JP6127173B2 - 太陽電池 - Google Patents
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Description
本発明は太陽電池の裏面電極の設計に関する。
太陽電池は現在最も成熟した、最も広く応用されるグリーンエネルギー技術であり、太陽電池の発電効率を向上させるとともに発電のコストを低減するために、様々な太陽電池構造を開発してきた。
太陽電池は大体にシリコン系太陽電池、化合物半導体太陽電池及び有機太陽電池などの３種に分けられ、そのうち、シリコン系太陽電池の技術が最も成熟し、且つ最も普及され、特に、単結晶シリコン太陽電池の変換効率は全ての太陽電池において抜群に優れている。
太陽電池は大体にシリコン系太陽電池、化合物半導体太陽電池及び有機太陽電池などの３種に分けられ、そのうち、シリコン系太陽電池の技術が最も成熟し、且つ最も普及され、特に、単結晶シリコン太陽電池の変換効率は全ての太陽電池において抜群に優れている。
現在、開示された高い変換効率を有する単結晶シリコン太陽電池は十数種にも達し、商業規模で生産可能なものは主に真性薄層をもつヘテロ接合の太陽電池（ＨＩＴ，Ｈｅｔｅｒｏ−ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｔｈｉｎ Ｌａｙｅｒ）、相互嵌合裏面電極の太陽電池（ＩＢＣ，Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ Ｂａｃｋ Ｃｏｎｔａｃｔ）、両面発電の太陽電池（Ｂｉｆａｃｉａｌ）、不動態化エミッター及び裏面電極の太陽電池（ＰＥＲＬ，Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｒｅａｒ Ｌｏｃａｌｌｙ Ｄｉｆｆｕｓｅｄ Ｃｅｌｌ）がある。
両面発電の太陽電池又は不動態化エミッター及び裏面電極の太陽電池を製造する場合に、レーザーアブレーション（ｌａｓｅｒ ａｂｌａｔｉｏｎ）によって裏面に位置する反射防止層及びパッシベーション層をスルーエッチングして、パッシベーション層の下方に位置する半導体層を露出させる必要があり、レーザーアブレーションによる貫通孔が一般的に細長く且つ互いに間隔が同じである。
次に、スクリーン印刷によって、アルミニウムペーストをレーザーアブレーションによる貫通孔にスクラッチし、続いて、更にアルミニウムペースト焼結工程を行うだけで、太陽電池の裏面に柵状の裏面電極を形成することができる。
次に、スクリーン印刷によって、アルミニウムペーストをレーザーアブレーションによる貫通孔にスクラッチし、続いて、更にアルミニウムペースト焼結工程を行うだけで、太陽電池の裏面に柵状の裏面電極を形成することができる。
ところが、アルミニウムペーストを印刷する前に、メッシュプレートパターンをレーザーアブレーションによる貫通孔パターンと位置合わせる必要があるが、スクリーン印刷機器自身に位置合わせ誤差が存在し、更に、メッシュプレートに、長時間の連続使用或いは多回使用により素材疲労が発生することがある。その結果、裏面電極とレーザーアブレーションによる貫通孔との位置合わせに不具合が生じ、位置ずれを引き起こしてしまう。位置ずれは大体にそれぞれ回転ずれ及び平行ずれという２種類に分けることができる。
図１は回転ずれの模式図（１）であり、図において、裏面電極９１がレーザーアブレーションによるエッチング孔９２に対してある角度回転したが、裏面電極９１がまだレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を完全に覆うことができる。
図３は平行ずれの模式図（１）であり、図において、裏面電極９１がレーザーアブレーションによるエッチング孔９２に比べてある距離を移動したが、裏面電極９１がまだレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を完全に覆うことができる。位置ずれが深刻ではなく、つまり裏面電極９１がまだレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を覆うことができる場合に、位置ずれの存在は太陽電池の変換効率に実質的に顕著な影響を及ぼさない。
更に、図２と図４はそれぞれ回転ずれの模式図（２）と平行ずれの模式図（２）であり、位置ずれの程度は裏面電極９１によってレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を完全に覆うことができなくなると、僅かな部分のエッチング孔９２が裏面電極９１によって覆われなくても、太陽電池の変換効率が大幅に低下する。太陽電池の分野では、変換効率が僅か０．１％低下しても、太陽エネルギー発電所の発電量がメガワット単位で計算するため、総発電ワット数が顕著に減少し、ワットあたりの発電のコストを向上させてしまう。
図１は回転ずれの模式図（１）であり、図において、裏面電極９１がレーザーアブレーションによるエッチング孔９２に対してある角度回転したが、裏面電極９１がまだレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を完全に覆うことができる。
図３は平行ずれの模式図（１）であり、図において、裏面電極９１がレーザーアブレーションによるエッチング孔９２に比べてある距離を移動したが、裏面電極９１がまだレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を完全に覆うことができる。位置ずれが深刻ではなく、つまり裏面電極９１がまだレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を覆うことができる場合に、位置ずれの存在は太陽電池の変換効率に実質的に顕著な影響を及ぼさない。
更に、図２と図４はそれぞれ回転ずれの模式図（２）と平行ずれの模式図（２）であり、位置ずれの程度は裏面電極９１によってレーザーアブレーションによるエッチング孔９２を完全に覆うことができなくなると、僅かな部分のエッチング孔９２が裏面電極９１によって覆われなくても、太陽電池の変換効率が大幅に低下する。太陽電池の分野では、変換効率が僅か０．１％低下しても、太陽エネルギー発電所の発電量がメガワット単位で計算するため、総発電ワット数が顕著に減少し、ワットあたりの発電のコストを向上させてしまう。
メッシュプレート印刷は、実際的に、上記の位置ずれが太陽電池の２つのサイド領域に位置する裏面電極に発生することが多く、中央領域から遠いほど発生が頻繁になり、中央領域に位置する裏面電極では相対的にまれであることが発見された。
これに鑑みて、本発明は、第１型ドーパントがドープされ、第１表面と第１表面に対向する第２表面を有し、第１表面は、中央領域とそれぞれ中央領域の両側に位置する少なくとも２つのサイド領域を有する半導体基板と、第１表面に位置し、第１型ドーパントがドープされ、第１型ドーパントの濃度は半導体基板の第１型ドーパントの濃度よりも大きい第１ドーパント層と、第１ドーパント層に位置し、複数の第１貫通孔を有する第１パッシベーション層と、第１パッシベーション層に位置し、それぞれ前記複数の第１貫通孔に対応する複数の第２貫通孔を有する第１反射防止層と、第１ドーパント層に位置し、それぞれ前記複数の第１貫通孔に対応し、第１型ドーパントの濃度は半導体基板の第１型ドーパントの濃度よりも大きい複数の裏面電界領域と、互いに間隔をあけて配列され、それぞれ複数の第２貫通孔と複数の第１貫通孔を介して複数の裏面電界領域に電気的に接触する複数の裏面電極であって、前記少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は中央領域に位置する複数の裏面電極の幅よりも大きい複数の裏面電極と、第２表面に位置し、第２型ドーパントがドープされる第２ドーパント層と、第２ドーパント層に位置し、複数の第３貫通孔を有する第２パッシベーション層と、第２パッシベーション層に位置し、それぞれ前記複数の第３貫通孔に対応する複数の第４貫通孔を有する第２反射防止層と、それぞれ第３貫通孔と第４貫通孔を介して第２ドーパント層に電気的に接触する複数の表面電極と、を備える太陽電池を提供する。
本発明の一態様によれば、中央領域の、裏面電極の長手方向に平行する両側は、半導体基板の縁部まで延び、前記少なくとも２つのサイド領域は、それぞれ前記中央領域の、裏面電極の長手方向に垂直な両側に位置し、前記中央領域の面積が第１表面の面積の十分の一〜三分の一を占める。
本発明の一態様によれば、前記中央領域の面積は第１表面の面積の十分の一〜五分の一を占める。
本発明の一態様によれば、中央領域に位置する複数の裏面電極の幅は３０ミクロン〜１００ミクロンである。
本発明の一態様によれば、前記少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は４０ミクロン〜２５０ミクロンである。
本発明の一態様によれば、中央領域に位置する複数の裏面電極の幅は３０ミクロン〜１５０ミクロンである。
本発明の一態様によれば、前記少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は４０ミクロン〜２５０ミクロンである。
本発明の一態様によれば、中央領域に位置する複数の裏面電極の幅は互いに同じである。
本発明の一態様によれば、前記少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は互いに同じである。
本発明の一態様によれば、第１表面において、該中央領域の中央に裏面電極の長手方向に平行する中心線を定義し、前記複数の裏面電極は中心線に垂直な方向に沿って間隔をあけて配列され、前記複数の裏面電極の幅が中心線から離れるほど大きくなる。
図５は本発明の第１実施例の太陽電池の断面模式図であり、太陽電池１は、半導体基板１０１、第１ドーパント層１０２、第１パッシベーション層１０３、第１反射防止層１０４、複数の裏面電界領域１０５、複数の裏面電極１０６、第２ドーパント層１０７、第２パッシベーション層１０８、第２反射防止層１０９及び複数の表面電極１１０を備える。
半導体基板１０１に第１型ドーパントがドープされ、本実施例において、第１型ドーパントはＰ型ドーパント（例えばＩＩＩＡ族元素のホウ素）である。半導体基板１０１は第１表面１０１１と第１表面１０１１に対向する第２表面１０１２を有し、第１表面１０１１は中央領域１０１１ａと２つのサイド領域１０１１ｂを有し、２つのサイド領域１０１１ｂはそれぞれ中央領域１０１１ａの両側に位置する。
半導体基板１０１の第１表面１０１１に第１ドーパント層１０２が形成され、第１ドーパント層１０２にＰ型ドーパントがドープされ、第１ドーパント層１０２のＰ型ドーパントの濃度は半導体基板１０１のＰ型ドーパントの濃度よりも大きい。第１パッシベーション層１０３は第１ドーパント層１０２に位置し、複数の第１貫通孔１０３ａを有する。第１反射防止層１０４は第１パッシベーション層１０３に位置し、それぞれ複数の第１貫通孔１０３ａに対応する複数の第２貫通孔１０４ａを有する。
複数の裏面電界領域１０５は第１ドーパント層１０２に形成され、それぞれ複数の第１貫通孔１０３ａに対応し、複数の裏面電界領域１０５のＰ型ドーパントの濃度は第１ドーパント層１０２のＰ型ドーパントの濃度よりも大きい。複数の裏面電極１０６は互いに間隔をあけて配列され、それぞれ複数の第２貫通孔１０４ａと複数の第１貫通孔１０３ａを介して複数の裏面電界領域１０５に電気的に接触する。
複数の裏面電界領域１０５は第１ドーパント層１０２に形成され、それぞれ複数の第１貫通孔１０３ａに対応し、複数の裏面電界領域１０５のＰ型ドーパントの濃度は第１ドーパント層１０２のＰ型ドーパントの濃度よりも大きい。複数の裏面電極１０６は互いに間隔をあけて配列され、それぞれ複数の第２貫通孔１０４ａと複数の第１貫通孔１０３ａを介して複数の裏面電界領域１０５に電気的に接触する。
半導体基板１０１の第２表面１０１２に第２ドーパント層１０７が形成され、第２ドーパント層１０７に第２型ドーパントがドープされ、本実施例において、第２型ドーパントはＮ型ドーパント（例えばＶＡ族元素）である。第２パッシベーション層１０８は第２ドーパント層１０７に位置し、複数の第３貫通孔１０８ａを有する。第２反射防止層１０９は第２パッシベーション層１０８に位置し、それぞれ複数の第３貫通孔１０８ａに対応する複数の第４貫通孔１０９ａを有する。複数の表面電極１１０はそれぞれ第３貫通孔１０８ａと第４貫通孔１０９ａを介して第２ドーパント層１０７に電気的に接触する。
本実施例において、２つのサイド領域１０１１ｂに位置する複数の裏面電極１０６の幅Ｗ１は中央領域１０１１ａに位置する複数の裏面電極の幅Ｗ２よりも大きい。
図６は、本発明の第１実施例のスクリーン印刷プロセスの模式図であり、本実施例の第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａとはレーザーアブレーションプロセスにより形成されるものである。複数の第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａを形成した後に、続いて、第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａにメッシュプレート印刷によってアルミニウムペーストを充填するプロセスを行う。メッシュプレート９９に複数のメッシュ９９ａが設けられ、各メッシュ９９ａはそれぞれ第２貫通孔１０４ａに位置合わせされ、このように、ドクターナイフによって、メッシュ９９ａを介してアルミニウムペーストを第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａにスクラッチすることができる。
しかし、メッシュ９９ａと第１貫通孔１０３ａ及び第２貫通孔１０４ａとの位置合わせに不可避的な機械位置合わせ誤差が存在し、なお、メッシュプレートに多回使用によって素材疲労が発生し、変形してしまうこともある。このため、実際において、メッシュプレート印刷が完成した後に、一部のレーザーアブレーションによる第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａにアルミニウムペーストが充填されていないことが頻繁に発生するプロセス欠陥である。更に検討すると、一部のレーザーアブレーションによる第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａにアルミニウムペーストが充填されていないのは、主にメッシュプレート９９のメッシュ９９ａと第２貫通孔１０４ａとの間に平行ずれ又は回転ずれが発生したためであることが発見された。
しかし、メッシュ９９ａと第１貫通孔１０３ａ及び第２貫通孔１０４ａとの位置合わせに不可避的な機械位置合わせ誤差が存在し、なお、メッシュプレートに多回使用によって素材疲労が発生し、変形してしまうこともある。このため、実際において、メッシュプレート印刷が完成した後に、一部のレーザーアブレーションによる第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａにアルミニウムペーストが充填されていないことが頻繁に発生するプロセス欠陥である。更に検討すると、一部のレーザーアブレーションによる第１貫通孔１０３ａと第２貫通孔１０４ａにアルミニウムペーストが充填されていないのは、主にメッシュプレート９９のメッシュ９９ａと第２貫通孔１０４ａとの間に平行ずれ又は回転ずれが発生したためであることが発見された。
上記平行ずれと回転ずれは特に半導体基板の両側の箇所に発生しやすく、中央領域に近いほど、平行ずれと回転ずれの発生確率及び頻度が顕著ではなくなる。第１実施例において、２つのサイド領域１０１１ｂに位置する複数の裏面電極１０６の幅Ｗ１は中央領域１０１１ａに位置する複数の裏面電極の幅Ｗ２よりも大きい。
本実施例において、第１ドーパント層１０２に位置する複数の裏面電界領域１０５を形成したのは、アルミニウムペーストを第２貫通孔１０４ａと第１貫通孔１０３ａに充填した後に、裏面電極１０６を形成するには、更に焼結プロセスを行う必要があるためである。
焼結過程において、アルミニウム原子が第１ドーパント層１０２に拡散し、アルミニウムとホウ素は同様にIIIＡ族元素に属するため、第１ドーパント層１０２と裏面電極１０６の接触箇所にＰ型ドーピング濃度が部分的に高い領域（Ｌｏｃａｌ Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）が形成される。これが本実施例における裏面電界領域１０５であり、これによって、アルミニウム裏面電場と半導体基板との間の表面キャリアの複合効果の低減に寄与し、アルミニウムペーストの焼結による反り及び断片現象を避けることもできる。
焼結過程において、アルミニウム原子が第１ドーパント層１０２に拡散し、アルミニウムとホウ素は同様にIIIＡ族元素に属するため、第１ドーパント層１０２と裏面電極１０６の接触箇所にＰ型ドーピング濃度が部分的に高い領域（Ｌｏｃａｌ Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）が形成される。これが本実施例における裏面電界領域１０５であり、これによって、アルミニウム裏面電場と半導体基板との間の表面キャリアの複合効果の低減に寄与し、アルミニウムペーストの焼結による反り及び断片現象を避けることもできる。
図７は本発明の第１実施例の裏面の平面模式図である。図に示すように、本実施例における中央領域１０１１ａの、裏面電極１０６の長手方向に平行する両側は、半導体基板１０１の縁部１０１ｅまで延びる。２つのサイド領域１０１１ｂは、それぞれ中央領域１０１１ａの、裏面電極１０６の長手方向に垂直な両側に位置し、中央領域１０１１ａの面積は第１表面１０１１の面積の十分の一〜三分の一を占める。
以上のように、中央領域１０１１ａが第１表面１０１１の面積の十分の一を占め、残りのサイド領域１０１１ｂが第１表面１０１１の面積の十分の九を占めると定義すると、つまり、９０％の裏面電極１０６の幅が拡大され、１０％の裏面電極の幅が縮小されるが、幅調整された裏面電極１０６の総面積は調整前のものと同じであるため、裏面入光による発電量は、裏面電極１０６の幅の調整に影響されない。
中央領域１０１１ａが第１表面１０１１の面積の三分の一を占め、残りのサイド領域１０１１ｂが第１表面１０１１の面積の三分の二を占めると定義すると、三分の二の裏面電極１０６の幅が拡大され、三分の一の裏面電極の幅が縮小されるが、幅調整された裏面電極１０６の総面積が幅調整前のものと同じであるため、裏面入光による発電量は、裏面電極１０６の幅の調整に影響されない。
以上のように、中央領域１０１１ａが第１表面１０１１の面積の十分の一を占め、残りのサイド領域１０１１ｂが第１表面１０１１の面積の十分の九を占めると定義すると、つまり、９０％の裏面電極１０６の幅が拡大され、１０％の裏面電極の幅が縮小されるが、幅調整された裏面電極１０６の総面積は調整前のものと同じであるため、裏面入光による発電量は、裏面電極１０６の幅の調整に影響されない。
中央領域１０１１ａが第１表面１０１１の面積の三分の一を占め、残りのサイド領域１０１１ｂが第１表面１０１１の面積の三分の二を占めると定義すると、三分の二の裏面電極１０６の幅が拡大され、三分の一の裏面電極の幅が縮小されるが、幅調整された裏面電極１０６の総面積が幅調整前のものと同じであるため、裏面入光による発電量は、裏面電極１０６の幅の調整に影響されない。
裏面電極の幅は、太陽電池パネルによって異なり、且ついずれも均等幅であるため、本実施例における拡大又は縮小は絶対値ではなく、相対的な概念である。例えば、当業者にとって、太陽電池パネルの裏面電極の一般的な幅をＸとすると、本実施例が応用される場合、中央領域の裏面電極の幅がＸよりも小さく調整されるとともに、中央領域を除いたサイド領域の裏面電極の幅がＸよりも大きく調整され、幅調整前後の裏面電極の総面積は変わらない。
再び図７を参照する。本発明は、更に第２実施例を提供し、第２実施例と第１実施例との異なる点は、主に中央領域１０１１ａの面積が第１表面１０１１の面積の十分の一〜五分の一を占めることにある。中央領域１０１１ａが第１表面１０１１の面積の五分の一を占めると定義すると、残りのサイド領域１０１１ｂが第１表面１０１１の面積の五分の四を占める。
本実施例において五分の四の裏面電極１０６の幅が拡大され、五分の一の裏面電極１０６の幅が縮小されるが、幅調整された裏面電極１０６の総面積が幅調整前のものと同じであるため、裏面入光による発電量は、裏面電極１０６の幅の調整に影響されない。
本実施例において五分の四の裏面電極１０６の幅が拡大され、五分の一の裏面電極１０６の幅が縮小されるが、幅調整された裏面電極１０６の総面積が幅調整前のものと同じであるため、裏面入光による発電量は、裏面電極１０６の幅の調整に影響されない。
一実施態様では、中央領域１０１１ａに位置する複数の裏面電極１０６の幅Ｗ２は３０ミクロン〜１００ミクロンである。太陽電池の種類に応じて、中央領域１０１１ａにおける複数の裏面電極１０６を３０ミクロンに調整すれば、中央領域１０１１ａにおけるすべての裏面電極１０６の幅はいずれも３０ミクロンであり、中央領域１０１１ａにおける複数の裏面電極１０６を１００ミクロンに調整すれば、中央領域１０１１ａにおけるすべての裏面電極１０６の幅はいずれも１００ミクロンである。このとき、サイド領域１０１１ｂに位置する複数の裏面電極１０６の幅Ｗ１は４０ミクロン〜２５０ミクロンである。例えば、太陽電池の種類に応じて、中央領域１０１１ａにおける複数の裏面電極１０６を３０ミクロンに調整し、サイド領域１０１１ｂの複数の裏面電極１０６をいずれも４０ミクロン又はそれ以上に調整してもよい。同様に、太陽電池の種類に応じて、中央領域１０１１ａにおけるすべての裏面電極１０６の幅Ｗ２をいずれも１００ミクロンに調整し、サイド領域１０１１ｂの複数の裏面電極１０６をいずれも１５０ミクロン又はそれ以上、例えば２５０ミクロンに調整してもよい。
一実施態樣において、中央領域１０１１ａに位置する複数の裏面電極１０６の幅Ｗ２は３０ミクロン〜１５０ミクロンである。太陽電池の種類に応じて、中央領域１０１１ａにおける複数の裏面電極１０６を３０ミクロンに調整すれば、中央領域１０１１ａにおけるすべての裏面電極１０６の幅はいずれも３０ミクロンであり、中央領域１０１１ａにおける複数の裏面電極１０６を１５０ミクロンに調整すれば、中央領域１０１１ａにおけるすべての裏面電極１０６の幅はいずれも１５０ミクロンである。このとき、サイド領域１０１１ｂに位置する複数の裏面電極１０６の幅Ｗ１は４０ミクロン〜２５０ミクロンである。例えば、太陽電池の種類に応じて、中央領域１０１１ａにおける複数の裏面電極１０６を３０ミクロンに調整し、サイド領域１０１１ｂの複数の裏面電極１０６をいずれも４０ミクロン又はそれ以上に調整してもよい。同様に、太陽電池の種類に応じて、中央領域１０１１ａにおけるすべての裏面電極１０６の幅Ｗ２をいずれも１５０ミクロンに調整し、サイド領域１０１１ｂの複数の裏面電極１０６をいずれも１８０ミクロン又はそれ以上、例えば２５０ミクロンに調整してもよい。
図８は本発明の第３実施例の裏面の平面模式図であり、本実施例と第１実施例及び第２実施例との異なる点は、主に中央領域１０１１ａに位置する裏面電極１０６の幅が等しくなく、サイド領域１０１１ｂに位置する裏面電極１０６の幅も等しくない。図に示すように、サイド領域１０１１ｂの最も外側に位置する裏面電極１０６の幅はＷ１ａであり、それに隣接し且つ同様にサイド領域１０１１ｂに位置する裏面電極１０６の幅はＷ１ｂであり、Ｗ１ａはＷ１ｂよりも大きく、よって、中央領域に近いほど裏面電極１０６の幅が小さくなる。同様に、中央領域１０１１ａの最も中間に位置する裏面電極１０６の幅はＷ２ａであり、それに隣接し且つ同様に中央領域１０１１ａに位置する裏面電極１０６の幅はＷ２ｂであり、Ｗ２ｂはＷ２ａよりも大きく、よって、サイド領域１０１１ｂに近く、中央から離れるほど、裏面電極１０６の幅が広くなる。
本実施例の一態様において、裏面電極１０６の幅は、サイド領域１０１１ｂの最も外側に位置する裏面電極１０６の幅Ｗ１ａから中央領域１０１１ａの最も中間に位置する裏面電極１０６の幅Ｗ２ａまで線形的に減少し、つまり、隣接する裏面電極１０６の幅差は一定である。
本実施例の一態様において、裏面電極１０６の幅は、サイド領域１０１１ｂの最も外側に位置する裏面電極１０６の幅Ｗ１ａから中央領域１０１１ａの最も中間に位置する裏面電極１０６の幅Ｗ２ａまで線形的に減少し、つまり、隣接する裏面電極１０６の幅差は一定である。
上記の実施例において、すべての裏面電極１０６の総面積は幅調整の前後において同じであるが、太陽電池の裏面入光の発電量を無視すれば、幅調整後のすべての裏面電極１０６の総面積を幅調整前のすべての裏面電極１０６の総面積よりも大きく又は小さくしてもよい。
上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定しない。その他本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。
１ 太陽電池
１０１ 半導体基板
１０１ｅ 半導体基板の縁部
１０１１ 第１表面
１０１１ａ 中央領域
１０１１ｂ サイド領域
１０１２ 第２表面
１０２ 第１ドーパント層
１０３ 第１パッシベーション層
１０３ａ 第１貫通孔
１０４ 第１反射防止層
１０４ａ 第２貫通孔
１０５ 裏面電界領域
１０６ 裏面電極
１０７ 第２ドーパント層
１０８ 第２パッシベーション層
１０８ａ 第３貫通孔
１０９ 第２反射防止層
１０９ａ 第４貫通孔
１１０ 表面電極
２ 太陽電池
９１ 裏面電極
９２ エッチング孔
９９ メッシュプレート
９９ａ メッシュ
１０１ 半導体基板
１０１ｅ 半導体基板の縁部
１０１１ 第１表面
１０１１ａ 中央領域
１０１１ｂ サイド領域
１０１２ 第２表面
１０２ 第１ドーパント層
１０３ 第１パッシベーション層
１０３ａ 第１貫通孔
１０４ 第１反射防止層
１０４ａ 第２貫通孔
１０５ 裏面電界領域
１０６ 裏面電極
１０７ 第２ドーパント層
１０８ 第２パッシベーション層
１０８ａ 第３貫通孔
１０９ 第２反射防止層
１０９ａ 第４貫通孔
１１０ 表面電極
２ 太陽電池
９１ 裏面電極
９２ エッチング孔
９９ メッシュプレート
９９ａ メッシュ
Claims (11)
- 第１型ドーパントがドープされ、第１表面と該第１表面に対向する第２表面を有し、該第１表面は、中央領域とそれぞれ該中央領域の両側に位置する少なくとも２つのサイド領域を有し、該第２表面に第２ドーパント層が形成され、該第２ドーパント層に第２ドーパントがドープされる半導体基板と、
該第１表面に位置し、複数の第１貫通孔を有する第１パッシベーション層と、
該第１パッシベーション層に位置し、それぞれ該複数の第１貫通孔に対応する複数の第２貫通孔を有する第１反射防止層と、
該第１表面に位置し、それぞれ該複数の第１貫通孔に対応し、該第１型ドーパントの濃度は該半導体基板の該第１型ドーパントの濃度よりも大きい複数の裏面電界領域と、
互いに間隔をあけて配列され、それぞれ該複数の第２貫通孔と該複数の第１貫通孔を介して該複数の裏面電界領域に電気的に接触する複数の裏面電極であって、該少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は、該中央領域に位置する複数の裏面電極の幅よりも大きい複数の裏面電極と、
該第２ドーパント層に位置し、複数の第３貫通孔を有する第２パッシベーション層と、
該第２パッシベーション層に位置し、それぞれ該複数の第３貫通孔に対応する複数の第４貫通孔を有する第２反射防止層と、
それぞれ該第３貫通孔と該第４貫通孔を介して該第２ドーパント層に電気的に接触する複数の表面電極と、を備える、
太陽電池。 - 該中央領域の、該裏面電極の長手方向に平行する両側は、該半導体基板の縁部まで延び、該少なくとも２つのサイド領域は、それぞれ該中央領域の、該裏面電極の長手方向に垂直な両側に位置し、該中央領域の面積が該第１表面の面積の十分の一〜三分の一を占める請求項１に記載の太陽電池。
- 該中央領域の面積は該第１表面の面積の十分の一〜五分の一を占める請求項２に記載の太陽電池。
- 該中央領域に位置する複数の裏面電極の幅は３０ミクロン〜１００ミクロンである請求項３に記載の太陽電池。
- 該少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は４０ミクロン〜２５０ミクロンである請求項４に記載の太陽電池。
- 該中央領域に位置する複数の裏面電極の幅は３０ミクロン〜１５０ミクロンである請求項２に記載の太陽電池。
- 該少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は４０ミクロン〜２５０ミクロンである請求項６に記載の太陽電池。
- 該半導体基板の第１表面に第１ドーパント層が形成され、該第１ドーパント層に該第１型ドーパントがドープされ、該第１ドーパント層の該第１型ドーパントの濃度は、該半導体基板の該第１型ドーパントの濃度よりも高い請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池。
- 該中央領域における複数の裏面電極の幅は互いに同じである請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池。
- 該少なくとも２つのサイド領域に位置する複数の裏面電極の幅は互いに同じである請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池。
- 該第１表面において、該中央領域の中央に該裏面電極の長手方向に平行する中心線を定義し、該複数の裏面電極は該中心線に垂直な方向に沿って間隔をあけて配列され、該複数の裏面電極の幅は該中心線から離れるほど大きくなる請求項１に記載の太陽電池。
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