DE102011122252A1 - Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102011122252A1
DE102011122252A1 DE102011122252A DE102011122252A DE102011122252A1 DE 102011122252 A1 DE102011122252 A1 DE 102011122252A1 DE 102011122252 A DE102011122252 A DE 102011122252A DE 102011122252 A DE102011122252 A DE 102011122252A DE 102011122252 A1 DE102011122252 A1 DE 102011122252A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heavily doped
doped region
region
electrode
impurity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102011122252A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011122252B4 (de
Inventor
Jungmin Ha
Sunghyun Hwang
Junyong Ahn
Jinho Kim
Younghyun Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020100135340A external-priority patent/KR101690333B1/ko
Priority claimed from KR1020110002375A external-priority patent/KR101130195B1/ko
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of DE102011122252A1 publication Critical patent/DE102011122252A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011122252B4 publication Critical patent/DE102011122252B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Abstract

Eine Solarzelle umfasst ein Substrat, einen Emitter-Bereich, der bei dem Substrat angeordnet ist und einen ersten Schichtwiderstand hat, einen ersten hochdotierten Bereich, der bei dem Substrat angeordnet ist und einen kleineren zweiten Schichtwiderstand als der erste Schichtwiderstand hat, eine bei dem Substrat angeordnete und mit dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich verbundenrdnete und mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode, wobei der erste hochdotierte Bereich die erste Elektrode kreuzt und mit der ersten Elektrode verbunden ist, eine obere Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs von einer oberen Oberfläche des Emitter-Bereichs in Richtung einer lichteinfallenden Oberfläche des Substrats hervorsteht, und eine untere Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs die gleiche Hohe wie eine untere Oberfläche des Emitter-Bereichs hat.

Description

  • Verweis auf verwandte Anwendungen
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum jeweils am 27. Dezember 2010 und 10. Januar 2011 eingereichten koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2010-0135340 und 10-2011-0002375 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • (a) Gebiet der Erfindung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf eine Solarzelle und ein Verfahren zur Herstellung der Solarzelle.
  • (b) Beschreibung des Stands der Technik
  • Da erwartet wird, dass sich herkömmliche Energiequellen wie Erdöl und Kohle erschöpfen, ist in letzter Zeit das Interesse an alternativen Energiequellen zum Ersatz der bestehenden Energiequellen gestiegen. Unter den alternativen Energiequellen sind Solarzellen zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Solarenergie besonders hervorgehoben worden.
  • Eine Solarzelle umfasst im Allgemeinen Halbleiter-Teile, die unterschiedliche Leitungstypen, wie beispielsweise einen p-Typ und einen n-Typ, haben und einen p-n-Übergang bilden, und jeweils mit den Halbleiter-Teilen der verschiedenen Leitungstypen verbundene Elektroden.
  • Wenn Licht auf die Solarzelle einfällt, werden Elektron-Loch-Paare in den Halbleiter-Teilen erzeugt. Die Elektronen bewegen sich zu dem n-Typ-Halbleiter-Teil und die Löcher bewegen sich zu dem p-Typ-Halbleiter-Teil, und dann werden die Elektronen und Löcher durch die jeweils mit dem n-Typ-Halbleiter-Teil und dem p-Typ-Halbleiter Teil verbundenen Elektroden gesammelt. Die Elektroden sind unter Verwendung von elektrischen Leitungen miteinander verbunden, um dadurch elektrische Energie zu gewinnen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Unter einem Gesichtspunkt gibt es eine Solarzelle umfassend ein Substrat von einem ersten Leitungstyp, einen Emitter-Bereich, der bei dem Substrat angeordnet ist, mit Verunreinigungen von einem dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyp dotiert ist und einen ersten Schichtwiderstand hat, einen ersten hochdotierten Bereich, der bei dem Substrat angeordnet ist, mit Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp dotiert ist und einen zweiten Schichtwiderstand, der kleiner als der erste Schichtwiderstand ist, hat, eine bei dem Substrat angeordnete und mit dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich verbundene erste Elektrode, und eine bei dem Substrat angeordnete und mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode, wobei der erste hochdotierte Bereich sich in einer eine Erstreckungsrichtung der ersten Elektrode kreuzenden Richtung erstreckt und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und dem ersten hochdotierten Bereich verbunden ist, eine obere Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs von einer oberen Oberfläche des Emitter-Bereichs in Richtung einer lichteinfallenden Oberfläche des Substrats hervorsteht und eine untere Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs die gleiche Höhe wie eine untere Oberfläche des Emitter-Bereichs hat.
  • Der erste hochdotierte Bereich kann ferner unter der ersten Elektrode und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Elektrode angeordnet sein und mit der ersten Elektrode verbunden sein.
  • Die Solarzelle kann ferner eine erste Sammelschiene umfassen, die bei dem Substrat angeordnet ist, sich in einer die erste Elektrode kreuzenden Richtung erstreckt und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und der erste Sammelschiene verbunden ist.
  • Der erste hochdotierte Bereich kann ferner unter der ersten Sammelschiene und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Sammelschiene angeordnet sein und mit der ersten Sammelschiene verbunden sein.
  • Die Solarzelle kann ferner einen zweiten hochdotierten Bereich umfassen, der mit dem Emitter-Bereich verbunden und unter der ersten Elektrode und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei der zweite hochdotierte Bereich den zweiten Leitungstyp hat und einen dritten Schichtwiderstand, der kleiner als der zweite Schichtwiderstand des ersten hochdotierten Bereichs ist, hat.
  • Die Solarzelle kann ferner eine erste Sammelschiene umfassen, die bei dem Substrat angeordnet ist, sich in einer die erste Elektrode kreuzenden Richtung erstreckt und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und der ersten Sammelschiene verbunden ist.
  • Der zweite hochdotierte Bereich kann ferner unter der ersten Sammelschiene und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Sammelschiene angeordnet sein und mit der ersten Sammelschiene verbunden sein.
  • Die Solarzelle kann ferner eine auf dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich angeordnete Anti-Reflex-Schicht umfassen.
  • Die erste Elektrode kann auf der Anti-Reflex-Schicht mit Ausnahme der Kreuzung von der ersten Elektrode und dem ersten hochdotierten Bereich angeordnet sein.
  • Die Solarzelle kann ferner eine erste Sammelschiene umfassen, die sich in einer die erste Elektrode auf der Anti-Reflex-Schicht kreuzenden Richtung erstreckt und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und der ersten Sammelschiene verbunden ist.
  • Unter einem weiteren Gesichtspunkt gibt es ein Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle umfassend Bilden eines verunreinigungsdotierten Bereichs bei einem Substrat von einem ersten Leitungstyp, der verunreinigungsdotierte Bereich mit einem dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyp, Ätzen eines Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs, um einen Emitter-Bereich und einen ersten hochdotierten Bereich zu bilden, der verunreinigungsdotierte Bereich mit einer von einer verunreinigungsdotierten Konzentration des ersten hochdotierten Bereichs verschiedenen verunreinigungsdotierten Konzentration, und Bilden einer ersten Elektrode, die auf dem Substrat angeordnet ist, sich in einer den ersten hochdotierten Bereich kreuzenden Richtung erstreckt und mit einem Teil des ersten hochdotierten Bereich verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die auf dem Substrat angeordnet ist und mit dem Substrat verbunden ist, wobei der geätzte Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als der Emitter-Bereich gebildet wird und der restliche Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht geätzt wird, als der erste hochdotierte Bereich gebildet wird.
  • Das Bilden des Emitter-Bereichs und des ersten hochdotierten Bereichs kann Bilden einer Ätz-Schutzschicht auf einem Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen, Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der Ätz-Schutzschicht als eine Maske, und Entfernen der Ätz-Schutzschicht umfassen, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und den Teil, auf welchem die Ätz-Schutzschicht gebildet wird, als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden.
  • Das Verfahren kann weiterhin Bilden einer Anti-Reflexionsschicht auf dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich umfassen, wobei das Bilden der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode umfasst: ein Bilden eines ersten Elektroden-Musters auf einem Teil der Anti-Reflexionsschicht, ein Bilden eines zweiten Elektroden-Musters auf dem Substrat, und Erwärmen des ersten Elektroden-Musters und des zweiten Elektroden-Musters, um die mit dem ersten hochdotierten Bereich verbundene erste Elektrode durch Durchdringen des Teils der Anti-Reflex-Schicht zu bilden und die mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode zu bilden.
  • Das Verfahren kann weiterhin Bilden einer Anti-Reflexionsschicht auf dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich umfassen, wobei das Bilden der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode umfasst: Bilden einer Ätz-Schutzschicht, die eine einen Teil der Anti-Reflex-Schicht auf der Anti-Reflex-Schicht freilegende Öffnung hat, um einen Teil der Anti-Reflexionsschicht durch die Öffnung freizulegen, Ätzen des freigelegten Teils der Anti-Reflex-Schicht unter Verwendung der Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um einen Teil des ersten hochdotierten Bereichs freizulegen, Bilden eines ersten Elektroden-Musters auf dem freiliegenden Teil des ersten hochdotierten Bereichs, Bilden eines zweiten Elektroden-Musters auf dem Substrat, und Erwärmen des ersten Elektroden-Musters und des zweiten Elektroden-Musters, um die mit dem ersten hochdotierten Bereich verbundene erste Elektrode zu bilden und die mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode zu bilden.
  • Das Verfahren kann ferner Bilden eines zweiten hochdotierten Bereichs, der auf dem Substrat angeordnet ist, sich in einer den ersten hochdotierten Bereich kreuzenden Richtung erstreckt, und mit der ersten Elektrode verbunden ist, umfassen, wobei der zweite hochdotierte Bereich einen kleineren Schichtwiderstand als ein Schichtwiderstand von dem ersten hochdotierten Bereich hat.
  • Das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche kann selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich, Bilden einer zweiten Ätz-Schutzschicht auf der ersten Ätz-Schutzschicht und auf einem Teil des Verunreinigungsbereichs, auf denen die erste Ätz-Schutzschicht nicht gebildet wird, Ätzen eines Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs, auf welchem die zweite Ätz-Schutzschicht nicht gebildet wird, unter Verwendung der zweiten und ersten Ätz-Schutzschichten als eine Maske, um einen Teil mit einer verunreinigungsdotierten Dicke von weniger als jener des verunreinigungsdotierten Bereichs zu bilden, Entfernen der zweiten Ätz-Schutzschicht, Ätzen des Teils mit der verunreinigungsdotierten Dicke von weniger als jener des verunreinigungsdotierten Bereichs und eines Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs, auf welchem die erste Ätz-Schutzschicht nicht gebildet wird, unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um den geätzten Teil mit der verunreinigungsdotierten Dicke von weniger als jener des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden, und Entfernen der ersten Ätz-Schutzschicht, um den Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs zu bilden, auf welchem die erste Ätz-Schutzschicht als der zweite hochdotierte Bereich gebildet wird, umfassen.
  • Das Verfahren kann ferner eine Anti-Reflex-Schicht auf dem Emitter-Bereich, dem ersten hochdotierten Bereich und dem zweiten hochdotierten Bereich umfassen, wobei das Bilden der ersten und zweiten Elektroden Bilden eines ersten Elektroden-Musters auf der auf dem zweiten hochdotierten Bereich angeordneten Anti-Reflexionsschicht, Bilden eines zweiten Elektroden-Musters auf dem Substrat, und Erwärmen des ersten Elektroden-Musters und des zweiten Elektroden-Musters umfassen kann, um die erste Elektrode zu bilden, welche die Anti-Reflex-Schicht durchdringt und mit dem zweiten hochdotierten Bereich verbunden ist, und die mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode zu bilden.
  • Das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche kann selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen, Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und einen verbleibenden Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht geätzt wird, als den zweiten hochdotierten Bereich zu bilden, und Strahlen von Laserstrahlen auf einen Teil des Emitter-Bereichs umfassen, um den Teil des Emitter-Bereichs, auf welchen die Laserstrahlen gestrahlt werden, als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden.
  • Das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche kann umfassen selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen, Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und einen verbleibenden Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht geätzt wird, als den zweiten hochdotierten Bereich zu bilden, und selektives Bilden eines Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp enthaltenden Verunreinigungsfilms auf dem Emitter-Bereich, und Erhitzen des Verunreinigungsfilms, um einen Teil des Emitter-Bereichs, auf welchem die Verunreinigungsschicht gebildet wird, als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden.
  • Das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche kann umfassen selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen, Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und einen verbleibenden Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht geätzt wird, als den zweiten hochdotierten Bereich zu bilden, und Bilden eine Dotierungs-Schutzschicht auf dem zweiten hochdotierten Bereich und auf einem Teil des Emitter-Bereichs, um einen verbleibenden Teil des Emitter-Bereichs freizulegen, und Injizieren von Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp auf eine Oberfläche des Substrats, auf welcher die Dotierungs-Schutzschicht unter Verwendung eines Ionen-Implantationsverfahrens auf den freigelegten verbleibenden Teil des Emitter-Bereichs als der erste hochdotierte Bereich gebildet wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die beigefügten Zeichnungen, welche einbezogen sind, um ein tiefergehendes Verständnis der Erfindung zu liefern, sind aufgenommen in und bilden einen Teil von dieser Beschreibung, stellen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundlagen der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen:
  • ist 1 ein Teilschnitt von einem Beispiel einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • ist 2 ein Querschnitt entlang der Linie II-II von 1;
  • ist 3 ein Teilschnitt von einem Emitter-Bereich und einem hochdotierten Bereich gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • ist 4 eine Draufsicht von einem Teil eines vorderen Elektroden-Teils und Teilen des Emitter-Bereichs und eines unter dem vorderen Elektroden-Teil liegenden hochdotierten Bereichs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • sind 5A bis 5E Querschnitte, die nacheinander Verfahren zur Herstellung der in den 1 und 2 dargestellten Solarzelle zeigen;
  • ist 6 ein Teilschnitt von einem weiteren Beispiel einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • ist 7 ein Querschnitt entlang Linie VII-VII von 6;
  • sind 8A und 8B und 9A und 9B Querschnitte, die Verfahren zur Herstellung der in den 6 und 7 dargestellten Solarzelle zeigen;
  • ist 10 ein Teilschnitt von einem Beispiel einer Solarzelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • ist 11 ein Querschnitt entlang Linie XI-XI von 10;
  • ist 12 ein Teilschnitt von einem Emitter-Bereich und ersten und zweiten hochdotierten Bereichen in einem Beispiel von einer Solarzelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • ist 13 ein Schaubild, welches eine Abstandsänderung zwischen zwei benachbarten ersten hochdotierten Bereichen entsprechend einer Anzahlsänderung der ersten hochdotierten Bereiche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
  • ist 14 ein Schaubild, das eine Wirkungsgradsänderung einer Solarzelle entsprechend einer Anzahlsänderung der ersten hochdotierten Bereichen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
  • sind 15A und 15B Querschnitte, welche Verfahren zur Herstellung der Solarzelle 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen;
  • zeigt 16 schematisch Muster von einer auf einem verunreinigungsdotierten Bereich angeordneten Ätz-Schutzschicht für ein Ätz-Verfahren, um einen Emitter-Bereich gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung zu bilden;
  • ist 17 ein Teilquerschnitt von einem weiteren Beispiel einer Solarzelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • ist 18 ein Teilschnitt eines Emitter-Bereichs und ersten und zweiten hochdotierten Bereichen, welche in einem weiteren Beispiel einer Solarzelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gebildet werden; und
  • sind 19A bis 19C, 20A und 20B und 21A und 21B Querschnitte, welche verschiedene Verfahren zur Herstellung eines Emitter-Bereichs und erster und zweiter hochdotierter Bereiche einer Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindungen dargestellt sind, weiter beschrieben werden. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsbeispiele begrenzt ausgelegt werden.
  • In den Zeichnungen ist die Dicke der Schichten, Filme, Blenden, Bereiche, usw. zum Zwecke der Klarheit übertrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in der ganzen Beschreibung. Es versteht sich, dass, wenn ein Element wie zum Beispiel eine Schicht, ein Film, ein Bereich oder ein Substrat als ”auf” einem anderen Element bezeichnet wird, es unmittelbar auf dem anderen Element sein kann oder dazwischenliegende Elemente auch vorhanden sein können. Im Gegensatz dazu sind, wenn ein Element als ”unmittelbar auf” einem anderen Element bezeichnet wird, keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden. Darüber hinaus versteht es sich, dass, wenn ein Element wie zum Beispiel eine Schicht, ein Film, ein Bereich oder ein Substrat als ”vollständig” auf einem anderen Element bezeichnet wird, es auf der gesamten Oberfläche des anderen Elements sein kann und nicht auf einem Teil von einer Kante des anderen Elements sein kann.
  • Es wird nun im Detail auf Ausführungsformen der Erfindung verwiesen werden, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst eine Solarzelle 11 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Substrat 110, einen auf (oder bei) einer Einfallsoberfläche [nachfolgend als „eine vordere Oberfläche (eine erste Oberfläche)” bezeichnet] angeordneten Emitter-Bereich 1211 des Substrates 110, auf welches Licht einfällt, eine Vielzahl von auf (oder bei) der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordneten und mit dem Emitter-Bereich 1211 verbundenen hochdotierten Bereichen 1212, eine auf dem Emitter-Bereich 1211 und dem hochdotierten Bereich 1212 angeordnete Anti-Reflexionsschicht 130, ein vorderes Elektrodenteil (ein erstes Elektrodenteil) 140, das mit dem Emitter-Bereich 1211 verbunden ist und eine Vielzahl von vorderen Elektroden (eine Vielzahl von ersten Elektroden) 141 und eine Vielzahl von vorderen Sammelschienen (eine Vielzahl von ersten Sammelschienen) 142 umfasst, ein hinteres Elektrodenteil (ein zweites Elektrodenteil) 150, das auf (oder bei) einer Oberfläche [im Folgenden als „eine hintere Oberfläche (eine zweite Oberfläche)” bezeichnet] des Substrats 110 gegenüber der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet ist und eine hintere Elektrode (eine zweite Elektrode) 151 und eine Vielzahl von hinteren Sammelschienen (eine Vielzahl von zweiten Sammelschienen) 152 umfasst, und einen Rückseitenfeld-Bereich (BSF, Rückseitenfeld) 172, welcher auf (oder bei) einem Teil der hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordnet ist und welcher mit dem hinteren Elektroden-Teil 150 in Kontakt steht.
  • Das Substrat 110 ist ein Halbleiter-Substrat, das zum Beispiel aus Silicium vom ersten Leitungstyp, wie p-Typ Silicium, gebildet ist, obwohl dies nicht notwendig ist. Silicium, das in dem Substrat 110 verwendet ist, kann Einkristall-Silicium sein. Wenn das Substrat 110 von einem p-Typ ist, ist das Substrat 110 mit Verunreinigungen von einem Gruppe III-Element wie zum Beispiel Bor (B), Gallium (Ga) und Indium (In) dotiert. Alternativ kann das Substrat 110 von einem n-Typ sein. Wenn das Substrat 110 von dem n-Typ ist, ist das Substrat 110 mit Verunreinigungen von einem Gruppe V-Element wie zum Beispiel Phosphor (P), Arsen (As) und Antimon (Sb) dotiert.
  • Im Gegensatz zu den 1 und 2 hat in einem alternativen Beispiel die vordere Oberfläche des Substrats 110 eine unebene Oberfläche, das heißt, eine strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Vorsprüngen und einer Vielzahl von Vertiefungen. In diesem Fall haben der Emitter-Bereich 1211, der hochdotierte Bereich 1212 und eine Anti-Reflexionsschicht 130, die an der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet sind, auch jeweils die unebenen Oberflächen.
  • Die strukturierte Oberfläche kann durch ein auf einer im Wesentlichen flachen vorderen Oberfläche des Substrats 110 durchgeführtes separates Verfahren erhalten werden. Zum Beispiel kann das separate Verfahren, das durchgeführt wird, ein Sägeschaden-Entfernungsverfahren oder Strukturierungsverfahren sein. Das Sägeschaden-Entfernungsverfahren entfernt einen Sägeschaden-Teil, der während eines Abschneide-Vorgangs, um ein Substrat für eine Solarzelle aus einem Silicium-Ingot unter Verwendung von HF usw. zu erhalten, auftritt, und das Strukturierungsverfahren wird durchgeführt, nachdem das Sägeschäden-Entfernungsverfahren unter Verwendung eines Trockenätz-Verfahrens oder eines Nassätz-Verfahrens durchgeführt worden ist.
  • Wie oben beschrieben nimmt, wenn die vordere Oberfläche des Substrats 110 strukturiert ist, ein Einfallsbereich des Substrats 110 zu und nimmt eine Lichtreflexion aufgrund einer Vielzahl von Reflexionsvorgängen, die von der strukturierten Oberfläche herrühren, ab. Daher steigt eine Menge von auf das Substrat 110 einfallendem Licht, und der Wirkungsgrad der Solarzelle 11 wird verbessert.
  • Der Emitter-Bereich 1211 ist ein Bereich, der durch Dotieren des Substrats 110 mit Verunreinigungen von einem zweiten Leitungstyp (zum Beispiel n-Typ) gegenüber dem ersten Leitungstyp (zum Beispiel p-Typ) des Substrats 110 erhalten wird, wie um zum Beispiel ein n-Typ-Halbleiter zu sein, erhalten wird. Der Emitter-Bereich 1211 ist bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110, auf welche Licht einfällt, angeordnet. Der Emitter-Bereich 1211 von dem zweiten Leitungstyp bildet zusammen mit einem Bereich vom ersten Leitungstyp des Substrats 110 einen p-n-Übergang.
  • Eine Vielzahl von Elektron-Loch-Paare wird durch auf das Substrat 110 einfallendes Licht erzeugt, und die Elektronen und Löcher bewegen sich jeweils zu einem n-Typ-Halbleiter-Bereich und einem p-Typ-Halbleiter-Bereich durch eine eingebaute Potential-Differenz, die von dem p-n-Übergang zwischen dem Substrat 110 und dem Emitter-Bereich 1211 herrührt. Somit bewegen sich, wenn das Substrat 110 von dem p-Typ ist und der Emitter-Bereich 1211 von dem n-Typ ist, die Löcher zu der hinteren Oberfläche des Substrats 110, und die Elektronen bewegen sich zu dem Emitter-Bereich 1211.
  • Da der Emitter-Bereich 1211 den p-n-Übergang zusammen mit dem Substrat 110 (das heißt, einem Bereich von der ersten Leitfähigkeit des Substrats 110) bildet, kann der Emitter-Bereich 1211 von dem p-Typ sein, wenn das Substrat 110 von dem n-Typ ist, im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. In diesem Fall bewegen sich die Elektronen zu der hinteren Oberfläche des Substrats 110 und die Löcher bewegen sich zu dem Emitter-Bereich 1211.
  • Zurückkehrend zum Ausführungsbeispiel der Erfindung kann, wenn der Emitter-Bereich 1211 von dem n-Typ ist, der Emitter-Bereich 1211 durch Dotierung des Substrats 110 mit Verunreinigungen von einem Gruppe V Element wie zum Beispiel P, As und Sb gebildet werden. Hingegen kann, wenn der Emitter-Bereich 1211 von dem p-Typ ist, der Emitter-Bereich 1211 durch Dotierung des Substrats 110 mit Verunreinigungen von einem Gruppe III Element wie zum Beispiel B, Ga, und In gebildet werden.
  • Jeder der hochdotierten Bereiche 1212 ist ein verunreinigungsdotierter Bereich, der stärker dotiert ist als der Emitter-Bereich 1211 mit Verunreinigungen von dem gleichen Leitungstyp (das heißt, von dem zweiten Leitungstyp) wie der Emitter-Bereich 1211. Dadurch ist eine verunreinigungsdotierte Konzentration des Emitter-Bereichs 1211 verschieden von einer verunreinigungsdotierten Konzentration des hochdotierten Bereichs 1212 und, zum Beispiel, ist die Verunreinigungsdotierungs-Konzentration des hochdotierten Bereichs 1212 größer als die Verunreinigungsdotierungs-Konzentration des Emitter-Bereichs 1211. In diesem Beispiel bildet der hochdotierte Bereich 1212 auch den p-n-Übergang mit dem Substrat 110.
  • Weiterhin hat der Emitter-Bereich 1211 eine verunreinigungsdotierte Dicke, die verschieden ist von jener des hochdotierten Bereichs 1212. Zum Beispiel ist eine verunreinigungsdotierte Dicke des Emitter-Bereichs 1211 kleiner als die verunreinigungsdotierte Dicke des hochdotierten Bereichs 1212.
  • Die verunreinigungsdotierte Dicke des Emitters 1211 kann im Wesentlichen 0,5 μm bis 0,7 μm, und die verunreinigungsdotierte Dicke des hochdotierten Bereichs 1212 kann im Wesentlichen 0,6 μm bis 0,8 μm sein. Die Verunreinigungsdotierungs-Konzentration des Emitter-Bereichs 1211 kann im Wesentlichen 4 × 1019/cm3 bis 6 × 1019/cm3 sein, und die Verunreinigungsdotierungs-Konzentration des hochdotierten Bereichs 1212 kann im Wesentlichen 9 × 1019/cm3 bis 4 × 1020/cm3 sein.
  • Wie oben beschrieben haben der Emitter-Bereich 1211 und der hochdotierte Bereich 1212 die voneinander verschiedenen verunreinigungsdotierten Dicken. Dabei ist ein kürzester Abstand (das heißt, eine Dicke) zwischen einer Oberfläche (das heißt, einer oberen Oberfläche des Emitter-Bereichs 1211) des Substrats 110 und einer p-n-Übergangsoberfläche (das heißt, einer unteren Oberfläche des Emitter-Bereichs 1211) (eine erste Kreuzungsoberfläche) zwischen dem hochdotierten Bereich 1212 und dem Substrat 110 verschieden von einem kürzesten Abstand (das heißt, einer Dicke) zwischen der Oberfläche (das heißt, einer oberen Oberfläche des hochdotierten Bereichs 1212) des Substrats 110 und einer p-n-Übergangsoberfläche (das heißt, einer unteren Oberfläche des hochdotierten Bereichs 1212) (einer zweite Kreuzungsoberfläche) zwischen dem hochdotierten Bereich 1212 und dem Substrat 110. Zum Beispiel ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, der kürzeste Abstand (Dicke) d1 von der Oberfläche des Substrats 110 und bis zur ersten Kreuzungsoberfläche kleiner als der kürzeste Abstand (Dicke) d2 zwischen der Oberfläche des Substrats 110 und der zweiten Kreuzungsoberfläche.
  • Die ersten und zweiten Kreuzungsoberflächen in dem Substrat 110 sind ausgerichtet auf die gleiche Ebene (das heißt, die gleiche Höhe). Dabei ist ein kürzester Abstand d3 von der hinteren Oberfläche des Substrates 110 zu der ersten Kreuzungsoberfläche gleich einem kürzesten Abstand d3 von der hinteren Oberfläche des Substrats 110 und der zweiten Kreuzungsoberfläche. Wenn die vordere Oberfläche des Substrats 110 die strukturierte Oberfläche ist und die kürzesten Abstände d1, d2 und d3 innerhalb eines Fehler-Bereichs (oder einer Fehler-Marge) aufgrund des Höhenunterschiedes von den Vorsprüngen der strukturierten Oberfläche liegen, werden die kürzesten Abstände d1, d2 und d3 als der gleiche Abstand betrachtet.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt steht die obere Oberfläche des hochdotierten Bereichs 1212 von der oberen Oberfläche des Emitter-Bereichs 1211 bis zu der einfallenden Oberfläche der Solarzelle 11 hervor, und untere Oberflächen des hochdotierten Bereichs 1212 und des Emitter-Bereichs 1211 sind auf der gleichen Höhe angeordnet.
  • Aufgrund des Unterschieds in der verunreinigungsdotierten Dicke zwischen dem Emitter-Bereich 1211 und dem hochdotierten Bereich 1212 haben der Emitter-Bereich 1211 und der hochdotierte Bereich 1212 voneinander verschiedene Schichtwiderstände. Im Allgemeinen ist, da der Schichtwiderstand im umgekehrtem Verhältnis zu der verunreinigungsdotierten Dicke steht, der Schichtwiderstand des Emitter-Bereichs 1211 größer als der Schichtwiderstand des hochdotierten Bereichs 1212. Zum Beispiel kann der Schichtwiderstand des Emitter-Bereichs 1211 ungefähr 90 Ω/sq bis 140 Ω/sq sein, und der Schichtwiderstand des hochdotierten Bereichs 1212 kann ungefähr 10 Ω/sq bis 30 Ω/sq sein.
  • Wie in den 1 und 3 gezeigt erstreckt sich die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212, die stärker als der Emitter-Bereich 1211 dotiert sind, im Wesentlichen parallel zueinander in einer vorbestimmten Richtung in einem Abstand dazwischen in dem Substrat 110. Dabei hat jeder hochdotierte Bereich 1212 eine Streifenform. In den 1 und 2 schneidet jeder hochdotierte Bereich 1212 die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und ist mit der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 bei den Kreuzungen des hochdotierten Bereichs 1212 und der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 verbunden.
  • Die Breite W1 von jedem hochdotierten Bereich 1212 kann ungefähr 30 μm bis 50 μm sein, ein Abstand W2 zwischen zwei benachbarten hochdotierten Bereichen 1212 kann ungefähr 0,6 mm bis 0,7 mm sein. Die Anzahl von der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 kann ungefähr 200 bis 245 sein. In diesem Beispiel ist eine Größe des Substrats 110 für eine Solarzelle 156 mm × 156 mm. Die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 ist bei etwa 4% bis 8% der gesamten vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet.
  • Wenn sich die Elektronen und Löcher unter dem Einfluss des p-n-Übergangs zwischen dem ersten Leitfähgkeitsbereich des Substrats 110 und einem verunreinigungsdotierten Bereich (das heißt, dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212), der von dem zweiten Leitungstyp ist, bewegen, werden eine Bewegungsrichtung der Ladungen und eine Verlustmenge der Ladungen aufgrund der Verunreinigungen durch den Emitter-Bereich 1211 und die Vielzahl der hochdotierten Bereichen 1212, welche die voneinander verschiedenen Schicht-Widerstände und verunreinigungsdotierten Konzentrationen haben, variiert. Das heißt, dass ein Bereich mit einem niedrigeren Schichtwiderstand eine höhere Leitfähigkeit als ein Bereich mit einem größeren Schichtwiderstand hat, und wenn die verunreinigungsdotierte Konzentration steigt, nimmt die Leitfähigkeit zu. Da jedoch die verunreinigungsdotierte Konzentration steigt, nimmt die Verlustmenge der Ladungen aufgrund der Verunreinigungen zu.
  • Somit bewegen sich, wenn sich die Ladungen (zum Beispiel Elektronen) zu den verunreinigungsdotierten Bereichen 1211 und 1212 bewegen, Ladungen, die in dem Emitter-Bereich 1211 mit einem höheren Schichtwiderstand angeordnet sind, zu den hochdotierten Bereichen 1212, die in der Nähe der Ladungen angeordnet sind und einen geringeren Schichtwiderstand haben. In diesem Beispiel sinkt, da die verunreinigungsdotierte Konzentration des Emitter-Bereich 1211 kleiner ist als jene des hochdotierten Bereichs 1212, die Verlustmenge der Ladungen durch die Verunreinigungen weitgehend, wenn sich die Ladungen von dem Emitter-Bereich 1211 zu den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, im Vergleich dazu, wenn sich die Ladungen durch die hochdotierten Bereiche 1212 bewegen.
  • Wenn sich die in dem Emitter-Bereich 1211 angeordneten Ladungen zu dem hochdotierten Bereich 1212 bewegen, bewegen sich die zu den hochdotierten Bereichen 1212 übertragenen Ladungen entlang der hochdotierten Bereiche 1212 in einer vorbestimmten Richtung, da die Leitfähigkeit jedes einzelnen hochdotierten Bereichs 1212 größer ist als die Leitfähigkeit des Emitter-Bereichs 1211. Dabei fungieren die hochdotierten Bereiche 1212 als Halbleiter-Elektroden oder Halbleiter-Kanäle zum Übertragen der Ladungen.
  • Darüber hinaus bewegt der Emitter-Bereich 1211 die Ladungen zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 und/oder dem hochdotierten Bereich 1212 für eine schließliche Übertragung zu dem vorderen Elektroden-Teil 140.
  • Da Teile des Emitter-Bereichs 1211 in Kontakt mit dem vorderen Elektroden-Teil 140 sind und das vordere Elektroden-Teil 140 ein Metall enthält, ist die Leitfähigkeit des vorderen Elektroden-Teils 140 größer als jene von sowohl dem hochdotierten Bereich 1212 als auch dem Emitter-Bereich 1211. So werden in den Teilen des Emitter-Bereichs 1211, die mit dem vorderen Elektroden-Teil 140 in Kontakt stehen, bestehende Ladungen oder in der Nähe des vorderen Elektroden-Teils 140 bestehende Ladungen direkt zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 bewegt.
  • Durch die Bildung des hochdotierten Bereichs 1212 bewegen sich Ladungen, die sich in Richtung des Emitter-Bereichs 1211 und des hochdotierten Bereichs 1212 unter dem Einfluss des p-n-Übergangs bewegen, dann zu dem hochdotierten Bereich 1212 als auch zu dem vorderen Elektroden-Teil 140, und dadurch verringern sich die Bewegungsabstände der Ladungen. Dementsprechend verringert sich die Verlustmenge der Ladungen, die während der Bewegung der Ladungen zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 oder dem hochdotierten Bereich 1212 auftritt, und somit nimmt eine Menge von zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 übertragenen Ladungen zu.
  • Wenn der Schichtwiderstand des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder kleiner als ungefähr 140 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Dicke des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder größer als ungefähr 0,5 μm ist, wird ein Shunt-Fehler verhindert, wenn das vordere Elektroden-Teil 140 den Emitter-Bereich 1211 durchdringt und mit dem Substrat 110 in Verbindung tritt. Wenn der Schichtwiderstand des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder größer als ungefähr 90 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Dicke des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder kleiner als ungefähr 0,7 μm ist, nimmt ein Betrag von in dem Emitter-Bereich 1211 absorbierten Licht ab, und somit steigt ein Betrag von auf das Substrat 110 einfallendem Licht, und eine Verlustmenge von Ladungen aufgrund der Verunreinigungen wird weiter verringert.
  • Wenn der Schichtwiderstand des hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder kleiner als ungefähr 300 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Dicke des hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder größer als ungefähr 0,6 μm ist, ist die Leitfähigkeit des hochdotierten Bereichs 1212 dauerhaft gesichert, um eine Menge von sich zu dem hochdotierten Bereich 1212 bewegenden Ladungen zu erhöhen, und wenn der Schichtwiderstand des hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder größer als 10 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Dicke des hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder kleiner als ungefähr 0,8 μm ist, ist die Leitfähigkeit des hochdotierten Bereichs 1212 dauerhaft gesichert, um einen Betrag von sich zu dem hochdotierten Bereich 1212 bewegenden Ladungen zu erhöhen, eine Menge von in dem hochdotierten Bereich 1212 aufgenommenem Licht wird verringert, und somit nimmt ein Betrag von auf das Substrat 110 einfallendem Licht zu.
  • Wenn die Anzahl von der Vielzahl von bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordneten hochdotierten Bereichen 1212 gleich oder größer als 200 ist, wird ein Ladungsübergangs-Wirkungsgrad durch die hochdotierten Bereiche 1212, die als die Halbleiter-Elektroden oder die Halbleiter-Kanäle fungieren, dauerhaft erhalten, und wenn die Anzahl von der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 gleich oder kleiner als 245 ist, wird der dauerhafte Ladungsübergangs-Wirkungsgrad erreicht, aber eine Zunahme der Verlustmenge von Ladungen, welche durch die Verunreinigungen eines hochdotierten Bereichs von den hochdotierten Bereichen 1212 verursacht werden könnte, wird dennoch nicht stark erhöht.
  • Wenn das Bildungsflächenverhältnis der hochdotierten Bereiche 1212 gleich oder größer als ungefähr 4% ist, ist der Ladungsübergangs-Wirkungsgrad, der unter Verwendung der hochdotierten Bereiche 1212 als die Halbleiter-Elektroden oder die Halbleiter-Kanäle erhalten wird, dauerhaft gewährleistet, und wenn das Bildungsflächenverhältnis der hochdotierten Bereiche 1212 gleich oder weniger als ungefähr 8% beträgt, wird der dauerhafte Ladungsübergangs-Wirkungsgrad ohne die Erhöhung des Verlustanteils von Ladungen aufgrund des hochdotierten Bereichs von den hochdotierten Bereichen 1212 erhalten.
  • Die Anti-Reflex-Schicht 130, wie in den 1 und 2 dargestellt, ist nur auf dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212 angeordnet, und ist nicht auf Teilen des Emitter-Bereichs 1211, auf dem das vordere Elektroden-Teil 140 angeordnet ist, angeordnet. Die Anti-Reflex-Schicht 130 verringert eine Reflexion von auf die Solarzelle 11 einfallendem Licht und erhöht die Selektivität von einem vorgegebenen Wellenlängenbereich, wodurch der Wirkungsgrad der Solarzelle 11 steigt.
  • Die Anti-Reflex-Schicht 130 ist aus einem Reflexion von Licht verringernden oder verhindernden Material gemacht, welches die Übertragung von Licht in das Substrat 110 erhöht. Zum Beispiel kann die Anti-Reflex-Schicht 130 aus hydriertem Siliciumnitrid (SiNx:H) gemacht sein. Die Anti-Reflex-Schicht 130 kann eine Dicke von ungefähr 70 nm bis 80 nm und einen Brechungsindex von etwa 2,0 bis 2,1 haben. Weiterhin kann die Anti-Reflex-Schicht 130 ein transparentes Material sein.
  • Wenn der Brechungsindex der Anti-Reflex-Schicht 130 gleich oder größer als ungefähr 2,0 ist, nimmt die Reflexion von Licht ab und eine Menge von in der Anti-Reflex-Schicht 130 absorbiertem Licht nimmt weiter ab. Ferner nimmt, wenn der Brechungsindex der Anti-Reflex-Schicht 130 gleich oder kleiner als ungefähr 2,1 ist, die Reflexion von Licht weiter ab.
  • Ferner hat in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Anti-Reflex-Schicht 130 einen Brechungsindex von etwa 2,0 bis 2,1 zwischen einem Brechungsindex (ungefähr 1) von Luft und einem Brechungsindex (ungefähr 3,6) des Substrats 110. So nimmt, da ein Brechungsindex beim Übergang von Luft zu dem Substrat 110 allmählich zunimmt, die Reflexion von Licht durch die schrittweise Erhöhung des Brechungsindex weiter ab. Infolgedessen nimmt eine Menge von auf das Substrat 110 einfallendem Licht weiter zu.
  • Wenn die Dicke der Anti-Reflex-Schicht 130 gleich oder größer als ungefähr 70 nm ist, wird eine Anti-Reflex-Wirkung von Licht wirksamer erhalten. Wenn die Dicke der Anti-Reflex-Schicht 130 gleich oder kleiner als ungefähr 80 nm ist, nimmt eine Menge von in der Anti-Reflex-Schicht 130 absorbiertem Licht ab, und eine Menge von auf das Substrat 110 einfallendem Licht nimmt zu. Ferner geht bei dem Verfahren zur Herstellung der Solarzelle 11 das vordere Elektroden-Teil 140 stabil und leicht durch die Anti-Reflex-Schicht 130 durch und ist dauerhaft mit dem Emitter-Bereich 1211 und dem hochdotierten Bereich 1212 verbunden.
  • Die Anti-Reflex-Schicht 130 führt eine Passivierungsfunktion durch, welche eine Störstelle, zum Beispiel bei und rund um die Oberfläche des Substrats 110 bestehende freie Bindungen, unter Verwendung von in der Anti-Reflex-Schicht 130 enthaltenem Wasserstoff (H) in stabile Bindungen umwandelt, um dadurch eine Rekombination und/oder ein Verschwinden von sich zu der Oberfläche des Substrats 110 bewegenden Trägern zu verhindern. Daher verringert die Anti-Reflex-Schicht 130 eine Menge von durch die Störstelle bei der Oberfläche des Substrats 110 verlorenen Trägern.
  • In diesem Beispiel hat die Anti-Reflex-Schicht 130 eine einschichtige Struktur, aber die Anti-Reflex-Schicht 130 kann in anderen Ausführungsbeispielen eine mehrschichtige Struktur, wie zum Beispiel eine zweischichtige Struktur, haben. Die Antireflex-Schicht 130 kann ausgelassen werden, falls gewünscht.
  • Wie oben beschrieben umfasst der verunreinigungsdotierte Bereich, in welchen die Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp dotiert werden, auch den Emitter-Bereich 1211 und die hochdotierten Bereiche 1212, die jeweils unterschiedliche Schichtwiderstände haben.
  • In diesem Beispiel werden der Emitter-Bereich 1211 und die hochdotierten Bereiche 1212 unter Verwendung eines Ätz-Verfahrens (zum Beispiel eines Rückätz-Verfahrens) gebildet. Zum Beispiel werden, nach der Bildung eines verunreinigungsdotierten Bereich durch Diffusion von Verunreinigungen von einem n-Typ oder einem p-Typ in das Substrat 110, Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs von den Oberflächen des verunreinigungsdotierten Bereichs geätzt. Dabei werden die dem Ätzprozess unterworfenen Teile der Emitter-Bereichs 1211 und der verbleibende Teil, der dem Ätzprozess nicht ausgesetzt wird, wird zu den hochdotierten Bereichen 1212.
  • In diesem Fall, da eine verunreinigungsdotierte Konzentration zunimmt, wenn Verunreinigungen von einer p-n-Übergangsfläche zu (oder befinden sich näher an) einer Oberfläche (das heißt, einer oberen Oberfläche) des Substrats 110 übergehen, steigt eine Konzentration von inaktiven Verunreinigungen, wenn die inaktiven Verunreinigungen übergehen zu (oder sich näher befinden an) der oberen Oberfläche des Substrats 110. Dementsprechend werden die inaktiven Verunreinigungen an oder um der oberen Oberfläche des Substrats 110 gesammelt und bilden eine tote Schicht bei und um der oberen Oberfläche des Substrats 110. Träger (Ladungen) werden wegen der bei der toten Schicht vorhandenden inaktiven Verunreinigungen verloren. Verunreinigungen, die in das Substrat 110 diffundiert werden und normalerweise nicht mit dem Material (zum Beispiel Silicium) des Substrats 110 kombinieren (oder sich darin verteilen), werden als inaktive Verunreinigungen bezeichnet. Die inaktiven Verunreinigungen können Störstellen erzeugen.
  • Jedoch wird in dem Beispiel, da ein oberer Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs geätzt wird, um die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1211 und 1212 zu bilden, der verunreinigungsdotierte Bereich durch eine gewünschte Dicke von der Oberfläche (der oberen Oberfläche) von dem Substrat 110 entfernt, und damit wird die tote Schicht während des Rückätz-Verfahrens zur Bildung der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1211 und 1212 entfernt. Wenn die tote Schicht entfernt wird, wird die Rekombination und/oder das Verschwinden von Trägern, die von auf der toten Schicht vorhandenen Verunreinigungen herrühren, verhindert oder verringert. Darüber hinaus wird, da die erste Anti-Reflex-Schicht 130 auf dem Emitter-Bereich 1211, durch welchen sich Ladungen zu den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, angeordnet ist, die Passivierungsfunktion durch die erste Anti-Reflex-Schicht 130 durchgeführt, um eine Verlustmenge von Ladungen aufgrund von Störstellen während der Bewegung zu den hochdotierten Bereichen 1212 zu verringern.
  • Das vordere Elektroden-Teil 140 umfasst eine Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und eine Vielzahl von mit der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 verbundenen vorderen Sammelschienen 142.
  • Die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 ist bei dem Emitter-Bereich 1211 angeordnet und elektrisch und physisch mit dem Emitter-Bereich 1211 verbunden und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zueinander in einer vorbestimmten Richtung bei einem Abstand dazwischen. Dabei ist die Anti-Reflex-Schicht 130 nicht unter der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 angeordnet. Die vorderen Elektroden 141 sind aus mindestens einem leitfähigen Material gebildet, zum Beispiel Silber (Ag).
  • In diesem Beispiel kann jede vordere Elektrode 141 eine Breite W3 von ungefähr 50 μm bis 120 μm haben, und ein Abstand W4 zwischen zwei benachbarten vorderen Elektroden 141 kann ungefähr 1,8 mm bis 2,5 mm betragen.
  • Wenn die Breite W3 von jeder vorderen Elektrode 141 gleich oder größer als ungefähr 50 μm ist, wird ein Leitungswiderstand von jeder vorderen Elektrode 141 weiter verringert, und die Leitfähigkeit der einzelnen vorderen Elektrode 141 nimmt weiter zu, um dauerhaft Ladungen durch die vordere Elektrode 141 zu bewegen, und die vorderen Elektroden 141 werden leicht gebildet. Wenn die Breite W3 von jeder vorderen Elektrode 141 gleich oder kleiner als ungefähr 120 μm ist, weil der lichteinfallende Bereich stabil erhalten wird, wird ein Rückgang in der Träger-Erzeugungsmenge aufgrund der Abnahme des lichteinfallenden Bereichs verhindert.
  • Wenn der Abstand W4 zwischen den beiden benachbarten vorderen Elektroden 141 gleich oder größer als ungefähr 1,8 mm ist, sammelt die vordere Elektrode 141 dauerhaft die Träger, da der lichteinfallende Bereich, der von den beiden vorderen Elektroden 141 herrührt, nicht stark verringert ist. Ferner bewegen sich, wenn der Abstand W4 zwischen den beiden benachbarten vorderen Elektroden 141 gleich oder kleiner als ungefähr 2,5 mm ist, die Träger nicht zu den benachbarten vorderen Elektroden, weil der Abstand W4 länger als die Wegstrecke von Trägern ist, und der Verlust von Trägern wird verhindert.
  • Die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 erstreckt sich in einer die hochdotierten Bereiche 1212, die als die Halbleiter-Elektroden fungieren, kreuzenden Richtung. Somit ist, wie in 4 gezeigt, jede vordere Elektrode 141 elektrisch und physisch mit der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 bei die hochdotierten Bereiche 1212 überlappenden Teilen (nachfolgend als ”Kontaktabschnitte” bezeichnet) CT verbunden.
  • Dabei berührt, mit Ausnahme der Kontaktabschnitte CT, welche die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 überlappen, jede vordere Elektroden 141 direkt den Emitter-Bereich 1211.
  • Die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 sammelt Träger (zum Beispiel Elektronen), die sich zu dem Emitter-Bereich 1211 bewegen. Da die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 mit der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 bei jedem Kontaktabschnitt CT verbunden ist, werden ferner Träger, die sich entlang jedes hochdotierten Bereichs 1212 bewegen, durch die vorderen Elektroden 141, die mit dem hochdotierten Bereich 1212 durch die Kontaktabschnitte CT verbunden sind, gesammelt.
  • Da die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 in der Kreuzungsrichtung zu der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 bei Teilen, an denen die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 nicht ausgebildet ist, angeordnet ist, nehmen die Bewegungsabstände von den Trägern zu den Elektroden (das heißt, den vorderen Elektroden 141 und/oder dem hochdotierten Bereich 1212) ab. So wird, wenn sich die Träger zu den vorderen Elektroden 141 oder den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, eine Verlustmenge von Trägern (Ladungen) durch die Verunreinigungen oder die Störstellen verringert.
  • Da die verunreinigungsdotierte Konzentration des Emitter-Bereichs 1211, entlang dessen sich die Ladungen hauptsächlich zu den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, kleiner ist als die der hochdotierten Bereiche 1212, wenn sich die Ladungen aus dem Emitter-Bereich 1211 zu den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, nimmt darüber hinaus die Verlustmenge von Ladungen durch die Verunreinigungen bei dem Emitter-Bereich 1211 ab.
  • Mit Ausnahme der Kreuzungen der vorderen Elektroden 141 und der hochdotierten Bereiche 1212, ist nur die Anti-Reflex-Schicht 130 auf der Vielzahl der hochdotierten Bereiche 1212 angeordnet, und dadurch ist das vordere Elektroden-Teil 140, welches das Metall-Material (zum Beispiel Ag) enthält und den lichteinfallenden Bereich bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110 verringert, nicht auf den hochdotierten Bereichen 1212 angeordnet. Somit tritt die Verringerung des lichteinfallenden Bereichs durch die Vielzahl der hochdotierten Bereiche 1212 nicht auf, und eine Menge von sich zu jeder vorderen Elektrode 141 bewegenden Ladungen nimmt, wie oben beschrieben, zu, da die Ladungswegstrecke und die Verlustmenge von Ladungen abnimmt.
  • Wie oben beschrieben ist die Breite W1 von jedem hochdotierten Bereich 1212 ungefähr 30 μm bis 40 μm. Wenn die Breite W1 von jedem hochdotierten Bereich 1212 gleich oder größer als ungefähr 30 μm ist, wird der hochdotierte Bereich 1212 mit einer gewünschten Breite W1 einfach und stabil gebildet. Wenn die verunreinigungsdotierte Konzentration zunimmt, nimmt eine Verlustmenge von Ladungen durch die Verunreinigungen zu. Somit wird, wenn die Breite W1 von jedem hochdotierten Bereich 1212 gleich oder kleiner als ungefähr 40 μm ist, die Verlustmenge von Ladungen aufgrund des Flächenzuwachses der hochdotierten Bereiche 1212 verringert. Daher bewegen sich, wenn die Breite W1 jedes hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder kleiner als ungefähr 40 μm ist, die Ladungen stabil zu den hochdotierten Bereichen 1212, um einen Übertragungswirkungsgrad von Ladungen zu den vorderen Elektroden 141 zu verbessern.
  • Wenn der Abstand W2 zwischen den beiden benachbarten hochdotierten Bereichen 1212 gleich oder größer als ungefähr 0,6 mm ist, wird eine Verlustmenge von Ladungen aufgrund der verunreinigungsdotierten Konzentrationen der hochdotierten Bereiche 1212 verringert. Wenn der Abstand W2 zwischen den beiden benachbarten hochdotierten Bereichen 1212 gleich oder kleiner als ungefähr 0,7 mm ist, wird eine Ladungsübertragungswegstrecke stabil kompensiert, um eine Menge von während der Bewegung zu den hochdotierten Bereichen 1212 verlorenen Ladungen zu verringern.
  • In diesem Beispiel kann die Anzahl von Kontaktabschnitten CT, welche die Vielzahl von den hochdotierten Bereichen 1212 und die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 berühren, ungefähr 23500 bis 40000 sein.
  • Wenn die Anzahl von den Kontaktabschnitten CT gleich oder größer als ungefähr 23500 ist, wird eine Menge von Ladungen aus den hochdotierten Bereichen 1212 zu den vorderen Elektroden 141 stabil gesichert, und wenn die Anzahl von den Kontaktabschnitten CT gleich oder kleiner als ungefähr 40000 ist, nimmt eine Verlustmenge von Ladungen aufgrund eines Flächenzuwachses der hochdotierten Bereiche 1212 ab.
  • Die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 sind elektrisch und physisch mit dem Emitter-Bereich 1211 verbunden und erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander in einer eine Erstreckungsrichtung der vorderen Elektroden 141 kreuzenden Richtung, das heißt, in der gleichen Richtung wie eine Erstreckungsrichtung von der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212. Somit steht die Vielzahl von vorderen Sammelschienen nur in Kontakt mit dem Emitter-Bereich 1211, und steht nicht in Kontakt mit den hochdotierten Bereichen 1212.
  • Die vorderen Elektroden 141 und die vorderen Sammelschienen 142 sind elektrisch und physisch miteinander bei Kreuzungen von den vorderen Elektroden 141 und den vorderen Sammelschienen 142 verbunden.
  • Wie in 1 gezeigt, hat die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 eine Streifen-Form, die sich in einer Querrichtung (oder Längsrichtung) erstreckt, und die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 hat einen Streifen-Form, die sich in einer Längsrichtung (oder Querrichtung) erstreckt. So hat das vordere Elektroden-Teil 140 eine Gitter-Form auf der vorderen Oberfläche des Substrats 110.
  • Die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 sammelt nicht nur Träger, die von dem mit der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 in Kontakt stehenden Emitter-Bereich 1211 übertragen werden, sondern auch die von der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 gesammelten Träger.
  • Die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 kann mit einem externen Gerät verbunden sein und kann die von den vorderen Sammelschienen 142 gesammelten Träger (zum Beispiel Elektronen) an das externe Gerät ausgeben.
  • Da die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 die von der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 gesammelten Träger sammelt und die Träger an einen gewünschten Ort bewegt, ist eine Breite von jeder aus der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 größer als eine Breite von jeder aus einer Vielzahl von vorderen Elektroden 141.
  • Jede vordere Sammelschiene 142 kann eine Breite W5 von ungefähr 1,5 mm bis 2 mm haben.
  • Wenn die Breite W5 von jeder vorderen Sammelschiene 142 gleich oder größer als ungefähr 1,5 mm ist, wird die Ladungssammlung durch die vorderen Sammelschienen 142 leicht ausgeführt, und wenn die Breite W5 von jeder vorderen Sammelschiene 142 gleich oder größer als ungefähr 2 mm ist, ist es möglich, die vorderen Sammelschienen 142 zum dauerhaften Sammeln ohne eine Verschwendung von einem Material für die vorderen Sammelschienen 142 herzustellen.
  • Das vordere Elektroden-Teil 140 ist mit dem Emitter-Bereich 1211 mit einer relativ geringen verunreinigungsdotierten Konzentration bei Teilen des Emitter-Bereichs 1211, bei denen sich Ladungen vor allem zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 bewegen, verbunden, und dadurch nimmt eine Verlustmenge von Ladungen aufgrund von Verunreinigungen ab, um Ladungsmobilität zu erhöhen.
  • Leitfähigkeit zwischen den Teilen der hochdotierten Bereiche 1212, die mit den vorderen Elektroden 141 und jeder vorderen Elektrode 141 verbunden sind, steigt bei Teilen von jeder vorderen Elektrode, die mit den hochdotierten Bereichen 1212 verbunden sind. So wird eine Menge von aus den hochdotierten Bereichen 1212 zu den vorderen Elektroden 141 bewegten Ladungen erhöht, um einen Wirkungsgrad der Solarzelle 11 zu verbessern.
  • In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, weil die Anti-Reflex-Schicht 130 aus Siliciumnitrid (SiNx) mit einem Merkmal einer positiven (+) festen Ladung gebildet ist, wenn das Substrat 110 von dem p-Typ ist, der Wirkungsgrad der Ladungsübertragung von dem Substrat 110 zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 verbessert. Mit anderen Worten verhindert, da die Anti-Reflex-Schicht 130 das positive Ladungsmerkmal hat, die Anti-Reflex-Schicht 130 eine Bewegung von Löchern mit positiven Ladungen.
  • Zum Beispiel haben, wenn das Substrat 110 von dem p-Typ ist und die Anti-Reflex-Schicht 130 das positive Ladungsmerkmal hat, Elektronen, die negativen Ladungen entsprechen und sich zu der Anti-Reflex-Schicht 130 bewegen, die der Anti-Reflex-Schicht 130 entgegengesetzte Polarität. Deshalb werden die Elektronen zu der Anti-Reflex-Schicht 130 aufgrund der Polarität der Anti-Reflex-Schicht 130 gezogen, und die Löcher mit der gleichen Polarität wie die Anti-Reflex-Schicht 130 werden aus der Anti-Reflex-Schicht 130 aufgrund der Polarität der Anti-Reflex-Schicht 130 gedrückt.
  • Dementsprechend nimmt eine Menge von sich aus dem Substrat 110 zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 bewegenden Elektronen aufgrund von Siliciumnitrid (SiNx) mit der positiven Polarität zu, und die Bewegung von unerwünschten Trägern (zum Beispiel Löchern) wird wirksam verhindert. Infolgedessen nimmt eine Menge von bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110 rekombinierenden Trägern weiter ab.
  • Die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 wird zusammen mit der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 gebildet und ist aus dem gleichen Material wie die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 gemacht, aber die vorderen Sammelschienen 142 und die vorderen Elektroden 141 können durch voneinander verschiedene Verfahren gebildet und aus unterschiedlichen Materialien gemacht sein.
  • Der Rückseitenfeld-Bereich 172 ist ein Bereich (zum Beispiel ein p+-Typ Bereich), der stärker als das Substrat 110 mit Verunreinigungen von dem gleichen Leitungstyp wie das Substrat 110 dotiert ist.
  • Eine Potentialbarriere wird durch eine Differenz zwischen Verunreinigungskonzentrationen von einem ersten Leitfähigkeitsbereich des Substrats 110 und dem Rückseitenfeld-Bereich 172 gebildet. Daher verhindert oder verringert die Potentialbarriere Elektronen, die sich zu dem Rückseitenfeld-Bereich 172, der als Bewegungspfad von Löchern verwendet wird, bewegen, und macht es einfacher für Löcher, sich zu dem Rückseitenfeld-Bereich zu bewegen. Somit wird eine Menge von Trägern, die durch eine Rekombination und/oder ein Verschwinden der Elektronen und der Löcher bei und um der hinteren Oberfläche des Substrats 110 verloren werden, verringert, und eine Bewegung von Trägern zu dem hinteren Elektroden-Teil 150 nimmt durch die Beschleunigung einer Bewegung von gewünschten Trägern (zum Beispiel Löchern) zu.
  • Das hintere Elektroden-Teil 150 umfasst die hintere Elektrode 151 und eine Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152, die mit der hinteren Elektrode 151 verbunden sind.
  • Die hintere Elektrode 151 berührt den auf der hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordneten Rückseitenfeld-Bereich 172 und ist auf der gesamten hinteren Oberfläche des Substrats 110 mit Ausnahme eines Bildungsbereichs der hinteren Sammelschienen 152 angeordnet. Die hintere Elektrode 151 kann ein leitendes Material wie zum Beispiel Aluminium (Al) enthalten. In einem alternativen Beispiel kann die hintere Elektrode 151 nicht an einer Kante der hinteren Oberfläche des Substrats 110 sowie des Bildungsbereichs der hinteren Sammelschienen 152 gebildet werden.
  • Die hintere Elektrode 151 kann aus einem von jenem der Vielzahl der vorderen Elektroden 141 verschiedenen Material gemacht sein und kann zum Beispiel mindestens ein leitfähiges Material wie zum Beispiel Aluminium (Al) enthalten.
  • Die hintere Elektrode 151 sammelt sich zu dem Rückseitenfeld-Bereich Bereich 172 bewegende Träger (zum Beispiel Löcher).
  • Da die hintere Elektrode 151 den Rückseitenfeld-Bereich 172 mit einer größeren verunreinigungsdotierten Konzentration als das Substrat 110 berührt, wird ein Kontaktwiderstand zwischen dem Substrat 110 (das heißt, dem Rückseitenfeld-Bereich 172) und der hinteren Elektrode 151 verringert, um den Ladungsübertragungs-Wirkungsgrad von dem Substrat 110 zu der hinteren Elektrode 151 zu verbessern.
  • Die Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152 ist auf der hinteren Oberfläche des Substrats 110, auf dem die hintere Elektrode 151 nicht angeordnet ist, angeordnet und ist mit der hinteren Elektrode 151 verbunden.
  • Weiterhin ist die Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152 gegenüber der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 mit dem Substrat 110 dazwischen angeordnet.
  • Die Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152 sammelt Träger von der hinteren Elektrode 151 in der gleichen Weise wie die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142.
  • Die Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152 kann auch mit dem externen Gerät verbunden sein und kann die von den hinteren Sammelschienen 152 gesammelten Träger (zum Beispiel Löcher) an das externe Gerät ausgeben.
  • Die Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152 kann aus einem Material mit besserer (oder höherer) Leitfähigkeit als die hintere Elektrode 151 gebildet sein. Weiterhin kann die Vielzahl von hinten Sammelschienen 152 mindestens ein leitfähiges Material, zum Beispiel Silber (Ag), enthalten. Dabei kann die Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152 aus einem anderen Material von dem der hinteren Elektrode 151 gemacht sein.
  • In diesem Beispiel ist ein verunreinigungsdotierter Bereich 120 von dem dem Leitungstyp des Substrats 110 entgegengesetzten zweiten Leitungstyp bei einem Teil der hinteren Oberfläche des Substrats 110 unter den hinteren Sammelschienen 152 angeordnet, und der verunreinigungsdotierte Bereich 120 kann entfernt werden.
  • Alternativ kann die hintere Elektrode 151 auf der gesamten hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordnet sein. In diesem Fall können die hinteren Sammelschienen 152 auf der hinteren Elektrode 151 und gegenüber den vorderen Sammelschienen 142 mit dem Substrat 110 dazwischen angeordnet sein. Die hintere Elektrode 151 kann, falls notwendig oder gewünscht, auf der gesamten hinteren Oberfläche des Substrats 110 oder auf im Wesentlichen der gesamten hinteren Oberfläche des Substrats 110 mit Ausnahme der Kante der hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordnet sein. In diesem Fall nimmt der Bildungsbereich des Rückseitenfeld-Bereichs 172 und der hinteren Elektrode 151 zu, und dadurch ist der Rückseitenfeld-Effekt durch den Rückseitenfeld-Bereich 172 verbessert und eine Menge von zu der hinteren Elektrode 151 bewegten Ladungen wird weiter erhöht.
  • Ein Betrieb der Solarzelle 11 mit der oben beschriebenen Struktur wird im Folgenden beschrieben.
  • Wenn auf die Solarzelle 11 gestrahltes Licht auf den Emitter-Bereich 1211 und die hochdotierten Bereiche 1212 trifft und das Substrat 110 durch die Anti-Reflex-Schicht 130, wird eine Vielzahl von Elektron-Loch-Paare in dem Halbleiter-Bereich wie zum Beispiel dem Emitter-Bereich 1211, den hochdotierten Bereichen 1212 und dem Substrat 110 durch Lichtenergie aufgrund des einfallenden Lichts erzeugt. In diesem Fall nimmt, weil ein Reflexionsverlust des einfallenden Lichts auf dem Substrat 110 durch die strukturierte Oberfläche des Substrats 110 und die Anti-Reflex-Schicht 130 verringert wird, eine Menge von auf das Substrat 110 einfallendem Licht weiter zu.
  • Durch den p-n-Übergang bewegen sich die Elektronen und die Löcher der Elektron-Loch-Paare jeweils zu dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212, die von dem n-Typ sind, und dem Substrat 110, das vom p-Typ ist. Die Elektronen, die sich zu dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, werden von den vorderen Sammelschienen 142 und den vorderen Elektroden 141 gesammelt und bewegen sich dann zu den vorderen Sammelschienen 142. Die sich zu dem Substrat 110 bewegenden Löcher werden von der hinteren Elektrode 151 und den hinteren Sammelschienen 152 gesammelt und bewegen sich dann zu den hinteren Sammelschienen 152. Wenn die vorderen Sammelschienen 142 unter Verwendung von elektrischen Drähten mit den hinteren Sammelschienen 152 verbunden werden, fließt darin ein Strom, um dadurch eine Nutzung des Stroms für elektrische Energie zu gestatten.
  • Darüber hinaus bewegen sich die Ladungen, da die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 (das heißt, den Halbleiter-Elektroden) in einer die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 kreuzenden Richtung angeordnet ist, entlang der hochdotierten Bereichen 1212 als auch der vorderen Elektroden 141 oder der vorderen Sammelschienen 142.
  • Dadurch wächst, da die Wegstrecke für die Ladungen, um sich zu den Elektroden 141 oder 1212 oder den vorderen Sammelschienen 142 zu bewegen, abnimmt, eine Menge von Ladungen, welche sich zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 oder den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen. Darüber hinaus werden, da die die vorderen Elektroden 141 berührenden hochdotierten Bereiche 1212 die hohe verunreinigungsdotierte Konzentration einer hohen Leitfähigkeit haben, die Kontaktwiderstände zwischen den hochdotierten Bereichen 1212 und den vorderen Elektroden 141 verringert, und dadurch wird der Wirkungsgrad der Ladungsübertragung von den hochdotierten Bereichen 1212 zu den vorderen Elektroden 141 verbessert. Dementsprechend wächst eine Menge von Ladungen, die von den verunreinigungsdotierten Bereichen 1211 und 1212 zu den vorderen Sammelschienen 142 übertragen werden, und ein Wirkungsgrad der Solarzelle 11 steigt.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 5A bis 5E ein Verfahren zur Herstellung der in den 1 und 2 gezeigten Solarzelle 11 beschrieben.
  • Wie in 5A gezeigt wird durch Dotierung von einem Material, das Verunreinigungen von einem Gruppe V Element oder einem Gruppe III Element enthält, unter Verwendung eines thermischen Diffusionsverfahrens, usw. in dem Substrat 110 von polykristallinem Silicium oder einem Einkristall-Silicium ein verunreinigungsdotierter Bereich 120 in dem Substrat 110 gebildet. Wenn der Leitungstyp des Substrats 110 ein n-Typ ist, kann das Material ein Material (zum Beispiel POCl3 oder H3PO4), das Phosphor (P) enthält, sein, und wenn der Leitungstyp des Substrats 110 ein p-Typ ist, kann das Material ein Material (zum Beispiel B2H6) sein, das Bor (B) enthält. Wenn der verunreinigungsdotierte Bereich 120 durch das thermische Diffusionsverfahren gebildet wird, kann der verunreinigungsdotierte Bereich 120 in vorderen, hinteren oder seitlichen Oberflächen des Substrats 110 gebildet werden.
  • Der verunreinigungsdotierte Bereich 120 kann einen Schichtwiderstand von ungefähr 10 Ω/sq bis 30 Ω/sq haben.
  • Als Nächstes wird Phosphor-Silikat-Glas (PSG) oder Bor-Silikat-Glas (BSG), das beim Diffundieren der n-Typ oder der p-Typ Verunreinigungen in das Innere des Substrats 110 gebildet wird, durch ein Ätz-Verfahren entfernt.
  • Falls gewünscht kann vor der Bildung des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 die gesamte flache vordere Oberfläche des Substrats 110 strukturiert werden, um eine strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Vorsprüngen und einer Vielzahl von Vertiefungen zu bilden. In diesem Fall kann, wenn das Substrat 110 aus Einkristall-Silicium gemacht ist, die flache vordere Oberfläche des Substrats 110 unter Verwendung einer Hydroxidlösung wie zum Beispiel KOH oder NaOH strukturiert werden, und jeder Vorsprung der strukturierten Oberfläche kann eine Pyramidenform haben. Andererseits wird, wenn das Substrat 110 aus polykristallinem Silicium gemacht ist, die flache vordere Oberfläche des Substrats 110 unter Verwendung einer Säurelösung wie zum Beispiel HF oder HNO3 strukturiert werden, und die strukturierte Oberfläche des Substrats 110 kann die Vielzahl von Vertiefungen in verschiedenen Formen haben.
  • Als Nächstes wird, wie in 5B dargestellt, eine erste Ätz-Schutzschicht 61 selektiv oder teilweise auf dem bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordneten verunreinigungsdotierten Bereich 120 angeordnet, um Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 freizulegen, und eine zweite Ätz-Schutzschicht 62 wird auf der gesamten hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordnet. In diesem Fall ist die erste Ätz-Schutzschicht 161 voneinander auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120 beabstandet und erstreckt sich in einer vorbestimmten Richtung parallel zueinander. Die ersten und zweiten Ätz-Schutzschichten 61 und 62 können durch ein Siebdruckverfahren oder ein Photolithographie-Verfahren, usw. gebildet werden.
  • Dann wird das gesamte Substrat 110 in ein Ätzmittel eingetaucht, um die freigelegten Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 teilweise zu entfernen. Dabei werden ein Emitter-Bereich 1211 und eine Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 gebildet, die jeweils voneinander verschiedene verunreinigungsdotierte Konzentrationen und verunreinigungsdotierte Dicken haben. Eine Zeit oder eine Konzentration, usw. von dem Ätzmittel zum Ätzen wird gesteuert, um eine geätzte Menge (das heißt, eine geätzte Dicke) des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 zum Bilden des Emitter-Bereichs 1211 und der hochdotierten Bereiche 1212 einzustellen. Als Nächstes werden die ersten und zweiten Ätz-Schutzschichten 61 und 62 auf dem Substrat 110 entfernt.
  • So wird der geätzte Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 als der Emitter-Bereich 1211 gebildet, und die Teile, die von der Ätz-Schutzschicht 61 abgedeckt sind, nicht durch das Ätzmittel geätzt werden und sich in einer vorbestimmten voneinander beabstandeten Richtung erstrecken, werden als die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 gebildet. Dabei werden der Emitter-Bereich 1211 und die hochdotierten Bereiche 1212 abwechselnd auf dem Substrat 110 angeordnet.
  • Da der geätzte Teil als der Emitter-Bereich 1211 gebildet wird, wird eine Dicke des Emitter-Bereichs 1211 verringert, und damit hat der Emitter-Bereich 1211 die kleinere Dicke als jeder hochdotierte Bereich 1212, und der Emitter-Bereich 1211 hat einen größeren Schichtwiderstand als jeder hochdotierte Bereich 1212.
  • Somit bewegen sich Ladungen zu den hochdotierten Bereichen 1212 mit weniger Widerstand als jener des Emitter-Bereichs 1211. Darüber hinaus hat, da jeder hochdotierte Bereich 1212 eine größere verunreinigungsdotierte Konzentration als jene des Emitter-Bereichs 1211 hat, der hochdotierte Bereich 1212 eine größere Leitfähigkeit als jene des Emitter-Bereichs 1211. Dadurch bewegen sich die bei dem Emitter-Bereich 1211 vorliegenden Ladungen zu den hochdotierten Bereichen 1212 der höheren Leitfähigkeit und werden entlang der hochdotierten Bereiche 1212 übertragen. Dementsprechend übertragen sich die Ladungen (zum Beispiel Elektronen) vor allem entlang der hochdotierten Bereiche 1212.
  • In einem alternativen Beispiel können die Teile des verunreinigungsdotierten Bereiches 120 durch ein Trockenätzverfahren geätzt werden, oder lediglich ein vorderer Oberflächenteil des Substrats 110 kann in das Ätzmittel getaucht werden, um einen verunreinigungsdotierten Teil einschließlich des Emitter-Bereichs 1211 und der hochdotierten Bereichen 1212 zu bilden, in denen Verunreinigungen von einem zweiten Leitungstyp dotiert sind. In diesem Fall kann es nicht notwendig sein, dass eine Ätz-Schutzschicht an der hinteren Oberfläche des Substrats 110 gebildet wird, die nicht einem Ätzmaterial oder Ätzmittel ausgesetzt wird.
  • Als Nächstes wird, wie in 5D gezeigt, unter Verwendung einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition; PECVD) oder einer chemischen Gasphasenabscheidung (Chemical Vapour Deposition; CVD) eine Anti-Reflexschicht 130 auf dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212, die bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet sind, gebildet.
  • Als Nächstes wird, wie in 5E gezeigt, unter Verwendung eines Siebdruckverfahrens ein vorderes Elektrodenteil-Muster (ein erstes Elektrodenteil-Muster) 40 auf einem Teil der Anti-Reflex-Schicht 130 gebildet, und ein hinteres Elektroden-Muster (ein zweites Elektroden-Muster) 51 und ein hinteres Sammelschienen-Muster (ein zweites Sammelschienen-Muster) 52 werden auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120, der bei der hinteren Oberfläche des Substrats 110 gebildet ist, um ein hinteres Elektrodenteil-Muster (ein zweites Elektrodenteil-Muster) 50 zu vervollständigen.
  • Unter Verwendung eines Siebdruck-Verfahrens ist eine Silber (Ag) enthaltende Paste für das vordere Elektrodenteil-Muster 40 selektiv oder teilweise auf der Anti-Reflex-Schicht 130, und die gedruckte Paste wird getrocknet, um das vordere Elektrodenteil-Muster 40 auf dem Teil der Anti-Reflex-Schicht 130 zu bilden. Das vordere Elektrodenteil-Muster 40 umfasst ein vorderes Elektroden-Muster (ein erstes Elektroden-Muster) 41 und ein vorderes Sammelschienen-Muster (ein erstes Sammelschienen-Muster) 42.
  • Das hintere Elektroden-Muster 51 wird durch selektives oder teilweises Drucken einer Aluminium (Al) enthaltenden Paste für das hintere Elektroden-Muster 51 auf der hinteren Oberfläche des Substrats 110 und Trocknen der aufgedruckten Paste durch ein Siebdruckverfahren gebildet, und durch Verwendung eines Siebdruckverfahrens wird das hintere Sammelschienen-Muster 52 durch Drucken einer Silber (Ag) enthaltenden Paste für die hinteren Sammelschienen-Muster 52 auf einem Teil der hinteren Oberfläche des Substrats 110, auf welchem das hintere Elektroden-Muster 51 nicht gebildet wird, und Trocknen der gedruckten Paste gebildet. Dadurch wird das hintere Sammelschienen-Muster 52 selektiv oder teilweise auf der hinteren Oberfläche des Substrats 110 gebildet.
  • In diesem Fall kann eine Trocknungstemperatur von den Mustern 40, 51 und 52 von 120°C bis 200°C reichen und eine Bildungsreihenfolge der Muster 40, 51 und 52 kann geändert werden.
  • Als Nächstes wird ein thermisches Verfahren auf das mit dem vorderen Elektroden-Muster 40 und dem hinteren Elektroden-Muster 50 ausgestattete Substrat 110 bei einer Temperatur von ungefähr 750°C bis 800°C angewandt. Dementsprechend werden ein vorderes Elektroden-Teil 140 mit einer Vielzahl von mit dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212 verbundenen vorderen Elektroden 141 und eine Vielzahl von nur mit dem Emitter-Bereich 1211 verbundenen vorderen Elektroden-Sammelschienen 142, ein hinteres Elektroden-Teil 150 mit einer elektrisch mit dem Substrat 110 verbundenen hinteren Elektrode 151 und eine Vielzahl von mit dem Substrat 110 und der hinteren Elektrode 151 verbundenen hinteren Elektroden-Sammelschienen 152, und ein Rückseitenfeld-Bereich 172 in (bei) der hinteren Oberfläche des Substrats 110, welche die hintere Elektrode 151 berührt, gebildet.
  • Genauer gesagt geht, wenn das thermische Verfahren durchgeführt wird, das vordere Elektrodenteil-Muster 40 durch die Anti-Reflex-Schicht 130 von Kontaktabschnitten mit dem vorderen Elektrodenteil-Muster 40, um dabei die Vielzahl von vorderen Elektroden 141, welche den Emitter-Bereich 1211 und die hochdotierten Bereiche 1212 berühren, und die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142, welche die vorderen Elektroden 141 und den Emitter-Bereich 1211 berühren, um das vordere Elektroden-Teil 140 zu vervollständigen. In diesem Fall berührt jede vordere Sammelschiene 142 nur Teile des Emitter-Bereichs 1211.
  • Das vordere Elektroden-Muster 41 des vorderen Elektrodenteil-Musters 40 bildet die Vielzahl von vorderen Elektroden 141, und das vordere Sammelschienen-Muster 42 des vorderen Elektrodenteil-Musters 40 bildet die Vielzahl von Sammelschienen 142.
  • Die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 erstreckt sich in einer die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 kreuzenden Richtung, und die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 erstreckt sich in die gleiche Richtung wie die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 parallel zu der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212. Dabei berührt jede vordere Elektrode 141 die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 bei die Vielzahl von hochdotierten Bereichen kreuzenden Teilen als auch den Emitter-Bereich 1211, und jede vordere Sammelschiene 142 berührt nur die entsprechenden Teile des Emitter-Bereichs 1211.
  • So sammelt jede aus der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 Ladungen, welche durch die entsprechenden Teile des Emitter-Bereichs 1211 unter jeder vorderen Elektrode 141 und durch die entsprechenden Teile aus der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212, die über die Kontaktabschnitte CT in Kontakt stehen, und überträgt die gesammelten Ladungen zu benachbarten vorderen Sammelschienen 142.
  • Durch das thermischen Verfahren werden die hinteren Elektroden-Muster 51 und die hinteren Sammelschienen-Muster 52 des hinteren Elektrodenteil-Musters 50 jeweils als die hintere Elektrode 151 und die Vielzahl von hinteren Sammelschienen gebildet, und in dem hinteren Elektroden-Muster 51 enthaltenes Aluminium (Al) wird über den verunreinigungsdotierten Bereich 120 sowie den verunreinigungsdotierten Bereich 120, der auf der hinteren Oberfläche des Substrats 110 gebildet ist, diffundiert, um einen Verunreinigungsbereich, das heißt, den Rückseitenfeld-Bereich 172, zu bilden, der stark mit einer Verunreinigung von dem gleichen Leitungstyp wie das Substrat 110 dotiert ist. In diesem Fall ist eine verunreinigungsdotierte Konzentration des Rückseitenfeld-Bereichs 172 höher als jene des Substrats 110. Somit ist die hintere Elektrode 151 in Kontakt mit dem Rückseitenfeld-Bereich 172 und ist dadurch elektrisch mit dem Substrat 110 verbunden. Der verunreinigungsdotierte Bereich 120 besteht auch bei einem Teil der hinteren Oberfläche des Substrats 110, auf welcher das hintere Elektroden-Muster 51 nicht gebildet wird.
  • Darüber hinaus werden bei der Durchführung des thermischen Verfahrens in den Mustern 40 und 50 enthaltene Metall-Komponenten jeweils chemisch mit den in Kontakt stehenden Abschnitten 121 und 110 gekoppelt, so dass ein Kontaktwiderstand verringert wird und damit ein Übertragungswirkungsgrad der Ladungen verbessert wird, um einen Stromfluss zu verbessern.
  • Als Nächstes wird ein Kantenisolationsverfahren durch Laserstrahlen oder ein Ätz-Verfahren durchgeführt, um den verunreinigungsdotierten Bereich 120, der auf seitlichen Oberflächen des Substrats 110 gebildet ist, zu entfernen, um dadurch die Solarzelle 11 zu vervollständigen. Allerdings kann die Zeit zum Durchführen des Kantenisolationsverfahren geändert werden, oder das Kantenisolationsverfahren kann, falls gewünscht, entfallen.
  • In diesem Beispiel wird der verunreinigungsdotierter Bereich 120 bei (in) der hinteren Oberfläche des dotierten Substrats 110 nicht entfernt, aber in einem alternativen Beispiel kann der verunreinigungsdotierte Bereich 120 bei (in) der hinteren Oberfläche des Substrats 110 durch ein separates Verfahren vor der Bildung des hinteren Elektroden-Musters 50 entfernt werden. In diesem Fall umfasst die Solarzelle 11 nicht den verunreinigungsdotierten Bereich 120 bei (in) der hinteren Oberfläche des Substrats 110.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 ein weiteres Beispiel der Solarzelle nach der Ausgestaltung der Erfindung beschrieben. Wie bei den 1 und 2 werden die Elemente, welche die gleichen Vorgänge ausführen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre detaillierte Beschreibung wird ausgelassen.
  • Eine in den 6 und 7 dargestellte Solarzelle 12 hat die grundlegende Struktur (oder Komponenten) wie die Solarzelle 11 aus 1 und 2.
  • Das heißt, dass die Solarzelle 12 des Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst einen Emitter-Bereich 1211 und eine Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212, die Verunreinigungen von einem zweiten Leitungstyp enthalten und bei (in) einer vorderen Oberfläche eines Substrats 110 angeordnet sind, eine Anti-Reflex-Schicht 130a, die auf dem Emitter-Bereich 1211 und der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 angeordnet ist, ein vorderes Elektroden-Teil (ein erstes Elektroden-Teil) 140a, das mit dem Emitter-Bereich 1211 und der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 auf der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet ist und eine Vielzahl von vorderen Elektroden (eine Vielzahl von ersten Elektroden) 141 und eine Vielzahl von vorderen Sammelschienen (eine Vielzahl von ersten Sammelschienen) 142a umfasst, einen bei (in) einer hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordneten Rückseitenfeld-Bereich 172, und ein hinteres Elektroden-Teil (eine Vielzahl von zweiten Elektroden-Teilen) 150, das auf der hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordnet ist und eine hintere Elektrode (eine zweite Elektrode) 151 umfasst, und eine Vielzahl von hinteren Sammelschienen (eine Vielzahl von zweiten Sammelschienen) 152.
  • Jedoch ist, im Vergleich mit der Solarzelle 11 der 1 und 2, eine Bildungsstelle der Anti-Reflex-Schicht 130 in der Solarzelle 12 verschieden von jener der Anti-Reflex-Schicht 130 in der Solarzelle 11 der 1 und 2.
  • Zum Beispiel ist in der in den 1 und 2 dargestellten Solarzelle 11 die Anti-Reflex-Schicht 130 nicht zwischen der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und dem Emitter-Bereich 1211 und zwischen der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 und dem Emitter-Bereich 1211 angeordnet, sondern auf Teilen des Emitter-Bereichs 1211 und Teilen der hochdotierten Bereiche 1212 mit Ausnahme des verbleibenden Teils des Emitter-Bereichs 1211 und der mit dem vorderen Elektroden-Teil 140 verbundenen hochdotierten Bereiche 1212 angeordnet.
  • Jedoch ist in der Solarzelle 12 dieses Beispiels die Anti-Reflex-Schicht 130a auf dem Emitter-Bereich 1211 und Teilen der hochdotierten Bereiche 1212 angeordnet, außer wo die hochdotierten Bereiche 1212 die Vielzahl von vorderen Elektroden 141a kreuzt und die Vielzahl von vorderen Elektroden 141a berührt. Dabei ist die Anti-Reflex-Schicht 130a auf dem gesamten Emitter-Bereich 1211 und den Teilen der hochdotierten Bereiche 1212 angeordnet, wo die hochdotierten Bereiche 1212 nicht die Vielzahl von vorderen Elektroden 141a kreuzen.
  • So umfasst das vordere Elektroden-Teil 140a verschiedene Kontaktstellen des Emitter-Bereichs 1211 und der hochdotierten Bereichen 1212 im Vergleich zu jenen des vorderen Elektroden-Teils 140 der in den 1 und 2 gezeigten Solarzelle 11.
  • Das heißt, dass die vorderen Sammelschienen 142a, welche die Vielzahl von vorderen Elektroden 141a des vorderen Elektroden-Teils 140a kreuzen und mit der Vielzahl von vorderen Elektroden 141a bei Kreuzungen mit der Vielzahl von vorderen Elektroden 141a verbunden sind, tatsächlich auf der Antireflex-Schicht 130a angeordnet sind, anstatt mit dem Emitter-Bereich 1211 verbunden zu sein, und die Vielzahl von vorderen Elektroden 141a auf der Anti-Reflex-Schicht 130a angeordnet ist, außer wo sie die Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 kreuzt. Dementsprechend berühren, wie oben beschrieben, die vorderen Elektroden 141a des vorderen Elektroden-Teils 140a die hochdotierten Bereiche 1212 nur dort, wo sie die hochdotierten Bereiche 1212 kreuzen. Abgesehen von dem oben genannten Unterschied ist das vordere Elektroden-Teil 140a der Solarzelle 12 gleich dem vorderen Elektroden-Teil 140 der in den 1 und 2 gezeigten Solarzelle 11.
  • Da die Anti-Reflex-Schicht 130a auf dem gesamten Emitter-Bereich 1211 und den Teilen der hochdotierten Bereichen 1212 mit Ausnahme des verbleibenden Teils, wo die Vielzahl von vorderen Elektroden 141a den hochdotierten Bereich 1212 kreuzt, angeordnet ist, nimmt ein Bildungsbereich der Antireflex-Schicht 130a zu, der die Passivierungsfunktion durchführt. Somit wird eine Verlustmenge von Ladungen, die durch die Störstellen an oder nahe der Oberflächen des Emitter-Bereichs 1211 und der hochdotierten Bereiche 1212 verschwinden, weitgehend verringert, und dadurch wird ein Wirkungsgrad der Solarzelle 12 verbessert.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Solarzelle 12 überlappt mit dem in 5A bis 5E gezeigten Verfahren. Dabei wird das Verfahren zur Herstellung der Solarzelle 12 mit Bezug auf die 8A, 8B, 9A, 9B als auch 5A bis 5E beschrieben.
  • Wie unter Bezug auf 5A bis 5D beschrieben werden ein Emitter-Bereich 1211 und eine Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 bei (in) dem Substrat 110 gebildet, und eine Anti-Reflex-Schicht 130 wird auf dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212 gebildet.
  • Als Nächstes wird, wie in der 8A dargestellt, eine Ätz-Schutzschicht 64 auf der Anti-Reflex-Schicht 130 gebildet. Die Ätz-Schutzschicht 64 umfasst eine Vielzahl von Öffnungen 181, welche Teile der Anti-Reflex-Schicht 130 freilegen. Eine Größe (ein Durchmesser oder Breite) von jeder Öffnung 181 kann gleich oder kleiner als eine Größe (oder Breite) von jedem der überlappenden Teile der hochdotierten Bereiche 1212 und einer Vielzahl von vorderen Elektroden 141 sein. Die Ätz-Schutzschicht 64 kann selektiv auf gewünschten Teilen der Anti-Reflex-Schicht 130 durch ein Siebdruckverfahren oder ein Photolithographie-Verfahren gebildet werden.
  • Als Nächstes werden durch Ätzen eines vorderen Oberflächenteils des Substrats 110 Teile der Anti-Reflex-Schicht 130, die nicht durch die Ätz-Schutzschicht 64 geschützt und durch die Vielzahl von Öffnungen 181 freigelegt sind, entfernt, um eine Anti-Reflexschicht 130a zu vervollständigen, die Teile der hochdotierten Bereiche 1212 freilegt.
  • Wie unter Bezug auf 5E beschrieben wird auf eine ähnliche Weise ein vorderes Elektrodenteil-Muster 40 einschließlich eines vorderen Elektroden-Musters 41 und eines vorderen Sammelschienen-Musters 42 selektiv oder teilweise auf der Anti-Reflex-Schicht 130a gebildet und auf den freigelegten Teilen der hochdotierten Bereiche 1212 gebildet, und ein hinteres Elektrodenteil-Muster 50 einschließlich eines hinteren Elektroden-Musters 51 und eines hinteren Sammelschienen-Musters 52 wird auf einer hinteren Oberfläche des Substrats 110 wie in 8B gezeigt gebildet.
  • Als Nächstes werden durch Durchführen eines thermischen Verfahrens auf dem Substrat 110 mit den Mustern 40 und 50 ein vorderes Elektroden-Teil 140a einschließlich der Vielzahl von vorderen Elektroden 141, die teilweise (oder lokal) die hochdotierten Bereiche 1212 berühren und auf der Anti-Reflex-Schicht 130a angeordnet sind, und eine Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142a, die mit der Vielzahl von vorderen Elektroden 141a verbunden und auf der Anti-Reflex-Schicht 130a angeordnet sind, ein hinteres Elektroden-Teil 150 einschließlich einer hinteren Elektrode 151, die mit dem Substrat 110 verbunden ist, und eine Vielzahl von hinteren Sammelschienen 152, die mit der hinteren Elektrode 151 und dem Substrat 110 verbunden sind, und ein Rückseitenfeld-Bereich 172, das bei (in) einem Teil des Substrats 110 angeordnet ist und die hintere Elektrode 151 berührt, gebildet.
  • In diesem Fall ist es, da die Teile der Anti-Reflex-Schicht 130a entfernt werden, um die Teile der hochdotierten Bereiche 1212 freizulegen, und dadurch das vordere Elektroden-Muster 41 auf den freigelegten Teilen der hochdotierten Bereiche 1212 angeordnet ist, nicht notwendig, dass das vordere Elektroden-Muster 41 die Anti-Reflex-Schicht 130a durchdringt, um die Vielzahl von vorderen Elektroden 141a und die hochdotierten Bereiche 1212 zu berühren. Da das thermische Verfahren zum Bilden des vorderen Elektroden-Teils 140a und des hinteren Elektroden-Teils 150 bei einer niedrigeren Temperatur als für die andere Ausführungsform durchgeführt werden kann, wird somit die Verschlechterung oder die physikalische Eigenschaftsveränderung des Substrats 110 oder auf (bei) dem Substrat 110 gebildeten Elementen durch das thermische Verfahren verringert oder verhindert.
  • In einem alternativen Verfahren stehen durch Verwenden von zwei verschiedenen Pasten für das vordere Elektroden-Teil 140a Teile des vorderen Elektroden-Teils 140a in Kontakt mit den hochdotierten Bereichen 1212, und der verbleibende Teil des vorderen Elektroden-Teils 140a ist auf der Anti-Reflex-Schicht 130a angeordnet.
  • Das heißt, dass, wie oben beschrieben, nach dem Bilden eines Emitter-Bereichs 1211 und einer Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 und dem Bilden einer Anti-Reflex-Schicht 130 auf dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212, wie in 9A gezeigt, eine erste Paste selektiv oder teilweise (oder lokal) auf der Anti-Reflex-Schicht 130 angewandt und getrocknet wird, um eine Vielzahl von Kontakt-Mustern 41a zu bilden. Stellen, auf denen die erste Paste angewandt wird, entsprechen überlappenden Stellen (Kreuzungen) der Vielzahl von hochdotierten Bereichen 1212 und der Vielzahl von vorderen Elektroden 141a.
  • Als Nächstes wird eine zweite Paste auf einen Teil der Anti-Reflex-Schicht 130 aufgebracht, auf dem die erste Paste nicht aufgetragen und getrocknet wird, um ein vorderes Elektroden-Muster und ein vorderes Sammelschienen-Muster 42a zu bilden, um dadurch ein vorderes Elektrodenteil-Muster zu vervollständigen. Das vordere Elektroden-Muster berührt die Muster 41a.
  • Ein Inhalt von einer Glasfritte mit einem Ätz-Material (zum Beispiel PbO), der in den ersten Pasten enthalten ist, ist verschieden von jenem, das in der zweiten Paste enthalten ist. Zum Beispiel ist der Inhalt der Glasfritte, der in der ersten Paste enthalten ist, eine Menge, die größer ist jene, die in der zweiten Paste enthalten ist. Da die zweiten Paste das Ätz-Material, das gleich oder weniger als ein vorgegebener Inhalt (oder Menge) ist oder überhaupt kein Ätz-Material enthält, beeinflusst oder beeinträchtigt die zweite Paste nicht eine darunter liegende Schicht (ein darunter liegendes Element), und damit wird die darunter liegende Schicht (das darunter liegende Element) bei der zweiten Paste nicht durch die zweite Paste geätzt.
  • Im Gegensatz zu dem Beispiel kann, wenn das vordere Elektroden-Muster unter Verwendung der zweiten Paste gebildet wird, die zweite Paste auf die Kontakt-Muster 41a angewandt werden.
  • Als Nächstes wird nach Bildung eines hinteren Elektroden-Muster und eines hinteren Sammelschienen-Musters auf einer hinteren Oberfläche des Substrats 110 ein thermisches Verfahren auf dem Substrat 110 bei ungefähr 750°C bis 800°C durchgeführt.
  • Wie oben beschrieben durchdringen die aus der ersten Paste gemachten Kontaktabschnitte 41a Teile der Anti-Reflex-Schicht 130 durch das Ätz-Material, um Teile der hochdotierten Bereiche 1212 zu berühren. Jedoch führen das vordere Elektroden-Muster und das vordere Sammelschienen-Muster 42a, die aus der zweiten Paste gemacht sind, die chemische Verbindung mit der Anti-Reflex-Schicht 130 durch und dringen nicht durch Teile der Anti-Reflex-Schicht 130. Ferner werden durch das thermische Verfahren eine mit dem Substrat 110 verbundene hintere Elektrode 151, eine Vielzahl von mit dem Substrat 110 und der hinteren Elektrode 151 verbundenen hinteren Sammelschienen 152 und ein Rückseitenfeld-Bereich 172 bei den hinteren Oberflächen des Substrats 110 gebildet.
  • Somit ist jede aus der Vielzahl von vorderen Elektroden 141a auf der Anti-Reflex-Schicht 130a angeordnet und steht teilweise in Kontakt mit den Teilen der hochdotierten Bereiche 1212 durch die Anti-Reflex-Schicht 130a bei den Kreuzungen mit den hochdotierten Bereichen 1212.
  • Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 10 bis 14 verschiedene Beispiele von einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beschrieben.
  • Wie bei den Solarzellen 11 und 12 werden die Elemente, welche die gleichen Vorgänge durchführen, unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen angezeigt und ihre detaillierte Beschreibung wird ausgelassen.
  • Wie bei der in den 1 und 3 gezeigten Solarzelle 11 umfasst eine Solarzelle 13 nach 10 bis 12 ferner einen unter einem vorderen Elektroden-Teil 140 liegenden hochdotierten Bereich.
  • In diesem Fall können die hochdotierten Bereiche, die direkt unter dem vorderen Elektroden-Teil 140, das heißt, einer Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und einer Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 liegen und sich entlang dem vorderen Elektroden-Teil 140 erstrecken, um sich mit dem vorderen Elektroden-Teil 140 zu verbinden, eine verunreinigungsdotierte Konzentration, eine verunreinigungsdotierte Dicke und einen Schichtwiderstand haben, die von denen der hochdotierten Bereiche 1212 verschieden sind.
  • Das heißt, dass, anders als bei der Solarzelle 11, die verunreinigungsdotierten Bereiche 1211–1213 der Solarzelle 12 in einen Emitter-Bereich 1211 mit einer ersten verunreinigungsdotierten Konzentration, ersten hochdotierten Bereichen 1212, die jeweils eine zweite verunreinigungsdotierte Konzentration größer als die erste verunreinigungsdotierte Konzentration, und zweite hochdotierte Bereiche 1213, die jeweils eine dritte verunreinigungsdotierte Konzentration größer als die zweite verunreinigungsdotierte Konzentration haben und unter dem gesamten vorderen Elektroden-Teil 140 liegen, unterteilt sind. So werden die hochdotierten Bereiche 1212 als die ersten hochdotierten Bereiche bezeichnet und die hochdotierten Bereiche 1213 werden als die zweiten hochdotierten Bereiche bezeichnet.
  • Somit hat der Emitter-Bereich 1211 die kleinste Leitfähigkeit der Träger aus dem Kreis der verunreinigungsdotierten Bereiche 1211–1213 und der zweite hochdotierte Bereich 1213 hat die größte Leitfähigkeit der Träger aus dem Kreis der verunreinigungsdotierten Bereiche 1211–1213.
  • In diesem Fall ist die verunreinigungsdotierte Dicke des Emitter-Bereichs 1211 kleiner als die des ersten hochdotierten Bereichs 1212, und die verunreinigungsdotierte Dicke des ersten hochdotierten Bereichs 1212 ist geringer als jene des zweiten hochdotierten Bereichs 1213. Somit wird die verunreinigungsdotierte Dicke des Emitter-Bereichs 1211 die kleinste sein und jeder der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 ist der größte der verunreinigungsdotierten Bereiche 1211–1213.
  • Zum Beispiel kann die verunreinigungsdotierte Dicke des Emitter-Bereichs 1211 ungefähr 20 μm bis 40 μm sein, die verunreinigungsdotierte Dicke der ersten hochdotierten Bereiche 1212 kann ungefähr 50 μm bis 60 μm sein, und die verunreinigungsdotierte Dicke des zweiten hochdotierten Bereichs 1213 kann ungefähr 500 μm bis 1000 μm sein.
  • Wie bei der Solarzelle 11 umfasst die Solarzelle 13 ferner die zweiten hochdotierten Bereiche 1213 als auch die ersten hochdotierten Bereiche 1212. In diesem Beispiel fungieren die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 als Halbleiter-Elektroden oder Halbleiter-Kanäle.
  • Wie oben ist, da die verunreinigungsdotierten Dicken des Emitter-Bereichs 1211, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 voneinander verschieden sind, ein kürzester Abstand (eine Dicke) d1 von einer vorderen Oberfläche (einer oberen Oberfläche des Emitter-Bereichs 1211) des Substrats 110 zu einer p-n-Übergangsoberfläche (einer unteren Oberfläche des Emitter-Bereichs 1211) (nachfolgend als „eine erste Kreuzungsoberfläche” bezeichnet) zwischen dem ersten Emitter-Bereich 1211 und dem Substrat 110 verschieden von einem kürzesten Abstand (einer Dicke) d21 von einer vorderen Oberfläche (einer oberen Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs 1212) des Substrats 110 zu einer p-n-Übergangsoberfläche (einer unteren Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs 1212) (nachfolgend als „eine zweite Kreuzungsoberfläche” bezeichnet) zwischen dem ersten hochdotierten Bereich 1212 und dem Substrat 110, und ist auch verschieden von einem kürzesten Abstand (einer Dicke) d22 von einer vorderen Oberfläche (einer oberen Oberfläche des zweiten hochdotierten Bereichs 1213) des Substrats 110 und einer p-n-Übergangsoberfläche (einer untere Oberfläche des zweiten hochdotierten Bereichs 1213) (nachfolgend als „einer dritte Kreuzungsoberfläche” bezeichnet) zwischen dem zweiten hochdotierten Bereich 1213 und dem Substrat 110. Der Abstand d21 ist auch von dem Abstand d22 verschieden. So ist der Abstand d1 am kürzesten und der Abstand d22 am größten. Wie in 10 und 11 gezeigt sind kürzeste Abstände (Dicken) d3 von einer hinteren Oberfläche des Substrats 110 zu den p-n-Übergängen des Emitter-Bereichs 1211 und der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 zueinander gleich.
  • Durch die Unterschiede der verunreinigungsdotierten Dicken und der verunreinigungsdotierten Konzentrationen des Emitter-Bereichs 1211 und der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 haben der Emitter-Bereich 1211 und die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 voneinander verschiedene Schichtwiderstände. So hat der Emitter-Bereich 1211 mit der kleinsten verunreinigungsdotierten Dicke den größten Schichtwiderstand und der zweite hochdotierte Bereich 1213 mit der größten verunreinigungsdotierten Dicke hat den kleinsten Schichtwiderstand. In diesem Beispiel kann der Schichtwiderstand des Emitter-Bereichs 1211 ungefähr 100 Ω/sq bis 140 Ω/sq sein, der Schichtwiderstand des ersten hochdotierten Bereichs 1212 kann ungefähr 60 Ω/sq bis 90 Ω/sq sein, und der Schichtwiderstand des zweiten hochdotierten Bereichs 1213 kann ungefähr 10 Ω/sq bis 40 Ω/sq sein.
  • Wie in 10 und 12 gezeigt umfassen die zweiten hochdotierten Bereiche 1213 eine Vielzahl von ersten Teilen 1213a und eine Vielzahl von zweiten Teilen 1213b. Die ersten Teile 1213a erstrecken sich in einer Richtung, welche die Erstreckungsrichtung der zweiten Teile 1213b kreuzt.
  • Die ersten Teile 1213a erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander in der Richtung, welche eine Erstreckungsrichtung der ersten hochdotierten Bereiche 1212 kreuzt, und die Vielzahl von zweiten Teilen 1213b erstreckt sich im Wesentlichen parallel zueinander in einer Richtung, welche die Erstreckungsrichtung der Vielzahl der ersten Teile 1213a kreuzt, das heißt, in der gleichen Richtung wie eine Erstreckungsrichtung der Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212.
  • Die Vielzahl von ersten Teilen 1213a steht direkt mit der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 in Kontakt und die zweiten Teile 1213b stehen direkt mit der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 in Kontakt.
  • Somit ist die Vielzahl von ersten Teilen 1213a mit den ersten hochdotierten Bereichen 1212 an die ersten hochdotierten Bereiche 1212 kreuzenden Stellen verbunden. Auch ist die Vielzahl von ersten Teilen 1213a und die Vielzahl von zweiten Teilen 1213b bei ihren Kreuzungen verbunden.
  • Dabei ist die Vielzahl der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 in einer Gitter-Form bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet, wie in 12 gezeigt.
  • In diesem Beispiel ist eine Breite von jedem ersten Teil 1213a verschieden von jener von jedem zweiten Teil 1213b, zum Beispiel ist die Breite von jedem ersten Teil 1213a geringer als die von jedem zweiten Teil 1213b.
  • Ferner ist eine Breite von jedem ersten hochdotierten Bereich 1212 verschieden von jener von dem ersten Teil 1213a von jedem zweiten hochdotierten Bereich 1213, zum Beispiel ist die Breite des ersten hochdotierten Bereichs 1212 kleiner als jene des ersten Teils 1213a von jedem zweiten hochdotierten Bereich 1213.
  • Als ein Beispiel kann die Breite von jedem der ersten hochdotierten Bereiche 1212 ungefähr 30 μm bis 40 μm sein, und ein Abstand zwischen zwei benachbarten ersten hochdotierten Bereichen 1212 kann ungefähr 0,3 mm bis 3,0 mm sein. Die Anzahl von der Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 kann ungefähr 50 bis 400 sein, und in diesem Fall kann eine Größe des Substrats 110 156 mm × 156 mm sein. In diesem Beispiel kann der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten hochdotierten Bereichen 1212 entsprechend der Anzahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212 variiert werden. Daher sinkt, wie in 13 gezeigt, wenn die Zahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212 steigt, der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten hochdotierten Bereichen 1212.
  • Dabei ist der Emitter-Bereich 1211 ein verbleibender Teil, der die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 des verunreinigungsdotierten Teils ausschließt, welche alle die Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp haben.
  • Durch den Emitter-Bereich 1211 und die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 mit voneinander verschiedenen Verunreinigungsdotierungs-Konzentrationen und voneinander verschiedenen verunreinigungsdotierten Dicken bewegen sich Elektronen zu der vorderen Oberfläche des Substrats 110, auf (bei) welcher ein n-Typ-Halbleiter-Bereich (zum Beispiel der Emitter-Bereich 1211 und die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213) angeordnet ist, und Löcher bewegen sich zu einem p-Typ Halbleiter-Bereich (zum Beispiel der hinteren Oberfläche des Substrates 110).
  • Wenn sich Ladungen (zum Beispiel Elektronen) zu dem Emitter-Bereich 1211 und den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1213 bewegen, bewegen sich die Ladungen, die bei dem Emitter-Bereich 1211 mit dem größten Schichtwiderstand vorliegen, zu den ersten oder zweiten hochdotierten Bereichen 1212 oder 1213, die den kleineren Schichtwiderstand als jener des Emitter-Bereichs 1211 haben und an der nächsten Stelle zu den Ladungen angeordnet sind. In diesem Fall wird, da die verunreinigungsdotierte Konzentration des Emitter-Bereichs 1211 kleiner als jene der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 ist, eine Verlustmenge von Ladungen, die aufgrund der Verunreinigungen während der Bewegung zu den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1212 über den Emitter-Bereich 1211 verschwinden, verringert.
  • Da die Leitfähigkeit der ersten hochdotierten Bereiche 1211 größer ist als jene des Emitter-Bereichs 1211, bewegen sich Ladungen, die sich entlang des Emitter-Bereichs 1211 zu den ersten hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, entlang der ersten hochdotierten Bereiche 1212, die sich in einer vorgegebenen Richtung erstrecken. Wenn die Ladungen, die sich entlang der ersten hochdotierten Bereiche 1212 bewegen, die ersten Teile 1213a der zweiten hochdotierten Bereichen 1213 treffen, übertragen sich die Ladungen, die sich entlang der ersten hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, zu den ersten Abschnitten 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213, die den kleineren Schichtwiderstand als die ersten hochdotierten Bereiche 1212 haben. Dann übertragen sich die Ladungen, welche sich zu den ersten Teilen 1213a bewegen, zu der Vielzahl von die ersten Teile 1213a berührenden vorderen Elektroden 141 und werden durch die vorderen Sammelschienen 142 auf ein externes Gerät ausgegeben.
  • Durch die Bildung der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 sinkt eine Ladungswegstrecke zu den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1213 mit der im Vergleich zu dem Emitter-Bereich 1211 relativ guten Leitfähigkeit. Somit sinkt eine Verlustmenge von Ladungen, die während der Bewegung zu den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1213 verschwinden, und dadurch nimmt eine Menge von Ladungen, die sich zu den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 bewegen, weitgehend zu.
  • Wie oben beschrieben nimmt, da jeder zweite hochdotierte Bereich 1213, der mit dem die Ladungen zu dem externen Gerät ausgebenden vorderen Elektroden-Teil 140 verbunden ist, die größte Leitfähigkeit hat, eine Menge von Ladungen, die von dem zweiten hochdotierten Bereich 1213 zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 übergeht, weiter zu. So nimmt eine Menge von zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 übertragenen Ladungen im Vergleich zu der Solarzelle 11 weiter zu.
  • Wenn der Schichtwiderstand des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder kleiner als ungefähr 140 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Konzentration des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder größer als ungefähr 20 μm ist, werden Ladungen in der Regel durch den stabilen p-n-Übergang erzeugt. Wenn der Schichtwiderstand des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder größer als ungefähr 100 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Konzentration des Emitter-Bereichs 1211 gleich oder kleiner als ungefähr 40 μm ist, bewegen sich Ladungen ohne Störung von Ladungsbewegung durch die Verunreinigungen stabil zu den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1213.
  • Wenn der Schichtwiderstand des ersten hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder kleiner als ungefähr 90 Ω/sq oder die verunreinigungsdotierte Dicke des ersten hochdotierten Bereichs 1212 gleich Oder größer als ungefähr 50 μm ist, ist die Leitfähigkeit des ersten hochdotierten Bereichs 1212 stabil gesichert, um eine Menge von sich zu dem ersten hochdotierten Bereich 1212 bewegenden Ladungen zu erhöhen, und wenn der Schichtwiderstand des ersten hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder größer als 60 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Dicke des ersten hochdotierten Bereichs 1212 gleich oder kleiner als ungefähr 60 μm ist, ist die Leitfähigkeit des ersten hochdotierten Bereichs 1212 stabil gesichert, um eine Menge von sich zu dem ersten hochdotierten Bereich 1212 bewegenden Ladungen zu erhöhen, wird eine Menge von in dem ersten hochdotierten Bereich 1212 absorbiertem Licht verringert, und dadurch steigt eine Menge von auf das Substrat 110 einfallendem Licht.
  • Wenn der Schichtwiderstand des zweiten hochdotierten Bereichs 1213 gleich oder kleiner als ungefähr 40 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Dicke des zweiten hochdotierten Bereichs 1213 gleich oder größer als ungefähr 500 μm ist, ist die Leitfähigkeit des zweiten hochdotierten Bereichs 1213 stabil geschert, um eine Menge von sich zu dem hochdotierten Bereich 1212 bewegenden Ladungen zu erhöhen, und wenn der Schichtwiderstand des zweiten hochdotierten Bereichs 1213 gleich oder größer als 10 Ω/sq ist oder die verunreinigungsdotierte Dicke des zweiten hochdotierten Bereichs 1213 gleich oder kleiner als ungefähr 1000 μm ist, wird eine Menge von in dem zweiten hochdotierten Bereich 1213 absorbiertem Licht verringert, und damit steigt ein Betrag von auf das Substrat 110 einfallendem Licht.
  • Wenn die Anzahl von der Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 gleich oder größer als 50 ist, wird ein Ladungsübergangs-Wirkungsgrad durch die ersten hochdotierten Bereiche 1212, die als die Halbleiter-Elektroden fungieren, stabil erhalten, und wenn die Anzahl der Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 gleich oder kleiner als 400 ist, wird der stabile Ladungsübergangs-Wirkungsgrad ohne Verlustmenge von Ladungen erhalten, da eine Fläche von dem hochdotierten Bereich durch die ersten hochdotierten Bereiche 1212 erhöht wird.
  • Wie oben beschrieben gehen, da die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 die ersten Teile 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 berührt und die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 die zweiten Teile 1213b der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 berührt, die Ladungen, die sich zu den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 bewegen, zu der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 oder der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 über und werden dann an das externe Gerät durch die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 ausgegeben.
  • In diesem Beispiel nimmt, da die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 mit den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 mit der größten Leitfähigkeit von den verunreinigungsdotierten Bereichen 1211–1213 in Kontakt steht, ein Kontaktwiderstand von der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und der verunreinigungsdotierten Bereiche 1211–1213 weiter ab als die Vielzahl von vorderen Elektroden 141, die mit dem Emitter-Bereich 1211 oder den ersten hochdotierten Bereichen 1212 in Kontakt stehen. So nimmt die Menge von Ladungen, die sich von der Vielzahl von zweiten hochdotierten Bereichen 1213 zu der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 bewegen, weiter zu.
  • In diesem Beispiel kann eine Breite von jeder vorderen Elektrode 141 50 μm bis 120 μm sein und ein Abstand zwischen zwei benachbarten vorderen Elektroden 141 kann etwa 2,2 mm bis 3,0 mm betragen.
  • Die Anzahl von der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und der Abstand zwischen zwei benachbarten vorderen Elektroden 141 nimmt im Vergleich dazu, wenn die Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 nicht gebildet werden, weiter zu.
  • Durch die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 wird die Ladungswegstrecke von dem Emitter-Bereich 1211 bis zu den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1213 oder dem vorderen Elektroden-Teil 140 verringert.
  • Auch wenn ein Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Teilen 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 unter Berücksichtigung der verringerten Ladungswegstrecke erhöht wird, wird somit eine Menge von Ladungen, die sich von den ersten Teilen 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 zu der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 bewegen, nicht verringert. Wie beschrieben wächst durch die Tätigkeit der Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 eine Menge von Ladungen, die sich von den ersten Teilen 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 zu der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 bewegen.
  • Wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Teilen 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 steigt, nimmt ein Abstand zwischen zwei benachbarten vorderen Elektroden 141, die bei den ersten Teilen 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 angeordnet sind, ebenfalls zu.
  • Da die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 ein Metall enthält, überträgt die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 kein Licht, und dadurch nimmt, wenn die Bildungsbereiche der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 wachsen, ein lichteinfallender Bereich des Substrats 110 ab.
  • Wenn jedoch der Abstand zwischen den beiden benachbarten vorderen Elektroden 141 erhöht wird und dadurch die Anzahl der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 verringert wird, nimmt der lichteinfallende Bereich zu, um eine Menge von auf das Substrat 110 der Solarzelle 13 einfallendem Licht zu erhöhen. Dadurch steigt ein Wirkungsgrad der Solarzelle 13.
  • In diesem Beispiel wird, da nur die Anti-Reflex-Schicht 130 auf der Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 mit Ausnahme der die zweiten hochdotierten Bereiche 1213 kreuzenden Teile angeordnet ist, die Lichteinfallsfläche des Substrats 110 nicht wesentlich (oder ungünstig) durch die Bildung der ersten hochdotierten Bereiche verringert.
  • Wenn die Breite W3 der vorderen Elektrode 141 gleich oder größer als ungefähr 50 μm ist, nimmt ein Leitungswiderstand der vorderen Elektrode 141 ab und die Leitfähigkeit der vorderen Elektrode 141 wird stabil sichergestellt. Somit wird die Bewegung von Trägern stabiler durchgeführt, und die vordere Elektrode 141 wird leichter hergestellt. Ferner wird, wenn die Breite W3 der vorderen Elektrode 141 gleich oder kleiner als ungefähr 120 μm ist, die Lichteinfallsfläche stabil sichergestellt und eine Verringerung der Produktionsmenge von Ladungen, die sich aus einer Verringerung der Einfallsfläche ergibt, wird verringert oder verhindert.
  • Wenn der Abstand W4 zwischen den beiden benachbarten vorderen Elektroden 141 gleich oder größer als ungefähr 2,2 mm ist, sammelt die vordere Elektrode 141 stabil die Träger, weil die sich aus den vorderen Elektroden 141 ergebende Lichteinfallsfläche nicht stark verringert wird. Ferner bewegen sich, wenn der Abstand W4 zwischen den beiden benachbarten vorderen Elektroden 141 gleich oder kleiner als 3,0 mm ist, die Träger nicht zu den benachbarten vorderen Elektroden 141, weil der Abstand W4 länger als die Wegstrecke von Trägern ist, und der Verlust von Trägern wird verringert oder verhindert.
  • Da die Breite von jedem der Vielzahl von zweiten hochdotierten Bereichen 1213 durch Breiten von jeder vorderen Elektrode 141 und jeder vorderen Sammelschiene 142, die über jeder von der Vielzahl von den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 liegen, bestimmt wird, ist eine Breite von jedem ersten Teil 1213a von den unter jeder vorderen Elektrode 141 angeordneten zweiten hochdotierten Bereichen 1213 kleiner als eine Breite von jedem zweiten Teil 1213b der unter jeder vorderen Sammelschiene 142 angeordneten zweiten hochdotierten Bereiche 1213. In diesem Beispiel ist die Breite von jedem ersten Teil 1213a von den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 gleich oder größer als jene von jeder vorderen Elektrode 141, und die Breite von jedem zweiten Teil 1213b der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 ist gleich oder größer als jene von jeder vorderen Sammelschiene 142.
  • In diesem Beispiel wird die Anzahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212 in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen den vorderen Elektroden 141 geändert, und zum Beispiel steigt, wenn der der Abstand zwischen den vorderen Elektroden 141 zunimmt, die Zahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212. Das heißt, dass, da die ersten hochdotierten Bereiche 1212 als die die Ladungen übertragenden Halbleiter-Elektroden fungieren, um die Zahl der vorderen Elektroden 141 zu verringern, durch Vergrößerung des Abstands zwischen den vorderen Elektroden 141, was die Verringerung des einfallenden Lichtbereichs verursacht, und die Ladungswegstrecke zu kompensieren, die durch den zunehmenden Abstand zwischen den vorderen Elektroden 141 steigt, die Zahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212, welche nicht den Lichteinfallsbereich verringern, vergrößert wird. Somit gehen die Ladungen, da die Ladungswegstrecke von dem Emitter-Bereich 1211 zu den vorderen Elektroden 141 und den ersten hochdotierten Bereichen 1212 abnimmt, einfach aus dem Emitter-Bereich 1211 und den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1213 zu den vorderen Elektroden 141 über.
  • Die Anzahl von der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 ist ungefähr 50 bis 70.
  • 14 zeigt eine grafische Darstellung von einem Wirkungsgrad der Solarzelle in Bezug auf eine Veränderung der Anzahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212, wenn der Abstand zwischen den vorderen Elektroden 141 von 2,2 mm bis 3,0 mm geändert wird.
  • Wie in 14 gezeigt nimmt, wenn der Abstand zwischen den vorderen Elektroden 141 steigt, die Zahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212 ebenfalls zu, und wenn die Zahl der ersten hochdotierten Bereiche 1212 etwa 50 bis 400 ist, wird die Effizienz der Solarzelle dauerhaft erhöht.
  • Die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142, im Gegensatz zu der Vielzahl von vorderen Elektroden 141, berührt gemäß dem Beispiel nur die zweiten Teile 1213b der zweiten hochdotierten Bereiche 1213. Somit ist die Anti-Reflex-Schicht 130 nicht unter den vorderen Sammelschienen 142 angeordnet.
  • In diesem Fall sind die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 und die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 auf der gleichen Niveau-Schicht angeordnet (oder sind koplanar) und sind elektrisch und physisch bei Kreuzungen der vorderen Elektroden 141 und der vorderen Sammelschienen 142 miteinander verbunden.
  • Dabei wird in der gleichen Weise wie die zweiten hochdotierten Bereiche 1213 das vordere Elektroden-Teil 140 in einer Gitter-Form auf (bei oder in) der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet.
  • So sammelt die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 von der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 gesammelte Ladungen als auch von den zweiten Teilen 1213b der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 gesammelte Ladungen, welche mit der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 in Kontakt stehen. In diesem Fall, da eine Menge von sich zu der Vielzahl von vorderen Elektroden 141 durch die Sammlung der ersten hochdotierten Bereiche 1212 bewegenden Ladungen steigt, nimmt eine Menge von durch die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 gesammelten Ladungen ebenfalls zu.
  • Wie die Vielzahl von vorderen Elektroden 141 nimmt, da die Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 auch die zweiten hochdotierten Bereiche 1213 mit der größten verunreinigungsdotierten Konzentration der verunreinigungsdotierten Bereiche 1211–1213 berührt, eine Menge von Ladungen, die sich von den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 zu der Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142 bewegen, weiter zu.
  • Wie unter Bezug auf 1 und 3 beschrieben ist eine Breite W5 von jeder vorderen Sammelschiene 142 größer als eine Breite W3 von jeder vorderen Elektrode 141, und in dem Beispiel kann jede vordere Sammelschiene 142 die Breite W5 von ungefähr 1,5 mm bis 2 mm haben. Eine Breite von jedem ersten hochdotierten Bereich 1212 ist größer als die Breite W3 von jeder vorderen Elektrode 141 und kleiner als die Breite W5 von jeder vorderen Sammelschiene 142.
  • Durch die zweiten hochdotierten Bereiche 1213, die unmittelbar mit dem vorderen Elektroden-Teil 140 sowie den ersten hochdotierten Bereichen 1212 in Kontakt stehen, wird die Ladungswegstrecke für die Bewegung zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 verringert, und dadurch wird der Abstand zwischen den beiden benachbarten vorderen Elektroden 141 erhöht. Dementsprechend nimmt der lichteinfallende Bereich des Substrats 110 zu.
  • Darüber hinaus nimmt, da der Schichtwiderstand der zweiten hochdotierten Bereiche 1213, welche Ladungen zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 überträgt, abnimmt und die verunreinigungsdotierte Konzentration der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 zunimmt, steigt die Leitfähigkeit der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 und ein Kontakt-Widerstand zwischen den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 und dem vorderen Elektroden-Teil 140 sinkt. So wird eine Menge von Ladungen, die aus den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 übertragen werden, erhöht.
  • Wie unter Bezug auf die 1 und 2 beschrieben nimmt, da die verunreinigungsdotierte Konzentration des Emitter-Bereichs 1211 verringert wird, wenn sich die Ladungen von dem Emitter-Bereich 1211 zu den hochdotierten Bereichen 1212 bewegen, die Verlustmenge von Ladungen durch die Verunreinigungen beim Emitter-Bereich 1211 während der Bewegung von dem Emitter-Bereich 1211 zu den hochdotierten Bereichen 1212 ab.
  • Im Unterschied zu den 10 bis 12 können die direkt unter dem vorderen Elektroden-Teil 140 liegenden hochdotierten Bereiche, das heißt, eine Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und eine Vielzahl von vorderen Sammelschienen 142, die sich entlang dem vorderen Elektroden-Teil 140 erstrecken, um mit der vorderen Elektroden-Teil 140 verbunden zu sein, die gleiche verunreinigungsdotierte Konzentration, verunreinigungsdotierte Dicke und Schichtwiderstand wie jene der hochdotierten Bereiche 1212 haben.
  • In diesem Fall sind die hochdotierten Bereiche 1212 aus 1 bis 3 ferner unter der vorderen Elektrode 141 angeordnet und erstrecken sich an ihnen entlang, und somit sind die hochdotierten Bereiche 1212 mit jeder vorderen Elektrode 141 verbunden (das heißt, der gesamten vorderen Elektrode 141). Darüber hinaus sind die hochdotierten Bereiche 1212 ferner unter jeder vorderen Sammelschiene 142 angeordnet und erstrecken sich an ihnen entlang, und somit sind die hochdotierten Bereiche 1212 mit jeder vorderen Sammelschiene 142 verbunden (das heißt, der gesamten vorderen Sammelschiene 142).
  • Da ein Bildungsbereich des hochdotierten Bereichs 1212 wächst, nehmen somit die Ladungswegstrecken vom Emitter-Bereich 1211 zu den hochdotierten Bereichen 1212 weiter ab, und da das Ladungen sammelnde vordere Elektroden-Teil 140 die hochdotierten Bereiche 1212 mit einer höheren Leitfähigkeit und einem geringeren Übergangswiderstand als der Emitter-Bereich 1211 berührt, nimmt eine Menge von Ladungen, die sich zu dem vorderen Elektroden-Teil 140 bewegen, weiter zu.
  • Die Bildung der zusätzlich unter dem vorderen Elektroden-Teil 140 liegenden hochdotierten Bereiche 1211 kann durch die Verfahren aus 5A bis 5E unter Berücksichtigung der Bildungsstelle der modifizierten hochdotierten Bereiche 1211 durchgeführt werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der in den 10 und 11 gezeigten Solarzelle 13 wird unter Bezugnahme auf die 15A bis 15G beschrieben. Die Beschreibungen für die gleichen Verfahren wie in den 5A bis 5E, 8A und 8B und 9A und 9B werden der Kürze halber weggelassen.
  • Ein verunreinigungsdotierter Bereich 120 wird bei (in) dem Substrat 110 unter Verwendung eines thermischen Diffusion-Verfahrens, usw. und durch das Entfernen eines Oxidfilms (zum Beispiel PSG oder BSG) gebildet. Der verunreinigungsdotierte Bereich 120 hat einen Schichtwiderstand von etwa 10 Ω/sq bis 40 Ω/sq.
  • Wie in den 15B und 15C gezeigt wird eine erste Ätz-Schutzschicht 64 selektiv oder teilweise (oder lokal) auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120 gebildet, um Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 freizulegen, und dann wird eine zweite Ätz-Schutzschicht 65 auf einigen der freigelegten Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 und auf der ersten Ätz-Schutzschicht 64 gebildet.
  • Wenn die erste und zweite Ätz-Schutzschicht 64 und 65 auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120 gebildet werden, werden die erste und zweite Ätz-Schutzschichten 64 und 65 in einer unter (a) in 16 gezeigten Gitter-Form gebildet. Bildungsstellen der ersten Ätz-Schutzschicht 64 entsprechen Bildungsstellen der in den 10 und 11 gezeigten zweiten hochdotierten Bereiche 1213, und Bildungsstellen der zweiten Ätz-Schutzschicht 65 entsprechen den Bildungsstellen der in den 10 und 11 gezeigten ersten hochdotierten Bereiche 1212.
  • Teile der ersten Ätz-Schutzschicht 64 werden in einer sich parallel zu der zweiten Ätz-Schutzschicht 65 erstreckenden Richtung gebildet. So ist die erste Ätz-Schutzschicht 64 auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120 in einer Gitter-Form angeordnet, die sich in einander kreuzenden Richtungen erstreckt, und die zweite Ätz-Schutzschicht 65 ist auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120 in einer sich in einer Richtung erstreckenden Streifenform angeordnet.
  • Die ersten und zweiten Ätz-Schutzschichten 64 und 65 können durch ein Siebdruckverfahren oder ein Photolithographie-Verfahren, usw. gebildet werden.
  • Wie in 15D gezeigt wird unter Verwendung der zweiten und ersten Ätz-Schutzschichten 65 und 64 als eine Maske das vordere Oberflächen-Teil des Substrats 110 in ein Ätzmittel getaucht, um die durch die zweite Ätz-Schutzschicht 65 freigelegten Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 zu entfernen. So wird ein verunreinigungsdotierter Bereich 120a mit einer verunreinigungsdotierten Dicke von weniger als jener des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 gebildet. Als Nächstes wird die zweite Ätz-Schutzschicht 65 unter Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit, usw. entfernt.
  • Dabei bleibt die erste Ätz-Schutzschicht 64 auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120, der die unter (B) in 16 gezeigte Form hat. Wie oben beschrieben umfasst die Ätz-Schutzschicht 64 die Teile, die sich in der gleichen Richtung wie die Erstreckungsrichtung der zweiten Ätz-Schutzschicht 65 erstrecken.
  • Als Nächstes werden, wie in 15E gezeigt, unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht 64 als eine Maske Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 und des verunreinigungsdotierten Bereichs 120a, die durch die erste Ätz-Schutzschicht 64 freigelegt sind, geätzt, und dann wird die erste Ätz-Schutzschicht 64 auf dem verunreinigungsdotierten Bereich 120 unter Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit, usw. entfernt.
  • Somit wird ein Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs 120, auf welchem die ersten und zweiten Ätz-Schutzschichten 64 und 65 nicht angeordnet sind, doppelt geätzt und wird dadurch als der Emitter-Bereich 1211 mit der dünnsten Dicke gebildet, und Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120, auf welchem nur die zweite Ätz-Schutzschicht 65 angeordnet ist, werden einmal geätzt und werden dadurch als eine Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 mit einer größeren Dicke als die des Emitter-Bereichs 1211 gebildet. Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120, auf welchem die erste Ätz-Schutzschicht 64 angeordnet sind, werden nicht geätzt und werden dadurch als eine Vielzahl von zweiten hochdotierten Bereichen 1212 mit der dicksten Dicke gebildet.
  • Dabei werden durch die beiden Ätz-Verfahren unter Verwendung der ersten und zweiten Ätz-Schutzschichten 64 und 65 der Emitter-Bereich 1211 und erste und zweite hochdotierte Bereiche 1212 und 1213 gebildet, von denen jeder voneinander verschiedene verunreinigungsdotierte Dicken, verunreinigungsdotierte Konzentrationen und Schichtwiderstände hat.
  • Die Vielzahl von ersten hochdotierten Bereichen 1212 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zueinander in einer vorbestimmten Richtung mit einem Abstand dazwischen. Die Vielzahl von zweiten hochdotierten Bereichen 1213 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zueinander in einer vorgegebenen Richtung mit einem Abstand dazwischen und umfasst eine Vielzahl von ersten Teilen 1213a und eine Vielzahl von zweiten Teilen 1213b. Die ersten Teile 1213a erstrecken sich in einer eine Erstreckungsrichtung der zweiten Abschnitte 1213b kreuzenden Richtung. Die Teile der ersten Ätz-Schutzschicht 64, die sich in einer die zweiten Ätz-Schutzschicht 65 kreuzenden Richtung erstrecken, werden als die ersten Abschnitte 1213a der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 gebildet, und die Teile der ersten Ätz-Schutzschicht 64, die sich in der gleichen Richtung wie die zweite Ätz-Schutzschicht 65 erstreckt, werden als die zweiten Teile 1213b von den zweiten hochdotierten Bereichen 1213 gebildet.
  • In einem alternativen Beispiel können der Teil der hinteren Oberfläche als auch der Teil der vorderen Oberfläche des Substrats 110, das heißt, das gesamte Substrat 110, in das Ätzmittel getaucht werden, um Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120 zu entfernen. In diesem Fall wird eine separate Ätz-Schutzschicht auf der hinteren Oberfläche des Substrats 110 gebildet, welche kein Ätzen benötigt. Darüber hinaus können der Emitter-Bereich 1211 und die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212 und 1213 durch ein Trockenätzverfahren anstelle des Nassätzverfahrens gebildet werden.
  • Als Nächstes wird, wie in ähnlicher Weise mit Bezug auf 5D beschrieben, die Anti-Reflex-Schicht 130 auf dem Emitter-Bereich 1211 und den ersten und zweiten hochdotierten Bereichen 1212 und 1213, die bei der vorderen Oberfläche des Substrats 110 angeordnet sind, wie in 5F gezeigt gebildet.
  • Als Nächstes wird auf eine ähnliche Weise wie 5E ein vorderes Elektrodenteil-Muster 40 mit einem vorderen Elektroden-Muster 41 und einem vorderen Sammelschienen-Muster 42 und ein hinteres Elektrodenteil-Muster 50 mit einem hinteren Elektroden-Muster 51 und einem hinteren Sammelschienen-Muster 52 jeweils auf die vorderen und hinteren Oberflächen des Substrats 110 gedruckt und wie in 15G gezeigt getrocknet.
  • Als Nächstes wird ein thermisches Verfahren auf das mit dem vorderen Elektrodenteil-Muster 40 und dem hinteren Elektrodenteil-Muster 50 ausgestattete Substrat 110 bei einer Temperatur von ungefähr 750°C bis 800°C angewandt. Dementsprechend werden für ein vorderes Elektroden-Teil 140 gebildet eine Vielzahl von vorderen Elektroden 141 und eine Vielzahl von vorderen Elektroden-Sammelschienen 142, die jeweils mit den ersten Teilen 1213a und den zweiten Teilen 1213b der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 verbunden sind, ein hinteres Elektroden-Teil 150 von einer hinteren Elektrode 151, das elektrisch mit dem Substrat 110 verbunden ist, und eine Vielzahl von hinteren Elektroden-Sammelschienen 152, die mit dem Substrat 110 und der hinteren Elektrode 151 verbunden sind, und ein Rückseitenfeld-Bereich 172, der in (bei) der hinteren Oberfläche des Substrats 110 angeordnet ist und mit der hinteren Elektrode 151 wie in den 10 und 11 dargestellt in Kontakt steht.
  • Als Nächstes wird ein Kantenisolationsverfahren durchgeführt, um eine Solarzelle 13 zu vervollstandigen.
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf 17 und 18 ein weiteres Beispiel einer Solarzelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Eine in 17 gezeigte Solarzelle 14 hat die gleiche Struktur wie die in 10 und 11 gezeigte Solarzelle 13 mit Ausnahme der ersten hochdotierten Bereiche 1212. Daher wird eine perspektivische Teilansicht weggelassen, und 17 ist ein Querschnitt entlang der Linie XI-XI von 10. Wie bei den 10 und 11 werden die Elemente, welche die gleichen Vorgänge durchführen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
  • Die Solarzelle 14 aus 17 umfasst einen Emitter-Bereich 1211 und erste und zweite hochdotierte Bereichen 1212a und 1213 mit jeweils voneinander verschiedenen verunreinigungsdotierten Dicken d1, d21a und d22, verunreinigungsdotierten Konzentrationen und Schichtwiderständen. In diesem Fall hat, da der Emitter-Bereich 1211 die kleinste verunreinigungsdotierte Dicke und jeder der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 die größte verunreinigungsdotierte Dicke hat, der Emitter-Bereich 1211 die kleinste verunreinigungsdotierte Konzentration und jeder der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 hat die größte verunreinigungsdotierte Konzentration, und der Emitter-Bereich 1211 hat den größten Schichtwiderstand und jeder der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 hat den kleinsten Schichtwiderstand.
  • P-n-Übergangsoberflächen (erste und dritte Kreuzungsoberflächen) des Emitter-Bereichs 1211 und der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 sind kollinear und damit auf der gleichen zu der hinteren Oberfläche des Substrats 110 parallelen Geraden angeordnet. Somit ist die p-n-Übergangsoberfläche des Emitter-Bereich 1211 kollinear mit der p-n-Übergangsoberfläche des zweiten hochdotierten Bereichs 1213. Allerdings sind ein p-n-Übergang (eine zweite Kreuzungsoberfläche) des ersten hochdotierten Bereichs 1212a und die ersten und zweiten Kreuzungsoberflächen auf verschiedenen Geraden angeordnet.
  • Jeder der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 steht von einer Kontakt-Oberfläche des Emitter-Bereichs 1211 und der Anti-Reflex-Schicht 130 in Richtung der Anti-Reflex-Schicht 130 hervor, aber jeder der ersten hochdotierten Bereiche 1212a steht von der ersten oder zweiten Kreuzungsoberfläche in Richtung der hinteren Elektrode 151 hervor. Ferner ist eine Dicke (oder eine Höhe) d41 von der hinteren Oberfläche des Substrates 110 zur ersten Kreuzungsoberfläche gleich einer Dicke (oder eine Höhe) d43 von der hinteren Oberfläche des Substrats 110 zu der dritten Kreuzungsoberfläche, aber eine Dicke d42 von der hinteren Oberfläche des Substrates 110 zu der zweiten Kreuzungsoberfläche ist verschieden von der Dicke d41, d43 von der hinteren Oberfläche des Substrats 110 und der ersten oder dritten Kreuzungsoberfläche. Das heißt, dass, wie in den 17 und 18 gezeigt, die Dicke d42 kleiner als die Dicken d41 und d43 ist.
  • Wie in 18 gezeigt erstrecken sich die ersten hochdotierten Bereiche 1212a in einer die ersten Teile 1213a der zweiten hochdotierten Bereichen 1213 kreuzenden Richtung und erstrecken sich parallel zu den zweiten Teilen 1213b der zweiten hochdotierten Bereiche 1213.
  • Wie die ersten hochdotierten Bereiche 1212 aus den 10 und 11 fungieren die ersten hochdotierten Bereiche 1212a als Halbleiter-Elektroden.
  • Die ersten hochdotierten Bereiche 1212a können durch ein Verfahren wie zum Beispiel ein Laser-Bestrahlungsverfahren, eine Verunreinigungsfilm- oder ein Ionenimplantationsverfahren, usw. gebildet werden, die von dem Verfahren zur Bildung des Emitter-Bereichs 1211 und der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 verschieden ist.
  • Weiter wird unter Bezug auf 19A bis 19C sowie 15A bis 15G ein Verfahren zur Bildung des Emitter-Bereichs 1211 und der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212a und 1213 unter Verwendung des Laser-Bestrahlungsverfahren beschrieben.
  • In einer ähnlicher Weise wie unter Bezug auf 15A und 15B beschrieben wird nach der Bildung eines verunreinigungsdotierten Bereichs 120 auf (in) einem Substrat 110 eine Ätz-Schutzschicht 67 selektiv oder teilweise auf einer vorderen Oberfläche des Substrats 110 gebildet, wie in 19A gezeigt. Bildungsstellen der Ätz-Schutzschicht 67 entsprechen Bildungsstellen der zweiten hochdotierten Bereiche 1213.
  • Als Nächstes wird wie in 19B gezeigt eine vordere Oberfläche des Substrats 110, auf welcher die Ätz-Schutzschicht 67 ausgebildet wird, einem Ätzmittel ausgesetzt, um Teile gewünschter Dicke der verunreinigungsdotierten Bereiche 120, auf welchen die Ätz-Schutzschicht 67 nicht gebildet wird, zu entfernen und dadurch einen verunreinigungsdotierten Bereich mit unterschiedlichen verunreinigungsdotierten Dicken zu bilden. In diesem Fall werden die Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120, auf denen die Ätz-Schutzschicht 67 angeordnet ist, nicht geätzt und fungieren als zweite hochdotierte Bereiche 1213, und die Teile des verunreinigungsdotierten Bereichs 120, auf denen die Ätz-Schutzschicht 67 nicht angeordnet ist und die geätzt werden, fungiert als ein Emitter-Bereich 1211. Dabei werden der Emitter-Bereich 1211 und die zweiten hochdotierten Bereiche 1213 mit jeweils unterschiedlichen verunreinigungsdotierten Dicken gebildet.
  • Als Nächstes werden Laserstrahlen auf Teile des Emitter-Bereichs 1211 gestrahlt, um die Teile des Emitter-Bereichs 1211 als die ersten hochdotierten Bereiche 1212a zu bilden und den verbleibenden Teil des Emitter-Bereichs 1211, auf welchen die Laserstrahlen nicht gestrahlt werden, als den Emitter-Bereich 1211 zu vervollständigen. Das heißt, dass der Teil des Emitter-Bereichs 1211, auf den die Laserstrahlen gestrahlt werden, in die ersten hochdotierten Bereiche 1212a mit der verunreinigungsdotierten Dicke und der verunreinigungsdotierten Konzentration größer als die des Emitter-Bereichs 1211 geändert wird. Dabei werden die Laserstrahlen nur auf Bildungsstellen der ersten hochdotierten Bereiche 1212a gestrahlt. Somit werden in diesem Fall der Emitter-Bereich 1211 und die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212a und 1213 durch ein Rückätz-Verfahren unter Verwendung der Ätz-Schutzschicht 67 und dem Laser-Bestrahlungsverfahren gebildet.
  • Bei der Bildung der ersten hochdotierten Bereiche 1212a unter Verwendung der Laserstrahlen ist nur ein Ätz-Schutzschicht-Bildungsverfahren zur Bildung des Emitter-Bereichs 1211 und der zweiten hochdotierten Bereiche 1213 erforderlich. So werden die Verfahren zur Herstellung des Emitter-Bereichs 1211 und der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212a und 1213 vereinfacht und Fertigungszeit und -kosten werden verringert.
  • Alternativ können die ersten hochdotierten Bereiche 1212a unter Verwendung einer Verunreinigungen enthaltenden Paste (nachfolgend als „eine Verunreinigungspaste” bezeichnet) gebildet werden. Zum Beispiel wird, wie in 19A gezeigt, nach der Bildung eines verunreinigungsdotierten Bereichs 120 und anschließender Bildung eines Emitter-Bereichs 1211 und zweiter hochdotierter Bereiche 1213 unter Verwendung eines Rückätz-Verfahrens, die voneinander verschiedene verunreinigungsdotierte Dicken und voneinander verschiedene verunreinigungsdotierte Konzentrationen haben, unter Verwendung eines Siebdruck-Verfahrens die Verunreinigungspaste auf Teile des Emitter-Bereichs 1211 gedruckt, um einen Verunreinigungsfilm 20 zu bilden, und dann wird das Substrat 110 erhitzt. Anschließend wird der Verunreinigungsfilm 20 entfernt. Die Verunreinigungspaste enthält die Verunreinigung von dem gleichen Leitungstyp wie der verunreinigungsdotierte Bereich 120, und der Verunreinigungsfilm 20 wird an Stellen gedruckt, an welchen die ersten hochdotierten Bereiche 1212a gebildet werden. Das Erwärmen darf nur auf dem Verunreinigungsfilm 20 oder auf dem gesamten Substrat 110 durchgeführt werden.
  • So werden die in dem Verunreinigungsfilm 20 enthaltenen Verunreinigungen von einem zweiten Leitungstyp in das Substrat 110 dotiert und damit werden die Teile des Emitter-Bereichs 1211, auf den der Verunreinigungsfilm 20 gedruckt wird, als die ersten hochdotierten Bereichen 1212a gebildet, und der verbleibende Teil des Emitter-Bereichs 1211, auf den der Verunreinigungsfilm nicht gedruckt wird, wird wie in 20B gezeigt als der letzte Emitter-Bereich 1211 gebildet. Die Verunreinigungsdotierungs-Konzentration und verunreinigungsdotierte Dicke der ersten hochdotierten Bereichen 1212a sind größer als jene des Emitter-Bereichs 1211. In diesem Beispiel werden der Emitter-Bereich 1211 und die ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212a und 1213 unter Verwendung des Rückätz-Verfahrens und des Verunreinigungsfilms 20 mit Hilfe der Verunreinigungspaste gebildet. An Stelle der Verunreinigungspaste kann eine Verunreinigungstinte auf gewünschte Teile des Emitter-Bereichs 1211 angewendet und getrocknet werden, um den Verunreinigungsfilm 20 für die ersten hochdotierten Bereiche 1212a zu bilden.
  • Wenn die ersten hochdotierten Bereiche 1212a unter Verwendung des Verunreinigungsfilms 20 durch das Siebdruckverfahren, usw. gebildet werden, ist nur ein Ätz-Schutzschichtbildungsverfahren zur Bildung des Emitter-Bereich 1211, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212a und 1213 erforderlich. So werden die Verfahren zur Herstellung des Emitter-Bereichs 1211 und der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212a und 1213 vereinfacht.
  • In einem anderen Beispiel können die ersten hochdotierten Bereiche 1212a mit dem Ionen-Implantationsverfahren, usw. gebildet werden. Zum Beispiel werden nach der Bildung eines verunreinigungsdotierten Bereichs 120, wie in 19A gezeigt, ein Emitter-Bereich 1211 und zweite hochdotierte Bereiche 1213 gebildet, wie in 19B gezeigt.
  • Als Nächstes wird, wie in 21A gezeigt, eine Dotierungs-Schutzschicht 69 auf den zweiten hochdotierten Bereichen 1213a und 1213b und auf Teilen des Emitter-Bereichs 1211 gebildet, bei welchen die ersten hochdotierten Bereiche 1212a nicht ausgebildet sind, und Verunreinigungen Von dem gleichen Leitungstyp wie der verunreinigungsdotierte Bereich 120 werden an einer vorderen Oberfläche des Substrats mit der Dotierungs-Schutzschicht 68 unter Verwendung des Ionen-Implantationsverfahrens dotiert, und dann wird die Dotierungs-Schutzschicht 69 entfernt.
  • So werden, wie in 21B gezeigt, die Verunreinigungen von einem zweiten Leitungstyp in den verbleibenden Teil des Emitter-Bereichs 1211 dotiert, auf dem die Dotierungs-Schutzschicht 69 nicht gebildet wird, und damit wird der verbleibende Teil des Emitter-Bereichs 1211 als die ersten hochdotierten Bereiche 1212a gebildet. Wie beschrieben erhalten die Teile des Emitter-Bereichs 1211, auf welchem die Dotierungs-Schutzschicht 69 den Emitter-Bereich 1211 und die zweiten hochdotierten Bereiche 1213, die unter der Dotierungs-Schutzschicht 69 liegen, erhält, auch die zweiten hochdotierten Bereiche 1213. Dabei werden der Emitter-Bereich 1211 und erste und zweite hochdotierte Bereiche 1212a und 1213 durch das Rückätz-Verfahren und das Ionen-Implantationsverfahren gebildet.
  • Wenn die ersten hochdotierte Bereiche 1212a durch das Ionenimplantationsverfahren gebildet werden, werden die Verunreinigungsdotierungs-Konzentration und die verunreinigungsdotierte Dicke der ersten hochdotierten Bereiche 1212a durch die Steuerung von Ionenimplantationsgeschwindigkeit, usw. einfach angepasst. Dabei werden Merkmale der ersten hochdotierten Bereiche 1212a verbessert.
  • Wie oben beschrieben werden nach Bildung des Emitter-Bereichs 1211 und der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche 1212a und 1213 unter Verwendung verschiedener Verfahren neben dem Rückätz-Verfahren, wie in 15F und 15G gezeigt, eine Anti-Reflex-Schicht 130, ein vorderes Elektrodenteil-Muster 40 und ein hinteres Elektrodenteil-Muster 50 gebildet, und ein thermisches Verfahren wird auf das Substrat 110 angewandt, um die Solarzelle 14 zu bilden.
  • In der Beschreibung, den in 1 und 2, 6 und 7, 10 und 11, und 17 gezeigten Solarzellen hat eine obere Oberfläche (eine Oberfläche neben einer lichteinfallenden Oberfläche) der Anti-Reflex-Schicht 130 keine ebene Fläche, sondern eine unebene Oberfläche unter dem Einfluss des Emitter-Bereichs 1211 und der hochdotierten Bereiche 1212, 1212a und 1213. Allerdings kann die obere Oberfläche der Anti-Reflex-Schicht 130 durch Erhöhung einer Dicke der Anti-Reflex-Schicht 130 im Wesentlichen flach sein, unabhängig von der Form einer unteren Oberfläche (einer Fläche von der Anti-Reflex-Schicht 130, welche mit dem Emitter-Bereich 1211 und den hochdotierten Bereichen 1212, 1212a und 1213 in Kontakt steht).
  • Obwohl Ausführungsformen unter Bezugnahme auf eine Reihe von veranschaulichenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind, versteht es sich, dass zahlreiche andere Veränderungen und Ausführungsformen von Fachleuten auf dem Gebiet entwickelt werden können, die in den Bereich der Grundsätze dieser Offenbarung fallen. Insbesondere sind verschiedene Abwandlungen und Änderungen in den Bauteilen und/oder Anordnungen von Objektkombinationen im Rahmen der Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich. Neben Abwandlungen und Änderungen in den Bauteilen und/oder Anordnungen werden alternative Nutzungsmöglichkeiten auch für den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2010-0135340 [0001]
    • KR 10-2011-0002375 [0001]

Claims (20)

  1. Solarzelle umfassend: ein Substrat von einem ersten Leitungstyp; einen Emitter-Bereich, der bei dem Substrat angeordnet ist, mit Verunreinigungen von einem dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyp dotiert ist und einen ersten Schichtwiderstand hat; einen ersten hochdotierten Bereich, der bei dem Substrat angeordnet ist, mit Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp dotiert ist und einen zweiten Schichtwiderstand hat, der kleiner als der erste Schichtwiderstand ist; eine bei dem Substrat angeordnete und mit dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich verbundene erste Elektrode; und eine bei dem Substrat angeordnete und mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode, wobei sich der erste hochdotierte Bereich in einer Richtung erstreckt, welche eine Erstreckungsrichtung der ersten Elektrode kreuzt, und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und dem ersten hochdotierten Bereich verbunden ist, eine obere Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs von einer oberen Oberfläche des Emitter-Bereichs zu einer lichteinfallenden Oberfläche des Substrats hervorragt, und eine untere Oberfläche des ersten hochdotierten Bereichs die gleiche Höhe wie eine untere Oberfläche des Emitter-Bereichs hat.
  2. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei der erste hochdotierte Bereich ferner unter der ersten Elektrode und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Elektrode angeordnet ist und mit der ersten Elektrode verbunden ist.
  3. Solarzelle nach Anspruch 2, ferner umfassend eine erste Sammelschiene, die bei dem Substrat angeordnet ist, sich in einer die erste Elektrode kreuzenden Richtung erstreckt und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und der ersten Sammelschiene verbunden ist.
  4. Solarzelle nach Anspruch 3, wobei der erste hochdotierte Bereich ferner unter der ersten Sammelschiene und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Sammelschiene angeordnet ist und mit der ersten Sammelschiene verbunden ist.
  5. Solarzelle nach Anspruch 1, ferner umfassend einen zweiten hochdotierten Bereich, der mit dem Emitter-Bereich verbunden und unter der ersten Elektrode und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Elektrode angeordnet und mit der ersten Elektrode verbunden ist, wobei der zweite hochdotierte Bereich den zweiten Leitungstyp hat und einen dritten Schichtwiderstand, der kleiner als der zweite Schichtwiderstand des ersten hochdotierten Bereichs ist, hat.
  6. Solarzelle nach Anspruch 5, ferner umfassend eine erste Sammelschiene, die bei dem Substrat angeordnet ist, sich in einer die erste Elektrode kreuzenden Richtung erstreckt und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und der ersten Sammelschiene verbunden ist.
  7. Solarzelle nach Anspruch 6, wobei der zweite hochdotierte Bereich ferner unter der ersten Sammelschiene und entlang der Erstreckungsrichtung der ersten Sammelschiene angeordnet ist und mit der ersten Sammelschiene verbunden ist.
  8. Solarzelle nach Anspruch 6, ferner umfassend eine auf dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich angeordnete Antireflex-Schicht.
  9. Solarzelle nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode auf der Antireflex-Schicht mit Ausnahme der Kreuzung von der ersten Elektrode und dem ersten hochdotierten Bereich angeordnet ist.
  10. Solarzelle nach Anspruch 8, ferner umfassend eine erste Sammelschiene, die sich in einer die erste Elektrode auf der Anti-Reflex-Schicht kreuzenden Richtung erstreckt und mit der ersten Elektrode bei einer Kreuzung von der ersten Elektrode und der erste Sammelschiene verbunden ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle umfassend: Bilden eines verunreinigungsdotierten Bereichs bei einem Substrat von einem ersten Leitungstyp, der verunreinigungsdotierte Bereich mit einem dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyp; Ätzen eines Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs, um einen Emitter-Bereich und einen ersten hochdotierten Bereich zu bilden, der Emitter-Bereich mit einer von einer Verunreinigungsdotierungs-Konzentration des ersten hochdotierten Bereichs verschiedenen Verunreinigungsdotierungs-Konzentration; und Bilden einer ersten Elektrode, die auf dem Substrat angeordnet ist, sich in einer den ersten hochdotierten Bereich kreuzenden Richtung erstreckt und mit einem Teil des ersten hochdotierten Bereichs und einer zweiten Elektrode verbunden ist, die auf dem Substrat angeordnet und mit dem Substrat verbunden ist, wobei der geätzte Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als der Emitter-Bereich gebildet ist und der restliche Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht geätzt wird, als der erste hochdotierte Bereich gebildet ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Bilden des Emitter-Bereichs und des ersten hochdotierten Bereichs umfasst: Bilden einer Ätz-Schutzschicht auf einem Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen; Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der Ätz-Schutzschicht als eine Maske; und Entfernen der Ätz-Schutzschicht, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und den Teil, auf welchem die Ätz-Schutzschicht gebildet wird, als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Bilden einer Anti-Reflex-Schicht auf dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich, wobei das Bilden der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode umfasst: ein Bilden eines ersten Elektroden-Musters auf einem Teil der Anti-Reflex-Schicht; ein Bilden eines zweiten Elektroden-Musters auf dem Substrat; und Erwärmen des ersten Elektroden-Musters und des zweiten Elektroden-Musters, um die mit dem ersten hochdotierten Bereich verbundene erste Elektrode durch Durchdringen des Teils der Anti-Reflex-Schicht zu bilden und die mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode zu bilden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Bilden einer Anti-Reflex-Schicht auf dem Emitter-Bereich und dem ersten hochdotierten Bereich, wobei das Bilden der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode umfasst: Bilden einer Ätz-Schutzschicht, die eine Öffnung hat, die einen Teil der Anti-Reflex-Schicht auf der Anti-Reflex-Schicht freilegt, um den Teil der Anti-Reflex-Schicht durch die Öffnung freizulegen; Ätzen des freigelegten Teil der Anti-Reflex-Schicht unter Verwendung der Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um einen Teil des ersten hochdotierten Bereichs freizulegen; Bilden eines ersten Elektroden-Musters auf dem freigelegten Teil des ersten hochdotierten Bereichs, Bilden eines zweite Elektroden-Musters auf dem Substrat; und Erwärmen des ersten Elektroden-Muster und des zweiten Elektroden-Musters, um die mit dem ersten hochdotierten Bereich verbundene erste Elektrode zu bilden und die mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode zu bilden.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, weiter umfassend Bilden eines zweiten hochdotierten Bereichs, der auf dem Substrat angeordnet ist, sich in einer den ersten hochdotierten Bereich kreuzenden Richtung erstreckt, mit der ersten Elektrode verbunden ist, und einen kleineren Schichtwiderstand als ein Schichtwiderstand des ersten hochdotierten Bereichs hat.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche umfasst: selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich; Bilden einer zweiten Ätz-Schutzschicht auf der ersten Ätz-Schutzschicht und auf einem Teil des Verunreinigungsbereichs, auf welchem die erste Ätz-Schutzschicht nicht gebildet wird; Ätzen eines Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs, auf dem die zweite Ätz-Schutzschicht unter Verwendung der zweiten und ersten Ätz-Schutzschichten als eine Maske nicht gebildet wird, um einen Teil mit einer verunreinigungsdotierten Dicke von weniger als jener des verunreinigungsdotierten Bereichs zu bilden; Entfernen der zweiten Ätz-Schutzschicht; Ätzen des Teils mit der kleineren verunreinigungsdotierten Dicke als jener des verunreinigungsdotierten Bereichs und eines Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs, auf welchem die erste Ätz-Schutzschicht unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als Maske nicht gebildet wird, um den geätzten Teil mit der kleineren verunreinigungsdotierten Dicke als jener des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden; und Entfernen der ersten Ätz-Schutzschicht, um den Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs zu bilden, auf welchem die erste Ätz-Schutzschicht als der zweite hochdotierte Bereich gebildet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend eine Antireflex-Schicht auf dem Emitter-Bereich, dem ersten hochdotierten Bereich und dem zweiten hochdotierten Bereich, wobei das Bilden der ersten und zweiten Elektroden umfasst: Bilden eines ersten Elektroden-Musters auf der auf dem zweiten hochdotierten Bereich angeordneten Anti-Reflex-Schicht; Bilden eines zweiten Elektroden-Musters auf dem Substrat; und Erwärmen des ersten Elektroden-Musters und des zweiten Elektroden-Musters, um die die Anti-Reflex-Schicht durchdringende und mit dem zweiten hochdotierten Bereich verbundene erste Elektrode zu bilden und die mit dem Substrat verbundene zweite Elektrode zu bilden.
  18. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche umfasst: selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen; Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und einen verbleibenden Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht als der zweite hochdotierte Bereich geätzt wird, zu bilden; und Strahlen von Laserstrahlen auf einen Teil des Emitter-Bereichs, um den Teil des Emitter-Bereichs, auf welchen die Laserstrahlen gestrahlt werden, als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche umfasst: selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen; Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und einen verbleibenden Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht geätzt wird, als den zweiten hochdotierten Bereich zu bilden; selektives Bilden eines Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp enthaltenden Verunreinigungsfilms auf dem Emitter-Bereich; und Erwärmen des Verunreinigungsfilms, um einen Teil des Emitter-Bereichs, auf welchem der Verunreinigungsfilm gebildet wird, als den ersten hochdotierten Bereich zu bilden.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bilden des Emitter-Bereichs, der ersten und zweiten hochdotierten Bereiche umfasst: selektives Bilden einer ersten Ätz-Schutzschicht auf dem verunreinigungsdotierten Bereich, um einen Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs freizulegen; Ätzen des freigelegten Teils des verunreinigungsdotierten Bereichs unter Verwendung der ersten Ätz-Schutzschicht als eine Maske, um den geätzten Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs als den Emitter-Bereich und einen verbleibenden Teil des verunreinigungsdotierten Bereichs, der nicht geätzt wird, als den zweiten hochdotierten Bereich zu bilden; Bilden einer Dotierungs-Schutzschicht auf dem zweiten hochdotierten Bereich und auf einem Teil des Emitter-Bereichs, um einen verbleibenden Teil des Emitter-Bereichs freizulegen; und Injizieren von Verunreinigungen von dem zweiten Leitungstyp auf eine Oberfläche des Substrats, auf welcher die Dotierungs-Schutzschicht unter Verwendung eines Ionen-Implantationsverfahrens auf den freigelegten verbleibenden Teil des Emitter-Bereichs als der erste hochdotierte Bereich gebildet wird.
DE102011122252.2A 2010-12-27 2011-12-23 Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung Expired - Fee Related DE102011122252B4 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0135340 2010-12-27
KR1020100135340A KR101690333B1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 태양 전지 및 그 제조 방법
KR10-2011-0002375 2011-01-10
KR1020110002375A KR101130195B1 (ko) 2011-01-10 2011-01-10 태양 전지 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011122252A1 true DE102011122252A1 (de) 2012-06-28
DE102011122252B4 DE102011122252B4 (de) 2017-01-05

Family

ID=46315232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011122252.2A Expired - Fee Related DE102011122252B4 (de) 2010-12-27 2011-12-23 Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9368655B2 (de)
CN (1) CN102544135B (de)
DE (1) DE102011122252B4 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203787451U (zh) * 2012-08-28 2014-08-20 璨圆光电股份有限公司 一种化合物半导体元件
CN103579417A (zh) * 2013-11-08 2014-02-12 泰州德通电气有限公司 一种扩散面具有保护层的湿法刻蚀工艺
KR101459650B1 (ko) * 2014-08-07 2014-11-13 인천대학교 산학협력단 고성능 셀렉티브 에미터 소자 및 그 제조 방법
JP6422426B2 (ja) * 2014-12-09 2018-11-14 三菱電機株式会社 太陽電池
JP5938113B1 (ja) * 2015-01-05 2016-06-22 信越化学工業株式会社 太陽電池用基板の製造方法
CN105390559B (zh) * 2015-10-25 2017-11-17 复旦大学 一种超高填充因子的太阳电池及其制备方法
CN105871330B (zh) * 2016-03-25 2018-03-16 深圳市华阳绿色建筑节能有限公司 一种具有电热双重功能的太阳能集热器
CN105823245B (zh) * 2016-03-25 2017-09-12 广东天劲新能源科技股份有限公司 一种设置电池板的太阳能集热器
CN105805962B (zh) * 2016-03-25 2018-06-05 吴淑真 一种具有发电功能的内翅片太阳能集热器
CN105932074B (zh) * 2016-04-27 2018-01-26 安徽工程大学 一种具有自洁特性的太阳能电池封装玻璃及其制备方法及具有其的太阳能电池
CN105932076A (zh) * 2016-05-23 2016-09-07 浙江晶科能源有限公司 一种光伏电池及其制备方法
US20180158968A1 (en) * 2016-12-05 2018-06-07 Lg Electronics Inc. Solar cell and method of manufacturing the same
CN114975648B (zh) * 2022-06-28 2024-02-06 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制备方法、光伏组件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100135340A (ko) 2009-06-17 2010-12-27 김호연 터치스크린 등을 이용한 중국어 및 한자 입력 시스템 및 방법
KR20110002375A (ko) 2009-07-01 2011-01-07 농업회사법인 농산무역 유한회사 심정펌프장치를 이용한 열원저장식 지열 히트펌프 시스템

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2835136A1 (de) 1978-08-10 1980-02-14 Fraunhofer Ges Forschung Solarelement sowie verfahren und vorrichtung zur herstellung desselben mittels ionenimplantation
JPH04356972A (ja) 1991-06-03 1992-12-10 Sharp Corp 光電変換素子の製造方法
CA2232857C (en) * 1995-10-05 2003-05-13 Jalal Salami Structure and fabrication process for self-aligned locally deep-diffused emitter (salde) solar cell
US20050126620A1 (en) 2002-03-06 2005-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Photoelectric converting device and its production method
DE102006057328A1 (de) 2006-12-05 2008-06-12 Q-Cells Ag Solarzelle mit Dielektrikumschichtenfolge, länglichen Kontaktregionen und quer dazu verlaufenden Metallkontakten sowie Herstellungsverfahren für diese
US20100275982A1 (en) * 2007-09-04 2010-11-04 Malcolm Abbott Group iv nanoparticle junctions and devices therefrom
KR101104606B1 (ko) 2008-02-19 2012-01-12 주식회사 엘지화학 태양전지용 선택적 에미터의 제조방법 및 그에 사용되는마스크 패턴 제조용 페이스트.
DE102008052660A1 (de) 2008-07-25 2010-03-04 Gp Solar Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit einer zweistufigen Dotierung
US20100037941A1 (en) 2008-08-13 2010-02-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions and processes for forming photovoltaic devices
KR100997669B1 (ko) 2008-11-04 2010-12-02 엘지전자 주식회사 스크린 인쇄법을 이용한 실리콘 태양전지 및 그 제조방법
KR100993511B1 (ko) * 2008-11-19 2010-11-12 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
JP5174635B2 (ja) 2008-11-28 2013-04-03 京セラ株式会社 太陽電池素子
KR101543767B1 (ko) 2008-12-30 2015-08-12 엘지전자 주식회사 태양전지의 선택적 에미터 형성방법, 및 태양전지와 그 제조방법
US20110126877A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-02 Jinah Kim Solar cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100135340A (ko) 2009-06-17 2010-12-27 김호연 터치스크린 등을 이용한 중국어 및 한자 입력 시스템 및 방법
KR20110002375A (ko) 2009-07-01 2011-01-07 농업회사법인 농산무역 유한회사 심정펌프장치를 이용한 열원저장식 지열 히트펌프 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN102544135A (zh) 2012-07-04
DE102011122252B4 (de) 2017-01-05
US9368655B2 (en) 2016-06-14
CN102544135B (zh) 2014-11-05
US20120160311A1 (en) 2012-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011122252B4 (de) Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE102005019225B4 (de) Heterokontaktsolarzelle mit invertierter Schichtstrukturgeometrie
DE102008033632B4 (de) Solarzelle und Solarzellenmodul
EP2308090B1 (de) Einseitig kontaktiertes dünnschicht-solarmodul mit einer inneren kontaktschicht.
DE102012000541A1 (de) Solarzelle und Verfahren zur Herstellung derselben
DE202010018510U1 (de) Solarzelle
DE202010018467U1 (de) Solarzelle
DE102007059486A1 (de) Rückkontaktsolarzelle mit länglichen, ineinander verschachtelten Emitter- und Basisbereichen an der Rückseite und Herstellungsverfahren hierfür
DE202009019121U1 (de) Solarzelle
DE2246115A1 (de) Photovoltazelle mit feingitterkontakt und verfahren zur herstellung
DE102012000291A1 (de) Solarzelle und Verfahren zur Herstellung derselben
WO2010029180A1 (de) Rückkontaktsolarzelle mit integrierter bypass-diode sowie herstellungsverfahren hierfür
DE212021000262U1 (de) Vergrabene Solarzelle mit einem selektiven Kontaktbereich und zugehörige Rückseitenkontaktstruktur
DE3819671C2 (de)
DE212021000261U1 (de) Vergrabene Solarzelle mit einem selektiven Kontaktbereich und zugehörige Rückseitenkontaktstruktur
DE212021000260U1 (de) Vergrabene Solarzelle mit einem selektiven Kontaktbereich und zugehörige Rückseitenkontaktstruktur
DE102006058267A1 (de) Emitter Wrap-Through-Solarzelle und Verfahren zur Herstellung einer Emitter Wrap-Through-Solarzelle
DE112012006015T5 (de) Herstellungsverfahren für Solarzelle
DE102011115581B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
DE112012006278T5 (de) Solarzelle, Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzellenmodul
DE102011118473A1 (de) Solarzelle
EP2671264B1 (de) Photovoltaische solarzelle sowie verfahren zu deren herstellung
EP1807871B1 (de) Verfahren zur herstellung einer beidseitig lichtempfindlichen solarzelle und beidseitig lichtempfindliche solarzelle
WO2018041301A1 (de) Photovoltaikmodul mit integriert serienverschalteten stapel-solarzellen und verfahren zu seiner herstellung
DE102018007387B4 (de) Solarzelle und Solarzellentafel damit

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee