JP6334675B2 - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[項目1]
通常動作中に太陽を向く前面と、前記前面とは反対側にある裏面と、を有する太陽電池であって、前記太陽電池は、
ドープ領域上に配置されたポリシリコン層と、
前記ポリシリコン層上に少なくとも部分的に配置された第1金属層であって、前記第1金属層は、前記ドープ領域と整列する、第1金属層と、
前記ポリシリコン層にわたって形成された第1誘電体層であって、少なくとも1つのコンタクト開口部が、前記第1誘電体層を通って形成される、第1誘電体層と、
第1合金及びポリシリコンを含み、前記少なくとも1つのコンタクト開口部の下方に形成され、かつ少なくとも部分的に前記ポリシリコン層を通って形成された導電性充填材であって、前記導電性充填材は、前記第1金属層及び前記ドープ領域を電気的に結合する、導電性充填材と、を含む、太陽電池。
[項目2]
前記ポリシリコン層は、非ドープのポリシリコン層である、項目1に記載の太陽電池。
[項目3]
前記第1誘電体層は、窒化ケイ素を含む、項目1に記載の太陽電池。
[項目4]
前記シリコン基板は、n型バルクシリコン及びp型バルクシリコンからなる群から選択される材料を含む、項目1に記載の太陽電池。
[項目5]
前記ドープ領域は、n型ドープシリコン及びp型ドープシリコンからなる群から選択される材料を含む、項目1に記載の太陽電池。
[項目6]
前記ドープ領域は、リン及びホウ素からなる群から選択されるドーパントを含む、項目1に記載の太陽電池。
[項目7]
前記導電性充填材は、アルミニウム粒子、シリコン粒子、及びアルミニウムーシリコン合金粒子からなる群から選択される材料を含む、項目1に記載の太陽電池。
[項目8]
前記導電性充填材は、0.2〜1μmの範囲の厚さを有する、項目1に記載の太陽電池。
[項目9]
前記導電性充填材は、10 −4 Ωcm 2 未満の接触抵抗率を有する、項目1に記載の太陽電池。
[項目10]
前記第1金属層は、アルミニウムを含む、項目1に記載の太陽電池。
[項目11]
第1金属層上に配置された第2金属層を更に含み、前記第1金属層及び導電性充填材は、前記第2金属層及び前記ドープ領域を電気的に結合する、項目1に記載の太陽電池。
[項目12]
前記第2金属層は、銅、すず、アルミニウム、銀、金、クロム、鉄、ニッケル、亜鉛、ルテニウム、パラジウム、及び白金からなる群から選択される金属を含む、項目11に記載の太陽電池。
[項目13]
通常動作中に太陽を向く前面と、前記前面とは反対側にある裏面と有する太陽電池であって、前記太陽電池は、
前記太陽電池の前記裏面上にドープ領域を有するシリコン基板と、
前記ドープ領域上に配置された非ドープのポリシリコン層であって、前記非ドープのポリシリコンは、第1の厚さを有する、非ドープのポリシリコン層と、
前記非ドープのポリシリコン層の上に少なくとも部分的に配置されたアルミニウム粒子であって、前記アルミニウム粒子は、前記ドープ領域の上に位置合わせされている、アルミニウム粒子と、
第1誘電体層を通って形成された少なくとも1つのコンタクト開口部と、
アルミニウム−シリコン合金を含み、前記少なくとも1つのコンタクト開口部の下方に形成され、かつ前記非ドープのポリシリコン層を通って形成された導電性充填材であって、前記導電性充填材は、前記第1の厚さと等しい厚さ、10 −4 Ω/cm 2 未満の接触抵抗率を有し、前記アルミニウム粒子及び前記ドープ領域を電気的に結合する、導電性充填材と、
前記アルミニウム粒子上に配置された第2金属層であって、前記アルミニウム粒子及び前記導電性充填材は、前記第2金属層及び前記ドープ領域を電気的に結合する、第2金属層と、を含む、太陽電池。
[項目14]
前記第1の厚さは、0.2〜1μmの範囲である、項目13に記載の太陽電池。
[項目15]
前記第2金属層は、銅、すず、アルミニウム、銀、金、クロム、鉄、ニッケル、亜鉛、ルテニウム、パラジウム、及び白金からなる群から選択される金属を含む、項目13に記載の太陽電池。
[項目16]
太陽電池のコンタクト領域を製造するための方法であって、前記太陽電池は、通常動作中に太陽を向く前面と、前記前面とは反対側にある裏面と、を有し、前記方法が、
ポリシリコン層を前記太陽電池のシリコン基板上に形成することであって、前記ポリシリコン層は、前記シリコン基板の少なくとも1つのドープ領域上に形成される、ことと、
第1誘電体層を前記ポリシリコン層上に形成することと、
少なくとも1つのコンタクト開口部を前記ポリシリコン層上の前記第1誘電体層を通って形成することと、
第1金属ペーストを前記コンタクト開口部上に形成することであって、前記第1金属ペーストは、前記ドープ領域と電気的に結合される、ことと、
前記第1金属ペーストを加熱して第1金属層を形成することであって、前記加熱することにより、第1合金を含む導電性充填材は、前記コンタクト開口部内に形成され、かつ前記ポリシリコン層を通って形成されることが可能になり、前記導電性充填材は、前記第1金属層及び前記ドープ領域を電気的に結合する、こととを含む、方法。
[項目17]
前記第1金属ペーストが、アルミニウムペーストである、項目16に記載の方法。
[項目18]
前記第1金属ペーストを加熱することが、550℃の温度でアニールすることを含む、項目16に記載の方法。
[項目19]
前記加熱することにより、前記第1金属ペーストが、前記第1金属ペーストの下方に配置されたポリシリコン層を消費することが可能になる、項目16に記載の方法。
[項目20]
前記ポリシリコン層は、非ドープのポリシリコン層である、項目16に記載の方法。
Claims (10)
- 通常動作中に太陽を向く前面と、前記前面とは反対側にある裏面と、を有する太陽電池であって、
前記太陽電池は、
ドープ領域上に配置されたポリシリコン層と、
前記ポリシリコン層上に少なくとも部分的に配置された第1金属層であって、前記第1金属層は、前記ドープ領域と整列する、第1金属層と、
前記ポリシリコン層にわたって形成された第1誘電体層であって、少なくとも1つのコンタクト開口部が、前記第1誘電体層を通って形成される、第1誘電体層と、
第1合金及びポリシリコンを含み、前記少なくとも1つのコンタクト開口部の下方に形成され、かつ少なくとも部分的に前記ポリシリコン層を通って形成された導電性充填材であって、前記導電性充填材は、前記第1金属層及び前記ドープ領域を電気的に結合する、導電性充填材と、
を含む、
太陽電池。 - 前記ポリシリコン層は、非ドープのポリシリコン層である、
請求項1に記載の太陽電池。 - 前記第1誘電体層は、窒化ケイ素を含む、
請求項1または2に記載の太陽電池。 - 前記導電性充填材は、0.2から1μmの範囲の厚さを有する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の太陽電池。 - 前記導電性充填材は、10−4Ωcm2未満の接触抵抗率を有する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の太陽電池。 - 通常動作中に太陽を向く前面と、前記前面とは反対側にある裏面と有する太陽電池であって、
前記太陽電池は、
前記太陽電池の前記裏面上にドープ領域を有するシリコン基板と、
前記ドープ領域上に配置された非ドープのポリシリコン層であって、前記非ドープのポリシリコン層は、第1の厚さを有する、非ドープのポリシリコン層と、
前記非ドープのポリシリコン層の上に少なくとも部分的に配置されたアルミニウム粒子であって、前記アルミニウム粒子は、前記ドープ領域の上に位置合わせされている、アルミニウム粒子と、
第1誘電体層を通って形成された少なくとも1つのコンタクト開口部と、
アルミニウム−シリコン合金を含み、前記少なくとも1つのコンタクト開口部の下方に形成され、かつ前記非ドープのポリシリコン層を通って形成された導電性充填材であって、前記導電性充填材は、前記第1の厚さと等しい厚さ、10−4Ω/cm2未満の接触抵抗率を有し、前記アルミニウム粒子及び前記ドープ領域を電気的に結合する、導電性充填材と、
前記アルミニウム粒子上に配置された第2金属層であって、前記アルミニウム粒子及び前記導電性充填材は、前記第2金属層及び前記ドープ領域を電気的に結合する、第2金属層と、
を含む、
太陽電池。 - 前記第1の厚さは、0.2から1μmの範囲である、
請求項6に記載の太陽電池。 - 前記第2金属層は、銅、すず、アルミニウム、銀、金、クロム、鉄、ニッケル、亜鉛、ルテニウム、パラジウム、及び白金からなる群から選択される金属を含む、
請求項6または7に記載の太陽電池。 - 太陽電池を製造するための方法であって、前記太陽電池は、通常動作中に太陽を向く前面と、前記前面とは反対側にある裏面と、を有し、前記方法が、
ポリシリコン層を前記太陽電池のシリコン基板上に形成する段階であって、前記ポリシリコン層は、前記シリコン基板の少なくとも1つのドープ領域上に形成される段階と、
第1誘電体層を前記ポリシリコン層上に形成する段階と、
少なくとも1つのコンタクト開口部を前記ポリシリコン層上の前記第1誘電体層を通って形成する段階と、
第1金属ペーストを前記コンタクト開口部上に形成する段階であって、前記第1金属ペーストは、前記ドープ領域と電気的に結合される段階と、
前記第1金属ペーストを加熱して第1金属層を形成する段階であって、前記加熱する段階により、第1合金を含む導電性充填材は、前記コンタクト開口部内に形成され、かつ前記ポリシリコン層を通って形成されることが可能になり、前記導電性充填材は、前記第1金属層及び前記ドープ領域を電気的に結合する段階と
を含む、
方法。 - 前記加熱する段階により、前記第1金属ペーストが、前記第1金属ペーストの下方に配置されたポリシリコン層から前記導電性充填材を形成することが可能になる、
請求項9に記載の方法。
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