特開 2024-114588 バックコンタクト型太陽電池およびその製造方法

(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】P2024114588

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】バックコンタクト型太陽電池およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/068 20120101AFI20240816BHJP

【ＦＩ】

H01L31/06 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023186538

(22)【出願日】2023-10-31

(31)【優先権主張番号】202310096904.8

(32)【優先日】2023-02-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】323007401

【氏名又は名称】▲天▼合光能股▲フン▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼ 倬涵

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ ▲達▼明

(72)【発明者】

【氏名】胡 ▲ユン▼▲ユン▼

(72)【発明者】

【氏名】柳 ▲偉▼

(72)【発明者】

【氏名】季 ▲ウェン▼▲嫻▼

(72)【発明者】

【氏名】▲楊▼ 睿

(72)【発明者】

【氏名】徐 冠超

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼ 学玲

(72)【発明者】

【氏名】▲楊▼ ▲廣▼涛

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ 奕峰

【テーマコード（参考）】

5F251

【Ｆターム（参考）】

5F251AA01

5F251BA11

5F251CB11

5F251CB12

5F251DA03

5F251DA10

5F251FA30

5F251GA04

5F251GA14

5F251GA15

5F251HA07

(57)【要約】

【課題】本出願はバックコンタクト型太陽電池及びその製造方法を提供する。
【解決手段】当該バックコンタクト型太陽電池は、対向する正面と裏面とを有するシリコン基板と、シリコン基板の裏面に配置された第１のエミッタ及び第２のエミッタと、第２のエミッタを取り囲む第２の分離領域および第２の分離領域を取り囲む第１の分離領域と、第１の部分が第２のエミッタに接触し、第２の部分が対応する第１のエミッタのシリコン基板から離れた側に設置された第２の電極とを備え、第２の電極の第１の部分が第１の分離領域により取り囲まれ、あるいは、第２の電極の全体が第２のエミッタに接触し、第２の電極の全体が第１の分離領域により取り囲まれている。本出願のバックコンタクト型太陽電池は、第１のエミッタと第２のエミッタとを第１の分離領域と第２の分離領域によって分離することによって、第１のエミッタと第２のエミッタとの接触による太陽電池の基準値を超える漏電を回避する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バックコンタクト型太陽電池であって、
対向する正面と裏面とを有する第１のドーピングタイプのシリコン基板と、
前記シリコン基板の裏面に設置された第１のエミッタ及び第２のエミッタと、
前記第２のエミッタを取り囲む第２の分離領域および前記第２の分離領域を取り囲む第１の分離領域と、
第１の部分が前記第２のエミッタに接触し、第２の部分が前記第１のエミッタの前記シリコン基板から離れた側に設置された第２の電極と、を備え、
前記第２の電極の第１の部分が前記第１の分離領域により取り囲まれ、または、第２の電極の全体が前記第２のエミッタに接触し、前記第２の電極の全体が前記第１の分離領域により取り囲まれ、
前記第１のエミッタは第２のドーピングタイプであり、前記第２のエミッタは第１のドーピングタイプであることを特徴とするバックコンタクト型太陽電池。

【請求項2】

前記第２の部分の前記第２の電極と前記第１のエミッタとの間に設置された絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト型太陽電池。

【請求項3】

第２の電極の全体が前記第２のエミッタに接触しており、前記第２の電極の全体が前記第１の分離領域により取り囲まれたことを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト型太陽電池。

【請求項4】

前記第１のエミッタは、前記シリコン基板の裏面に順次に設置された拡散層と、トンネル酸化層と、ポリシリコン層とを含み、
前記拡散層は前記第２のドーピングタイプであり、
前記ポリシリコン層は前記第２のドーピングタイプであることを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト型太陽電池。

【請求項5】

前記シリコン基板の正面に順次に設置された第１のパッシベーション層及び反射防止層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト型太陽電池。

【請求項6】

前記第１のパッシベーション層は、前記シリコン基板の正面に設置された化学パッシベーション層と、
前記化学パッシベーション層の前記シリコン基板から離れた面に設置されたフィールドパッシベーション層と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のバックコンタクト型太陽電池。

【請求項7】

前記シリコン基板の裏面に設置された第２のパッシベーション層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト型太陽電池。

【請求項8】

バックコンタクト型太陽電池の製造方法であって、
対向する正面および裏面を有する第１のドーピングタイプのシリコン基板を提供するステップと、
前記シリコン基板の裏面に第１のエミッタ及び第２のエミッタを形成するステップと、
前記シリコン基板の裏面に、前記第２のエミッタを取り囲む第２の分離領域および、前記第２の分離領域を取り囲む第１の分離領域を形成するステップと、
第１の部分が前記第２のエミッタに接触し、第２の部分が対応する前記第１のエミッタの前記シリコン基板から離れた側に設置された第２の電極を形成するステップと、を含み、
前記第２の電極の前記第１の部分が前記第１の分離領域により取り囲まれ、または、前記第２の電極の全体が前記第２のエミッタに接触し、前記第２の電極の全体が前記第１の分離領域により取り囲まれ、
前記第１のエミッタは第２のドーピングタイプであり、
前記第２のエミッタは第１のドーピングタイプであることを特徴とするバックコンタクト型太陽電池の製造方法。

【請求項9】

前記第１のエミッタは、前記シリコン基板の裏面に順次に設置された拡散層と、トンネル酸化層と、ポリシリコン層とを含み、
前記拡散層および前記ポリシリコン層はともに前記第２のドーピングタイプであることを特徴とする請求項８に記載のバックコンタクト型太陽電池の製造方法。

【請求項10】

前記シリコン基板の正面に、第１のパッシベーション層と反射防止層とを順次に形成することを特徴とする請求項８に記載のバックコンタクト型太陽電池の製造方法。

【請求項11】

前記第１のパッシベーション層は、
前記シリコン基板の正面に設置される化学パッシベーション層と、
前記化学パッシベーション層の前記シリコン基板から離れた面に設置されるフィールドパッシベーション層と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載のバックコンタクト型太陽電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は主に太陽光発電の技術に関し、具体的にはバックコンタクト型太陽電池及びバックコンタクト型太陽電池の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

全バックコンタクト型太陽電池は、パッシベーション接触技術と結合することにより、光電変換効率がすでに２６％を超えており、大きな応用性を持っている。

【0003】

バックコンタクトバッテリにおいて、逆方向漏電の問題がある。逆方向漏電を解決するために、従来では、エッチングストッパー層としてトンネル酸化層を用いることにより、スエードプロセスのステップにてセルの裏面にピラミッドスエード構造が形成されないようにするとともに、Ｐ領域に残留した拡散接合を除去することが多い。しかし、このプロセスには、プロセスウィンドウが狭く、プロセス難度が高いという問題、および、拡散接合のエッチングの不完全による異なるロットのセル間の漏電の差異が大きく、逆方向漏電が基準値を超えるという問題がある。

【0004】

そのため、バックコンタクト電池の基準値を超える逆方向漏電を解消するのは早急に解決すべき問題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願は、バックコンタクト型電池の基準値を超える逆方向漏電を解決することができるバックコンタクト型太陽電池及びバックコンタクト型太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本願のバックコンタクト型太陽電池は、対向する正面と裏面とを有する第１のドーピングタイプのシリコン基板と、前記シリコン基板の裏面に配置された第１のエミッタ及び第２のエミッタと、前記第２のエミッタを取り囲む第２の分離領域および前記第２の分離領域を取り囲む第１の分離領域と、第１の部分が前記第２のエミッタに接触し、第２の部分が対応する第１のエミッタの前記シリコン基板から離れた側に設置された第２の電極と、を備え、前記第１の分離領域が前記第２の電極の第１の部分を取り囲み、あるいは、第２の電極の全体が前記第２のエミッタに接触し、前記第１の分離領域が前記第２の電極の全体を取り囲み、前記第１のエミッタは第２のドーピングタイプであり、前記第２のエミッタは第１のドーピングタイプであるバックコンタクト型太陽電池。

【0007】

本出願の一実施例において、前記第２の部分の第２の電極と前記対応する第１のエミッタとの間に設置された絶縁層をさらに備える。

【0008】

本出願の一実施例において、第２の電極の全体が前記第２のエミッタに接触しており、前記第１の分離領域が前記第２の電極の全体を取り囲む。

【0009】

本出願の一実施例において、前記第１のエミッタは、前記シリコン基板の裏面に順次に設置された拡散層、トンネル酸化層、ポリシリコン層を含み、前記拡散層は前記第２のドーピングタイプであり、前記ポリシリコン層は前記第２のドーピングタイプである。

【0010】

本出願の一実施例において、前記シリコン基板の正面に順次に設置された第１のパッシベーション層及び反射防止層をさらに備える。

【0011】

本出願の一実施例において、前記第１のパッシベーション層は、前記シリコン基板の正面に設置された化学パッシベーション層と、前記化学パッシベーション層の前記シリコン基板から離れた面に設置されたフィールドパッシベーション層とを含む。

【0012】

本出願の一実施例において、前記シリコン基板の裏面に設置された第２のパッシベーション層をさらに備える。

【0013】

本願は上記技術課題を解決するために、対向する正面および裏面を有する第１のドーピングタイプのシリコン基板を提供するステップと、前記シリコン基板の裏面に第１のエミッタ及び第２のエミッタを形成するステップと、前記シリコン基板の裏面に前記第２のエミッタを取り囲む第２の分離領域、および、前記第２の分離領域を取り囲む第１の分離領域とを形成するステップと、第１の部分が前記第２のエミッタに接触し、第２の部分が対応する第１のエミッタの前記シリコン基板から離れた側に設置された第２の電極を形成するステップと、を含み、前記第１の分離領域が前記第２の電極の第１の部分を取り囲み、あるいは、第２の電極の全体が前記第２のエミッタに接触し、前記第１の分離領域が前記第２の電極の全体を取り囲み、前記第１のエミッタは第２のドーピングタイプであり、前記第２のエミッタは第１のドーピングタイプであるバックコンタクト型太陽電池の製造方法をさらに提供する。

【0014】

本出願の一実施例において、前記第１のエミッタは、前記シリコン基板の裏面に順次に設置された拡散層、トンネル酸化層、ポリシリコン層を含み、前記拡散層と前記ポリシリコン層とは前記第２のドーピングタイプである。

【0015】

本出願の一実施例において、前記シリコン基板の正面に、第１のパッシベーション層と反射防止層とが順次に形成される。

【0016】

本出願の一実施例において、前記第１のパッシベーション層は、前記シリコン基板の正面に設置された化学パッシベーション層と、前記化学パッシベーション層の前記シリコン基板から離れた面に設置されたフィールドパッシベーション層とを含む。

【発明の効果】

【0017】

本出願のバックコンタクト型太陽電池は、第１のエミッタと第２のエミッタとを第１の分離領域と第２の分離領域によって分離することによって、第１のエミッタと第２のエミッタとの接触による太陽電池の基準値を超える漏電を回避する。

【0018】

本願の上記の目的、特徴、および利点をより明確にわかりやすくするために、本願の具体的な実施形態は、以下の添付図面により詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本願の一実施例に係るバックコンタクト型太陽電池の概略底面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線の断面を示す概略断面図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ線の断面を示す概略断面図である。

【図4】本願の他の実施例に係るバックコンタクト型太陽電池の概略底面図である。

【図5】本願の一実施例に係るバックコンタクト型太陽電池の製造方法の例示的なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本出願の上記目的、特徴、および利点をより明確して分かりやすくするために、以下では、本出願の具体的な各実施形態について、添付の図面を結合して詳細に説明する。

【0021】

以下の説明では、本出願の十分な理解を容易にするために多くの具体的な詳細が説明されるが、本願で説明されているものとは異なる他の方法で実施することもでき、したがって、本出願は、以下に開示される具体的な実施例に限定されない。

【0022】

本願および特許請求の範囲に示されるように、文脈では例外を明示的に示唆しない限り、「一」、「一つ」、「一種」、および／または「その」などの用語は、特に単数を指すものではなく、複数を含むこともある。一般的に、「備える」および「含む」という用語は、明確に識別されたステップおよび要素を含むことを示すだけであり、これらのステップおよび要素は排他的な羅列を構成せず、方法または装置は、他のステップまたは要素を含む場合がある。

【0023】

また、「第一」、「第二」等の用語を用いて部品を限定するのは、単に対応する部品を区別しやすくするためであり、別途の声明がなければ、上記の用語には特別な意味がないので、本願の保護範囲に対する制限と理解することはできないことを説明しておく必要がある。さらに、本願で使用されている用語は公知の用語から選択されるが、本願の明細書に記載されている用語の中には、出願人が自分の判断で選択したものもあり、その詳細な意味は、本明細書の説明の関連する部分で説明される。また、使用されている実際の用語だけでなく、個々の用語に含まれる意味でも本願を理解することが求められる。

【0024】

本願において、本願の実施例に係るシステムによって実行される操作をフローチャートで説明する。上記または以下の操作は、必ずしも順序に従って正確に実行されるとは限らないことを理解すべきである。逆に、様々なステップを逆の順序で処理することも、同時に処理してもよい。一方、これらの過程に別の操作を追加したり、これらの過程から１つまたは複数のステップの操作を除去したりしてもよい。

【0025】

次に、本出願のバックコンタクト型太陽電池について、具体的な実施例を用いて説明する。

【0026】

図１は、本出願の一実施例に係るバックコンタクト型太陽電池の概略底面図であり、図２は、図１のＡ－Ａ線を示す概略断面図である。図１および図２に示すように、バックコンタクト型太陽電池１００は、シリコン基板１１０と、第１のエミッタ１２０と、第１の分離領域１３０と、第２の分離領域１４０と、第２のエミッタ１５０とを備える。なお、図面範囲の制限のため、図２は、Ａ－Ａにおける断面図の一部のみを示している。図２から分かるように、第１の分離領域１３０および第２の分離領域１４０は、厚さ方向Ｄ２においてシリコン基板１１０から離れた面が他の材料層で覆われているため、図１の底面図において実際には第１の分離領域１３０および第２の分離領域１４０を見えないが、本明細書では、説明の便宜上、第１の分離領域１３０および第２の分離領域１４０の位置を図１に概略的に示している。

【0027】

具体的には、図２に示すように、シリコン基板１１０は、厚さ方向Ｄ２に対向する正面１１１と裏面１１２とを有し、シリコン基板１１０は第１のドーピングタイプである。ここで、第１のドーピングタイプはＰ型であってもよく、すなわち、シリコン基板１１０はＰ型シリコン基板でもよく、Ｎ型であってもよく、すなわちシリコン基板１１０はＮ型シリコン基板であってもよい。本出願は、Ｐ型シリコン基板及びＮ型シリコン基板を形成する具体的なドーピング元素については制限しない。

【0028】

図２において、第１のエミッタ１２０、第１の分離領域１３０、第２の分離領域１４０および第２のエミッタ１５０は、シリコン基板１１０の裏面１１２に第１の方向Ｄ１に沿って設けられており、第１のエミッタ１２０は第２のドーピングタイプであり、第２のエミッタ１５０は第１のドーピングタイプである。図２において、第１の分離領域１３０の右側は第１のエミッタ１２０に接し、第１の分離領域１３０の左側は第２の分離領域１４０の右側に接し、第２の分離領域１４０の左側は第２のエミッタ１５０に接している。第１のエミッタ１２０、第１の分離領域１３０、第２の分離領域１４０および第２のエミッタ１５０の位置関係に対する上記説明は、第２のエミッタ１５０およびその右側に位置する第１のエミッタ１２０、第１の分離領域１３０、第２の分離領域１４０に対するものであることが理解されるべきである。第２のエミッタ１５０と、その左側に位置する第１のエミッタ１２０、第１の分離領域１３０、第２の分離領域１４０との位置関係については、上述説明を参照してもよいので、ここでは省略する。

【0029】

なお、第１のエミッタ１２０、第１の分離領域１３０、第２の分離領域１４０及び第２のエミッタ１５０の位置関係は、図１の実施例に限定されない。例えば、他のいくつかの実施例では、第１の分離領域１３０と第２の分離領域１４０は、第１のエミッタ１２０と第２のエミッタ１５０との間に第１の方向Ｄ１に沿って互いに接しないように配置され、或いは、第１の分離領域１３０と第２の分離領域１４０とが、互いに接しており、且つ第１の分離領域１３０は第１のエミッタ１２０に接しておらず、第２の分離領域１４０は第２のエミッタ１５０に接していない。

【0030】

図１および図２に示すように、ある実施例において、バックコンタクト型太陽電池１００は、第１の電極１６１および第２の電極１６２をさらに備える。第１の電極１６１は、第１のエミッタ１２０と接触することにより、第１のエミッタ１２０と電気的に接続されている。同様に、第２の電極１６２は、第２のエミッタ１５０と接触することにより、第２のエミッタ１５０と電気的に接続されている。ここで、第２の電極１６２と第２のエミッタ１５０とが電気的に接続されるのは、第２の電極１６２の一部が第２のエミッタ１５０と接触している場合１と、第２の電極１６２の全体が第２のエミッタ１５０に接触している場合２とがある。以降、上記２つの場合について説明する。

【0031】

場合１：第２の電極の一部は、第２のエミッタと接触している。

【0032】

図１を参照して説明したように、図１は、バックコンタクト型太陽電池１００の裏面の様子を示している。図２に示す第１の電極１６１および第２の電極１６２の様子とは異なり、図１では、第１の電極１６１および第２の電極１６２は線分として示されている。これは、図面の角度によるものであることが理解できる。

【0033】

図１において、第１の分離領域１３０は第２の分離領域１４０を取り囲み、図２と組み合わせて、第２の分離領域１４０は第２のエミッタ１５０を取り囲み、第２の電極１６２の第１の部分１６２ａは、第１の分離領域１３０によって取り囲まれている。図３に示す図１のＢ－Ｂ線の概略断面図を参照すると、第２の電極１６２の第２の部分１６２ｂは、対応する第１のエミッタ１２０のシリコン基板１１０から離れた側に設けられている。換言すれば、図１では、第１の分離領域１３０は矩形枠として表され、矩形枠内に位置する第２の電極は第２の電極の第１の部分１６２ａであり、矩形枠外に位置する第２の電極は第２の電極の第２の部分１６２ｂである。

【0034】

図１及び図２に示すように、第１のエミッタ１２０及び第２のエミッタ１５０は、シリコン基板１１０から離れた面が他の材料層で覆われているので、図１において第１のエミッタ１２０及び第２のエミッタ１５０を見えない。場合１における第２の電極のレイアウトをより明確に理解するために、第１のエミッタおよび第２のエミッタは、図１に基づいてここで説明される。図１において、第２のエミッタは、第２の電極の第１の部分１６２ａの下方に位置し、第２の電極の第２の部分１６２ｂの下方には第１のエミッタ（図３に示すように）が分布されており、且つ第２の電極の第２の部分１６２ｂとその下方に位置する第１のエミッタとの間には絶縁層（図示せず）が設けられているので、第２の電極は、第１のエミッタに電気的接続されない。上記の「下方」とは紙面内を向いたことを意味する。

【0035】

図２および図３に示すように、バックコンタクト型太陽電池１００は、シリコン基板１１０の裏面に厚さ方向Ｄ２に沿って順に設けられた第２のパッシベーション層１７０および第３のパッシベーション層１８０をさらに備える。第２の電極の第２の部分１６２ｂは、第３のパッシベーション層１８０における厚み方向Ｄ２に第３のパッシベーション層１８０から離れた面に設けられている。いくつかの実施例では、バックコンタクト型太陽電池１００は、図３に示すように、第２の電極の第２の部分１６２ｂと第３のパッシベーション層１８０との間に設置された絶縁層（図示せず）をさらに含み、または、図３における第２の電極の第２の部分１６２ｂが位置する第２のパッシベーション層１７０および第３のパッシベーション層１８０をエッチングなどの方法を用いて除去し、第１のエミッタ１２０を露出させ、そして、絶縁層を第２の電極の第２の部分１６２ｂと対応する第１のエミッタ１２０との間に設置する。いくつかの実施例では、バックコンタクト型太陽電池１００が第２のパッシベーション層１７０及び第３のパッシベーション層１８０を含まない場合、絶縁層は、第２の電極の第２の部分１６２ｂと対応する第１のエミッタ１２０との間に設置される。図１に戻ると、第１の分離領域１３０は、第２の電極の第１の部分１６２ａを取り囲み、且つ第２の電極の第２の部分１６２ｂと対応する第１のエミッタ１２０との間に絶縁層が設けられているため、第２の電極１６２は第１のエミッタ１２０と電気的に接続されていない。

【0036】

一実施例では、第２のパッシベーション層および第３のパッシベーション層は、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、オキシ窒化ケイ素の１つまたは複数の複合体である。

【0037】

さらに、図１および図２に示すように、第２のエミッタ１５０は第２の分離領域１４０に取り囲まれており、第２の分離領域１４０は第１の分離領域１３０に取り囲まれている。このように、第１のエミッタ１２０及び第２のエミッタ１５０は、第１の分離領域１３０及び第２の分離領域１４０によって分離されているので、第１のエミッタ１２０及び第２のエミッタ１５０の接触によるセルの漏電を回避することができる。

【0038】

場合２：第２の電極の全体が第２のエミッタと接触している。

【0039】

図４に示す本出願の他の実施例のバックコンタクト型太陽電池の概略底面図および図２を参照し、図２に示す概略断面図は、図４のＣ－Ｃ線における概略断面図を示してもよい。図１と異なるのは、図４では、第２の電極１６２の全体が第２のエミッタ１５０に接触し、且つ第２の分離領域１４０が第２の電極１６２の全体を取り囲み、第１の分離領域１３０が第２の分離領域１４０を取り囲んでいる。図４において、第１の分離領域１３０は、第２の電極１６２の全体を取り囲んでいることが分かる。

【0040】

さらに、場合１と同様に、第１のエミッタ１２０及び第２のエミッタ１５０は、第１の分離領域１３０及び第２の分離領域１４０によって分離され、第１のエミッタ１２０及び第２のエミッタの接触によるセルの漏電を回避する。

【0041】

上述した実施例では、第２のエミッタについて説明したが、次に、本出願の第１のエミッタについて説明する。

【0042】

図２に示すように、第１のエミッタ１２０は、拡散層１２１と、トンネル酸化層１２２と、ポリシリコン層１２３とを備えている。シリコン基板１１０の裏面には、拡散層１２１、トンネル酸化層１２２、ポリシリコン層１２３が厚さ方向Ｄ２に順次設けられており、拡散層１２１及びポリシリコン層１２３は、いずれも第２のドーピングタイプである。ある実施例では、トンネル酸化層１２２の厚さは１から２０ｎｍであり、ポリシリコン層１２３の厚さは２０から１０００ｎｍである。トンネル酸化層１２２は、二酸化ケイ素として実施されてもよい。トンネル酸化層１２２とポリシリコン層１２３は、キャリアの選択的な収集を実現することができ、即ち多数キャリアはトンネル酸化層１２２を通過しやすく、少数キャリアはトンネル酸化層１２２を通過しにくい。

【0043】

上述した実施例において第１のエミッタ及び第２のエミッタを第１の分離領域及び第２の分離領域によって分離する技術的効果をより明確に理解するために、次に、本出願の第１の分離領域と第２の分離領域についてさらに説明する。

【0044】

図２に示すように、第１のエミッタ１２０と第２の分離領域１４０との間には、第１の方向Ｄ１に沿って第１の分離領域１３０が設けられている。本出願の第１の分離領域１３０は、第１のエミッタ１２０と第２の分離領域１４０との間に位置するシリコン基板として、または第１のエミッタ１２０と第２の分離領域１４０との間に位置する他の材料、例えば第２のパッシベーション層として実施されてもよい。換言すれば、第１の方向Ｄ１に沿って第１のエミッタ１２０と第２の分離領域１４０との間に位置する第１の分離領域１３０は、第１のエミッタ１２０と第２のエミッタ１５０とを分離する技術的効果を有する。いくつかの実施例では、第１の分離領域１３０は第１のドープタイプであり、図２に示すように、第１の分離領域１３０は、厚み方向Ｄ２に沿ってシリコン基板１１０に近接した面がピラミッドスエードの様子を有してもよい。

【0045】

図２において、第２の分離領域１４０の全体は、第２のドープタイプである。この場合に、第２の分離領域１４０は、Ｐ領域に残留した拡散層１２１であってもよい。他のいくつかの実施例では、第２の分離領域１４０のドーピングタイプについて、第２の分離領域の一部が第１のドーピングタイプであり、且つ第２の分離領域の他の部分が第２のドーピングタイプであることもよく、上記「一部」および「他の部分」は、第２の分離領域の全体を構成してもよく、第２の分離領域の全体を構成しなくてもよく、または、第２の分離領域の全体が第１のドーピングタイプであってもよい。

【0046】

本願のバックコンタクト型太陽電池における第１の分離領域及び第２の分離領域をより明確に理解するために、第１の分離領域及び第２の分離領域の形成過程を説明する例をここに示す。

【0047】

図２に示すように、トンネル酸化層１２２およびポリシリコン層１２３は、シリコン基板１１０の一部の裏面を覆っている。シリコン基板１１０の裏面を部分的に覆うトンネル酸化層１２２及びポリシリコン層１２３は、以下のように形成される。シリコン基板１１０の裏面に裏面全面を覆うトンネル酸化層１２２を形成した後、トンネル酸化層１２２の表面にトンネル酸化層１２２を覆うポリシリコン層１２３を形成し、そして、第１のエミッタ１２０部分のトンネル酸化層１２２及びポリシリコン層１２３を残すように、不要なトンネル酸化層１２２及びポリシリコン層１２３をエッチング等の方法で除去する。Ｐ領域内に位置するポリシリコン層が保留される場合、第２の分離領域１４０の全体が第２のドーピングタイプであり、Ｐ領域内のポリシリコン層の一部が保留される場合、第２の分離領域１４０の一部は第１のドーピングタイプであり、他の部分は第２のドーピングタイプであり、Ｐ領域内の全てのポリシリコン層が除去される場合、第２の分離領域１４０の全体は第１のドーピングタイプである。なお、上述した実施例は、第１の分離領域および第２の分離領域を形成する場合の一例にすぎず、本願の第１の分離領域および第２の分離領域を形成する方法は上記例に限定されるものではない。

【0048】

図２に示されるように、第１の分離領域１３０のシリコン基板１１０に近接した面は、ピラミッドスエードの様子を有する。第１の分離領域１３０のピラミッドスエードの様子とシリコン基板１１０の正面におけるピラミッドスエードの様子とは同一のスエードプロセスステップで形成され、プロセスを簡略化するように、第１の分離領域１３０及び第２の分離領域１４０を形成する分離プロセスステップをスエードプロセスステップと合併してもよい。他のいくつかの実施例では、第２の分離領域１４０の厚さ方向Ｄ２におけるシリコン基板１１０から離れた表面は平坦にされている。ここで、化学機械研磨（ＣＭＰ）により平坦にされてもよい。

【0049】

一実施例では、図２に示すように、シリコン基板１１０の正面１１１に、第１のパッシベーション層１９０と反射防止層２１０とが厚さ方向Ｄ２に順次形成されている。第１のパッシベーション層１９０および反射防止層２１０を形成するには、化学気相堆積（ＣＶＤ）および／または物理気相堆積（ＰＶＤ）がある。いくつかの実施例では、第１のパッシベーション層１９０は、化学パッシベーション層とフィールドパッシベーション層とを含み、この第１のパッシベーション層１９０を形成するには、最初に、シリコン基板１１０の正面１１１に化学パッシベーション層を形成した後、化学パッシベーション層のシリコン基板１１０から離れた面にフィールドパッシベーション層を形成する。いくつかの実施例では、シリコン基板１１０の正面１１１、および正面１１１に配置される第１のパッシベーション層１９０および反射防止層２１０は、ピラミッドスエードの様子を有する。太陽電池の動作時には、シリコン基板１１０の正面側から太陽光がシリコン基板１１０に入射し、ピラミッドスエードは、光をトラッピングして表面反射を低減する役割を果たすことができ、太陽電池による光の利用率を向上させることができる。

【0050】

本出願の上述した実施例では、第１のエミッタ及び第２のエミッタは、第１の分離領域及び第２の分離領域によって分離されることで、第１のエミッタと第２のエミッタとの接触による太陽電池の基準値を超える漏電を回避している。

【0051】

本出願の他の形態は、さらに、バックコンタクト型太陽電池の製造方法を提出しており、以降はこの製造方法について実施例で説明する。

【0052】

図５は本出願の一実施例に係るバックコンタクト型太陽電池の製造方法の例示的なフローチャートである。図５に示すように、本実施例の製造方法は、
対向する正面と裏面とを有する第１のドーピングタイプのシリコン基板を提供するステップＳ３１０と、
シリコン基板の裏面に、第２のドーピングタイプの第１のエミッタと、第１の分離領域と、第２の分離領域と、第１のドーピングタイプの第２のエミッタとを形成するステップＳ３２０と、
を含み、
第２の分離領域が第１の分離領域により取り囲まれ、第２のエミッタが第２の分離領域により取り囲まれている。

【0053】

以下、上述したステップＳ３１０およびＳ３２０について具体的に説明する。

【0054】

図２に示すように、ステップＳ３１０では、厚み方向Ｄ２に対向する正面１１１と裏面１１２とを有するシリコン基板１１０が提供される。ここで、シリコン基板１１０は、第１のドーピングタイプである。

【0055】

ステップＳ３２０では、シリコン基板１１０の裏面１１２に、第２のドーピングタイプの第１のエミッタ１２０と、第１の分離領域１３０と、第２の分離領域１４０と、第１のドーピングタイプの第２のエミッタ１５０とを形成する。図１に示すように、第１の分離領域１３０は第２の分離領域１４０を取り囲み、第２の分離領域１４０は第１のエミッタ１２０を取り囲み、これにより、第１のエミッタ１２０と第２のエミッタ１５０とは第１の分離領域１３０と第２の分離領域１４０とによって分離され、第１のエミッタ１２０と第２のエミッタ１５０との接触が回避される。

【0056】

図１および図２に示すように、一実施例では、第１のエミッタ１２０に接する第１の電極１６１、および、第２のエミッタ１５０に接する第２の電極１６２が形成されている。これにより、第１の電極１６１と第１のエミッタ１２０との電気的接続、および、第２の電極１６２と第２のエミッタ１５０との電気的接続が実現される。

【0057】

一実施例では、第２の電極の第１の部分１６２ａは第２のエミッタ１５０に接触し、第２の電極の第２の部分１６２ｂは、対応する第１のエミッタのシリコン基板１１０から離れた側に設置され、第２の電極の第２の部分１６２ｂと対応する第１のエミッタとの間には、絶縁層（図示せず）が設置され、図１に示すように、第１の分離領域１３０は、第２の電極の第１の部分１６２ａを取り囲んでいる。

【0058】

他の実施例では、図４を参照すると、図２とは異なり、第２の電極１６２の全体が第２のエミッタ１５０に接触し、且つ第１の分離領域１３０が第２の電極１６２の全体を取り囲んでいる。

【0059】

図２に示すように、一実施例において、第１のエミッタ１２０は、拡散層１２１と、トンネル酸化層１２２と、ポリシリコン層１２３とを含む。図２に示すように、拡散層１２１はシリコン基板１１０の裏面に設置され、トンネル酸化層１２２は拡散層１２１の厚さ方向Ｄ２におけるシリコン基板１１０から離れた面に設置され、ポリシリコン層１２３は厚さ方向Ｄ２におけるトンネル酸化層１２２のシリコン基板１１０から離れた面に設置されている。トンネル酸化層１２２とポリシリコン層１２３は、キャリアの選択的な収集を実現することができ、すなわち、多数キャリアはトンネル酸化層１２２を通過しやすく、少数キャリアはトンネル酸化層１２２を通過しにくい。ここで、拡散層１２１及びポリシリコン層１２３は、いずれも第２のドーピングタイプである。

【0060】

一実施例では、図２に示すように、シリコン基板１１０の正面に、厚さ方向Ｄ２に第１のパッシベーション層１９０と反射防止層２１０とが順次に形成されている。第１のパッシベーション層１９０および反射防止層２１０を形成するには、化学気相堆積（ＣＶＤ）および／または物理気相堆積（ＰＶＤ）がある。いくつかの実施例では、第１のパッシベーション層１９０は、化学パッシベーション層とフィールドパッシベーション層とを含み、この第１のパッシベーション層１９０を形成するには、最初に、シリコン基板１１０の正面に化学パッシベーション層を形成した後、化学パッシベーション層のシリコン基板１１０から離れた面にフィールドパッシベーション層を形成する。

【0061】

図２を参照して説明を続けると、一実施例では、第１の分離領域１３０はピラミッドスエードの様子を有する。ピラミッドスエードの様子を形成するには、アルカリ溶液を用いて第１の分離領域１３０のシリコン基板１１０から離れた面をエッチングすることがある。一実施例では、第１の分離領域１３０のピラミッドスエードは、シリコン基板１１０の正面におけるピラミッドスエードと同一のスエードプロセスのステップで形成され、これにより、プロセスが簡略化される。他のいくつかの実施例では、第２の分離領域１４０の厚さ方向Ｄ２におけるシリコン基板１１０から離れた表面は平坦である。ここで、化学機械研磨（ＣＭＰ）によって平坦にされてもよい。

【0062】

本出願の上述した実施例では、第１のエミッタ及び第２のエミッタは、第１の分離領域及び第２の分離領域によって分離されることで、第１のエミッタと第２のエミッタとの接触による太陽電池の基準値を超える漏電を回避している。

【0063】

上記では、基本的な概念について説明したが、本分野の当業者にとって、上記の開示が一例に過ぎないことは、自明であり、本願を限定するものではない。ここでは明記されていないが、本分野の当業者は、本願に対して様々な修正、改良、及び補正を行う可能性がある。このような修正、改良、および補正は、本願において提案されているので、本願の例示的な実施形態の精神および範囲に属する。

【0064】

同時に、本願は、特定の用語を使用して本願の実施例を説明している。例えば、「一つの実施例」、「一実施例」、および／または「いくつかの実施例」は、本願の少なくとも１つの実施例に関連する特徴、構成、または特徴を意味する。従って、本明細書において異なる場所で２回以上言及されている「一実施例」または「一つの実施例」または「一つの代替的な実施形態」は、必ずしも同じ実施例を意味するものではないことが強調され、留意されるべきである。さらに、本願の一つまたは複数の実施例におけるいくつかの特徴、構成、または特徴を適切に組み合わせることができる。

【0065】

いくつかの実施例では、構成要素、属性の数を記述する数字が使用されるが、そのような実施例を記述するための数字は、いくつかの例では、修飾語である「約」、「概略的に」、または「大体」を使用して修飾されることが理解されるべきである。別段の記載がない限り、「約」、「概略的に」、または「大体」は、数値が±２０％の変化を許容することを意味する。従って、いくつかの実施例では、明細書および請求項で使用される数値パラメータは近似値であり、この近似値は、個々の実施例に必要とされる特徴に応じて変更され得る。いくつかの実施例では、数値パラメータは、所定の有効桁数を考慮し、一般的な桁数保持の方法を採用すべきである。本願のいくつかの実施例では、その範囲の広さを確認するために使用される数値フィールドおよびパラメータは近似値であるが、特定の実施例では、そのような数値の設定は、可能な範囲内で可能な限り正確である。

【符号の説明】

【0066】

１１０ シリコン基板
１１１ 正面
１１２ 裏面
１２０ 第１のエミッタ
１２１ 拡散層
１２２ トンネル酸化層
１２３ ポリシリコン層
１３０ 第１の分離領域
１４０ 第２の分離領域
１５０ 第２のエミッタ
１６１ 第１の電極
１６２ 第２の電極
１６２ａ 第１の部分
１６２ｂ 第２の部分
１７０ 第２のパッシベーション層
１８０ 第３のパッシベーション層
１９０ 第１のパッシベーション層
２１０ 反射防止層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】