JP6635934B2 - バックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池 - Google Patents

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Description

本発明は、逆型のｐ型及びｎ型ドーピングの半導体原料からの結晶質Ｓｉ吸収体層及び結晶質Ｓｉ吸収体層上に配置されるエミッタ層を少なくとも有し、かつ光入射によって吸収体層で作製された過剰なキャリアを集めるための接触系がエミッタ層の裏面に配置されているバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池、並びにその製造方法に関する。
片面コンタクト型太陽電池の場合、入射する光によって、伝導性が異なる２つの半導体原料（吸収体及びエミッタ）の接合部に作製されたキャリアを排出する両接触系は、片面に配置されている。キャリアは、エミッタ層と吸収体層の間にあるｐｎ接合部で分けられ、対応する接触系に供給される。
バックコンタクト型の場合、接触系による影損失が回避され、それによって太陽電池の効率が向上する。さらに、太陽電池の光入射側で、さらなる機能層を備える可能性が利用できる。
薄膜太陽電池は、ウェハ系の太陽電池と比較して、半導体原料の量の一部分しか必要とせず、かつ高価なガラス基板に直接施与することができる。
従来技術からの多くの公開内容から、液相結晶化によってｐ伝導型Ｓｉ吸収体層をガラス基板に施与することが知られている（例えば、Ａｍｋｒｅｕｔｚら著、Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ １２３（２０１４）、１３〜１６；Ｈａｓｃｈｋｅら著、Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ １１５（２０１３）、７〜１０；Ｄｏｒｅら著、ＥＰＪ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ ４、４０３０１（２０１３）を参照）。というのも、この伝導型は、さらなる方法工程におけるガラス基板から拡散した不純物によって、殊にアモルファス又はナノ結晶質シリコン層を液相結晶化することによっても支持されるからである。
ＤＥ４０２５３１１Ａ１又はＤＥ２０２００５０１９７９９Ｕ１で提案される薄膜太陽電池においても同様に、ｐ伝導型吸収体層が記載されている。
しかしながら、この従来技術より公知のあらゆる配置によっても開放電圧６００ｍＶ超は達成されない。
ＤＥ２００５０２５１２５Ｂ４とＤＥ１０２０１０００７６９５Ａ１にも、バックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池について、様々な接触系が記載されている。これらの太陽電池は、逆型のｐ型及びｎ型ドーピングの半導体原料からの、少なくとも１つの吸収体層及び裏面に配置されたエミッタ層を有する。
ＤＥ２００５０２５１２５Ｂ４には、薄膜太陽電池について、さらに光入射面上のパッシベーション層／カバー層／反射防止層が記載されている。エミッタと吸収体の境界のより良好なパッシベーションのために、吸収体の反対側、つまり光入射とは反対側に、バックコンタクト構造を被覆するバッファ層（ａ−Ｓｉ：Ｈ）が備えられている。
ＤＥ１０２０１０００７６９５Ａ１に示されているように、ＤＥ２００５０２５１２５Ｂ４に記載されている接触系のさらなる形成について、そこに記載されている薄膜太陽電池は、吸収体層と裏面に配置されたエミッタ層の間に、真性伝導性パッシベーション層（ａ−Ｓｉ：Ｈ、真性）を有する。
そこで本発明の課題は、言及した従来技術と比較して改善されたパラメータ、殊に高い開放電圧を有する、冒頭に挙げた種のさらなるバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池、並びにそのようなバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池を製造する方法を記載することである。
本発明による解決策は、物の請求項及び方法の独立請求項から知ることができる。
吸収体の厚さとドーピング物質濃度との関係を示す図である。 ドーピング物質濃度と開放電圧との関係を示す図である。
本発明による解決策によると、ガラス基板上に、不純物が基板から一連の層に拡散するのを防ぐ障壁層が配置されている。障壁層は、単一、又は複数の層で、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金（例えば、ＳｉｘＯｙＮ、ＳｉｘＯｙＣ）から形成されており、その屈折率に応じて、５０ｎｍ〜１μｍの範囲にある合計層厚を有する。光学コーティング（反射力の低減）のために、少なくとも１つの層が障壁層上に配置されている。この層は、２０ｎｍ〜２５０ｎｍの合計層厚で、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金（例えば、ＳｉｘＯｙＮ、ＳｉｘＯｙＣ）から形成されており、基板、障壁層、及び半導体原料とは異なる反射率を有する。その上に、０．５ｎｍ〜２０ｎｍの、シリコン及び/又は酸素を含有する薄い層が、光入射とは反対のコーティング層側で、結晶質Ｓｉ吸収体層に直接隣接するように配置されている。結晶質Ｓｉ吸収体層は、液相結晶化工程によって製造可能であり、ｎ伝導型であり、厚さ全体にわたる２・１０１５ｃｍ−３〜５・１０１８ｃｍ−３の均質なドーピングで２００ｎｍ〜４０μｍの層厚を有する。さらに、薄いｎ伝導型Ｓｉ吸収体層では、三次元的な広がりにおいて少なくとも吸収体層の厚さと同じ大きさである単結晶Ｓｉ粒子が形成されている。液相結晶化の間に、シリコン及び/又は酸素を含有する層と吸収体層の間に、非常に薄いＳｉＯ２パッシベーション層が形成される。
本発明による解決策は、ｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層から出発する。さらに、Ｓｉ層の液相結晶化工程の間に、アモルファス及び/又はナノ結晶質Ｓｉ層、及びその下に配置されている少なくとも酸素を含有する層が溶融する際に、非常に薄いＳｉＯ２層の形成が利用される。この薄いＳｉＯ２層の形成によって、ｎ＋でドーピングした前面側のドリフト帯（従来技術などから公知のもの）の施与が不必要となる。
本発明にとって重要な上記特徴によって、他の言及した層との組み合わせ、及び他の言及した層による作用により、従来技術と比較してこれまでに達成されなかった開放電圧が保証される。記載されている範囲にあるドーピング濃度によって、吸収体層において比較的高い横伝導性がもたらされ、それによって、本発明による太陽電池における水平の電流輸送が改善される。これは、太陽電池の曲線因子及び達成可能な開放電圧に有利な影響を与える。さらに、本発明による配置によって、ガラス基板に向いた吸収体層側の良好なパッシベーションが保証されており、それによって、再結合損失が軽減される。
他の一実施形態において、ｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層の均質なドーピングは、その厚さ全体にわたって、１．５・１０１６ｃｍ−３〜２・１０１８ｃｍ−３である。本発明による配置について、ドーピング濃度ＮＤは、比較測定及びシミュレーション計算によって、ＮＤ＝ｃ０・１／ｄで特定可能であり、ここでｄは２００ｎｍ〜４０μｍにある吸収体層の厚さをマイクロメートルで表し、かつｃ０は面積に対するドーピングを意味し、前記ｃ ０ の値は６・１０１７μｍ・ｃｍ−３〜８・１０１８μｍ・ｃｍ−３の範囲にある。
本発明による、薄いｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層の形成によって、十分に良好な電気的特性を有する吸収体層が実現可能である。つまり、少数キャリアの有効バルク拡散長が、吸収体層の層厚よりも実質的に大きいということである。それによって、効率的にキャリアを集めることが保証できる。
引き続き、作製したｎ伝導型Ｓｉ吸収体層を表面洗浄した後に、ａ−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）バッファ層及びａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）エミッタ層を施与する。
本発明によるＳｉ薄膜太陽電池のバックコンタクトは、様々な（従来技術により公知の）手法によって、エミッタ層上で実施することができる（例えば、Ｓｔａｎｇｌ，Ｒら著、Ｐｌａｎａｒ ｒｅａｒ ｅｍｉｔｔｅｒ ｂａｃｋ ｃｏｎｔａｃｔ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ／ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ（ＲＥＣＡＳＨ／ＰＲＥＣＡＳＨ）、３３ｒｄ ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、米国、カリフォルニア州、サンディエゴ、２００８年、５月１１〜１６日を参照）。
本発明による方法において、５０ｎｍ〜１μｍの範囲にある層厚を有する障壁層を、洗浄したガラス基板に施与することが意図されている。障壁層の原料は、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金（例えば、ＳｉｘＯｙＮ、ＳｉｘＯｙＣ）から選択され、ここで障壁層は、単一の層として又は複数の層で形成される。引き続き、２０ｎｍ〜２５０ｎｍの層厚を有する、光学特性を改善する少なくとも１つの層をこの障壁層に施与する。コーティング層の原料として、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金（例えば、ＳｉｘＯｙＮ、ＳｉｘＯｙＣ）を使用する。０．５ｎｍ〜２０ｎｍの、シリコン及び/又は酸素を含有する薄い層をコーティング層に施与する。この前駆体層（例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、又はＡｌ２Ｏ３からのもの）の上に、アモルファス又はナノ結晶質Ｓｉ層、及びその上に、吸収体層（例えば、リン又はヒ素又はアンチモンを含有する）のｎ伝導性のためのドーピング源としてさらなる層を堆積させる。このドーピング源として寄与するさらなる層は、アモルファス又はナノ結晶質Ｓｉ層を施与する前に施与することもできる。どちらの場合でも、引き続き、Ｓｉ層を液相結晶化によって、線エネルギー源を用いて結晶化させる。液相結晶化の際に、前駆体層とシリコン吸収体の間に非常に薄いＳｉＯ２パッシベーション層が生じる。ＳｉＮｘを使用する際は、ＳｉＯ２パッシベーション層の形成のために必要な酸素を、直接堆積により、アモルファス及び/又はナノ結晶質シリコン層に導入する。本発明による方法によると、この薄いＳｉＯ２層上に、２００ｎｍ〜４０μｍの層厚、及び吸収体層の厚さ全体にわたる２・１０１５ｃｍ−３〜５・１０１８ｃｍ−３の均質なドーピングを有するｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層が作製される。この吸収体層の製造の際に、吸収体層中に生じる単結晶Ｓｉ粒子が、その三次元的な広がりにおいて少なくとも吸収体層の厚さと同じ大きさであるように、方法パラメータを選択する。
さらなる方法の独立請求項に見られるように、吸収体層のｎ伝導性のための均質なドーピングは、シリコン層の堆積の間にｉｎ−ｓｉｔｕドーピングすることによっても作製できる。これは、例えば、アモルファス又はナノ結晶質Ｓｉ層の堆積の間に一定のドーピングをすることによって、又は局所的にドーピングをすること（つまり、言及したドーパントをある特定の箇所に短時間で加えること）によっても行われる。
実施形態において、１．５・１０１６ｃｍ−３〜２・１０１８ｃｍ−３の範囲にある吸収体層のドーピング濃度を作製すること、及び/又はＮＤ＝ｃ０・１／ｄによってその厚さに応じた吸収体層のドーピング濃度ＮＤを調整することが意図されており、ここでｄは２００ｎｍ〜４０μｍにある吸収体層の厚さをマイクロメートルで表し、かつｃ０は面積に対するドーピングを意味し、前記ｃ ０ の値は６・１０１７μｍ・ｃｍ−３〜８・１０１８μｍ・ｃｍ−３の範囲にある。
そのようにして製造されたｎ伝導型結晶質吸収体層の表面を、引き続き洗浄し、その上にａ−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）バッファ層及びａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）エミッタ層を施与する。バックコンタクトは、既に言及した通り、従来技術より公知の手法で行う。
線エネルギー源を使用した液相結晶化の方法は公知であり、例えばＤＥ２０１２００４３１４Ａ１又はＡｍｋｒｅｕｔｚらのＳｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ １２３（２０１４）１３〜１６に記載されている。
本発明は、以下の実施例でより詳細に記載される。
反応性カソードスパッタリングによって、ガラス基板上に２５０ｎｍの厚いＳｉＯｘ障壁層を堆積させる。その上にまず、反応性カソードスパッタリングによって、７０ｎｍの厚さを有するＳｉＮｘコーティング層を施与する。層の施与は、化学気相蒸着法で行ってもよい。引き続き、反応性カソードスパッタリングによって、２０ｎｍの薄いＳｉＯｘ層を施与する。その上に、１０μｍの厚さのナノ結晶質Ｓｉ層を堆積させ、この上に、ドーピング源として、２．５ｎｍの厚さのリン含有層を堆積させる。引き続き、線エネルギー源を用いて、液相結晶化によってＳｉ層を結晶化させる。それによって、この層堆積物上に、１０μｍの厚さ、１・１０１７ｃｍ−３のドーピング濃度、及び１０μｍ超の垂直方向の広がりを有する単結晶Ｓｉ粒子を有する、結晶質ｎ伝導型吸収体層が作製される。吸収体層／コーティング層の境界面では、液相結晶化の間に、薄い、厚さ数ｎｍだけのＳｉＯ２パッシベーション層が生じる。引き続き、湿式化学による吸収体層の洗浄後に、ａ−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）バッファ層及びａ−Ｓｉ：Ｈ（ｐ）エミッタ層を施与し、これらに、従来技術より公知のバックコンタクト型接触系を備え付ける。
吸収体層のドーピング濃度ＮＤは式：
ＮＤ＝ｃ０・１／ｄ
によって、選択されたパラメータ範囲において特定可能であり、ここでｄは２００ｎｍ〜４０μｍにある吸収体層の厚さを表し、かつｃ０は面積に対するドーピングを意味し、前記ｃ ０ の値は６・１０１７μｍ・ｃｍ−３〜８・１０１８μｍ・ｃｍ−３の範囲にある。対応するパラメータ範囲は図１に示されている。
記載されたパラメータに則った場合、本発明によるバックコンタクト型太陽電池は、６２５ｍＶを上回る開放電圧を有することが測定によって証明された。この結果は図２に示されている。

Claims (11)

  1. 逆型のｐ型及びｎ型ドーピングの半導体原料から形成されている、結晶質Ｓｉ吸収体層及び結晶質Ｓｉ吸収体層上に配置されるエミッタ層を少なくとも有し、かつ光入射によって吸収体層で作製された過剰なキャリアを集めるための接触系が裏面に配置されているバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池において、
    ・ガラス基板上に、５０ｎｍ〜１μｍの範囲にある層厚を有する障壁層が形成されていること、
    ・障壁層上に、４０ｎｍ〜２５０ｎｍの層厚を有する、光学コーティングのための少なくとも１つの層が配置されていること、
    ・光学特性を改善する少なくとも１つの層上に、結晶質Ｓｉ吸収体層に隣接する、０．５ｎｍ〜２０ｎｍの、シリコン及び/又は酸素を含有する薄い層が配置されていること、及び
    ・結晶質Ｓｉ吸収体層が、液相結晶化によって製造されたものであり、かつｎ伝導型であり、厚さ全体にわたって、２・１０１５ｃｍ−３〜５・１０１８ｃｍ−３の均質なドーピングで２００ｎｍ〜４０μｍの層厚を有し、かつ三次元的な広がりにおいて少なくとも吸収体層の厚さと同じ大きさである単結晶Ｓｉ粒子を有すること、及び
    ・液相結晶化の間に、シリコン及び/又は酸素を含有する層とＳｉ吸収体層の間に、ＳｉＯ２パッシベーション層が形成されていること、
    を特徴とする前記バックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池。
  2. 請求項１に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池において、障壁層が、単一の層として、又は複数の層で、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金から形成されていることを特徴とする前記バックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池。
  3. 請求項１に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池において、光学コーティングのための少なくとも１つの層が、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金から形成されていることを特徴とする前記バックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池。
  4. 請求項１に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池において、ｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層の均質なドーピングが、その厚さ全体にわたって、１．５・１０１６ｃｍ−３〜２・１０１８ｃｍ−３であることを特徴とする前記バックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池。
  5. 請求項１に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池において、ｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層の均質なドーピングが、式 ＮＤ＝ｃ０・１／ｄによって特定可能であり、ここで、ｄは２００ｎｍ〜４０μｍにある吸収体層の厚さをマイクロメートルで表し、かつ
    ｃ０は面積に対するドーピングを意味し、前記ｃ ０ の値が６・１０１７μｍ・ｃｍ−３〜８・１０１８μｍ・ｃｍ−３の範囲にあることを特徴とする前記バックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池。
  6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池の製造方法であって、少なくとも以下の方法工程：
    ・単一の層として、又は複数の層で、５０ｎｍ〜１μｍの範囲にある層厚を有する、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金からの障壁層を、洗浄したガラス基板に施与すること、
    ・４０ｎｍ〜２５０ｎｍの層厚を有する、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金からの、光学コーティングのための少なくとも１つの層を引き続きこの障壁層に堆積させること、
    ・その後に、前駆体としてシリコン及び/又は酸素を含有する層をまず堆積させ、その上にアモルファス又はナノ結晶質Ｓｉ層、及びその上に吸収体層のｎ伝導性のためのドーピング源として、さらなる層を堆積させることで、コーティング層上にＳｉＯ２パッシベーション層を作製すること、及び
    ・引き続き、Ｓｉ層の液相結晶化を実施し、ここで２００ｎｍ〜４０μｍの層厚、及び吸収体層の厚さ全体にわたる２・１０１５ｃｍ−３〜５・１０１８ｃｍ−３の均質なドーピングを有し、垂直方向の広がりが吸収体層の厚さよりも大きい単結晶Ｓｉ粒子を有するｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層が、ＳｉＯ２パッシベーション層に隣接して作製されること、
    を有する前記製造方法。
  7. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池の製造方法であって、少なくとも以下の方法工程：
    ・単一の層として、又は複数の層で、５０ｎｍ〜１μｍの範囲にある層厚を有する、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金からの障壁層を、洗浄したガラス基板に施与すること、
    ・４０ｎｍ〜２５０ｎｍの層厚を有する、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金からの、光学コーティングのための少なくとも１つの層を引き続きこの障壁層に堆積させること、
    ・その後に、前駆体としてシリコン及び/又は酸素を含有する層をまず堆積させ、その上に吸収体層のｎ伝導性のためのドーピング源として、さらなる層を堆積させ、及びその上にアモルファス又はナノ結晶質Ｓｉ層を堆積させることで、コーティング層上にＳｉＯ２パッシベーション層を作製すること、及び
    ・引き続き、Ｓｉ層の液相結晶化を実施し、ここで２００ｎｍ〜４０μｍの層厚、及び吸収体層の厚さ全体にわたる２・１０１５ｃｍ−３〜５・１０１８ｃｍ−３の均質なドーピングを有し、垂直方向の広がりが吸収体層の厚さよりも大きい単結晶Ｓｉ粒子を有するｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層が、ＳｉＯ２パッシベーション層に隣接して作製されること、
    を有する前記製造方法。
  8. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池の製造方法であって、少なくとも以下の方法工程：
    ・単一の層として、又は複数の層で、５０ｎｍ〜１μｍの範囲にある層厚を有する、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金からの障壁層を、洗浄したガラス基板に施与すること、
    ・４０ｎｍ〜２５０ｎｍの層厚を有する、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＣｘ、ＴｉＯ２、ＡｌＯｘ、又はそれらの混合合金からの、光学コーティングのための少なくとも１つの層を引き続きこの障壁層に堆積させること、
    ・その後に、前駆体としてシリコン及び/又は酸素を含有する層をまず堆積させ、その上にアモルファス又はナノ結晶質Ｓｉ層を堆積させ、このＳｉ層のために、シリコン層の堆積の間にｉｎ−ｓｉｔｕドーピングによってドーピングを作製することで、コーティング層上にＳｉＯ２パッシベーション層を作製すること、
    ・引き続き、Ｓｉ層の液相結晶化を実施し、ここで２００ｎｍ〜４０μｍの層厚、及び吸収体層の厚さ全体にわたる２・１０１５ｃｍ−３〜５・１０１８ｃｍ−３の均質なドーピングを有し、垂直方向の広がりが吸収体層の厚さよりも大きい単結晶Ｓｉ粒子を有するｎ伝導型結晶質Ｓｉ吸収体層が、ＳｉＯ２パッシベーション層に隣接して作製されること、
    を有する前記製造方法。
  9. 請求項６から８までのいずれか一項に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池の製造方法において、前駆体層としてＳｉＮｘＯｙ層、ＳｉＮｘ層、又はＡｌ２Ｏ３層を使用することを特徴とする前記製造方法。
  10. 請求項６から８までのいずれか一項に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池の製造方法において、ドーピング物質としてリン又はヒ素又はアンチモンを使用することを特徴とする前記製造方法。
  11. 請求項６から８までのいずれか一項に記載のバックコンタクト型Ｓｉ薄膜太陽電池の製造方法において、吸収体層の均質なドーピングを、１．５・１０１６ｃｍ−３〜２・１０１８ｃｍ−３で調整することを特徴とする前記製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20080072953A1 (en) * 2006-09-27 2008-03-27 Thinsilicon Corp. Back contact device for photovoltaic cells and method of manufacturing a back contact device
DE102007009924A1 (de) * 2007-02-27 2008-08-28 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Durchlaufbeschichtungsanlage, Verfahren zur Herstellung kristalliner Dünnschichten und Solarzellen sowie Solarzelle
DE102010007695A1 (de) 2010-02-09 2011-08-11 Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, 14109 Rückseitenkontaktierte Solarzelle mit unstrukturierter Absorberschicht
US20120018733A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Venkatraman Prabhakar Thin Film Solar Cells And Other Devices, Systems And Methods Of Fabricating Same, And Products Produced By Processes Thereof
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