JP2015510266A - 太陽電池及びその製作方法 - Google Patents
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Abstract
Description
201 フレーム
202 太陽電池
203 フロントガラスシート
204 バックシート
Claims (83)
- 太陽電池を製造する方法であって、
前記太陽電池の領域の第2の部分上に堆積されたグリッドラインをマスクとして用いて、化学種に露出することによって前記太陽電池の領域の第1の部分におけるドーパントの電気的活性を不活性化する段階を含む、方法。 - 前記領域が、太陽電池基板上に形成されたエミッタである、請求項1に記載の方法。
- 前記領域が、前記太陽電池の背面電界である、請求項1に記載の方法。
- 前記領域の第1の部分の表面部分における活性ドーパントの濃度が前記表面部分から離れた距離における活性ドーパントの濃度よりも低いドーパントプロファイルを生成する段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記領域上にパッシベーション層を堆積する段階を更に含み、前記化学種が、前記パッシベーション層を通じて前記ドーパントを不活性化する、請求項1に記載の方法。
- 前記不活性化する段階が、前記ドーパントを前記化学種の原子元素と反応させる段階と、
前記反応に基づいて電気的に不活性な複合体を形成する段階と、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記領域の上に反射防止コーティングを堆積する段階を更に含み、前記化学種が、前記反射防止コーティングを通じて前記ドーパントを不活性化する、請求項1に記載の方法。
- 前記領域がp型導電性を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記領域がn型導電性を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記グリッドラインが導電性である、請求項1に記載の方法。
- 前記グリッドラインの下の前記領域の第2の位置における前記ドーパントの電気的活性が、実質的に不活性化されない、請求項1に記載の方法。
- 不活性化後の前記領域におけるドーパント粒子の総数が、不活性化前の前記領域におけるドーパント粒子の総数と同じである、請求項1に記載の方法。
- 前記化学種が、原子水素、重水素、リチウム、銅又はこれらの組合せを含み、不活性化する段階が、前記グリッドラインの外側の前記領域の第1の部分を前記原子水素、重水素、リチウム、銅又はこれらの組合せに露出する段階を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記領域の第1の部分の表面部分における第1の濃度の活性ドーパントと、前記領域の前記第2の部分における第2の濃度の活性ドーパントと、前記表面部分から離れた深さにおける前記領域の第1の部分において第3の濃度の活性ドーパントと、を生成する段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
- チャンバ内に配置された前記太陽電池の領域の第1の部分に前記化学種を供給する段階と、
前記化学種から原子元素を生成する段階と、
前記領域の第1の部分における前記ドーパントを前記原子元素に露出する段階と、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記原子元素が、プラズマによって生成される、請求項15に記載の方法。
- 前記原子元素が、水の沸騰によって生成される、請求項15に記載の方法。
- 前記原子元素が、ガスを加熱フィラメントに触媒反応で露出することによって生成される、請求項15に記載の方法。
- 前記フィラメントの温度、該フィラメントの幾何学形状、前記太陽電池と前記フィラメントとの間の距離のうちの少なくとも1つを調節して不活性化を制御する段階を更に含む、請求項18に記載の方法。
- に前記ガスの圧力及び前記チャンバ内の温度のうちの少なくとも1つを調節して、不活性化を制御する段階を更に含む、請求項15に記載の方法。
- 前記不活性化する段階が、チャンバの幾何学形状によって制御される、請求項1に記載の方法。
- 前記不活性化する段階が、時間によって制御される、請求項1に記載の方法。
- 前記ドーパントが、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、及びタリウム(Tl)のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。
- 前記ドーパントが、窒素(N)、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、及びビスマス(Bi)のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。
- 前記グリッドラインは、前記化学種が前記太陽電池の領域の第2の部分に達するのを阻止する、請求項1に記載の方法。
- 前記グリッドラインは、前記太陽電池の領域の前記第2の部分上でパッシベーション層の上にエッチャントを含有する金属ペーストを配置する段階と、前記エッチャントによって前記パッシベーション層を通じて前記領域に至るまでエッチングして、前記金属ペーストを前記領域の第2の部分と直接接触した状態で配置する段階とを含む、スクリーン印刷によって前記領域の第2の部分上に堆積される、請求項1に記載の方法。
- 太陽電池を製造する方法であって、
基板上の第1のドーパントを有する第1の領域の上に反射防止コーティング及びパッシベーション層のうちの少なくとも1つと、前記第1の領域の第1の部分の上に第1の導電性グリッドラインとを含む太陽電池をチャンバ中に配置する段階と、
加熱フィラメントを通じて水素ガスを前記チャンバ内に供給する段階と、
前記水素ガスから原子水素及び重水素のうちの少なくとも1つを生成する段階と、
前記グリッドラインをマスクとして用いて前記第1の領域の前記第1の部分を前記原子水素及び重水素のうちの少なくとも1つに露出して、前記太陽電池の第1の領域の第1の部分において前記第1のドーパントの電気的活性を不活性化する段階と、
を含む、方法。 - 前記露出された第1の部分において前記第1のドーパントと、原子水素及び重水素のうちの少なくとも1つとを含む電気的に不活性な複合体を形成する段階を更に含む、請求項27に記載の方法。
- 原子水素及び重水素のうちの少なくとも1つが、前記加熱フィラメントへの水素の触媒反応の露出によって生成される、請求項27に記載の方法。
- 前記チャンバ内の圧力が、約10mTorr〜約10Torrである、請求項27に記載の方法。
- ガス流量が約20sccmである、請求項27に記載の方法。
- 前記加熱フィラメントが、約16000℃〜約21000℃の温度まで加熱される、請求項27に記載の方法。
- 前記太陽電池基板の表面から前記フィラメントまでの距離が約10cmである、請求項27に記載の方法。
- 前記第1の領域の第1の部分の表面部分における活性ドーパントの濃度が前記表面部分から離れた距離における活性ドーパントの濃度よりも低いようなドーパントプロファイルを生成する段階を更に含む、請求項27に記載の方法。
- 太陽電池であって、
基板の第1の側面上に形成され、第1のドーパントを有する第1の領域と、
前記第1の領域の第1の部分の上に第1のグリッドラインと、
を備え、前記第1のドーパントの一部の電気的活性が、前記グリッドラインの外側にある前記第1の領域の第2の部分において不活性化される、太陽電池。 - 前記第1のドーパントが、前記第2の部分において実質的に均一に分配される、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記第1のドーパントの前記部分が化学種に結合されて電気的に不活性である、請求項36に記載の太陽電池。
- 前記化学種が、原子水素、重水素、リチウム、及び銅のうちの少なくとも1つである、請求項37に記載の太陽電池。
- 前記領域が、太陽電池基板上に形成された選択エミッタである、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記領域が、前記太陽電池の背面電界である、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記第1の部分の表面部分における電気的に活性な第1のドーパント濃度が、前記表面部分から離れた距離における電気的に活性な第1のドーパント濃度よりも低い、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記第1の領域上にパッシベーション層を更に備え、前記グリッドラインが、前記第1の領域の第1の部分と直接接触した状態にある、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記第1の領域の上に反射防止コーティングを更に備える、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記第1のドーパントが、前記グリッドラインの下の前記第1の領域の第1の部分において電気的に活性である、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記領域がp型領域である、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記領域がn型領域である、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記グリッドラインが、前記第1の領域とオーミック性接触を形成する、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記基板が、単結晶シリコン及び多結晶シリコンのうちの少なくとも1つを含む、請求項35に記載の太陽電池。
- 前記基板の第2の側面上に第2のドーパントを有する第2の領域と、
前記第2の領域に隣接した第2のグリッドラインと、
を更に備える、請求項35に記載の太陽電池。 - 前記第2のドーパントの電気的活性が、前記第2の領域の一部分において不活性化される、請求項49に記載の太陽電池。
- 基板の第1の側面上の第1の領域の第1の部分上に導電性グリッドラインを備えた太陽電池であって、前記グリッドラインの外側にある前記第1の領域の第2の部分上の第1の表面部分における活性ドーパントの濃度が、前記第1の表面部分から離れた距離における活性ドーパントの濃度よりも低い、ことを特徴とする太陽電池。
- 前記ドーパントが、前記第2の部分において実質的に均一に分配される、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記ドーパントの一部分が、前記第1の領域の第2の部分において不活性化される、請求項52に記載の太陽電池。
- 前記第1の領域が、太陽電池基板上の選択エミッタである、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記第1の領域が、前記太陽電池の背面電界である、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記ドーパントが、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、及びタリウム(Tl)のうちの少なくとも1つである、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記ドーパントが、窒素(N)、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、及びビスマス(Bi)のうちの少なくとも1つである、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記第1の領域の上にパッシベーション層を更に備える、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記グリッドラインの下の前記活性ドーパント濃度が、前記グリッドラインの外側の前記活性ドーパント濃度よりも高い、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記第1の領域がp型導電性を有する、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記第1の領域がn型導電性を有する、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記基板が、単結晶シリコン及び多結晶シリコンのうちの少なくとも1つを含む、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記基板の第2の側面上に形成された第2の領域と、
前記第2の領域に隣接した第2のグリッドラインと、
を更に備え、前記第2の領域の一部分におけるドーパントが不活性化される、請求項51に記載の太陽電池。 - 前記第1の表面部分が、真性半導体層を含む、請求項51に記載の太陽電池。
- 前記第1の表面部分が、約1019cm-3未満の活性ドーパント濃度を有する低濃度ドープの半導体層を含み、前記第2の部分が、1019cm-3よりも高い活性ドーパント濃度を有する高濃度にドープされた半導体層を含む、請求項51に記載の太陽電池。
- 選択エミッタ太陽電池であって、
第1のドーパントを有し、前面及び背面を含む太陽電池基板と、
前記基板の前面に第2のドーパントを有するエミッタと、
前記エミッタ上に第1の導電ラインと、
を備え、前記第1のドーパント及び前記第2のドーパントのうちの少なくとも1つの電気的活性が不活性化される、ことを特徴とする太陽電池。 - 前記第1のドーパント及び前記第2のドーパントのうちの不活性化された少なくとも1つが、化学種に結合されて電気的に不活性である、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記化学種が、原子水素、重水素、リチウム、及び銅のうちの少なくとも1つである、請求項67に記載の太陽電池。
- 前記第1のドーパントがp型ドーパントであり、前記第2のドーパントがn型ドーパントである、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記第1のドーパントがn型ドーパントであり、前記第2のドーパントがp型ドーパントである、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記第1の導電ラインの外側にある前記エミッタの表面部分における活性な第2のドーパント濃度が、前記エミッタの表面部分から離れた距離における活性な第2のドーパント濃度よりも低い、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記第1のドーパント及び前記第2のドーパントのうちの少なくとも1つが、実質的に均一に分配される、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記基板の背面上に第2の導電ラインを更に備え、前記第2の導電ラインの外側にある前記背面における第1のドーパント濃度が、前記背面から離れた距離における第1のドーパント濃度よりも低い、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記エミッタ上にパッシベーション層を更に備える、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記エミッタ上に反射防止コーティングを更に備える、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記基板の背面上にパッシベーション層を更に備える、請求項66に記載の太陽電池。
- 前記エミッタ上に第3の導電ラインを更に備える、請求項66に記載の太陽電池。
- 太陽電池を製造する方法であって、太陽電池の領域の第1の部分上の第1の表面部分における活性ドーパントの濃度が、前記表面部分から離れた距離における活性ドーパントの濃度よりも低いようなドーパントプロファイルを生成する段階を含み、前記太陽電池の領域の第2の部分上にグリッドラインがある、ことを特徴とする方法。
- 前記領域が、前記太陽電池上に形成されたエミッタである、請求項78に記載の方法。
- 前記領域が、前記太陽電池の背面電界である、請求項78に記載の方法。
- 前記第1の部分が前記第1の表面部分を有し、前記ドーパントプロファイルが、化学種への露出によって前記太陽電池の領域の第1の部分の第1の表面部分においてドーパントの電気的活性を不活性化することによって生成される、請求項78に記載の方法。
- 前記ドーパントプロファイルは、前記太陽電池の領域の第1の部分の上に前記第1の表面部分を有する半導体層を堆積することによって生成され、前記第1の表面部分における活性ドーパントの濃度が、前記第1の部分における活性ドーパントの濃度よりも低い、請求項78に記載の方法。
- 1Ω・cm2未満の接触抵抗が得られるまで、前記半導体層の上のあらゆる層を通じてエッチングする段階を更に含む、請求項82に記載の方法。
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