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公開番号2025079285
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-21
出願番号2024040227
出願日2024-03-14
発明の名称バックコンタクト太陽電池及び電池アセンブリ
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 10/00 20250101AFI20250514BHJP()
要約【課題】太陽電池の電気的性能及び光学的性能を両立させ、太陽電池の短絡電流、開放電圧及び光電変換効率をさらに向上させることができるバックコンタクト太陽電池及び電池アセンブリを提供する。
【解決手段】本願では、対向する基板表面及び基板裏面を有し、前記基板表面が電池の主受光面により近く、前記基板裏面が前記電池の非主受光面により近い基板と、第一のドープ半導体層を含むP型極性領域と、前記電池の法線方向に沿った厚さが前記第一のドープ半導体層の前記法線方向に沿った厚さよりも小さい第二のドープ半導体層を含み、前記P型極性領域と交互に前記基板裏面の片側に位置するN型極性領域と、隣接する二つの前記N型極性領域と前記P型極性領域との間ごとに位置する分離領域とが備えられるバックコンタクト太陽電池を提供する。本願より提供されたバックコンタクト太陽電池及び電池アセンブリは、太陽電池の電気的性能及び光学的性能を両立させ、太陽電池の短絡電流、開放電圧及び光電変換効率をさらに向上させることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対向する基板表面及び基板裏面を有し、前記基板表面が電池の主受光面により近く、前記基板裏面が前記電池の非主受光面により近い基板と、
第一のドープ半導体層を含むＰ型極性領域と、
前記電池の法線方向に沿った厚さが前記第一のドープ半導体層の前記法線方向に沿った厚さよりも小さい第二のドープ半導体層を含み、前記Ｐ型極性領域と交互に前記基板裏面の片側に位置するＮ型極性領域と、
隣接する二つの前記Ｎ型極性領域と前記Ｐ型極性領域との間ごとに位置する分離領域と、
を備えることを特徴とするバックコンタクト太陽電池。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第一のドープ半導体層のドープタイプはＰ型ドープであり、且つドープ不純物がホウ素原子及び/又はホウ素含有化合物を含み、
前記第二のドープ半導体層のドープタイプはＮ型ドープであり、且つドープ不純物がリン原子及び/又はリン含有化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項３】
前記第一のドープ半導体層の厚さ範囲は１５～５００ｎｍであり、前記第二のドープ半導体層の厚さ範囲は１０～４００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項４】
前記第二のドープ半導体層の前記法線方向に沿った厚さは、前記第一のドープ半導体層の前記法線方向に沿った厚さよりも３０～１５０ｎｍ薄いことを特徴とする請求項１に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項５】
前記基板の導電タイプと前記Ｐ型極性領域の導電タイプが反対である場合、前記Ｐ型極性領域の前記法線方向に垂直な前記電池の延長方向に沿った幅は、隣接する一つの前記Ｎ型極性領域の前記延長方向に沿った幅よりも大きく、
前記基板の導電タイプと前記Ｐ型極性領域の導電タイプが同じである場合、前記Ｎ型極性領域の前記延長方向に沿った幅は、隣接する一つの前記Ｐ型極性領域の前記延長方向に沿った幅よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項６】
前記分離領域の前記延長方向に沿った幅は、いずれか一つの前記Ｐ型極性領域又はいずれか一つの前記Ｎ型極性領域の前記延長方向に沿った幅よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項７】
前記基板における前記Ｐ型極性領域に対応する位置には、前記基板における前記基板裏面に隣接する第一の基板ドープ層がさらに備えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項８】
前記Ｐ型極性領域には、その厚さ範囲が０．５～３ｎｍであり、且つ前記第一のドープ半導体層における前記基板裏面により近い片側に隣接する第一のドープ酸化物層がさらに備えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項９】
前記基板における前記Ｎ型極性領域に対応する位置には、前記基板における前記基板裏面に隣接する第二の基板ドープ層がさらに備えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項１０】
前記Ｎ型極性領域には、その厚さ範囲が０．５～３ｎｍであり、且つ前記第二のドープ半導体層における前記基板裏面により近い片側に隣接する第二のドープ酸化物層がさらに備えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバックコンタクト太陽電池。
（【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】
本願は主に結晶シリコン太陽電池分野に関し、特にバックコンタクト太陽電池及び電池アセンブリに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
光起電力（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）業界が効率性の向上とコストの削減を追求し続ける中、伝統的なＰＥＲＣ（ＰａｓｓｉｖａｔｅｄＥｍｉｔｔｅｒａｎｄＲｅａｒＣｅｌｌ）電池はその変換効率の理論的限界に迫るため、コスト低下の余地が小さいが、市場においてより高い光電変換効率への追求は止まらない。よって、業界内では次世代の高効率技術を切実に求めており、現在推進中の主流な技術にはトンネル酸化不動態化コンタクト電池ＴＯＰＣｏｎ、ヘテロ接合電池ＨＪＴやバックコンタクト電池ＩＢＣなどの技術がある。
【０００３】
その中、ＩＢＣ電池の金属電極は電池の裏面に位置し、前面に金属電極の遮蔽がなく、光の利用率を高め、より高い短絡電流を有する。しかしながら、従来のバックコンタクト電池構造の詳細を改善し、その光電変換効率をさらに向上させる方法は、当業界で継続的に研究されている重要な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願の解決しようとする技術課題は、太陽電池の電気的性能及び光学的性能を両立させ、太陽電池の短絡電流、開放電圧及び光電変換効率をさらに向上させることができるバックコンタクト太陽電池及び電池アセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記技術課題を解決するために、本願では、対向する基板表面及び基板裏面を有し、前記基板表面が電池の主受光面により近く、前記基板裏面が前記電池の非主受光面により近い基板と、第一のドープ半導体層を含むＰ型極性領域と、前記電池の法線方向に沿った厚さが前記第一のドープ半導体層の前記法線方向に沿った厚さよりも小さい第二のドープ半導体層を含み、前記Ｐ型極性領域と交互に前記基板裏面の片側に位置するＮ型極性領域と、隣接する二つの前記Ｎ型極性領域と前記Ｐ型極性領域との間ごとに位置する分離領域とが備えられるバックコンタクト太陽電池を提供する。
【０００６】
好ましくは、前記第一のドープ半導体層のドープタイプはＰ型ドープであり、ドープ不純物がホウ素原子及び/又はホウ素含有化合物を含み、前記第二のドープ半導体層のドープタイプはＮ型ドープであり、ドープ不純物がリン原子及び/又はリン含有化合物を含む。
【０００７】
好ましくは、前記第一のドープ半導体層の厚さ範囲は１５～５００ｎｍであり、前記第二のドープ半導体層の厚さ範囲は１０～４００ｎｍである。
【０００８】
好ましくは、前記第二のドープ半導体層の厚さは前記第一のドープ半導体層の厚さよりも３０～１５０ｎｍ薄い。
【０００９】
好ましくは、前記基板の導電タイプと前記Ｐ型極性領域の導電タイプが反対である場合、前記Ｐ型極性領域の前記法線方向に垂直な電池の延長方向に沿った幅は、隣接する一つの前記Ｎ型極性領域の前記延長方向に沿った幅よりも大きく、前記基板の導電タイプと前記Ｐ型極性領域の導電タイプが同じである場合、前記Ｎ型極性領域の前記延長方向に沿った幅は、隣接する一つの前記Ｐ型極性領域の前記延長方向に沿った幅よりも大きい。
【００１０】
好ましくは、前記分離領域の前記延長方向に沿った幅は、いずれか一つの前記Ｐ型極性領域またはいずれか一つの前記Ｎ型極性領域の前記延長方向に沿った幅よりも小さい。
（【００１１】以降は省略されています）

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