JP2002507835A - 太陽電池装置 - Google Patents

太陽電池装置

Info

Publication number
JP2002507835A
JP2002507835A JP2000537249A JP2000537249A JP2002507835A JP 2002507835 A JP2002507835 A JP 2002507835A JP 2000537249 A JP2000537249 A JP 2000537249A JP 2000537249 A JP2000537249 A JP 2000537249A JP 2002507835 A JP2002507835 A JP 2002507835A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
solar cell
cell device
subcells
contact
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.)
Pending
Application number
JP2000537249A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002507835A5 (ja
Inventor
ケラー・シュテフェン
ファット・ペーター
ヴィレケ・ゲーアハルト
Original Assignee
ケラー・シュテフェン
ファット・ペーター
ヴィレケ・ゲーアハルト
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
Application filed by ケラー・シュテフェン, ファット・ペーター, ヴィレケ・ゲーアハルト filed Critical ケラー・シュテフェン
Publication of JP2002507835A publication Critical patent/JP2002507835A/ja
Publication of JP2002507835A5 publication Critical patent/JP2002507835A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/035281—Shape of the body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/42—Arrangements or adaptations of power supply systems
    • B64G1/44—Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
    • B64G1/443—Photovoltaic cell arrays
    • 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
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact 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
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H01L31/022458—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells for emitter wrap-through [EWT] type solar cells, e.g. interdigitated emitter-base back-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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0516—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module specially adapted for interconnection of back-contact 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
    • H01L31/04—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 potential barriers
    • 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 potential barriers 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
    • H01L31/0682—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 potential barriers 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 back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S439/00—Electrical connectors
    • Y10S439/954—Special orientation of electrical connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 太陽電池装置は、直列接続された太陽電池サブセルからなり、このサブセルは１つの半導体ウェハによって形成されている。この半導体ウェハはすべてのサブセルのための共通の基礎材料を形成している。直列に接続された個々のサブセルを画成するための多数の凹部が半導体ウェハに設けられている。少なくとも若干の凹部が半導体ウェハの上面から下面までウェハを通過して延び、ウェハエッジの方への凹部の延長部に、多くても若干のブリッジセグメントが凹部を形成せずに残っており、それによってこのブリッジセグメントを介してサブセルが機械的に互いに連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 本発明は、独立請求項の各々上位概念に記載した方法と装置に関する。従って
、本発明は太陽電池装置に係る。 【０００２】 太陽電池装置については多数の用途がある。大きな面積の太陽電池装置は光起
電力装置で使用される。この光起電力装置は大きな消費者のために充分なエネル
ギーを供給することができる。この場合、電池のコストはあまり重要ではない。
なぜなら、このコストは、他の場合に公共電源網に接続するためにかかるコスト
に比べてあまり変わらないかあるいは宇宙飛行で使用する場合のように、有効な
代替物がないからである。 【０００３】 他方では、太陽電池装置は、ポケット電卓や腕時計のような、目下のところ出
力の小さな多数の小型機器で使用されている。しかし原理的には、太陽電池装置
を、ポケット電卓または時計よりも少しだけ大きな出力を必要とする家庭電化製
品にも使用することが考えられる。例えば、可搬式コンピュータや無線電話を、
電源網から独立して充電および運転するために使用することができる。この場合
、６〜１２Ｖの運転電圧が一般的である。 【０００４】 これは技術的には可能である。なぜなら、例えば通話のために約０．２ワット
を使用する無線電話蓄電池は、約７ボルトの充電電圧と、約５５０〜１２００ｍ
Ａｈの全充電量を必要とするからである。携帯電話が太陽光照射だけによって機
能を発揮するようにするためには、背面において、約５０ｃｍ2 の面積が使用さ
れる。この面積の場合、効率が約１４％で直列接続損失（直列配線損失）が小さ
いと仮定すると、シリコン技術の太陽電池によって、約７ボルト以上の電圧と、
１００ｍＡ以上の電流が最高出力点（最大電力点）で達成可能であるので、原理
的には、充分に長い太陽光照射によって充電を行うことが可能である。 【０００５】 しかし、使用される太陽電池は、大きさや取扱い易さを損なうべきでもないし
、家庭電化製品分野で使用するために、高価であってもいけない。大きさや取扱
い易さを損なわないよにするために、数平方センチメートルの小型の太陽電池を
互いに接続しなければならない。これは、光起電力装置の場合に一般的である大
きな面積の太陽電池モジュールの代わりに、小型のモジュールを必要とする。そ
して、このモジュールを低コストで組み立てなければならない。 【０００６】 従来は、太陽電池構造体の使用はコストが高すぎて失敗に終わった。これは、
直列接続の高いコストが原因であった。直列接続の場合、原理的には、第１のセ
ルのベースを、第２のセルのエミッタに導電的に接続しなければならない。ベー
スは一方の太陽電池面に配置され、エミッタは反対側の表面に配置されている。 【０００７】 結晶シリコンウェハをベースとした太陽電池セルを太陽電池装置のために使用
する場合、技術水準では原理的に、直列接続する方法が多数存在する。例えば、
セルの前面を、錫メッキした銅帯状体等を介して、次のセルの背面に導電的に接
続することができる。更に、個々の太陽電池を、屋根葺きこけらまたは屋根瓦の
ようにややオーバーラップさせて配置し、そしてセルのベース背部接点を次のセ
ルのエミッタ前部接点に電気的に接続することが、K.J.Euler 著の“エネルギー
直接変換(Energie- Direktumwandlung) ”ミュンヘンのカール・チーミーク・カ
ーゲー(Karl Thiemig KG) 出版社、第５５頁によって知られている。 【０００８】 論文“エミッタラップスルー太陽電池(Emitter Wrap-Through Solar Cell) ”
J.M.Gee 等、第23回IEEE PVSC 、ルイビル、1993年、第265 〜270 頁により、太
陽電池がｎ＋型の前面エミッタと背面エミッタを備えていることが知られている
。このｎ＋型のエミッタはｐ型ベース材料を取り囲んでいる。前面エミッタは非
反射的なカバーを備えていなければならず、背面には２個の接点格子が設けられ
る。すなわち、１つの接点格子はベースを接触させるためにｐ型であり、１つの
接点格子はエミッタを接触させるためにｎ型である。両格子は、一端がバス、い
わゆる母線を介して接続された互いに係合するフィンガーのパターンを形成する
。前面エミッタを背面エミッタまたはそこで延びるエミッタ接点格子に接続する
ために、レーザパルスによって基板に穴があけられ、ドープされ、選択的な方法
によって金属が充填される。それによって、導電的な接続が行われる。この論文
は個々の要素の直列抵抗に関するがしかし、複数のセルの所望な相互接続につい
て記載されていない。 【０００９】 更に、インターネット公開論文“NRELとSNL での結晶シリコン光起電のＲ＆Ｄ
プロジェクト(The crystalline-silicon photovoltaic R&D project at NERL an
d SNL)”J.M.GeeeおよびT.F.Ciszek、http://www.sandia.gov によって、モジュ
ール組み立てを行うことが提案されている。このモジュール組み立てでは、１個
のモジュールのすべてのセルが１回の工程でカプセル化され、電気的に接続され
る。そのために、セルは背面側が接触される。この場合、モジュール背面は電気
的な回路とカプセル化材料を１個の部材内に含んでいる。そして、この構成要素
をモジュールに配置するための単一ステップ方法が用いられる。そのために、背
面が接触するセルは、予め成形された電気的な接続パターンを有する面状の台に
載せられ、この接続パターンを越えて背面に取付けられる。これは個々のセルの
取扱い操作を必要とする。これは前述の用途の場合セルの大きさのために問題が
ある。 【００１０】 論文“スクリーン印刷された金属被覆を有する工業用マルチ結晶ヨーロッパ広
域太陽電池(An industrial multi-crystalline ewt solar sell with screen pr
inted metallization ) ”A.Schoenecker 等、第14回ヨーロッパ光起電太陽エネ
ルギー会議、バルセロナ、1997年、第796 頁以降から、電流母線を介して電池を
、例えば前記のエミッタラップスルー技術で接触させ、そして個々のモジュール
の電流母線を導電体で互いに接続することにより、多数のセルを接続することが
知られている。個々のモジュールの取扱いについては記載されていない。 【００１１】 H.A.Aulichの論文“薄膜ＰＶ技術の進歩(Advances in thin film PV-technolo
gies) ”、第13回ヨーロッパ光起電太陽エネルギー会議、フランス国ニカイア、
1995年10月23〜27日、第1441頁以降から、多数の異なる薄膜ソーラーモジュール
が知られている。このソーラーモジュールは主としてシリコン以外の他の材料か
らなっている。更に、アモルファスシリコンの使用が記載されている。この場合
、いわゆる光劣化、すなわち経時的な効率の低下について指摘されている。 【００１２】 他の接触方法がC.Hebling 等の論文“エミッタとベースのインターデジティッ
ド構造の前面接点を有する高効率(19.2 ％) シリコン薄膜太陽電池(High-effici
ency(19.2 ％)silicon thin-film solar cells with interdigitated emitter a
nd base front-contacts”、第14回ヨーロッパ光起電太陽エネルギー会議、スペ
イン国バルセロナ、1997年6 月30日から7 月4 日により知られている。いわゆる
SOI 構造、すなわち“インシュレータのシリコン構造(Silicon on insulator St
ruktur) ”が提案されている。この場合、本来のセルは絶縁層に取付けられてい
る。しかし、この方法は比較的にコストがかかる。 【００１３】 1995年3 月にNSW2052 のニューサウスウェールズ大学の光起電力装置およびシ
ステムセンターから刊行された、Martin A.Green著の本“シリン太陽電池−進化
した原理と実践(Silicon solarcells −Advanced principles and practice) ”
ISBN 0 7334 09946 により、いわゆる埋め込み構造体を備えた太陽電池が知られ
ている。この構造体では、レーザ、機械的な切削ホイール、他の機械的または化
学的なほぞによって、条溝が材料に穿設され、この条溝が化学的に洗浄され、そ
して強いドーピングが行われ、条溝に金属が充填される。それによって、他のス
テップの後で、接点が得られる。この本には更に、既に述べたフィンガー条の背
面接触のセルと、点接触のソーラセルが記載されている。この場合、セルの所定
の特性を良好に定めることができるようにするために、ｐ型の電流母線の代わり
に、ｐ型の接点がセル上に分配されている。 【００１４】 米国特許第４，６１２，４０８号明細書により、接続形成された太陽電池アレ
イが知られている。この太陽電池アレイは次のようにして製作される。すなわち
、半導体表面に多数の装置を形成し、一部が基板内まで延びる条溝を表面に形成
し、酸化層を一表面の選択された部分と条溝の表面に形成し、絶縁材料を条溝に
充填し、条溝と絶縁材料にわたって延びる隣接する構成要素を金属接合し、絶縁
支持体を一表面に取付け、そして隣接する装置を分離するために、他の表面側か
らウェハを通って条溝内に切込みが入れられ、金属接合をそのままにすることに
より製作される。この様な分離は問題がある。 【００１５】 米国特許第４，３００，６８０号明細書により、一列の条片状の半導体接合部
が知られている。この半導体接合部は、２つの表面の各々１つに、大きな抵抗を
有する半導体基板として配置されている。この場合、この接合部はｐ＋型導電率
とｎ＋型導電率を交互に有し、互いに平行に設けられ、間隔をおいて離隔され、
しかも半導体基板の一方の表面にＰ＋−型導電特性を有する半導体接合部が、い
かなる場合でも、他方の表面にｎ＋−導電特性を有する半導体接合部に対向する
ように、離隔され、そしてプリント配線が半導体基板の一方の表面と他方の表面
に交互に配置されている。このプリント配線はいかなる場合にも、一方の列の太
陽電池接続部を隣接する列の太陽電池接続部と接続する。 【００１６】 米国特許第５，３９１，３２６号明細書により、光起電力太陽電池アレイが知
られている。この光起電力太陽電池アレイは支持する基板なしにモノリシック状
に製作される。この場合、別個のセル面を形成するために、基板の側部からトレ
ンチの網を形成し、このトレンチに絶縁充填材料を充填し、この絶縁充填材料を
基板材料に付着させ、基板材料に構造的に一体化させ、そして隣接するセルの間
に空隙絶縁網を設けるために基板の反対側からトレンチを設ける。隣接するセル
の直列接続は、一方のセルの前面表面を充填材料を介して次のセルのためのバル
ク半導体に接続することによって行われる。この場合、接続はバルク半導体自体
によって各々のセルの背部電極に対して行われる。その際、ベースは絶縁材料を
充填したトレンチの隣の、エミッタのない小さな範囲を介して接触させることが
できる。この接触は小さな接触面を生じる。これは大きな直列抵抗をもたらすこ
とになる。更に、充填材料として、製造時にかなりのコストを占めるポリイミド
が使用される。 【００１７】 米国特許第５，１６４，０１９号明細書により、直列接続されたセルからなる
アレイが知られている。このセルはモノリス状半導体基板に形成され、互いに電
気的に絶縁されている。この絶縁は、基板を部分的に通過する条溝がセルの間の
第１の表面に形成され、そして基板が条溝の底から反対側の主表面に向けて破断
されることによって行われる。セルを互いに接続するメタライゼーション部は、
基板の破断後、セルフィールドを物理的に結合する。条溝はセルの製造終了後あ
るいはセルの製造後形成可能である。セルの破断を定めて行わなけれならないと
いうことと、薄い金属接点によってのみ機械的な安定性を保証しなければならな
いことが問題である。 【００１８】 米国特許第５，０２４，９５３号明細書により、光電伝送要素と、光電伝送要
素を形成するために、波形半導体基板を用いた、光電伝送要素の製造方法が知ら
れている。要素は機械的な強度を維持しつつ、薄い有効厚さと、改善された光電
変換効率を有する。そのために、ジグザグ状の形またはプロフィルが蛇行した形
となっている。この波形の構造は一般的である。 【００１９】 ドイツ連邦共和国特許第４４２６３４７号公報により、碁盤目の貫通穴を有す
る偏平な要素が知られている。この場合、貫通穴は、円板の前面と背面に、或る
数の平行で特に等間隔のｖ字形のトレンチを穿設することによって形成される。
この場合、両側のトレンチは互いに角度をなし、それぞれ、トレンチの交叉個所
に貫通穴が形成されるような深さである。その際、ドイツ連邦共和国特許第４４
２６３４７号公報は第１に、このような格子網をどのようにして製作し得るかと
いう問題にかかわり合っている。補償材料として、例えば鋳造されたシリコンブ
ロックから鋸引きした単結晶のシリンコンディスクウェハ、グラファイト網上で
シリコン溶融物を分離することによって製造された多結晶のシリコン帯状体等を
使用することが提案される。この公知の文献には、太陽電池の接合について検討
されているがしかし、複数の太陽電池を接続することによって、取り出される電
圧をどのようにして容易に高めることができるかについての指示はない。 【００２０】 米国特許第３，３３０，７００号明細書により、ベース構造体を備えた太陽電
池パネルが知られている。このベース構造体は、基板の上に絶縁層を備え、この
絶縁層の上に付着材料からなる層を備えている。この場合、４つの太陽電池列か
らなるフィールドが、付着材料からなる層の上に互いに平行に配置され、セルは
一方のセル列のｐ層が次のセル列のｎ層に隣接するように配置されている。セル
はばらばらにされ、互いに完全に分離され、金属条片を介して互いに接続されて
いる。 【００２１】 米国特許第３，９０３，４２７号明細書により、太陽電池内での出力損失を低
減するために、接続方法または接合方法が提案されている。そのために、太陽電
池は半導体ウェハによって形成されている。この場合、光を感知する半導体材料
は、上面と下面を有する。穴は半導体ウェハを通って上側から下側に形成される
。この穴によって、上面から下面への電気的な接触が行われる。この場合、電流
の低下を可能にするために、上面から下方に案内される接点は下面の接点に対し
て絶縁されている。しかし、きわめて所望な直列接続をどのようにして実現する
ことができるかについては記載されていない。 【００２２】 米国特許第３，４１１，９５２号明細書により、他の太陽電池装置が知られて
いる。この場合、多数の太陽電池が金属条片上に配置され、この金属条片にはん
だ付けされている。個々の太陽電池モジュールを載せる金属条片の長さと幅を適
当に選定することにより、この米国特許第３，４１１，９５２号明細書では、所
望な電圧が発生する。 【００２３】 米国特許第４，１２９，４５８号明細書により、１個のウェハ製のフィールド
の離隔された細長い複数のユニットセルからなる太陽電池装置が知られている。
このウェハは縦方向に条溝を有し、第１の伝導形の基板材料からなり、しかも隣
接するユニットの隣接する側壁によって、各々の条溝がユニットの間に形成され
ている。このような条溝の横方向列において、１つおきの条溝の側壁が、第２の
伝導形の範囲によって形成されているので、各々のユニットの放射される表面の
ところまたは近くで、第１と第２の伝導形が接続される。一般的な形では、条溝
が上側のウェハ表面と下側のウェハ表面の間の全体の長さに沿って形成されてい
る。この場合、条溝は不連続の単一ユニットを形成する。他の一般的な形では、
不連続の二重セルユニットを形成するために、１つおきの条溝が上側の表面の近
く、すなわち上側の表面の手前まで達している。ユニットは、ユニットの第２の
伝導形の範囲と隣接するユニットの第１の伝導形の範囲の間のオーム接続を行う
ことにより、直列に接続されている。これは製作が比較的に簡単で経済的である
。このセル構造によって、１個の基板材料片から、改良された太陽電池フィール
ドが形成される。このフィールドの個々のユニットは、個々の出発材料片の場合
と同じ位置に正確にとどまる。その際、ユニットの間の条溝または隙間には、米
国特許第４，１２９，４５８号明細書では、絶縁材料が充填されるかまたは部分
的にまたは完全に開放したままである。この場合、支持体が相対的に方向づけら
れる。条溝については、一方の表面から反対側の表面まで完全に通過して延びな
いようにすることだけが提案される。すなわち、隣接する側部の全長にわたって
延びる接続部は維持される。 【００２４】 前述の米国特許第４，１２９，４５８号明細書と発明者が同じである米国特許
第４，１７９，３１８号明細書によって同様に、太陽電池装置が知られている。
この明細書に記載された条溝は、米国特許第４，１２９，４５８号明細書の条溝
と異なっていない。 【００２５】 半導体太陽電池の他の構造が米国特許第４，２８３，５８９号明細書によって
知られている。この場合、太陽電池の効率を高めるために、基板本体内に、側方
に離隔された細長い多数の条溝を設けることが提案されている。この条溝の側壁
は反対側に傾斜し、所定の方法で広がっている。その際、所定の太陽電池フィー
ルド配線を可能にするために、条溝が半導体基板に設けられている。米国特許第
４，２８３，５８９号明細書に示された実施の形態では、セルユニットが１個の
出発基板によって形成され、この出発基板に条溝が設けられている。この条溝に
よって、隣接するセルユニットは所定の幅だけ離隔される。条溝は半導体ウェハ
を完全に通過し、適切な材料を条溝に充填することによってあるいは条溝の下方
を延びる支持酸化層によって、機械的な結合が行われる。 【００２６】 米国特許第４，３５２，９４８号明細書により、条溝を設けた他の太陽電池が
知られている。この場合特に、個々のウェハに形成された条溝が同じ長さを有し
、反対側の側部のすぐ手前まで達している。しかし、個々の条溝は全体の深さに
わたって材料を通過していない。 【００２７】 米国特許第４，３７６，８７２号明細書により、電圧を発生する多数の不連続
範囲を含む太陽電池が知られている。この範囲は１個の半導体ウェハによって形
成され、単一セルの電圧が加算されるように相互に接続されている。ユニットセ
ルは反対の伝導形のドープされた範囲を備えている。この範囲は隙間によって分
離されている。この公知の太陽電池は、ウェハにｖ字状の条溝を形成し、その後
伝導形のイオンが条溝の一方の側に注入されるようにウェハが向けられ、その際
他方の側が遮蔽されていることによって製作される。ユニットセルを接続するた
めに、メタライゼーション層が形成され、選択的にエッチング除去される。 【００２８】 米国特許第５，０６７，９８５号明細書により、異方性エッチングされ所定の
方法で方向づけられたシリコン結晶ウェハを使用する太陽電池が知られている。
太陽電池装置は、光受け止め能力を改善するために、セル通路壁の間に上側のエ
ッジを備えている。しかし、この米国明細書は、高い電圧が生じるように、太陽
電池ユニットを１個のウェハによって形成することについて言及していない。 【００２９】 米国特許第５，６４１，３６２号明細書により、低価格の太陽電池装置を提供
するために、所定の接触装置を使用する他の太陽電池装置が知られている。その
際、太陽電池背面に２つの接点パターンが設けられている。この接点パターンは
それぞれ平行な条片からなり、この条片は一端が母線に接続されている。しかし
、ウェハは表面の変更を除いて普通の構造である。 【００３０】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５２９３４１号公報により、支持体に設け
られ互いに導電的に接続された複数の個々のセルを備えた太陽電池モジュールが
知られている。この場合、支持体は、個々のセルの間の分離スリットを含めて個
々のセルと面積が同じである。太陽電池の背面接点は、支持体内の接触部によっ
て、支持体の背面の接続接合面に導電的に接続されている。支持体として例えば
、ガラス繊維強化された、０．３ｍｍの厚さの合成樹脂が使用される。支持体に
は接続接合部が取付けられ、大きな面積の太陽電池がこの接続接合部にはんだ付
けされている。この太陽電池は支持体の全体ユニットと同じ面積である。そして
、支持体に取付けられた半導体板は、分離切込みによって分割されている。それ
によって、各々の個々のセルを別個に取扱い操作する必要がない。しかし、支持
体の使用および面倒な形成は望ましくない。なぜなら、コストが高くつくからで
ある。 【００３１】 ＷＯ８９／０５５２１により、相互接続された多数の太陽電池マトリックスか
らなる太陽電池装置が知られている。各々のマトリックスは直列接続された、エ
ミッタ−ラップ−スルー−タイプの多数の太陽電池を含んでいる。この構造によ
り、宇宙飛行用途の場合の太陽電池の損傷が回避される。各々の太陽電池マトリ
ックスを１個のウェハによって作ることが提案されている。このウェハを被覆ガ
ラスに載せる前および多数の個々の太陽電池に分割する前に、このウェハには、
ｐｎ接合部と、或る数の前面接点および背面接点が形成される。この場合、被覆
ガラスを使用する必要があるという欠点がある。 【００３２】 ＷＯ９８／５４７６３により、半導体基板内の太陽電池が知られている。この
場合、大きな半導体を多数の個々の範囲に分割しないで、所定の接合方法が定め
られている。 【００３３】 本発明の目的は前述の技術水準に対して、特に、低コストで製作可能である、
直列接続された太陽電池を得るために、産業的な用途のための新しい太陽電池装
置を提供することである。 【００３４】 独立請求孔は、本発明の目的をどのようにして達成することができるかを示し
ている。好ましい実施形は従属請求項に記載されている。 【００３５】 本発明の第１の基本思想は、直列に接続された太陽電池サブセルからり、この
サブセルが１つの半導体ウェハによって形成され、この半導体ウェハがすべての
サブセルのための共通の基礎材料を形成し、直列に接続された個々のサブセルを
画成するための多数の凹部が半導体ウェハに設けられ、少なくとも若干の凹部が
半導体ウェハの上面から下面までウェハを通過して延び、ウェハエッジの方への
凹部の延長部に、多くても若干のブリッジセグメントが凹部を形成せずに残って
おり、それによってこのブリッジセグメントを介してサブセルが機械的に互いに
連結されている、太陽電池装置を提供することにある。 【００３６】 このブリッジセグメントによって、それぞれのサブセルが互いに電気的に充分
に分離され、しかも機械的に互いに保持され、それによって１個の材料片のよう
に太陽電池装置を取扱い操作することができる。その際、若干の少ないブリッジ
セグメントを使用することにより、サブセルの絶縁が大幅に改善されると共に、
安定性が大幅に高まる。“準短絡”は局部的にのみ発生し、サブセル全長にわた
っては分布しない。その際、ブリッジセグメントはポリイミドのような高価な充
填材料の使用を不要にし、太陽電池装置の電気的特性が損なわれないように狭く
形成可能である。すなわち、特にシリコンからなる結晶半導体ウェハが、太陽電
池装置のすべてのセルを製造するために使用される。この場合、サブセルの電気
的な絶縁はウェハを部分的を薄くすることによって達成される。部分的に薄くす
ることは本発明に従い、２つのサブセルの間の半導体材料が多くても若干のブリ
ッジセグメントまで完全に除去され、それによって細長い穴またはスリットがウ
ェハに形成される。 【００３７】 サブセルの一方の側にエミッタとベースのためのフィンガーグリッドが１個ず
つ設けられているときには、エミッタとベースのためのフィンガーグリッドに母
線が設けられ、隣接するサブセルが共通の母線を介して互いに電気的に接続され
るように、母線が配置されていると有利である。この母線はブリッジセグメント
上に設けることができる。 【００３８】 ブリッジセグメントの範囲において、ウェハの半導体材料に固定連結された絶
縁材料、特に酸化物層が半導体材料上に設けられ、この絶縁層の上に条導体が設
けられている。 【００３９】 太陽電池装置は少なくとも２つの異なる面を有するサブセルを備えている。こ
の場合、特にエッジに設けられたサブセルの面積が中央のサブセルの面積と相違
している。このような形成は全体装置の効率を上昇させることになる。これは、
物理的な非対称に基づく、サブセル相互の不完全な絶縁に起因する。この非対称
性により、個々のサブセルがいろいろな作業点で運転されることになる。これは
、個々のセルの大きさができるだけ同一に保たれる従来のモジュールと異なり、
個々のサブセルの大きさの変化が効率を上昇させ得ることを意味する。ウェハエ
ッジにあり、太陽電池装置のマイナス極であるセルはその面積を、残りのサブセ
ルの面積によりも小さくすべきである。面積の比をどのような大きさに選定すべ
きかは、サブセルの間の絶縁の質や選定された太陽電池装置の形状に依存する。
絶縁が良好であればあるほど、サブセル面積の相違は小さくなる。 【００４０】 太陽電池装置の特に有利な実施形では、ブリッジセグメントが外部の構造ユニ
ットに接触するように形成され、およびまたはウェハの鋸引きの前に側方に装着
された接点要素の一部として形成されている。これは、ウェハを完全に切断する
ことと、側方から装着される接続条片によってブリッジセグメントを外部のユニ
ット部品として取付けることあるいはブリッジセグメントを支持基板によって取
付けることを可能にする。 【００４１】 更に、直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置の形成の方法が提示さ
れる。すなわち、凹部がウェハ鋸によって、レーザの使用下で、ワイヤ鋸引き、
エッチング技術、サンドブラスト、水噴射、超音波処理またはこれらの技術の組
み合わせによって形成される。 【００４２】 この場合、ウェハ鋸がウェハ上に段階的に下降し、このウェハを越えて移動す
ることにより、凹部は特にウェハ鋸によって形成される。この場合、ウェハ鋸は
好ましくは、第１の個所でウェハ上に下降させられ、ブリッジセグメントの始端
までウェハにわたって移動させられ、所定下降位置で条溝に沿って少なくとも１
回ウェハを越えて移動させられ、その後更に下降させられ、新たに移動させられ
る。これにより、ブリッジセグメントは、破壊の危険なしに、容易に形成可能で
ある。更に、ウェハ鋸は特に高速回転下で制御または調整されてウェハ上に下降
させられ、ウェハの厚さを通過し、そしてウェハを越えて横方向に移動させられ
る。 【００４３】 直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置が側方のウェハエッジに接点
条片を備えているときには、ブリッジセグメントはこの接点ブリッジによって取
り囲むことができる。接点条片には弓形金属部材が設けられ、この弓形金属部材
は各々１つのサブセル背部接点から他のサブセルの前部接点まで電気的に接続し
、サブセルを直列接続し、弓形金属部材は切断工具を通過案内することができる
凹部を有する。 【００４４】 直列に接続されたサブセルを取扱いおよび絶縁を達成する他の方法では、半導
体ウェハが支持基板上に配置され、続いてサブセルを形成および絶縁するために
連続する切込みが形成される。支持基板はサブセルを外的に接続するように形成
され、およびまたはトレンチを備え、切断工具は、支持基板を傷つけずに、ウェ
ハを通過する凹部を形成するために、トレンチによって案内可能である。 【００４５】 次に、図を参照して本発明を例示的にのみ説明する。 【００４６】 図において、同じ参照符号は同じ構成要素または類似の構成要素を示している
。その際、参照符号１はウェハのために使用されている。更に、太陽電池サブセ
ルが２で、背面側のトレンチが３で、窪みが４で、エミッター接点フィンガーが
５で、ベース接点メタライゼーション部が６で、前面側のエミッタが７で、背面
側のエミッタが８で、エミッタ接点メライゼーション部が９で、誘電体または絶
縁層（窒化物層）が１０で、連結範囲が１２で、穴が１３で、切込み範囲が１４
で、接点連結部が１５で、支持基板または（支持板）が１６で、条導体が１７で
、はんだ材料（ろう材料）が１８で、基板トレンチが１９で、接点ブリッジが２
０で、舌片が２１で、条片状ケーシングが２２で、凹部が２３でそしてエッチン
グレジストが２４で示してある。 【００４７】 図１，２には、本発明の第１の実施の形態が示してある。この実施の形態の場
合、ウェハの両側のエッジから、切込み１４がウェハ１に形成されているので、
サブセル２は蛇行形の帯状体となっている。このサブセルの前面側のエミッタ７
は互いに分離されている。サブセルの各々の背面の小さな範囲はエミッタ（後側
のエミッタ８）を備えている。前面側のエミッタ７は、同様にエミッタ層を備え
たウェハエッジの窪み４にわたって、背面側のエミッタ８に接続されている。 【００４８】 背面側の露出したセルベースと、背面側のエミッタ範囲８はそれぞれ、互いに
空間的に分離されてメタライゼーション（金属被覆）されている。この場合、サ
ブセル２のモノリシックな接続を可能にするために、隣接するサブセル２の直列
接続は、短い母線、すなわち接点連結部１５によって、残っている連結範囲１２
を経て行われる。 【００４９】 背面側の母線（接点連結部１５）はシルクスクリーンペーストによって取付け
られている。この場合、ペーストはウェハエッジの窪み４にも充填される。窪み
４に充填される金属は、セル前面に取付けられたエミッタ接点フィンガー５と隣
接するサブセルのベースメタライゼーション部６との間の電気的な接続部を形成
し、それによって直列抵抗損失が小さくなる。 【００５０】 接点連結部１５は絶縁層１０の上方で延びている。この絶縁層は、サブセルの
背面側のエミッタ８とサブセルのセルベースとの短絡を防止する。この場合、他
方では、サブセルの背面側のエミッタ８と隣接するサブセルのベース接点メタラ
イゼーション部６との間の間隔が大きくなっている。 【００５１】 図３には、背面側のトレンチ３を連結範囲１２に任意に形成可能であることを
示している。このトレンチ３によって、正孔の対を発生した後で、電子がエミッ
ターに達し、正孔が隣接するサブセルのベース接点に達するプロセスが、損失メ
カニズムを示すことが考慮される。従って、エミッタと隣接するサブセルのベー
ス接点の間の間隔は、できるだけ大きく形成すべきである。 【００５２】 ここで説明する蛇行形の小型モジュール、すなわち太陽電池装置の形状は有利
である。なぜなら、共通の母線（接点連結部１５）によって残っている連結範囲
越しに２個のサブセルの簡単な直列接続が可能であるからである。２個のサブセ
ルの間に複数のブリッジセグメント（連結範囲１２）を備えた櫛状の形状または
配置も実現可能である。これに関しては図１１を参照されたし。図１１には、小
型モジュール形状が平面図で示してある。接点フィンガーや母線のような、太陽
電池装置小型モジュールの個々の細部は記入されていない。太くて黒い線は、ウ
ェハを通過する切込み１４を示し、ハッチング面は固有のサブセル２を示してい
る。白い範囲はブリッジセグメント１２を象徴的に示している。図１１のｄ）と
ｆ）の場合のように、隣接するブリッジセグメント１２が互いに直接接している
と、枠が生じる。この枠に沿って、サブセルを連結する母線を延長させることが
できる。サブセルの間の間隔を増大させることによって、あるいは連結するブリ
ッジセグメント１２を延長させることによって、図１１のｄ）〜ｆ）は、ａ）〜
ｃ）よりもサブセル相互の絶縁作用が高められる。 【００５３】 本発明による太陽電池装置小型モジュール（図１，２）を製造するための一連
のプロセスについて、次に詳しく説明する。 【００５４】 製造プロセスの出発材料として、結晶系シリコン板を用いることができる。単
結晶または多結晶ウェハを使用するかどうかは、得ようとする効率や材料コスト
に依存する。太陽電池装置小型モジュールの原理的な機能にとって、材料の結晶
度は重要ではない。ｎ型ウェハも考えられるが、次に、ｐ型ウェハから出発する
。 １．先ず最初に、研磨する欠陥−エッチングステップが行われる。このステップ
では、インゴットからウェハを切断するときに発生した表面傷を除去するために
、約１０〜２０μｍの表面層が除去される。そのために、アルカリ溶液（例えば
NaOH) 、酸性混合物および乾燥エッチング法が使用される。 ２．続いて、絶縁層、例えば窒化物、特に窒化ケイ素、Si3N4 が、背面に被覆形
成される。この絶縁層は後のエミッタ拡散のためのバリヤとして役立つ。１つお
きのサブセル２において、ウェハエッジに沿って、形成すべきサブセルの数ミリ
メートルの深さと幅のエッジ帯が、窒化物から保護される。同じことが反対側の
ウェハエッジにも当てはまる。勿論、空いた個所を１つのサブセルだけずらして
もよい。（エッジ帯は図２に示した後の背面側のエミッタ範囲８に対応する）。
このセル範囲に絶縁層または窒化物層が形成されないようにすることは、例えば
指向性ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着法）窒化物蒸着の間、マスクを載せる
ことによって行うことができる。 ３．第３のプロセスステップでは、サブセル２の各々１つの端面に、窪み４が設
けられる。この窪みはウェハエッジを局部的に内側に移動させる。これは例えば
ウェハ鋸を用いて側方から切込むことによって行うことができる。窪み４は、発
生すべき前面側のエミッタ７とセル背面を接続するために役立つ。窪みはセルエ
ッジに設けられウェハ１を垂直に通過する穴として見なすことができる。 ４．続いて行われるリン拡散は、ｎ型（ｎドープされた）エミッタ層を、ウェハ
前面（前面側のエミッタ７）、ウェハエッジ、窪み４内および窒化物のないウェ
ハ背面の部分（背面側のエミッタ８）に発生する。 ５．第５のプロセスステップでは、例えばスクリーン印刷技術によって、エッチ
ングレジストが、後で残る連結範囲１２の背面に印刷され、それによって接続範
囲１２と、その横にある背面側のエミッタ８上の窒化物層の一部が、レジストに
よって覆われる。 ６．エッチングレジストによって保護されない窒化物はフッ化水素酸溶液（ＨＦ
）内で除去される。 ７．続いて、耐エッチング性のペースト自体が再び除去される。これにより、接
続範囲の一部に、絶縁性窒化物層１０が残る。この窒化物層は、スクリーン印刷
による次の直列接続の際に背面側のエミッタ範囲８のエッジにおける直接的な短
絡を防止する。 ８．セルベースを接合するために、アルミニウムを含むペーストが、セル背面に
印刷され、その都度、サブセル２の空いたｐ型材料の大部分がペーストで覆われ
る。後で燃やすときに、均一なベース接点メタライゼーション部６がその下にあ
るｐ++層と共に形成される。このｐ++層はいわゆる裏面フィールドを生じる。こ
の裏面フィールドは光で発生した少数担体の、前面またはエミッタの方への増大
した拡散を生じる。 ９．銀を含むペーストによって、背面側のエミッタ領域が接合され（エミッタ接
点メタライゼーション部９）、そして窒化物で覆われた連結範囲１２の部分を介
して、その都度隣接するサブセルのベース接点メタライゼーション部６に接続さ
れる。その際、ペーストは窪み４を通ってセル前面まで押される。 １０．最後のスクリーン印刷ステップでは、セル前面に、同様に銀を含むペース
トによって、狭いメタライゼーションフィンガー（エミッタ接点フィンガー５）
が印刷される。このメタライゼーションフィンガーは窪み４を介して背面側のエ
ミッタメタライゼーション部９に接続されている。それに続いて、接点焼成が行
われる（アークが発生させられる）。 １１．第１１のプロセスステップでは、ウェハエッジのエミッタ層と、それによ
って生じるサブセルの短絡を除去するために、シリコンが各々のウェハエッジに
沿って数μｍだけ除去される。それによって、窪み４は、前面側のエミッタ７を
セル背面８のエミッタ領域にきわめて良好に接続する。同時に、サブセル２の間
のシリコンは、接点接続部１５の範囲を除いて完全に除去可能である。その際、
前面側のエミッタ７の分離は、残りのセル接続範囲１２において行われる。この
プロセスステップはシリコン板鋸によって容易に行うことができる。ウェハ１は
その背面が真空吸引部を有する回転可能な鋸テーブル上に載っている。サブセル
の間の材料を除去するために必要な調整は、前面側のエミッタ接触フィンガー５
に基づいてデジタルカメラによって自動的に行うことができる。鋸機械はスピン
ドルを備え、このスピンドル上に、適当な数の鋸刃が取付けられている。鋸機械
はウェハ上を移動する。ウェハの幅全体にわたってセルを完全に切断する前に、
スピンドルはその切断高さを変更する。それによって、残りのセル連結部範囲１
２において、数十μｍの深さまでエミッタを切断することができる。同じことが
、真空テーブルを１８０°だけ回転させた後で、サブセル幅だけスピンドルをず
らした位置で行われる。ウェハ１の切断終了後の結果は、細長い太陽電池の蛇行
形の帯状体と見なすことができる。 １２．最後のプロセスステップで、非反射コーティングをセル前面に被覆形成す
ることができる。 【００５５】 上記の実施の形態の変形が可能である。例えば、隣接する２つのサブセルの背
面側のエミッタ８とベース接点メタライゼーション部６を空間的に更に分離する
ために、背面側のトレンチ３（図３）を使用することができる。このトレンチは
好ましくは、欠陥−エッチングステップ（プロセスステップ１）の前にウェハに
形成される。 【００５６】 前面側のエミッタ７を背面に接続するために窪み４の代わりに穴１３が使用さ
れるときには、窪み４の形成を省略することができる。その際、図４では、図示
を簡単化するために、実際の寸法よりも大きな穴がそれぞれ１個だけ示してある
。この穴は鋸技術、例えば十字状の両側の鋸によって、およびパルスレーザまた
は超音波ドリルを使用してそれ自体公知のごとく行うことができる。 【００５７】 更に、エミッタ−ラップ−スルー−技術を有する本発明思想を用いることがで
きる。その際、前面側のエミッタ７は、図５に示すように、サブセル全体に分配
された多数の小さな穴１３によって、背面に貫通接触している。この場合、簡単
化するために、若干の穴の位置だけが概略的にかつ拡大して示してある。穴はセ
ル背面で（図６）、条片状のエミッタ８によって互いに接続されている。エミッ
タ条片にはエミッタ接点メタライゼーション部９が印刷されている。このエミッ
タ接点メタライゼーション部９の傍らにエミッタ接点メタライゼーション部６が
設けられている。セル背面上に互いに係合する２つの接点グリッドが生じる。ウ
ェハに分配された多数の穴を使用することによって、エミッタに沿った、金属接
点までの電荷担体の経路が短くなり、それによってサブセルの直列抵抗が低減さ
れる。従って、この実施の形態の場合には、エミッタの前面側の接触を省略する
ことができる。サブセルの製作と製造は上述のプロセスに完全に類似するプロセ
スで行われる。 【００５８】 他の変形では、残っているブリッジセグメント１２が絶縁物質によって形成さ
れている。この絶縁物質は例えばポリイミドのように、半導体と固定連結される
。そのために、先ず最初に、ブリッジセグメントが設けられているウェハの範囲
が除去される。これは例えばプロセスステップ４で行われる。そして、この範囲
にはエミッタ拡散の後で一部にポリイミドが充填される。ブリッジセグメント全
体のために絶縁材料を使用する場合には、絶縁体層または窒化物層でブリッジセ
グメントを被覆するためのステップが不要である。そうでない場合には、プロセ
スは上述と類似して行われる。 【００５９】 ブリッジセグメントによる機械的な安定性は、セル加工のために充分である。
その際、蛇行形状の場合には、ウェハは或る程度の弾性を有し、ややねじれるこ
とができる。 【００６０】 例１のようにエミッタを窪み４（図１〜３）または穴１３（図４〜６）によっ
て背面のベース接点まで案内する代わりに、ベース接点（ベース接点メタライゼ
ーション部６）を前面またはウェハ１の光寄り側に配置することができる（図７
参照）。これは、エミッタとベースのための金属接点によって大きな輪郭を有す
るという欠点があるがしかし、ウェハを通してエミッタ７を接続する必要がない
。これはプロセスを簡単化する。プロセスは次のステップを含んでいる。 １．第１の欠陥−エッチングステップで、ウェハの表面の傷が除去される。 ２．その後で、リン拡散によってエミッタ層が表面全体に形成される。 ３．絶縁層、例えば窒化物層が、次のエッチングステップの保護として、エミッ
タ上に塗布される。べース接点としての働きをする領域は絶縁層によって覆われ
ない。これは例えばＰＥＣＶＤ窒化物蒸着の間、マスクを使用することによって
行うことができる。 ４．サブセルの電気的な絶縁のために、両側のウェハエッジから交互に深い切込
み１４がウェハに形成されている。従って、細長い太陽電池の蛇行形の狭い帯状
体が生じる。この場合、残っている連結範囲１２はトレンチによって先細にする
ことができる。 ５．続いてNaOHを使用するエッチングステップは、切込み１４の形成時に発生し
た表面傷と、窒化物で覆われていない範囲のエミッタ層を除去する。 ６．実施例１で述べた方法と同様に、窒化物が２つのサブセルの連結範囲１２に
、エッチングレジスト印刷ペーストによって、次のエッチングステップ（フッ化
水素酸溶液）に対して保護される。このエッチングステップはステップ３で形成
された窒化物を除去するために役立つ。その後で、エッチングレジストが除去さ
れる。 ７．続いて、ウェハ背面はできるだけ深いｐ++層を備える。これは例えばアルミ
ニウムペーストと後の焼成と共にスクリーン印刷によって実現可能である。第２
のスクリーン印刷ステップでは、ベース接点メタライゼーション部６のフィンガ
ーグリッドが前面側に塗布される。ここでも、フィンガーの下方にｐ++領域を発
生するためのアルミニウムを含むペーストが推奨される。その後で、最後のスク
リーン印刷ステップで、エミッタ接触９が行われる。この場合同時に、隣接する
サブセルのベース接点グリッドとの接続部１５が形成される。連結する銀層は絶
縁層１０の上方で残っている連結範囲（ブリッジセグメント）１２を越えて延び
ている。閉鎖のために、前面全体に、非反射コーティングが被覆される。そのた
めに、再び窒化物層が使用される。この窒化物層は付加的に、電子的な表面パシ
ベーションを生じる。 【００６１】 絶縁体１０はサブセルエッジでの直接的な短絡を防止する働きをする。もしそ
うしないと、このサブセルエッジで、ベース、エミッタ７および接点連結部１５
が接触する。方法の変形が可能である。例えば、窒化物の代わりに、ポリイミド
または印刷ペーストの形をした他の絶縁体を、このような短絡を防止するために
使用可能である。 【００６２】 第１のプロセスで説明した第１の例と同様に、２つのサブセルの接点連結部１
５の下方に絶縁層１０を塗布することによって、エミッタと隣接するベース接点
とが空間的に充分に分離されるときには、セル連結範囲１２のトレンチを省略す
ることができる。 【００６３】 エミッタ拡散の後で窒化物蒸着の際のマスキングは、続いて行われるベース接
触面の露出の際に、窒化物層とその下にあるエミッタ層が平滑化ロール鋸によっ
て除去される（図８）ときには省略可能である。 【００６４】 この実施の形態の他の変形では、残りの連結範囲（ブリッジセグメント）１２
は、半導体を固定連結する、例えばポリイミドのような絶縁物質によって、実施
可能である。そのために、先ず最初に、ブリッジセグメントが配置されることに
なるウェハの範囲が除去される。これは例えばプロセスステップ３と４の間で行
うことができる。そして、この範囲にはポリイミドが部分的に充填される。ブリ
ッジセグメント全体のために絶縁材料を使用する場合、絶縁体または窒化物によ
ってブリッジセグメントを被覆するためのステップが省略される。そうでない場
合には、上述の同様にプロセスが実施される。 【００６５】 図９，１０に示した他の変形では、太陽電池装置小型モジュールにおいて、サ
ブセル２のベース接点メタライゼーション部６とエミッタ接点メタライゼーショ
ン部９が、光と反対のウェハ側にある。今までの例と異なり、前面側のエミッタ
が完全に省略されている（図９）。個々のサブセル２の機能は、“インターデジ
ティッド背部接点”型セルの機能に一致している。このインターデジティッド背
部接点セルは特に、光起電力式コンセントレータシステムで使用される。サブセ
ル背面には、エミッタ接点９とベース接点６のための互いに係合する２つのメタ
ライゼーショングリッドが取付けられている。エミッタ領域８はエミッタ接点グ
リッド９の金属フィンガーのすぐ下にあり、それによって完全にメタライゼーシ
ョンされている。接点グリッドはセル背面のほとんど全体を覆っている。露出し
ている面は、誘電体または絶縁層１０によって覆われ、電子的に不活性化される
。メタライゼーション部を備えていないセル前面も、不活性化誘電体１０によっ
て覆われている。前面側のエミッタの省略は、電荷担体のための集合確率を低下
させるので、この変形による太陽電池装置小型モジュールの製造のために、大き
な電荷担体拡散長さを有する高価値の半導体出発材料を使用しなければならない
。このような高価値の出発材料の代表的な物質は単結晶系シリコンである。この
実施の形態の特別な利点は、サブセル、ひいては太陽電池装置小型モジュールの
潜在的に達成可能な高い効率と、前面側にメタライゼーション部が設けられてい
ないことに基づくモジュールの美しさである。これは特に、例えば携帯電話のよ
うなハイテク家庭電化製品において使用するときに重要である。 【００６６】 本発明によるこの太陽電池装置小型モジュールを製造するための一連のプロセ
スは次の通りである。 １．ウェハの両側のエッジから、深い切込み１４が交互にウェハ１に形成される
。従って、細長いサブセルの蛇行形の狭い帯状体が生じる。この場合、残ってい
る連結範囲１２はウェハの両側でトレンチによって先細になっている。 ２．ウェハの欠陥エッチングが行われる。 ３．光の入射を改善するためおよびいわゆる“光トラッピング”を発生するため
の異方性エッチングによってウェハ表面が組織化される。 ４．ウェハ１の両側に誘電体１０、例えば窒化物層が被覆形成される。この場合
、エミッタが設けられる個所は保護すべきである（例えば窒化物蒸着の際のウェ
ハのマスキング）。その際、サブセル２の連結範囲１２は同様に、誘電体１０で
覆われる。誘電体は同時に非反射コーティングとしての働きをし、そのために必
要な厚さだけ被覆形成される。 ５．例えばリン拡散によって、コーティングされていない個所にエミッター８が
形成される。 ６．誘電体上にベースメタライゼーション６が被覆形成される（例えばアルミニ
ウムを含むペーストによるスクリーン印刷）。 ７．コーティングされていない個所にエミッター８が形成され、隣接するサブセ
ル２のベースグリッドとエミッタグリッドの間の接点連結部１５が被覆形成され
る（例えば銀を含むペーストによるスクリーン印刷）。その際、接点連結部１５
は誘電体１０をかぶせた連結範囲１２の上方で延びている。 ８．エミッタメタライゼーション部とベースメタライゼーション部を一緒に焼成
する。その際、アルミニウムベースメタライゼーション部６が押されて誘電体１
０を通過し、セルベースに対する接点が形成されるように、接点焼成プロセスが
適合させられる。それに対して、銀を含む接点連結部１５は誘電体１０に浸透し
ない。 【００６７】 サブセル２の間の連結範囲１２の先細は、セルの空間的な分離のために役立ち
、それによってその都度隣接するサブセル内への電荷担体の拡散による側方から
の電流が低減される。接点連結部１５は前述の例と同様に形成される。 【００６８】 更に高い効率を達成するために、強く拡散されるエミッタ領域の大きさと、電
荷担体の高い再結合作用を有するベース接点の面積を減少させることができる。
そのために、エミッタ拡散のための誘電体が点状に開放される。セルエミッタと
セルベースは、規則的な間隔をおいて装着されたメタライゼーション点を介して
接触する。エミッタ接点とベース接点のための個々の点は、互いに係合する２つ
の接点グリッドを介して電気的に接続される。この場合、グリッドフィンガーは
誘電体上を延びている。サブセルの構造はいわゆる“点接触太陽電池”の構造と
一致している。このように形成されたサブセルを有する太陽電池装置小型モジュ
ールの製作は、上記の一連のプロセスと同様に行うことができる。 【００６９】 図１〜３に示した蛇行形以外の他の形状も可能である。図１１ａ）〜１１ｆ）
はすべての例に通用する。 【００７０】 図１２〜１３には、太陽電池小型モジュールの他の実施の形態が示してある。
この小型モジュールの場合、サブセル２の前面側のエミッタ層７は、切込み範囲
１４を通ってウェハ背面まで案内されている。導電性材料による切込み範囲１４
の充填（図１３ｇ）は、２つのサブセル２の直接的な接続を可能にする。この実
施の形態の利点は、サブセル内の付加的な穴または窪みの省略、２つのサブセル
の大きな面積での直列接続、ひいてはモジュール内の小さな直列抵抗並びに切込
み範囲の大部分の充填による非常に良好な機械的安定性にある。 【００７１】 このような太陽電池装置小型モジュールを製作するための一連のプロセスは次
の通りである。 １．後の切込み範囲１４に沿って（例えばＰＥＣＶＤ反応器でマスクを載せるこ
とによって）条片としての拡散バリヤ（例えば窒化物層１０）を被覆形成する（
図１３ａ）。 ２．拡散バリヤに沿って切込み範囲１４を形成する（図１３ｂ）。 ３．ウェハと切込み範囲の欠陥エッチングを行う。この場合、拡散バリヤの大部
分が維持される。これは窒化物層１０の場合、例えばNaOHによるエッチングによ
って達成される。 ４．例えばリン拡散によってエミッタが形成される。切込み範囲を経て前面側と
背面側のエミッタ（７，８）が互いに接続され、拡散バリヤの下方にのみ、エミ
ッタなしの条片が残る（図１３ｃ）。続いて行われる、ＨＦによるリンガラスの
下方へのエッチングの際に、拡散バリヤも除去される（図１３ｄ）。 ５．切込み範囲１４内でやや側方にずらして新たに切込みを入れることによって
、切込み範囲１４の一方の側のエミッタ層を除去する（図１３ｅ）。 ６．例えばアルミニウムを含むペーストを用いてスクリーン印刷することによっ
て、サブセル２のベース接点メタライゼーション部６をウェハ背面に被覆形成す
る。その際、最初は接触している背面側のエミッタ層８は過剰補償される（図１
３ｆ）。 ７．例えば銀を含むペーストを用いてスクリーン印刷することによって、前面側
のエミッタ接点フィンガー５の被覆形成と同時にサブセルの接続が行われる。接
点フィンガー５の被覆形成の際、ペーストは切込み範囲１４の一部を通ってウェ
ハ背面まで押し出される（図１３ｇ）。金属を充填した切込み範囲１４は１つの
サブセルための母線および２つのサブセルの接点連結部１５としての働きをする
。更に、ウェハの安定性が改善される。 ８．接点が一緒に焼成される。 ９．例えばプラズマエッチングによって、外側のウェハエッジのエミッタ層とメ
タライゼーションしていないウェハ背面の範囲の間のエミッタ層が除去される。
その際、凹部２３が生じる。この凹部はサブセルのベース接点のエッジにおける
サブセルの短絡を防止する（図１３ｈ）。 【００７２】 この場合、プロセスステップ５は任意である。なぜなら、その際除去されるｎ
−層が、窒化物層１０とベースメタライゼーション６部に基づいて、固有のセル
エミッタ７に接続されておらず、従って作用しないからである。 【００７３】 図１４〜１６では、太陽電池装置小型モジュールのＥＷＴデザインからなる実
施の形態が次のようにして形成される。１つのサブセルのベースメタライゼーシ
ョン部６とエミッタ接点メタライゼーション部はそれぞれ、セル背面にあり、互
いに係合するフィンガーグリッドを形成している。切込み範囲１４（絶縁物トレ
ンチ）がエミッタ接点メタライゼーション部９の被覆形成の際に充填されるので
、その後に続くベースメタライゼーション部６の際に、隣接する２つのサブセル
２の直列接続が、切込み範囲１４における両メタライゼーション部のオーバーラ
ップによって達成される。図１４はこのような太陽電池装置小型モジュールの前
面を、図１５は背面を示している。図１６ａ〜１６ｊは製作プロセスを示してい
る。 【００７４】 実施例で既に述べたように、サブセルの若干の範囲はエミッタ拡散に対して保
護しなければならない。今まで述べた一連のプロセスにおいて、この範囲は窒化
物層で覆われていた。窒化物のない範囲は、窒化物蒸着の間マスクを載せること
によって形成される。次の実施の形態では、マスクを使用しないで、先ず最初に
全面に窒化物が被覆形成され、この窒化物は続いて、エミッタを備える領域から
、エッチングによって再び除去される。窒化物で覆われた残りの範囲は、スクリ
ーン印刷エッチングレジストによってエッチングに対して保護される。この技術
はここでは例示的にのみ説明し、他のすべての実施の形態に全く同様に適用可能
である。それによって、製作方法は次のように行われる。 １．後で前面側のエミッタ７からセル背面まで達する穴１３をレーザで穿孔する
（図１６ａ）。 ２．ウェハの欠陥エッチングを行う。 ３．拡散バリヤ（例えば窒化物層１０）を両側で全面に被覆形成する（図１６ｂ
）。 ４．エミッタ拡散を実際に防止すべきであるセル領域において、エッチングレジ
スト２４を両側に被覆形成する。これは例４のように、切込み範囲に沿ったセル
前面の狭い条片であるかあるいは例４と異なり、セル背面上の後のベース接点の
領域である（図１６ｃ）。 ５．エッチング（例えばプラズマエッチング反応器内でのフレオンによるエッチ
ング）によって、エミッタを備える範囲から、拡散バリヤ（窒化物層１０）を除
去する（図１６ｄ）。 ６．溶剤によってエッチングレジストを除去する（図１６ｅ）。 ７．前面側の拡散バリヤのエッジに沿って絶縁切込み（切込み範囲１４）を形成
する（例４参照）（図１６ｆ）。 ８．（例えばNaOHによって）絶縁切込みの欠陥エッチングを行う。 ９．（例えばリン拡散によって）エミッタを形成する（図１６ｇ）。 １０．やや側方にずらして切込み範囲１４内に新たに切込みを入れることによっ
て、切込み範囲１４のその都度一方の側からエミッタ層を除去する（例４参照）
（図１６ｈ）。 １１．例えば銀を含むペーストを用いてスクリーン印刷することによって、背面
側のエミッタ範囲８にエミッタ接点エタライゼーション部９を被覆形成する。そ
の際、穴１３と切込み範囲１４に金属が充填される（図１６ｉ）。金属を充填し
た切込み範囲１４は１つのサブセルための母線としておよび一部が２つのサブセ
ルの接点連結部１５としての働きをする（図１６ｊ）。 １２．例えばアルミニウムを含むペーストを用いてスクリーン印刷することによ
って、窒化物保護された範囲にベース接点メタライゼーション部６を被覆形成す
る。その際、切込み範囲１４において、隣接する２つのサブセルのエミッタ接点
メタライゼーション部とベース接点メタライゼーション部がオーバーラップする
ので、サブセルの直列接続が行われる。 １３．接点を一緒に焼成する。その際、ベース接点メタライゼーション部６のア
ルミニウムを含むペーストは窒化物層１０によってエッチングされるので、ベー
ス材料と接触する。 １４．例えばウェハ鋸によって外側のウェハエッジからエミッタ層が除去される
。 【００７５】 太陽電池装置小型モジュールを製作するための他の変形は、サブセルを接続す
るための支持基板または支持板１６（図１７）の使用に基づいている。そのため
に、エミッタ接点とベース接点がウェハの背面に位置する太陽電池を製作しなけ
ればならない。原理的には、“エミッタ−ラップ−スルー”または“インターデ
ジテッド背部接点太陽電池”のような前述の例のセルデザインを使用することが
できる。この例の場合、エミッタ−ラップ−アラウンドのセル構造が適用される
。この構造（１８）の場合、前面側のエミッタ１７が背面（背面側のエミッタ８
）の一方のウェハエッジに沿って案内されている。前面側には、サブセルの形状
に調和した接点フィンガーが取付けられ、エミッタ層を備えたウェハエッジを越
えてセルの背面まで案内されている。これは、一方のウェハエッジがメタライゼ
ーションされていることを意味する。ベース接点メタライゼーション部６は、サ
ブセルの後の形状に対応して条片状に被覆形成されているがしかし、背面のエミ
ッタ接点９には接触していない。太陽電池が持続的に固定される支持基板１６（
図１７）は、条導体１７を備えている。この条導体は隣接するサブセルのベース
接点６と背面のエミッタ接点９とを接続する（図１８）。セルが基板にはんだ付
けされると、セルははんだ材料１８に基づいて条導体１７の上方数百μｍの高さ
位置にある。従って、セルはシリコンディスク鋸によって後でサブセルに分割さ
れる。このサブセルはそのとき既に接続され、そのベースは互いに完全に絶縁さ
れている。 【００７６】 基板としては多くの材料が使用される。材料は単に絶縁性であればよいかある
いは絶縁層や条導体を支持し、元のセルとの接続時の温度に耐えればよい。好ま
しくは、例えばスクリーン印刷によって条導体を形成することができる材料であ
る。なぜなら、支持基板がセルメーカーによっていろいろな用途に容易に適合可
能であるからである。電子産業の条導体回路基板上に太陽電池装置小型モジュー
ルを設けることができる。 【００７７】 この方法の特徴は、大きな面積のサブセルと基板が簡単に製作可能であること
である。この場合、セルの接続は１回のステップ（例えばはんだ付け、接着また
はボンディング）によって行われ、分離しないようなサブセルの接続、ひいては
比較的に面倒な個々のサブセルの取扱い操作が省略され、基板または条導体を傷
つけずに簡単にセルを分離することができ、太陽電池装置小型モジュールを電子
的な回路基板や回路にその製作時に一体化することができる。実施可能な一連の
プロセスは次の通りである。 １．出発ウェハを欠陥エッチングする。 ２．ウェハ背面に窒化物を蒸着する。ウェハエッジに沿った条片には窒化物層が
蒸着されない（例えばＰＥＣＶＤ反応器においてマスクを使用することによって
）。 ３．エミッタを形成する（リン吹き付け、リンペースト印刷、リン拡散によって
）。 ４．窒化物を除去する。 ５．非反射層を形成するために前面に窒化物を蒸着する。 ６．セルベースに対する背部接点を取付ける（良好なはんだ付けのためのＡｌ−
Ａｇスクリーン印刷）。 ７．前部接点を取付ける（Ａｇスクリーン印刷）。 ８．ウェハエッジと背面にエミッタ接点を取付ける（例えばウェハエッジをＡｇ
印刷ペーストに少し浸漬する）。 ９．窒化物を通して接点を焼成する。 １０．基板の条導体１７の一部にはんだ１８を取付ける。 １１．基板にウェハを取付け、はんだ付けする。その際、はんだペーストはウェ
ハエッジの背面側のベースメタライゼーション部６と背面側のエミッタメタライ
ゼーション部９に対して電気的に接触する。 １２．セルをサブセルに分割する。 【００７８】 特に基板を簡単な大量生産するために、鋸の高さが大きな誤差を必要とすると
きには、基板は既にトレンチ１９（図１９）を備えることができる。このトレン
チ内で、ウェハの切断時に鋸刃が基板１６に係合しないで移動する。 【００７９】 前述の例では、直列接続を達成するために常に、エミッタ接点とベース接点が
一方のウェハ側に配置されていたが、他の変形では、エミッタ接点とベース接点
は別個のウェハ側に設けられている。これは、太陽電池装置小型モジュールを形
成するために市販の太陽電池の使用を可能にする。メタライゼーション層の切断
時の不利な結果に基づいて（例えば切断工具の悪影響、ＰＮ接合部の局部的な短
絡を生じる切断エッジの金属引延し）、背部接点と前部グリッドの母線は慣用の
ごとく形成されないで、サブセルの条片形状に対応して中断部を有する。この中
断部に沿って、ウェハは薄く切断されるかまたは分離される。これは、他のメタ
ライゼーション印刷スクリーンの使用を除いて、既存のセル製造プロセスに介入
する必要がないことを意味する。 【００８０】 この場合、サブセルの接点形成は前述のように、外部の接続要素によってサブ
セルの分離の前に行われる。しかしここでは、側方からウェハエッジに取付けら
れる接点条片によって接点形成が行われる。条片の内側は条導体と接点ピンまた
は金属製の弓形接点２０（図２０）を提供する。この条導体と接点ピンまたは弓
形接点はそれぞれ、サブセルの背部接点を、隣接するサブセルの前部接点に接続
する。条導体を備えたフィルムは条片またはこのような条片の一部でもよい。 【００８１】 金属製の弓形接点を使用する場合、弓形端部はサブセルのベース接点６とエミ
ッタ接点９に機械的にはんだ付けされる。条片２２のケーシングは、弓形接点の
はんだ尖端部に到達できるようにするために、対応する凹部を備えることができ
る。溶接または導電性接着剤による接着のような他の連結技術を使用することが
できる。この実施の形態の場合、個々の弓形接点２０（図２１）はウェハエッジ
を取り囲む弓形部と、それに対して垂直な金属条片を備えている。この金属条片
は隣接するサブセルの背面に接触する。各々の弓形接点２０は接合板２１を備え
ている。この接合板によって、例えばサブセルを製造するための鋸刃のような切
断工具を案内することができる。この接合板２１は同時に、サブセルを互いに機
械的に可撓連結する。同様に、条片ケーシング２２の端面と上面は、例えばウェ
ハ鋸によって、ウェハをサブセルに切断できるようにするために、中断されてい
る（切欠き２３）。両側のウェハエッジの２個の条片は、小型モジュールの安定
性を高め、直列抵抗を低減し、はんだ付けに欠陥がある場合に或る程度の冗長性
を生じる。 【００８２】 例６の場合のように、ウェハがはんだ材料によってその載置面の上方数百μｍ
のところに位置し、ウェハ切断時に鋸刃が弓形部材端部を越えて移動するときに
は、接合板２１を省略することができる。 【００８３】 複数の出発ウェハまたは元のセルを取り囲むことができる長い接点条片を使用
すると、複数の小型モジュールの接続（例えばいわゆる“ストリング”状の直列
接続）は、小型モジュールの製作時に既に実現可能である。 【図面の簡単な説明】 【図１】 窪みを介してウェハエッジにモノリシックに接続する太陽電池装置小型モジュ
ールの前面の一部を示す図である。 【図２】 図１の太陽電池装置小型モジュールの背面の一部を示す図である。 【図３】 接続がウェハエッジの窪みと慣用の背面側のトレンチによって行われる、他の
太陽電池装置小型モジュールの背面の一部を示す図である。 【図４】 ウェハの穴を介してモノリシックに接続する太陽電池装置小型モジュールの前
面の一部を示す図であり、この場合簡単化するために１個の穴の位置だけを概略
的にかつ拡大して示している。 【図５】 エミッタ−ラップ−スルー−原理に従ってウェハの穴を介してモノリシックに
接続する太陽電池装置小型モジュールの前面の一部を示す図である（簡単化する
ために１個の穴の位置だけを概略的にかつ拡大して示している）。 【図６】 エミッタ−ラップ−スルー−原理に従ってウェハの穴を介してモノリシックに
接続する太陽電池装置小型モジュールの背面の一部を示す図である（簡単化する
ために１個の穴の位置だけを概略的にかつ拡大して示している）。 【図７】 互いに係合する前面側の接点グリッドによってモノリシックに接続し、絶縁層
によって接点連結部を絶縁する太陽電池装置小型モジュールの他の実施の形態の
前面の一部を示す図である。 【図８】 互いに係合する前面側の接点グリッドと露出したベース接点範囲の平滑化鋸ロ
ールによってモノリシックに接続する太陽電池装置小型モジュールの他の実施の
形態の前面の一部を示す図である。 【図９】 互いに係合する前面側の接点グリッドによってモノリシックに接続し、前面側
のエミッタが設けられておらず、サブセルが保護する表面層によって覆われてい
る、“インターデジティッド−背部−接点”太陽電池構造の太陽電池装置小型モ
ジュールの他の実施の形態の前面の一部を示す図である。 【図１０】 互いに係合する背面側の接点グリッドによってモノリシックに接続する、“イ
ンターデジティッド−背部−接点”太陽電池構造の太陽電池装置小型モジュール
の背面の一部を示す図である。 【図１１】 ａ）〜ｆ）はいろいろなセル形状の平面図であり、この場合接点フィンガーや
母線のような太陽電池装置小型モジュールの個々の細部は示していない。 【図１２】 切断範囲を介してモノリシックに接続する太陽電池装置小型モジュールの他の
実施の形態の前面の一部を示す図である。 【図１３】 図１２の太陽電池装置小型モジュールを製造するための例示的な一連のプロセ
スを示す図である。 【図１４】 ＥＷＴ技術を用いて切断範囲を介してモノリシックに接続する太陽電池装置小
型モジュールの他の実施の形態の前面の一部を示す図である。 【図１５】 ＥＷＴ技術を用いて切断範囲を介してモノリシックに接続する太陽電池装置小
型モジュールの他の実施の形態の背面の一部を示す図である。 【図１６】 ａ〜ｊはモノリシックに接続する太陽電池装置小型モジュールを製作するため
の例示的な一連のプロセスを示す図である。 【図１７】 はんだ付け材料を被覆した直列接続のための条導体を備えた支持基板を示す図
である。 【図１８】 ウェハエッジの周りにかぶせたエミッタとエミッタ接点を備えた太陽電池を示
す図である。 【図１９】 基板トレンチと条導体を備えた支持基板の一部を示す図である。 【図２０】 凹部を有する接点条片の一部である複数の弓形接点と、複数のサブセルを示す
図である。 【図２１】 サブセルの切断時に鋸刃を通過案内することができる接合板を備えた個々の弓
形接点を示す図である。 【その他】 請求項２４が重複しているが、これは誤記であり、ふたつめの【請
求項２４】は正しくは【請求項２５】であり、そして【請求項２５】は正しくは
【請求項２６】である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９８ ３６ ７３３．３ (32)優先日 平成10年８月13日(1998．8．13) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＤＥ，ＪＰ，Ｕ Ｓ (72)発明者 ファット・ペーター ドイツ連邦共和国、88798 メールスブル ク、ヒンテレ・レーレン、１ (72)発明者 ヴィレケ・ゲーアハルト ドイツ連邦共和国、78465 コンスタンツ、 ヘガウブリック、８ Ｆターム(参考） 5F051 AA02 CB28 DA01

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 直列接続された太陽電池サブセルからなり、このサブセルが
    １つの半導体ウェハによって形成され、この半導体ウェハがすべてのサブセルの
    ための共通の基礎材料を形成し、直列に接続された個々のサブセルを画成するた
    めの多数の凹部が半導体ウェハに設けられている、太陽電池装置において、 少なくとも若干の凹部が半導体ウェハの上面から下面までウェハを通過して延
    び、ウェハエッジの方への凹部の延長部に、多くても若干のブリッジセグメント
    が凹部を形成せずに残っており、それによってこのブリッジセグメントを介して
    サブセルが機械的に互いに連結されていることを特徴とする太陽電池装置。 【請求項２】 エミッタとベースのためにそれぞれ、少なくとも１個のフィ
    ンガーグリッドが設けられていることを特徴とする請求項１記載の直列に接続さ
    れたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項３】 サブセルの一方の側に、エミッタとベースのためのフィンガ
    ーグリッドが１個ずつ設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の
    直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項４】 それぞれのフィンガーグリッドが光と反対側に設けられてい
    ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の直列に接続されたサブ
    セルからなる太陽電池装置。 【請求項５】 それぞれのフィンガーグリッドが光寄りの側に設けられてい
    ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の直列に接続されたサブ
    セルからなる太陽電池装置。 【請求項６】 エミッタをエミッタフィンガーグリッドに連結するために、
    ウェハを通過する穴およびまたは窪みがウェハエッジに設けられ、接点形成のた
    めに充分な導電性材料がこの穴およびまたは窪みに挿入され、およびまたは穴ま
    たは窪みの導電性が他の方法で高められていることを特徴とする請求項２〜５の
    いずれか一つに記載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項７】 セル背面まで達するサブセルのエミッタが、ウェハの前面か
    ら背面に達する凹部によって形成されていることを特徴とする請求項１〜６のい
    ずれか一つに記載の太陽電池装置。 【請求項８】 エミッタとベースのためのフィンガーグリッドに母線が設け
    られ、隣接するサブセルが共通の母線を介して互いに電気的に接続されるように
    、母線が配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の
    直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項９】 サブセルにとって共通の母線がブリッジセグメントを越えて
    延びるように配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記
    載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１０】 ウェハの隣接するすべてのサブセルの間に、ブリッジセグ
    メントだけが設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記
    載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１１】 ブリッジセグメントの範囲に、ウェハの半導体材料に固定
    連結された絶縁材料、特に酸化物層が設けられ、この絶縁層がブリッジセグメン
    トを形成およびまたは被覆していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか
    一つに記載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１２】 母線が絶縁層の上方を延びる条導体として形成されている
    ことを特徴とする、ブリッジセグメントを越えて延びる、サブセルを接続するた
    めの母線を備えた、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の直列に接続されたサ
    ブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１３】 少なくとも２つの異なる面を備えたサブセルが設けられて
    いる、直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１４】 エッジに設けられたサブセルの面積が中央のサブセルの面
    積と相違している、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の、直列に接続された
    サブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１５】 ブリッジセグメントが外部の構造ユニットに接触するよう
    に形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の直列
    に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１６】 ブリッジセグメントがウェハの鋸引きの前に側方に装着さ
    れた接点要素の一部として形成されている、請求項１〜１５のいずれか一つに記
    載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１７】 サブセルの前部接点と背部接点の一部が凹部を通って延び
    、かつサブセルの直列接続を行うために、隣接するサブセル前部接点と背部接点
    の一部に当たっていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに記載の
    直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置。 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれか一つに記載の直列に接続された
    サブセルからなる太陽電池装置を製作するための方法において、凹部がウェハ鋸
    によって、レーザの使用下で、ワイヤ鋸引き、エッチング技術、サンドブラスト
    、水噴射、超音波処理またはこれらの技術の組み合わせによって形成されること
    を特徴とする方法。 【請求項１９】 ウェハ鋸がウェハ上に段階的に下降し、このウェハを越え
    て移動することにより、凹部がウェハ鋸によって形成されることを特徴とする、
    直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置を製作するための請求項１８記
    載の方法。 【請求項２０】 ウェハ鋸が第１の個所でウェハ上に下降させられ、ブリッ
    ジセグメントの始端までウェハにわたって移動させられ、所定下降位置で条溝に
    沿って少なくとも１回ウェハを越えて移動させられ、その後更に下降させられ、
    新たに移動させられることを特徴とする請求項１９記載の直列に接続されたサブ
    セルからなる太陽電池装置を製作するための方法。 【請求項２１】 ウェハ鋸が特に高速回転下で制御または調整されてウェハ
    上に下降させられ、ウェハの厚さを通過し、そしてウェハを越えて横方向に移動
    させられる、請求項１８〜２０のいずれか一つに記載の記載の直列に接続された
    サブセルからなる太陽電池装置を製作するための方法。 【請求項２２】 ウェハがその側方のエッジに、先ず最初に接点条片を備え
    、その後接点条片によって少なくとも部分的に取り囲まれたブリッジセグメント
    を残して切断され、およびまたはウェハ材料を完全に切断した状態でブリッジセ
    グメントが接点条片に設けられたブリッジセグメントとして形成されることを特
    徴とする、請求項１６記載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置を
    製作するための請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の方法。 【請求項２３】 弓形金属部材が設けられ、この弓形金属部材が各々１つの
    サブセル背部接点から他のサブセルの前部接点まで電気的に接続し、サブセルを
    直列接続し、弓形金属部材が切断工具を通過案内することができる凹部を有する
    ことを特徴とする、請求項２２記載の方法を実施するための接触条片。 【請求項２４】 接点条片が条導体を形成するために金属条片で被覆された
    フィルムを備え、およびまたは接点条片が、同時に大きな面積の太陽電池を互い
    に接続するために、複数の半導体ウェハを備えていることを特徴とする請求項２
    ３記載の接触条片。 【請求項２４】 半導体ウェハが支持基板上に配置され、続いてサブセルを
    形成および絶縁するために連続する切込みが形成される、直列に接続されたサブ
    セルからなる太陽電池装置を製作するための方法。 【請求項２５】 サブセルの外的直列接続が支持基板によって行われること
    を特徴とする請求項２４記載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置
    を製作するための方法。 【請求項２７】 支持基板が先ず最初に条導体を備え、この条導体が太陽電
    池装置完成時に各々のサブセルで、直列接続を行うために、ベース接点が隣接す
    るサブセルの斜めに対向する背面側のエミッタ接点に接続されるように形成され
    ていることを特徴とする請求項２５記載の直列に接続されたサブセルからなる太
    陽電池装置を製作するための方法。 【請求項２８】 支持基板が先ず最初にトレンチを備え、ウェハを通過する
    凹部を形成するために、支持基板を傷つけずに、切断工具がトレンチを通って案
    内されることを特徴とする請求項２４〜２７のいずれか一つに記載の直列に接続
    されたサブセルからなる太陽電池装置を製作するための方法。 【請求項２９】 支持基板上まで下方に延びる条導体を傷つけずにウェハを
    切断するために、ウェハが、切断範囲において基板のやや上方に位置するように
    、支持基板本体から離隔されることを特徴とする請求項２４〜２９のいずれか一
    つに記載の直列に接続されたサブセルからなる太陽電池装置を製作するための方
    法。
JP2000537249A 1998-03-13 1999-03-14 太陽電池装置 Pending JP2002507835A (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19810904.0 1998-03-13
DE19810904 1998-03-13
DE19824837 1998-06-04
DE19824837.7 1998-06-04
DE19836733 1998-08-13
DE19836733.3 1998-08-13
PCT/DE1999/000728 WO1999048136A2 (de) 1998-03-13 1999-03-14 Solarzellenanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002507835A true JP2002507835A (ja) 2002-03-12
JP2002507835A5 JP2002507835A5 (ja) 2006-04-13

Family

ID=27218208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000537249A Pending JP2002507835A (ja) 1998-03-13 1999-03-14 太陽電池装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6441297B1 (ja)
EP (1) EP1062689B1 (ja)
JP (1) JP2002507835A (ja)
DE (3) DE19980447D2 (ja)
WO (1) WO1999048136A2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009510724A (ja) * 2005-09-23 2009-03-12 トム ラスト， 光起電力装置製造のシステムおよび方法
JP2016066741A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池

Families Citing this family (156)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8664030B2 (en) 1999-03-30 2014-03-04 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
DE10020541A1 (de) * 2000-04-27 2001-11-08 Univ Konstanz Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzelle
US7414188B2 (en) 2002-01-25 2008-08-19 Konarka Technologies, Inc. Co-sensitizers for dye sensitized solar cells
US6949400B2 (en) * 2002-01-25 2005-09-27 Konarka Technologies, Inc. Ultrasonic slitting of photovoltaic cells and modules
US7205473B2 (en) * 2002-01-25 2007-04-17 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic powered multimedia greeting cards and smart cards
US6706963B2 (en) * 2002-01-25 2004-03-16 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic cell interconnection
US7186911B2 (en) 2002-01-25 2007-03-06 Konarka Technologies, Inc. Methods of scoring for fabricating interconnected photovoltaic cells
US20030192585A1 (en) * 2002-01-25 2003-10-16 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic cells incorporating rigid substrates
US6900382B2 (en) 2002-01-25 2005-05-31 Konarka Technologies, Inc. Gel electrolytes for dye sensitized solar cells
US6913713B2 (en) * 2002-01-25 2005-07-05 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic fibers
US7351907B2 (en) * 2002-01-25 2008-04-01 Konarka Technologies, Inc. Displays with integrated photovoltaic cells
US20030192584A1 (en) * 2002-01-25 2003-10-16 Konarka Technologies, Inc. Flexible photovoltaic cells and modules formed using foils
US20050284513A1 (en) * 2002-08-08 2005-12-29 Christoph Brabec Chip card comprising an integrated energy converter
DE10047556A1 (de) * 2000-09-22 2002-04-11 Univ Konstanz Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und nach diesem Verfahren hergestellte Solarzelle
AUPR174800A0 (en) * 2000-11-29 2000-12-21 Australian National University, The Semiconductor processing
JP4644427B2 (ja) * 2002-01-25 2011-03-02 コナルカ テクノロジーズ インコーポレイテッド 太陽電池に用いるための感光性ナノ粒子を低温で相互に結合させる方法及び該方法において用いられるポリマー連結剤溶液
WO2003065472A2 (en) * 2002-01-25 2003-08-07 Konarka Technologies, Inc. Structures and materials for dye sensitized solar cells
DE10239845C1 (de) * 2002-08-29 2003-12-24 Day4 Energy Inc Elektrode für fotovoltaische Zellen, fotovoltaische Zelle und fotovoltaischer Modul
US7170001B2 (en) * 2003-06-26 2007-01-30 Advent Solar, Inc. Fabrication of back-contacted silicon solar cells using thermomigration to create conductive vias
US7649141B2 (en) * 2003-06-30 2010-01-19 Advent Solar, Inc. Emitter wrap-through back contact solar cells on thin silicon wafers
US20070277810A1 (en) * 2004-01-23 2007-12-06 Origin Energy Solar Pty Ltd Solar Panel
US20050172996A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-11 Advent Solar, Inc. Contact fabrication of emitter wrap-through back contact silicon solar cells
US7335555B2 (en) * 2004-02-05 2008-02-26 Advent Solar, Inc. Buried-contact solar cells with self-doping contacts
US20060060238A1 (en) * 2004-02-05 2006-03-23 Advent Solar, Inc. Process and fabrication methods for emitter wrap through back contact solar cells
US7144751B2 (en) * 2004-02-05 2006-12-05 Advent Solar, Inc. Back-contact solar cells and methods for fabrication
US8420435B2 (en) * 2009-05-05 2013-04-16 Solexel, Inc. Ion implantation fabrication process for thin-film crystalline silicon solar cells
US8129822B2 (en) * 2006-10-09 2012-03-06 Solexel, Inc. Template for three-dimensional thin-film solar cell manufacturing and methods of use
US9508886B2 (en) 2007-10-06 2016-11-29 Solexel, Inc. Method for making a crystalline silicon solar cell substrate utilizing flat top laser beam
US8399331B2 (en) 2007-10-06 2013-03-19 Solexel Laser processing for high-efficiency thin crystalline silicon solar cell fabrication
WO2007024898A2 (en) * 2005-08-22 2007-03-01 Konarka Technologies, Inc. Displays with integrated photovoltaic cells
US20070079867A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-12 Kethinni Chittibabu Photovoltaic fibers
US8227688B1 (en) 2005-10-17 2012-07-24 Solaria Corporation Method and resulting structure for assembling photovoltaic regions onto lead frame members for integration on concentrating elements for solar cells
US7910822B1 (en) 2005-10-17 2011-03-22 Solaria Corporation Fabrication process for photovoltaic cell
US20070144577A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Rubin George L Solar cell with physically separated distributed electrical contacts
US8835802B2 (en) * 2006-01-24 2014-09-16 Stephen C. Baer Cleaving wafers from silicon crystals
US7498508B2 (en) * 2006-02-24 2009-03-03 Day4 Energy, Inc. High voltage solar cell and solar cell module
US8729385B2 (en) 2006-04-13 2014-05-20 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US9865758B2 (en) 2006-04-13 2018-01-09 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US8822810B2 (en) 2006-04-13 2014-09-02 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US9236512B2 (en) 2006-04-13 2016-01-12 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US9006563B2 (en) 2006-04-13 2015-04-14 Solannex, Inc. Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US8884155B2 (en) 2006-04-13 2014-11-11 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US20080083448A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Borden Peter G Interconnect for thin film photovoltaic modules
US8293558B2 (en) * 2006-10-09 2012-10-23 Solexel, Inc. Method for releasing a thin-film substrate
US8035027B2 (en) * 2006-10-09 2011-10-11 Solexel, Inc. Solar module structures and assembly methods for pyramidal three-dimensional thin-film solar cells
US8512581B2 (en) * 2006-10-09 2013-08-20 Solexel, Inc. Methods for liquid transfer coating of three-dimensional substrates
US8035028B2 (en) * 2006-10-09 2011-10-11 Solexel, Inc. Pyramidal three-dimensional thin-film solar cells
US20100304521A1 (en) * 2006-10-09 2010-12-02 Solexel, Inc. Shadow Mask Methods For Manufacturing Three-Dimensional Thin-Film Solar Cells
US20080264477A1 (en) * 2006-10-09 2008-10-30 Soltaix, Inc. Methods for manufacturing three-dimensional thin-film solar cells
US8053665B2 (en) * 2008-11-26 2011-11-08 Solexel, Inc. Truncated pyramid structures for see-through solar cells
US7999174B2 (en) * 2006-10-09 2011-08-16 Solexel, Inc. Solar module structures and assembly methods for three-dimensional thin-film solar cells
US8193076B2 (en) 2006-10-09 2012-06-05 Solexel, Inc. Method for releasing a thin semiconductor substrate from a reusable template
US20080092944A1 (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Leonid Rubin Semiconductor structure and process for forming ohmic connections to a semiconductor structure
CA2568136C (en) * 2006-11-30 2008-07-29 Tenxc Wireless Inc. Butler matrix implementation
US20080216887A1 (en) * 2006-12-22 2008-09-11 Advent Solar, Inc. Interconnect Technologies for Back Contact Solar Cells and Modules
US7910392B2 (en) 2007-04-02 2011-03-22 Solaria Corporation Method and system for assembling a solar cell package
US20090056806A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-05 Solaria Corporation Solar cell structure including a plurality of concentrator elements with a notch design and predetermined radii and method
US20080290368A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Day4 Energy, Inc. Photovoltaic cell with shallow emitter
US8119902B2 (en) 2007-05-21 2012-02-21 Solaria Corporation Concentrating module and method of manufacture for photovoltaic strips
WO2008157577A2 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 E-Cube Technologies, Inc. Methods and apparatuses for improving power extraction from solar cells
US7419377B1 (en) * 2007-08-20 2008-09-02 Solaria Corporation Electrical coupling device and method for solar cells
WO2009064870A2 (en) * 2007-11-13 2009-05-22 Advent Solar, Inc. Selective emitter and texture processes for back contact solar cells
US7910035B2 (en) 2007-12-12 2011-03-22 Solaria Corporation Method and system for manufacturing integrated molded concentrator photovoltaic device
AU2007362562A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-25 Day4 Energy Inc. Photovoltaic module with edge access to PV strings, interconnection method, apparatus, and system
CN102113130A (zh) * 2008-04-29 2011-06-29 应用材料股份有限公司 使用单石模块组合技术制造的光伏打模块
US20100144080A1 (en) * 2008-06-02 2010-06-10 Solexel, Inc. Method and apparatus to transfer coat uneven surface
CN102105999A (zh) * 2008-07-28 2011-06-22 达伊4能量有限公司 用低温精密回蚀和钝化过程制备的具有选择性发射极的晶体硅光伏电池
US8101856B2 (en) * 2008-10-02 2012-01-24 International Business Machines Corporation Quantum well GaP/Si tandem photovoltaic cells
US8916769B2 (en) 2008-10-01 2014-12-23 International Business Machines Corporation Tandem nanofilm interconnected semiconductor wafer solar cells
US20100089390A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Sunlink, Corp Solar array mounting system
US8288195B2 (en) * 2008-11-13 2012-10-16 Solexel, Inc. Method for fabricating a three-dimensional thin-film semiconductor substrate from a template
WO2010057060A2 (en) * 2008-11-13 2010-05-20 Solexel, Inc. Methods and systems for manufacturing thin-film solar cells
KR100993511B1 (ko) * 2008-11-19 2010-11-12 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
US8906218B2 (en) 2010-05-05 2014-12-09 Solexel, Inc. Apparatus and methods for uniformly forming porous semiconductor on a substrate
US9076642B2 (en) 2009-01-15 2015-07-07 Solexel, Inc. High-Throughput batch porous silicon manufacturing equipment design and processing methods
EP2387458B1 (en) * 2009-01-15 2014-03-05 Solexel, Inc. Porous silicon electro-etching system and method
MY162405A (en) * 2009-02-06 2017-06-15 Solexel Inc Trench Formation Method For Releasing A Thin-Film Substrate From A Reusable Semiconductor Template
US8621813B2 (en) * 2009-03-06 2014-01-07 Paul Dube Wireless solar shingle panel and a method for implementing same
US8828517B2 (en) 2009-03-23 2014-09-09 Solexel, Inc. Structure and method for improving solar cell efficiency and mechanical strength
WO2010120850A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-21 Solexel, Inc. High efficiency epitaxial chemical vapor deposition (cvd) reactor
US9099584B2 (en) * 2009-04-24 2015-08-04 Solexel, Inc. Integrated three-dimensional and planar metallization structure for thin film solar cells
KR101072543B1 (ko) * 2009-04-28 2011-10-11 현대중공업 주식회사 태양 전지의 제조 방법
US9318644B2 (en) 2009-05-05 2016-04-19 Solexel, Inc. Ion implantation and annealing for thin film crystalline solar cells
MY165969A (en) 2009-05-05 2018-05-18 Solexel Inc High-productivity porous semiconductor manufacturing equipment
US8445314B2 (en) * 2009-05-22 2013-05-21 Solexel, Inc. Method of creating reusable template for detachable thin film substrate
US8551866B2 (en) * 2009-05-29 2013-10-08 Solexel, Inc. Three-dimensional thin-film semiconductor substrate with through-holes and methods of manufacturing
US9012766B2 (en) 2009-11-12 2015-04-21 Silevo, Inc. Aluminum grid as backside conductor on epitaxial silicon thin film solar cells
EP2510552A4 (en) 2009-12-09 2014-11-05 Solexel Inc HIGHLY EFFICIENT PHOTOVOLTAIC BACK CONTACT STRUCTURES FOR SOLAR CELLS AND METHOD OF MANUFACTURING THEM BY USING SEMICONDUCTOR WAFERS
WO2011100647A2 (en) 2010-02-12 2011-08-18 Solexel, Inc. Double-sided reusable template for fabrication of semiconductor substrates for photovoltaic cell and microelectronics device manufacturing
KR20130051013A (ko) 2010-06-09 2013-05-16 솔렉셀, 인크. 고생산성 박막 증착 방법 및 시스템
US9214576B2 (en) 2010-06-09 2015-12-15 Solarcity Corporation Transparent conducting oxide for photovoltaic devices
KR20140015247A (ko) 2010-08-05 2014-02-06 솔렉셀, 인크. 태양전지용 백플레인 보강 및 상호연결부
US9773928B2 (en) 2010-09-10 2017-09-26 Tesla, Inc. Solar cell with electroplated metal grid
US8561878B2 (en) * 2010-09-27 2013-10-22 Banyan Energy, Inc. Linear cell stringing
US9800053B2 (en) 2010-10-08 2017-10-24 Tesla, Inc. Solar panels with integrated cell-level MPPT devices
US8196798B2 (en) 2010-10-08 2012-06-12 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Solar substrate ribbon bonding system
US20140096816A1 (en) * 2010-12-22 2014-04-10 Harry A. Atwater Heterojunction microwire array semiconductor devices
US9748414B2 (en) 2011-05-20 2017-08-29 Arthur R. Zingher Self-activated front surface bias for a solar cell
US9054256B2 (en) 2011-06-02 2015-06-09 Solarcity Corporation Tunneling-junction solar cell with copper grid for concentrated photovoltaic application
USD699176S1 (en) 2011-06-02 2014-02-11 Solaria Corporation Fastener for solar modules
US9038329B2 (en) 2011-10-11 2015-05-26 Sunlink Corporation Structure following roof mounted photovoltaic system
US9721984B2 (en) * 2012-04-12 2017-08-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Image sensor manufacturing methods
US9065006B2 (en) * 2012-05-11 2015-06-23 Mtpv Power Corporation Lateral photovoltaic device for near field use
WO2014055781A1 (en) 2012-10-04 2014-04-10 Silevo, Inc. Photovoltaic devices with electroplated metal grids
US9865754B2 (en) 2012-10-10 2018-01-09 Tesla, Inc. Hole collectors for silicon photovoltaic cells
US10090430B2 (en) 2014-05-27 2018-10-02 Sunpower Corporation System for manufacturing a shingled solar cell module
US9947820B2 (en) 2014-05-27 2018-04-17 Sunpower Corporation Shingled solar cell panel employing hidden taps
US20140124014A1 (en) 2012-11-08 2014-05-08 Cogenra Solar, Inc. High efficiency configuration for solar cell string
USD1009775S1 (en) 2014-10-15 2024-01-02 Maxeon Solar Pte. Ltd. Solar panel
USD933584S1 (en) 2012-11-08 2021-10-19 Sunpower Corporation Solar panel
US9780253B2 (en) 2014-05-27 2017-10-03 Sunpower Corporation Shingled solar cell module
CN103022204B (zh) * 2012-12-12 2016-05-04 常州大学 一种背接触光伏组件焊带及其制备方法
US9281436B2 (en) 2012-12-28 2016-03-08 Solarcity Corporation Radio-frequency sputtering system with rotary target for fabricating solar cells
US10074755B2 (en) 2013-01-11 2018-09-11 Tesla, Inc. High efficiency solar panel
US9219174B2 (en) 2013-01-11 2015-12-22 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US9412884B2 (en) 2013-01-11 2016-08-09 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
DE102013200681A1 (de) * 2013-01-17 2014-07-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Referenzsolarzellenanordnung
US9624595B2 (en) 2013-05-24 2017-04-18 Solarcity Corporation Electroplating apparatus with improved throughput
DE102013010691A1 (de) * 2013-06-27 2014-12-31 Nb Technologies Gmbh Solarzelle
WO2015045242A1 (ja) 2013-09-25 2015-04-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池、太陽電池モジュールおよび太陽電池の製造方法
US9496437B2 (en) 2014-03-28 2016-11-15 Sunpower Corporation Solar cell having a plurality of sub-cells coupled by a metallization structure
US11942561B2 (en) 2014-05-27 2024-03-26 Maxeon Solar Pte. Ltd. Shingled solar cell module
US11482639B2 (en) 2014-05-27 2022-10-25 Sunpower Corporation Shingled solar cell module
US10309012B2 (en) 2014-07-03 2019-06-04 Tesla, Inc. Wafer carrier for reducing contamination from carbon particles and outgassing
USD896747S1 (en) 2014-10-15 2020-09-22 Sunpower Corporation Solar panel
USD913210S1 (en) 2014-10-15 2021-03-16 Sunpower Corporation Solar panel
USD999723S1 (en) 2014-10-15 2023-09-26 Sunpower Corporation Solar panel
USD933585S1 (en) 2014-10-15 2021-10-19 Sunpower Corporation Solar panel
US9991412B2 (en) 2014-12-05 2018-06-05 Solarcity Corporation Systems for precision application of conductive adhesive paste on photovoltaic structures
US9899546B2 (en) 2014-12-05 2018-02-20 Tesla, Inc. Photovoltaic cells with electrodes adapted to house conductive paste
US9590132B2 (en) 2014-12-05 2017-03-07 Solarcity Corporation Systems and methods for cascading photovoltaic structures
US10043937B2 (en) 2014-12-05 2018-08-07 Solarcity Corporation Systems and method for precision automated placement of backsheet on PV modules
US9685579B2 (en) 2014-12-05 2017-06-20 Solarcity Corporation Photovoltaic structure cleaving system
US10056522B2 (en) 2014-12-05 2018-08-21 Solarcity Corporation System and apparatus for precision automation of tab attachment for fabrications of solar panels
US10236406B2 (en) 2014-12-05 2019-03-19 Solarcity Corporation Systems and methods for targeted annealing of photovoltaic structures
US9947822B2 (en) 2015-02-02 2018-04-17 Tesla, Inc. Bifacial photovoltaic module using heterojunction solar cells
US10861999B2 (en) 2015-04-21 2020-12-08 Sunpower Corporation Shingled solar cell module comprising hidden tap interconnects
CN110828591B (zh) 2015-08-18 2023-05-02 迈可晟太阳能有限公司 太阳能面板
US9761744B2 (en) 2015-10-22 2017-09-12 Tesla, Inc. System and method for manufacturing photovoltaic structures with a metal seed layer
US9842956B2 (en) 2015-12-21 2017-12-12 Tesla, Inc. System and method for mass-production of high-efficiency photovoltaic structures
US9496429B1 (en) 2015-12-30 2016-11-15 Solarcity Corporation System and method for tin plating metal electrodes
WO2017139391A1 (en) 2016-02-08 2017-08-17 Mtpv Power Corporation Radiative micron-gap thermophotovoltaic system transparent emitter
US10115838B2 (en) 2016-04-19 2018-10-30 Tesla, Inc. Photovoltaic structures with interlocking busbars
US10673379B2 (en) 2016-06-08 2020-06-02 Sunpower Corporation Systems and methods for reworking shingled solar cell modules
US11437533B2 (en) 2016-09-14 2022-09-06 The Boeing Company Solar cells for a solar cell array
US9960305B2 (en) 2016-09-21 2018-05-01 The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Manufacture of solar concentrator modules using a wafer precursor
US20180358491A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-13 The Boeing Company Solar cell array with bypassed solar cells
US20180358497A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-13 The Boeing Company Solar cell array with changeable string length
US10672919B2 (en) 2017-09-19 2020-06-02 Tesla, Inc. Moisture-resistant solar cells for solar roof tiles
US11190128B2 (en) 2018-02-27 2021-11-30 Tesla, Inc. Parallel-connected solar roof tile modules
US11967923B2 (en) 2018-03-28 2024-04-23 The Boeing Company Single sheet foldout solar array
PL3576161T3 (pl) * 2018-05-30 2021-11-08 Centrum Badań I Rozwoju Technologii Dla Przemysłu Spółka Akcyjna Bezkrzemowe ogniwo fotowoltaiczne, element budowlany oraz sposób wytwarzania bezkrzemowych ogniw fotowoltaicznych
US11145774B2 (en) * 2018-05-30 2021-10-12 Solar Inventions Llc Configurable solar cells
US11496089B2 (en) 2020-04-13 2022-11-08 The Boeing Company Stacked solar array
US12003210B2 (en) 2020-04-13 2024-06-04 The Boeing Company Solar array attachment
US11377758B2 (en) 2020-11-23 2022-07-05 Stephen C. Baer Cleaving thin wafers from crystals

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911539A (en) * 1957-12-18 1959-11-03 Bell Telephone Labor Inc Photocell array
US3411952A (en) 1962-04-02 1968-11-19 Globe Union Inc Photovoltaic cell and solar cell panel
US3330700A (en) 1963-06-17 1967-07-11 Electro Optical Systems Inc Solar-cell panels
US3903427A (en) 1973-12-28 1975-09-02 Hughes Aircraft Co Solar cell connections
GB1553356A (en) 1976-12-27 1979-09-26 Hamasawa Kogyo Kk Solar battery
US4179318A (en) 1978-02-13 1979-12-18 Massachusetts Institute Of Technology Method of making a solar-cell array
US4129458A (en) 1978-02-13 1978-12-12 Massachusetts Institute Of Technology Solar-cell array
US4283589A (en) 1978-05-01 1981-08-11 Massachusetts Institute Of Technology High-intensity, solid-state solar cell
US4352948A (en) 1979-09-07 1982-10-05 Massachusetts Institute Of Technology High-intensity solid-state solar-cell device
US4300680A (en) 1980-05-12 1981-11-17 Packaging Corporation Of America Article carrier
US4376872A (en) 1980-12-24 1983-03-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration High voltage V-groove solar cell
US4612408A (en) 1984-10-22 1986-09-16 Sera Solar Corporation Electrically isolated semiconductor integrated photodiode circuits and method
DE3529341A1 (de) 1985-08-16 1987-02-19 Telefunken Electronic Gmbh Solarzellen-modul
DE3708548A1 (de) * 1987-03-17 1988-09-29 Telefunken Electronic Gmbh Solarzellenmodul mit parallel und seriell angeordneten solarzellen
WO1989005521A1 (en) 1987-12-03 1989-06-15 Spectrolab, Inc. Solar cell panel
JPH01181577A (ja) * 1988-01-12 1989-07-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光半導体素子
US4808904A (en) * 1988-01-25 1989-02-28 Solarex Corporation Portable photovoltaic battery recharger
US5024953A (en) 1988-03-22 1991-06-18 Hitachi, Ltd. Method for producing opto-electric transducing element
US5067985A (en) 1990-06-08 1991-11-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Back-contact vertical-junction solar cell and method
US5164019A (en) 1991-07-31 1992-11-17 Sunpower Corporation Monolithic series-connected solar cells having improved cell isolation and method of making same
US5330918A (en) * 1992-08-31 1994-07-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of forming a high voltage silicon-on-sapphire photocell array
US5538902A (en) * 1993-06-29 1996-07-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of fabricating a photovoltaic device having a three-dimensional shape
ES2169078T3 (es) 1993-07-29 2002-07-01 Gerhard Willeke Procedimiento para fabricacion de una celula solar, asi como la celula solar fabricada segun este procedimiento.
US5391236A (en) 1993-07-30 1995-02-21 Spectrolab, Inc. Photovoltaic microarray structure and fabrication method
US5641362A (en) 1995-11-22 1997-06-24 Ebara Solar, Inc. Structure and fabrication process for an aluminum alloy junction self-aligned back contact silicon solar cell
EP0881694A1 (en) 1997-05-30 1998-12-02 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Solar cell and process of manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009510724A (ja) * 2005-09-23 2009-03-12 トム ラスト， 光起電力装置製造のシステムおよび方法
JP2016066741A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池

Also Published As

Publication number Publication date
DE59915079D1 (de) 2009-10-22
EP1062689A2 (de) 2000-12-27
DE19912980A1 (de) 1999-12-30
WO1999048136A2 (de) 1999-09-23
US6441297B1 (en) 2002-08-27
DE19980447D2 (de) 2001-04-12
WO1999048136A3 (de) 1999-11-11
EP1062689B1 (de) 2009-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002507835A (ja) 太陽電池装置
US9293635B2 (en) Back junction back contact solar cell module and method of manufacturing the same
US8101852B2 (en) Single-sided contact solar cell with plated- through holes and method for its production
US7759158B2 (en) Scalable photovoltaic cell and solar panel manufacturing with improved wiring
JP6063577B2 (ja) 光起電力太陽電池及びモジュールにおけるモノリシック集積バイパススイッチのためのシステム及び方法
JP5806304B2 (ja) 太陽電池およびその製造方法
EP2239788A1 (en) Solar battery element and solar battery element manufacturing method
JP5726303B2 (ja) 太陽電池およびその製造方法
US20140370650A1 (en) Monolithically isled back contact back junction solar cells using bulk wafers
JP2007527622A (ja) 裏面電極型シリコン太陽電池を覆うエミッターの電極構成
CN102763226A (zh) 使用薄平面半导体的高效光伏背触点太阳能电池结构和制造方法
US20210126153A1 (en) Busbar-less shingled array solar cells and methods of manufacturing solar modules
JP2020509596A (ja) こけら板状ソーラーモジュールを製造する方法
US8927324B2 (en) Method for the production of a wafer-based, back-contacted heterojunction solar cell and heterojunction solar cell produced by the method
WO2010150749A1 (ja) 太陽電池セル、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュール
KR102427904B1 (ko) 슁글드 태양광 패널용 태양전지 셀의 제조방법 및 이를 이용한 태양광 패널

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20051216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20051216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060223

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060315

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090407

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090706

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090713

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090806

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090813

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090828

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090904

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091222