JP2014531776A - リッジによって分離されるドーピングされた溝領域を伴う太陽電池 - Google Patents
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Abstract
Description
[項目1]
太陽電池であって、
複数の溝及び複数のリッジを伴う表面を有する基板と、
前記複数の溝のうちの第1の溝内に配置される、第1の導電性型の第1のドーピングされた領域と、
前記複数の溝のうちの第2の溝内に配置される、前記第1の導電性型と反対の第2の導電性型の第2のドーピングされた領域と、を備え、
前記第1の溝及び前記第2の溝が、前記複数のリッジのうちの1つのリッジによって分離される、太陽電池。
[項目2]
前記第1の溝及び前記第2の溝を分離する前記1つのリッジが、ドーピングされていない又は軽度にドーピングされた領域を有する、項目1に記載の太陽電池。
[項目3]
前記第1のドーピングされた領域は、前記1つのリッジの第1の側から前記1つのリッジ内に一定量だけ延在し、
前記第2のドーピングされた領域が、前記1つのリッジの第2の側から前記1つのリッジ内に前記一定量とほぼ同一量だけ延在する、項目2に記載の太陽電池。
[項目4]
前記ドーピングされていない又は軽度にドーピングされた領域は、前記第1のドーピングされた領域及び前記第2のドーピングされた領域が前記1つのリッジ内に延在する部分の上方を、前記1つのリッジの前記第1の側から前記1つのリッジの前記第2の側まで延在し、前記第1のドーピングされた領域の前記リッジ内に延在する前記部分と前記第2のドーピングされた領域の前記1つのリッジ内に延在する前記部分との間にも更に配置される、項目3に記載の太陽電池。
[項目5]
前記第1の溝及び前記第2の溝を分離する前記1つのリッジが、前記第1のドーピングされた領域と連続し前記第2のドーピングされた領域と隣接する、第1の導電性型のドーパントを含む、項目1に記載の太陽電池。
[項目6]
前記第2のドーピングされた領域が、前記1つのリッジ内に一定量だけ延在する、項目5に記載の太陽電池。
[項目7]
前記第1のドーピングされた領域が、前記第1の溝の表面の下方の前記基板の一の部分に配置され、前記第2のドーピングされた領域が、前記第2の溝の表面の下方の前記基板の別の部分に配置される、項目1に記載の太陽電池。
[項目8]
前記複数の溝のそれぞれの内に配置される半導体層を更に備え、
前記第1のドーピングされた領域が、前記半導体層の前記第1の溝内に配置される部分に配置され、
前記第2のドーピングされた領域が、前記半導体層の前記第2の溝内に配置される部分に配置される、項目1に記載の太陽電池。
[項目9]
前記半導体層が、前記複数の溝のそれぞれの少なくとも一部分と共形であるが、前記複数の溝の間では不連続である、項目8に記載の太陽電池。
[項目10]
前記基板が、シリコンを有し、
前記第1のドーピングされた領域が、シリコンのためのn型ドーパントを有し、
前記第2のドーピングされた領域が、シリコンのためのp型ドーパントを有する、項目1に記載の太陽電池。
[項目11]
基板の表面に複数の溝及び複数のリッジを有するパターンを形成する工程と、
第1の導電性型の第1のドーパントインク組成物を前記複数の溝のうちの第1の溝に供給する工程と、
反対の導電性型である第2の導電性型の第2のドーパントインク組成物を前記複数の溝のうちの第2の溝に供給する工程と、
前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントを前記基板に向かってドライブする工程と、
を備え、
前記第1の溝及び前記第2の溝が、前記複数のリッジのうちの1つによって分離される、太陽電池の製造方法。
[項目12]
前記複数の溝のそれぞれ内に半導体層を形成する工程を更に備え、
前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、前記半導体層の前記第1の溝内に配置される部分に、前記第1の導電性型の第1のドーピングされた領域を形成することと、前記半導体層の前記第2の溝内に配置される部分に、前記第2の導電性型の第2のドーピングされた領域を形成することと、を含む、項目11に記載の方法。
[項目13]
前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、前記第1の溝の表面の下方の前記基板の一部分に、前記第1の導電性型の第1のドーピングされた領域を形成することと、前記第2の溝の表面の下方の前記基板の別の部分に、前記第2の導電性型の第2のドーピングされた領域を形成することと、を含む、項目11に記載の方法。
[項目14]
前記第1のドーパントインク組成物を供給する工程、前記第2のドーパントインク組成物を供給する工程、又はこれら両方の工程が、インクジェット、スクリーン印刷、ブレーディング、ピペットによる移送、スピンコーティング及びエッチング、グラビア印刷、並びにスロットダイコーティングからなる群から選択される技術を使用することを含む、項目11に記載の方法。
[項目15]
前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程の前に、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物を、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物のシロキサン種の大部分を架橋させるために硬化させることを更に含む、項目11に記載の方法。
[項目16]
前記硬化させる工程が、熱によらないプロセスを使用することによって実施される、項目15に記載の方法。
[項目17]
前記硬化させる工程が、ベーキングプロセスを使用することによって実施される、項目15に記載の方法。
[項目18]
前記ベーキングプロセスを実施することが、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物のそれぞれの有機溶媒の大部分を除去する、項目17に記載の方法。
[項目19]
前記ベーキングプロセスが、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物の体積を、約1.1〜10分の1の範囲で減少させる、項目18に記載の方法。
[項目20]
前記ベーキングプロセスが、約100〜400℃の範囲の温度に加熱する工程を含み、
硬化された前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、約850〜1050℃の範囲の温度に加熱することを含む、項目17に記載の方法。
[項目21]
前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、前記第1のドーパントインク組成物を供給する工程の前に、前記複数の溝のそれぞれの底部の粗さを低減することを含む、項目11に記載の方法。
[項目22]
前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、未処理のシリコンウェハの表面に、前記複数の溝及び前記複数のリッジを形成することを含む、項目11に記載の方法。
[項目23]
項目11の製造方法により製造された太陽電池。
[項目24]
太陽電池の製造方法であって、
基板の表面に複数の溝及び複数のリッジを有するパターンを形成する工程と、
第1の導電性型のドーパントインク組成物を前記複数の溝のうちの第1の溝に供給する工程と、
反対の導電性型である第2の導電性型の固体状態のドーパント源を、前記複数の溝のうちの第2の溝内及び前記第1の溝内のドーパントインク組成物の上方に形成する工程と、
前記固体状態のドーパント源及び前記ドーパントインク組成物からのドーパントを前記基板に向かってドライブする工程と、を備え、
前記第1の溝及び前記第2の溝が、前記複数のリッジのうちの1つによって分離される、製造方法。
[項目25]
前記固体状態のドーパント源及び前記ドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、前記第1の溝の表面の下方の前記基板の一部分に、前記第1の導電性型の第1のドーピングされた領域を形成することと、前記第2の溝の表面の下方の前記基板の別の部分に、前記第2の導電性型の第2のドーピングされた領域を形成することと、を含む、項目24に記載の方法。
[項目26]
前記固体状態のドーパント源からのドーパントをドライブする工程が、前記第1の溝及び前記第2の溝を分離する前記リッジ内に、前記第2の導電性型の第3のドーピングされた領域を形成することを更に含む、項目25に記載の方法。
[項目27]
前記ドーパントインク組成物を供給する工程が、インクジェット、スクリーン印刷、ブレーディング、ピペットによる移送、スピンコーティング及びエッチング、グラビア印刷、並びにスロットダイコーティングからなる群から選択される技術を使用することを含む、項目24に記載の方法。
[項目28]
前記固体状態のドーパント源を形成する前に、前記ドーパントインク組成物を、前記ドーパントインク組成物のシロキサン種の大部分を架橋させるために硬化させる工程を更に含む、項目24に記載の方法。
[項目29]
前記硬化させる工程が、熱によらないプロセスを使用することによって実施される、項目28に記載の方法。
[項目30]
前記硬化させる工程が、ベーキングプロセスを使用することによって実施される、項目28に記載の方法。
[項目31]
前記ベーキングプロセスを実施することが、前記ドーパントインク組成物の有機溶媒の大部分を除去する、項目30に記載の方法。
[項目32]
前記ベーキングプロセスが、前記ドーパントインク組成物の体積を、約1.1〜10分の1の範囲で減少させる、項目31に記載の方法。
[項目33]
前記ベーキングプロセスが、約100〜400℃の範囲の温度に加熱することを含み、
前記硬化されたドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、約850〜1050℃の範囲の温度に加熱することを含む、項目30に記載の方法。
[項目34]
前記固体状態のドーパント源を形成する工程が、ホウ素シリカガラス(BSG)又はリンシリカガラス(PSG)からなる群から選択される材料層を形成することを含む、項目24に記載の方法。
[項目35]
前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、前記ドーパントインク組成物を供給する前に、前記複数の溝のそれぞれの底部の粗さを低減することを含む、項目24に記載の方法。
[項目36]
前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、未処理のシリコンウェハの表面に前記複数の溝及び前記複数のリッジを形成することを含む、項目24に記載の方法。
[項目37]
項目24の製造方法により製造された太陽電池。
Claims (37)
- 太陽電池であって、
複数の溝及び複数のリッジを伴う表面を有する基板と、
前記複数の溝のうちの第1の溝内に配置される、第1の導電性型の第1のドーピングされた領域と、
前記複数の溝のうちの第2の溝内に配置される、前記第1の導電性型と反対の第2の導電性型の第2のドーピングされた領域と、を備え、
前記第1の溝及び前記第2の溝が、前記複数のリッジのうちの1つのリッジによって分離される、太陽電池。 - 前記第1の溝及び前記第2の溝を分離する前記1つのリッジが、ドーピングされていない又は軽度にドーピングされた領域を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1のドーピングされた領域は、前記1つのリッジの第1の側から前記1つのリッジ内に一定量だけ延在し、
前記第2のドーピングされた領域が、前記1つのリッジの第2の側から前記1つのリッジ内に前記一定量とほぼ同一量だけ延在する、請求項2に記載の太陽電池。 - 前記ドーピングされていない又は軽度にドーピングされた領域は、前記第1のドーピングされた領域及び前記第2のドーピングされた領域が前記1つのリッジ内に延在する部分の上方を、前記1つのリッジの前記第1の側から前記1つのリッジの前記第2の側まで延在し、前記第1のドーピングされた領域の前記リッジ内に延在する前記部分と前記第2のドーピングされた領域の前記1つのリッジ内に延在する前記部分との間にも更に配置される、請求項3に記載の太陽電池。
- 前記第1の溝及び前記第2の溝を分離する前記1つのリッジが、前記第1のドーピングされた領域と連続し前記第2のドーピングされた領域と隣接する、第1の導電性型のドーパントを含む、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第2のドーピングされた領域が、前記1つのリッジ内に一定量だけ延在する、請求項5に記載の太陽電池。
- 前記第1のドーピングされた領域が、前記第1の溝の表面の下方の前記基板の一の部分に配置され、前記第2のドーピングされた領域が、前記第2の溝の表面の下方の前記基板の別の部分に配置される、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記複数の溝のそれぞれの内に配置される半導体層を更に備え、
前記第1のドーピングされた領域が、前記半導体層の前記第1の溝内に配置される部分に配置され、
前記第2のドーピングされた領域が、前記半導体層の前記第2の溝内に配置される部分に配置される、請求項1に記載の太陽電池。 - 前記半導体層が、前記複数の溝のそれぞれの少なくとも一部分と共形であるが、前記複数の溝の間では不連続である、請求項8に記載の太陽電池。
- 前記基板が、シリコンを有し、
前記第1のドーピングされた領域が、シリコンのためのn型ドーパントを有し、
前記第2のドーピングされた領域が、シリコンのためのp型ドーパントを有する、請求項1に記載の太陽電池。 - 基板の表面に複数の溝及び複数のリッジを有するパターンを形成する工程と、
第1の導電性型の第1のドーパントインク組成物を前記複数の溝のうちの第1の溝に供給する工程と、
反対の導電性型である第2の導電性型の第2のドーパントインク組成物を前記複数の溝のうちの第2の溝に供給する工程と、
前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントを前記基板に向かってドライブする工程と、
を備え、
前記第1の溝及び前記第2の溝が、前記複数のリッジのうちの1つによって分離される、太陽電池の製造方法。 - 前記複数の溝のそれぞれ内に半導体層を形成する工程を更に備え、
前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、前記半導体層の前記第1の溝内に配置される部分に、前記第1の導電性型の第1のドーピングされた領域を形成することと、前記半導体層の前記第2の溝内に配置される部分に、前記第2の導電性型の第2のドーピングされた領域を形成することと、を含む、請求項11に記載の方法。 - 前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、前記第1の溝の表面の下方の前記基板の一部分に、前記第1の導電性型の第1のドーピングされた領域を形成することと、前記第2の溝の表面の下方の前記基板の別の部分に、前記第2の導電性型の第2のドーピングされた領域を形成することと、を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のドーパントインク組成物を供給する工程、前記第2のドーパントインク組成物を供給する工程、又はこれら両方の工程が、インクジェット、スクリーン印刷、ブレーディング、ピペットによる移送、スピンコーティング及びエッチング、グラビア印刷、並びにスロットダイコーティングからなる群から選択される技術を使用することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程の前に、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物を、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物のシロキサン種の大部分を架橋させるために硬化させることを更に含む、請求項11に記載の方法。
- 前記硬化させる工程が、熱によらないプロセスを使用することによって実施される、請求項15に記載の方法。
- 前記硬化させる工程が、ベーキングプロセスを使用することによって実施される、請求項15に記載の方法。
- 前記ベーキングプロセスを実施することが、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物のそれぞれの有機溶媒の大部分を除去する、請求項17に記載の方法。
- 前記ベーキングプロセスが、前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物の体積を、約1.1〜10分の1の範囲で減少させる、請求項18に記載の方法。
- 前記ベーキングプロセスが、約100〜400℃の範囲の温度に加熱する工程を含み、
硬化された前記第1のドーパントインク組成物及び前記第2のドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、約850〜1050℃の範囲の温度に加熱することを含む、請求項17に記載の方法。 - 前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、前記第1のドーパントインク組成物を供給する工程の前に、前記複数の溝のそれぞれの底部の粗さを低減することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、未処理のシリコンウェハの表面に、前記複数の溝及び前記複数のリッジを形成することを含む、請求項11に記載の方法。
- 請求項11の製造方法により製造された太陽電池。
- 太陽電池の製造方法であって、
基板の表面に複数の溝及び複数のリッジを有するパターンを形成する工程と、
第1の導電性型のドーパントインク組成物を前記複数の溝のうちの第1の溝に供給する工程と、
反対の導電性型である第2の導電性型の固体状態のドーパント源を、前記複数の溝のうちの第2の溝内及び前記第1の溝内のドーパントインク組成物の上方に形成する工程と、
前記固体状態のドーパント源及び前記ドーパントインク組成物からのドーパントを前記基板に向かってドライブする工程と、を備え、
前記第1の溝及び前記第2の溝が、前記複数のリッジのうちの1つによって分離される、製造方法。 - 前記固体状態のドーパント源及び前記ドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、前記第1の溝の表面の下方の前記基板の一部分に、前記第1の導電性型の第1のドーピングされた領域を形成することと、前記第2の溝の表面の下方の前記基板の別の部分に、前記第2の導電性型の第2のドーピングされた領域を形成することと、を含む、請求項24に記載の方法。
- 前記固体状態のドーパント源からのドーパントをドライブする工程が、前記第1の溝及び前記第2の溝を分離する前記リッジ内に、前記第2の導電性型の第3のドーピングされた領域を形成することを更に含む、請求項25に記載の方法。
- 前記ドーパントインク組成物を供給する工程が、インクジェット、スクリーン印刷、ブレーディング、ピペットによる移送、スピンコーティング及びエッチング、グラビア印刷、並びにスロットダイコーティングからなる群から選択される技術を使用することを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記固体状態のドーパント源を形成する前に、前記ドーパントインク組成物を、前記ドーパントインク組成物のシロキサン種の大部分を架橋させるために硬化させる工程を更に含む、請求項24に記載の方法。
- 前記硬化させる工程が、熱によらないプロセスを使用することによって実施される、請求項28に記載の方法。
- 前記硬化させる工程が、ベーキングプロセスを使用することによって実施される、請求項28に記載の方法。
- 前記ベーキングプロセスを実施することが、前記ドーパントインク組成物の有機溶媒の大部分を除去する、請求項30に記載の方法。
- 前記ベーキングプロセスが、前記ドーパントインク組成物の体積を、約1.1〜10分の1の範囲で減少させる、請求項31に記載の方法。
- 前記ベーキングプロセスが、約100〜400℃の範囲の温度に加熱することを含み、
前記硬化されたドーパントインク組成物からのドーパントをドライブする工程が、約850〜1050℃の範囲の温度に加熱することを含む、請求項30に記載の方法。 - 前記固体状態のドーパント源を形成する工程が、ホウ素シリカガラス(BSG)又はリンシリカガラス(PSG)からなる群から選択される材料層を形成することを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、前記ドーパントインク組成物を供給する前に、前記複数の溝のそれぞれの底部の粗さを低減することを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記基板の前記表面に前記パターンを形成する工程が、未処理のシリコンウェハの表面に前記複数の溝及び前記複数のリッジを形成することを含む、請求項24に記載の方法。
- 請求項24の製造方法により製造された太陽電池。
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