特許ウォッチ

公開番号2025054186
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2024120856
出願日2024-07-26
発明の名称太陽電池及びその製造方法並びに電力消費装置
出願人横店集団東磁股ふん有限公司
代理人TRY国際弁理士法人
主分類H10F 10/14 20250101AFI20250328BHJP()
要約【課題】太陽電池及びその製造方法並びに電力消費装置を提供する。
【解決手段】太陽電池(10)の製造方法は、第1表面(101)、及び第1表面(101)に対向する第2表面(102)を有する基板(100)を提供する工程と、基板(100)の第1表面(101)に保護材料層を形成し、所定の第1ドープ領域上の一部保護材料層を除去し、保護層を製造する工程と、所定の第1ドープ領域に沿って基板(100)へ第1ドーピングを行い、第1ドープ領域を含む基板(100)を製造する工程であって、前記第1ドープ領域の幅が15～30μmである工程と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１表面、及び前記第１表面に対向する第２表面を有する基板を提供する工程と、
前記第１表面に保護材料層を形成し、所定の第１ドープ領域上の一部保護材料層を除去し、保護層を製造する工程と、
前記所定の第１ドープ領域に沿って前記基板へ第１ドーピングを行い、第１ドープ領域を含む基板を製造する工程であって、前記第１ドープ領域の幅が１０～３５μｍである工程と、
前記保護層を除去し、前記第２表面に不動態化接触構造を製造する工程と、を含む
ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記保護材料層の形成前に、前記基板に対してテクスチャ処理を行う工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
保護層の製造後、及び第１ドープ領域を含む基板の製造前に、前記保護層を含む基板に対して１回目洗浄処理を行う工程をさらに含み、
１回目洗浄処理の条件としては、１回目洗浄処理で使用される洗浄液の成分は、質量百分率で、１％～６％の一塩基性塩基、０．５％～２％のテクスチャリング添加剤及び９３％～９８．５％の第１溶剤を含み、
１回目洗浄処理の時間は、１５０～３５０秒であり、
１回目洗浄処理の温度は、６０～８０℃である
ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記保護層の材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素及び感光性接着剤の一つまたは複数を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記保護層を除去する方法は、前記第１ドープ領域を含む基板に対して２回目洗浄処理を行う工程を含み、
前記２回目洗浄処理の条件としては、質量パーセント４０～８０％のフッ化水素酸水溶液を用いて１５０～３５０秒洗浄することを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第１ドープ領域は、表面濃度が１０
１９
～３×１０
２０
、シート抵抗が４０～１７０Ωである
ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
前記不動態化接触構造の製造後に、前記第１表面に積層される第１不動態化層及び第１反射防止層を製造し、前記不動態化接触構造に第２反射防止層を製造する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記第１不動態化層、前記第１反射防止層及び前記第２反射防止層の製造後に、前記第１不動態化層と前記第１反射防止層を貫通し前記第１ドープ領域に接続される第１電極を製造し、前記第２反射防止層を貫通し前記不動態化接触構造に接続される第２電極を製造する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
太陽電池であって、
請求項８に記載の製造方法に従って製造された
ことを特徴とする太陽電池。
【請求項１０】
電力消費装置であって、
請求項９に記載の太陽電を電源として備える
ことを特徴とする電力消費装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は電池技術分野に関し、特に太陽電池及びその製造方法並びに電力消費装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、市場の主流のＰＥＲＣ太陽電池は、より高いエネルギー変換効率および出力の要求に対応することができなくなるため、２０１３年にＴＯＰＣｏｎ高効率太陽電池のコンセプトが登場し、継続的な研究と開発を経て、現在、ＴＯＰＣｏｎ電池はコストと効率の両方を兼ねる相対的に成熟した技術となり、ＴＯＰＣｏｎ電池の大規模な量産は、Ｎ型電池の産業化元年を開くものと見なされ、ＰＥＲＣ電池の市場での主流の位置を徐々に置き換えるとされている。裏面不動態化接触技術の効果に関して、Ｎ－ＴＯＰＣｏｎ電池はＰＥＲＣ電池よりも市場価値が高いとされており、理論上の変換効率がＰＥＲＣ電池よりも高く、価格もＰＥＲＣ電池に近づく。ＴＯＰＣｏｎ電池は天候の影響を受けにくく、特にスペクトル応答の面で、長波、短波のどちらに対しても非常に良好な応答を示し、短波応答のみに限定されるＰＥＲＣ電池と比較すると、ＴＯＰＣｏｎ電池はスペクトル応答において大きな可能性を持っており、発電量の継続的な出力を確保でき、且つ、低い減衰、高い両面比、低い温度係数といった利点を持ち、ターミナル発電所における発電ゲイン効果が顕著である。
【０００３】
ＴＯＰＣｏｎ電池は、選択的キャリア原理に基づくトンネル酸化層の不動態化接触の太陽電池技術であり、その電池は、一方で、価電子帯と伝導帯が正孔と電子に対して異なるポテンシャルウェル高さを持つことに由来し、他方で、正孔と電子の異なる有効質量に由来し、極薄トンネル酸化層とドープトポリシリコン層を組み合わせることによって、電子トンネリングと正孔ブロッキングが実現され、優れた化学的不動態化とフィールド不動態化が実現される。従来のＴＯＰＣｏｎ電池は、Ｎ型シリコンウェーハを基板とし、正面に全面的なホウ素拡散を実現し、電池の正面にＰＮ接合を形成し、内蔵電場が構築されることによって、励起子の電子正孔対への分裂が実現される。しかし、この技術背景では、該電池構造の全面的なホウ素拡散は、酸化アニーリングを組み合わせても、電池正面の格子損失を避け難く、この損失は多数の組み換えセンターを形成し、よって電池の開放電圧の損失および光電変換効率の低下を引き起こし、電池性能に悪影響を与える。
【発明の概要】
【０００４】
本出願の様々な実施例によれば、太陽電池及びその製造方法並びに電力消費装置が提供される。
【０００５】
本出願は、
第１表面、及び前記第１表面に対向する第２表面を有する基板を提供する工程と、
前記第１表面に保護材料層を形成し、所定の第１ドープ領域上の一部保護材料層を除去し、保護層を製造する工程と、
前記所定の第１ドープ領域に沿って前記基板へ第１ドーピングを行い、第１ドープ領域を含む基板を製造する工程であって、前記第１ドープ領域の幅が１０μｍ～３５μｍである工程と、
前記保護層を除去し、前記第２表面に不動態化接触構造を製造する工程と、を含む。
一実施例において、前記保護材料層の形成前に、前記基板に対してテクスチャ処理を行う工程をさらに含む太陽電池の製造方法が提供される。
【０００６】
一実施例において、保護層の製造後、及び第１ドープ領域を含む基板の製造前に、前記保護層を含む基板に対して１回目洗浄処理を行う工程をさらに含み、
１回目洗浄処理の条件としては、１回目洗浄処理で使用される洗浄液の成分は、質量百分率で、１～６％の一塩基性塩基、０．５～２％のテクスチャリング添加剤及び９３～９８．５％の第１溶剤を含み、
１回目洗浄処理の時間は、１５０～３５０秒であり、
１回目洗浄処理の温度は、６０～８０℃である。
【０００７】
一実施例において、前記保護層の材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素及び感光性接着剤の一つまたは複数を含む。
【０００８】
一実施例において、前記保護層を除去する方法は、前記第１ドープ領域を含む基板に対して２回目洗浄処理を行う工程を含み、
前記２回目洗浄処理の条件としては、質量パーセント４０～８０％のフッ化水素酸水溶液を用いて１５０～３５０秒洗浄することを含む。
【０００９】
一実施例において、前記第１ドープ領域は、表面濃度が１０
１９
～３×１０
２０
、シート抵抗が４０～１７０Ωである。
【００１０】
一実施例において、前記不動態化接触構造の製造後に、前記第１表面に積層される第１不動態化層及び第１反射防止層を製造し、前記不動態化接触構造に第２反射防止層を製造する工程をさらに含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許