特開 2024-113125 太陽電池及びその製造方法、太陽光発電モジュール、太陽光発電システム

(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】P2024113125

(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、太陽光発電モジュール、太陽光発電システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/068 20120101AFI20240814BHJP

   H01L 31/072 20120101ALI20240814BHJP

   H01L 31/0224 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

H01L31/06 300

H01L31/06 400

H01L31/04 260

【審査請求】有

【請求項の数】21

【出願形態】ＯＬ

【公開請求】

(21)【出願番号】P 2024092783

(22)【出願日】2024-06-07

(31)【優先権主張番号】202311724283.X

(32)【優先日】2023-12-15

(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】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェン ダミン

(72)【発明者】

【氏名】リュウ ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】チェン イーフェン

(72)【発明者】

【氏名】リョ ドンユン

(57)【要約】      （修正有）

【課題】太陽電池及びその製造方法、太陽光発電モジュール、太陽光発電システムを提供する。
【解決手段】太陽電池は、半導体基板１１と、第１導電型の第１エミッタ１２１と、第２導電型の第２エミッタ１２２と、を含み、半導体基板１１は、対向して設けられた第１面及び第２面を含み、半導体基板１１上に、第１方向に沿って間隔をおいて配置された第１領域１１ａ及び第２領域１１ｂが設けられ、第１方向は、半導体基板１１の厚さ方向と垂直である。第１エミッタ１２１は、第１導電型であり、第１面上に設けられ、第１エミッタ１２１上にトレンチ１３が設けられ、トレンチ１３が第１エミッタ１２１を第１サブエミッタ１２１１と第２サブエミッタ１２１２とに分割する。第２エミッタ１２２は、第２導電型のであり、第１面上に設けられ、且つ第２領域１１ｂに位置する。第２エミッタと第２面との最小距離は、第１エミッタと第２面との最小距離よりも小さい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向して設けられた第１面及び第２面を含む半導体基板であって、前記半導体基板上に、第１方向に沿って間隔をおいて配置された第１領域及び第２領域が設けられ、前記第１方向は、前記半導体基板の厚さ方向と垂直である半導体基板と、
第１導電型を有し、前記第１面上に設けられた第１エミッタであって、前記第１エミッタ上にトレンチが設けられ、前記トレンチは、前記第１エミッタを、前記第１領域に位置する第１サブエミッタと前記第２領域に位置する第２サブエミッタとに分割する第１エミッタと、
第２導電型を有し、前記第１面上に設けられ、且つ前記第２領域に位置する第２エミッタと、を含み、
前記第２エミッタと前記第２面との間の最小距離は、前記第１エミッタと前記第２面との間の最小距離よりも小さい、ことを特徴とする太陽電池。

【請求項2】

前記太陽電池は、
前記第１エミッタと前記半導体基板との間に設けられた第１トンネル層と、
前記第２エミッタと前記半導体基板との間に設けられた第２トンネル層と、をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項3】

前記トレンチは、前記第１トンネル層を貫通して、前記第１トンネル層を、前記第１領域に位置する第１部分と前記第２領域に位置する第２部分とに分割する、ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池。

【請求項4】

前記第２領域は、前記第１方向に沿って隣接して配置された第１サブ領域及び第２サブ領域を含み、前記第２サブ領域は、前記第１サブ領域の前記第１領域に近い側に位置し、
前記第２部分は、前記第２サブ領域の前記半導体基板を覆い、
前記第２トンネル層は、前記第１サブ領域の前記半導体基板の前記第１面、及び前記第２サブエミッタの前記トレンチから離れた側壁を少なくとも覆う、ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池。

【請求項5】

前記第２トンネル層は、前記第２部分の前記トレンチから離れた側壁及び前記第２サブエミッタの前記半導体基板から離れた表面をさらに覆う、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項6】

前記第２エミッタは、前記第２部分の前記トレンチから離れた側壁及び前記第２サブエミッタの前記半導体基板から離れた表面を覆う、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項7】

前記第２部分の前記第１方向に沿った寸法をＸ１とし、前記第１サブ領域の前記第２トンネル層の前記第１方向に沿った寸法をＸ２とすると、０＜Ｘ１／Ｘ２≦１／１０となる、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項8】

前記トレンチは、前記半導体基板に延びている、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項9】

前記第１サブ領域に位置する前記第２トンネル層と前記第２面との間の距離は、前記トレンチの前記第１面からなる底壁と前記第２面との間の距離以下である、ことを特徴とする請求項８に記載の太陽電池。

【請求項10】

前記第１エミッタの前記半導体基板から離れた側及び前記第２エミッタの前記半導体基板から離れた側に第１誘電体層が設けられ、
前記第１誘電体層は、前記トレンチをさらに覆う、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項11】

前記太陽電池は、前記トレンチを少なくとも覆う第１パッシベーション層をさらに含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。

【請求項12】

前記第１パッシベーション層は、前記第１サブエミッタの前記半導体基板から離れた表面、及び前記第２エミッタの前記半導体基板から離れた表面をさらに覆う、ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項13】

前記半導体基板内に第１拡散領域及び第２拡散領域が設けられ、前記第１拡散領域及び前記第２拡散領域は、いずれも前記第１面から前記第２面に向かって延びており、
前記第１エミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第１拡散領域の少なくとも一部を覆い、前記第２エミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第２拡散領域の少なくとも一部を覆う、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項14】

前記第１拡散領域は、前記第１方向に沿って間隔をおいて配置された第１サブ拡散領域及び第２サブ拡散領域を含み、前記第１サブエミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第１サブ拡散領域と重なり、前記第２サブエミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第２サブ拡散領域と重なる、ことを特徴とする請求項１３に記載の太陽電池。

【請求項15】

前記第１サブエミッタの前記第１方向に沿った寸法は、前記第２エミッタの前記第１方向に沿った寸法以上であり、
及び／又は、前記第１サブエミッタの前記半導体基板への正射影の面積は、第２エミッタの前記半導体基板への正射影の面積以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項16】

前記トレンチの底壁は、ピラミッドテクスチャ構造に構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項17】

半導体基板を提供するステップであって、前記半導体基板は、対向して設けられた第１面及び第２面を含み、前記半導体基板上に、第１方向に沿って間隔をおいて配置された第１領域及び第２領域が設けられ、前記第１方向は、前記半導体基板の厚さ方向と垂直であるステップと、
前記第１面上に第１導電型の第１エミッタを形成するステップと、
前記第２領域の前記第１面上に第２導電型の第２エミッタを形成するステップであって、前記第２エミッタと前記第２面との間の最小距離は、前記第１エミッタと前記第２面との間の最小距離よりも小さいステップと、
前記第１エミッタを前記第１領域に位置する第１サブエミッタと前記第２領域に位置する第２サブエミッタとに分割するトレンチを、前記第１エミッタ上に形成するステップと、を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。

【請求項18】

前記第２領域は、前記第１方向に沿って隣接して配置された第１サブ領域及び第２サブ領域を含み、
前記第１面上に第１導電型の第１エミッタを形成するステップは、
前記第１面上に、積層された第１トンネル材料層、第１エミッタ材料層及び第１ケイ素－酸素含有誘電体層を形成し、且つ前記半導体基板に第１熱処理を行うステップと、
前記第１サブ領域の前記第１トンネル材料層、前記第１エミッタ材料層及び第１ケイ素－酸素含有誘電体層を除去するステップと、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】

前記第２領域の前記第１面上に第２導電型の第２エミッタを形成するステップは、
前記第１面上に、積層された第２トンネル材料層、第２エミッタ材料層及び第２ケイ素－酸素含有誘電体層を形成し、且つ前記半導体基板に第２熱処理を行うステップと、
前記第１領域及び前記第１領域と前記第２領域との間の領域である分離領域における、前記第２トンネル材料層、前記第２エミッタ材料層及び第２ケイ素－酸素含有誘電体層を除去するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項１８に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項20】

請求項１～１６のいずれか一項に記載の太陽電池を含む、ことを特徴とする太陽光発電モジュール。

【請求項21】

請求項２０に記載の太陽光発電モジュールを含む、ことを特徴とする太陽光発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、太陽電池の技術分野に関し、特に、太陽電池及びその製造方法、太陽光発電モジュール、太陽光発電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽電池は、光電効果によって光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する装置である。一般に、半導体加工技術を用いて基板の表面近傍にｐ－ｎ接合を形成して半導体ウエハ又は基板上に太陽電池を製造する。

【0003】

櫛型バックコンタクト（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ Ｂａｃｋ－Ｃｏｎｔａｃｔ：ＩＢＣ）太陽電池のｐ－ｎ接合は基板の裏面に設けられ、且つＰドーピング領域及びＮドーピング領域は基板の表面に沿って交互に配列される。基板の表面上に照射されて基板内に入射した太陽放射により、基板本体内に電子－正孔対を形成する。電子－正孔対は、基板の裏面のＰドーピング領域及びＮドーピング領域に移動し、それによってドーピング領域の間に電圧差を生じさせる。電流を太陽電池から外部回路に導くために、ドーピング領域を金属電極によって外部回路に接続する。従来の櫛型バックコンタクト太陽電池技術において、隣接するＰ型とＮ型ドーピング領域の間にトレンチを設けることにより、アイソレーションを提供して漏電を防止し、光電変換効率を向上させる。しかしながら、この太陽電池の構造的強度が低く、損傷しやすい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

これに基づいて、太陽電池及びその製造方法、太陽光発電モジュール、太陽光発電システムを提供する必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１態様において、本願の実施例は、半導体基板と、第１エミッタと、第２エミッタと、を含む太陽電池を提供する。半導体基板は、対向して設けられた第１面及び第２面を含み、前記半導体基板上に、第１方向に沿って間隔をおいて配置された第１領域及び第２領域が設けられ、前記第１方向は、前記半導体基板の厚さ方向と垂直である。第１エミッタは、第１導電型を有し、前記第１面上に設けられ、前記第１エミッタ上にトレンチが設けられ、前記トレンチは、前記第１エミッタを、前記第１領域に位置する第１サブエミッタと前記第２領域に位置する第２サブエミッタとに分割する。第２エミッタは、第２導電型を有し、前記第１面上に設けられ、且つ前記第２領域に位置する。前記第２エミッタと前記第２面との間の最小距離は、前記第１エミッタと前記第２面との間の最小距離よりも小さい。

【0006】

いくつかの実施例において、前記太陽電池は、前記第１エミッタと前記半導体基板との間に設けられた第１トンネル層と、前記第２エミッタと前記半導体基板との間に設けられた第２トンネル層と、をさらに含む。

【0007】

いくつかの実施例において、前記トレンチは、前記第１トンネル層を貫通して、前記第１トンネル層を、前記第１領域に位置する第１部分と前記第２領域に位置する第２部分とに分割する。

【0008】

いくつかの実施例において、前記第２領域は、前記第１方向に沿って隣接して配置された第１サブ領域及び第２サブ領域を含み、前記第２サブ領域は、前記第１サブ領域の前記第１領域に近い側に位置し、前記第２部分は、前記第２サブ領域の前記半導体基板を覆い、前記第２トンネル層は、前記第１サブ領域の前記半導体基板の前記第１面、及び前記第２サブエミッタの前記トレンチから離れた側壁を少なくとも覆う。

【0009】

いくつかの実施例において、前記第１サブ領域に位置する前記第２トンネル層と前記第２面との間の最小距離は、前記第１部分と前記第２面との間の最小距離よりも小さい。

【0010】

いくつかの実施例において、前記第２トンネル層は、前記第２部分の前記トレンチから離れた側壁及び前記第２サブエミッタの前記半導体基板から離れた表面をさらに覆う。

【0011】

いくつかの実施例において、前記第２エミッタは、前記第２部分の前記トレンチから離れた側壁及び前記第２サブエミッタの前記半導体基板から離れた表面を覆う。

【0012】

いくつかの実施例において、前記第２部分の前記第１方向に沿った寸法をＸ１とし、前記第１サブ領域の前記第２トンネル層の前記第１方向に沿った寸法をＸ２とすると、０＜Ｘ１／Ｘ２≦１／１０となる。

【0013】

いくつかの実施例において、前記トレンチは、前記半導体基板に延びている。

【0014】

いくつかの実施例において、前記第１サブ領域に位置する前記第２トンネル層と前記第２面との間の距離は、前記トレンチの前記第１面からなる底壁と前記第２面との間の距離以下である。

【0015】

いくつかの実施例において、前記第１エミッタの前記半導体基板から離れた側及び前記第２エミッタの前記半導体基板から離れた側に第１誘電体層が設けられ、前記第１誘電体層は、前記トレンチをさらに覆う。

【0016】

いくつかの実施例において、前記太陽電池は、前記トレンチを少なくとも覆う第１パッシベーション層をさらに含む。

【0017】

いくつかの実施例において、前記第１パッシベーション層は、前記第１サブエミッタの前記半導体基板から離れた表面、及び前記第２エミッタの前記半導体基板から離れた表面をさらに覆う。

【0018】

いくつかの実施例において、前記半導体基板内に第１拡散領域及び第２拡散領域が設けられ、前記第１拡散領域及び前記第２拡散領域は、いずれも前記第１面から前記第２面に向かって延びており、前記第１エミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第１拡散領域の少なくとも一部を覆い、前記第２エミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第２拡散領域の少なくとも一部を覆う。

【0019】

いくつかの実施例において、前記第１拡散領域は、前記第１方向に沿って間隔をおいて配置された第１サブ拡散領域及び第２サブ拡散領域を含み、前記第１サブエミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第１サブ拡散領域と重なり、前記第２サブエミッタの前記半導体基板への正射影は、前記第２サブ拡散領域と重なる。

【0020】

いくつかの実施例において、前記第１サブエミッタの前記第１方向に沿った寸法は、前記第２エミッタの前記第１方向に沿った寸法以上であり、及び／又は、前記第１サブエミッタの前記半導体基板への正射影の面積は、第２エミッタの前記半導体基板への正射影の面積以上である。

【0021】

いくつかの実施例において、前記トレンチの底壁は、ピラミッドテクスチャ構造に構成される。

【0022】

第２態様において、本願の実施例は、太陽電池の製造方法を提供する。太陽電池の製造方法は、半導体基板を提供するステップであって、前記半導体基板は、対向して設けられた第１面及び第２面を含み、前記半導体基板上に、第１方向に沿って間隔をおいて配置された第１領域及び第２領域が設けられ、前記第１方向は、前記半導体基板の厚さ方向と垂直であるステップと、前記第１面上に第１導電型の第１エミッタを形成するステップと、前記第２領域の前記第１面上に第２導電型の第２エミッタを形成するステップであって、前記第２エミッタと前記第２面との間の最小距離は、前記第１エミッタと前記第２面との間の最小距離よりも小さいステップと、前記第１エミッタを前記第１領域に位置する第１サブエミッタと前記第２領域に位置する第２サブエミッタとに分割するトレンチを、前記第１エミッタ上に形成するステップと、を含む。

【0023】

いくつかの実施例において、前記第２領域は、前記第１方向に沿って隣接して配置された第１サブ領域及び第２サブ領域を含み、前記第１面上に第１導電型の第１エミッタを形成するステップは、前記第１面上に、積層された第１トンネル材料層、第１エミッタ材料層及び第１ケイ素－酸素含有誘電体層を形成し、且つ前記半導体基板に第１熱処理を行うステップと、前記第１サブ領域の前記第１トンネル材料層、前記第１エミッタ材料層及び第１ケイ素－酸素含有誘電体層を除去するステップと、を含む。

【0024】

いくつかの実施例において、前記第２領域の前記第１面上に第２導電型の第２エミッタを形成するステップは、前記第１面上に、積層された第２トンネル材料層、第２エミッタ材料層及び第２ケイ素－酸素含有誘電体層を形成し、且つ前記半導体基板に第２熱処理を行うステップと、前記第１領域及び前記第１領域と前記第２領域との間の領域である分離領域における、前記第２トンネル材料層、前記第２エミッタ材料層及び第２ケイ素－酸素含有誘電体層を除去するステップと、を含む。

【0025】

第３態様において、本願の実施例は、第１態様における太陽電池を含む太陽光発電モジュールを提供する。

【0026】

第４態様において、本願の実施例は、第３態様における太陽光発電モジュールを含む太陽光発電システムを提供する。

【発明の効果】

【0027】

本願の実施例にて提供される太陽電池及びその製造方法、太陽光発電モジュール、太陽光発電システムによれば、第１エミッタを第１サブエミッタと第２サブエミッタとに分割するトレンチを設けることによって、第１サブエミッタは第１領域に位置し、第２サブエミッタ及び第２エミッタは第２領域に位置し、即ち、トレンチは、第１領域のエミッタ（第１サブエミッタ）と第２領域のエミッタ（第２サブエミッタと第２エミッタ）とを隔てる。このように、一方では、第１領域と第２領域との間に分離を提供し、キャリア再結合を効果的に低減し、それによって太陽電池の効率を向上させることができ、他方では、第１エミッタと第２面との距離が第２エミッタと第２面との距離よりも大きい場合、即ち、第１エミッタの深さが第２エミッタの深さよりも小さい場合、従来技術では、第１エミッタと第２エミッタとの間に両者を分離するためのトレンチを設け、良好な分離効果を達成するために、トレンチの深さを第２エミッタの深さよりも大きくする必要があるが、本願の実施例では、第１エミッタ上にトレンチを設け、トレンチの深さを第１エミッタの深さよりも大きくするだけで、第１領域のエミッタ（第１サブエミッタ）と第２領域のエミッタ（第２サブエミッタと第２エミッタ）とを隔てることができ、それによってトレンチの深さを低減させるのに有利であり、さらに太陽電池の構造的強度を向上させ、太陽電池の破損の危険性を低減させるのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【0028】

本願の実施例又は例示的な実施例における技術案をより明確に説明するために、以下、実施例又は例示的な実施例の説明で必要とされる図面について簡単に紹介する。以下の説明における図面は、本願の一部の実施例にすぎず、当業者にとって、創造的な労力を払うことなく、これらの図面から他の図面を得ることができることは明らかである。

【図1】本願の一実施例にて提供される太陽電池の局所断面構造の概略図である。

【図2】本願の別の実施例にて提供される太陽電池の局所断面構造の概略図である。

【図3】本願のさらに別の実施例にて提供される太陽電池の局所断面構造の概略図である。

【図4A】本願のさらに別の実施例にて提供される太陽電池の局所断面構造の概略図である。

【図4B】図４Ａに示す太陽電池における第１エミッタ及び第２エミッタの深さの概略図である。

【図5】本願の一実施例にて提供される太陽電池の製造方法のフローチャートである。

【図6】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図7】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図8】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図9】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図10】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図11】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図12】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図13】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図14】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図15】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図16】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図17】図５に示す製造方法の過程における局所断面構造の概略図である。

【図18】図５に示す製造方法を用いて製造した太陽電池の局所断面構造の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本願の上記の目的、特徴及び利点をより明確かつ理解しやすくするために、以下、本願の具体的な実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、本願の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が記載される。しかしながら、本願は、ここで説明したものとは異なる他の多くの形態で実施することができ、当業者であれば、本願の趣旨を逸脱することなく同様の改良を行うことができるため、以下に開示する具体的な実施例によって本願が限定されるものではない。

【0030】

別段の定義がない限り、本明細書で用いられる全ての技術用語及び科学用語は、本願が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本願の説明において本明細書で用いられる用語は、具体的な実施例を説明するためのものだけであり、本願を限定することを意図したものではない。

【0031】

要素又は層が他の要素又は層「・・・上にある」、「・・・に隣接している」、「に接続されている」又は「に結合されている」と呼ばれる場合、直接他の要素又は層の上にあるか、それに隣接しているか、それに接続されているか、又はそれに結合されているか、又は介在する要素又は層が存在してもよいことを理解すべきである。逆に、要素が他の要素又は層の「直接・・・上にある」、「・・・に直接隣接している」、「に直接接続されている」又は「に直接結合されている」と呼ばれる場合、介在する要素又は層が存在しないことを意味する。第１、第２、第３などの用語は、多様な要素、構成要素、領域、層、ドーピングタイプ及び／又は部分を説明するために用いられるが、これらの要素、構成要素、領域、層、ドーピングタイプ及び／又は部分は、これらの用語によって限定されるべきではないことを理解すべきである。これらの用語は、１つの要素、構成要素、領域、層、ドーピングタイプ又は部分を、別の要素、構成要素、領域、層、ドーピングタイプ又は部分から区別するためにのみ用いられる。したがって、本願の教示から逸脱しない限り、以下で論じる第１要素、構成要素、領域、層、ドーピングタイプ又は部分は、第２要素、構成要素、領域、層、ドーピングタイプ又は部分として示されてもよい。

【0032】

空間的関係用語、例えば、「・・・下にある」、「・・・下方にある」、「下方の」、「・・・の下にある」、「・・・の上にある」、「上方の」などは、図面に示される１つの要素又は特徴と他の要素又は特徴との関係を説明するために本明細書で用いられる。空間的関係用語は、図面に示された向きに加えて、使用中及び動作中の要素又は特徴の異なる向きも含むことを理解すべきである。例えば、図面中の要素又は特徴が反転されると、「他の要素の下方にある」又は「その下にある」又は「下にある」と記載された要素又は特徴は、他の要素又は特徴の「上」にあるようになる。したがって、例示的な用語「・・・下方にある」及び「・・・下にある」は、上及び下の両方の向きを含んでもよい。さらに、要素又は特徴は、追加的な向き（例えば、９０度回転した向き又は他の向き）を含んでもよく、本明細書で使用される空間的関係用語は、それに応じて解釈される。

【0033】

本明細書で使用される単数形の「一」、「１つ」、及び「前記／当該」は、文脈上明らかに別の意味を示さない限り、複数形も含んでもよい。「含む／含有する」又は「有する」などの用語は、述べられた特徴、全体、ステップ、動作、構成要素、部分又はこれらの組み合わせの存在を特定するが、１つ又は複数の他の特徴、全体、ステップ、動作、構成要素、部分又はこれらの組み合わせの存在又は追加の可能性を排除するものではないことも理解すべきである。一方、本明細書において、用語「及び／又は」は、関連して列挙された項目の任意の及び全ての組み合わせを含む。

【0034】

ここでは本願の理想的な実施例（及び中間構造）の概略図である断面図を参照して本願の実施例を説明することにより、例えば、製造技術及び／又は公差に起因する示される形状の変化を予想することができる。したがって、本願の実施例は、ここに示される領域の特定の形状に限定されるべきではなく、例えば製造技術に起因する形状の偏差を含む。例えば、矩形として示される注入領域は、注入領域から非注入領域へのバイナリ変化ではなく、その縁に、概して、円形又は曲線の特徴及び／又は注入濃度勾配を有する。同様に、注入によって形成される埋め込み領域は、当該埋め込み領域と注入が行われる表面との間の領域における一部の注入をもたらし得る。したがって、図に示される領域は、実質的に模式的なものであり、それらの形状は、デバイスの領域の実際の形状を示すものではなく、本願の範囲を限定するものではない。

【0035】

本願において、ある要素が半導体基板のある領域に位置するとは、半導体基板の厚さ方向においてこの要素の位置がこの領域の位置に対応すること、すなわち、半導体基板の厚さ方向に垂直な方向へのこの要素の投影が、半導体基板の厚さ方向に垂直な方向へのこの領域の投影に位置することを意味する。

【0036】

第１態様において、図１、図２、図３及び図４Ａを参照すると、本願の実施例は、太陽電池１を提供し、当該太陽電池１は、半導体基板１１と、第１導電型の第１エミッタ１２１と、第２導電型の第２エミッタ１２２と、を含む。

【0037】

ここで、半導体基板１１は、対向して設けられた第１面及び第２面を含む。半導体基板１１上に、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて配置された第１領域１１ａ及び第２領域１１ｂが設けられる。第１方向Ｘは、半導体基板１１の厚さ方向と垂直である。ここでは、第１面は、太陽電池１の動作時に太陽から離反する側を指し、第２面は、太陽電池１の動作時に太陽に向かう側を指す。図１に示すように、いくつかの実施例では、半導体基板１１の第２面は、テクスチャ構造を有することができるが、全体として平面である。

【0038】

さらに、第１エミッタ１２１は、第１面上に設けられる。第１エミッタ１２１上にトレンチ１３が設けられ、トレンチ１３が第１エミッタ１２１を第１サブエミッタ１２１１と第２サブエミッタ１２１２とに分割し、第１サブエミッタ１２１１が第１領域１１ａに位置し、第２サブエミッタ１２１２が第２領域１１ｂに位置する。第２エミッタ１２２は、第１面上に設けられ、且つ第２領域１１ｂに位置する。第２エミッタ１２２と第２面との間の最小距離は、第１エミッタ１２１と第２面との間の最小距離よりも小さい。トレンチ１３は、半導体基板１１の第１面に位置し、トレンチ１３は、少なくとも第１エミッタ１２１を貫通し、且つ第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間に位置する。

【0039】

いくつかの実施例では、図４Ｂを参照すると、第１エミッタ１２１及び第２エミッタ１２２の半導体基板１１から遠い側に位置する第１方向Ｘに平行な共通平面Ａを基準として、第１エミッタ１２１及び第２エミッタ１２２は、それぞれ、共通平面Ａと、第１エミッタ１２１及び第２エミッタ１２２の半導体基板１１に近い面との間の、半導体基板１１の厚さ方向における距離として定義される深さＨ１、Ｈ２を有し、第２エミッタ１２２の深さＨ２は第１エミッタ１２１の深さＨ１よりも大きい。これにより、第２エミッタ１２２と第２面との間の最小距離は、第１エミッタ１２１と第２面との間の最小距離よりも小さい。

【0040】

理解されるように、第１導電型及び第２導電型の一方は、Ｐ型であり、他方は、Ｎ型である。本願の実施例において、第１導電型は、Ｐ型であり、第２導電型は、Ｎ型であり、半導体基板１１は、Ｎ型半導体である。

【0041】

本願の実施例にて提供される太陽電池１は、第１エミッタ１２１を第１サブエミッタ１２１１と第２サブエミッタ１２１２とに分割するトレンチ１３を設けることによって、第１サブエミッタ１２１１が第１領域１１ａに位置し、第２サブエミッタ１２１２及び第２エミッタ１２２が第２領域１１ｂに位置し、即ち、トレンチ１３が第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てる。このように、一方では、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間に分離を提供し、キャリア再結合を効果的に低減し、それによって太陽電池１の効率を向上させることができ、他方では、第１エミッタ１２１と第２面との距離が第２エミッタ１２２と第２面との距離よりも大きい場合、関連技術では第１エミッタ１２１と第２エミッタ１２２との間に両者を分離するためのトレンチ１３を設け、良好な分離効果を達成するために、トレンチ１３の深さを第２エミッタ１２２の深さよりも大きくする必要がある。これに対し、本願の実施例は、第１エミッタ１２１上にトレンチ１３を設け、トレンチ１３が第１エミッタ１２１を貫通するだけで、第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てることができ、それによってトレンチ１３の深さを低減させるのに有利であり、さらに太陽電池１の構造的強度を向上させ、太陽電池１の破損の危険性を低減させるのに有利である。

【0042】

いくつかの実施例において、半導体基板１１上に複数の第１領域１１ａ及び複数の第２領域１１ｂが設けられてもよく、当該複数の第１領域１１ａ及び当該複数の第２領域１１ｂは第１方向Ｘに沿って交互に配置され、即ち、隣接する２つの第２領域１１ｂの間に１つの第１領域１１ａが設けられ、隣接する２つの第１領域１１ａの間に１つの第２領域１１ｂが設けられる。

【0043】

さらに、半導体基板１１の第１面上に複数の第１エミッタ１２１及び複数の第２エミッタ１２２が設けられ、当該複数の第１エミッタ１２１及び当該複数の第２エミッタ１２２は第１方向Ｘに沿って交互に配置される。さらに、１つの第１エミッタ１２１の両側にいずれも第２エミッタ１２２が設けられる場合、当該第１エミッタ１２１上に２つのトレンチ１３が設けられ、２つのトレンチ１３が第１エミッタ１２１を１つの第１サブエミッタ１２１１と２つの第２サブエミッタ１２１２とに分割し、２つの第２サブエミッタ１２１２が当該１つの第１サブエミッタ１２１１の第１方向Ｘに沿った両側に位置する。

【0044】

いくつかの実施例において、図１、図２、図３及び図４Ａを参照すると、太陽電池１は、第１トンネル層１４１及び第２トンネル層１４２をさらに含み、第１トンネル層１４１は、第１エミッタ１２１と半導体基板１１との間に設けられ、第２トンネル層１４２は、第２エミッタ１２２と半導体基板１１との間に設けられる。第１トンネル層１４１及び第２トンネル層１４２を設けることにより、半導体基板１１と第１エミッタ１２１又は第２エミッタ１２２との間の界面準位密度を低減させ、キャリアの再結合確率を低減し、太陽電池１の効率を向上させることができる。

【0045】

理解されるように、第１トンネル層１４１は、第１エミッタ１２１の半導体基板１１に近い側に設けられ、トレンチ１３は、第１トンネル層１４１を貫通してもよいし、第１トンネル層１４１を貫通しなくてもよいが、本願の実施例ではこれについて限定されない。

【0046】

いくつかの実施例において、トレンチ１３は、第１トンネル層１４１をさらに貫通して、第１トンネル層１４１を、第１領域１１ａに位置する第１部分１４１１と第２領域１１ｂに位置する第２部分１４１２とに分割する。このように、一方では、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間に良好な分離効果を実現することができ、他方では、エッチング液を用いてトレンチ１３を作製する過程において、第１トンネル層１４１のエッチングを防止するための配慮が不要であり、エッチング過程でエッチング液の十分なエッチングが可能であり、エッチングプロセスの制御困難性を低減させるのに有利である。

【0047】

理解されるように、１つの第１エミッタ１２１上に２つのトレンチ１３が設けられる場合、２つのトレンチ１３は、いずれも第１トンネル層１４１を貫通して、第１トンネル層１４１を１つの第１部分１４１１と２つの第２部分１４１２とに分割してもよい。１つのトレンチ１３のみは、第１トンネル層１４１を貫通して、第１トンネル層１４１を１つの第１部分１４１１と１つの第２部分１４１２とに分割してもよい。

【0048】

別の実施例において、トレンチ１３が第１トンネル層１４１内に延在しておらず、このように、トレンチ１３の深さを低減させ、それによって太陽電池１の構造的強度を向上させ、さらに太陽電池１の破損の危険性を低減させることができる。理解されるように、トレンチ１３は、第１トンネル層１４１内に延在しているが、第１トンネル層１４１を完全に貫通していなくてもよい。

【0049】

いくつかの実施例において、第２領域１１ｂは、第１方向Ｘに沿って隣接して配置された第１サブ領域１１ｂ１及び第２サブ領域１１ｂ２を含み、第２サブ領域１１ｂ２は、第１サブ領域１１ｂ１の第１領域１１ａ及びトレンチ１３に近い側に位置する。半導体基板１１の第１領域１１ａの第１面と第２サブ領域１１ｂ２の第１面とは同一平面上に位置してもよく、当該平面に対して、半導体基板１１の第１サブ領域１１ｂ１は、第２サブ領域１１ｂ２の第１面から第１サブ領域１１ｂ１の第１面までの半導体基板の厚さ方向における距離として定義される凹部深さＤ１を有する凹部構造であり、これにより、第２サブ領域１１ｂ２と第１サブ領域１１ｂ１との間に段差部を形成し、半導体基板１１は第２サブ領域１１ｂ２と第１サブ領域との間に側壁１１ｄを有する。 第１トンネル層１４１の第２部分１４１２は、第２サブ領域１１ｂ２の半導体基板１１の第１面を覆う。第２トンネル層１４２は、第１サブ領域１１ｂ１の半導体基板１１の第１面及び第２サブエミッタ１２１２のトレンチ１３から離れた側壁を少なくとも覆う。

【0050】

太陽電池１を作製する過程において、まず、第１エミッタ１２１及び第１トンネル層１４１を作製し、次に、第２トンネル層１４２及び第２エミッタ１２２を作製してもよい。第２トンネル層１４２は第２サブエミッタ１２１２のトレンチ１３から離れた側壁を覆うことにより、作製過程における加工精度を低減させ、太陽電池１の作製コストを低減させるのに有利である。

【0051】

いくつかの実施例において、第１サブ領域１１ｂ１に位置する第２トンネル層１４２と第２面との間の最小距離は、第１部分１４１１と第２面との間の最小距離よりも小さく、即ち、共通平面Ａに対して、第１サブ領域１１ｂ１に位置する第２トンネル層１４２の深さは、第１部分１４１１の深さよりも大きい。理解されるように、第２トンネル層１４２を作製する前に、湿式プロセスを用いて第１サブ領域１１ｂ１の第１トンネル材料層２を除去するため、例えば図８－９に示すように、第１サブ領域１１ｂ１の半導体基板材料の一部をエッチング除去し、それによって第１サブ領域１１ｂ１の第２トンネル層１４２の深さを第１トンネル層１４１よりも深くする。

【0052】

いくつかの実施例において、図４Ａを参照すると、第２トンネル層１４２は、第２部分１４１２のトレンチ１３から離れた側壁及び第２サブエミッタ１２１２の半導体基板１１から離れた表面をさらに覆う。このように、薄膜堆積プロセスによって第２トンネル層１４２を作製する場合、第２サブ領域１１ｂ２上の全ての層の側面及び半導体基板１１の側面を含む、第２サブエミッタ１２１２の半導体基板１１から離れた表面から第１サブ領域１１ｂ１の半導体基板１１の第１面までを覆う連続的な膜層を形成できる。

【0053】

さらに、図４Ａを参照すると、第２トンネル層１４２は、「Ｚ」字状様である。

【0054】

いくつかの実施例において、第２サブエミッタ１２１２の半導体基板１１から離れた表面に第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９が設けられ、第２トンネル層１４２は、第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９の半導体基板１１から離れた表面を覆う。即ち、第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９は、第２サブ領域１１ｂ２の第２トンネル層１４２と第２サブエミッタ１２１２との間に配置される。

【0055】

いくつかの実施例において、図１、図２及び図３を参照すると、第２エミッタ１２２は、第２部分１４１２のトレンチ１３から離れた側壁及び第２サブエミッタ１２１２の半導体基板１１から離れた表面を覆う。熱酸化プロセスによって第２トンネル層１４２を作製する際に、第２部分１４１２の側壁に第２トンネル層１４２が成長せず、第２部分１４１２の側壁を露出させ、第２エミッタ１２２を作製した後、第２エミッタ１２２は直接第２部分１４１２の側壁を覆う。

【0056】

いくつかの実施例において、第２サブエミッタ１２１２の半導体基板１１から離れた表面に第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９が設けられ、第２エミッタ１２２は、第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９の半導体基板１１から離れた表面を覆う。

【0057】

さらに、図１、図２及び図３を参照すると、第２トンネル層１４２は、第２部分１４１２のトレンチ１３から離れた側壁で分断されており、且つ間隔をおく２つの部分に分割されており、一部は、「Ｌ」字状構造であり、当該「Ｌ」字状構造は、第１サブ領域１１ｂ１の半導体基板１１の第１面を覆い、且つ半導体基板１１の側壁１１ｄを覆う。他部は、第２サブエミッタ１２１２のトレンチ１３から離れた側壁を覆う。

【0058】

いくつかの実施例において、第２部分１４１２の半導体基板１１への正射影は、第２サブ領域１１ｂ２を覆う。

【0059】

いくつかの実施例において、第２エミッタ１２２の半導体基板１１への正射影は、第１サブ領域１１ｂ１、及び第２サブ領域１１ｂ２の少なくとも一部を覆う。理解されるように、第２エミッタ１２２の半導体基板１１への正射影は、第２サブ領域１１ｂ２の一部を覆ってもよいし、第２サブ領域１１ｂ２全体を覆ってもよい。

【0060】

いくつかの実施例において、第２部分１４１２の第１方向Ｘに沿った寸法をＸ１とし、第１サブ領域１１ｂ１の第２トンネル層１４２の第１方向Ｘに沿った寸法をＸ２とすると、０＜Ｘ１／Ｘ２≦１／１０となる。このように、一方では、トレンチ１３が第１エミッタ１２１上に位置することを保証し、トレンチ１３が分離機能を備えると同時に浅い深さを備えることを保証でき、他方では、第２部分１４１２の面積が大きくてキャリア再結合量が多くなることを回避することができる。

【0061】

いくつかの実施例において、第２サブ領域１１ｂ２の第１方向Ｘに沿った寸法Ｘ３とし、第１サブ領域１１ｂ１の第１方向Ｘに沿った寸法をＸ４とすると、０＜Ｘ３／Ｘ４≦１／１０となる。

【0062】

いくつかの実施例において、図１、図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、トレンチ１３は、半導体基板１１まで延びており、即ち、トレンチ１３は、半導体基板１１内に延在している。つまり、半導体基板１１の厚さ方向において、トレンチ１３における半導体基板１１の第１面と共通平面Ａとの距離は、第１領域１１ａの第１面と共通平面Ａとの距離よりも大きい。このように、一方では、トレンチ１３による第１領域１１ａ及び第２領域１１ｂの分離効果をさらに向上させ、それによってキャリア再結合を効果的に低減させることができ、他方では、トレンチ１３を作製する過程において、半導体基板１１のエッチングを防止するための配慮が不要であり、エッチング過程でエッチング液の十分なエッチングが可能であり、エッチングプロセスの制御困難性を低減させるのに有利である。トレンチ１３内の半導体基板１１の第１面は、テクスチャ構造を有することができる。

【0063】

いくつかの実施例において、図２を参照すると、トレンチ１３は、半導体基板１１内に延在していない。このように、トレンチ１３の深さを低減させ、太陽電池１の構造的強度を向上させ、太陽電池１の破損の危険性を低減させることができる。

【0064】

いくつかの実施例において、第１サブ領域１１ｂ１に位置する第２トンネル層１４２と第２面との間の距離は、トレンチ１３の、半導体基板１１の第１面からなる底壁と、第２面との間の距離以下である。即ち、トレンチ１３の深さは、第１サブ領域１１ｂ１の第２トンネル層１４２の深さ以下である。なお、従来技術では、第１エミッタ１２１と第２エミッタ１２２との間に両者を分離するためのトレンチを設ける場合、良好な分離効果を達成するために、トレンチの深さを第２エミッタ１２２の深さよりも大きくする必要がある。これに対し、本願の実施例では、第１エミッタ１２１上にトレンチ１３を設ける場合、トレンチ１３の深さを第１エミッタ１２１の深さよりも大きくするだけで、第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てることができ、それによってトレンチ１３の深さを低減させるのに有利であり、さらに太陽電池１の構造的強度を向上させ、太陽電池１の破損の危険性を低減させるのに有利である。

【0065】

いくつかの実施例において、図１、図２、図３及び図４Ａを参照すると、第１エミッタ１２１の半導体基板１１から離れた側及び第２エミッタ１２２の半導体基板１１から離れた側に第１誘電体層１５が設けられる。第１誘電体層１５は、トレンチ１３をさらに覆う。一例において、第１誘電体層１５の材料は、窒化ケイ素である。

【0066】

このように、一方では、半導体基板１１の第１面の一側に保護を形成でき、他方では、反射防止の役割を果たすことができる。

【0067】

いくつかの実施例において、図３及び図４Ａを参照すると、太陽電池１は、トレンチ１３の側壁及び底壁を少なくとも覆う第１パッシベーション層１６をさらに含む。このように、トレンチ１３が位置する領域が良好なパッシベーション効果を有することを少なくとも保証することができる。

【0068】

いくつかの実施例において、第１パッシベーション層１６の材料は、酸化アルミニウムである。

【0069】

いくつかの実施例において、図３を参照すると、第１パッシベーション層１６は、トレンチ１３の側壁及び底壁のみを覆い、即ち、第１エミッタ１２１の半導体基板１１から離れた側及び第２エミッタ１２２の半導体基板１１から離れた側に第１パッシベーション層１６が設けられていない。このように、電極の焼結過程において、第１誘電体層１５を溶接すればよいので、電極ペーストにおいてエッチングの役割を果たすガラスフリットの含有量を低減させ、それによってガラスフリットによる第１エミッタ１２１及び第２エミッタ１２２のアブレーションダメージを低減させることができる。

【0070】

いくつかの実施例において、図４Ａを参照すると、第１パッシベーション層１６は、第１サブエミッタ１２１１の半導体基板１１から離れた表面、及び第２エミッタ１２２の半導体基板１１から離れた表面をさらに覆う。このように、一方では、太陽電池１に第１面の一側に良好なパッシベーション効果を有させることができ、他方では、第１パッシベーション層１６がトレンチ１３のみを覆う方式に比べて、太陽電池１の作製困難性を低減させることができる。

【0071】

いくつかの実施例において、図１、図２、図３及び図４Ａを参照すると、半導体基板１１内に第１拡散領域１１１及び第２拡散領域１１２が設けられ、第１拡散領域１１１及び第２拡散領域１１２は、いずれも第１面から第２面に向かって延びている。第１エミッタ１２１の半導体基板１１への正射影は、第１拡散領域１１１の少なくとも一部を覆い、第２エミッタ１２２の半導体基板１１への正射影は、第２拡散領域１１２の少なくとも一部を覆う。

【0072】

いくつかの実施例において、図１、図３及び図４Ａを参照すると、第１拡散領域１１１は、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて配置された第１サブ拡散領域１１１１及び第２サブ拡散領域１１１２を含み、第１サブエミッタ１２１１の半導体基板１１への正射影は、第１サブ拡散領域１１１１と重なり、第２サブエミッタ１２１２の半導体基板１１への正射影は、第２サブ拡散領域１１１２と重なり、即ち、トレンチ１３の下方に拡散領域が存在しない。このように、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間に良好な分離を提供でき、キャリア再結合を効果的に低減させ、それによって太陽電池１の効率を向上させることができる。

【0073】

いくつかの実施例において、図２を参照すると、トレンチ１３の下方に第１拡散領域１１１が存在してもよい。

【0074】

いくつかの実施例において、第１サブエミッタ１２１１の第１方向Ｘに沿った寸法は、第２エミッタ１２２の第１方向Ｘに沿った寸法以上である。このように、第１サブエミッタ１２１１の占有領域は、第２エミッタ１２２の占有領域よりも大きいため、第１サブエミッタ１２１１と半導体基板１１との間にｐ－ｎ接合を形成し、キャリアの収集により有利であり、それによって太陽電池１の効率を向上させる。

【0075】

いくつかの実施例において、第１サブエミッタ１２１１の半導体基板１１への正射影の面積は、第２エミッタ１２２の半導体基板１１への正射影の面積以上である。このように、第１サブエミッタ１２１１と半導体基板１１との間にｐ－ｎ接合を形成し、第１サブエミッタ１２１１の面積をより大きくすることで、キャリアの収集により有利であり、それによって太陽電池１の効率を向上させる。

【0076】

いくつかの実施例において、図１、図３及び図４Ａを参照すると、トレンチ１３の底壁は、ピラミッドテクスチャ構造に構成される。このように、太陽光の収集効率を向上させることができる。

【0077】

理解されるように、図２に示すように、トレンチ１３の底壁は、平面であってもよい。

【0078】

いくつかの実施例において、図１～図４Ｂを参照すると、太陽電池１は、第１電極１８１と、第２電極１８２と、をさらに含む。一例において、第１電極１８１は、第１誘電体層１５を貫通して第１エミッタ１２１に電気的に接続され、第２電極１８２は、第１誘電体層１５を貫通して第２エミッタ１２２に電気的に接続される。別の例において、第１電極１８１は、第１誘電体層１５及び第１パッシベーション層１６を貫通して第１エミッタ１２１に電気的に接続され、第２電極１８２は、第１誘電体層１５及び第１パッシベーション層１６を貫通して第２エミッタ１２２に電気的に接続される。

【0079】

いくつかの実施例において、太陽電池１は、半導体基板１１の第２面上に設けられたパッシベーション層群１７をさらに含む。一例において、パッシベーション層群１７は、積層して設けられた反射防止層１７１及び第２パッシベーション層１７２を含み、第２パッシベーション層１７２は、半導体基板１１と反射防止層１７１との間に設けられる。

【0080】

理解されるように、半導体基板１１上に複数の第１エミッタ１２１及び複数の第２エミッタ１２２が設けられ、当該複数の第１エミッタ１２１及び当該複数の第２エミッタ１２２は第１方向Ｘに沿って交互に配置され、各第１エミッタ１２１はいずれも対応する１つの第１電極１８１に電気的に接続され、各第２エミッタ１２２はいずれも対応する１つの第２電極１８２に電気的に接続される。

【0081】

第２態様において、図５を参照すると、本願の実施例は、太陽電池の製造方法を提供し、当該製造方法は、第１態様における太陽電池１の製造に用いることができ、具体的には、当該製造方法は、以下のステップを含む。

【0082】

ステップＳ１００：半導体基板１１を提供する。半導体基板１１は、対向して設けられた第１面及び第２面を含み、半導体基板１１上に、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて配置された第１領域１１ａ及び第２領域１１ｂが設けられる。第１方向Ｘは、半導体基板１１の厚さ方向と垂直である。一例において、半導体基板１１の材料は、シリコンであってもよい。

【0083】

理解されるように、当該ステップにおいて、デスミア液を用いて半導体基板１１上の汚染物を除去することができる。一例において、デスミア液は、アルカリ溶液である。

【0084】

ステップＳ２００：第１面上に第１導電型の第１エミッタ１２１を形成する。

【0085】

ステップＳ３００：第２領域１１ｂの第１面上に第２導電型の第２エミッタ１２２を形成する。第２エミッタ１２２と第２面との間の最小距離は、第１エミッタ１２１と第２面との間の最小距離よりも小さい。

【0086】

ステップＳ４００：第１エミッタ１２１上にトレンチ１３を形成し、トレンチ１３が第１エミッタ１２１を、第１領域１１ａに位置する第１サブエミッタ１２１１と第２領域１１ｂに位置する第２サブエミッタ１２１２とに分割する。

【0087】

理解されるように、第１導電型及び第２導電型の一方は、Ｐ型であり、他方は、Ｎ型である。本願の実施例において、第１導電型は、Ｐ型であり、第２導電型は、Ｎ型であり、半導体基板１１は、Ｎ型半導体である。

【0088】

本願の実施例にて提供される太陽電池の製造方法は、第１エミッタ１２１を第１サブエミッタ１２１１と第２サブエミッタ１２１２とに分割するトレンチ１３を設けることによって、第１サブエミッタ１２１１は第１領域１１ａに位置し、第２サブエミッタ１２１２及び第２エミッタ１２２は第２領域１１ｂに位置し、即ち、トレンチ１３は、第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てる。このように、一方では、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間に分離を提供し、キャリア再結合を効果的に低減し、それによって太陽電池１の効率を向上させることができる。他方では、第１エミッタ１２１と第２面との距離が第２エミッタ１２２と第２面との距離よりも大きい場合、即ち、第１エミッタ１２１の深さが第２エミッタ１２２の深さよりも小さい場合、従来技術では、第１エミッタ１２１と第２エミッタ１２２との間に両者を分離するためのトレンチを設け、良好な分離効果を達成するために、トレンチの深さを第２エミッタ１２２の深さよりも大きくする必要があるが、本願の実施例では、第１エミッタ１２１上にトレンチ１３を設け、トレンチ１３の深さを第１エミッタ１２１の深さよりも大きくするだけで、第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てることができ、それによってトレンチ１３の深さを低減させるのに有利であり、さらに太陽電池１の構造的強度を向上させ、太陽電池１の破損の危険性を低減させるのに有利である。

【0089】

いくつかの実施例において、図６、図７、図８及び図９を参照すると、第２領域１１ｂは、第１方向Ｘに沿って隣接して配置された第１サブ領域１１ｂ１及び第２サブ領域１１ｂ２を含む。ステップＳ２００は、具体的には、以下のステップを含む。

【0090】

ステップＳ２１０：第１面上に、積層された第１トンネル材料層２、第１エミッタ材料層３及び第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９を形成し、且つ半導体基板１１に第１熱処理を行う。

【0091】

例示的には、プラズマ酸化プロセス又は熱酸化プロセスを用いて第１トンネル材料層２を作製することができる。例示的には、第１エミッタ材料層３は、以下の２種類の方法によって作製できる。第１方法として、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、プラズマ励起化学気相堆積）プロセスを用いてドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含む第１エミッタ材料層３を作製し、そしてＰＥＣＶＤプロセスを用いて第１エミッタ材料層３上に第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９を堆積する。第２方法として、ＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、減圧化学気相堆積）プロセスを用いて第１エミッタ材料層３を作製し、当該第１エミッタ材料層３は、ドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含んでもよいし、ドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含まなくてもよい。

【0092】

例示的には、７００℃～１１００℃で第１熱処理を行うことができる。前述の第１方法を用いて第１エミッタ材料層３を作製する場合、当該第１熱処理工程は、第１エミッタ材料層３に含まれるドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を活性化し、第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９は保護の役割を果たす。前述の第２方法を用いて第１エミッタ材料層３を作製する場合、さらに２つの場合に分けることができ、１つの場合は、第１エミッタ材料層３がドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含み、当該ドーピング元素が第１熱処理中に活性化され、同時に第１熱処理過程において高温酸化方式によって第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９を形成することであり、第２場合は、第１エミッタ材料層３がドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含まず、第１熱処理過程において第１エミッタ材料層３に外部からドーピング元素を、例えばホウ素拡散又はリン拡散によって導入する必要があり、同時に第１熱処理過程において第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９を形成することである。

【0093】

いくつかの実施例において、第１トンネル材料層２の材料は酸化シリコンであり、第１エミッタ材料層３の材料は、初期堆積後に微結晶アモルファスシリコン混合材料である。第１熱処理過程では、微結晶アモルファス混合材料がさらに結晶化し、それによってドーパントを含む結晶化シリコン材料層を形成する。なお、第１熱処理では、ドーパントが第１トンネル材料層２を通過して半導体基板１１に入り、第１トンネル材料層２の下方の半導体基板１１にドーパントを含む第１拡散領域１１１を形成する。

【0094】

ステップＳ２２０：第１サブ領域１１ｂ１の第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９、第１エミッタ材料層３及び第１トンネル材料層２を除去する。一例において、図８及び図９を参照すると、まず、レーザーを用いて第１サブ領域１１ｂ１の第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９を除去し、次に、第１エッチング溶液を用いて第１サブ領域１１ｂ１の第１エミッタ材料層３、第１トンネル材料層２及び第１拡散領域１１１を除去する。例示的には、第１エッチング溶液は、アルカリ性エッチング溶液であってもよい。

【0095】

いくつかの実施例において、図１０、図１１、図１２及び図１３を参照すると、ステップＳ３００は、具体的には、以下のステップを含む。

【0096】

ステップＳ３１０：第１面上に、積層された第２トンネル材料層４、第２エミッタ材料層５及び第２ケイ素－酸素含有誘電体層６を形成し、且つ半導体基板１１に第２熱処理を行う。

【0097】

例示的には、プラズマ酸化プロセス又は熱酸化プロセスを用いて第２トンネル材料層４を作製することができる。例示的には、第２エミッタ材料層５は、以下の２種類の方法によって作製できる。第１方法として、ＰＥＣＶＤプロセスを用いて第２エミッタ材料層５を作製し、当該第２エミッタ材料層５にドーピング元素（第１エミッタ材料層３とは異なるタイプのドーピング元素であり、例えば第１エミッタ材料層３のドーピング元素がホウ素であれば、第２エミッタ材料層５のドーピング元素がリンであり、その逆も同様）を含み、そしてＰＥＣＶＤプロセスを用いて第２エミッタ材料層５上に第２ケイ素－酸素含有誘電体層６を堆積する。第２方法として、ＬＰＣＶＤプロセスを用いて第２エミッタ材料層５を作製し、当該第２エミッタ材料層５がドーピング元素（第１エミッタ材料層３のドーピング元素のタイプとは異なり、例えば第１エミッタ材料層３のドーピング元素がホウ素であれば、第２エミッタ材料層５のドーピング元素がリンであり、その逆も同様）を含んでもよいし、ドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含まなくてもよい。

【0098】

例示的には、７００℃～１１００℃で第２熱処理を行うことができる。前述の第１方法を用いて第２エミッタ材料層５を作製する場合、当該第２熱処理工程は、第２エミッタ材料層５に含まれるドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を活性化し、第２ケイ素－酸素含有誘電体層６は保護の役割を果たす。前述の第２方法を用いて第２エミッタ材料層５を作製する場合、さらに２つの場合に分けることができ、１つの場合は、第２エミッタ材料層５がドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含み、当該ドーピング元素が第２熱処理中に活性化され、同時に、第２熱処理過程において高温酸化方式によって第２ケイ素－酸素含有誘電体層６を形成することであり、第２場合は、第２エミッタ材料層５がドーピング元素（例えばホウ素又はリン）を含まず、第２熱処理過程において第２エミッタ材料層５に外部からドーピング元素を、例えばホウ素拡散又はリン拡散によって導入する必要がある。なお、ここでのドーピング元素は第１エミッタ材料層３中のドーピング元素と異なるタイプのドーピング元素である。それと同時に、第２熱処理過程において第２ケイ素－酸素含有誘電体層６を形成する。

【0099】

いくつかの実施例において、第２トンネル材料層４の材料は酸化シリコンであり、第２エミッタ材料層５の材料は、初期堆積後に微結晶アモルファスシリコン混合材料である。第２熱処理過程では、微結晶アモルファス混合材料がさらに結晶化し、それによってドーパントを含む結晶化シリコン材料層を形成する。なお、第２熱処理では、ドーパントが第２トンネル材料層４を通過して半導体基板１１に入り、第２トンネル材料層４の下方の半導体基板１１にドーパントを含む第２拡散領域１１２を形成する。

【0100】

ステップＳ３２０：第１領域１１ａ及び分離領域１１ｃの第２ケイ素－酸素含有誘電体層６、第２エミッタ材料層５及び第２トンネル材料層４を除去する。ここで、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間の領域を分離領域１１ｃと定義する。

【0101】

いくつかの実施例において、図１２及び図１３を参照すると、まず、レーザーを用いて第１領域１１ａ及び分離領域１１ｃの第２ケイ素－酸素含有誘電体層６を除去し、次に、第２エッチング溶液を用いて第１領域１１ａ及び分離領域１１ｃの第２エミッタ材料層５、第２トンネル材料層４を除去する。例示的には、第２エッチング溶液は、アルカリ性エッチング溶液であってもよい。

【0102】

いくつかの実施例において、図１３及び図１４を参照すると、ステップＳ４００では、まず、レーザーを用いて第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９を除去し、それによってトレンチ１３のエッチング窓を区画し、そして、研磨添加剤を含む第３エッチング溶液を用いて露出した第１エミッタ１２１及び第１トンネル層１４１を除去する。さらに、トレンチ１３の直下の第１拡散領域１１１を除去してもよい。例示的には、第３エッチング溶液は、ＫＯＨ及びＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、水酸化テトラメチルアンモニウム）を含む。

【0103】

いくつかの実施例において、図１５、図１６及び図１７を参照すると、ステップＳ４００の後に、さらに以下のステップを含む。

【0104】

ステップＳ５００：半導体基板１１の第２面及びトレンチ１３の底壁にピラミッドテクスチャ構造を形成する。例示的には、テクスチャ化添加剤を含むアルカリ性エッチング溶液を用いて半導体基板１１の第２面及びトレンチ１３の底壁にピラミッドテクスチャ構造を形成する。一例において、アルカリ性エッチング溶液は、ＫＯＨ及びＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、水酸化テトラメチルアンモニウム）を含む。

【0105】

ステップＳ６００：第１面の第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９及び第２ケイ素－酸素含有誘電体層６を除去する。なお、図１６を参照すると、第２トンネル層１４２が第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９の一部を覆うため、当該第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９の一部は第２サブエミッタ１２１２の上方に残存する。例示的には、第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９及び第２ケイ素－酸素含有誘電体層６をフッ酸で除去することができる。

【0106】

ステップＳ７００：第１面上に第１誘電体層１５を形成し、第２面にパッシベーション層群１７を形成する。なお、当該ステップでは、第１面に第１パッシベーション層１６を形成してもよく、第１パッシベーション層１６は、第１誘電体層１５と半導体基板１１との間に位置する。一例において、パッシベーション層群１７は、反射防止層１７１と、第２パッシベーション層１７２と、を含んでもよく、第２パッシベーション層１７２は、反射防止層１７１と半導体基板１１との間に位置する。

【0107】

ステップＳ８００：第１面上に第１電極１８１及び第２電極１８２を形成する。具体的には、第１エミッタ１２１に対応する領域、及び第２エミッタ１２２に対応する領域に導電性ペーストを印刷し、そして焼結し、焼結の過程で、第１電極１８１は、第１誘電体層１５を溶接して第１エミッタ１２１に接触し、第２電極１８２は、第１誘電体層１５を溶接して第２エミッタ１２２に接触する。

【0108】

なお、図６～図１７は、太陽電池１の製造過程における局所断面構造の概略図である。当該太陽電池１の製造過程において、第２トンネル層１４２は、化学気相堆積プロセスによって形成され、当該第２トンネル層１４２は、第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９の側面及び上面を覆い、かつ、第２部分１４１２のトレンチ１３から離れた表面を覆う。

【0109】

図１８は、別の太陽電池１の製造完了後の局所断面構造の概略図である。当該太陽電池１の製造過程において、第２トンネル層１４２は、熱酸化プロセス又はプラズマ酸化プロセスによって作製されてなり、第２トンネル層１４２は、第１サブ領域１１ｂ１の半導体基板１１及び第２サブエミッタ１２１２のトレンチ１３から離れた表面を覆い、且つ第２トンネル層１４２は、第２部分１４１２のトレンチ１３から離れた表面で分断されている。第１ケイ素－酸素含有誘電体層１９の側面及び上面は、第２トンネル層１４２を覆っていない。

【0110】

本願の実施例において、方法におけるステップの少なくとも一部は、複数のステップ又は複数の段階を含んでもよく、これらのステップ又は段階は、必ずしも同じ時点で実行を完了する必要はなく、異なる時点で実行されてもよく、これらのステップ又は段階の実行順序も、必ずしも順次行われる必要はなく、他のステップ又は他のステップにおけるステップ又は段階の少なくとも一部と順番に又は交互に実行されてもよいことが理解されるべきである。

【0111】

第３態様において、本願の実施例は、第１態様における太陽電池を含む太陽光発電モジュールを提供する。

【0112】

例示的には、当該太陽光発電モジュールは、複数の太陽電池を含み、複数の太陽電池は、溶接テープによって直列に溶接され得、それによって単一の太陽電池によって生成された電気エネルギーを、後続の輸送のために集約する。具体的には、各太陽電池の第１電極は、隣接する１つの太陽電池の第２電極と溶接テープによって接続され、各太陽電池の第２電極は、隣接する他の太陽電池の第１電極と溶接テープによって接続されることにより、複数の太陽電池が直列に接続される。もちろん、太陽電池の間は、間隔をおいて配置されてもよいし、積層タイル形式を採用して積層されてもよい。

【0113】

さらに、太陽光発電モジュールは、パッケージ層及びカバープレート（図示せず）をさらに含み、パッケージ層が電池ストリングの表面を覆うために用いられ、カバープレートがパッケージ層の電池ストリングから離れた表面を覆うために用いられる。太陽電池は、全体又はマルチスライスの形式で電気的に接続されて複数の電池ストリングを形成し、複数の電池ストリングは直列及び／又は並列の方式で電気的に接続されている。具体的には、いくつかの実施例において、複数の電池ストリングの間は、導電性テープによって電気的に接続されてもよい。パッケージ層は、太陽電池の表面を覆う。例示的には、パッケージ層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体接着フィルム、ポリビニルオクテン共重合体接着フィルム、又はポリエチレンテレフタレート接着フィルムなどの有機パッケージ接着フィルムであってもよい。カバープレートは、ガラスカバープレート、プラスチックカバープレートなどの光透過機能を有するカバープレートであってもよい。

【0114】

本願の実施例にて提供される太陽光発電モジュールは、太陽電池１上に、第１エミッタ１２１を第１サブエミッタ１２１１と第２サブエミッタ１２１２とに分割するトレンチ１３を設けることによって、第１サブエミッタ１２１１は第１領域１１ａに位置し、第２サブエミッタ１２１２及び第２エミッタ１２２は第２領域１１ｂに位置し、即ち、トレンチ１３は第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てる。このように、一方では、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間に分離を提供し、キャリア再結合を効果的に低減し、それによって太陽電池１の効率を向上させることができ、他方では、第１エミッタ１２１と第２面との距離が第２エミッタ１２２と第２面との距離よりも大きい場合、即ち、第１エミッタ１２１の深さが第２エミッタ１２２の深さよりも小さい場合、従来技術では、第１エミッタ１２１と第２エミッタ１２２との間に両者を分離するためのトレンチを設け、良好な分離効果を達成するために、トレンチの深さを第２エミッタ１２２の深さよりも大きくする必要があるが、本願の実施例では、第１エミッタ１２１上にトレンチ１３を設け、トレンチ１３の深さを第１エミッタ１２１の深さよりも大きくするだけで、第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てることができ、それによってトレンチ１３の深さを低減させるのに有利であり、さらに太陽電池１の構造的強度を向上させ、太陽電池１の破損の危険性を低減させるのに有利である。

【0115】

第４態様において、本願の実施例は、第３態様における太陽光発電モジュールを含む太陽光発電システムを提供する。

【0116】

具体的には、太陽光発電システムは、地上発電所、屋上発電所、水面発電所などの太陽光発電所に適用することができ、ユーザ太陽光電源、太陽光街路灯、太陽光自動車、太陽光建物などの太陽光を利用して発電する設備又は装置に適用することができる。もちろん、理解されるように、太陽光発電システムの適用場面はこれらに限らない。つまり、太陽光発電システムは、太陽光発電が必要とされるあらゆる分野に適用可能である。太陽光発電システムネットワークを例にとると、太陽光発電システムは、太陽光発電アレイ、母線箱及びインバータを含み、太陽光発電アレイは、複数の太陽光発電モジュールのアレイの組み合わせであってもよく、例えば、複数の太陽光発電モジュールは、複数の太陽光発電アレイを構成し、太陽光発電アレイは、母線箱に接続され、母線箱は、太陽光発電アレイが発生する電流を集束し、集束した電流は、インバータを介して商用電力網が要求する交流電流に変換された後、商用電力網に接続されて太陽光の給電を実現する。

【0117】

本願の実施例にて提供される太陽光発電システムは、太陽電池１に、第１エミッタ１２１を第１サブエミッタ１２１１と第２サブエミッタ１２１２とに分割するトレンチ１３を設けることによって、第１サブエミッタ１２１１は第１領域１１ａに位置し、第２サブエミッタ１２１２及び第２エミッタ１２２は第２領域１１ｂに位置し、即ち、トレンチ１３は第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てる。このように、一方では、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの間に分離を提供し、キャリア再結合を効果的に低減し、それによって太陽電池１の効率を向上させることができ、他方では、第１エミッタ１２１と第２面との距離が第２エミッタ１２２と第２面との距離よりも大きい場合、即ち、第１エミッタ１２１の深さが第２エミッタ１２２の深さよりも小さい場合、関連技術では、第１エミッタ１２１と第２エミッタ１２２との間に両者を分離するためのトレンチを設け、良好な分離効果を達成するために、トレンチの深さを第２エミッタ１２２の深さよりも大きくする必要があるが、本願の実施例では、第１エミッタ１２１上にトレンチ１３を設け、トレンチ１３の深さを第１エミッタ１２１の深さよりも大きくするだけで、第１領域１１ａのエミッタ（第１サブエミッタ１２１１）と第２領域１１ｂのエミッタ（第２サブエミッタ１２１２と第２エミッタ１２２）とを隔てることができ、それによってトレンチ１３の深さを低減させるのに有利であり、さらに太陽電池１の構造的強度を向上させ、太陽電池１の破損の危険性を低減させるのに有利である。

【0118】

上記実施例の各技術的特徴は、任意に組み合わせることが可能であり、説明の簡潔化のため、上記実施例における各技術的特徴の全ての可能な組み合わせを記載していないが、これらの技術的特徴の組み合わせに矛盾が存在しない限り、本明細書に記載の範囲と考えるべきである。

【0119】

上記実施例は、本願のいくつかの実施形態のみを示し、その記述がより具体的且つ詳細であるが、それによって本願の保護範囲を制限するものと理解すべきではない。なお、当業者であれば、本願の概念から逸脱することなく、いくつかの変形及び改良を行うことができ、これらはいずれも本願の保護範囲に属する。したがって、本願の保護範囲は添付の特許請求の範囲に準じるものとする。

【符号の説明】

【0120】

１ 太陽電池、１１ 半導体基板、１１ａ 第１領域、１１ｂ 第２領域、１１ｂ１ 第１サブ領域、１１ｂ２ 第２サブ領域、１１ｃ 分離領域、１１１ 第１拡散領域、１１１１ 第１サブ拡散領域、１１１２ 第２サブ拡散領域、１１２ 第２拡散領域、１２１ 第１エミッタ、１２１１ 第１サブエミッタ、１２１２ 第２サブエミッタ、１２２ 第２エミッタ、１３ トレンチ、１４１ 第１トンネル層、１４１１ 第１部分、１４１２ 第２部分、１４２ 第２トンネル層、１５ 第１誘電体層、１６ 第１パッシベーション層、１７ パッシベーション層群、１７１ 反射防止層、１７２ 第２パッシベーション層、１８１ 第１電極、１８２ 第２電極、１９ 第１ケイ素－酸素含有誘電体層、２ 第１トンネル材料層、３ 第１エミッタ材料層、４ 第２トンネル材料層、５ 第２エミッタ材料層、６ 第２ケイ素－酸素含有誘電体層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】