特開 2024-138504 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】P2024138504

(43)【公開日】2024-10-08

(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 20120101AFI20241001BHJP

【ＦＩ】

H01L31/06 300

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【公開請求】

(21)【出願番号】P 2024113149

(22)【出願日】2024-07-16

(31)【優先権主張番号】202410118651.4

(32)【優先日】2024-01-29

(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】フー ユンユン

(72)【発明者】

【氏名】チェン イーフェン

(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、半導体基板と、第１エミッタと、絶縁層と、第２エミッタと、を含む。半導体基板は、第１面及び第２面を有し、半導体基板上に、第１方向に沿って隣接して配置された第１領域及び第２領域が設けられ、第１領域は、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、第１サブ領域は、第２領域に接し、第１方向は、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面上に設けられ、且つ第１領域に位置する。絶縁層は、第１エミッタ上に設けられ、且つ第１サブ領域に位置する。第２エミッタは、第１面上に設けられ、接続された第１サブエミッタ及び第２サブエミッタを含み、第１サブエミッタは、第２領域に位置し、第２サブエミッタは、絶縁層上に設けられ、第１エミッタと第１サブエミッタとは、電気的に導通する。
【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面を有する半導体基板であって、前記半導体基板上に、第１方向に沿って隣接して配置された第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サブ領域は、前記第２領域に接し、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、
前記第１面上に設けられ、且つ前記第１領域に位置する第１エミッタと、
前記第１エミッタ上に設けられ、且つ前記第１サブ領域に位置する絶縁層と、
前記第１面上に設けられ、接続された第１サブエミッタ及び第２サブエミッタを含む第２エミッタであって、前記第１サブエミッタは、前記第２領域に位置し、前記第２サブエミッタは、前記絶縁層上に設けられ、前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとは、電気的に導通する第２エミッタと、を含む、ことを特徴とする太陽電池。

【請求項2】

前記第１面は、前記第１領域に位置する第１サブ面と、前記第２領域に位置する第２サブ面と、を含み、前記第１サブ面と前記第２面との間の最小距離は、前記第２サブ面と前記第２面との間の最小距離よりも大きく、
前記第１エミッタは、前記第１サブ面上に設けられ、前記第１サブエミッタは、前記第２サブ面上に設けられ、
前記第１方向に沿って、前記第１エミッタの第１平面への正射影と前記第１サブエミッタの第１平面への正射影とは、重なり合う領域を有し、前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁と前記第１サブエミッタとは、電気的に導通し、前記第１平面は、前記半導体基板の厚さ方向に平行であり、且つ前記第１方向と垂直である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項3】

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、をさらに含み、
前記第２トンネル層の一部は、前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁に設けられ、且つ前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとの間に位置する、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トンネル層は、
前記第２サブ面上に設けられた第１サブトンネル層と、
前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁に設けられ、且つ前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとの間に位置する第２サブトンネル層と、を含む、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１サブトンネル層と前記第２サブトンネル層とは、間隔をおいており、
前記第１サブエミッタは、前記第１サブトンネル層の前記半導体基板から離れた表面、前記第１トンネル層の前記第２領域に近い側壁、及び前記第２サブトンネル層の前記第２領域に近い側壁を少なくとも覆う、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サブトンネル層は、一端が前記第１サブトンネル層に接続され、他端が前記半導体基板から離れた方向に延びており、
前記第２サブトンネル層は、前記第１トンネル層の前記第２領域に近い側壁、前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁、及び前記絶縁層の前記第２領域に近い側壁を少なくとも覆い、
前記第２トンネル層は、前記第２サブトンネル層に接続された第３サブトンネル層をさらに含み、前記第３サブトンネル層は、前記絶縁層と前記第２サブエミッタとの間に設けられる、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項7】

前記太陽電池は、
前記第１エミッタの前記半導体基板から離れた側に設けられ、且つ前記第１エミッタに電気的に接続され、前記絶縁層と間隔をおいている第１電極と、
前記第２エミッタの前記半導体基板から離れた側に設けられ、且つ前記第２エミッタに電気的に接続された第２電極と、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8】

前記第１方向に沿って、前記絶縁層の前記第１電極に近い側と前記第１エミッタの中心との間に３μｍ～１００００μｍの第１間隔を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池。

【請求項9】

前記絶縁層の前記第１方向に沿った寸法は、第１寸法Ｗであり、前記第１寸法Ｗは、
０＜Ｗ＜Ｌという関係を満たし、
ここで、Ｌは、前記第１電極の前記絶縁層に近い側壁と前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁との間の距離である、ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池。

【請求項10】

前記第１エミッタの厚さは、５ｎｍ～２５００ｎｍであり、
及び／又は、前記第２エミッタの厚さは、５ｎｍ～２５００ｎｍ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11】

前記第１エミッタに酸素、窒素、炭素の１つ又は複数の組み合わせがさらにドーピングされ、
及び／又は、前記第２エミッタに酸素、窒素、炭素の１つ又は複数の組み合わせがさらにドーピングされる、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項12】

前記絶縁層は、ケイ素－酸素含有誘電体層である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項13】

前記太陽電池は、
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設けられた第１パッシベーション層と、
前記第１パッシベーション層の前記半導体基板から離れた側に設けられた第１反射防止層と、
前記第２面上に設けられた第２パッシベーション層と、
前記第２パッシベーション層の前記半導体基板から離れた側に設けられた第２反射防止層と、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14】

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面を有し、前記半導体基板上に、第１方向に沿って隣接して配置された第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サブ領域は、前記第２領域に接し、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エミッタ及び第２エミッタを形成し、且つ前記第１サブ領域の前記第１エミッタ上に絶縁層を形成するステップであって、前記第１エミッタは、前記第１領域に位置し、前記第２エミッタは、接続された第１サブエミッタ及び第２サブエミッタを含み、前記第１サブエミッタは、前記第２領域に位置し、前記第２サブエミッタは、前記絶縁層上に設けられ、前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとは、電気的に導通するステップと、を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。

【請求項15】

請求項１～１３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16】

請求項１５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】

ここで、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、この太陽電池は、ホットスポット現象の影響で破損しやすい。

【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、絶縁層と、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面を有し、前記半導体基板上に、第１方向に沿って隣接して配置された第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サブ領域は、前記第２領域に接し、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、前記第１面上に設けられ、且つ前記第１領域に位置する。絶縁層は、前記第１エミッタ上に設けられ、且つ前記第１サブ領域に位置する。第２エミッタは、前記第１面上に設けられ、接続された第１サブエミッタ及び第２サブエミッタを含み、前記第１サブエミッタは、前記第２領域に位置し、前記第２サブエミッタは、前記絶縁層上に設けられ、前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとは、電気的に導通する。

【0006】

一実施例において、前記第１面は、前記第１領域に位置する第１サブ面と、前記第２領域に位置する第２サブ面と、を含む。前記第１サブ面と前記第２面との間の最小距離は、前記第２サブ面と前記第２面との間の最小距離よりも大きい。前記第１エミッタは、前記第１サブ面上に設けられ、前記第１サブエミッタは、前記第２サブ面上に設けられる。前記第１方向に沿って、前記第１エミッタの第１平面への正射影と前記第１サブエミッタの第１平面への正射影とは、重なり合う領域を有する。前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁と前記第１サブエミッタとは、電気的に導通する。前記第１平面は、前記半導体基板の厚さ方向に平行であり、且つ前記第１方向と垂直である。

【0007】

一実施例において、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、をさらに含み、前記第２トンネル層の一部は、前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁に設けられ、且つ前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとの間に位置する。

【0008】

一実施例において、前記第２トンネル層は、前記第２サブ面上に設けられた第１サブトンネル層と、前記第１エミッタの前記第２領域に近い側に設けられ、且つ前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとの間に位置する第２サブトンネル層と、を含む。

【0009】

一実施例において、前記第１サブトンネル層と前記第２サブトンネル層とは、間隔をおいており、前記第１サブエミッタは、前記第１サブトンネル層の前記半導体基板から離れた表面、前記第１トンネル層の前記第２領域に近い側壁、及び前記第２サブトンネル層の前記第２領域に近い側壁を少なくとも覆う。

【0010】

一実施例において、前記第２サブトンネル層は、一端が前記第１サブトンネル層に接続され、他端が前記半導体基板から離れた方向に延びており、前記第２サブトンネル層は、前記第１トンネル層の前記第２領域に近い側壁、前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁、及び前記絶縁層の前記第２領域に近い側壁を少なくとも覆い、前記第２トンネル層は、前記第２サブトンネル層に接続された第３サブトンネル層をさらに含み、前記第３サブトンネル層は、前記絶縁層と前記第２サブエミッタとの間に設けられる。

【0011】

一実施例において、前記太陽電池は、第１電極及び第２電極をさらに含む。第１電極は、前記第１エミッタの前記半導体基板から離れた側に設けられ、且つ前記第１エミッタに電気的に接続され、前記第１電極と前記絶縁層とは、間隔をおいている。第２電極は、前記第２エミッタの前記半導体基板から離れた側に設けられ、且つ前記第２エミッタに電気的に接続される。

【0012】

一実施例において、前記第一方向に沿って、前記絶縁層の前記第１電極に近い側と前記第１エミッタの中心との間に３μｍ～１００００μｍの第１間隔を有する。

【0013】

一実施例において、前記絶縁層の前記第１方向に沿った寸法は、第１寸法Ｗであり、前記第１寸法Ｗは、０＜Ｗ＜Ｌという関係を満たす。ここで、Ｌは、前記第１電極の前記絶縁層に近い側壁と前記第１エミッタの前記第２領域に近い側壁との間の距離である。

【0014】

一実施例において、前記第１エミッタの厚さは、５ｎｍ～２５００ｎｍである。

【0015】

一実施例において、前記第２エミッタの厚さは、５ｎｍ～２５００ｎｍである。

【0016】

一実施例において、前記第１エミッタに酸素、窒素、炭素の１つ又は複数の組み合わせがさらにドーピングされる。

【0017】

一実施例において、前記第２エミッタに酸素、窒素、炭素の１つ又は複数の組み合わせがさらにドーピングされる。

【0018】

一実施例において、前記絶縁層は、ケイ素－酸素含有誘電体層である。

【0019】

一実施例において、前記太陽電池は、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設けられた第１パッシベーション層と、前記第１パッシベーション層の前記半導体基板から離れた側に設けられた第１反射防止層と、前記第２面上に設けられた第２パッシベーション層と、前記第２パッシベーション層の前記半導体基板から離れた側に設けられた第２反射防止層と、をさらに含む。

【0020】

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。この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面を有し、前記半導体基板上に、第１方向に沿って隣接して配置された第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サブ領域は、前記第２領域に接し、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エミッタ及び第２エミッタを形成し、且つ前記第１サブ領域の前記第１エミッタ上に絶縁層を形成するステップであって、前記第１エミッタは、前記第１領域に位置し、前記第２エミッタは、接続された第１サブエミッタ及び第２サブエミッタを含み、前記第１サブエミッタは、前記第２領域に位置し、前記第２サブエミッタは、前記絶縁層上に設けられ、前記第１エミッタと前記第１サブエミッタとは、電気的に導通するステップと、を含む。

【0021】

第３態様において、本願の実施例は、第１態様のいずれかの実施例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。

【0022】

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】

【0023】

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エミッタ上に絶縁層が設けられ、第２エミッタの第１サブエミッタは第２領域に位置し、第２エミッタの第２サブエミッタは絶縁層上に位置し、且つ第１エミッタと第１サブエミッタとの間は電気的に導通して漏電経路を形成する。このように、一方では、直列に接続された複数の太陽電池におけるある太陽電池が遮蔽されて動作しない場合に、当該太陽電池上の漏電経路が電流を通過させることができ、太陽光発電モジュールのホットスポット現象を防止し、太陽電池の寿命を向上させ、他方では、絶縁層が第２サブエミッタと第１エミッタとの間に位置するため、第１エミッタと第２エミッタとの間の漏電面積を減少させ、それによってリーク電流を低減させることができ、太陽電池の効率を向上させるのに有利である。さらに、太陽電池の製造過程において、絶縁層は、第１エミッタに対する保護を形成することもでき、製造プロセスによる第１エミッタの損失を低減し、それによって第１エミッタの構造完全性を向上させ、さらに太陽電池の性能を向上させるのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【0024】

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】図１に示される太陽電池の局所構造の寸法概略図である。

【図3】本願の別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4】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。

【発明を実施するための形態】

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。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。

【0031】

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。

【0032】

第１態様において、図１及び図２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エミッタ１２１と、絶縁層１３と、第２エミッタ１２２と、を含む。

【0033】

半導体基板１１は、対向して設けられた第１面１１ａ及び第２面１１ｂを有し、ここでは、第２面１１ｂは、太陽電池１の動作時に半導体基板１１の太陽に向かう側を指し、第１面１１ａは、太陽電池１の動作時に半導体基板１１の太陽から離反する側を指す。半導体基板１１上に第１方向Ｘに沿って隣接して配置された第１領域１１ｃ及び第２領域１１ｄが設けられ、第１領域１１ｃ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１１ｃ１及び第２サブ領域１１ｃ２を含み、第１サブ領域１１ｃ１は、第２領域１１ｄに接し、第１方向Ｘは、半導体基板１１の厚さ方向と垂直である。

【0034】

第１エミッタ１２１は、第１面１１ａ上に設けられ、且つ第１領域１１ｃに位置する。絶縁層１３は、第１エミッタ１２１上に設けられ、且つ第１サブ領域１１ｃ１に位置する。第２エミッタ１２２は、第１面１１ａ上に設けられ、第２エミッタ１２２は、接続された（例えば電気的および/または物理的に接続された）第１サブエミッタ１２２１及び第２サブエミッタ１２２２を含む。いくつかの実施例では、同一の第２エミッタ１２２の第１サブエミッタ１２２１および第２サブエミッタ１２２２は、一体構造である。第１サブエミッタ１２２１は、第２領域１１ｄに位置し、第２サブエミッタ１２２２は、絶縁層１３上に設けられ、即ち、第１サブ領域１１ｃ１に位置する。ここで、第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１とは、電気的に導通する。理解されるように、第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１との電気的導通により両者間に漏電経路を形成することができる。

【0035】

ここでは、第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１との電気的導通は、以下の２種類の方式によって実現でき、１つは、第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１とが直接接触して、両者に電気的導通を実現させることであり、もう１つは、第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１との間に、第１エミッタ１２１における電流を第１サブエミッタ１２２１に伝導できるか、又は第１サブエミッタ１２２１における電流を第１エミッタ１２１に伝導できる中間媒体が設けられていることである。

【0036】

いくつかの実施例では、太陽電池１は、第１電極１５１及び第２電極１５２をさらに含み、第１電極１５１は、第１エミッタ１２１に電気的に接続され、第２電極１５２は、第２エミッタ１２２に電気的に接続される。第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１とが電気的に導通し、即ち、第１エミッタ１２１と第２エミッタ１２２とが電気的に導通するので、太陽電池１上に、電流が順次第１電極１５１、第１エミッタ１２１、第２エミッタ１２２から第２電極１５２に伝導し、又は、電流が順次第２電極１５２、第２エミッタ１２２、第１エミッタ１２１から第１電極１５１に伝導するような漏電経路を形成できる。このように、直列に接続された複数の太陽電池におけるある太陽電池１が遮蔽されて動作しない場合に、当該太陽電池１上の漏電経路が電流を通過させることができ、太陽光発電モジュールのホットスポット現象を防止し、太陽電池１の寿命を向上させる。

【0037】

また、第１エミッタ１２１上に絶縁層１３を設け、絶縁層１３を第１エミッタ１２１と第２サブエミッタ１２２２との間に位置させることにより、第１エミッタ１２１と第２エミッタ１２２との間の漏電面積を減少させ、それによってリーク電流を低減させることができ、太陽電池１の動作効率を向上させるのに有利である。さらに、太陽電池１の製造過程において、絶縁層１３は、第１エミッタ１２１に対する保護を形成することもでき、製造プロセスによる第１エミッタ１２１の損失を低減し、それによって第１エミッタ１２１の構造完全性を向上させ、さらに太陽電池１の性能を向上させるのに有利である。

【0038】

なお、第１エミッタ１２１は、第１導電型を有し、第２エミッタ１２２は、第２導電型を有し、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。

【0039】

いくつかの実施例では、半導体基板１１上に複数の第１領域１１ｃ及び複数の第２領域１１ｄが設けられてもよく、当該複数の第１領域１１ｃ及び当該複数の第２領域１１ｄが第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１１ｄの間に１つの第１領域１１ｃが設けられ、隣接する２つの第１領域１１ｃの間に１つの第２領域１１ｄが設けられる。隣接する第１領域１１ｃと第２領域１１ｄとは接する。

【0040】

さらに、各第１領域１１ｃに第１エミッタ１２１が設けられ、各第２領域１１ｄに第２エミッタ１２２が設けられ、各第１エミッタ１２１上に第１電極１５１が設けられ、各第２エミッタ１２２上に第２電極１５２が設けられる。１つの第１エミッタ１２１の第１方向Ｘに沿った両側にいずれも第２エミッタ１２２が設けられる場合、当該第１エミッタ１２１の第１方向Ｘに沿った両端にいずれも絶縁層１３が設けられる。

【0041】

いくつかの実施例において、図１に示すように、第１面１１ａは、第１領域１１ｃに位置する第１サブ面１１ａ１と、第２領域１１ｄに位置する第２サブ面１１ａ２と、を含み、第１サブ面１１ａ１と第２面１１ｂとの間の最小距離は、第２サブ面１１ａ２と第２面１１ｂとの間の最小距離よりも大きい。ここで、第１サブ面１１ａ１の平均高さは、第２サブ面１１ａ２の平均高さよりも高いと理解され得る。即ち、半導体基板１１の第１領域１１ｃの平均厚さは、第２領域１１ｄの平均厚さよりも大きい。

【0042】

いくつかの実施例において、第１エミッタ１２１は、第１サブ面１１ａ１上に設けられ、第１サブエミッタ１２２１は、第２サブ面１１ａ２上に設けられる。第１方向Ｘに沿って、第１エミッタ１２１の第１平面への正射影と第１サブエミッタ１２２１の第１平面への正射影とは、重なり合う領域を有し、第１平面は、半導体基板１１の厚さ方向に平行であり、且つ第１方向Ｘと垂直である。第１エミッタ１２１の第２領域１１ｄに近い側壁と第１サブエミッタ１２２１とは、電気的に導通する。図１において、第１平面は垂直平面である。

【0043】

いくつかの実施例において、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。ここで、第２トンネル層１４２の一部は、第１エミッタ１２１の第２領域１１ｄに近い側壁に設けられ、且つ第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１との間に位置する。

【0044】

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。さらに、第２トンネル層１４２の一部は、第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１との間に位置し、当該第２トンネル層１４２の一部もリーク電流経路の一部を構成する。

【0045】

いくつかの実施例において、図１及び図３を参照すると、第２トンネル層１４２は、第１サブトンネル層１４２１と、第２サブトンネル層１４２２と、を含み、第１サブトンネル層１４２１は、第２サブ面１１ａ２上に設けられ、第２サブトンネル層１４２２は、第１エミッタ１２１の第２領域１１ｄに近い側壁に設けられ、且つ第１エミッタ１２１と第１サブエミッタ１２２１との間に位置する。具体的には、第２サブトンネル層１４２２は、第１エミッタ１２１の第２領域１１ｄに近い側壁に設けられる。このように、第２サブトンネル層１４２２もリーク電流経路の一部を構成し、即ち、リーク電流が第１電極１５１と第２電極１５２との間に伝導する過程で第２サブトンネル層１４２２を通過する。

【0046】

いくつかの実施例において、図１を参照すると、第１サブトンネル層１４２１と第２サブトンネル層１４２２とは、間隔をおいて設けられており、即ち、第１サブトンネル層１４２１と第２サブトンネル層１４２２とは、接続されていない。さらに、第１サブエミッタ１２２１は、第１サブトンネル層１４２１の半導体基板１１から離れた側の表面、第１トンネル層１４１の第２領域１１ｄに近い側壁、及び第２サブトンネル層１４２２の第２領域１１ｄに近い側壁を少なくとも覆う。

【0047】

なお、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を作製する。熱酸化プロセスを用いて第２トンネル層１４２を作製する際に、第１トンネル層１４１の側面に第２トンネル層１４２が成長せず、それによって第１トンネル層１４１の側面を露出させ、第２エミッタ１２２を作製する過程において、第２エミッタ１２２は第１トンネル層１４１の側面を覆う。

【0048】

いくつかの実施例において、図３を参照すると、第２サブトンネル層１４２２は、一端が第１サブトンネル層１４２１に接続され、他端が半導体基板１１から離れた方向に延びている。第２サブトンネル層１４２２は、第１トンネル層１４１の第２領域１１ｄに近い側壁、第１エミッタ１２１の第２領域１１ｄに近い側壁、及び絶縁層１３の第２領域１１ｄに近い側壁を少なくとも覆う。第２トンネル層１４２は、第２サブトンネル層１４２２に接続された（例えば接触した）第３サブトンネル層１４２３をさらに含み、第３サブトンネル層１４２３は、絶縁層１３と第２サブエミッタ１２２２との間に設けられる。いくつかの実施例では、第１サブトンネル層１４２１と第２サブトンネル層１４２２とは一体構造である。いくつかの実施例では、第１サブトンネル層１４２１、第２サブトンネル層１４２２、および第３サブトンネル層１４２３は、一体構造である。

【0049】

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、連続的な膜層を形成でき、それによって第２サブ面１１ａ２、第１トンネル層１４１の第２領域１１ｄに近い側壁、第１エミッタ１２１の第２領域１１ｄに近い側壁、絶縁層１３の第２領域１１ｄに近い側壁、及び絶縁層１３の半導体基板１１から離れた側の表面を覆う。

【0050】

いくつかの実施例において、図１及び図２を参照すると、第１電極１５１は、第１エミッタ１２１の半導体基板１１から離れた側に設けられ、且つ第１エミッタ１２１に電気的に接続され、ここで、第１電極１５１と絶縁層１３とは間隔をおいている。第２電極１５２は、第２エミッタ１２２の半導体基板１１から離れた側に設けられ、且つ第２エミッタ１２２に電気的に接続される。

【0051】

ここでは、第１電極１５１と絶縁層１３とが間隔をおいていることは、絶縁層１３の第１電極１５１に近い側の表面と第１電極１５１の絶縁層１３に近い側の表面とが間隔を有することを意味する。このように、第１電極１５１を作製する過程において、レーザーを用いて第１エミッタ１２１の上方に開口を開くとき、開口に一定の空間を確保し、第１電極１５１を作製し、且つ第１電極１５１と第１エミッタ１２１との良好なオーミック接触を形成させることができる。

【0052】

いくつかの実施例において、図２を参照すると、第１方向Ｘに沿って、絶縁層１３の第１電極１５１に近い側の表面と第１エミッタ１２１の中心との間に第１間隔Ｓを有し、第１間隔Ｓは、３μｍ～１００００μｍである。例示的には、第１間隔Ｓは、３μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５５μｍ、６５μｍ、８０μｍ、９０μｍ、１００μｍ、１０００μｍ、１００００μｍ又は上記いずれか両者の間の数値であってもよい。

【0053】

一般に、第１電極１５１の中心と第１エミッタ１２１の中心とが重なり、又は、第１電極１５１の中心と第１エミッタ１２１の中心とがほぼ重なり、即ち、第１電極１５１の中心と第１エミッタ１２１の中心との間のずれが大きくない。第１間隔Ｓの数値を上記範囲内にすることにより、レーザー開口に一定の空間を確保し、第１電極１５１を作製し、且つ第１電極１５１と第１エミッタ１２１との良好なオーミック接触を形成させることができる。

【0054】

いくつかの実施例において、絶縁層１３の第１方向Ｘに沿った寸法は、第１寸法Ｗであり、第１寸法Ｗは、０＜Ｗ＜Ｌという関係を満たし、ここで、Ｌは、第１電極１５１の絶縁層１３に近い側壁と第１エミッタ１２１の第２領域１１ｄに近い側壁との間の距離である。ここでは、第１寸法Ｗは、絶縁層１３の幅と理解され得る。

【0055】

このように、一方では、第１エミッタ１２１の上方に絶縁層１３が残ることを確保することができ、他方では、レーザー開口に一定の空間を確保し、第１電極１５１を作製し、且つ第１電極１５１と第１エミッタ１２１との良好なオーミック接触を形成させることができる。

【0056】

いくつかの実施例において、第１エミッタ１２１の厚さは、５ｎｍ～２５００ｎｍである。例示的には、第１エミッタ１２１の厚さは、５ｎｎｍ、１０ｎｍ、５０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１８０ｎｍ、２２０ｎｍ、２４５ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍ、１５００ｎｍ、２０００ｎｍ、２５００ｎｍ又は上記いずれか両者の間の数値であってもよい。第１エミッタ１２１の厚さを上記範囲内にすることにより、一方では第１電極１５１と第１エミッタ１２１との電気的接続を確保することができ、他方では第１エミッタ１２１の抵抗を高くし、リーク電流を低減させ、それによって太陽電池１の性能を向上させることができる。

【0057】

いくつかの実施例において、第２エミッタ１２２の厚さは、５ｎｍ～２５００ｎｍである。例示的には、第２エミッタ１２２の厚さは、５ｎｎｍ、１０ｎｍ、５０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１８０ｎｍ、２２０ｎｍ、２４５ｎｍ、２５０ｎｍ、５００ｎｍ、１０００ｎｍ、１５００ｎｍ、２０００ｎｍ、２５００ｎｍ又は上記いずれか両者の間の数値であってもよい。第２エミッタ１２２の厚さを上記範囲内にすることにより、一方では第２電極１５２と第２エミッタ１２２との電気的接続を確保することができ、他方では第２エミッタ１２２の抵抗を高くし、リーク電流を低減させ、それによって太陽電池１の性能を向上させることができる。

【0058】

いくつかの実施例において、第１エミッタ１２１に酸素、窒素、炭素の１つ又は複数の組み合わせがドーピングされる。理解されるように、第１エミッタ１２１にｎ型ドーパント（又はｐ型ドーパント）に加えて、酸素、窒素、及び炭素のうちの少なくとも１つがドーピングされてもよい。このように、第１エミッタ１２１の抵抗を高くし、リーク電流を低減させ、それによって太陽電池１の性能を向上させるのに有利である。

【0059】

いくつかの実施例において、第２エミッタ１２２に酸素、窒素、炭素の１つ又は複数の組み合わせがドーピングされる。理解されるように、第２エミッタ１２２にｎ型ドーパント（又はｐ型ドーパント）に加えて、酸素、窒素、及び炭素のうちの少なくとも１つがドーピングされてもよい。このように、第２エミッタ１２２の抵抗を高くし、リーク電流を低減させ、それによって太陽電池１の性能を向上させるのに有利である。

【0060】

理解されるように、第１エミッタ１２１及び／又は第２エミッタ１２２に酸素、窒素、及び／又は炭素がドーピングされなくてもよい。

【0061】

いくつかの実施例において、絶縁層１３は、ケイ素－酸素含有誘電体層である。理解されるように、第１エミッタ１２１上のケイ素－酸素含有誘電体層は、第１エミッタ１２１の作製過程で形成される副生成物であってもよく、このように、副生成物を絶縁層１３とすることで、太陽電池１の作製コストを低減することができる。

【0062】

いくつかの実施例において、太陽電池１は、第１パッシベーション層１６、第１反射防止層１７、第２パッシベーション層１８及び／又は第２反射防止層１９をさらに含む。第１パッシベーション層１６は、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から離れた側に設けられ、第１反射防止層１７は、第１パッシベーション層１６の半導体基板１１から離れた側に設けられ、第２パッシベーション層１８は、第２面１１ｂ上に設けられ、第２反射防止層１９は、第２パッシベーション層１８の半導体基板１１から離れた側に設けられる。

【0063】

いくつかの実施例において、第１エミッタ１２１及び第２エミッタ１２２の材質はポリシリコンである。本願の実施例において、第１エミッタ１２１は、ｐ型ドーパントがドーピングされたポリシリコン薄膜であり、第２エミッタ１２２は、ｎ型ドーパントがドーピングされたポリシリコン薄膜である。

【0064】

いくつかの実施例において、第１エミッタ１２１におけるドーピング濃度は、５×１０^１８ｃｍ^－３～５×１０^２０ｃｍ^－３である。例示的には、第１エミッタ１２１におけるドーピング濃度は、５×１０^１８ｃｍ^－３、８×１０^１８ｃｍ^－３、１×１０^１９ｃｍ^－３、５×１０^２０ｃｍ^－３又は上記の任意の２つの数値の間であってもよい。

【0065】

いくつかの実施例において、第２エミッタ１２２におけるドーピング濃度は、１×１０^１９ｃｍ^－３～５×１０^２０ｃｍ^－３である。例示的には、第２エミッタ１２２におけるドーピング濃度は、１×１０^１９ｃｍ^－３、５×１０^１９ｃｍ^－３、５×１０^２０ｃｍ^－３又は上記の任意の２つの数値の間であってもよい。

【0066】

いくつかの実施例において、第１トンネル層１４１の厚さは、０．５ｎｍ～３ｎｍである。例示的には、第１トンネル層１４１の厚さは、０．５ｎｍ、１ｎｍ、１．５ｎｍ、２．１ｎｍ、２．６ｎｍ、３ｎｍ又は上記の任意の２つの数値の間であってもよい。

【0067】

いくつかの実施例において、第２トンネル層１４２の厚さは、０．５ｎｍ～３ｎｍである。例示的には、第２トンネル層１４２の厚さは、０．５ｎｍ、１ｎｍ、１．５ｎｍ、２．１ｎｍ、２．６ｎｍ、３ｎｍ又は上記の任意の２つの数値の間であってもよい。

【0068】

いくつかの実施例において、半導体基板１１の厚さは、３０μｍ～３００μｍである。例示的には、半導体基板１１の厚さは、３０μｍ、８０μｍ、１２０μｍ、１６０μｍ、２２０μｍ、２６０μｍ、３００μｍ又は上記の任意の２つの数値の間であってもよい。

【0069】

いくつかの実施例において、半導体基板１１の抵抗率は、０．１Ω・ｃｍ～５０Ω・ｃｍである。例示的には、半導体基板１１の抵抗率は、０．１Ω・ｃｍ、５Ω・ｃｍ、１２Ω・ｃｍ、２５Ω・ｃｍ、３５Ω・ｃｍ、４５Ω・ｃｍ、５０Ω・ｃｍ又は上記の任意の２つの数値の間であってもよい。

【0070】

いくつかの実施例において、第１パッシベーション層１６の材質は、酸化アルミニウム、窒化ケイ素などを含んでもよい。

【0071】

いくつかの実施例において、第２パッシベーション層１８の材質は、酸化アルミニウム、窒化ケイ素などを含んでもよい。

【0072】

いくつかの実施例において、第１反射防止層１７の材質は、窒化ケイ素、酸化チタン、フッ化マグネシウムなどを含んでもよい。

【0073】

いくつかの実施例において、第２反射防止層１９の材質は、窒化ケイ素、酸化チタン、フッ化マグネシウムなどを含んでもよい。

【0074】

第２態様において、図４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の製造に用いることができ、具体的には、当該製造方法は、具体的には以下のステップを含む。

【0075】

ステップＳ１００：半導体基板を提供する。半導体基板は、対向して設けられた第１面及び第２面を有し、半導体基板上に第１方向に沿って隣接して配置された第１領域及び第２領域が設けられ、第１領域は、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、第１サブ領域は、第２領域に接する。第１方向は、半導体基板の厚さ方向と垂直である。例示的には、半導体基板の材質は、シリコンであってもよい。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。

【0076】

ステップＳ２００：第１面上に第１エミッタ及び第２エミッタを形成し、且つ第１サブ領域の第１エミッタ上に絶縁層を形成する。ここで、第１エミッタは、第１領域に位置し、第２エミッタは、接続された第１サブエミッタ及び第２サブエミッタを含み、第１サブエミッタは、第２領域に位置し、第２サブエミッタは、絶縁層上に設けられ、第１エミッタと第１サブエミッタとが電気的に導通して漏電経路を形成する。

【0077】

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は、第１エミッタ上に絶縁層を設け、第２エミッタの第１サブエミッタを第２領域に位置させ、第２エミッタの第２サブエミッタを絶縁層上に位置させ、且つ第１エミッタと第１サブエミッタとの間に漏電経路を形成させる。このように、一方では、直列に接続された複数の太陽電池におけるある太陽電池が遮蔽されて動作しない場合に、当該太陽電池上の漏電経路が電流を通過させることができ、太陽光発電モジュールのホットスポット現象を防止し、太陽電池の寿命を向上させ、他方では、絶縁層が第２サブエミッタと第１エミッタとの間に位置するため、第１エミッタと第２エミッタとの間の漏電面積を減少させ、それによってリーク電流を低減させることができ、太陽電池の効率を向上させるのに有利である。さらに、太陽電池の製造過程において、絶縁層は、第１エミッタに対する保護を形成することもでき、製造プロセスによる第１エミッタの損失を低減し、それによって第１エミッタの構造完全性を向上させ、さらに太陽電池の性能を向上させるのに有利である。

【0078】

いくつかの実施例において、ステップＳ２００は、具体的には、以下のステップを含む。

【0079】

ステップＳ２１０：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－酸素含有誘電体材料層を形成し、且つ半導体基板に第１熱処理を行う。

【0080】

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エミッタ材料層上に第１ケイ素－酸素含有誘電体材料層を堆積する。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エミッタ材料層を作製し、当該第１エミッタ材料層は、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。

【0081】

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－酸素含有誘電体材料層は保護の役割を果たす。前述の第２方法を用いて第１エミッタ材料層を作製する場合、２つの場合に分けることができ、１つの場合は、第１エミッタ材料層がーピング元素（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－酸素含有誘電体材料層を形成することであり、第２場合は、第１エミッタ材料層がドーピング元素（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－酸素含有誘電体材料層を形成することである。

【0082】

いくつかの実施例において、第１トンネル材料層の材料は酸化シリコンであり、第１エミッタ材料層の材料は、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。

【0083】

ステップＳ２２０：第２領域の第１ケイ素－酸素含有誘電体材料層、第１エミッタ材料層及び第１トンネル材料層を除去する。例示的には、レーザー及びエッチング溶液を用いて、上記材料を除去してもよい。

【0084】

ステップＳ２３０：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－酸素含有誘電体材料層を形成し、且つ半導体基板に第２熱処理を行う。

【0085】

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エミッタ材料層を作製し、当該第２エミッタ材料層にドーピング元素（第１エミッタ材料層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エミッタ材料層上に第２ケイ素－酸素含有誘電体材料層を堆積する。第２方法として、ＬＰＣＶＤプロセスを用いて第２エミッタ材料層を作製し、当該第２エミッタ材料層はドーピング元素（第１エミッタ材料層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。

【0086】

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－酸素含有誘電体材料層は保護の役割を果たす。前述の第２方法を用いて第２エミッタ材料層を作製する場合、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－酸素含有誘電体材料層を形成することであり、第２場合は、第２エミッタ材料層がドーピング元素（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、ここでのドーピング元素が第１エミッタ材料層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－酸素含有誘電体材料層を形成する。

【0087】

いくつかの実施例において、第２トンネル材料層の材料は酸化シリコンであり、第２エミッタ材料層の材料は、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。

【0088】

ステップＳ２４０：第２サブ領域の第２シリコン－酸素含有誘電体材料層、第２エミッタ材料層、第２トンネル材料層及び第１シリコン－酸素含有誘電体材料層を除去する。例示的には、レーザー及びエッチング溶液を用いて、上記材料を除去してもよい。

【0089】

ステップＳ２５０：第1面上の他の領域（第２領域及び第１サブ領域を含む）の第２ケイ素－酸素含有誘電体材料層を除去する。このように、第１トンネル層、第１エミッタ、絶縁層、第２トンネル層及び第２エミッタを形成できる。ここで、第１エミッタ上に残存し、かつ第１サブ領域に位置する第１ケイ素－酸素含有誘電体材料層は絶縁層を形成する。

【0090】

いくつかの実施例において、当該製造方法は、以下のステップをさらに含む。

【0091】

ステップＳ３００：第１面上に第１パッシベーション層を形成し、第２面上に第２パッシベーション層を形成する。

【0092】

ステップＳ４００：第１パッシベーション層上に第１反射防止層を形成し、第２パッシベーション層上に第２反射防止層を形成する。

【0093】

ステップＳ５００：第１面上に第１電極及び第２電極を形成する。具体的には、第１エミッタに対応する領域、第２エミッタ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電極及び第２電極は、第１パッシベーション層及び第１反射防止層を溶落ちして第１エミッタ及び第２エミッタに接触する。

【0094】

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。

【0095】

第３態様において、本願の実施例は、第１態様のいずれかの実施例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。

【0096】

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、間隔をあけ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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

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、それによって特許請求の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、本願の特許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】

【0102】

１ 太陽電池、１１ 半導体基板、１１ａ 第１面、１１ａ１ 第１サブ面、１１ａ２ 第２サブ面、１１ｂ 第２面、１１ｃ 第１領域、１１ｃ１ 第１サブ領域、１１ｃ２ 第２サブ領域、１１ｄ 第２領域、１２１ 第１エミッタ、１２２ 第２エミッタ、１２２１ 第１サブエミッタ、１２２２ 第２サブエミッタ、１３ 絶縁層、１４１ 第１トンネル層、１４２ 第２トンネル層、１４２１ 第１サブトンネル層、１４２２ 第２サブトンネル層、１４２３ 第３サブトンネル層、１５１ 第１電極、１５２ 第２電極、１６ 第１パッシベーション層、１７ 第１反射防止層、１８ 第２パッシベーション層、１９ 第２反射防止層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】