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公開番号2025022712
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2024040228
出願日2024-03-14
発明の名称背面接触電池および太陽電池モジュール
出願人天合光能股フン有限公司
代理人個人,個人,個人
主分類H10F 10/166 20250101AFI20250206BHJP()
要約【課題】電池の開放電圧を高め、電池の効率と信頼性を高めることができる背面接触電池及び太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】背面接触電池は、対向する正面と背面を有し、背面が、隣接して順に配列する複数のセグメントユニットを備え、セグメントユニットとバックライト面との間にセグメント空間が形成され、セグメント空間が、第1空間、第2空間、第3空間および第4空間をさらに備える半導体基板と、各第1空間にのみ位置する第1パッシベーション層と、第1空間にのみ位置し、第1パッシベーション層の半導体基板から離れる側に隣接する第1ドーピング半導体層と、第2空間～第4空間にのみ位置する第2パッシベーション層と、第2空間～第4空間にのみ位置し、第2パッシベーション層の半導体基板から離れる側に隣接する第2ドーピング半導体層と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対向する正面と背面を有し、前記正面が背面接触電池の受光面に近く、前記背面が前記背面接触電池のバックライト面に近く、前記背面が、隣接して順に配列する複数のセグメントユニットを備え、各セグメントユニット内には、隣接して順に交互に配列する第１セグメント、第２セグメント、第３セグメントおよび第４セグメントを備え、前記第１セグメント～前記第４セグメントと前記背面との間には、それぞれ第１空間、第２空間、第３空間および第４空間が形成され、前記第１空間～第４空間が、前記セグメントユニットそれぞれと前記バックライト面との間のセグメント空間を共通に構成する、半導体基板と、
各前記セグメント空間における前記第１空間にのみ位置する第１パッシベーション層と、
各前記セグメント空間における前記第１空間にのみ位置し、前記第１パッシベーション層の前記半導体基板から離れる側に隣接する第１ドーピング半導体層と、
各前記セグメント空間における前記第２空間、前記第３空間及び前記第４空間にのみ位置する第２パッシベーション層と、
各前記セグメント空間における前記第２空間、前記第３空間及び前記第４空間にのみ位置し、前記第２パッシベーション層の前記半導体基板から離れる側に隣接する第２ドーピング半導体層と、
を備えることを特徴とする背面接触電池。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記半導体基板は、前記第１セグメントのそれぞれに隣接する位置に、前記半導体基板と同じ導電型を有する基板ドーピング層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の背面接触電池。
【請求項３】
各前記セグメント空間における前記第１空間、前記第２空間、および前記第４空間に位置し、前記第１空間において前記第１ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側に位置し、前記第２空間および前記第４空間において前記半導体基板の前記背面に隣接する絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の背面接触電池。
【請求項４】
各前記セグメント空間における前記第１空間に位置し、前記第１ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側と前記絶縁層との間に隣接して位置するドーピング酸化物層をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の背面接触電池。
【請求項５】
各前記セグメント空間における前記第１空間、前記第２空間、前記第３空間及び前記第４空間に位置する導電層をさらに備え、
前記第１空間において、少なくとも一部の前記導電層は、前記絶縁層の前記半導体基板から離れる側に隣接し、少なくとも他の一部の前記導電層は、前記第１ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側に隣接し、
前記第２空間～第４空間において、少なくとも一部の前記導電層は、前記第２ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側に隣接していることを特徴とする請求項３に記載の背面接触電池。
【請求項６】
各前記セグメント空間における前記第１空間及び前記第３空間にそれぞれ位置する第１電極及び第２電極をさらに備え、前記第１電極は、前記第１空間において前記導電層の前記半導体基板から離れる側に位置し、前記第２電極は、前記第３空間において前記導電層の前記半導体基板から離れる側に位置することを特徴とする請求項５に記載の背面接触電池。
【請求項７】
前記導電層は、各前記セグメント空間における前記第１空間内に前記半導体基板に凹む接触溝を形成し、前記第１電極は、前記接触溝内で前記導電層に接触し、前記接触溝は、前記半導体基板に近い側の表面で前記導電層に接触し、または前記第１ドーピング半導体層の内部に延びることを特徴とする請求項６に記載の背面接触電池。
【請求項８】
前記第１セグメント、前記第２セグメント、前記第３セグメント、及び前記第４セグメントから前記半導体基板の前記正面までは、それぞれ第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、第３距離Ｌ３及び第４距離Ｌ４を有し、Ｌ３はＬ２以下であり、Ｌ３はＬ４以下であり、Ｌ２はＬ１以下であり、Ｌ４はＬ１以下であることを特徴とする請求項１に記載の背面接触電池。
【請求項９】
前記第２セグメントと前記第４セグメントとが対応する前記第２空間と前記第４空間における電池構造は同じであり、Ｌ２はＬ４に等しいことを特徴とする請求項８に記載の背面接触電池。
【請求項１０】
前記半導体基板の前記正面と前記受光面との間に位置し、前記正面に隣接する正面パッシベーション層をさらに備え、前記正面パッシベーション層は、真性アモルファスシリコン、アルミナ、窒化ケイ素、窒素酸化ケイ素及び／又は酸化ケイ素を備えることを特徴とする請求項１に記載の背面接触電池。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、主として光起電力の技術分野に関するものであり、特に背面接触電池および太陽電池モジュールに関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄｅｍｉｔｔｅｒａｎｄｒｅａｒｃｏｎｔａｃｔ、エミッタと背面不動態化電池）電池技術の成熟と継続的な掘削に伴い、その変換効率の理論的限界に徐々に迫り、業界は次世代技術を求め始め、現在推進中の主流技術はＴＯＰＣｏｎ、ＨＪＴ、ＩＢＣなどである。
【０００３】
従来の両面電極接触の電池と異なり、背面接触電池の最大の特徴は金属電極が電池の背面に位置し、前面に金属電極の遮蔽がなく、光の利用率が向上したため、短絡電流と変換効率がより高いことである。しかし、背面接触電池の不動態化性能や開放電圧などの特性は一般的に悪く、光電変換効率は高くない。したがって、どのようにして背面接触電池を、より一層電池性能を向上させるかは本分野で早急に解決すべき技術問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願で解決しようとする技術課題は、電池の開放電圧を高め、電池の効率と信頼性を高めることができる背面接触電池及び太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の技術課題を解決するために、本願は、対向する正面と背面を有し、前記正面が背面接触電池の受光面に近く、前記背面が前記背面接触電池のバックライト面に近く、前記背面が、隣接して順に配列する複数のセグメントユニットを備え、各セグメントユニット内には、隣接して順に交互に配列する第１セグメント、第２セグメント、第３セグメントおよび第４セグメントを備え、前記第１セグメント～前記第４セグメントと前記背面との間には、それぞれ第１空間、第２空間、第３空間、および第４空間が形成され、前記第１空間～第４空間が、前記それぞれのセグメントユニットと前記バックライト面との間のセグメント空間を共通に構成する、半導体基板と、各前記セグメント空間における前記第１空間にのみ位置する第１パッシベーション層と、各前記セグメント空間における前記第１空間にのみ位置し、前記第１パッシベーション層の前記半導体基板から離れる側に隣接する第１ドーピング半導体層と、各前記セグメント空間における前記第２空間、前記第３空間及び前記第４空間にのみ位置する第２パッシベーション層と、各前記セグメント空間における前記第２空間、前記第３空間及び前記第４空間にのみ位置し、前記第２パッシベーション層の前記半導体基板から離れる側に隣接する第２ドーピング半導体層と、を備える背面接触電池を提供する。
【０００６】
本願の一実施例において、前記半導体基板は、前記第１セグメントのそれぞれに隣接する位置に、前記半導体基板と同じ導電型を有する基板ドーピング層をさらに備える。
【０００７】
本願の一実施例において、各前記セグメント空間における前記第１空間、前記第２空間、および前記第４空間に位置し、前記第１空間において、前記第１ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側に位置し、前記第２空間および前記第４空間において前記半導体基板の前記背面に隣接する絶縁層をさらに備える。
【０００８】
本願の一実施例において、各前記セグメント空間における前記第１空間に位置し、前記第１ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側と前記絶縁層との間に隣接して位置するドーピング酸化物層をさらに備える。
【０００９】
本願の一実施例において、各前記セグメント空間における前記第１空間、前記第２空間、前記第３空間及び前記第４空間に位置する導電層をさらに備え、前記第１空間において、少なくとも一部の前記導電層は、前記絶縁層の前記半導体基板から離れる側に隣接し、少なくとも他の一部の前記導電層は、前記第１ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側に隣接し、前記第２空間～第４空間において、少なくとも一部の前記導電層は、前記第２ドーピング半導体層の前記半導体基板から離れる側に隣接している。
【００１０】
本願の一実施例において、各前記セグメント空間における前記第１空間及び前記第３空間にそれぞれ位置する第１電極及び第２電極をさらに備え、前記第１電極は、前記第１空間において前記導電層の前記半導体基板から離れる側に位置し、前記第２電極は、前記第３空間において前記導電層の前記半導体基板から離れる側に位置する。
（【００１１】以降は省略されています）

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