特開 2024-82281 太陽電池及び光起電力モジュール

(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】P2024082281

(43)【公開日】2024-06-19

(54)【発明の名称】太陽電池及び光起電力モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0745 20120101AFI20240612BHJP

   H01L 31/0236 20060101ALI20240612BHJP

   H01L 31/0216 20140101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

H01L31/06 450

H01L31/04 280

H01L31/04 240

【審査請求】有

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024008594

(22)【出願日】2024-01-24

(62)【分割の表示】P 2023053043の分割

【原出願日】2023-03-29

(31)【優先権主張番号】202211587601.8

(32)【優先日】2022-12-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】519095522

【氏名又は名称】ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド

(71)【出願人】

【識別番号】512083920

【氏名又は名称】晶科能源股分有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＪＩＮＫＯ ＳＯＬＡＲ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１，Ｊｉｎｋｏ Ｒｏａｄ， Ｓｈａｎｇｒａｏ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ Ｊｉａｎｇｘｉ ３３４１００ ＣＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100199819

【弁理士】

【氏名又は名称】大行 尚哉

(74)【代理人】

【識別番号】100087859

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 秀治

(72)【発明者】

【氏名】ワウ ショウ

(72)【発明者】

【氏名】楊潔

(72)【発明者】

【氏名】鄭霈霆

(72)【発明者】

【氏名】パー カー

(72)【発明者】

【氏名】陳金金

(72)【発明者】

【氏名】方霊新

【テーマコード（参考）】

5F251

【Ｆターム（参考）】

5F251AA02

5F251AA03

5F251AA04

5F251AA05

5F251DA03

5F251DA07

5F251DA20

5F251FA06

5F251FA13

5F251FA15

5F251HA07

(57)【要約】

【課題】本願の実施例は、太陽電池の技術分野に関し、特に太陽電池及び光起電力モジュールに関する。
【解決手段】太陽電池は、第１表面及び前記第１表面に対向して設けられる第２表面を有する基板と、第１表面に覆われた少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造と、を含み、第１表面は金属パターン領域及び非金属パターン領域を含み、ここで、第１表面は、非金属パターン領域における高さが金属パターン領域における高さよりも低く、非金属パターン領域における高さ及び金属パターン領域における高さは、いずれも第２表面に対して使われるものであり、少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造は積層されたトンネル層及びドーピング導電層を含む。本願の実施例は、太陽電池の光電変換効率の向上に有利である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極と、第１表面及び前記第１表面に対向して設けられる第２表面を有する基板と、少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造と、を含み、
前記第１表面は、前記第１電極の前記第１表面における投影を含む金属パターン領域及び高さが前記金属パターン領域よりも低い非金属パターン領域を含み、前記金属パターン領域及び前記非金属パターン領域はいずれも平面であり、前記非金属パターン領域の高さ及び前記金属パターン領域の高さは、いずれも前記第２表面に対して使われるものであり、
前記第１表面は、遷移領域をさらに含み、前記遷移領域が前記金属パターン領域の第１表面と前記非金属パターン領域の第１表面との間に位置し、前記遷移領域は前記金属パターン領域の第１表面に接し、かつ前記非金属パターン領域の第１表面に接し、前記金属パターン領域の第１表面、前記非金属パターン領域の第１表面及び前記遷移領域が段差構造を構成し、前記パッシベーションコンタクト構造が前記遷移領域を覆っている、
ことを特徴とする太陽電池。

【請求項2】

前記非金属パターン領域と前記金属パターン領域との高さの差は０．２μｍ～１０μｍ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】

前記第１表面は、前記金属パターン領域において第１テクスチャ構造を有し、前記非金属パターン領域において第２テクスチャ構造を有し、前記第１テクスチャ構造の粗さが前記第２テクスチャ構造よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項4】

前記第１テクスチャ構造はピラミッド構造を含み、前記第２テクスチャ構造はプラットフォーム突起構造を含み、前記ピラミッド構造の高さ寸法は前記プラットフォーム突起構造の高さ寸法よりも大きく、かつ、前記ピラミッド構造の底面の一次元寸法は前記プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法よりも小さく、前記ピラミッド構造の高さは前記ピラミッド構造の先端部分から底部表面までの高さであり、前記プラットフォーム突起構造の高さは前記プラットフォーム突起構造の底面から上面までの高さであり、
前記ピラミッド構造は、四面体、近似四面体、五面体または近似五面体の構造であり、
前記プラットフォーム突起構造は、前記ピラミッド構造から先端部分を取り除いた後の底部構造である、

ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池。

【請求項5】

前記ピラミッド構造の高さ寸法は０．１μｍ～５μｍであり、前記ピラミッド構造の底面の一次元寸法は０．０１μｍ～６μｍである、
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項6】

前記プラットフォーム突起構造の高さ寸法は０．００２μｍ～１μｍであり、前記プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法は０．０１μｍ～１０００μｍである、
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池。

【請求項7】

前記少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造は、前記第１表面に覆われたトンネル層及び前記トンネル層に覆われたドーピング導電層を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項8】

前記遷移領域と前記非金属パターン領域との間に第１挟角があり、前記第１挟角は９０°～１６０°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9】

前記第１表面は、前記遷移領域において第３テクスチャ構造を備え、前記第３テクスチャ構造の粗さが前記第１テクスチャ構造の粗さよりも小さい、
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池。

【請求項10】

前記第３テクスチャ構造は、隣接する複数の三角柱状隆起構造を含み、前記遷移領域に垂直な方向における前記三角柱状隆起構造の断面形状が三角形または類似三角形である、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項11】

前記少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造は、
前記金属パターン領域に位置し、かつ、前記基板から離れた方向に沿って積層された第１トンネル層と第１ドーピング導電層とを含む第１パッシベーションコンタクト構造と、
接する第１部分及び第２部分を備える第２パッシベーションコンタクト構造であって、前記第１部分が前記第１パッシベーションコンタクト構造の上面及び側面を覆い、前記第２部分が前記金属パターン領域を除いた残りの前記第１表面を覆い、前記第２パッシベーションコンタクト構造が前記基板から離れた方向に沿って積層された第２トンネル層及び第２ドーピング導電層を含む第２パッシベーションコンタクト構造と、を備える、
ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池。

【請求項12】

前記第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第１トンネルサブ層及び１つの第１ドーピング導電サブ層を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項13】

前記第２パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第２パッシベーションコンタクト構造は前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第２トンネルサブ層及び１つの第２ドーピング導電サブ層を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項14】

前記第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第１トンネルサブ層及び１つの第１ドーピング導電サブ層を含み、
前記第２パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第２パッシベーションコンタクト構造は前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第２トンネルサブ層及び１つの第２ドーピング導電サブ層を含み、
前記複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造及び前記複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造が前記基板から離れる方向に沿って交互に積層されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項15】

前記第１電極は、前記第１ドーピング導電層と電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項16】

前記第１ドーピング導電層のドーピング元素濃度は前記第２ドーピング導電層のドーピング元素濃度以上である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項17】

前記第１ドーピング導電層の厚さは前記第２ドーピング導電層の厚さ以上である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項18】

前記第１トンネル層の材料は前記第２トンネル層の材料と異なっている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池。

【請求項19】

請求項１～１８のいずれか１項に記載の太陽電池を複数接続してなる複数の電池ストリングと、
前記複数の電池ストリングの表面を覆うために用いられる封止層と、
前記封止層の前記複数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カバープレートと、を含む、
ことを特徴とする光起電力モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願の実施例は、太陽電池の技術分野に関し、特に太陽電池及び光起電力モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

太陽電池は良好な光電変換能力を有し、トンネル酸化層パッシベーションコンタクト電池（ＴＯＰＣＯＮ）において、太陽電池における基板表面のキャリア再結合を抑制しかつ基板に対するパッシベーション性能を高めるために、基板の１つの表面にトンネル酸化層及びドーピング導電層を作製する。そのうち、トンネル酸化層は良好な化学的パッシベーション効果を有し、ドーピング導電層は良好なフィールドパッシベーション効果を有する。トンネル酸化層は、さらにキャリアにトンネル経路を提供し、キャリアはトンネル酸化層を通じて基板までトンネルし、キャリアの選択的な輸送を実現し、太陽電池のバッキングファクターを高めて、太陽電池の良好な光電変換性能を実現する。

【0003】

しかしながら、従来の太陽電池には光電変換効率が低いという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願の実施例には、少なくとも太陽電池の光電変換効率を向上させることに有利である太陽電池および光起電力モジュールが提供される。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の実施例には、太陽電池が提供され、当該太陽電池は、第１表面及び前記第１表面に対向して設けられる第２表面を有する基板と、前記第１表面に覆われた少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造と、を含み、前記第１表面は金属パターン領域及び非金属パターン領域を含み、ここで、前記第１表面は、前記非金属パターン領域における高さが前記金属パターン領域における高さよりも低く、前記非金属パターン領域における高さ及び前記金属パターン領域における高さは、いずれも前記第２表面に対して使われるものであり、前記少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造は積層されたトンネル層及びドーピング導電層を含む。

【0006】

また、非金属パターン領域と前記金属パターン領域との高さの差は０．２μｍ～１０μｍである。

【0007】

また、前記第１表面は、金属パターン領域において第１テクスチャ構造を有し、前記非金属パターン領域において第２テクスチャ構造を有し、前記第１テクスチャ構造の粗さが前記第２テクスチャ構造よりも大きい。

【0008】

また、第１テクスチャ構造はピラミッド構造を含み、前記第２テクスチャ構造はプラットフォーム突起構造を含み、前記ピラミッド構造の高さ寸法は前記プラットフォーム突起構造の高さ寸法よりも大きく、かつ、前記ピラミッド構造の底面の一次元寸法は前記プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法よりも小さく、前記ピラミッド構造の高さは前記ピラミッド構造の先端部分から底部表面までの高さであり、前記プラットフォーム突起構造の高さは前記プラットフォーム突起構造の底面から上面までの高さである。

【0009】

また、ピラミッド構造の高さ寸法は０．１μｍ～５μｍであり、前記ピラミッド構造の底面の一次元寸法は０．０１μｍ～６μｍである。

【0010】

また、前記プラットフォーム突起構造の高さ寸法は０．００２μｍ～１μｍであり、前記プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法は０．０１μｍ～１０００μｍである。

【0011】

また、第１表面は、遷移領域を含み、前記遷移領域が前記金属パターン領域の第１表面と前記非金属パターン領域の第１表面との間に位置し、前記遷移領域の高さが前記非金属パターン領域の第１表面の高さより低くなく、かつ前記金属パターン領域の第１表面の高さより高くなく、前記パッシベーションコンタクト構造が前記遷移領域を覆っており、前記遷移領域の高さは、前記第２表面に対する前記遷移領域の任意の点の高さである。

【0012】

また、遷移領域と前記非金属パターン領域の第１表面との間に第１挟角があり、前記第１挟角は９０°～１６０°である。

【0013】

また、前記第１表面は、前記遷移領域において第３テクスチャ構造を備え、前記第３テクスチャ構造の粗さが前記第１テクスチャ構造の粗さよりも小さい。

【0014】

また、第３テクスチャ構造は、隣接する複数の三角柱状隆起構造を含み、前記遷移領域に垂直な方向における前記三角柱状隆起構造の断面形状が三角形または類似三角形である。

【0015】

また、前記少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造は、前記金属パターン領域に位置し、かつ、前記基板から離れた方向に沿って積層された第１トンネル層と第１ドーピング導電層とを含む第１パッシベーションコンタクト構造と、接する第１部分及び第２部分を備える第２パッシベーションコンタクト構造であって、前記第１部分が前記第１パッシベーションコンタクト構造の上面及び側面を覆い、前記第２部分が前記金属パターン領域の前記第１表面を除いた残りの前記第１表面を覆い、前記第２パッシベーションコンタクト構造が前記基板から離れた方向に沿って積層された第２トンネル層及び第２ドーピング導電層を含む第２パッシベーションコンタクト構造と、を備える。

【0016】

また、前記第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第１トンネルサブ層及び１つの第１ドーピング導電サブ層を含む。

【0017】

また、第２パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第２パッシベーションコンタクト構造は前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第２トンネルサブ層及び１つの第２ドーピング導電サブ層を含む。

【0018】

また、前記第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第１トンネルサブ層及び１つの第１ドーピング導電サブ層を含み、前記第２パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第２パッシベーションコンタクト構造は前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第２トンネルサブ層及び１つの第２ドーピング導電サブ層を含み、前記複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造及び前記複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造が前記基板から離れる方向に沿って交互に積層されている。

【0019】

また、前記第１ドーピング導電層と電気的に接続される第１電極をさらに含む。

【0020】

また、前記第１ドーピング導電層のドーピング元素濃度は前記第２ドーピング導電層のドーピング元素濃度以上である。

【0021】

また、第１ドーピング導電層の厚さは前記第２ドーピング導電層の厚さ以上である。

【0022】

また、第１ドーピング導電層の材料は、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、炭化ケイ素のうちの少なくとも１つを含み、前記第２ドーピング導電層の材料はアモルファスシリコン、多結晶シリコン、炭化ケイ素のうちの少なくとも１つを含む。

【0023】

また、第１トンネル層の厚さは前記第２トンネル層の厚さ以下である。

【0024】

また、第１トンネル層の材料は前記第２トンネル層の材料と異なっている。

【0025】

また、第１トンネル層の材料は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸窒化シリコン、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンのうちの少なくとも１つを含み、前記第２トンネル層の材料は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸窒化シリコン、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンのうちの少なくとも１つを含む。

【0026】

それに対応して、本願の実施例には、光起電力モジュールがさらに提供され、当該光起電力モジュールは、上記のいずれか１項に記載の太陽電池を複数接続してなる複数の電池ストリングと、複数の電池ストリングの表面を覆うために用いられる封止層と、封止層の複数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カバープレートと、を含む。

【発明の効果】

【0027】

本願の実施例で提供される技術案は、少なくとも以下の利点を有する。

【0028】

本願の実施例で提供される技術案では、非金属パターン領域の第１表面を金属パターン領域の第１表面よりも低いように設定し、即ち、非金属パターン領域の基板表面と金属パターン領域の基板表面がでこぼこしている段差構造を形成している。基板表面が平坦な表面である場合に比べて、段差構造によって、基板の第１表面の表面積を大きくし、パッシベーションコンタクト構造と基板の第１表面との接触面積を大きくし、非金属パターン領域のパッシベーションコンタクト構造を平坦に保つまま、キャリアのトンネル経路を拡大し、キャリアのトンネル効率を高めることができる。また、段差構造が金属パターン領域と非金属パターン領域の境界に位置し、これによって、この境界に覆われたパッシベーションコンタクト構造の面積が大きくなり、この境界が金属パターン領域に近接しているため、この境界でのパッシベーションコンタクト構造におけるキャリアが金属パターン領域のパッシベーションコンタクト構造に輸送される輸送経路が短くなり、キャリアの収集能力の向上に有利である。

【図面の簡単な説明】

【0029】

一つ又は複数の実施例は、対応する添付の図面における図で例示的に説明され、これらの例示的な説明は、実施例を限定するものではなく、特に断りのない限り、添付の図面における図は比例上の制限を形成しない。

【図1】図１は、本願の一実施例によって提供された第１の太陽電池の断面構造を示す図である。

【図2】図２は、図１において１と表記された破線枠における部分拡大図である。

【図3】図３は、本願の一実施例によって提供された太陽電池の第１表面の部分電子顕微鏡図である。

【図4】図４は、本願の一実施例によって提供された第２の太陽電池の断面構造を示す図である。

【図5】図５は、本願の一実施例によって提供された太陽電池の遷移領域の電子顕微鏡図である。

【図6】図６は、本願の一実施例によって提供された第３の太陽電池の断面構造を示す図である。

【図7】図７は、本願の一実施例によって提供された第４の太陽電池の断面構造を示す図である。

【図8】図８は、本願の一実施例によって提供された第５の太陽電池の断面構造を示す図である。

【図9】図９は、本願の一実施例によって提供された第６の太陽電池の断面構造を示す図である。

【図10】図１０は、本願の別の実施例によって提供される光起電力モジュールの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

従来技術からわかるように、従来の太陽電池には光電変換効率が低いという問題がある。

【0031】

分析によると、従来の太陽電池の光電変換効率が低い原因の一つは、基板が金属パターン領域と非金属パターン領域を有しており、金属パターン領域の基板表面にとって、金属電極とドーピング導電層との接触面積を拡大するために、粗さを増やす必要があり、非金属パターン領域の基板表面にとって、パッシベーションコンタクト構造と基板との接触界面の平坦性が高くなるようにし、パッシベーションコンタクト構造のパッシベーション性能の向上に寄与するために、粗さを減らす必要があることにある。基板におけるキャリアはパッシベーションコンタクト構造におけるトンネル層を通じてドーピング導電層にトンネルし、ドーピング導電層で金属電極に輸送され、さらに収集される。トンネル層の面積が大きくなると、キャリアのトンネルに大きなトンネル経路を提供することができ、キャリアのトンネル効率を高めることができる。しかしながら、非金属パターン領域の基板表面を平坦にする必要があるため、非金属パターン領域の基板表面の粗さが小さくなり、非金属パターン領域の基板表面の表面積が小さくなり、非金属パターン領域の基板表面に位置するトンネル層の面積が小さくなり、キャリアの輸送効率をさらに高めることができない。

【0032】

本願の実施例で提供された太陽電池では、非金属パターン領域の第１表面を金属パターン領域の第１表面よりも低いように設定し、即ち、非金属パターン領域の第１表面と金属パターン領域の第１表面がでこぼこしている段差構造を形成しており、基板表面が平坦な表面である場合に比べて、段差構造によって、基板の第１表面の表面積を大きくし、第１表面に覆われるパッシベーションコンタクト構造の表面積を大きくし、非金属パターン領域のパッシベーションコンタクト構造を平坦に保つまま、キャリアのトンネル経路を拡大し、キャリアのトンネル効率を高めることができる。

【0033】

以下、本願の各実施例について図面を結合して詳細に説明する。しかしながら、当業者は理解できるが、読者に本願をよりよく理解させるために、本願の各実施例において多数の技術的細部が提案されているが、これらの技術的細部及び以下の各実施例に基づく種々の変更や修正がなくても、本願が保護を要求している技術案を実現することができる。

【0034】

図１は、本願の一実施例によって提供された第１の太陽電池の断面構造を示す図である。

【0035】

図１に示すように、太陽電池は、第１表面を有する基板１００と、第１表面に覆われたパッシベーションコンタクト構造１１０と、を含み、第１表面は金属パターン領域１０及び非金属パターン領域１１を含み、金属パターン領域１０と非金属パターン領域１１とは間隔をあけて配置されており、ここで、非金属パターン領域１１の第１表面の高さが金属パターン領域１０の第１表面の高さよりも低く、パッシベーションコンタクト構造１１０は積層されたトンネル層１１１及びドーピング導電層１１２を含む。

【0036】

非金属パターン領域１１の第１表面を金属パターン領域１０の第１表面よりも低いように設定すると、基板１００の表面が平坦な表面である場合に比べて、基板１００の第１表面の表面積を増やすことができ、パッシベーションコンタクト構造１１０と基板１００の第１表面との接触面積を増大させ、非金属パターン領域１１のパッシベーションコンタクト構造１１０を平坦に保つまま、キャリアのトンネル経路を拡大し、キャリアのトンネル効率を高めることができる。同時に、非金属パターン領域１１のパッシベーションコンタクト構造１１０が平坦であるため、非金属パターン領域１１の第１表面に対するパッシベーション能力が強くなり、短絡電流及び開放電圧を高めることができ、太陽電池の光電変換性能の向上に有利である。

【0037】

また、非金属パターン領域１１の第１表面と金属パターン領域１０の第１表面との高さの差によって、段差構造を形成しており、段差構造が金属パターン領域１０と非金属パターン領域１１の境界に位置し、これによって、この境界に覆われたパッシベーションコンタクト構造１１０の面積が大きくなり、この境界が金属パターン領域１０に近接しているため、この段差構造の表面に覆われるパッシベーションコンタクト構造１１０におけるキャリアが金属パターン領域１０のパッシベーションコンタクト構造１１０に輸送される輸送経路が短くなり、キャリアの収集能力の向上に有利である。

【0038】

また、非金属パターン領域１１の第１表面を金属パターン領域１０の第１表面よりも低いように設定することは、高さ方向において第１表面の表面を増加させることに相当し、基板１００の第１表面の断面積を増やさないまま、パッシベーションコンタクト構造１１０の面積を増やすことを実現し、これによって、太陽電池を組み立てて光起電力モジュールを形成する時に、光起電力モジュールの大きな組み立て密度を維持することができ、高いモジュールパワーを維持するのに有利である。ここでいう高さ方向は、第１表面に垂直な方向であり、ここでいう断面積は、基板１００の第１表面に平行な方向における断面積である。

【0039】

なお、ここでいう非金属パターン領域１１の第１表面の高さ及び金属パターン領域１０の第１表面の高さは、いずれも基板１００の第２表面に対して言われるものである。言い換えれば、非金属パターン領域１１に位置する基板の厚さは金属パターン領域１０に位置する基板の厚さよりも小さい。

【0040】

基板１００は入射光を受光して光生成キャリアを生成するために用いられ、いくつかの実施例では、基板１００はシリコン基板であってもよく、シリコン基板の材料は単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンまたは微結晶シリコンの少なくとも１種であってもよい。いくつかの実施例では、基板１００の材料は、炭化珪素、有機材料または多成分化合物であってもよい。多成分化合物は、ペロブスカイト、ガリウム砒素、テルル化カドミウム、セレン化銅インジウムなどを含むが、これらに限定されない。

【0041】

いくつかの実施例では、太陽電池はＴＯＰＣＯＮ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ、トンネル酸化層パッシベーション接触）電池であり、基板１００は第１表面に対向して設けられる第２表面を含み、基板１００の第１表面と第２表面はいずれも入射光を受光したり光を反射させたりするために用いられる。いくつかの実施例では、基板１００内にドーピング元素を備え、ドーピング元素のタイプはＮ型またはＰ型であり、Ｎ型元素はリン（Ｐ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）またはヒ素（Ａｓ）などのＶ族元素であってもよく、Ｐ型元素はホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）またはインジウム（Ｉｎ）などのＩＩＩ族元素であってもよい。例えば、基板１００がＰ型の基板である場合、その内部のドーピング元素の種類は、Ｐ型である。あるいは、基板１００がＮ型の基板である場合、その内部のドーピング元素の種類は、Ｎ型である。

【0042】

いくつかの実施例では、さらに、ドーピング導電層１１２と電気的に接続される第１電極１３０を含む。

【0043】

第１電極１３０はドーピング導電層１１２と電気的に接触できる。基板１００にて発生した光生成キャリアは基板１００からドーピング導電層１１２に輸送され、さらに第１電極１３０中に輸送され、第１電極１３０は光生成キャリアを収集することに用いられる。第１電極１３０は金属パターン領域１０に設けられる。

【0044】

いくつかの実施例では、非金属パターン領域１１の第１表面と金属パターン領域１０の第１表面との高さの差ｄは０．２μｍ～１０μｍであり、例えば、０．２μｍ～０．５μｍ、０．５μｍ～１μｍ、１μｍ～１．５μｍ、１．５μｍ～２μｍ、２μｍ～２．５μｍ、２．５μｍ～３μｍ、３μｍ～３．１μｍ、３．１μｍ～３．２μｍ、３．２μｍ～３．５μｍ、３．５μｍ～３．８μｍ、３．８μｍ～３．９μｍ、３．９μｍ～４μｍ、４μｍ～４．５μｍ、４．５μｍ～５μｍ、５μｍ～５．５μｍ、５．５μｍ～６μｍ、６μｍ～６．５μｍ、６．５μｍ～７μｍ、７μｍ～７．５μｍ、７．５μｍ～８μｍ、８μｍ～８．５μｍ、８．５μｍ～９μｍまたは９μｍ～１０μｍであってもよい。この高さ範囲内において、非金属パターン領域１１の第１表面と金属パターン領域１０の第１表面との高さの差ｄを大きくし、第１表面の表面積を増やすのに有利であり、さらにパッシベーションコンタクト構造１１０におけるトンネル層１１１の面積を増加させ、キャリアにより大きなトンネル経路を提供し、キャリアの輸送を強めることができる。一方、非金属パターン領域１１の第１表面と金属パターン領域１０の第１表面との高さの差ｄを大きすぎないようにし、実際にこの高さの差を形成する過程で、基板１００に過大な損失が生じて基板１００の第１表面の欠陥準位密度が増加してしまうという問題を防止し、基板１００の第１表面におけるキャリアの再結合が少ないことを確保することができ、太陽電池のバッキングファクターの向上に有利である。

【0045】

図２と図３に示すように、いくつかの実施例では、金属パターン領域１０の第１表面が第１テクスチャ構造１３を有し、非金属パターン領域１１の第１表面が第２テクスチャ構造１４を有し、第１テクスチャ構造１３の粗さが第２テクスチャ構造１４よりも大きい。第１テクスチャ構造１３の粗さを大きく設定することで、金属パターン領域１０の第１表面の表面積を大きくし、さらに金属パターン領域１０の第１表面に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０が金属パターン領域１０の第１表面の形態を継続して使用できる。つまり、パッシベーションコンタクト構造１１０の上面も大きな粗さを有し、パッシベーションコンタクト構造１１０の表面積を増やし、さらにパッシベーションコンタクト構造１１０に位置する第１電極１３０とパッシベーションコンタクト構造１１０の間に大きな接触面積を持たせ、第１電極１３０の接触抵抗を低減し、キャリアの輸送性能を高める。

【0046】

基板１００の第１表面に段差構造を形成しており、高さ方向において基板１００の第１表面の表面積を増やしているため、第２テクスチャ構造１４の粗さを小さく設定することができ、これによって、非金属パターン領域１１の第１表面が平坦になる。このように、堆積工程を用いてパッシベーションコンタクト構造１１０を製造する過程において、非金属パターン領域１１の第１表面に堆積されたトンネル層１１１及びドーピング導電層１１２を第１表面を均一に覆うことができ、トンネル層１１１及びドーピング導電層１１２の形態が平坦になり、トンネル層１１１と第１表面との間の界面形態を良化することができ、非金属パターン領域１１の第１表面の界面準位密度を低減することができる。これは、非金属パターン領域１１の第１表面におけるキャリアの再結合を低減することに有利であるだけでなく、キャリアのトンネル能力を強め、キャリア数を増やし、太陽電池の光電変換性能を改善することもできる。

【0047】

いくつかの実施例では、第１テクスチャ構造１３はピラミッド構造を含み、第２テクスチャ構造１４はプラットフォーム突起構造を含む。ピラミッド構造の高さ寸法ｈ１はプラットフォーム突起構造の高さ寸法ｈ２よりも大きく、かつ、ピラミッド構造の底面の一次元寸法Ｌ１はプラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法Ｌ２よりも小さい。

【0048】

ピラミッド構造は大きな比表面積を持つ。第１テクスチャ構造１３がピラミッド構造を含むように設置することで、金属パターン領域１０に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０の表面積をさらに大きくし、パッシベーションコンタクト構造１１０と第１電極１３０との接触面積を増大させ、接触抵抗を低減することができる。

【0049】

いくつかの実施例では、ピラミッド構造は、四面体、近似四面体、五面体または近似五面体などの構造であってもよい。プラットフォーム突起構造はピラミッド構造のベース部分、即ち、ピラミッド構造から先端部分を取り除いた後の底部構造である。いくつかの実施例では、第２テクスチャ構造１４は、類似プラットフォーム突起構造であってもよく、類似プラットフォーム突起構造の上面が平面または斜面であってもよく、類似プラットフォーム突起構造の底面が多辺形平面、例えば四辺形平面、五辺形平面であってもよい。

【0050】

いくつかの実施例では、ピラミッド構造の高さ寸法ｈ１は０．１μｍ～５μｍであり、例えば、０．１μｍ～０．２μｍ、０．２μｍ～０．５μｍ、０．５μｍ～１μｍ、１μｍ～１．５μｍ、１．５μｍ～２μｍ、２μｍ～２．５μｍ、２．５μｍ～３μｍ、３μｍ～３．５μｍ、３．５μｍ～４μｍ、４μｍ～４．５μｍまたは４．５μｍ～５μｍであってもよい。いくつかの実施例では、ピラミッド構造の底面の一次元寸法Ｌ１は０．０１μｍ～６μｍであり、例えば、０．０１μｍ～０．０５μｍ、０．０５μｍ～０．０８μｍ、０．０８μｍ～０．１μｍ、０．１μｍ～０．２μｍ、０．２μｍ～０．５μｍ、０．５μｍ～１μｍ、１μｍ～１．５μｍ、１．５μｍ～２μｍ、２μｍ～２．５μｍ、２．５μｍ～３μｍ、３μｍ～３．５μｍ、３．５μｍ～４μｍ、４μｍ～４．５μｍ、４．５μｍ～５μｍ、５μｍ～５．５μｍまたは５．５μｍ～６μｍであってもよい。この範囲内において、ピラミッド構造の高さ寸法を大きくし、ピラミッド構造の底面の一次元寸法を小さくし、さらにピラミッド構造の表面積を大きくし、金属パターン領域１０の第１表面に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０が大きな面積を持つことを確保し、第１電極１３０とパッシベーションコンタクト構造１１０の間の接触抵抗を減らし、第１電極１３０のキャリア収集能力を高めることができる。また、この範囲内において、ピラミッド構造の高さ寸法を大きすぎないようにし、かつ、ピラミッド構造の底面の一次元寸法を小さすぎないようにし、第１テクスチャ構造１３の粗さが大きすぎることに起因して金属パターン領域１０の第１表面に堆積されるパッシベーションコンタクト構造１１０の平坦性が低くなり、金属パターン領域１０のパッシベーションコンタクト構造１１０の表面パッシベーション能力が低下してしまうという問題を防止する。

【0051】

ピラミッド構造の底面の一次元寸法とは、金属パターン領域１０の範囲内で、ある領域を任意に指定し、この領域内における各ピラミッド構造の底面の一次元寸法を検出して得られた平均値を指す。ピラミッド構造の高さ寸法は、金属パターン領域１０の範囲内で、ある領域を任意に指定し、この領域内における各ピラミッド構造の高さ寸法を検出して得られた平均値である。

【0052】

いくつかの実施例では、プラットフォーム突起構造の高さ寸法ｈ２は０．００２μｍ～１μｍであり、例えば、０．００２μｍ～０．０１μｍ、０．０１μｍ～０．０５μｍ、０．０５μｍ～０．０８μｍ、０．０８μｍ～０．１μｍ、０．１μｍ～０．２μｍ、０．２μｍ～０．３μｍ、０．３μｍ～０．４μｍ、０．４μｍ～０．５μｍ、０．５μｍ～０．６μｍ、０．６μｍ～０．７μｍ、０．７μｍ～０．８μｍ、０．８μｍ～０．９μｍまたは０．９μｍ～１μｍであってもよい。いくつかの実施例では、プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法Ｌ２は０．０１μｍ～１０００μｍであり、例えば、０．０１μｍ～０．０５μｍ、０．０５μｍ～０．０８μｍ、０．０８μｍ～０．１μｍ、０．１μｍ～０．３μｍ、０．３μｍ～０．５μｍ、０．５μｍ～０．７μｍ、０．７μｍ～０．９μｍ、０．９μｍ～１μｍ、１μｍ～１．２μｍ、１．２μｍ～１０μｍ、１０μｍ～１００μｍ、１００μｍ～１５０μｍ、１５０μｍ～２００μｍ、２００μｍ～３５０μｍ、３５０μｍ～５００μｍ、５００μｍ～６５０μｍ、６５０μｍ～８００μｍ、８００μｍ～９００μｍまたは９００μｍ～１０００μｍであってもよい。この範囲内において、プラットフォーム突起構造の高さ寸法が小さく、プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法が大きく、プラットフォーム突起構造の凹凸程度が小さくなり、第２テクスチャ構造１４の粗さが小さくなり、さらに非金属パターン領域１１の第１表面が平坦になり、非金属パターン領域１１に覆われたパッシベーションコンタクト構造１１０の平坦性を向上させ、パッシベーションコンタクト構造１１０の非金属パターン領域１１の第１表面に対する表面パッシベーションを向上させる。

【0053】

プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法とは、非金属パターン領域１１範囲内で、ある領域を任意に指定し、この領域内における各プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法を検出して得られた平均値を指す。プラットフォーム突起構造の高さ寸法は、非金属パターン領域１１の範囲内で、ある領域を任意に指定し、この領域内における各プラットフォーム突起構造の高さ寸法を検出して得られた平均値である。

【0054】

図４に示すように、いくつかの実施例では、第１表面は、遷移領域１２を含み、遷移領域１２が金属パターン領域１０と非金属パターン領域１１との間に位置し、遷移領域１２の高さが非金属パターン領域１１の高さより低くなく、かつ金属パターン領域１０の高さより高くなく、パッシベーションコンタクト構造１１０が遷移領域１２を覆っている。遷移領域１２は金属パターン領域１０の第１表面に接し、かつ非金属パターン領域１１の第１表面に接し、金属パターン領域１０の第１表面、非金属パターン領域１１の第１表面及び遷移領域１２が段差構造を構成する。遷移領域１２の存在により、第１表面の面積が増え、さらに第１表面に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０の面積を増やし、キャリアに大きなトンネル経路と輸送経路を提供し、キャリアの輸送能力を高めることができる。

【0055】

遷移領域１２は金属パターン領域１０に近接して設置されるため、パッシベーションコンタクト構造１１０が遷移領域１２を覆っている場合、遷移領域１２に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０も金属パターン領域１０に近接する。したがって、遷移領域１２上のパッシベーションコンタクト構造１１０におけるキャリアを第１電極１３０に輸送する距離が短くなり、輸送損失を低減し、キャリア数を増加させることができる。

【0056】

いくつかの実施例では、遷移領域１２を非金属パターン領域の第１表面に対して傾斜するように設置することで、遷移領域１２を覆うパッシベーションコンタクト構造１１０は非金属パターン領域のパッシベーションコンタクト構造１１０に対して傾斜する。非金属パターン領域の第１表面の粗さを増大させるように設定することで非金属パターン領域の第１表面の表面積を増加させ、さらにパッシベーションコンタクト構造１１０の表面積を増加させることと比べて、基板１００の第１表面に段差構造を設けてパッシベーションコンタクト構造１１０の面積を増やす方は、キャリアの輸送効率の向上により有利である。これは、非金属パターン領域の第１表面の粗さを増やすと、パッシベーションコンタクト構造１１０における面積が増加した部分はやはり非金属パターン領域の第１表面に位置し、パッシベーションコンタクト構造１１０におけるキャリアと第１電極１３０との間の輸送距離を短縮しないからである。また、遷移領域１２が金属パターン領域に近接して設置されているため、遷移領域１２に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０のキャリアを第１電極１３０に輸送する距離が短くなり、輸送損失を減らすことができ、キャリアの輸送効率の向上により有利である。

【0057】

いくつかの実施例では、遷移領域１２は金属パターン領域１０の第１表面に垂直であり、かつ非金属パターン領域１１の第１表面に垂直であってもよい。

【0058】

いくつかの実施例では、遷移領域１２は非金属パターン領域１１に対して傾斜し、かつ金属パターン領域１０に対して傾斜してもよい。このように、非金属パターン領域１１の第１表面と金属パターン領域１０の第１表面との高さの差が維持されたまま、遷移領域１２が金属パターン領域１０と非金属パターン領域１１の第１表面に垂直である場合と比べて、遷移領域１２に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０の面積をより大きくし、キャリアにより大きなトンネル経路と輸送経路を提供する。

【0059】

上記の観点から、いくつかの実施例では、遷移領域１２と非金属パターン領域１１の第１表面との間に第１挟角があり、第１挟角θは９０°～１６０°であり、例えば、９０°～９５°、９５°～１００°、１００°～１０５°、１０５°～１１０°、１１０°～１１５°、１１５°～１２０°、１２０°～１２５°、１２５°～１３０°、１３０°～１３５°、１３５°～１４０°、１４０°～１４５°、１４５°～１５０°、１５０°～１５５°または１５５°～１６０°であってもよい。この範囲内において、遷移領域１２は非金属パターン領域１１の第１表面に対して傾斜しており、遷移領域１２には大きな表面積を持たせることができ、遷移領域１２に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０の面積を増加させ、キャリアにより大きなトンネル経路を提供し、キャリアのトンネル確率を上げる。

【0060】

図５に示すように、いくつかの実施例では、遷移領域１２は、粗さが第１テクスチャ構造１３の粗さよりも小さい第３テクスチャ構造１５を備える。遷移領域１２に第３テクスチャ構造１５を設けることで、遷移領域１２の表面積をさらに増やすことができ、遷移領域１２に位置するパッシベーションコンタクト構造１１０の面積を増大させる。

【0061】

いくつかの実施例では、第３テクスチャ構造は、隣接する複数の三角柱状隆起構造を含み、遷移領域１２に垂直な方向における三角柱状隆起構造の断面形状が三角形または類似三角形である。三角柱状隆起構造の側面には３本の筋があり、そのうち２本が遷移領域１２に位置し、残りの１本が遷移領域１２から突出する。三角柱状隆起構造は、非金属パターン領域１１の第１表面が金属パターン領域１０の第１表面に向かう方向において、遷移領域１２にまたがっており、これによって、第３テクスチャ構造１５の表面積を大きくする。明らかになるように、三角柱状隆起構造の側面は遷移領域１２を構成しており、三角柱状の側面が平坦であり、かつ遷移領域１２にまたがり、遷移領域１２に堆積されたパッシベーションコンタクト構造１１０が平坦になり、キャリアのトンネルに有利である。また、遷移領域１２に第３テクスチャ構造１５を持たせるように設置することで、さらにパッシベーションコンタクト構造１１０の面積を増やすこともできる。

【0062】

ドーピング導電層１１２はフィールドパッシベーション作用を有し、少数キャリアを界面から脱出させ、少数キャリアの濃度を下げ、基板１００の界面におけるキャリア再結合の速度を低くし、それによって太陽電池の開放電圧、短絡電流及びバッキングファクターを大きくし、太陽電池の光電変換性能を改善する。

【0063】

トンネル層１１１は第１表面の界面パッシベーションの実現に用いられ、化学パッシベーションの効果を発揮する。具体的には、第１表面のダングリングボンドを飽和させることで、第１表面の界面欠陥準位密度を下げ、第１表面の再結合中心を減らす。

【0064】

図６に示すように、いくつかの実施例では、トンネル層は、第１トンネル層２１と、第２トンネル層３１と、を含む。ドーピング導電層は、第１ドーピング導電層２２と、第２ドーピング導電層３２と、を含む。パッシベーションコンタクト構造は、金属パターン領域１０の第１表面に位置し、かつ、基板１００から離れた方向に沿って積層された第１トンネル層２１と第１ドーピング導電層２２とを含む第１パッシベーションコンタクト構造２０と、接する第１部分及び第２部分を備える第２パッシベーションコンタクト構造３０であって、第１部分が第１パッシベーションコンタクト構造２０の上面及び側面を覆い、第２部分が金属パターン領域１０の第１表面を除いた残りの第１表面を覆い、第２パッシベーションコンタクト構造３０が基板１００から離れた方向に沿って積層された第２トンネル層３１及び第２ドーピング導電層３２を含む第２パッシベーションコンタクト構造３０と、を備える。

【0065】

第２パッシベーションコンタクト構造３０が非金属パターン領域１１の第１表面を覆うだけでなく、遷移領域１２を覆うことによって、第２パッシベーションコンタクト構造３０は連続した膜層となり、第２パッシベーションコンタクト構造３０におけるキャリアの横方向の輸送性能を高めることができ、キャリアの輸送に有利である。

【0066】

いくつかの実施例では、第１電極１３０は第２パッシベーションコンタクト構造３０を貫通して第１ドーピング導電層２２と電気的に接触し、第２ドーピング導電層３２及び第１ドーピング導電層２２を輸送しているキャリアを収集する。

【0067】

金属パターン領域１０の第１表面に第１パッシベーションコンタクト構造２０と第２パッシベーションコンタクト構造３０を同時に設置することで、実際に第１電極１３０を製造する過程で、第１電極１３０が第１パッシベーションコンタクト構造２０と第２パッシベーションコンタクト構造３０を貫通して基板１００まで貫通する確率を低減し、キャリア再結合中心の発生を減らすことができる。

【0068】

また、第２パッシベーションコンタクト構造３０が第１パッシベーションコンタクト構造２０及び残りの第１表面を覆っており、即ち、第１パッシベーションコンタクト構造２０が入射光に直接接触しないため、第１パッシベーションコンタクト構造２０の入射光に対する寄生吸収を増やさないまま、第１電極１３０が基板１００まで貫通する確率をさらに低減することができる。また、第２ドーピング導電層３２の入射光に対する寄生吸収を減らすために、第２ドーピング導電層３２の厚さを小さく設定することができ、これによって、基板１００の入射光に対する寄生利用率を高めることができる。

【0069】

つまり、積層された第１パッシベーションコンタクト構造２０と第２パッシベーションコンタクト構造３０を設置し、ここで、第１パッシベーションコンタクト構造２０を金属電極が基板１００まで貫通する確率を低減するためのものとし、第２パッシベーションコンタクト構造３０を入射光に対する寄生吸収の低減とキャリアの横方向輸送の強化の役割を果たすためのものとすることで、太陽電池の光電変換性能を全体的に高める。

【0070】

いくつかの実施例では、第１パッシベーションコンタクト構造２０は１層の第１トンネル層２１と１層の第１ドーピング導電層２２だけを含んでもよく、かつ第１トンネル層２１が第１表面に直接接触している。

【0071】

図７に示すように、いくつかの実施例では、第１パッシベーションコンタクト構造２０は、基板１００から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３を含んでもよく、各サブ第１パッシベーションコンタクト構造２３は、基板１００から離れた方向に沿って順次積層された第１トンネル層２１及び第１ドーピング導電層２２を含む。つまり、第１パッシベーションコンタクト構造２０においては、複数層の第１トンネル層２１と、複数層の第１ドーピング導電層２２を含んでもよく、かつ複数層の第１トンネル層２１と複数層の第１ドーピング導電層２２が交互に積層して設置されている。図７には、サブ第１パッシベーションコンタクト構造２３の数は２つであることが示されている。

【0072】

いくつかの実施例では、第２パッシベーションコンタクト構造３０は１層の第２トンネル層３１と１層の第２ドーピング導電層３２だけを含んでもよく、第２トンネル層３１が第１パッシベーションコンタクト構造２０の上面と非金属パターン領域１１の第１表面を覆う。いくつかの実施例では、第２パッシベーションコンタクト構造３０は１層の第２トンネル層３１と１層の第２ドーピング導電層３２だけを含んだ場合、第１パッシベーションコンタクト構造２０は複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３を含んでもよいし、１層の第１トンネル層２１と１層の第１ドーピング導電層２２だけを含んでもよい。

【0073】

図８に示すように、いくつかの実施例では、第２パッシベーションコンタクト構造３０は、基板１００から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造３３を含み、各サブ第２パッシベーションコンタクト構造３３は基板１００から離れた方向に沿って順次積層された第２トンネル層３１及び第２ドーピング導電層３２を含む。つまり、第２パッシベーションコンタクト構造３０は、複数層の第２トンネル層３１及び複数層の第２ドーピング導電層３２を含み、かつ複数層の第２トンネル層３１と複数層の第２ドーピング導電層３２が交互に積層して設置されている。図８には、サブ第２パッシベーションコンタクト構造３３の数は２つであることが示されている。

【0074】

図８に示すように、いくつかの実施例では、第２パッシベーションコンタクト構造３０が複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造３３を含んだ場合、第１パッシベーションコンタクト構造２０は複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３を含んでもよい。

【0075】

いくつかの実施例では、第２パッシベーションコンタクト構造３０が複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造３３を含んだ場合、第１パッシベーションコンタクト構造２０は１層の第１トンネル層２１と１層の第１ドーピング導電層２２だけを含んでもよく、第２パッシベーションコンタクト構造３０が第１パッシベーションコンタクト構造２０を被覆することを満たせばよい。

【0076】

いくつかの実施例では、第１パッシベーションコンタクト構造２０の数は複数であり、第２パッシベーションコンタクト構造３０の数は複数であり、複数の第１パッシベーションコンタクト構造２０と複数の第２パッシベーションコンタクト構造３０は基板１００から離れた方向に沿って交互に積層されている。各第２パッシベーションコンタクト構造３０は１つの第１パッシベーションコンタクト構造２０の上面と側面を覆い、基板１００に近い第２パッシベーションコンタクト構造３０は非金属パターン領域１１の第１表面を覆い、残りの第２パッシベーションコンタクト構造３０は隣接する第２パッシベーションコンタクト構造３０の上面を覆う。または、言い換えれば、図９に示されるように、２つのサブ第１パッシベーションコンタクト構造２０と２つのサブ第２パッシベーションコンタクト構造３０とは、基板１００から離れる方向に沿って交互に積層されている。

【0077】

または、言い換えれば、第１パッシベーションコンタクト構造及び第２パッシベーションコンタクト構造に含まれたトンネル層及びドーピング導電層は１層または複数のサブ層を含むことができ、第１パッシベーションコンタクト構造及び第２パッシベーションコンタクト構造を積層してパッシベーションコンタクト構造の厚さを厚くすればよい。具体的な説明は下記の通りである。

【0078】

いくつかの実施例では、図６に示されるように、第１パッシベーションコンタクト構造２０は、１層の第１トンネル層２１と１層の第１ドーピング導電層２２のみを含んでもよく、第２パッシベーションコンタクト構造３０は、１層の第２トンネル層３１と１層の第２ドーピング導電層３２のみを含んでもよい。

【0079】

いくつかの実施例では、第１パッシベーションコンタクト構造２０は、複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３を含んでもよく、各サブ第１パッシベーションコンタクト構造２３は、基板１００から離れる方向に沿って順次積層された１層の第１トンネルサブ層２１及び１層の第１ドーピング導電サブ層２２を含む。図７には、２つのサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３が示されている。第２パッシベーションコンタクト構造３０は、１層の第２トンネル層３１と１層の第２ドーピング導電層３２のみを含んでもよい。

【0080】

いくつかの実施例では、第１パッシベーションコンタクト構造２０は、複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３を含んでもよく、各サブ第１パッシベーションコンタクト構造２３は、基板１００から離れる方向に沿って順次積層された１層の第１トンネルサブ層２１及び１層の第１ドーピング導電サブ層２２を含む。第２パッシベーションコンタクト構造３０は、複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造３３を含んでもよく、各サブ第２パッシベーションコンタクト構造３３は、基板１００から離れる方向に沿って順次積層された１層の第２トンネルサブ層３１及び１層の第２ドーピング導電サブ層３２を含む。図８には、２つのサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３及び２つのサブ第２パッシベーションコンタクト構造３３が基板１００から離れる方向に沿って順次積層されている場合が示されている。図９には、２つのサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３及び２つのサブ第２パッシベーションコンタクト構造３３が基板１００から離れる方向に沿って交互に積層されている場合が示されている。

【0081】

複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造２３及び／又は複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造３３が存在する場合、相応的に、複数の第１トンネルサブ層、複数の第１ドーピング導電サブ層、複数の第２トンネルサブ層及び複数の第２ドーピング導電サブ層がそれぞれ存在する。太陽電池の製造過程では、複数のサブ層を全体として考慮し、下記の各実施例におけるドーピング元素濃度、厚さ、材料の設定も、１層または複数のサブ層を設置した実施例にも適用される。

【0082】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２のドーピング元素濃度は第２ドーピング導電層３２のドーピング元素濃度以上である。いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２のドーピング元素濃度と第２ドーピング導電層３２のドーピング元素濃度はいずれも基板１００のドーピング元素濃度よりも大きく、これによって、第１ドーピング導電層２２及び第２ドーピング導電層３２は基板１００に比べて高濃度ドーピング領域を形成し、この高濃度ドーピング領域が基板１００と高低接合を形成し、キャリアにバリア効果を生じさせ、基板１００におけるキャリアの第１ドーピング導電層２２及び第２ドーピング導電層３２への輸送速度と数量を増やし、第１電極１３０はキャリアを効果的に収集することができる。

【0083】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２のドーピング元素濃度を第２ドーピング導電層３２のドーピング元素濃度よりも大きくしてもよい。第１ドーピング導電層２２は金属パターン領域１０に位置し、かつ第１電極１３０と電気的に接触しており、第１ドーピング導電層２２のドーピング元素濃度をより大きく設定することで、キャリアのバリア効果をさらに高めることができ、基板１００におけるキャリアのトンネル確率を高め、第１ドーピング導電層２２のキャリア濃度を上げ、第１電極１３０がより多くのキャリアを収集することに有利である。

【0084】

第２ドーピング導電層３２は非金属パターン領域１１の第１表面に覆われており、第２ドーピング導電層３２のドーピング元素濃度をより小さくすることで、非金属パターン領域１１の第１表面でのオージェ再結合の発生を低減することができ、さらに非金属パターン領域１１の第１表面に位置するキャリアの再結合を減らし、非金属パターン領域１１の第１表面に対するパッシベーション効果を向上させ、キャリア数をさらに増やし、開放電圧及び短絡電流を高めることに有利である。

【0085】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２のドーピング元素濃度は５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～１×１０^２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３であり、例えば、５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～７×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、７×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～９×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、９×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～５×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、５×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～５×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３または５×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～１×１０^２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３であってもよい。いくつかの実施例では、第２ドーピング導電層３２のドーピング元素濃度は５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～９×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３であり、例えば、５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～７×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、７×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～５×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、５×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～９×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、９×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３、１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～５×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３または５×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３～９×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３であってもよい。上記の範囲内において、第１ドーピング導電層２２のドーピング元素濃度を大きくすることで、金属パターン領域１０に対応する基板１００におけるキャリアのトンネル能力を向上させ、第１電極１３０のキャリアに対する収集能力を高めることができる。また、第２ドーピング導電層３２のドーピング元素濃度をこの範囲内に設定し、第２ドーピング導電層３２の濃度を小さくすることで、第２ドーピング導電層３２の非金属パターン領域１１の第１表面に対する表面パッシベーション能力を確保する。

【0086】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２のドーピング元素濃度は第２ドーピング導電層３２のドーピング元素濃度と同じであってもよい。

【0087】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２の厚さは第２ドーピング導電層３２の厚さ以上である。いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２の厚さが第２ドーピング導電層３２の厚さよりも大きく、第１ドーピング導電層２２の厚さを大きく設定することで、第１電極１３０が基板１００まで貫通する確率を下げることができるだけでなく、第１ドーピング導電層２２と第１電極１３０との接触面積を増やし、接触抵抗を減らし、キャリアを第１電極１３０へ輸送する時の輸送損失を低減し、第１電極１３０のキャリアに対する収集能力を高めるのに有利である。第２ドーピング導電層３２の厚さを小さく設定することで、第２ドーピング導電層３２の入射光に対する寄生吸収を減らし、基板１００の入射光に対する吸収利用率を向上させ、さらに光電変換性能を高めることができる。

【0088】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２の厚さは、５ｎｍ～５００ｎｍであり、例えば、５ｎｍ～１０ｎｍ、１０ｎｍ～５０ｎｍ、５０ｎｍ～８０ｎｍ、８０ｎｍ～１００ｎｍ、１００ｎｍ～１５０ｎｍ、１５０ｎｍ～２００ｎｍ、２００ｎｍ～２５０ｎｍ、２５０ｎｍ～３００ｎｍ、３００ｎｍ～３５０ｎｍ、３５０ｎｍ～４００ｎｍ、４００ｎｍ～４５０ｎｍまたは４５０ｎｍ～５００ｎｍであってもよい。いくつかの実施例では、第２ドーピング導電層３２の厚さは１ｎｍ～２００ｎｍであり、例えば、１ｎｍ～５ｎｍ、５ｎｍ～１０ｎｍ、１０ｎｍ～３０ｎｍ、３０ｎｍ～５０ｎｍ、５０ｎｍ～８０ｎｍ、８０ｎｍ～１００ｎｍ、１００ｎｍ～１３０ｎｍ、１３０ｎｍ～１５０ｎｍ、１５０ｎｍ～１７０ｎｍ、１７０ｎｍ～１８５ｎｍまたは１８５ｎｍ～２００ｎｍであってもよい。上記の範囲内において、第１ドーピング導電層２２の厚さを大きくすることで、第１電極１３０が第１ドーピング導電層２２を貫通する確率を効果的に下げることができ、第２ドーピング導電層３２の厚さを小さくすることで、第２ドーピング導電層３２の入射光に対する寄生吸収を減らし、基板１００の入射光に対する吸収率を高めることができる。

【0089】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２の厚さを第２ドーピング導電層３２の厚さと等しくしてもよい。

【0090】

いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２の材料は、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、炭化ケイ素のうちの少なくとも１つを含み、第２ドーピング導電層３２の材料はアモルファスシリコン、多結晶シリコン、炭化ケイ素のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２の材料は第２ドーピング導電層３２の材料と同じであってもよい。いくつかの実施例では、第１ドーピング導電層２２の材料は第２ドーピング導電層３２の材料と異なっていてもよい。

【0091】

いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の厚さは第２トンネル層３１の厚さ以下である。いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の厚さは第２トンネル層３１の厚さよりも小さくなってもよい。第１トンネル層２１は金属パターン領域１０の第１表面に直接接触しており、多数キャリアのトンネルを実現し、キャリアの選択的な輸送を実現することができる。第１トンネル層２１の厚さを小さく設定することで、金属パターン領域１０に対応する基板１００のキャリアが第１トンネル層２１を通過しやすくなり、キャリアのトンネル確率を向上させ、さらにキャリアの輸送効率を高めることができる。また、第１トンネル層２１の厚さを小さく設定することで、実際に第１トンネル層２１を堆積させた場合、堆積によって得られた第１トンネル層２１の均一度が高くなり、第１トンネル層２１と第１表面との接触断面の形態を改善し、キャリアのトンネルに有利である。

【0092】

また、第２トンネル層３１の厚さを大きく設定することで、実際に第１電極１３０を製造する過程において、第１電極１３０を形成するための導電性ペーストが第２トンネル層３１をバーンスルーしにくくなり、これによって、第１電極１３０が基板１００まで貫通する確率をさらに低減し、キャリア再結合中心の発生を減らすことができる。

【0093】

いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の厚さは０．１ｎｍ～５ｎｍであり、例えば、０．１ｎｍ～０．５ｎｍ、０．５ｎｍ～０．８ｎｍ、０．８ｎｍ～１ｎｍ、１ｎｍ～１．５ｎｍ、１．５ｎｍ～２ｎｍ、２ｎｍ～２．５ｎｍ、２．５ｎｍ～３ｎｍ、３ｎｍ～３．５ｎｍ、３．５ｎｍ～４ｎｍ、４ｎｍ～４．５ｎｍまたは４．５ｎｍ～５ｎｍであってもよい。第２トンネル層３１の厚さは０．２ｎｍ～１０ｎｍであり、例えば、０．２ｎｍ～０．５ｎｍ、０．５ｎｍ～０．８ｎｍ、０．８ｎｍ～１．２ｎｍ、１．２ｎｍ～２ｎｍ、２ｎｍ～２．５ｎｍ、２．５ｎｍ～３ｎｍ、３ｎｍ～３．５ｎｍ、３．５ｎｍ～４ｎｍ、４ｎｍ～４．５ｎｍ、４．５ｎｍ～５ｎｍ、５ｎｍ～６ｎｍ、６ｎｍ～７ｎｍ、７ｎｍ～８ｎｍ、８ｎｍ～９ｎｍまたは９ｎｍ～１０ｎｍであってもよい。上記の範囲内において、第１トンネル層２１の厚さを小さくすることで、金属パターン領域１０に対応する基板１００のキャリアのトンネルを強めるのに有利である一方、第１トンネル層２１の厚さを小さすぎないようにすることで、第１トンネル層２１の厚さが小さすぎて堆積プロセスで空洞が形成される問題を防ぐことができる。

【0094】

上記の範囲内において、第２トンネル層３１の厚さが大きいため、第２トンネル層３１の厚さを大きく調整することで第１電極１３０が基板１００までバーンスルーする確率を下げることができる。

【0095】

いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の厚さは第２トンネル層３１の厚さと同じであってもよい。

【0096】

いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の材料は第２トンネル層３１の材料と異なっている。第１トンネル層２１と第２トンネル層３１の材料が異なるように制御することで、第１トンネル層２１と第２トンネル層３１それぞれに持っている機能を強め、例えば、第１トンネル層３１のキャリアに対するトンネル効果を強め、第１電極１３０のバーンスルーに対する第２トンネル層３１のバリア作用を強めることができる。

【0097】

いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の材料は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸窒化シリコン、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施例では、第２トンネル層３１の材料は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸窒化シリコン、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンのうちの少なくとも１つを含む。

【0098】

いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の材料の密度を第２トンネル層３１の材料の密度よりも小さくしてもよい。第１トンネル層２１の材料の密度を小さく設定することで、キャリアが第１トンネル層２１を通過する確率を高めることができる。一方、第２トンネル層３１の材料の密度を大きく設定することで、第１電極１３０を製造するための導電性ペーストのバーンスルー能力を低下させ、第１電極１３０が第１パッシベーションコンタクト構造２０を貫通する確率を下げることができるだけでなく、第２トンネル層３１における欠陥準位密度を低減し、第２トンネル層３１の非金属パターン領域１１の第１表面に対するパッシベーション性能を高めることができる。これに基づいて、いくつかの実施例では、第１トンネル層２１の材料は窒化シリコンであってもよく、第２トンネル層３１の材料は酸化シリコンであってもよい。

【0099】

いくつかの実施例では、さらに、第２パッシベーションコンタクト構造３０の基板１００から離れる表面に位置する第１パッシベーション層１４０を含む。第１パッシベーション層１４０は、第１表面に対して良好なパッシベーション効果を発揮し、例えば、第１表面のダングリングボンドに対して良好な化学的パッシベーションを行い、第１表面の欠陥準位密度を低減し、第１表面のキャリアの再結合を抑制することができる。

【0100】

いくつかの実施例では、第１パッシベーション層１４０は単層構造であってもよいが、いくつかの実施例では、第１パッシベーション層１４０は複数層構造であってもよい。いくつかの実施例では、第１パッシベーション層１４０の材料は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン、または酸窒化シリコンのうちの少なくとも１つであってもよい。

【0101】

いくつかの実施例では、第１電極１３０は第１パッシベーション層１４０、第２パッシベーションコンタクト構造３０を貫通して第１ドーピング導電層２２と電気的に接触してもよい。

【0102】

いくつかの実施例では、さらにエミッタ１５０を含み、エミッタ１５０は基板１００の第２表面に位置し、エミッタ１５０のドーピング元素のタイプが基板１００のドーピング元素のタイプと逆であり、エミッタ１５０は基板１００と一緒にＰＮ接合を構成する。いくつかの実施例では、エミッタ１５０の材料は基板１００の材料と同じであってもよい。

【0103】

いくつかの実施例では、さらに、エミッタ１５０の基板１００から離れる表面に位置する第２パッシベーション層１６０を含む。第２パッシベーション層１６０は、基板１００の第２表面に対して良好なパッシベーション効果を発揮し、第２表面の欠陥準位密度を下げ、基板１００の裏面のキャリア再結合を良好に抑制するために用いられる。また、第２パッシベーション層１６０は良好な反射低減効果を果たすことができ、入射光の反射を低減し、入射光の利用率を高めることに有利である。

【0104】

いくつかの実施例では、第２パッシベーション層１６０は単層構造であってもよいが、いくつかの実施例では、第２パッシベーション層１６０は複数層構造であってもよい。いくつかの実施例では、第２パッシベーション層１６０の材料は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンのうちの少なくとも１つであってもよい。

【0105】

いくつかの実施例では、さらに、基板１００の第２表面に位置し、かつ、第２パッシベーション層１６０を貫通してエミッタ１５０と電気的に接触する第２電極１７０を含む。

【0106】

上記の実施例で提供された太陽電池では、非金属パターン領域１１の第１表面を金属パターン領域１０の第１表面よりも低く設定し、即ち非金属パターン領域１１の第１表面と金属パターン領域１０の第１表面とはでこぼこしている段差構造を形成しており、基板１００の表面が平坦な表面である場合に比べて、段差構造によって、基板１００の第１表面の表面積を大きくし、第１表面に覆われるパッシベーションコンタクト構造１１０の表面積を大きくし、非金属パターン領域１１のパッシベーションコンタクト構造１１０を平坦に保つまま、キャリアのトンネル経路を拡大し、キャリアのトンネル効率を高めることができる。

【0107】

それに対応して、本願実施例の別の態様では、光起電力モジュールをさらに提供し、図１０を参照すると、光起電力モジュールは、前述実施例で提供された太陽電池１０１を複数接続してなる電池ストリングと、電池ストリングの表面を覆うために用いられる封止層１０２と、封止層１０２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カバープレート１０３と、を含む。太陽電池１０１は、全体または複数のスライスの形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、直列および／または並列に電気的に接続されている。

【0108】

具体的には、いくつかの実施例では、複数の電池ストリングは、伝導バンド１０４で電気的に接続されることができる。封止層１０２は、太陽電池１０１の第１表面及び裏面を覆っており、具体的には、封止層１０２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着フィルム、ポリエチレンオクテン－エラストマー（ＰＯＥ）接着フィルム、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）接着フィルム、又はポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の有機封止フィルムであってもよい。いくつかの実施例では、カバープレート１０３はガラスカバープレート、プラスチックカバープレート等光透過性のあるカバープレート１０３であってもよい。具体的には、カバープレート１０３の封止層１０２に向かう表面を凹凸面にしてもよく、これによって、入射光線の利用率を高める。

【0109】

本願は、好適な実施例で上記のように開示されているが、特許請求の範囲を限定するものではなく、いずれの当業者であれば、本願の着想から逸脱することなく、若干の可能な変更及び修正を加えることができるため、本願の保護範囲は、本願の請求項によって規定される範囲に従うべきである。

【0110】

当業者であれば、前記の各実施形態は本願を実現する具体的な実施例であるが、実用上では本願の精神と範囲を逸脱することなく、形態及び細部において様々な変更が可能であることが理解できる。いずれの当業者であれば、本願の精神と範囲を逸脱しない限り、それぞれ変更及び修正を行うことが可能であるため、本願の保護範囲は、請求項に限定された範囲を基準にすべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-11

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極と、第１表面及び前記第１表面に対向して設けられる第２表面を有する基板と、少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造と、を含み、
前記第１表面は、前記第１電極の前記第１表面における投影を含む金属パターン領域及び高さが前記金属パターン領域よりも低く、かつ前記第１電極の前記第１表面における投影を含まない非金属パターン領域を含み、前記金属パターン領域及び前記非金属パターン領域はいずれも平面であり、前記非金属パターン領域の高さ及び前記金属パターン領域の高さは、いずれも前記第２表面に対して使われるものであり、
前記第１表面は、遷移領域をさらに含み、前記遷移領域が前記金属パターン領域の第１表面と前記非金属パターン領域の第１表面との間に位置し、前記遷移領域は前記金属パターン領域の第１表面に接し、かつ前記非金属パターン領域の第１表面に接し、前記金属パターン領域の第１表面、前記非金属パターン領域の第１表面及び前記遷移領域が段差構造を構成し、前記パッシベーションコンタクト構造が前記遷移領域を覆っており、
前記少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造は、前記第１表面全体に覆われたトンネル層及び前記トンネル層全体に覆われたドーピング導電層を含み、
前記非金属パターン領域と前記金属パターン領域との高さの差は０．２μｍ～１０μｍである、
ことを特徴とする太陽電池。

【請求項2】

前記第１表面は、前記金属パターン領域において第１テクスチャ構造を有し、前記非金属パターン領域において第２テクスチャ構造を有し、前記第１テクスチャ構造の粗さが前記第２テクスチャ構造よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項3】

前記第１テクスチャ構造はピラミッド構造を含み、前記第２テクスチャ構造はプラットフォーム突起構造を含み、前記ピラミッド構造の高さ寸法は前記プラットフォーム突起構造の高さ寸法よりも大きく、かつ、前記ピラミッド構造の底面の一次元寸法は前記プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法よりも小さく、前記ピラミッド構造の高さは前記ピラミッド構造の先端部分から底部表面までの高さであり、前記プラットフォーム突起構造の高さは前記プラットフォーム突起構造の底面から上面までの高さであり、
前記ピラミッド構造は、四面体、近似四面体、五面体または近似五面体の構造であり、
前記プラットフォーム突起構造は、前記ピラミッド構造から先端部分を取り除いた後の底部構造である、
ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池。

【請求項4】

前記ピラミッド構造の高さ寸法は０．１μｍ～５μｍであり、前記ピラミッド構造の底面の一次元寸法は０．０１μｍ～６μｍである、
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池。

【請求項5】

前記プラットフォーム突起構造の高さ寸法は０．００２μｍ～１μｍであり、前記プラットフォーム突起構造の底面の一次元寸法は０．０１μｍ～１０００μｍである、
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池。

【請求項6】

前記遷移領域と前記非金属パターン領域との間に第１挟角があり、前記第１挟角は９０°～１６０°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7】

前記第１表面は、前記遷移領域において第３テクスチャ構造を備え、前記第３テクスチャ構造の粗さが前記第１テクスチャ構造の粗さよりも小さい、
ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池。

【請求項8】

前記第３テクスチャ構造は、隣接する複数の三角柱状隆起構造を含み、前記遷移領域に垂直な方向における前記三角柱状隆起構造の断面形状が三角形または類似三角形である、
ことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池。

【請求項9】

前記少なくとも１つのパッシベーションコンタクト構造は、
前記金属パターン領域に位置し、かつ、前記基板から離れた方向に沿って積層された第１トンネル層と第１ドーピング導電層とを含む第１パッシベーションコンタクト構造と、
接する第１部分及び第２部分を備える第２パッシベーションコンタクト構造であって、前記第１部分が前記第１パッシベーションコンタクト構造の上面及び側面を覆い、前記第２部分が前記金属パターン領域を除いた残りの前記第１表面を覆い、前記第２パッシベーションコンタクト構造が前記基板から離れた方向に沿って積層された第２トンネル層及び第２ドーピング導電層を含む第２パッシベーションコンタクト構造と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。

【請求項10】

前記第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第１トンネルサブ層及び１つの第１ドーピング導電サブ層を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項11】

前記第２パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第２パッシベーションコンタクト構造は前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第２トンネルサブ層及び１つの第２ドーピング導電サブ層を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項12】

前記第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第１パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第１トンネルサブ層及び１つの第１ドーピング導電サブ層を含み、
前記第２パッシベーションコンタクト構造は、前記基板から離れた方向に沿って順次積層された複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造を含み、各前記サブ第２パッシベーションコンタクト構造は前記基板から離れた方向に沿って順次積層された１つの第２トンネルサブ層及び１つの第２ドーピング導電サブ層を含み、
前記複数のサブ第１パッシベーションコンタクト構造及び前記複数のサブ第２パッシベーションコンタクト構造が前記基板から離れる方向に沿って交互に積層されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項13】

前記第１電極は、前記第１ドーピング導電層と電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項14】

前記第１ドーピング導電層のドーピング元素濃度は前記第２ドーピング導電層のドーピング元素濃度以上である、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項15】

前記第１ドーピング導電層の厚さは前記第２ドーピング導電層の厚さ以上である、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項16】

前記第１トンネル層の材料は前記第２トンネル層の材料と異なっている、
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。

【請求項17】

請求項１～１６のいずれか１項に記載の太陽電池を複数接続してなる複数の電池ストリングと、
前記複数の電池ストリングの表面を覆うために用いられる封止層と、
前記封止層の前記複数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カバープレートと、を含む、
ことを特徴とする光起電力モジュール。