JP6802298B2 - 光電池セル組立体、光電池セル配列、および太陽電池セル組立体 - Google Patents

Description

本開示は、太陽電池セル技術の分野、特に、光電池セル組立体、光電池セル配列、および太陽電池セル組立体に関する。

関連技術における結晶シリコン太陽光電池セルについて、裏面および表面の各々は、光電池セルの正および負電極として２〜３つの銀の主ゲート線を有する。これらの銀の主ゲート線は多量の銀ペーストを消費するのみならず、入射光を遮ることにより光電池セルの効率の低下を引き起こす。加えて、正および負電極はそれぞれ光電池セルの裏面および表面に分布する。したがって、光電池セルが直列に接続されるとき、光電池セルの表面の負電極は、導電性バンドを使用することにより、隣接する光電池セルの裏面の正電極に溶接される必要がある。結果として、扱いにくい溶接プロセスおよび多量の溶接材料の使用などの問題が引き起こされる。さらに、溶接中および後続の積層プロセスにおいて、光電池セルおよび導電性バンドは容易に損傷を受ける。ここで、表面は受光面を指し、裏面はバックライト面を指す。

加えて、関連技術における光電池セル配列は、通常は、７２または６０個の光電池セルを直列に順次接続して、６つのセルストリングにより形成された３つのループを形成することにより形成される。この場合、少なくとも３つのダイオードが通常は必要とされ、その結果、バイパス保護を実施するために１つのダイオードが各ループに配置される。ダイオードは通常は、セルの接続箱において配置される。結果として、一体化された接続箱の費用は増加し、セルの構造的複雑さが増す。さらに、複数の光電池セルを直列に接続することにより形成された直列接続構成要素が再び直列に接続される場合、接続ケーブルの使用量は大きく、材料の浪費は莫大である。結果として、発電所の費用は増加する。

本開示は、先行技術に存在する技術的問題のうちの少なくとも１つを解決することをねらいとしている。この目的のために、本開示は光電池セル組立体を提案し、この光電池セル組立体の出力は高い。

本開示はさらに、前述の光電池セル組立体を有する光電池セル配列を提案する。

本開示はさらに、前述の光電池セル配列を有する太陽電池セル組立体を提案する。

本開示の第１態様による光電池セル組立体は、長手方向に沿って順次配置された複数の光電池セルであって、光電池セルの各々がシリコンウエハと、シリコンウエハの表面に配置された表導電性部材と、シリコンウエハの裏面に配置された２つの電極と、側部導電性部材であって、シリコンウエハの側面に配置されるとともに表導電性部材と２つの電極の一方との間に電気的に接続された側部導電性部材とを含み、２つの電極が横断方向に沿って延在するとともに長手方向においてある間隔で分布する、複数の光電池セルと、少なくとも１つの導電性バンドであって、導電性バンドが、電極の伸長方向と同じ伸長方向を有し、２つの電極であって互いに近くにあるとともにそれぞれ２つの隣接する光電池セルに位置する２つの電極に電気的に接続されて２つの隣接する光電池セルに位置する２つの電極を導電接続し、その結果２つの隣接する光電池セルが直列に接続されるか並列に接続される、少なくとも１つの導電性バンドとを含む。ここで、シリコンウエハの表面はシリコンウエハの受光面を指し、シリコンウエハの裏面はシリコンウエハのバックライト面を指す。

本開示による光電池セル組立体において、導電性バンドの使用長さは、導電性バンドの使用量を減少させ、導電性バンドにより引き起こされる熱効果を減少させ、光電池セル組立体の総出力を向上させるために、効果的に減少し得る。

いくつかの実施形態において、導電性バンドの伸長方向において、導電性バンドの伸長長さは、導電性バンドにより導電接続された各電極の伸長長さ以上であり、導電性バンドの２つの端部の各々は、導電性バンドにより導電接続された各電極の対応する端部を越えるかこれと同一平面にある。

いくつかの実施形態において、導電性バンドの伸長方向に垂直な方向において、導電性バンドのスパンは、導電性バンドにより導電接続された２つの電極のスパンの合計以上であり、導電性バンドの２つの側部エッジはそれぞれ、導電性バンドにより導電接続された２つの電極の、互いに離れた、２つの側部エッジを越えるかこれと同一平面にある。

いくつかの実施形態において、導電性バンドは、２つの半部であってその構造が同じであるとともに導電性バンドの伸長方向に垂直に順次配置される２つの半部を含み、２つの半部は、厳密にそれぞれ、導電性バンドにより導電接続された２つの電極を覆う。

いくつかの実施形態において、導電性バンドの伸長方向に垂直な方向において、２つの隣接する光電池セル間の間隙は０．１ｍｍ以下である。

いくつかの実施形態において、側部導電性部材が位置する側面に垂直な方向におけるシリコンウエハのスパンは２０ｍｍ〜６０ｍｍである。

いくつかの実施形態において、シリコンウエハは長方形シートであり、長さ不変のルールにより四角形の標準的なシリコンウエハ本体を分割することにより形成される。

いくつかの実施形態において、シリコンウエハは長方形シートであり、光電池セルの各々の２つの電極はそれぞれシリコンウエハの２つの長い側に対して配置されるとともにシリコンウエハの長さ方向に沿って延在し、側部導電性部材は、シリコンウエハの一方の長い側の側面に配置される。

いくつかの実施形態において、光電池セルの各々の２つの電極はそれぞれ、側部導電性部材に電気的に接続された第１電極および側部導電性部材に電気的に接続されていない第２電極であり、シリコンウエハは、シリコン基板と、表第１タイプ拡散層と、裏分割層とを含み、シリコン基板の裏面は第１領域と第２領域とを含み、表第１タイプ拡散層はシリコン基板の表面に配置され、表導電性部材は表第１タイプ拡散層上に配置され、裏分割層は第１領域のみに配置されるとともに第１領域を完全に覆い、第１電極は裏分割層上に配置され、第２電極は第２領域に配置されているとともに第１電極と接触しておらず、裏分割層の少なくとも一部は、絶縁層または表第１タイプ拡散層と同じタイプの拡散層である。ここで、シリコン基板の裏面はシリコン基板のバックライト面を指し、シリコン基板の表面はシリコン基板の受光面を指す。

いくつかの実施形態において、シリコンウエハは側部分割層をさらに含み、側部分割層はシリコン基板の側面に配置されており、側部導電性部材は側部分割層上に配置されており、側部分割層の少なくとも一部は、絶縁層または表第１タイプ拡散層と同じタイプの拡散層である。

いくつかの実施形態において、光電池セルの各々は裏電気層をさらに含み、裏電気層は第２領域に配置され、第２電極は裏電気層上に配置されるとともに裏電気層に電気的に接続される。

いくつかの実施形態において、光電池セルの各々は第２裏ゲート線層をさらに含み、第２裏ゲート線層および第２電極は両方とも第２領域に配置され、第２電極および第２裏ゲート線層は電気的に接続されるとともに互いに重ね合わされない。

いくつかの実施形態において、シリコンウエハは表第１タイプ拡散層とは異なるタイプの裏第２タイプ拡散層をさらに含み、裏第２タイプ拡散層は第２領域のみに配置されるとともに第２領域を完全に覆い、第２裏ゲート線層および第２電極は両方とも裏第２タイプ拡散層上に配置される。

いくつかの実施形態において、光電池セルの各々は第１裏ゲート線層をさらに含み、第１裏ゲート線層および第１電極は両方とも裏分割層上に配置され、第１電極および第１裏ゲート線層は電気的に接続されるとともに互いに重ね合わされない。

いくつかの実施形態において、裏分割層は、表第１タイプ拡散層と同じタイプの裏第１タイプ拡散層であり、裏第１タイプ拡散層は第１領域のみに配置されるとともに第１領域を完全に覆い、第１裏ゲート線層および第１電極は両方とも裏第１タイプ拡散層上に配置される。

いくつかの実施形態において、第１領域および第２領域の各々は分離していない領域である。

いくつかの実施形態において、第１領域および第２領域は指交差状に分布しており、第１領域は第１連通領域と複数の第１分散領域とを含み、複数の第１分散領域は第１連通領域の長さ方向に離間しているとともに各々は第１連通領域と連通しており、第２領域は、第２連通領域と複数の第２分散領域とを含み、複数の第２分散領域は第２連通領域の長さ方向において離間しているとともに各々は第２連通領域と連通しており、第１連通領域および第２連通領域は並列に配置されており、複数の第１分散領域および複数の第２分散領域は、第１連通領域と第２連通領域との間に１つずつ交互にある。

本開示の第２態様による光電池セル配列は、複数の光電池セル並列接続構成要素を直列に接続することにより形成され、光電池セル並列接続構成要素の各々は、複数の光電池セル直列接続構成要素を並列に接続することにより形成され、光電池セル直列接続構成要素の各々は本開示の第１態様による光電池セル組立体であり、光電池セル組立体における複数の光電池セルは、導電性バンドを使用することにより順次直列に接続される。

本開示による光電池セル配列において、第１態様による光電池セル組立体が配置され、それにより、光電池セル配列の総出力を向上させる。

いくつかの実施形態において、光電池セル並列接続構成要素の量は２つであり、光電池セル並列接続構成要素の各々は、３つの光電池セル直列接続構成要素を含む。

本開示の第３態様による太陽電池セル組立体は、表側から裏側へ順次配置された、第１パネルと、第１接合層と、セルと、第２接合層と、第２パネルとを含み、セルは、本開示の第１態様による光電池セル組立体または本開示の第２態様による光電池セル配列である。

本開示による太陽電池セル組立体において、第２態様による光電池セル配列または第１態様による光電池セル組立体が配置され、それにより、太陽電池セル組立体の全性能を向上させる。

本開示の実施形態の追加的な態様および利点は以下の説明において部分的に与えられ、以下の説明から部分的に明らかになり、または、本開示の実施形態の実施から学習される。

本開示の一実施形態による光電池セル組立体の概略図である。 導電性バンドが除去された、図１に示された光電池セル組立体の概略図である。 本開示の一実施形態による光電池セル配列の概略図である。 図３に示された光電池セル配列の回路の概略図である。 本開示の実施形態１による光電池セルの表側の概略図である。 図５に示された光電池セルの裏側の概略図である。 図５に示された光電池セルの側面の概略図である。 導電性バンドを使用することにより図６に示された２つの光電池セルを接続する概略図である。 導電性バンドが除去された、図８に示された２つの光電池セルの概略図である。 本開示の実施形態２による光電池セルの表側の概略図である。 図１０に示された光電池セルの裏側の概略図である。 図１０に示された光電池セルの側面の概略図である。 導電性バンドを使用することにより図１１に示された２つの光電池セルを接続する概略図である。 導電性バンドが除去された、図１３に示される２つの光電池セルの概略図である 本開示の実施形態３による光電池セルの表側の概略図である。 図１５に示された光電池セルの裏側の概略図である。 図１５に示された光電池セルの側面の概略図である。 導電性バンドを使用することにより図１６に示された２つの光電池セルを接続する概略図である。 導電性バンドが除去された、図１８に示された２つの光電池セルの概略図である。 本開示の実施形態４による光電池セルの表側の概略図である。 図２０に示された光電池セルの裏側の概略図である。 図２０に示された光電池セルの側面の概略図である。 導電性バンドを使用することにより図２１に示された２つの光電池セルを接続する概略図である。 導電性バンドが除去された、図２３に示された２つの光電池セルの概略図である。 本開示の実施形態５による光電池セルの表側の概略図である。 図２５に示された光電池セルの裏側の概略図である。 図２５に示された光電池セルの側面の概略図である。 図２５に示された光電池セルの別の側面の概略図である。 図２６に示された光電池セルの裏側を作製するプロセスのダイアグラムである。 導電性バンドを使用することにより、図２６に示された２つの光電池セルを接続する概略図である。 導電性バンドが除去された、図３０に示された２つの光電池セルの概略図である。 本開示の実施形態６による光電池セルの表側の概略図である。 図３２に示された光電池セルの裏側の概略図である。 図３２に示された光電池セルの側面の概略図である。 図３２に示された光電池セルの別の側面の概略図である。 図３３に示された光電池セルの裏側を作製するプロセスのダイアグラムである。 導電性バンドを使用することにより、図３３に示された２つの光電池セルを接続する概略図である。 導電性バンドが除去された、図３７に示された２つの光電池セルの概略図である。 本開示の実施形態７による光電池セルの表側の概略図である。 図３９に示された光電池セルの裏側の概略図である。 図３９に示された光電池セルの側面の概略図である。 図３９に示された光電池セルの別の側面の概略図である。 図４０に示された光電池セルの裏側を作製するプロセスのダイアグラムである。 導電性バンドを使用することにより、図４０に示された２つの光電池セルを接続する概略図である。 導電性バンドが除去された、図４４に示された２つの光電池セルの概略図である。

添付図面の参照符号：
光電池セル直列接続構成要素１０００、光電池セル並列接続構成要素２０００、光電池セル配列１００００、
導電性バンド１００１、母線１００２、光電池セル組立体１００Ａ、
光電池セル１００、光電池セルＡ、光電池セルＢ、電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ｂ１、電極Ｂ２、
シリコンウエハ１、シリコン基板１１、反射防止層１０１、不動態化層１０２、
表第１タイプ拡散層１２、側部分割層１３、裏分割層１４、裏第２タイプ拡散層１５、
表ゲート線層２、表二次ゲート線層２１、
側部導電性部材３、第１電極４、第２電極５、
第２裏ゲート線層６、第２裏二次ゲート線６１、裏電気層６０、
第１裏ゲート線層７、第１裏二次ゲート線層７１。

以下は本開示の実施形態を詳細に説明する。実施形態の例は添付図面において示されている。同じまたは同様の要素ならびに同じまたは同様の機能を有する要素は、説明全体にわたって同様の参照符号により表される。添付図面を参照して以下に説明される実施形態は例示的なものであり、本開示を説明することをねらいとしているが、本開示への限定とは理解され得ない。

以下は、本開示の異なる構造を達成するために多くの異なる実施形態または例を提供する。本開示を単純化するために、特定の例の構成要素および設定が以下に記載される。当然、それらは単に例であり、本開示を限定することを意図されたものではない。加えて、本開示は、異なる例において参照符号の数字および／または参照符号の文字を繰り返すことができるが、そのような繰り返しは単純化および明確さのためであり、このことは、検討された実施形態および／または設定の間の関係を示すものではない。加えて、本開示は様々な特定のプロセスおよび材料の例を提供するが、当業者は、他のプロセスの適用可能性および／または他の材料の使用を認識し得る。

本開示の第１態様の一実施形態による光電池セル組立体１００Ａが、図１〜図４５を参照して以下に記載される。

本開示の第１態様の実施形態による光電池セル組立体１００Ａは、少なくとも２つの光電池セル１００と少なくとも１つの導電性バンド１００１とを含む。光電池セル１００はバックコンタクトタイプの太陽光電池セルである。

実施形態において、各光電池セル１００は、シリコンウエハ１と、シリコンウエハ１の表面に配置された表導電性部材（例えば、以下で説明される表ゲート線層２）と、シリコンウエハ１の裏面に配置された２つの電極（例えば、以下で説明される第１電極４および第２電極５）と、シリコンウエハ１の側面に配置されるとともに表導電性部材と２つの電極の一方との間に電気的に接続された側部導電性部材３とを含み、２つの電極は、正電極および負電極であって、その極性が反対であるとともに互いに接触していない正電極および負電極である。このようにして、シリコンウエハ１の表面が光により照射されると、表導電性部材は、シリコンウエハ１の表面からあるタイプの電荷を取集することができるとともに、側部導電性部材３を使用することにより、電荷を側部導電性部材に電気的に接続された２つの電極の一方に移動させることができ、他方の電極はシリコンウエハ１の裏面の側で別のタイプの電荷を得る。したがって、２つの電極は電気エネルギーを出力し得る。

実施形態において、複数の光電池セル１００の表面は全て同じ側に向けられており、例えば、全て太陽の方を向いており、複数の光電池セル１００の裏面は全て同じ側に向けられており、例えば、全て、裏を太陽に向けて、長手方向に沿って順次配置される。各光電池セル１００の２つの電極は、横断方向に沿って延在するとともに、短絡することを回避するために２つの電極が互いに接触していないことを確実にするために長手方向において間隔をあけて分布する。本明細書において説明された「電極の伸長方向」は電極の長さ方向であり、以下で説明される「導電性バンド１００１の伸長方向」は導電性バンド１００１の長さ方向であることに留意されるべきである。本明細書において、本明細書において説明された「横断方向」は横断ラインの伸長方向、例えば、図１および図２に示された水平方向であり、「長手方向」は長手方向ラインの伸長方向、例えば、図１および図２に示された垂直方向であり、横断ラインおよび長手方向ラインは互いに垂直な直線であることに留意されるべきである。加えて、「横断方向に沿って延在する」は幅広く理解され、すなわち、「横断ラインに平行な方向に沿って延在する」および「横断ラインに対して４５°未満の角度を有する方向に沿って延在する」を含むべきである。ここで、複数の光電池セル１００の裏面は複数の光電池セル１００のバックライト面を指し、複数の光電池セル１００の表面は複数の光電池セル１００の受光面を指す。

実施形態において、導電性バンド１００１は、電極に完全に電気的に接続されるように、電極の伸長方向と同じ伸長方向を有し、それにより導電効率を向上させ、導電性バンド１００１は、２つの電極であって互いに近くにあるとともにそれぞれ２つの隣接する光電池セル１００に位置する２つの電極に電気的に接続されて、２つの隣接する光電池セルに位置する２つの電極を導電接続し、その結果２つの隣接する光電池セル１００は直列に接続されるか並列に接続される。本明細書において、明確な表現のために、説明は例を使用することによりなされる。図１および図２を参照すると、２つの隣接する光電池セル１００がそれぞれ光電池セルＡおよび光電池セルＢであると仮定すると、光電池セルＡは長手方向に沿って離間した電極Ａ１と電極Ａ２とを有し、光電池セルＢは、長手方向に沿って離間した電極Ｂ１と電極Ｂ２とを有する。光電池セルＡおよび光電池セルＢが長手方向に沿って順次配置されると、電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ｂ１、および電極Ｂ２は、長手方向に沿って順次配置される。この場合、電極Ａ２および電極Ｂ１は互いに近くにあり、電極Ａ１および電極Ｂ２は互いに離れている。この場合、導電性バンド１００１は、電極Ａ２および電極Ｂ１に電気的に接続されて電極Ａ２および電極Ｂ１を導電接続する。この場合、電極Ａ２および電極Ｂ１が同じ極性を有する（すなわち、両方ともが正電極または負電極である）とき、光電池セルＡおよび光電池セルＢは並列に接続されることができ、電極Ａ２および電極Ｂ１が異なる極性を有する（すなわち、一方が正電極であり、他方が負電極である）とき、光電池セルＡおよび光電池セルＢは直列に接続され得る。

以下、説明は、図１および図２の紙面の垂直方向が、紙面に記載された「長手方向」であるとともに、図１および図２の紙面の水平方向が、紙面に記載された「横断方向」である例のみを使用することによりなされる。当然、以下の技術的解決策を読んだ後で、当業者は、別の方向が「長手方向」である技術的解決策を明らかに理解することができる。加えて、この出願の添付図面に示された方向的または位置的関係は、本開示を説明し説明を簡単にする利便性のためのみのものであるが、言及された装置または要素が特定の方向を有し特定の方向において構築および作動させられる必要があることを示すものでも暗示するものでもなく、したがって、本開示に対する限定として理解され得ないことに留意されるべきである。

図１および図２に示されるとおり、複数の光電池セル１００は長手方向に順次配置され、各光電池セル１００の２つの電極は横断方向に延在するとともに長手方向においてある間隔で分布し、その結果各光電池セル１００の頂部および底部の各々が電極を有する。したがって、最上部光電池セル１００（例えば光電池セルＡ）以外の、残りの光電池セル１００（例えば光電池セルＢ）の上部電極（例えば電極Ｂ１）および残りの光電池セル１００より上にある光電池セル１００（例えば光電池セルＡ）の下部電極（例えば電極Ａ２）は、互いに近くにあるとともに、導電性バンド１００１を使用することにより導電接続され得る。すなわち、最も下の光電池セル１００（例えば光電池セルＢ）以外の、残りの光電池セル１００（例えば光電池セルＡ）の下部電極（例えば電極Ａ２）および残りの光電池セル１００より下にある光電池セル１００（例えば光電池セルＢ）の上部電極（例えば電極Ｂ１）は、互いに近くにあるとともに、導電性バンド１００１を使用することにより導電接続され得る。

したがって、この本開示の実施形態による光電池セル組立体１００Ａにおいて、導電性バンド１００１の総面積は効果的に減少することができ、導電性バンド１００１により引き起こされる熱効果は減少することができ、導電性バンド１００１の使用量は減少することができ、光電池セル組立体１００Ａの総出力は向上され得る。導電性バンド１００１ははんだストリップであり得る。

本開示の第２態様の一実施形態による光電池セル配列１００００が、図３および図４を参照して以下で説明される。

実施形態において、光電池セル組立体１００Ａにおける複数の光電池セル１００が導電性バンド１００１を使用することにより順次直列に接続される場合、光電池セル組立体１００Ａは光電池セル直列接続構成要素１０００である。光電池セル配列１００００は、直列に接続された複数の光電池セル並列接続構成要素２０００により形成され、各光電池セル並列接続構成要素２０００は、並列に接続された複数の光電池セル直列接続構成要素１０００により形成される。すなわち、複数の光電池セル直列接続構成要素１０００は第１に、並列に接続されて複数の光電池セル並列接続構成要素２０００を形成し、複数の光電池セル並列接続構成要素２０００は、次いで直列に接続されて光電池セル配列１００００を形成する。したがって、光電池セル配列１００００の出力は効果的に増加し、バイパス保護を実施するためにダイオードが追加される必要が無く、それによりセルの費用を低下させる。加えて、正および負の接続箱が、光電池セル配列１００００の２つの側に分布していてもよく、それにより隣接する構成要素間の接続ケーブルの使用量が減少し、発電所の費用が低下する。

例えば、本開示の実施形態において、光電池セル並列接続構成要素２０００の量は２つであり、各光電池セル並列接続構成要素２０００は、３つの光電池セル直列接続構成要素１０００を並列に接続することにより形成される。すなわち、６つの光電池セル直列接続構成要素１０００が、「３片が第１に並列に接続され、次いで２片が直列に接続される」やり方で光電池セル配列１００００を形成する。すなわち、６つの光電池セル直列接続構成要素１０００は第１に、３つずつ並列に接続されて２つの光電池セル並列接続構成要素２０００を形成し、次いで、２つの光電池セル並列接続構成要素２０００が直列に接続されて光電池セル配列１００００を形成する。

本明細書において、関連技術における光電池セル配列は通常は、順次直列に接続された６０個の光電池セルを含み、各１０個の光電池セルが第１に直列に接続されて光電池セルストリングを形成し、６つの光電池セルストリングが次いで順次直列に接続され、その結果、６０個の光電池セルが全て順次直列に接続され得ることに留意されるべきである。各光電池セルの電圧が０．５Ｖであるとき、直列に接続された６０個の光電池セルの電圧は３０Ｖである。この場合、ある光電池セルストリングが故障した場合、光電池セル配列全体が通常は作動することができず、したがって３つのダイオードが並列に接続される必要がある。このようにして、ある光電池セルストリングが故障した場合であっても、回路は、並列に接続されたダイオードを使用することにより、依然としてループを形成し、光電池セル配列は依然として通常通り作動することができ、廃棄されるとまでなり得ないが出力が小さい。しかしながら、一方で、ダイオードの製造費用は比較的高く、他方で、ダイオードは接続箱において配置される必要があるため、接続箱は、幅方向に近いセルプレートの中間においてエッジに配置され、正および負電極は接続箱を使用することにより導出され、構成要素において使用された一体化された接続箱もまた製造費用を増加させる。加えて、接続箱は構成要素の中心に位置するため、構成要素が直列に接続されると、接続ケーブルの使用量は大きく、材料の浪費が引き起こされ、発電所の費用もまた増加する。

相対的に、本明細書における光電池セル１００の幅は、標準的な光電池セルの幅の１／４であり得る。この場合、１０個の光電池セル１００を直列に接続することにより形成された光電池セル直列接続構成要素１０００の総電圧は２０Ｖ（すなわち、４０×０．５Ｖ＝２０Ｖ）であり、したがって、そのような直列に接続された２つの光電池セル直列接続構成要素１０００の電圧は４０Ｖに達することができ、それにより、使用電圧に効果的に到達する。加えて、上述の「３片が第１に並列に接続され、次いで２片が直列に接続される」やり方で光電池セル配列１００００が形成される場合、並列接続構造が並列接続バイパスを保護し得るため、追加的なダイオードがバイパス保護を実施するために追加される必要がなく、それにより製造費用が低下する。加えて、正および負の接続箱は、光電池セル配列１００００の２つの側に分布し得るため、構成要素間の接続ケーブルの使用量は減少し、発電所の費用はさらに低下する。

本開示の第３態様の一実施形態による太陽電池セル組立体が以下で説明される。

実施形態において、太陽電池セル組立体は、表側から裏側へ順次配置された、第１パネルと、第１接合層と、セルと、第２接合層と、第２パネルとを含む。セルは、第１態様の前述の実施形態による光電池セル組立体１００Ａであってもよく、または、第２態様の前述の実施形態による光電池セル配列１００００であってもよい。したがって、太陽電池セル組立体はより高い出力、より高いエネルギー効率、およびより低い費用を有し、より簡単かつ便利に製造される。ここで、表側は受光側を指し、裏側はバックライト側を指す。

本開示の第４態様の一実施形態による太陽電池セル組立体を作製するための方法が以下で説明される。

第１に、セルが作製される。

実施形態において、セルが光電池セル組立体１００Ａである場合、２つの隣接する光電池セル１００は第１に、光電池セル組立体１００Ａを得るために、導電性バンド１００１を使用することにより直列に接続されるか並列に接続されてもよく、次いで、光電池セル組立体１００Ａの正電極および負電極がそれぞれ、母線１００２を使用することにより導出される。

実施形態において、セルが光電池セル配列１００００である場合、２つの隣接する光電池セル１００は第１に、複数の光電池セル直列接続構成要素１０００を得るために、導電性バンド１００１を使用することにより直列に接続されてもよく、次いで、複数の光電池セル直列接続構成要素１０００は、複数の光電池セル並列接続構成要素２０００を得るために、母線１００２を使用することにより並列に接続され、次いで、複数の光電池セル並列接続構成要素２０００は、光電池セル配列１００００を得るために、母線１００２を使用することにより直列に接続され、最後に、光電池セル配列１００００の正電極および負電極はそれぞれ、母線１００２を使用することにより導出される。

次いで、第１パネル、第１接合層、セル、第２接合層、および第２パネルが積層構造を得るために垂直方向に順次置かれ、次いで、積層構造がラミネート加工および封入される。例えば、第１パネル（例えばガラス）、第１接合層（例えばＥＶＡ）、セル、第２接合層（例えばＥＶＡ）、および第２パネル（例えばセル裏板またはガラス）は第１に、積層構造を得るように底部からある順序で順次置かれてもよく、次いで、先行するステップにおける積層構造が積層機械に置かれるとともにラミネート加工され、接続箱およびフレームが取り付けられ、それにより、太陽電池セル組立体を封入および製造する。

本開示の複数の実施形態による光電池セル１００が、図１および図２を参照して、ならびに図５〜図４５を参照して以下に記載される。

本開示の実施形態において、導電性バンド１００１の伸長方向において、導電性バンド１００１の伸長長さは、導電性バンド１００１により導電接続された各電極の伸長長さ以上であり、導電性バンド１００１の２つの端部の各々は、導電性バンド１００１により導電接続された各電極の対応する端部を越えるかこれと同一平面にある。しかしながら、導電性バンド１００１の２つの端部の各々が導電性バンド１００１により導電接続された各電極の対応する端部を越える場合、導電性バンド１００１は、同じシリコンウエハ１上の２つの電極が短絡するのを防ぐために、導電性媒体であって、各シリコンウエハ１上にあるとともにその電荷が導電性バンド１００１により導電接続された電極が帯びている電荷と反対である導電性媒体から安全な距離を保つ必要があることに留意されるべきである。

例えば、図１および図２に示された例において、電極Ａ２および電極Ｂ１の両方は横断方向に沿って延在し、導電性バンド１００１もまた横断方向に沿って延在し、横断方向における導電性バンド１００１の長さは、横断方向における電極Ａ２の長さ以上であり、同様に、横断方向における電極Ｂ１の長さ以上であり、横断方向における導電性バンド１００１の２つの端部はそれぞれ、左端部および右端部である。導電性バンド１００１の左端部は、左へ向かって、電極Ａ２の左端部を越えるかそれと同一平面であり、導電性バンド１００１の左端部はまた、左に向かって、電極Ｂ１の左端部を越えるかそれと同一平面である。導電性バンド１００１の右端部は、右に向かって、電極Ａ２の右端部を越えるかそれと同一平面であり、導電性バンド１００１の右端部はまた、右に向かって、電極Ｂ１の右端部を越えるかそれと同一平面である。さらに、導電性バンド１００１の左および右端部の各々はまた、電極Ａ１および電極Ａ２が短絡するのを防ぎ、また、電極Ｂ１および電極Ｂ２が短絡するのを防ぐために、電極Ａ１、電極Ａ１に電気的に接続された導電性媒体、電極Ｂ２、および電極Ｂ２に電気的に接続された導電性媒体の各々から安全な距離を保つ必要がある。したがって、導電性バンド１００１の総面積を減少させ、導電性バンド１００１により引き起こされる熱効果を減少させ、導電性バンド１００１の使用量を減少させ、光電池セル組立体１００Ａの総出力を増加させるために、導電性バンド１００１が電極に完全に接続されることが確実にされ得る。

本開示の実施形態において、導電性バンド１００１の伸長方向に垂直な方向において、導電性バンド１００１のスパンは、導電性バンド１００１により導電接続された２つの電極のスパンの合計以上であり、導電性バンド１００１の２つの側部エッジはそれぞれ、導電性バンド１００１により導電接続された２つの電極の、互いに離れた、２つの側部エッジを越えるかこれと同一平面にある。しかしながら、導電性バンド１００１の２つの側部エッジが、導電性バンド１００１により導電接続された２つの電極の互いに離れた２つの側部エッジをそれぞれ越える場合、導電性バンド１００１は、同じシリコンウエハ１上の２つの電極が短絡するのを防ぐために、導電性媒体であって、各シリコンウエハ１上にあるとともにその電荷が導電性バンド１００１により導電接続された電極が帯びている電荷と反対である導電性媒体から安全な距離を保つ必要があることに留意されるべきである。

例えば、図１および図２に示された例において、電極Ａ２および電極Ｂ１の両方は横断方向に延在し、導電性バンド１００１もまた横断方向に沿って延在し、長手方向における導電性バンド１００１の幅は、長手方向における電極Ａ２の幅と長手方向における電極Ｂ１の幅との合計以上であり、長手方向における導電性バンド１００１の２つの側部エッジはそれぞれ、上側部エッジおよび下側部エッジである。導電性バンド１００１の上側部エッジは、上向きに電極Ａ２の上側部エッジ越えるかそれと同一平面であり、導電性バンド１００１の下側部エッジは、下向きに電極Ｂ１の下側部エッジを越えるかそれと同一平面である。さらに、導電性バンド１００１の上側部エッジおよび下側部エッジの各々はまた、電極Ａ１および電極Ａ２が短絡するのを防ぎ、また、電極Ｂ１および電極Ｂ２が短絡するのを防ぐために、電極Ａ１、電極Ａ１に電気的に接続された導電性媒体、電極Ｂ２、および電極Ｂ２に電気的に接続された導電性媒体の各々から安全な距離を保つ必要がある。したがって、導電性バンド１００１の総面積を減少させ、導電性バンド１００１により引き起こされる熱効果を減少させ、導電性バンド１００１の使用量を減少させ、光電池セル組立体１００Ａの総出力を増加させるために、導電性バンド１００１が電極に完全に接続されることが確実にされ得る。

本開示の任意の実施形態において、導電性バンド１００１は、２つの半部であって、その構造が同じであるとともに導電性バンド１００１の伸長方向に垂直に順次配置される２つの半部を含み、２つの半部は、厳密にそれぞれ、導電性バンドに１００１より導電接続された２つの電極を覆う。例えば、図１および図２に示された例において、導電性バンド１００１は横断方向に沿って延在するとともに、長手方向に順次配置された上半部と下半部とを含み、上半部は電極Ａ２を厳密に覆い、すなわち、上半部のプロファイル線は電極Ａ２のプロファイル線と一致し、下半部は電極Ｂ１を厳密に覆い、すなわち、下半部のプロファイル線は電極Ｂ１のプロファイル線と一致する。したがって、導電性バンド１００１の総面積を減少させ、導電性バンド１００１により引き起こされる熱効果を減少させ、導電性バンド１００１の使用量を減少させ、光電池セル組立体１００Ａの総出力を増加させるために、導電性バンド１００１が電極に完全に接続されることが確実にされ得る。

任意に、導電性バンド１００１の伸長方向に垂直な方向において、２つの隣接する光電池セル１００間の間隙は０．１ｍｍ以下である。すなわち、２つの隣接する光電池セル１００間の間隙は０ｍｍ〜０．１ｍｍである。例えば、図１および図２に示された例において、導電性バンド１００１は横断方向に沿って延在し、光電池セルＡおよび光電池セルＢは長手方向に順次配置される。この場合、光電池セルＡの下エッジと光電池セルＢの上エッジとの間の距離が、光電池セルＡと光電池セルＢとの間の間隙である。したがって、２つの隣接する光電池セル１００間の導電性バンド１００１の伸長方向に垂直な間隙が０．１ｍｍ以下に限定される場合、導電性バンド１００１の総面積はさらに減少することができ、導電性バンド１００１により引き起こされる熱効果は減少することができ、導電性バンド１００１の使用量は減少することができ、光電池セル組立体１００Ａの総出力は増加し得る。加えて、２つの光電池セル１００間に比較的小さい間隙がある場合、光電池セル１００の不規則な形状または作動誤差が理由となって引き起こされる隣接する光電池セル１００間の重畳の問題が回避され得る。

本開示のいくつかの実施形態において、側部導電性部材３が位置する側面に垂直な方向におけるシリコンウエハ１のスパンは２０ｍｍ〜６０ｍｍである。すなわち、シリコンウエハ１は、互いに反対側に配置された（２つの）側面のグループを含み、側部導電性部材３は一方の側面に配置され、この側面のグループ間の距離は２０ｍｍ〜６０ｍｍである。例えば、図１および図２に示された例において、シリコンウエハ１は長方形シートであり、側部導電性部材３がシリコンウエハ１の長い側の側面に配置されるとき、シリコンウエハ１の幅は２０ｍｍ〜６０ｍｍである。例えば、本開示の別の例（例は図示せず）において、シリコンウエハ１が長方形シートであり、側部導電性部材３がシリコンウエハ１の幅広い側の側面に配置されると、シリコンウエハ１の長さは２０ｍｍ〜６０ｍｍである。

したがって、シリコンウエハ１の表面から裏面に伝送される電荷の経路は短縮されることができ、それにより電荷移動速度を増加させ、次いで光電池セル１００の出力を増加させる。本明細書において、「長方形シート」は幅広く理解され、すなわち、厳密に長方形のシートに限定されないことに留意されるべきである。例えば、おおよそ長方形のシート、例えば、４つの頂角が丸い形のコーナまたは面取りを有する長方形シートもまた本開示の保護範囲に該当する。したがって、光電池セル１００を製造するのが便利であり、光電池セル１００を接続するのが便利である。ここで、表面は受光面を指し、裏面はバックライト面を指す。

任意に、シリコンウエハ１は長方形シートであり、長さ不変のルールにより、四角形の標準的なシリコンウエハ本体を分割すること（これは、「分離すること」のみを意味し、「切断プロセスを行うこと」は特に意味しない）により形成される。すなわち、四角形シリコンウエハ本体は、長さ不変のやり方で、複数の長方形シート形シリコンウエハ１に分割され得る。この場合、各シリコンウエハ１の長さは四角形シリコンウエハ本体の長さに等しく、複数のシリコンウエハ１の幅の合計は四角形シリコンウエハ本体の幅に等しい。

シリコンウエハ１は長方形シートであり、２つの電極はそれぞれシリコンウエハ１の２つの長い側に対して配置され、シリコンウエハ１の幅方向に離間され、シリコンウエハ１の長さ方向に沿って延在し、側部導電性部材３は、シリコンウエハ１の一方の長い側の側面に配置され、すなわち、シリコンウエハ１の幅方向におけるある側の側面に配置される。したがって、電荷伝送経路はより短く、光電池セル１００の出力はより高く、光電池セル１００はより単純かつ便利に製造され、光電池セル１００を接続することがより便利である。

任意に、２つの電極の各々は長方形シートであってもよく、シリコンウエハ１の長さに等しい長さを有してもよく、その結果、各電極の２つの幅広い側および一方の長い側はそれぞれ、シリコンウエハ１の２つの幅広い側および一方の長い側と整列していてもよい。したがって、空間は完全に使用されることができ、光電池セル１００の出力は増加し、その後光電池セル１００を接続するのが便利である。加えて、側部導電性部材３はまた、シート形でありシリコンウエハ１の幅方向におけるある側の側面を完全に占めるように構築されてもよく、それにより光電池セル１００の出力を増加させる。当然、側部導電性部材３および電極の特定の構造はこれに限定されない。例えば、側部導電性部材３および電極は、間隔をあけて分布する複数のサブ電極により、さらにそれぞれ、分離した電極になるように形成され得る。

以下の実施形態１〜実施形態７を参照すると、各光電池セル１００の２つの電極はそれぞれ、側部導電性部材３に電気的に接続された第１電極４および側部導電性部材３に電気的に接続されていない第２電極５であり、シリコンウエハ１は、シリコン基板１１と、表第１タイプ拡散層１２と、裏分割層１４とを含み、シリコン基板１１の裏面は第１領域と第２領域とを含み、表第１タイプ拡散層１２はシリコン基板１１の表面に配置され、表導電性部材は表第１タイプ拡散層１２上に配置され、裏分割層１４は第１領域のみに配置されるとともに第１領域を完全に覆い、第１電極４は裏分割層１４上に配置され、第２電極５は第２領域に配置されているとともに第１電極４と接触しておらず、裏分割層１４の少なくとも一部は、絶縁層または表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層である。したがって、光電池セル１００は単純な構造を有し、便利に製造および実装される。

以下の実施形態１〜実施形態７を参照すると、シリコンウエハ１はさらに側部分割層１３を含み、側部分割層１３はシリコン基板１１の側面に配置されており、側部導電性部材３は側部分割層１３上に配置されており、側部分割層１３の少なくとも一部は、絶縁層または表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層である。以下の実施形態１を参照すると、各光電池セル１００はさらに裏電気層６０を含み、裏電気層６０は第２領域に配置され、第２電極５は裏電気層６０上に配置され、裏電気層６０に電気的に接続される。

以下の実施形態２〜実施形態７を参照すると、各光電池セル１００はさらに第２裏ゲート線層６を含み、第２裏ゲート線層６および第２電極５は両方とも第２領域に配置され、第２電極５および第２裏ゲート線層６は電気的に接続されるとともに互いに重ね合わされない。さらに、以下の実施形態２〜実施形態６を参照すると、シリコンウエハ１はさらに、表第１タイプ拡散層１２とは異なるタイプの裏第２タイプ拡散層１５を含み、裏第２タイプ拡散層１５は第２領域のみに配置されるとともに第２領域を完全に覆い、第２裏ゲート線層６および第２電極５は両方とも裏第２タイプ拡散層１５上に配置される。

以下の実施形態５〜実施形態７を参照すると、各光電池セル１００はさらに第１裏ゲート線層７を含み、第１裏ゲート線層７および第１電極４は両方とも裏分割層１４上に配置され、第１電極４および第１裏ゲート線層７は電気的に接続されるとともに互いに重ね合わされない。さらに、以下の実施形態５〜実施形態７を参照すると、裏分割層１４は、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの裏第１タイプ拡散層であり、裏第１タイプ拡散層は第１領域のみに配置されるとともに第１領域を完全に覆い、第１裏ゲート線層７および第１電極４は両方とも裏第１タイプ拡散層上に配置される。

以下の実施形態１〜実施形態７を参照すると、第１領域および第２領域の各々は分離していない領域である。すなわち、第１領域がランダムに複数の部分領域に分割されると、複数の部分領域は全て、連続的な第１領域を形成するように互いに連通し得る。任意の層が第１領域のみに配置されるとともに第１領域を完全に覆う場合、当該任意の層もまた分離していない層、すなわち連続的な層である。第２領域がランダムに複数の部分領域に分割されると、複数の部分領域は全て、連続的な第２領域を形成するように互いに連通し得る。任意の層が第２領域のみに配置されるとともに第２領域を完全に覆うとき、当該任意の層もまた分離していない層、すなわち連続的な層である。

以下の実施形態１〜実施形態４を参照すると、第１領域および第２領域の各々は、便利に製造される長方形領域である。以下の実施形態５〜実施形態７を参照すると、第１領域および第２領域は指交差状に分布している。この場合、第１領域は第１連通領域と複数の第１分散領域とを含み、複数の第１分散領域は第１連通領域の長さ方向に離間しているとともに各々は第１連通領域と連通しており、第２領域は、第２連通領域と複数の第２分散領域とを含み、複数の第２分散領域は第２連通領域の長さ方向において離間しているとともに各々は第２連通領域と連通しており、第１連通領域および第２連通領域は並列に配置されており、複数の第１分散領域および複数の第２分散領域は、第１連通領域と第２連通領域との間に１つずつ交互にある。

実施形態１
図５〜図９を参照すると、光電池セル１００は、シリコンウエハ１、表導電性部材、側部導電性部材３、第１電極４、裏電気層６０、および第２電極５を含み、表導電性部材は表ゲート線層２であり、シリコンウエハ１は、シリコン基板１１、表第１タイプ拡散層１２、側部分割層１３、および裏分割層１４を含み得る。

シリコン基板１１はシート形であり、厚さ方向のシリコン基板１１の２つの表面はそれぞれ、表面および裏面であり、表面は側面を使用することにより裏面に接続される。表第１タイプ拡散層１２はシリコン基板１１の表面に配置される。例えば、本開示の任意の実施形態において、表第１タイプ拡散層１２はシリコン基板１１の表面を完全に覆い、それにより表第１タイプ拡散層１２の製造の困難さを減少させ、製造効率を増加させ、製造費用を低下させる。

側部分割層１３はシリコン基板１１の側面に配置される。例えば、側部分割層１３はシリコン基板１１の１つのみの側面に配置されてもよく、または複数の側面に配置されてもよい。任意に、側部分割層１３はシリコン基板１１の１つのみの側面に配置されるとともに側面を完全に覆う。したがって、側部分割層１３を製造するおよび組み立てるのが便利である。

側部導電性部材３は側部分割層１３上に配置される。すなわち、側部導電性部材３は側部分割層１３上に直接的または間接的に配置され得る。この場合、側部導電性部材３はシリコンウエハ１の側面に配置されるとともに側部分割層１３に対応する。すなわち、側部導電性部材３は、側部分割層１３が位置する側面に垂直な方向に沿って突出しているとき、側部分割層１３のプロファイル線を越えない。

側部導電性部材３はシリコンウエハ１の側面に配置され、シリコンウエハ１に埋め込まれない。したがって、光電池セル１００の製造の困難さ全体は減少することができ、製造プロセスは単純化されることができ、製造効率は増加することができ、製造費用は低下し得る。

シリコン基板１１の裏面は第１領域と第２領域とを含み、第１領域および第２領域は共通部分セットを有しない。第１領域および第２領域は互いに接触してもよく、または互いに接触していなくてもよい。すなわち、第１領域のプロファイル線および第２領域のプロファイル線は互いに接触してもよく、または互いに接触していなくてもよい。例えば、裏分割層１４の、裏電気層６０と接触している部分が絶縁層である場合、第１領域および第２領域は互いに接触することができ、裏分割層１４の、裏電気層６０と接触している部分が表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層である場合、第１領域および第２領域は互いに接触していなくてもよい。第１領域および第２領域の各々は分離していない領域である。

裏分割層１４は第１領域にのみ配置される。すなわち、第１領域以外のシリコン基板１１の裏面の残りの表面は裏分割層１４を有さず、さらに、裏分割層１４は第１領域を完全に覆う。このようにして、第１領域が分離していない連続的な領域である場合、裏分割層１４は分離していなくてもよい、すなわち、シリコン基板１１に連続的に配置され得る。したがって、裏分割層１４はシリコン基板１１上に連続的に、すなわち分離せずに配置され、シリコン基板１１上にばらばらに、すなわち、不連続的に、例えば散らばった点の形またはシマウマ形など分離した形態で散らばらない。したがって、裏分割層１４の製造の困難さは大幅に減少し、製造効率は増加し、製造費用は低下し、光電池セル１００の出力は効果的に増加し得る。

表ゲート線層２は表第１タイプ拡散層１２上に配置される。すなわち、表ゲート線層２は、表第１タイプ拡散層１２上に直接的または間接的に配置され得る。この場合、表ゲート線層２はシリコンウエハ１の表面に配置されるとともに表第１タイプ拡散層１２に対応する。換言すると、表ゲート線層２は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、表第１タイプ拡散層１２のプロファイル線を越えない。

シリコンウエハ１はさらに反射防止層１０１を含んでもよく、反射防止層１０１は表第１タイプ拡散層１２上に配置されてもよい。このようにして、シリコンウエハ１が反射防止層１０１を含む場合、表ゲート線層２は反射防止層１０１上に直接的に配置され得る。しかしながら、シリコンウエハ１が反射防止層１０１を含まない場合、表ゲート線層２は表第１タイプ拡散層１２上に直接的に配置され得る。

第１電極４は裏分割層１４上に配置される。すなわち、第１電極４は裏分割層１４上に直接的または間接的に配置され得る。この場合、第１電極４はシリコンウエハ１の裏面に配置されるとともに第１領域に対応する。換言すると、第１電極４は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第１領域を越えない。例えば、第１電極４はさらに、不動態化層を使用することにより、裏分割層１４上に間接的に配置され得る。

裏電気層６０および第２電極５は共に第２領域に配置される。すなわち、裏電気層６０および第２電極５は、シリコン基板１１の裏面の第２領域に直接的または間接的に配置され得る。この場合、裏電気層６０および第２電極５はシリコンウエハ１の裏面に配置されるとともに第２領域に対応する。すなわち、裏電気層６０および第２電極５は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第２領域を越えない。例えば、裏電気層６０および第２電極５はさらに、不動態化層を使用することにより、シリコン基板１１の裏面に間接的に配置され得る。第１電極４は裏電気層６０と接触しておらず、第２電極５とも接触していない。

加えて、本開示のいくつかの実施形態において、裏電気層６０および第２電極５は互いに重ね合わされなくてもよく、互いに接触接続していることに留意されるべきである。この場合、裏電気層６０および第２電極５はそれぞれ、シリコンウエハ１の裏面に完全に配置されており、互いに直接接触しているとともに互いに電気的に接続されている。したがって、空間は完全に使用されることができ、光電池セル１００の出力は増加する。本開示のいくつかの他の実施形態において、裏電気層６０および第２電極５はさらに、互いに重ね合わされ得る。この場合、裏電気層６０および第２電極５が重ね合わされた後に得られる合体セット表面はシリコンウエハ１の裏面に配置される。

本明細書において、導電性媒体が、表第１タイプ拡散層１２上に（直接的または反射防止層または不動態化層を使用することにより間接的に）配置されるか、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層（例えば、以下で説明される側部第１タイプ拡散層および裏第１タイプ拡散層）上に（直接的または反射防止層または不動態化層を使用することにより間接的に）配置される場合、あるタイプの電荷が取集されてもよく、導電性媒体が、表第１タイプ拡散層１２を有しないシリコン基板１１の表面に（直接的または不動態化層を使用することにより間接的に）配置されるか、表第１タイプ拡散層１２とは反対のタイプの拡散層（例えば、以下で説明される裏第２タイプ拡散層）上に（直接的または不動態化層を使用することにより間接的に）配置される場合、別のタイプの電荷が取集され得ることに留意されるべきである。本明細書において、導電性媒体がシリコンウエハから電荷を取集する原理は当業者によく知られているはずであることに留意されるべきである。詳細は本明細書においては再度説明されない。

加えて、本明細書における実施形態１〜実施形態７におけるシリコンウエハ１の表面全体の各々の最外面および１つの側面は反射防止層を有してもよく、本明細書における実施形態２〜実施形態７におけるシリコンウエハ１の裏面全体の最外面はさらに不動態化層を有してもよく、それにより製造および組立てを円滑にすることに留意されるべきである。加えて、本明細書において説明された反射防止層および不動態化層の概念は当業者によく知られているはずであり、反射防止層および不動態化層は主に、反射を減少させるとともに電荷取集を強化する役割を担うことに留意されるべきである。例えば、反射防止層および不動態化層の材料は、限定するものではないが、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮｘＯｙ、およびＳｉＮｘＣｙを含み得る。

例えば、シリコン基板１１がＰ型シリコンでできている場合、表第１タイプ拡散層１２はリン拡散層であってもよい。この場合、リン拡散層上に配置された導電性媒体は負の電荷を取集することができ、非リン拡散層上に配置された導電性媒体は正の電荷を取集することができる。このようにして、表ゲート線層２は、表第１タイプ拡散層１２上に配置される（例えば、直接的に配置されるか反射防止層１０１を使用することにより間接的に配置される）ため、表ゲート線層２は第１タイプの電荷（例えば負の電荷）を取集し得る。裏電気層６０はシリコン基板１１の裏面に配置され（例えば、直接的に配置されるか不動態化層を使用することにより間接的に配置される）、その結果、裏電気層６０は第２タイプの電荷（例えば正の電荷）を取集し得る。

具体的には、第１電極４は、側部導電性部材３を使用することにより表ゲート線層２に電気的に接続され、その結果、表ゲート線層２により取集される第１タイプの電荷（例えば負の電荷）は第１電極４（例えば、負電極）に移動させられてもよく、第２電極５は、裏電気層６０に電気的に接続され、その結果、裏電気層６０により取集された第２タイプの電荷（例えば正の電荷）は第２電極５（例えば、正電極）に移動させられてもよい。したがって、第１電極４および第２電極５は、電気エネルギーを出力するために光電池セル１００の正および負電極として機能し得る。加えて、側部導電性部材３はシリコンウエハ１の側面に配置されることから、表ゲート線層２は、側部導電性部材３を使用することにより、簡単かつ便利に第１電極４に効果的に電気的に接続されることができ、それにより、光電池セル１００の作動信頼性を確実にする。

当業者は、第１電極４および第２電極５は極性が反対の電極である必要があり、互いに絶縁されている、すなわち、互いに導電接続されていないか、互いに電気的に接続されていない必要があることを理解することができる。この場合、第１電極４、第１電極４に電気的に接続された全ての構成要素、および第２電極５、および第２電極５に電気的に接続された全ての構成要素は直接的に導電接続され得ず、および、外部導電性媒体を使用することによって間接的に導電接続され得ず、例えば、互いに接触していなくてもよく、または、絶縁材料を使用することにより切り離されていてもよく、それにより、第１電極４および第２電極５が短絡するのを防ぐ。

裏分割層１４は、シリコン基板１１を使用することにより、第１電極４および第２電極５が短絡するのを防ぐ、すなわち、第１電極４およびシリコン基板１１が互いに直接的に接触して短絡を引き起こすのを防ぐように構築される。例えば、裏分割層１４は、表拡散層と同じタイプの拡散層、および／または絶縁層であってもよい。すなわち、裏分割層１４は完全に、表拡散層と同じタイプの拡散層であってもよく、もしくは完全に絶縁層であってもよく、または裏分割層１４の一部は表拡散層と同じタイプの拡散層であってもよく、残りの部分は絶縁層である。第１電極４が絶縁層を使用することによりシリコン基板１１上に配置される場合、第１電極４は、第１電極４がシリコン基板１１から、第２電極５により取集される電荷と同じタイプの電荷を取集するのを防ぐために、シリコン基板１１から直接的に絶縁されてもよく、それにより、第１電極４が、シリコン基板１１を使用することにより第２電極５に導電接続されて短絡を引き起こすのを効果的に防ぐ、すなわち、第１電極４およびシリコン基板１１が互いに直接的に接触して短絡を引き起こすのを防ぐ。

第１電極４が表拡散層と同じタイプの拡散層を使用することによりシリコン基板１１上に配置される場合、第１電極４は、拡散シリコン基板１１から、表ゲート線層２により取集される電荷と同じタイプの電荷、すなわち、第２電極５により取集される電荷と反対のタイプの電荷を取集することができ、それによりまた、第１電極４および第２電極５が短絡するのを防ぎ、光電池セル１００の出力を増加させる。

側部分割層１３は、シリコン基板１１を使用することにより、側部導電性部材３および第２電極５が短絡するのを防ぐように構築され、それにより、第１電極４および第２電極５が短絡するのを防ぐ、すなわち、側部導電性部材３およびシリコン基板１１が互いに直接的に接触して短絡を引き起こすのを防ぐ。例えば、側部分割層１３は、表拡散層と同じタイプの拡散層、および／または絶縁層であってもよい。すなわち、側部分割層１３は完全に、表拡散層と同じタイプの拡散層であってもよく、もしくは完全に絶縁層であってもよく、または裏分割層１４の一部は表拡散層と同じタイプの拡散層であってもよく、残りの部分は絶縁層である。

側部導電性部材３が、絶縁層を使用することによりシリコン基板１１上に配置される場合、側部導電性部材３は、側部導電性部材３がシリコン基板１１から、第２電極５により取集される電荷と同じタイプの電荷を取集するのを防ぐために、シリコン基板１１から直接的に絶縁されることができ、それにより、側部導電性部材３が、シリコン基板１１を使用することにより第２電極５に導電接続されて短絡を引き起こすことを効果的に防ぐ、すなわち、側部導電性部材３およびシリコン基板１１が互いに直接的に接触して短絡を引き起こすのを防ぐ。

側部導電性部材３が、表拡散層と同じタイプの拡散層を使用することにより、シリコン基板１１上に配置される場合、側部導電性部材３は、拡散シリコン基板１１から、表ゲート線層２により取集される電荷と同じタイプの電荷、すなわち、第２電極５により取集される電荷と反対のタイプの電荷を取集してもよく、それによりまた、側部導電性部材３および第２電極５が短絡するのを防ぐ、すなわち、側部導電性部材３およびシリコン基板１１が互いに直接的に接触して短絡を引き起こすのを防ぎ、光電池セル１００の出力を増加させる。

具体的には、本開示の実施形態において、側部分割層１３および裏分割層１４の少なくとも一方の少なくとも一部は、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層である。すなわち、側部分割層１３の少なくとも一部が表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層であるか、裏分割層１４の少なくとも一部が表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層であるかのいずれかであり、それにより、第１電極４および第２電極５の絶縁効果を確実にするのみならず、光電池セル１００の出力を増加させる。

任意に、裏分割層１４は完全に、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層である、すなわち、裏分割層１４は、第１領域を完全に覆う第１裏拡散層である。したがって、製造は容易にされ、絶縁信頼性は良好となる。任意に、側部分割層１３は完全に、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層である、すなわち、側部分割層１３はシリコン基板１１の側面を完全に覆う側部拡散層である。したがって、製造は容易にされ、絶縁信頼性は良好となる。

本明細書において、シリコン基板、拡散層、反射防止層、および不動態化層などの概念、ならびに導電性媒体がシリコンウエハから電荷を取集する原理は全て当業者にはよく知られていることに留意されるべきである。詳細は本明細書においては再度説明されない。

加えて、本開示の任意の実施形態において、以下で説明される表ゲート線層２、ならびに第２裏ゲート線層６および第１裏ゲート線層７の各々は、間隔をあけて配置された複数の導電性の細いゲート線により形成された導電性誘電層であってもよく、細いゲート線は銀材料でできていてもよい。したがって、一方で、導電率は増加することができ、他方で、遮光領域は縮小することができ、それにより光電池セル１００の出力を偽装した形で増加させる。裏電気層６０はアルミニウム層、すなわちアルミニウム裏面電界であってもよい。したがって、一方で、導電率は増加することができ、他方で、費用は減少し得る。

まとめると、この本開示の実施形態による光電池セル１００において、裏分割層１４および側部分割層１３の少なくとも一方の少なくとも一部は、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの拡散層であることから、第１電極４と第２電極５との間の絶縁体が確実にされ得るとは言わないが、また、光電池セル１００の出力は効果的に増加し得る。

さらに、シリコン基板１１の側面に側部導電性部材３を配置することにより、既存の光電池セルの表面上の第１電極は、第１電極がシリコンウエハの表側で遮光するのを防ぐために、シリコンウエハの表側から裏側へ移動させられ得る。したがって、既存の光電池セルと比較すると、本開示の光電池セル１００の出力はより高い。さらに、本開示の光電池セル１００の第１電極４および第２電極５はシリコンウエハ１の同じ側に位置し、それにより、複数の光電池セル１００間の電気接続を円滑にし、溶接の困難性を減少させ、はんだの使用量を減少させ、ならびにまた溶接中および後続の積層プロセスにおける光電池セル１００の損傷可能性を減少させる。

加えて、側部導電性部材３はシリコンウエハ１の側面に配置され、それにより、光電池セル１００の製造の困難さを大幅に減少させ（例えば、シリコンウエハ１上に穴を製造することおよび穴に導電性媒体を注入することなどの製造プロセスが不要である）、次いで、製造速度を向上させるとともに、製造不良率および製造費用を低下させる。加えて、側部導電性部材３がシリコン基板１１の幅方向における側の側面に配置される場合、電荷移動速度を向上させるために、シリコンウエハ１の表側から裏側へ移動する電荷の経路は効果的に短縮されることができ、それにより光電池セル１００の出力を偽装した形で増加させる。

任意に、第１領域および第２領域が各々分離していない領域であり、共通部分セットを有しておらず、互いに接触しておらず、シリコンウエハ１が長方形シートである場合、第１領域および第２領域は各々長方形の領域であってもよく、シリコンウエハ１の幅方向にある間隔で配置され得る。面積が比較的大きい第１電極４および裏電気層６０が製造され得る。任意に、第１電極４の外エッジは、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第１領域のプロファイル線の上に位置し、裏電気層６０は第２領域を完全に覆い、第２電極５は裏電気層６０上に配置される。したがって、光電池セル１００の出力を最大にするために、第１領域および第２領域は最大限に使用され得る。本明細書において、平坦な構成要素（例えば、本明細書において説明された長方形シート形の第１電極４および第２電極５）について、「外エッジ」は平坦な構成要素のプロファイル線であり、線形の構成要素（例えば、本明細書において説明された細いゲート線）について、「外エッジ」は線形の構成要素の２つの端点であることに留意されるべきである。

表ゲート線層２は、側部導電性部材３の長さ方向に垂直に延在する複数の表二次ゲート線層２１を含む。すなわち、各表二次ゲート線層２１は側部導電性部材３の長さ方向に垂直である。したがって、表二次ゲート線層２１の電荷伝送経路は短縮されてもよく、それにより、電荷伝送効率を向上させ、光電池セル１００の出力を増加させる。

実施形態１による光電池セル１００を作製するための方法が以下で簡潔に説明される。

ステップａ１．レーザーを使用することにより、四角形の標準的なシリコン基板本体（例えば、仕様が１５６ｍｍ＊１５６ｍｍである標準的なシリコン基板）を長さが不変の（例えば、長さの各々が１５６ｍｍである）３〜１５（任意に、５〜１０）個の長方形シート形シリコン基板１１に平均的に分割および切断し、次いで光電池セル１００を製造する後続のプロセスを実施する。当然、本開示はこれに限定されず、長方形シート形シリコン基板１１はさらに、別のやり方またはプロセスを使用することにより得られ得る。本明細書において、四角形の標準的なシリコン基板本体は任意に３つの部分または４つ以上の部分へ平均的に分割され、それにより、電荷が表面から裏面へ移動する距離を短縮し、その結果、電荷は効率的かつ容易に取集され、それにより光電池セル１００の出力を増加させ、四角形の標準的なシリコン基板本体が１５個の部分または１５個未満の部分に平均的に分割される場合、切断および製造は容易であり、光電池セル１００が続いて直列に接続されるか並列に接続される場合、比較的少量のはんだが消費され、それにより、直列に接続されたか並列に接続された後の光電池セル１００の総出力を向上させ、費用を低下させることに留意されるべきである。

ステップａ２．洗浄およびテクスチャ加工を実施する：洗浄はシリコン基板１１の各表面上のゴミを取り除き、テクスチャ加工はシリコン基板１１の各表面の反射性を低下させる。

ステップａ３．拡散および接合準備を実施する：Ｐ−Ｎ接合を作製するために、両面拡散が拡散炉を使用することによりシリコン基板１１で実施され、その結果、シリコン基板１１の各表面は同じタイプの拡散層を有する

ステップａ４．マスク保護を実施する：第１領域の拡散層（すなわち、裏拡散層１４として使用されるもの）および第１領域に隣接する側面の拡散層（すなわち、側部拡散層１３として使用されるもの）がパラフィンを使用することにより保護される。

ステップａ５．エッチングを実施する：パラフィンにより保護されておらずシリコン基板１１の側面および裏面にある裏接合部が除去される

ステップａ６．パラフィン保護を除去し、ホスホシリケートガラスを除去し、それにより、パラフィンにより保護された裏拡散層１４および側部拡散層１３を得る。

ステップａ７．表拡散層１２に反射防止層１０１を蒸着する、反射防止層１０１の材料はＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮｘＯｙ、およびＳｉＮｘＣｙを含むがこれらに限定されない。

ステップａ８．第２領域の長さ方向に沿って裏電気層６０をスクリーン印刷し、裏電気層６０の長さ方向に沿って第２電極５をスクリーン印刷し、裏拡散層１４の長さ方向に沿って第１電極４をスクリーン印刷し、乾燥を実施し、第１電極４は裏拡散層１４と厳密に一致し、短絡を防ぐために、裏電気層６０と第１電極４との間には安全な距離が存在する。

ステップａ９．ゲート線層２における各二次ゲート線２１を第２電極５に垂直にすることを可能にするために、表拡散層１２の幅方向に沿ってゲート線層２をスクリーン印刷し、乾燥を実施する。

ステップａ１０．側部拡散層１３の長さ方向に沿って側部導電性部材３をスクリーン印刷して、乾燥を実施する。

実施形態２
図１０〜図１４を参照すると、実施形態２の構造は実施形態１の構造とおおよそ同じであり、同じ構成要素は添付図面において同じ参照符号を有し、違いは以下のものだけである：実施形態１において、裏電気層６０は第２領域に配置され第２電極５は裏電気層６０上に配置されるが、実施形態２においては、裏第２タイプ拡散層１５が第２領域に配置され、第２裏ゲート線層６および第２電極５が裏第２タイプ拡散層１５上に配置される。

光電池セル１００は、シリコンウエハ１、表導電性部材、側部導電性部材３、第１電極４、第２裏ゲート線層６、および第２電極５を含み、表導電性部材は表ゲート線層２であり、シリコンウエハ１は、シリコン基板１１、表第１タイプ拡散層１２、裏第２タイプ拡散層１５、側部分割層１３、および裏分割層１４を含んでもよく、側部分割層１３は、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの側部拡散層であってもよく、裏分割層１４は、表第１タイプ拡散層１２と同じタイプの裏第１タイプ拡散層であってもよい。裏第２タイプ拡散層１５は、第２電極５の長さ方向に垂直に延在する複数の第２裏二次ゲート線層６１を含む。すなわち、各第２裏二次ゲート線層６１は第２電極５の長さ方向に垂直である。したがって、第２裏二次ゲート線層６１の電荷伝送経路は短縮されてもよく、それにより、電荷伝送効率を向上させ、光電池セル１００の出力を増加させる。

具体的には、シリコン基板１１の裏面は第１領域と第２領域とを含み、第１領域および第２領域は共通部分セットを有さず、互いに接触していない。すなわち、第１領域のプロファイル線および第２領域のプロファイル線は互いに接触していない。

裏第１タイプ拡散層は第１領域にのみ配置される。すなわち、第１領域以外のシリコン基板１１の裏面の残りの表面は裏第１タイプ拡散層を有さず、さらに、裏第１タイプ拡散層は第１領域を完全に覆う。このようにして、第１領域が分離していない連続的な領域である場合、裏第１タイプ拡散層は分離していなくてもよい、すなわち、シリコン基板１１に連続的に配置され得る。したがって、裏第１タイプ拡散層はシリコン基板１１に連続的に、すなわち分離せずに配置され、シリコン基板１１上にばらばらに、すなわち、不連続的に、例えば、散らばった点の形またはシマウマ形など分離した形態で、散らばらない。したがって、裏第１タイプ拡散層の製造の困難さは大幅に減少し、製造効率は増加し、製造費用は低下し、光電池セル１００の出力は効果的に増加し得る。

裏第２タイプ拡散層１５は第２領域のみに配置される。すなわち、シリコン基板１１の裏面の、第２領域以外の残りの表面は裏第２タイプ拡散層１５を有しない。さらに、裏第２タイプ拡散層１５は第２領域を完全に覆う。このようにして、第２領域が分離していない連続的な領域であるとき、裏第２タイプ拡散層１５は分離していなくてもよい、すなわち、シリコン基板１１に連続的に配置され得る。したがって、裏第２タイプ拡散層１５はシリコン基板１１に連続的に、すなわち分離せずに配置され、シリコン基板１１上にばらばらに、すなわち、不連続的に、例えば、散らばった点の形またはシマウマ形など分離した形態で、散らばらない。したがって、裏第２タイプ拡散層１５の製造の困難さは大幅に減少し、製造効率は増加し、製造費用は低下し、光電池セル１００の出力は効果的に増加し得る。

第１電極４は裏第１タイプ拡散層上に配置される。すなわち、第１電極４は、裏第１タイプ拡散層上に直接的または間接的に配置され得る。この場合、第１電極４はシリコンウエハ１の裏面に配置されるとともに第１領域に対応する。すなわち、第１電極４は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第１領域を越えない。シリコンウエハ１は不動態化層１０２をさらに含んでもよく、不動態化層１０２は裏第１タイプ拡散層上に配置されてもよい。このようにして、シリコンウエハ１が不動態化層１０２を含む場合、第１電極４は、不動態化層１０２上に直接的に配置され得る。本開示のいくつかの実施形態において、シリコンウエハ１が不動態化層１０２を含まない場合、第１電極４は裏第１タイプ拡散層上に直接的に配置され得る。

第２裏ゲート線層６および第２電極５は両方とも裏第２タイプ拡散層１５上に配置される。すなわち、第２裏ゲート線層６および第２電極５は裏第２タイプ拡散層１５上に直接的または間接的に配置され得る。この場合、第２裏ゲート線層６および第２電極５はシリコンウエハ１の裏面に配置されるとともに第２領域に対応する。すなわち、第２裏ゲート線層６および第２電極５は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第２領域を越えない。第１電極４は、第２裏ゲート線層６と接触しておらず、第２電極５とも接触していない。

例えば、シリコンウエハ１は不動態化層１０２をさらに含んでもよく、不動態化層１０２は、裏第２タイプ拡散層１５上に配置されてもよい。このようにして、シリコンウエハ１が不動態化層１０２を含む場合、第２裏ゲート線層６および第２電極５は、不動態化層１０２上に直接的に配置され得る。シリコンウエハ１が不動態化層１０２を含まない場合、第２裏ゲート線層６および第２電極５は、裏第２タイプ拡散層１５上に直接配置され得る。

加えて、本開示のいくつかの実施形態において、第２裏ゲート線層６および第２電極５は互いに重ね合わされなくてもよく、互いに接触接続していることに留意されるべきである。この場合、第２裏ゲート線層６および第２電極５はそれぞれ、シリコンウエハ１の裏面に完全に配置されており、エッジは互いに直接接触しているとともに互いに電気的に接続されている。したがって、空間は完全に使用されることができ、光電池セル１００の出力は増加する。本開示のいくつかの他の実施形態において、第２裏ゲート線層６および第２電極５はさらに、互いに重ね合わされ得る。この場合、第２裏ゲート線層６および第２電極５が重ね合わされた後に得られる合体セット表面はシリコンウエハ１の裏面に配置される。

第１領域および第２領域は共通部分セットを有しておらず、互いに接触していないため、面積が比較的大きい第１電極４が製造され得、面積が比較的大きい第２裏ゲート線層６および第２電極５が製造され得る。任意に、第１電極４の外エッジは、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第１領域のプロファイル線の上に位置し、第２裏ゲート線層６および第２電極５の各々の外エッジ全体は第２領域のプロファイル線の上に位置する。したがって、光電池セル１００の出力を最大にするために、第１領域および第２領域は最大限に使用され得る。

本明細書において、本明細書において説明された「第１タイプ拡散層」および「第２タイプ拡散層」は異なるタイプの２つの拡散層であり、導電性媒体が、第１タイプ拡散層および第２タイプ拡散層上に配置される（例えば、直接的に配置されるか本明細書において説明された反射防止層または不動態化層を使用することにより間接的に配置される）場合、異なるタイプの電荷が取集され得ることに留意されるべきである。加えて、本明細書において説明された反射防止層および不動態化層の概念は当業者によく知られており、反射防止層および不動態化層は主に、反射を減少させるとともに電荷取集を強化する役割を担うことに留意されるべきである。

したがって、「第１タイプ拡散層」における本明細書において説明された表第１タイプ拡散層、裏第１タイプ拡散層、および側部第１タイプ拡散層は同じタイプの拡散層であり、導電性媒体が第１タイプ拡散層上に配置される場合、第１タイプの電荷が取集されることができ、「第２タイプ拡散層」における裏第２タイプ拡散層は別のタイプの拡散層であり、導電性媒体が第２タイプ拡散層上に配置される場合、第２タイプの電荷が取集され得る。本明細書において、導電性媒体がシリコンウエハから電荷を取集する原理は当業者によく知られているはずであることに留意されるべきである。詳細は本明細書においては再度説明されない。

例えば、シリコン基板１１がＰ型シリコンでできている場合、第１タイプ拡散層はリン拡散層であってもよい。この場合、リン拡散層上に配置された導電性媒体は負の電荷を取集することができる。第２タイプ拡散層はホウ素拡散層であってもよく、ホウ素拡散層上に配置された導電性媒体は正の電荷を取集してもよい。別の例のために、シリコン基板１１がＮ型シリコンでできている場合、「第１タイプ拡散層」はホウ素拡散層であってもよく、「第２タイプ拡散層」はリン拡散層であってもよい。詳細は本明細書においては再度説明されない。

このようにして、表ゲート線層２は、第１タイプ拡散層上に配置される（例えば、直接的に配置されるか反射防止層１０１を使用することにより間接的に配置される）ため、表ゲート線層２は第１タイプの電荷（例えば負の電荷）を取集し得る。第２裏ゲート線層６は第２タイプ拡散層上に配置され（例えば、直接的に配置されるか不動態化層１０２を使用することにより間接的に配置され）、その結果第２裏ゲート線層６は第２タイプの電荷（例えば正の電荷）を取集し得る。

具体的には、第１電極４は、側部導電性部材３を使用することにより表ゲート線層２に電気的に接続され、その結果、表ゲート線層２により取集される第１タイプの電荷（例えば負の電荷）は第１電極４（例えば、負電極）に移動させられてもよく、第２電極５は第２裏ゲート線層６に電気的に接続され、その結果、第２裏ゲート線層６により取集された第２タイプの電荷（例えば正の電荷）は第２電極５（例えば、正電極）移動させられてもよい。したがって、第１電極４および第２電極５は、電気エネルギーを出力するために光電池セル１００の正および負電極として機能し得る。

このようにして、第１電極４は、シリコンウエハ１の表側に位置する表ゲート線層２を使用することにより第１タイプの電荷を取集することができ、第２電極５は、シリコンウエハ１の裏側に位置する第２裏ゲート線層６を使用することにより第２タイプの電荷を取集することができ、それにより空間利用に向上させ、光電池セル１００の出力をさらに増加させる。したがって、光電池セル１００は、審美的かつ効率的な両面セルになり得る。

具体的には、実施形態２における光電池セル１００を作製するための方法は、実施形態１における光電池セル１００を作製するための方法とおおよそ同じであり、違いは以下のとおりである：実施形態２におけるシリコンウエハ１が作製されるとき、異なるタイプの両面拡散がシリコン基板１１で実施され、すなわち、シリコン基板１１の表面および裏面はそれぞれ、異なるタイプの拡散層を得るために拡散され、表面の拡散層は、表第１タイプ拡散層１２、側部第１タイプ拡散層１３、および裏第１タイプ拡散層１４を得るためにシリコン基板１１の側面からシリコン基板１１の裏面へ延在し、次いで、反射防止層１０１と同じ材料の不動態化層１０２が裏第１タイプ拡散層１４、裏第２タイプ拡散層１５、およびシリコン基板１１に蒸着され、次いで、第２裏ゲート線層６が不動態化層１０２にスクリーン印刷される。

実施形態３
図１５〜図１９を参照すると、実施形態３の構造は実施形態２のものとおおよそ同じであり、同じ構成要素は添付図面において同じ参照符号を有し、違いは以下のものだけである：実施形態２において、第１領域および第２領域は、共通部分セットを有しておらず互いに接触していないが、実施形態３においては、第１領域および第２領域は共通部分セットを有しておらず、互いに接触している。すなわち、第１領域のプロファイル線および第２領域のプロファイル線は互いに接触する。

具体的には、第１領域および第２領域は共通部分セットを有しておらず互いに接触し、第１電極４は第１領域に配置される。すなわち、第１電極４は第１領域に直接的または間接的に配置され得る。この場合、第１電極４はシリコンウエハ１の裏面に配置されるとともに第１領域に対応する。すなわち、第１電極４は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第１領域を越えず、第２領域を越えたところに位置する。第２裏ゲート線層６および第２電極５の各々は第２領域に配置されているとともに第１電極４と接触していない。すなわち、第２裏ゲート線層６および第２電極５は第２領域に直接的または間接的に配置され得る。さらに、第２裏ゲート線層６は第１電極４と接触しておらず、第２電極５も第１電極４と接触していない。この場合、第２裏ゲート線層６および第２電極５はシリコンウエハ１の裏面に配置されるとともに第２領域に対応する。すなわち、第２裏ゲート線層６および第２電極５は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第２領域を越えず、第１領域を越えたところに位置する。したがって、第１電極４は第２電極５と接触していることから引き起こされる短絡は、効果的に回避され得る。

実施形態４
図２０〜図２４を参照すると、実施形態４の構造は実施形態３の構造とおおよそ同じであり、同じ構成要素は添付図面において同じ参照符号を有し、違いは以下のものだけである：実施形態３において、側部分割層１３は側部第１タイプ拡散層であり、裏分割層１４は裏第１タイプ拡散層であるが、実施形態４においては、側部分割層１３および裏分割層１４の各々は絶縁層である。

具体的には、実施形態４における光電池セル１００を作製するための方法は、実施形態２における光電池セル１００を作製するための方法とおおよそ同じであり、違いは以下のとおりである：実施形態４におけるシリコンウエハ１が作製される場合、表第１タイプ拡散層１２および裏第２タイプ拡散層１５を得るために、異なるタイプの両面拡散がシリコン基板１１で実施され、すなわち、シリコン基板１１の表面および裏面はそれぞれ、異なるタイプの拡散層を得るために拡散され、裏分割層１４および側部分割層１３を得るために、絶縁層がシリコン基板１１の裏面の側部および側部に隣接する側面に製造される。

実施形態５
図２５〜図３１を参照すると、実施形態５の構造は実施形態３の構造とおおよそ同じであり、同じ構成要素は添付図面において同じ参照符号を有し、違いは以下のものだけである：第１に、実施形態３において、第１電極４のみが裏第１タイプ拡散層（すなわち、裏分割層１４）上に配置されるが、実施形態５においては、第１電極４に電気的に接続された第１裏ゲート線層７が、裏第１タイプ拡散層（すなわち、裏分割層１４）上にさらに配置される。第２に、実施形態５において、第１領域および第２領域は接触タイプの指交差状に分布する。

第１裏ゲート線層７および第１電極４は裏第１タイプ拡散層上に配置される。すなわち、第１裏ゲート線層および第１電極４は、裏第１タイプ拡散層上に直接的または間接的に配置され得る。この場合、第１裏ゲート線層７および第１電極４はシリコンウエハ１の裏面に配置されるとともに第１領域に対応する。すなわち、第１裏ゲート線層７および第１電極４は、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第１領域を越えず、第２領域を越えたところに位置する。

例えば、シリコンウエハ１は不動態化層１０２をさらに含んでもよく、不動態化層１０２は裏第１タイプ拡散層上に配置されてもよい。このようにして、シリコンウエハ１が不動態化層１０２を含む場合、第１裏ゲート線層７および第１電極４は、不動態化層１０２上に直接的に配置され得る。シリコンウエハ１が不動態化層１０２を含まない場合、第１裏ゲート線層７および第１電極４は裏第１タイプ拡散層上に直接的に配置され得る。

加えて、本開示のいくつかの実施形態において、第１裏ゲート線層７および第１電極４は互いに重ね合わされなくてもよく、互いに接触接続していることに留意されるべきである。この場合、第１裏ゲート線層７および第１電極４はそれぞれ、シリコンウエハ１の裏面に完全に配置されており、エッジは互いに直接接触しているとともに互いに電気的に接続されている。したがって、空間は完全に使用されることができ、光電池セル１００の出力は増加する。本開示のいくつかの他の実施形態において、第１裏ゲート線層７および第１電極４はさらに、互いに重ね合わされ得る。この場合、第１裏ゲート線層７および第１電極４が重ね合わされた後に得られる合体セット表面はシリコンウエハ１の裏面に配置される。

したがって、この実施形態による光電池セル１００において、第１電極４に接続された表ゲート線層２および第１裏ゲート線層７はそれぞれ、シリコンウエハ１の表面および裏面に製造され、第２電極５に接続された第２裏ゲート線層６はシリコンウエハ１の裏面に製造される、その結果、光電池セル１００は両面セルであることができ、出力はより高くなる。

第１領域および第２領域は接触タイプの指交差状に分布する。すなわち、第１領域のプロファイル線および第２領域のプロファイル線は互いに接触する。例えば、連続的な、完全な、穴の無い分離していない領域を形成するために、第１領域および第２領域は完全に継ぎ目なく相互接続され得る。例えば、任意に、第１領域および第２領域はシリコン基板１１の裏面を完全に覆うことができる。したがって、空間は完全に使用されることができ、光電池セル１００の出力は増加する。本明細書において、「指交差状（ｆｉｎｇｅｒｓ−ｃｒｏｓｓｅｄ ｓｈａｐｅ）」は、左および右手の指が互いに交差して重複しないのと同様の形状であることに留意されるべきである。

具体的には、第１領域は第１連通領域と複数の第１分散領域とを含み、複数の第１分散領域は第１連通領域の長さ方向に離間しているとともに各々は第１連通領域と連通しており、第２領域は、第２連通領域と複数の第２分散領域とを含み、複数の第２分散領域は第２連通領域の長さ方向において離間しているとともに各々は第２連通領域と連通している。

複数の第１分散領域および複数の第２分散領域の量は限定されておらず、第１連通領域、複数の第１分散領域、第２連通領域、および複数の第２分散領域の形状は限定されていない。例えば、複数の第１分散領域および複数の第２分散領域は各々三角形、半円形、長方形などに形成されてもよく、複数の第１分散領域および複数の第２分散領域は長方形、波状ストリップ形などに形成され得る。

第１連通領域および第２連通領域は互いに反対側に配置される。例えば、互いに平行にまたはおおよそ互いに平行に（比較的小さい角度を有して）配置された第１連通領域および第２連通領域、ならびに複数の第１分散領域および複数の第２分散領域は、第１連通領域と第２連通領域との間に１つずつ交互にある。すなわち、第１分散領域、第２分散領域、別の第１分散領域、別の第２分散領域などが、第１連通領域の長さ方向に沿って、すなわち、第２連通領域の長さ方向に沿って順次配置され、複数の第１分散領域および複数の第２分散領域は１つずつ互い違いにされ、交互に交差する。

第１連通領域のプロファイル線は複数の第２分散領域のプロファイル線と接触し、第２連通領域のプロファイル線は複数の第１分散領域のプロファイル線と接触する。したがって、第１領域および第２領域が接触タイプの指交差状に配置されることが確実にされ得る。

さらに、第１電極４は第１連通領域に配置され、第１裏ゲート線層７は複数の第１分散領域に配置される。換言すると、第１電極４は第１連通領域に対応して配置され、第１裏ゲート線層７は複数の第１分散領域に対応して配置される。すなわち、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第１電極４は第１連通領域のプロファイル線を越えず、第１裏ゲート線層７は複数の第１分散領域のプロファイル線を越えず、第２領域のプロファイル線を越えたところに位置する。したがって、第１電極４および第１裏ゲート線層７は適切かつ単純に展開され、便利に裏第１タイプ拡散層上に製造される。

任意に、第１裏ゲート線層７は、第１連通領域の長さ方向に垂直に延在するとともに第１連通領域の長さ方向に離間した複数の第１裏二次ゲート線層７１を含む。したがって、第１裏ゲート線層７は、取集された電荷をより短い経路で第１電極４へ移動させることができ、それにより電荷移動効率を向上させ、光電池セル１００の出力を増加させる。

さらに、第２電極５は第２連通領域に配置され、第２裏ゲート線層６は複数の第２分散領域に配置される。換言すると、第２電極５は第２連通領域に対応して配置され、第２裏ゲート線層６は複数の第２分散領域に対応して配置される。すなわち、シリコンウエハ１の厚さ方向に沿って突出しているとき、第２電極５は第２連通領域のプロファイル線を越えず、第２裏ゲート線層６は複数の第２分散領域のプロファイル線を越えず、第１領域のプロファイル線を越えたところに位置する。したがって、第２電極５および第２裏ゲート線層６は適切かつ単純に展開され、便利に裏第２タイプ拡散層１５に製造される。

任意に、第２裏ゲート線層６は、複数の第２裏二次ゲート線層６１であって、第２連通領域の長さ方向に垂直に延在するとともに第２連通領域の長さ方向に離間した複数の第２裏二次ゲート線層６１を含む。したがって、第２裏ゲート線層６は取集された電荷を第２電極５へより短い経路で移動させることができ、それにより電荷移動効率を向上させ、光電池セル１００の出力を増加させる。

各第１裏二次ゲート線層７１のプロファイル線は、第２連通領域および複数の第２分散領域の各々と接触しない。すなわち、各第１裏二次ゲート線層７１は第２裏二次ゲート線層６１および第２電極５の各々と接触しない。各第２裏二次ゲート線層６１のプロファイル線は第１連通領域および複数の第１分散領域の各々と接触しない。すなわち、各第２裏二次ゲート線層６１は第１裏二次ゲート線層７１および第１電極４の各々と接触しない。

具体的には、実施形態５における光電池セル１００を作製するための方法は、実施形態２における光電池セル１００を作製するための方法とおおよそ同じであり、違いは以下のとおりである：シリコンウエハ１が完全に作製された後で、第２裏二次ゲート線層６１が裏第２タイプ拡散層１５に製造される。

実施形態６
図３２〜図３８を参照すると、実施形態６の構造は実施形態５の構造とおおよそ同じであり、同じ構成要素は添付図面において同じ参照符号を有し、違いは以下のものだけである：実施形態５において、第１領域および第２領域は接触タイプの指交差状に分布するが、実施形態６においては、第１領域および第２領域は非接触タイプの指交差状に分布する。

第１連通領域のプロファイル線は第２連通領域のプロファイル線および複数の第２分散領域のプロファイル線の各々と接触せず、第２連通領域のプロファイル線は第１連通領域のプロファイル線および複数の第１分散領域のプロファイル線の各々と接触しない。したがって、第１領域および第２領域が非接触タイプの指交差状に配置されることが確実にされ得る。各第１裏二次ゲート線層７１のプロファイル線は第２連通領域および第２分散領域の各々と接触しない。すなわち、各第１裏二次ゲート線層７１は第２裏二次ゲート線層６１および第２電極５の各々と接触しない。各第２裏二次ゲート線層６１のプロファイル線は第１連通領域および第１分散領域の各々と接触しない。すなわち、各第２裏二次ゲート線層６１は第１裏二次ゲート線層７１および第１電極４の各々と接触しない。

実施形態７
図３９〜図４５を参照すると、実施形態７の構造は実施形態５の構造とおおよそ同じであり、同じ構成要素は添付図面において同じ参照符号を有し、違いは以下のものだけである：実施形態５において、第２領域は裏第２タイプ拡散層１５により完全に覆われるが、実施形態７においては、第２タイプ拡散層は第２領域に配置されない。

第２電極５および第２裏ゲート線層６は第２領域に直接的または間接的に配置され得る。例えば、第２領域は不動態化層１０２により完全に覆われてもよく、第２裏ゲート線層６および第２電極５は、不動態化層１０２上に直接的に配置されてもよい。シリコンウエハ１が不動態化層１０２を含まない場合、第２裏ゲート線層６および第２電極５は第２領域に直接的に配置され得る。

本開示の説明において、例えば「上」、「より下」、「表」、および「裏」という用語により示された向きまたは位置関係は添付図面に示された向きまたは位置関係に基づき、言及された装置または構成要素が特定の向きを有する必要がある、または特定の向きで構築され作動させられる必要があることを示すか暗示するというよりむしろ、例証および説明の容易さおよび簡潔さのためのみに使用されることが理解されるべきである。したがって、そのような用語は本開示の限定として解釈されるべきではない。

本開示において、別段の特定または限定がない限り、「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」、および「固定された」という用語は幅広く理解されるべきであり、例えば、これは直接接続であってもよく、中間媒体を通じて互いと間接的に接続されてもよく、または２つの要素内の連通であってもよく、または２つの要素間の相互作用関係であってもよい。当業者は、特定の状況による本開示における用語の特定の意味を理解し得る。本開示において、別段の明確な特定または限定がない限り、第２特徴「上」または「より下」にある第１特徴は、第２特徴と直接接触している第１特徴、または、第２特徴と中間媒体を使用することにより間接接触する第１特徴であり得る。

この明細書の説明において、「実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例」、「特定の例」、または「いくつかの例」などの指示語の説明は、実施形態または例を参照して説明された特定の特性、構造、材料、または特徴が本開示の少なくとも１つの実施形態または例に含まれることを意味する。この明細書において、前述の用語の例示的な説明は必ずしも同じ実施形態または例を指さなくてもよい。加えて、説明された特定の特性、構造、材料、または特徴は、任意の１つまたは複数の実施形態または例において、適切なやり方で組み合わされ得る。加えて、矛盾無しに、当業者は、この明細書において説明された異なる実施形態または例ならびに異なる実施形態および例の特徴を統合し得るとともに組み合せ得る。

本開示の実施形態が示されるとともに説明されたが、当業者は、上記開示が本開示を限定すると解釈され得ず、本開示の原理および目的から逸脱すること無しに、実施形態において変形、代替、および修正がなされ得ることを理解し得る。

Claims (15)

1. 光電池セル組立体であって、
   長手方向に沿って順次配置された複数の光電池セルであって、前記光電池セルの各々が
   シリコンウエハと、
   前記シリコンウエハの表面に配置された表導電性部材と、
   前記シリコンウエハの裏面に配置された２つの電極と、
   側部導電性部材であって、前記シリコンウエハの側面に配置されるとともに前記表導電性部材と前記２つの電極の一方との間に電気的に接続された側部導電性部材と、を含み、
   前記２つの電極が横断方向に沿って延在するとともに前記長手方向においてある間隔で分布する、複数の光電池セルと、
   少なくとも１つの導電性バンドであって、前記導電性バンドが、前記電極の伸長方向と同じ伸長方向を有し、２つの電極であって互いに近くにあるとともにそれぞれ２つの隣接する光電池セルに位置する２つの電極に電気的に接続されて前記２つの隣接する光電池セルに位置する前記２つの電極を導電接続し、その結果前記２つの隣接する光電池セルが直列に接続されるか並列に接続される、少なくとも１つの導電性バンドと
   を含み、
   前記導電性バンドが、２つの半部であってその構造が同じであるとともに前記導電性バンドの前記伸長方向に垂直に順次配置される２つの半部を含み、前記２つの半部が、厳密にそれぞれ、前記導電性バンドにより導電接続された前記２つの電極を覆い、
   前記光電池セルの各々の前記２つの電極がそれぞれ、前記側部導電性部材に電気的に接続された第１電極および前記側部導電性部材に電気的に接続されていない第２電極であり、
   前記シリコンウエハがシリコン基板と、表第１タイプ拡散層と、裏分割層とを含み、
   前記シリコン基板の裏面が第１領域と第２領域とを含み、
   前記表第１タイプ拡散層が前記シリコン基板の表面に配置され、
   前記表導電性部材が前記表第１タイプ拡散層上に配置され、
   前記裏分割層が前記第１領域のみに配置されるとともに前記第１領域を完全に覆い、
   前記第１電極が前記裏分割層上に配置され、
   前記第２電極が前記第２領域に配置されているとともに前記第１電極と接触しておらず、
   前記裏分割層の少なくとも一部が、絶縁層または前記表第１タイプ拡散層と同じタイプの拡散層であり、
   前記光電池セルの各々が、
   第１裏ゲート線層であって、前記第１裏ゲート線層および前記第１電極が両方とも前記裏分割層上に配置され、前記第１電極および前記第１裏ゲート線層が電気的に接続されるとともに互いに重ね合わされない第１裏ゲート線層をさらに含む、
   光電池セル組立体。
2. 前記導電性バンドの前記伸長方向に垂直な方向において、前記２つの隣接する光電池セル間の間隙が０．１ｍｍ以下である、
   請求項１に記載の光電池セル組立体。
3. 前記側部導電性部材が位置する側面に垂直な方向における前記シリコンウエハのスパンが２０ｍｍ〜６０ｍｍである、
   請求項１に記載の光電池セル組立体。
4. 前記シリコンウエハが長方形シートであり、長さ不変のルールにより四角形の標準的なシリコンウエハ本体を分割することにより形成される、
   請求項３に記載の光電池セル組立体。
5. 前記シリコンウエハが長方形シートであり、前記光電池セルの各々の前記２つの電極がそれぞれ前記シリコンウエハの２つの長い側に対して配置されるとともに、前記シリコンウエハの長さ方向に沿って延在し、前記側部導電性部材が、前記シリコンウエハの一方の長い側の側面に配置される、
   請求項３に記載の光電池セル組立体。
6. 前記シリコンウエハは、側部分割層をさらに含み、
   前記側部分割層が前記シリコン基板の側面に配置されており、前記側部導電性部材が前記側部分割層上に配置されており、前記側部分割層の少なくとも一部が、絶縁層または前記表第１タイプ拡散層と同じタイプの拡散層である、
   請求項１に記載の光電池セル組立体。
7. 前記光電池セルの各々が、
   裏電気層であって、前記裏電気層が前記第２領域に配置され、前記第２電極が前記裏電気層上に配置されるとともに前記裏電気層に電気的に接続される裏電気層をさらに含む、
   請求項１に記載の光電池セル組立体。
8. 前記光電池セルの各々が、
   第２裏ゲート線層であって、前記第２裏ゲート線層および前記第２電極が両方とも前記第２領域に配置され、前記第２電極および前記第２裏ゲート線層が電気的に接続されるとともに互いに重ね合わされない第２裏ゲート線層をさらに含む、
   請求項１に記載の光電池セル組立体。
9. 前記シリコンウエハが、
   前記表第１タイプ拡散層とは異なるタイプの裏第２タイプ拡散層をさらに含み、
   前記裏第２タイプ拡散層が前記第２領域のみに配置されるとともに前記第２領域を完全に覆い、前記第２裏ゲート線層および前記第２電極が両方とも前記裏第２タイプ拡散層上に配置される、
   請求項８に記載の光電池セル組立体。
10. 前記裏分割層が、前記表第１タイプ拡散層と同じタイプの裏第１タイプ拡散層であり、前記裏第１タイプ拡散層が前記第１領域のみに配置されるとともに前記第１領域を完全に覆い、前記第１裏ゲート線層および前記第１電極が両方とも前記裏第１タイプ拡散層上に配置される、
    請求項１に記載の光電池セル組立体。
11. 前記第１領域および前記第２領域の各々が分離していない領域である、
    請求項１に記載の光電池セル組立体。
12. 前記第１領域および前記第２領域が指交差状に分布しており、前記第１領域が第１連通領域と複数の第１分散領域とを含み、前記複数の第１分散領域が前記第１連通領域の長さ方向に離間しているとともに各々が前記第１連通領域と連通しており、前記第２領域が第２連通領域と複数の第２分散領域とを含み、前記複数の第２分散領域が前記第２連通領域の長さ方向において離間しているとともに各々が前記第２連通領域と連通しており、前記第１連通領域および前記第２連通領域が平行に配置されており、前記複数の第１分散領域および前記複数の第２分散領域が、前記第１連通領域と前記第２連通領域との間に１つずつ交互にある、
    請求項１１に記載の光電池セル組立体。
13. 光電池セル配列であって、
    複数の光電池セル並列接続構成要素を直列に接続することにより形成され、
    前記光電池セル並列接続構成要素の各々が、複数の光電池セル直列接続構成要素を並列に接続することにより形成され、
    前記光電池セル直列接続構成要素の各々が請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光電池セル組立体であり、前記光電池セル組立体における複数の光電池セルが、導電性バンドを使用することにより順次直列に接続される、光電池セル配列。
14. 前記光電池セル並列接続構成要素の量が２つであり、前記光電池セル並列接続構成要素の各々が、３つの光電池セル直列接続構成要素を含む、
    請求項１３に記載の光電池セル配列。
15. 太陽電池セル組立体であって、
    表側から裏側へ順次配置された第１パネルと、
    第１接合層と、
    セルと、
    第２接合層と、
    第２パネルとを含み、
    前記セルが請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光電池セル組立体または請求項１３または１４に記載の光電池セル配列である、太陽電池セル組立体。
    
    

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