JP7389861B1 - 太陽電池、その製造方法、及び光起電力モジュール - Google Patents

太陽電池、その製造方法、及び光起電力モジュール Download PDF

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Abstract

【解決手段】太陽電池は、互いに対向して設けられた正面及び背面を含む半導体基板１と、半導体基板１の正面におけるエミッタ２及び正面パッシベーション層５と、半導体基板１の背面におけるトンネル層３、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層４１と背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層４２を含むドープ導電層４、及び背面パッシベーション層６と、エミッタ２に接触する正面電極７及び第１ドープ導電層４１に接触する背面電極８と、を有し、第１ドープ導電層４１は、第２ドープ導電層４２より低い酸素含有量を有する。【効果】半導体／金属の界面におけるキャリア再結合中心を減少し、パッシベーション効果を向上することができるとともに、金属化領域の位置を合わせるドープ多結晶シリコンに、より優れた導電性を付与し、これにより太陽電池の変換効率を向上させることもできる。【選択図】図１

Description

本願は、太陽光起電力モジュール分野に関し、特に、太陽電池、その製造方法、及び光起電力モジュールに関する。
ＴＯＰＣｏｎは、選択的キャリア原理に基づくトンネル酸化層パッシベーションコンタクト（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ）太陽電池技術である。ＴＯＰＣｏｎ電池の構造は、Ｎ型シリコン基板による電池であり、電池背面に酸化シリコン超薄膜を作製してからドープシリコン薄膜を堆積し、上記２薄膜ともによりパッシベーションコンタクト構造を形成し、表面におけるキャリア再結合と半導体／金属の界面におけるキャリア再結合を効果的に低減し、電池の変換効率の更なる向上のためにより多くの可能性を提供する。
ＴＯＰＣｏｎ電池の変換効率が高いが、パッシベーションコンタクト構造の製造がＴＯＰＣｏｎ電池の製造プロセスを複雑させ、ＴＯＰＣｏｎ電池の製造コストを高くさせ、かつ変換効率の向上に限界もあるため、ＴＯＰＣｏｎ電池の変換効率を向上することは、太陽電池の製造にさらに求められるものであり、光起電力産業において喫緊な課題でもある。
本願は、上記課題を解消するために、金属化領域のパッシベーション性能を確保し、電池における半導体－金属の接触抵抗を低減しつつ開放電圧を確保することにより、電池効率と性能を向上させることができる太陽電池、その製造方法、及び光起電力モジュールを提供する。
本開示の第１態様により、
互いに対向して設けられた正面及び背面を含む半導体基板と、
前記半導体基板の正面におけるエミッタ及び正面パッシベーション層と、
前記半導体基板の背面におけるトンネル層、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層と前記背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層を含むドープ導電層、及び背面パッシベーション層と、
前記エミッタに接触する正面電極及び前記第１ドープ導電層に接触する背面電極と、を有する太陽電池であって、
前記第１ドープ導電層は、前記第２ドープ導電層より低い酸素含有量を有することを特徴とする太陽電池を提供する。
第１態様において、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、前記背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、前記第１トンネル層は前記第２トンネル層より高い酸素含有量を有する。
第１態様において、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、前記背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、前記第１ドープ導電層と前記第１トンネル層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記第２トンネル層との界面における酸素含有量よりも高い。
第１態様において、前記第１ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量よりも高い。
第１態様において、前記第１ドープ導電層は、前記第１トンネル層より低い酸素含有量を有する。
第１態様において、前記第１ドープ導電層に占める酸素の質量割合は、１９％～２２％である。
第１態様において、前記第１トンネル層に占める酸素の質量割合は、２５％～３０％である。
第１態様において、前記第１ドープ導電層は、第２ドープ導電層より高い窒素含有量を有する。
第１態様において、前記第１ドープ導電層に占める窒素の質量割合は、３％～５％である。
第１態様において、前記ドープ導電層は、炭化シリコンと多結晶シリコンのうちの少なくとも１種を含む。
第１態様において、前記第１ドープ導電層と前記第２ドープ導電層は、いずれもリンドープ層であり、前記第１ドープ導電層は、前記第２ドープ導電層より高いリン濃度を有する。
第１態様において、前記第１ドープ導電層中のリン濃度は、１×１０２０ｃｍ－３～１×１０２１ｃｍ－３であり、前記第２ドープ導電層中のリン濃度は、８×１０１９ｃｍ－３～５×１０２０ｃｍ－３であり、及び／又は、
前記第１ドープ導電層のシート抵抗は、３０Ω／ｓｑ～８０Ω／ｓｑであり、前記第２ドープ導電層のシート抵抗は、６０Ω／ｓｑ～４００Ω／ｓｑであり、及び／又は、
第１ドープ導電層の厚さは、３０ｎｍ～３００ｎｍであり、前記第２ドープ導電層の厚さは、３０ｎｍ～３００ｎｍである。
本発明の第２態様により、
テクスチャ処理後の半導体基板の正面にエミッタを形成する工程と、
前記半導体基板の背面にトンネル層及び導電層を形成し、前記導電層に対してドーピング処理及びレーザー局所処理を行って、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層と背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層を含むドープ導電層を形成する工程と、
前記第１ドープ導電層と第２ドープ導電層の表面に背面パッシベーション層を形成し、前記エミッタの表面に正面パッシベーション層を形成する工程と、
前記背面パッシベーション層を通して前記第１ドープ多結晶シリコン層と接触する背面電極と、前記正面パッシベーション層を通して前記エミッタと接触する正面電極とを形成する工程と、を含む太陽電池の製造方法であって、
前記第１ドープ導電層は、前記第２ドープ導電層より低い酸素含有量を有することを特徴とする製造方法を提供する。
第２態様において、前記導電層に対してドーピング処理とレーザー局所処理を行った後、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
前記第１トンネル層は、前記第２トンネル層より高い酸素含有量を有する。
第２態様において、前記導電層に対してドーピング処理とレーザー局所処理を行った後、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
前記第１ドープ導電層と前記第１トンネル層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記第２トンネル層との界面における酸素含有量よりも高い。
第２態様において、前記導電層に対してドーピング処理とレーザー局所処理を行った後、前記第１ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量よりも高い。
第２態様において、前記導電層に対してドーピング処理とレーザー局所処理を行った後、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
前記第１ドープ導電層は、前記第１トンネル層より低い酸素含有量を有する。
第２態様において、前記導電層に対してドーピング処理とレーザー局所処理を行った後、前記第１ドープ導電層は、前記第２ドープ導電層より高い窒素含有量を有する。
第２態様において、前記導電層に対してドーピング処理とレーザー局所処理を行うドープ源は、リン源であり、
前記第１ドープ導電層中のリン濃度は、前記第２ドープ導電層のリン濃度より高い。
本発明の第３態様により、カバーと、封止材料層と、第１態様に記載の太陽電池を複数含む太陽電池ストリングとを備える光起電力モジュールを提供する。
従来技術に比べて、本発明は、下記効果を実現した。
本発明により、第１ドープ導電層の酸素含有量を第２ドープ導電層の酸素含有量よりも低く制御することにより、太陽電池背面におけるドープ導電層を選択的構造にすることができる。また、第２ドープ導電層における高い酸素含有量によって半導体／金属の界面におけるキャリア再結合中心を減少し、パッシベーション効果を向上することができる一方、第１ドープ導電層における低い酸素含有量によって、金属化領域の位置を合わせるドープ多結晶シリコンに、より優れた導電性を付与することができる。これにより、半導体－金属の接触抵抗を低減しつつ開放電圧を確保し、太陽電池の電池性能と変換効率を向上させることができる。
本発明の他の特徴及び利点については、以下の明細書に説明し、かつ、一部が明細書の記載から明らかになるか、又は本発明の実施例を実施することにより理解される。本発明の目的と他の利点は、明細書及び図面に具体的に示される構成により実現、達成される。
以下、本発明の実施例の構成をより明確に説明するために、実施例の説明のために必要な図面を簡単に説明する。当然ながら、以下に説明する図面は、本発明のいくつかの実施例を示すものに過ぎず、当業者にとって、創造的労働をしない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
本発明に係る太陽電池の構造を示す模式図である。 本発明に係る太陽電池の製造フローチャートである。 本発明によりエミッタを製造した後の構造を示す模式図である。 本発明により導電層へのドーピング処理とレーザー局所処理をした後の構造を示す模式図である。 本発明により半導体基板の正面および背面にそれぞれ正面パッシベーション層及び背面パッシベーション層を形成した後の構造を示す模式図である。 本発明に係る光起電力モジュールの構造を示す模式図である。
以下、本発明の構成をよりよく理解させるために、図面を参照しながら本発明の実施形態や実施例を詳細に説明する。
なお、説明される実施形態や実施例は、本発明の一部の実施形態や実施例に過ぎず、全ての実施形態や実施例ではない。当業者が本明細書に記載の実施形態や実施例に基づいて創造的労働をしない前提で得られる他の全ての実施形態や実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
本発明の実施形態や実施例において使用される用語は、特定の実施形態や実施例を説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の実施形態や実施例及び添付の特許請求の範囲に使用される単数形の「１種」、「前記」及び「該」は、文脈により特に他の意味を示すことがない限り、複数形も含むように使用する。
なお、本明細書で使用される用語「及び／又は」は、関連対象の関係を示すものに過ぎず、前記関係は、３種存在することが可能である。例えば、Ａ及び／又はＢの場合、Ａが単独で存在する、Ａ及びＢが共に存在する、Ｂが単独で存在するという３種の関係が存在することを意味することができる。また、本明細書における記号「／」は、一般的に、その前後における関連対象が「又は」という関係を有することを示す。
なお、本発明の実施形態や実施例に記載される「上」、「下」、「左」、「右」などの方位語は、図面で示す角度から記述するものであり、本発明を制限するものと理解するべきではない。また、ここで、一部材が別の部材の「上」又は「下」に接続されると記載する場合、前記別の部材の「上」又は「下」に直接的に接続されるだけでなく、中間部材を介して前記別の部材の「上」又は「下」に間接的に接続されることも可能であると理解するべきである。
なお、図面におけるフローチャートに示される工程は、例えば１組のコンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータシステムで実行してもよい。そして、フローチャートに論理的順序が示されているが、各実施形態や実施例における工程の順序は、本明細書に特定される順序にしたがって順次行うことには限らず、場合によっては、具体的な必要に応じて工程の実施を調整し、ここで記載の順序と異なる順序で、示される又は説明される各工程を実行してもよい。
さらに、本開示において、「金属化領域」とは、太陽電池の正面又は背面における電極を形成した領域を意味しており、「非金属化領域」とは、太陽電池の正面又は背面における電極を形成していない領域を意味している。
ＴＯＰＣｏｎ電池は、「トンネル効果」によって背面パッシベーションを実現するものである。従来のＴＯＰＣｏｎ電池は、背面構造として、内から外への順に半導体基板、トンネル酸化層、ドープ多結晶シリコン層、背面パッシベーション層、及び背面金属電極であり、その中、金属電極は、半導体とオーミック接触を形成し、トンネル酸化層は、ドープ多結晶シリコン層とトンネル酸化層パッシベーションコンタクト構造を形成する。太陽電池の変換効率と性能をさらに向上させるために、金属化領域の接触抵抗を低減することは、光起電力産業で喫緊な課題になる。
さらに、当分野で太陽電池の製造プロセスに対する改良が始まり、主にレーザードーピング法によって金属化領域中にヘビードーピング領域を形成することにより、金属化領域の接触抵抗を低下し、太陽電池の変換効率を向上させるが、レーザー処理過程中で電池の膜層に一定の損傷を与えることを回避できず、電池性能の低下を招くことになる。
したがって、太陽電池の変換効率及び電池性能を向上させるために、本発明により、図１に示されるように、
互いに対向して設けられた正面及び背面を含む半導体基板１と、
半導体基板１の正面におけるエミッタ２及び正面パッシベーション層５と、
半導体基板１の背面におけるトンネル層３、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層４１と背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層４２を含むドープ導電層４、及び背面パッシベーション層６と、
エミッタ２に接触する正面電極７及び第１ドープ導電層４１に接触する背面電極８と、を備える太陽電池であって、
前記第１ドープ導電層４１は、前記第２ドープ導電層４１とり低い酸素含有量を有することを特徴とする太陽電池を提供する。
本発明の上記態様において、第１ドープ導電層４１の酸素含有量を第２ドープ導電層４２の酸素含有量よりも低く制御することにより、太陽電池の背面におけるドープ導電層４を選択的構造にすることができる。また、第２ドープ導電層４２の高い酸素含有量により、半導体／金属の界面におけるキャリア再結合中心を減少し、パッシベーション効果を向上することができる一方、第１ドープ導電層４１の低い酸素含有量により、金属化領域の位置を合わせるドープ多結晶シリコンに、より優れた導電性を付与することができる。これにより、半導体－金属の接触抵抗を低減しつつ開放電圧を確保し、太陽電池の電池性能と変換効率を向上させることができる。
ここで、半導体基板１の正面は、太陽に向く面（すなわち、受光面）であり、半導体基板１の背面は、太陽とは反対する面（すなわち、非受光面）である。いくつかの実施形態において、半導体基板１は、Ｎ型半導体基板である。Ｎ型半導体基板は、結晶シリコン基板（シリコン基板）、例えば、多結晶シリコン基板、単結晶シリコン基板、微結晶シリコン基板、又は炭化シリコン基板のうちの１種であってもよく、本発明において、半導体基板の具体的な種類に制限がない。また、半導体基板のドーピング元素は、リン、窒素などであってもよい。
いくつかの実施形態において、Ｎ型半導体基板は、Ｎ型結晶シリコン基板（又はシリコン片）であり、厚さが６０μｍ～２４０μｍであり、具体的に、６０μｍ、８０μｍ、９０μｍ、１００μｍ、１２０μｍ、１５０μｍ、２００μｍ又は２４０μｍ等であってもよく、ここで限定されない。
いくつかの実施形態において、エミッタ２は、ホウ素ドープ拡散層であるＰ型エミッタである。ホウ素ドープ拡散層は、ホウ素源を用いて拡散プロセスによりホウ素原子を正面に一定の深さまで拡散させてなるＰ型エミッタ（すなわち、Ｐ＋層）である。例えば、ホウ素源は、液状の三臭化ホウ素又は三塩化ホウ素であってもよい。
いくつかの実施形態において、トンネル層３は、薄い酸化物層であり、例えば、酸化シリコン又は金属酸化物であってもよく、且つそれ以外の元素、例えば窒素を含有してもよい。例示的に、トンネル層３は、酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、酸窒化シリコン層、酸化モリブデン層、酸化ハフニウム層からなる群から選ばれる１種以上の積層構造であってもよい。他の実施形態において、トンネル層３は、酸素含有窒化シリコン層、酸素含有炭化シリコン層等であってもよい。このようなトンネル層は、実際の効果として、完全なトンネル障壁を形成しないことが可能であり、その原因として、例えばピンホールなどの欠陥が含まれることにより、他の電荷キャリアの輸送メカニズム（例えば、ドリフト、拡散）がトンネル効果より支配的になることが挙げられる。
いくつかの実施形態において、トンネル層３の厚さは、０．８ｎｍ～２ｎｍである。具体的に、トンネル層３の厚さは、０．８ｎｍ、０．９ｎｍ、１．０ｎｍ、１．２ｎｍ、１．４ｎｍ、１．６ｎｍ、１．８ｎｍ又は２ｎｍ等である。トンネル層３の厚さは、該トンネル層が形成された表面の法線方向における該トンネル層の厚さを指す。トンネル層３の厚さが大きすぎると、トンネル層の接触抵抗の低減に不利である。トンネル層の厚さを制御することにより、接触抵抗によるフィルファクターの低下を抑制することができる。本発明では、半導体基板１の背面にトンネル層を形成することにより、太陽電池の開放電圧を改善し、太陽電池の効率を高めることができる。いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１中の酸素含有量は、１９％～２２％であり、具体的に、例えば１９％、１９．５％、１９．７％、２０．５％、２０．８％、２１％、２１．３％、２１．５％、２１．８％及び２２％であってもよく、また、第２ドープ導電層４２中の酸素含有量は、２７％～２８％であり、具体的に、例えば２７％、２７．０２％、２７．５％、２７．８５％及び２８％等であってもよい。
いくつかの実施形態では、トンネル層３は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層３１と、背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層３２を含み、第１トンネル層３１中の酸素含有量が第２トンネル層３２中の酸素含有量よりも高い。第１トンネル層３１中の酸素含有量は、２５％～３０％であり、例えば２５％、２６％、２７％、２８％、２９％又は３０％であってもよく、また、第２トンネル層３２中の酸素含有量は、例えば１７％、１７．５％、１８％、１８．３％及び１９％であってもよい。本発明では、第１トンネル層３１の酸素含有量を第２トンネル層３２の酸素含有量よりも高く制御することにより、すなわち、第１トンネル層３１中の架橋酸素の数を多くすることにより、第１トンネル層３１の緻密性を向上し、トンネル層に孔隙の存在を回避し、同時に低い酸素含有量を有する第２トンネル層３２によりトンネル効果を確保し、これにより電池のパッシベーション効果を向上することができる。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１と第１トンネル層３１との界面における酸素含有量が、第２ドープ導電層４２と第２トンネル層３２との界面における酸素含有量よりも高い。ドープ導電層４とトンネル層３との界面における酸素含有量を制御することにより、金属化領域の位置を合わせるトンネル層３の膜品質を改善し、電池のパッシベーション効果をさらに高めることができる。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１と背面パッシベーション層６との界面における酸素含有量は、第２ドープ導電層４２と背面パッシベーション層６との界面における酸素含有量よりも高い。本発明では、ドープ導電層４と背面パッシベーション層６の界面における酸素含有量を制御することにより、金属化領域の位置を合わせるトンネル層の膜品質を改善し、電池のパッシベーション効果をさらに高めることができる。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１中の酸素含有量は、第１トンネル層３１中の酸素含有量より低い。第１トンネル層３１中の高い酸素含有量により、第１トンネル層３１の緻密性を向上し、半導体基板１と第１トンネル層３１の取扱い時の安全性が向上することができる。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１中の窒素含有量は、第２ドープ導電層４２中の窒素含有量よりも高い。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１に占める窒素の質量割合は、３％～５％であり、具体的に、例えば３％、３．５％、４％、４．５％又は５％であってもよい。
いくつかの実施形態において、第２ドープ導電層４２に占める窒素の質量割合は、１％～２％であり、具体的に、例えば１％、１．１％、１．２％、１．３％、１．４％、１．５％、１．６％、１．７％、１．８％、１．９％又は２％であってもよい。
いくつかの実施形態において、ドープ導電層４は、炭化シリコン及び多結晶シリコンのうちの少なくとも１種を含み、すなわち、ドープ導電層４は、ドープ多結晶シリコン層であってもよく、炭化シリコン層であってもよく、ドープ多結晶シリコン層と炭化シリコン層とからなる複合層であってもよい。具体的に、第１ドープ導電層４１及び第２ドープ導電層中のドーパントは、ｎ型ドーパントであり、ｎ型ドーパントとして、例えばＶ族元素（Ｐ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｓｂ等を含む）のｎ型不純物であってもよい。
いくつかの実施形態において、ドープ導電層４がドープ多結晶シリコン層である場合、ドープ多結晶シリコン層４中のドーピング元素は、リンであり、すなわち、第１ドープ導電層４１と第２ドープ導電層４２は、いずれもリンドープ多結晶シリコン層である。第１ドープ導電層４１中のリン濃度を第２ドープ導電層４２中のリン濃度よりも高くすることにより、第１ドープ導電層４１を金属化領域においてヘビードーピング領域にさせ、金属化領域のパッシベーション効果を向上することができる。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１中のリン濃度は、１×１０２０ｃｍ－３～１×１０２１ｃｍ－３であり、具体的に、例えば１×１０２０ｃｍ－３、２×１０２０ｃｍ－３、３×１０２０ｃｍ－３、４×１０２０ｃｍ－３、５×１０２０ｃｍ－３、６×１０２０ｃｍ－３、７×１０２０ｃｍ－３、８×１０２０ｃｍ－３、９×１０２０ｃｍ－３又は１×１０２１ｃｍ－３であってもよい。
いくつかの実施形態において、第２ドープ導電層４２中のリン濃度は、８×１０１９ｃｍ－３～５×１０２０ｃｍ－３であり、具体的に、例えば８×１０１９ｃｍ－３、９×１０１９ｃｍ－３、１×１０２０ｃｍ－３、２×１０２０ｃｍ－３、３×１０２０ｃｍ－３、４×１０２０ｃｍ－３又は５×１０２０ｃｍ－３であってもよい。
理解できるように、第１ドープ導電層４１と第２ドープ導電層４２中のリン濃度をそれぞれ上記範囲内に制御することにより、太陽電池の背面に選択性構造を形成することができる。つまり、金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層４１をｎ＋＋ヘビードーピング領域にし、非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層４２をｎ＋多結晶シリコン層にすることにより、金属化領域の接触抵抗を低減し、電池のフィルファクターを向上し、さらに電池性能を向上することができる。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１のシート抵抗は、３０Ω／ｓｑ～８０Ω／ｓｑであり、具体的に、例えば３０Ω／ｓｑ、４０Ω／ｓｑ、５０Ω／ｓｑ、６０Ω／ｓｑ、７０Ω／ｓｑ又は８０Ω／ｓｑであってもよい。
いくつかの実施形態において、第２ドープ導電層４２のシート抵抗は、６０Ω／ｓｑ～４００Ω／ｓｑであり、具体的に、例えば６０Ω／ｓｑ、８０Ω／ｓｑ、１００Ω／ｓｑ、１５０Ω／ｓｑ、２００Ω／ｓｑ、３００Ω／ｓｑ又は４００Ω／ｓｑであってもよい。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１の厚さは、３０ｎｍ～３００ｎｍであり、具体的に、例えば３０ｎｍ、５０ｎｍ、７０ｎｍ、９０ｎｍ、１１０ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍ、２５０ｎｍ又は３００ｎｍであってもよい。
いくつかの実施形態において、第２ドープ導電層４２の厚さは、３０ｎｍ～３００ｎｍであり、具体的に、例えば３０ｎｍ、５０ｎｍ、７０ｎｍ、９０ｎｍ、１１０ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍ、２５０ｎｍ又は３００ｎｍであってもよい。
理解できるように、第１ドープ導電層４１と第２ドープ導電層４２の厚さは、同じであってもよく、すなわち、本発明により、第１ドープ導電層４１及び第２ドープ導電層４２のそれぞれの元素分布を変更するだけで、電池のパッシベーション効果を向上し、導電性とフィルファクターを向上し、さらに太陽電池の電池性能を向上することができる。
いくつかの実施形態において、正面パッシベーション層５は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウムなどのうち少なくとも１種、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。正面パッシベーション層５は、半導体基板１に良好なパッシベーション効果を与えることができ、電池の変換効率の向上に寄与する。なお、正面パッシベーション層５は、入射光の反射を低減する作用を発揮することもでき、いくつかの実施形態において、反射防止層としてもよい。
いくつかの実施形態では、正面パッシベーション層５の厚さは、１０ｎｍ～１２０ｎｍの範囲であり、具体的に、１０ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、４２ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ又は１２０ｎｍ等であってもよく、当然ながら、上記範囲内の他の値であってもよく、ここで限定されない。
いくつかの実施形態において、背面パッシベーション層６は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウムなどのうち少なくとも１種又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよいが、これに限定されない。背面パッシベーション層６が積層設置された窒化シリコン層と酸化シリコン層であるか、又は積層設置された窒化シリコン層と酸窒化シリコン層である場合、窒化シリコン層は、ドープ導電層４の表面に位置し、酸化シリコン層又は酸窒化シリコン層は、窒化シリコン層の表面に位置する。
いくつかの実施形態において、背面パッシベーション層６の厚さは、７０ｎｍ～１２０ｎｍの範囲であり、具体的に、７０ｎｍ、８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ又は１２０ｎｍ等であってもよく、当然ながら、上記範囲内の他の値であってもよく、ここで限定されない。
いくつかの実施形態では、正面電極７と背面電極８は、いずれも金属バスバー電極であり、金属バスバー電極の材質として、銅、銀、アルミニウム、ニッケルのうちの少なくとも１種を含む。金属バスバー電極の材質が銅、銀、アルミニウム、ニッケルである場合、いずれも腐食されやすい。
金属バスバー電極は、バスバーとフィンガーを含む。フィンガーは、バスバーに接続され、太陽電池が発生する電流を集めるものである。バスバーは、サフィンガーの電流を集めるものである。
本発明の好ましい実施態様として、複数本のバスバーを等間隔に分布させることにより、各バスバーに集められる電流をより均一にすることができる。
また、本発明により、上記した太陽電池を製造する方法も提供する。本発明に係る太陽電池の製造方法のフローチャートである図２に示されるように、
テクスチャ処理後の半導体基板１の正面にエミッタ２を形成する工程と、
半導体基板１の背面にトンネル層３と導電層を形成し、導電層に対してドーピング処理とレーザー局所処理を行って、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層４１と背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層４２を含むドープ導電層４を形成する工程と、
第１ドープ導電層４１と第２ドープ導電層４２の表面に背面パッシベーション層６を形成し、エミッタ２の表面に正面パッシベーション層５を形成する工程と、
背面パッシベーション層６を通して第１ドープ多結晶シリコン層と接触する背面電極８と、正面パッシベーション層５を通してエミッタ２と接触する正面電極７を形成する工程と、を含む太陽電池の製造方法であって、
第１ドープ導電層４１は、第２ドープ導電層４２より低い酸素含有量を有することを特徴とする太陽電池の製造方法を提供する。
いくつかの実施形態において、半導体基板１の正面は、太陽に向く面（すなわち、受光面）であり、半導体基板１の背面は、太陽とは反対する面（すなわち、非受光面）である。
具体的に、本発明に係る太陽電池の製造方法は、Ｎ型太陽電池の製造に用いることができ、さらにＮ型ＴＯＰＣｏｎ電池の製造に用いることができるものである。以下、本発明の図面を参照しながら、本発明のＮ型ＴＯＰＣｏｎ電池の製造方法を明確且つ完全に説明する。なお、説明される実施形態や実施例は、本発明の一部の実施形態や実施例に過ぎず、全ての実施形態や実施例ではない。
＜工程Ｓ１００＞
図３に示されるように、工程Ｓ１００において、テクスチャ処理後の半導体基板１の正面にエミッタ２を形成する。
いくつかの実施形態において、半導体基板１は、Ｎ型半導体基板であり、Ｎ型半導体基板は、結晶シリコン基板（シリコン基板）、例えば多結晶シリコン基板、単結晶シリコン基板、微結晶シリコン基板、又は炭化シリコン基板のうちの１種であってもよく、本発明において半導体基板の具体的な種類について限定されない。半導体基板のドーピング元素は、リン、窒素などであってもよい。
いくつかの実施形態において、半導体基板１の正面と背面に対してテクスチャ処理を行って、テクスチャ表面又は表面テクスチャ構造（例えば、ピラミッド構造）を形成してもよい。テクスチャ処理の方式は、化学エッチング、レーザーエッチング、機械法及びプラズマエッチングなどであってもよいがここで限定されない。例示的に、ＮａＯＨ溶液を用いて半導体基板１の正面と背面に対してテクスチャ処理を行ってもよい。ＮａＯＨ溶液による腐食は、異方性を示すため、ピラミッド状表面テクスチャ構造を製造することができる。
理解できるように、テクスチャ処理によって半導体基板１の正面に表面テクスチャ構造を形成し、光閉じ込め効果を発揮し、太陽電池による光線の吸収量を増加し、さらに太陽電池の変換効率を向上することができる。
いくつかの実施形態では、テクスチャ処理前に、表面の金属と有機汚染物を除去するために、Ｎ型半導体基板１を洗浄する工程をさらに含んでもよい。
いくつかの実施形態において、高温拡散、ペーストによるドーピング又はイオン注入のうちのいずれか１種以上の方法により半導体基板１の正面にエミッタ２を形成してもよい。具体的に、ホウ素源を用いてホウ素原子を拡散してエミッタ２を形成する。いくつかの実施形態において、エミッタ２を選択的エミッタ構造とする。ホウ素源として、例えば、三臭化ホウ素を使用して拡散処理をしてもよく、それによって結晶シリコンとしての微結晶シリコン相を、多結晶シリコン相に変換させることが可能である。半導体基板１の正面に高濃度のホウ素を有するため、通常、ホウケイ酸ガラス層（ＢＳＧ）を形成する。このホウケイ酸ガラス層は、金属ゲッタリング作用を有し、太陽電池の正常動作に影響を与え、後で除去する必要がある。
＜工程Ｓ２００＞
図４に示されるように、工程２００において、半導体基板１の背面にトンネル層３及び導電層を形成し、導電層に対してドーピング処理、レーザー局所処理を行って、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層４１と背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層４２を含むドープ導電層４を形成し、第１ドープ導電層４１中の酸素含有量は、第２ドープ導電層４２の酸素含有量よりも低い。
いくつかの実施形態において、半導体基板１の背面にトンネル層３を形成してから、トンネル層３の表面にドープ多結晶シリコン層４を形成してもよい。
いくつかの実施形態において、本発明における酸化層を形成するための具体的な手段について限定されない。例示的に、オゾン酸化法、高温熱酸化法及び硝酸酸化法のうちの何れか１種により、半導体基板１の背面を酸化してもよい。
いくつかの実施形態において、本発明における導電層を形成するための具体的な手段について限定されない。例示的に、低圧化学気相堆積法、プラズマ支援化学気相堆積法及び常圧化学気相堆積法のうちのいずれか１種により、導電層をトンネル層の表面に堆積してもよく、これにより酸化層への保護作用を発揮することができる。次に、導電層に対してドーピング処理を行ってｈｉｇｈ－ｌｏｗ接合（ｎ／ｎ＋‐Ｓｉ）を形成することにより、キャリアの電池背面での再結合速度を効果的に低減し、太陽電池の変換効率をさらに向上させることができる。
いくつかの実施例において、導電層を堆積しながら、ｉｎ－ｓｉｔｕドーピング処理してドープ導電層４を形成してもよい。ドープ導電層４は、炭化シリコン及び多結晶シリコンのうちの少なくとも１種を含み、つまり、ドープ導電層４は、ドープ多結晶シリコン層であってもよく、炭化シリコン層であってもよく、ドープ多結晶シリコン層と炭化シリコン層とからなる複合層であってもよい。
いくつかの実施形態において、ドープ導電層４がリンドープ多結晶シリコン層である場合、リンのドープ源は、高温拡散、ペーストによるドーピング又はイオン注入のうちの何れか１種以上の方法により製造してもよい。
いくつかの実施形態において、金属化領域とは、背面電極８が背面パッシベーション層６を通してドープ多結晶シリコン層と接触を形成する領域を指し、非金属化領域とは、ドープ多結晶シリコン層における他の領域を指す。理解できるように、ドープ多結晶シリコン層４は、間隔を隔てて設置された第１ドープ多結晶シリコン層４１と第２ドープ多結晶シリコン層４２から構成される。
いくつかの実施形態において、ドープ導電層４がリンドープ多結晶シリコン層である場合、レーザー局所処理で使用されるドープ源は、ドープ多結晶シリコン層の表面におけるリンケイ酸塩ガラス、及び多結晶シリコン層中の不活性リンであり、レーザーによってこれらのリンを活性化して、より高いリン濃度を有する、ヘビードーピングされた多結晶シリコン層を形成する。
いくつかの実施形態において、レーザー局所処理に用いられるレーザーは、波長が５３２ｎｍの緑色光を含み、当然ながら、他の波長範囲のレーザーであってもよく、ここで限定されない。
いくつかの実施形態において、レーザー局所処理におけるパルス幅は、１５ｎｓ～４０ｎｓであり、具体的に、例えば１５ｎｓ、１８ｎｓ、２０ｎｓ、２５ｎｓ、２６ｎｓ、２９ｎｓ、３０ｎｓ、３２ｎｓ、３５ｎｓ又は４０ｎｓであってもよい。
いくつかの実施形態において、レーザー局所処理におけるレーザー周波数は、１００ＫＨｚ～４００ＫＨｚであり、具体的に、例えば１００ＫＨｚ、１５０ＫＨｚ、２００ＫＨｚ、２５０ＫＨｚ、３００ＫＨｚ、３５０ＫＨｚ又は４００ＫＨｚであってもよい。
いくつかの実施形態において、レーザー局所処理における総合レーザーエネルギーは、０．１Ｊ／ｃｍ２～０．２Ｊ／ｃｍ２であり、具体的に、例えば０．１Ｊ／ｃｍ２、０．１３Ｊ／ｃｍ２、０．１５Ｊ／ｃｍ２、０．１８Ｊ／ｃｍ２又は０．２Ｊ／ｃｍ２であってもよい。
出願人は、レーザー局所処理におけるパルス幅、レーザー周波数、及び総合レーザーエネルギーを上記特定の範囲内に制御することで、金属化領域にヘビードーピング領域を形成することを確保することができると発見した。
いくつかの実施形態において、導電層をドーピング処理して得られたドープ導電層４中の濃度は、８×１０１９ｃｍ－３～５×１０２０ｃｍ－３である。その後、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層４に対してレーザー局所処理を行う。レーザー局所処理の過程中で、レーザーがドープ導電層４に作用して、金属化領域の位置を合わせる多結晶シリコンを溶融させて再結晶する。この過程中で、シリコンの結晶格子を占めるリンが多くなり、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層（すなわち、第１ドープ導電層４１）中のリン濃度を増加してヘビードーピング領域を形成する。第１ドープ導電層４１中のリン濃度は、１×１０２０ｃｍ－３～１×１０２１ｃｍ－３であり、具体的に、例えば１×１０２０ｃｍ－３、２×１０２０ｃｍ－３、３×１０２０ｃｍ－３、４×１０２０ｃｍ－３、５×１０２０ｃｍ－３、６×１０２０ｃｍ－３、７×１０２０ｃｍ－３、８×１０２０ｃｍ－３、９×１０２０ｃｍ－３又は１×１０２１ｃｍ－３であってもよい。一方、非金属化領域の位置を合わせるドープ導電層（すなわち、第２ドープ導電層４２）中のリン濃度は、そのまま保持し、すなわち、第２ドープ導電層４２中のリン濃度は、８×１０１９ｃｍ－３～５×１０２０ｃｍ－３であり、具体的に、例えば８×１０１９ｃｍ－３、９×１０１９ｃｍ－３、１×１０２０ｃｍ－３、２×１０２０ｃｍ－３、３×１０２０ｃｍ－３、４×１０２０ｃｍ－３又は５×１０２０ｃｍ－３であってもよい。
いくつかの実施形態において、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層に対してレーザーによりヘビードーピングすることにより、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層中の膜層構成元素を変化させる。その中、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層中の窒素が増加し、つまり、第１ドープ導電層４１中の窒素含有量は、第２ドープ導電層４２中の窒素含有量よりも高くなる。具体的に、第１ドープ導電層４１に占める窒素の質量割合は、３％～５％であり、第２ドープ導電層４２に占める窒素の質量割合は、１％～２％である。また、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層中の酸素含有量は、低下する。第１ドープ導電層４１中の酸素含有量は、第２ドープ導電層４２中の酸素含有量よりも低くなり、第１ドープ導電層４１中の酸素の含有量は、１９％～２２％であり、第２ドープ導電層４２中の酸素含有量は、２７％～２８％である。本発明では、第１ドープ導電層４１中の酸素含有量を第２ドープ導電層４２の酸素含有量よりも低く制御することにより、太陽電池の背面におけるキャリア再結合中心を減少し、レーザー処理による金属化領域の機械的損傷による欠陥を補うことができ、この上に、第１ドープ導電層４１中の窒素含有量を第２ドープ導電層４２中の窒素含有量より高く制御することにより、製造された太陽電池に優れたパッシベーション効果とともに高い導電性を付与し、さらに太陽電池の電池性能を向上することができる。
いくつかの実施形態において、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層に対してレーザーによりヘビードーピングすることにより、金属化領域の位置を合わせるトンネル層３中の酸素含有量を増加し、つまり、第１トンネル層３１中の酸素含有量を第２トンネル層３２中の酸素含有量よりも高くし、トンネル層３中の架橋酸素の数を増加する。これにより、トンネル層３の密度を増加し、トンネル層３のトンネル効果を確保しつつ、レーザーによるトンネル層中の孔隙の増加という問題を効果的に改善し、レーザーによりヘビードーピングされた領域のパッシベーション性能を確保することができ、さらに、電池における半導体－金属の接触抵抗を低減しつつ開放電圧を確保し、電池効率を向上することができる。
いくつかの実施形態において、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層に対してレーザーによりヘビードーピングすることにより、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層とトンネル層３との界面における酸素含有量を増加し、つまり、第１ドープ導電層４１と第１トンネル層３１との界面における酸素含有量を第２ドープ導電層４２と第２トンネル層３２との界面における酸素含有量より高くさせる。金属化領域の位置を合わせるドープ導電層とトンネル層３との界面における酸素含有量の増加によって、金属化領域の位置を合わせるトンネル層３の膜品質を改善することができ、電池のパッシベーション効果をさらに高めることができる。
＜工程Ｓ３００＞
図５に示されるように、工程Ｓ３００において、第１ドープ導電層４１と第２ドープ導電層４２の表面に背面パッシベーション層６を形成し、エミッタ２の表面に正面パッシベーション層５を形成する。
いくつかの実施形態において、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層に対してレーザーによりヘビードーピングすることにより、金属化領域の位置を合わせるドープ導電層と背面パッシベーション層６との界面における酸素含有量を増加し、つまり、第１ドープ導電層４１と背面パッシベーション層６との界面における酸素含有量を第２ドープ導電層４２と背面パッシベーション層６との界面における酸素含有量より高くさせる。金属化領域の位置を合わせるドープ導電層と背面パッシベーション層６との界面における酸素含有量の増加によって、金属化領域の背面パッシベーション層６の膜品質を改善することができ、電池のパッシベーション効果をさらに高めることができる。
いくつかの実施形態において、第１ドープ導電層４１と第２ドープ導電層４２の表面に背面パッシベーション層６を形成する。背面パッシベーション層６は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの少なくとも１種又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。
例えば、背面パッシベーション層６は、窒化シリコンからなる。窒化シリコン薄膜層は、反射防止膜として機能することができ、そして良好な絶縁性、緻密性、安定性及び不純物イオンマスキング能力を有する。窒化シリコン薄膜層は、半導体基板１に対してパッシベーション作用を及ぼし、太陽電池の光電変換効率を明らかに改善することができる。
いくつかの実施形態において、背面パッシベーション層６の厚さは、７０ｎｍ～１２０ｎｍの範囲であり、具体的に、７０ｎｍ、８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ又は１２０ｎｍ等であってもよく、当然ながら、上記範囲内の他の値であってもよく、ここで限定されない。
いくつかの実施形態において、背面パッシベーション層６が、積層設置された窒化シリコン層と酸化シリコン層であるか、又は積層設置された窒化シリコン層と酸窒化シリコン層である場合、窒化シリコン層は、ドープ導電層４の表面に位置し、酸化シリコン層又は酸窒化シリコン層は、窒化シリコン層の表面に位置する。
いくつかの実施形態において、正面パッシベーション層５は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウムなどからなる群から選ばれる少なくとも１種又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。前記正面パッシベーション層５は、半導体基板１に良好なパッシベーション効果を発揮することができ、電池の変換効率の向上に寄与する。なお、前記正面パッシベーション層５は、入射光の反射を低減する作用を発揮することもでき、いくつかの実施形態において、反射防止層と呼ばれてもよい。
いくつかの実施形態では、正面パッシベーション層５の厚さは、１０ｎｍ～１２０ｎｍの範囲であり、具体的に、１０ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、４２ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ又は１２０ｎｍ等であってもよく、当然ながら、上記範囲内の他の値であってもよく、ここで限定されない。
＜工程Ｓ４００＞
図１に示されるように、工程４００において、背面パッシベーション層６を通して第１ドープ多結晶シリコン層４１と接触する背面電極８と、正面パッシベーション層５を通してエミッタ２と接触する正面電極７を形成する。
いくつかの実施形態において、半導体基板１の正面にスラリーを用いて正面バスバー及び正面フィンガーを印刷し、乾燥して対応する正面電極７を形成する。半導体基板１の背面にスラリーを用いて背面バスバー及び背面フィンガーを印刷し、乾燥して対応する背面電極８を形成する。最後に乾燥したセルを焼結して太陽電池を製造する。
本発明の実施形態において、正面電極７と背面電極８の具体的な材質について限定されない。例えば、正面電極７は、銀電極又は銀アルミニウム合金電極であり、背面電極８は、銀電極又は銀アルミニウム合金電極である。
なお、本明細書では、特に断りのない限り、各処理工程は、記載の順序で行ってもよいし、記載の順序と異なる順序で行ってもよい。本発明において、太陽電池を製造するための工程の順序について限定されず、実際の製造プロセスに応じて調整してもよい。
本発明の第３態様において、前記太陽電池を電気的に接続してなる電池ストリングを含む光起電力モジュール１０００を提供する。
具体的に、図６に示されるように、光起電力モジュール１０００は、第１カバー２００、第１封止接着剤層３００、太陽電池ストリング、第２封止接着剤層４００、及び第２カバー５００を備える。
いくつかの実施形態において、太陽電池ストリングは、導電バンドにより接続される複数の前述した太陽電池１００を含む。太陽電池１００同士の間の接続形態は、部分積層であってもスプライシングであってもよい。
いくつかの実施形態において、
第１カバー２００、第２カバー５００は、透明又は不透明のカバー、例えばガラスカバー、プラスチックカバーであってもよい。
第１封止接着剤層３００は、両側にそれぞれ第１カバー２００、電池ストリングと接触して貼り合わせており、第２封止接着剤層４００は、両側にそれぞれ第２カバー５００、電池ストリングと接触して貼り合わせている。上記した第１封止接着剤層３００、第２封止接着剤層４００はそれぞれ、エチレン‐酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着フィルム、ポリエチレン‐オクテンエラストマー（ＰＯＥ）接着フィルム、又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）接着フィルムであってもよい。
光起電力モジュール１０００は、その積層過程中で積層ずれの現象の発生を防止するために、全体側辺包囲式で封止され、すなわち、封止テープを用いて光起電力モジュール１０００の側辺を完全に被覆して封止することができる。
光起電力モジュール１０００は、光起電力モジュール１０００の一部の辺縁部に固定されて封止するための辺縁封止部材をさらに備る。該辺縁封止部材は、光起電力モジュール１０００における角部に近い辺縁部に固定されて封止作用を発揮することができる。該辺縁封止部材は、耐高温接着テープであってもよい。該耐高温接着テープは、優れた耐高温特性を有し、積層過程中で分解したり脱落したりすることがなく、光起電力モジュール１０００を確実に封止することを確保することができる。ここで、耐高温接着テープは、両端にそれぞれ第２カバー５００と第１カバー２００に固定されている。該耐高温接着テープは、両端にそれぞれ第２カバー５００と第１カバー２００に接着されてもよく、その中間部が光起電力モジュール１０００の側辺を位置規制して、光起電力モジュール１０００の積層過程中で積層ずれが発生することを防止することができる。
いくつかの実施形態において、光起電力モジュール１０００は、フレーム（図６に図示せず）をさらに備える。フレームには、アルミニウム合金の材質又はステンレス鋼の材質を採用することができる。フレームにアルミニウム合金材質を使用する場合、フレームの強度、耐腐食性がいずれも非常に高い。フレームは、電池パネル全体を支持し保護する役割を果たすことができる。光起電力モジュールは、フレームにより外部の光起電力架台に接続されてもよく、複数の光起電力モジュールは相互に接続されて太陽光発電所を構成してもよい。
以上には、本発明の好適な実施形態や実施例を示したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、当業者が行い得る変更、等価代替、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
１ 半導体基板
２ エミッタ
３ トンネル層
３１ 第１トンネル層
３２ 第２トンネル層
４ ドープ導電層
４１ 第１ドープ導電層
４２ 第２ドープ導電層
５ 正面パッシベーション層
６ 背面パッシベーション層
７ 正面電極
８ 背面電極
１０００ 光起電力モジュール
１００ 太陽電池
２００ 第１カバー
３００ 第１封止接着剤層
４００ 第２封止接着剤層
５００ 第２カバー

Claims (20)

  1. 太陽電池であって、
    前記太陽電池は、
    互いに対向して設けられた正面及び背面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板の正面におけるエミッタ及び正面パッシベーション層と、
    前記半導体基板の背面におけるトンネル層、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層と背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層を含むドープ導電層、及び背面パッシベーション層と、
    前記エミッタに接触する正面電極及び前記第１ドープ導電層に接触する背面電極と、を備え、
    前記第１ドープ導電層中の酸素含有量は、１９～２２質量％であり、
    前記第２ドープ導電層中の酸素含有量は、２７～２８質量％であることを特徴とする太陽電池。
  2. 前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、前記背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
    前記第１トンネル層中の酸素含有量は、前記第２トンネル層中の酸素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
  3. 前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、前記背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
    前記第１ドープ導電層と前記第１トンネル層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記第２トンネル層との界面における酸素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
  4. 前記第１ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
  5. 前記第１ドープ導電層中の酸素含有量は、前記第１トンネル層中の酸素含有量よりも低い、ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池。
  6. 前記第１トンネル層に占める酸素の質量割合は、２５％～３０％である、ことを特徴とする請求項５に記載の太陽電池。
  7. 前記第１ドープ導電層中の窒素含有量は、前記第２ドープ導電層中の窒素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
  8. 前記第１ドープ導電層に占める窒素の質量割合は、３％～５％である、ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池。
  9. 前記ドープ導電層は、炭化シリコンと多結晶シリコンのうちの少なくとも１種を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
  10. 前記第１ドープ導電層と前記第２ドープ導電層は、いずれもリンドープ層であり、
    前記第１ドープ導電層中のリン濃度は、前記第２ドープ導電層中のリン濃度よりも高い、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
  11. 前記第１ドープ導電層中のリン濃度は、１×１０ ２０ ｃｍ－３～１×１０ ２１ ｃｍ－３であり、前記第２ドープ導電層中のリン濃度は、８×１０ １９ ｃｍ－３～５×１０ ２０ ｃｍ－３であり、及び／又は、
    前記第１ドープ導電層のシート抵抗は、３０Ω／ｓｑ～８０Ω／ｓｑであり、前記第２ドープ導電層のシート抵抗は、６０Ω／ｓｑ～４００Ω／ｓｑであり、及び／又は、
    第１ドープ導電層の厚さは、３０ｎｍ～３００ｎｍであり、前記第２ドープ導電層の厚さは、３０ｎｍ～３００ｎｍである、ことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
  12. 太陽電池の製造方法であって、
    前記太陽電池の製造方法は、
    テクスチャ処理後の半導体基板の正面にエミッタを形成する工程と、
    前記半導体基板の背面にトンネル層及び導電層を形成し、前記導電層に対してドーピング処理及びレーザー局所処理を行って、背面金属化領域の位置を合わせる第１ドープ導電層と背面非金属化領域の位置を合わせる第２ドープ導電層を含むドープ導電層を形成する工程と、
    前記第１ドープ導電層と第２ドープ導電層の表面に背面パッシベーション層を形成し、前記エミッタの表面に正面パッシベーション層を形成する工程と、
    前記背面パッシベーション層を通して前記第１ドープ導電層と接触する背面電極と、前記正面パッシベーション層を通して前記エミッタと接触する正面電極を形成する工程と、を含み、
    前記第１ドープ導電層中の酸素含有量は、１９～２２質量％であり、
    前記第２ドープ導電層中の酸素含有量は、２７～２８質量％であることを特徴とする太陽電池の製造方法。
  13. 前記導電層に対してドーピング処理及びレーザー局所処理を行った後、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
    前記第１トンネル層中の酸素含有量は、前記第２トンネル層中の酸素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
  14. 前記導電層に対してドーピング処理及びレーザー局所処理を行った後、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
    前記第１ドープ導電層と前記第１トンネル層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記第２トンネル層との界面における酸素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
  15. 前記導電層に対してドーピング処理及びレーザー局所処理を行った後、前記第１ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量は、前記第２ドープ導電層と前記背面パッシベーション層との界面における酸素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
  16. 前記導電層に対してドーピング処理及びレーザー局所処理を行った後、前記トンネル層は、背面金属化領域の位置を合わせる第１トンネル層と、背面非金属化領域の位置を合わせる第２トンネル層を含み、
    前記第１ドープ導電層中の酸素含有量は、前記第１トンネル層中の酸素含有量よりも低い、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
  17. 前記導電層に対してドーピング処理及びレーザー局所処理を行った後、前記第１ドープ導電層中の窒素含有量は、前記第２ドープ導電層中の窒素含有量よりも高い、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
  18. 前記導電層に対するドーピング処理及びレーザー局所処理に用いるドープ源は、リン源であり、
    前記第１ドープ導電層中のリン濃度は、前記第２ドープ導電層中のリン濃度よりも高い、ことを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
  19. 光起電力モジュールであって、
    前記光起電力モジュールは、カバー、封止材料層、及び太陽電池ストリングを備え、
    前記太陽電池ストリングは、請求項１～１１のいずれか一項に記載の太陽電池を複数含むことを特徴とする光起電力モジュール。
  20. 請求項１２～１８のいずれか一項に記載の製造方法で太陽電池を製造すること、
    複数の前記太陽電池を用いて太陽電池ストリングを製造すること、及び
    前記太陽電池ストリングをカバー及び封止材料層とともに使用して光起電力モジュールを製造することを含む、光起電力モジュールの製造方法。
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