変換する。同時に、第１トンネル酸化材料層１１の表面の余分な水素が部分的に逸出し、多結晶シリコンドープ材料層３０１及び第１酸化物材料層３０２にサイズ１００ｎｍ以上の貫通孔３０３を形成する。これにより、第１トンネル酸化材料層１１における貫通孔３０３に対応する領域を露出させて、図５に示す構造を形成する。

【0112】

ステップ５において、基板４０の第２面Ｓ及び基板４０の各側面に巻いてメッキされた第１トンネル酸化材料層１１、多結晶シリコンドープ材料層３０１及び第１酸化物材料層３０２を除去して、基板４０の第１面Ｆに第１トンネル酸化層１０、多結晶シリコンドープ導電層３０及び第１酸化物層を順に形成し、また、多結晶シリコンドープ導電層３０は、即ち第１多結晶シリコンドープ導電層３１及び第２多結晶シリコンドープ導電層３２である。第１酸化物層を除去し、第１トンネル酸化層１０における貫通孔３０３に対応する領域を自身の厚さ方向に沿って少なくとも部分的に除去して、対応する貫通孔３０３とともに穴５０を画定し、形成された構造体は、図６に示す通りであり、穴５０の構造は、図７、図８に示す通りである。

【0113】

ステップ６において、ＰＥＣＶＤ手段により、多結晶シリコンドープ導電層３０に第２トンネル酸化層２０を形成し、第２トンネル酸化層２０を穴５０に充填させ、第２トンネル酸化層２０の厚さ範囲は、第１トンネル酸化層１０と一致し、図９に示す通りである。

【0114】

ステップ７において、図１０を参照すると、ドープ導電層６０の基板４０から離反する表面に第２パッシベーション膜層８０を形成し、第２トンネル酸化層２０の基板４０から離反する表面に第１パッシベーション膜層７０を形成し、第１パッシベーション膜層７０及び第２パッシベーション膜層８０にそれぞれ第１電極９１及び第２電極９２を形成する。また、第１パッシベーション膜層７０及び第２パッシベーション膜層８０の材質は、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化シリコンなどを含んでもよい。

【0115】

本願の実施例における方法で製造された太陽電池２００は、より多い水素を提供して基板４０の表面に対してパッシベーションを行い、十分なパッシベーション効果を有し、同時に水素が多すぎて逸出した多結晶シリコンドープ導電層３０の表面に第２トンネル酸化層２０が堆積し、また、多結晶シリコンドープ導電層３０は、穴５０を有し、それにより、表面パッシベーションの質を改善、補足し、穴がない構造と比べて、表面パッシベーションの質を改善し、表面の再結合を低下させ、太陽電池２００の変換効率を向上させることができる。

【0116】

本願の実施例に係る第３態様は、光起電力モジュール（図示せず）を提供し、この光起電力モジュールは、少なくとも１つ電池ストリングを含み、電池ストリングは、少なくとも２つの、上述した太陽電池２００を含み、各太陽電池２００の間は、直列溶接の方式で接続される。

【0117】

本願の実施例に係る第４態様は、光起電力システム（図示せず）を提供し、この光起電力システムは、上述した光起電力モジュールを含む。

【0118】

光起電力システムは、光起電力ステーション、例えば地面電力ステーション、屋根電力ステーション、水面電力ステーションなどに適用されてもよく、太陽エネルギーを利用して発電を行うデバイス又は装置、例えばユーザの太陽エネルギー電源、太陽エネルギー街灯、太陽エネルギー自動車、太陽エネルギー建物などに適用されてもよい。当然ながら、理解できるように、光起電力システムの適用シーンは、これに限定されず、即ち、光起電力システムは、太陽エネルギーを用いて発電を行う必要があるすべての分野に適用されてもよい。光起電力発電システム網を例とし、光起電力システムは、光起電力アレイ、集電箱及びインバーターを含んでもよく、光起電力アレイは、複数の光起電力モジュールのアレイの組合せであってもよく、例えば、複数の光起電力モジュールは、複数の光起電力アレイを構成することができ、光起電力アレイは、集電箱に接続され、集電箱は、光起電力アレイが生成した電流を集電することができ、集電された電流は、インバーターによって市電電力網の要求する交流電力に変換された後、市電電力網に導入して太陽エネルギー給電を実現する。

【0119】

以上、実施例の各技術的特徴は、任意に組み合わせることができ、説明を簡潔にするため、上記実施例中の各技術的特徴のすべての可能な組合せに対して説明をしていないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾が存在しない限り、すべて本明細書記載の範囲にあると見なすべきである。

【0120】

以上の実施例は本発明のいくつかの実施形態のみを表し、その説明は比較的具体的で詳細であるが、発明特許請求の範囲を限定するものと理解すべきではない。当業者にとって、本発明の構想から逸脱しない前提で、若干の変形と改良を行うことができ、これらはすべて本発明の保護範囲に属する。そのため、本発明特許請求の保護範囲は添付の特許請求の範囲を基準とする。

【符号の説明】

【0121】

１００ パッシベーションコンタクト構造、１０ 第１トンネル酸化層、１１ 第１トンネル酸化材料層、２０ 第２トンネル酸化層、３０ 多結晶シリコンドープ導電層、３０１ 多結晶シリコンドープ材料層、３０２ 第１酸化物材料層、３０３ 貫通孔、３１ 第１多結晶シリコンドープ導電層、３２ 第２多結晶シリコンドープ導電層、４０ 基板、５０ 穴、６０ ドープ導電層、７０ 第１パッシベーション膜層、８０ 第２パッシベーション膜層、９１ 第１電極、９２ 第２電極、２００ 太陽電池、Ｆ 第１面、Ｓ 第２面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】