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公開番号2025160452
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2025129926,2024194047
出願日2025-08-04,2024-11-06
発明の名称バックコンタクト太陽電池及びソーラーモジュール
出願人隆基緑能科技股フン有限公司,LONGI GREEN ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類H10F 10/165 20250101AFI20251015BHJP()
要約【課題】パッシベーション効果及びドーピング濃度を良好にできるだけでなく、材料を節約できるバックコンタクト太陽電池を提供する。
【解決手段】対向する第1側と第2側を有するシリコ
ン基板1と、シリコン基板1の第1側の第1領域に位置するP型ドープ多結晶シリコン層2と、シリコン基板の第1側の第1領域と異なる第2領域に位置するN型ドープ多結晶シリコン層3と、を備え、P型ドープ多結晶シリコン層2の厚さとN型ドープ多結晶シリコン層3の厚さとの比は1～2であり、P型ドープ多結晶シリコン層2におけるシリコン基板1に近い表面は、N型ドープ多結晶シリコン層3におけるシリコン基板1とは反対側の表面よりもシリコン基板1の第2側から離れ、P型ドープ多結晶シリコン層2におけるシリコン基板1に近い表面とN型ドープ多結晶シリコン層3におけるシリコン基板1とは反対側の表面との高さの差は0より大きく4.85ミクロン以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対向する第１側と第２側を有するシリコン基板と、
前記シリコン基板の第１側の第１領域に位置するＰ型ドープ多結晶シリコン層と、
前記シリコン基板の第１側の、前記第１領域と異なる第２領域に位置するＮ型ドープ多結晶シリコン層と、を備え、
前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層の厚さは、前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層の厚さよりも大きく、前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層の厚さの前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層の厚さに対する比は２以下であり、
前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層における前記シリコン基板に近い表面は、前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層における前記シリコン基板とは反対側の表面よりも前記シリコン基板の第２側から離れ、前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層における前記シリコン基板に近い表面と前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層における前記シリコン基板とは反対側の表面との高さの差は０より大きく４．８５ミクロン以下である、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 1,600 文字）【請求項２】
隙間領域をさらに備え、
前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層が上層構造であり、前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層が中間層構造であり、前記隙間領域が低層構造であり、
前記シリコン基板の第１側において、前記上層構造と前記中間層構造とが隣接して間隔をあけて並べ、
前記上層構造と前記中間層構造の間において、低層構造の隙間領域が設置される、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３】
前記中間層構造の前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層が前記シリコン基板の表面に近接する隙間領域の深さは、０．０５μｍ以上で、かつ５μｍ以下である、ことを特徴とする請求項２に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項４】
前記シリコン基板の第１側において、高領域、低領域、中領域という千鳥状構造が形成される、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５】
前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層は、複数のＰ型集電領域を含み、
前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層は、複数のＮ型集電領域を含み、
前記Ｎ型集電領域と前記Ｐ型集電領域は、第１方向に沿って交互に配置され、いずれも第２方向に沿って延在し、前記第１方向と前記第２方向は異なり、いずれも厚さ方向に垂直である、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６】
前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層は、複数のＰ型バス領域をさらに含み、
前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層は、複数のＮ型バス領域をさらに含み、
前記Ｎ型バス領域と前記Ｐ型バス領域は、前記第２方向に沿って交互に配置され、いずれも前記第１方向に沿って延在し、
１つの前記Ｎ型バス領域とそれに隣接する１つの前記Ｐ型バス領域との間に位置する前記Ｎ型集電領域の各々は、いずれも前記Ｎ型バス領域に連通し、
１つの前記Ｎ型バス領域とそれに隣接する１つの前記Ｐ型バス領域との間に位置する前記Ｐ型集電領域の各々は、いずれも前記Ｐ型バス領域に連通し、
１つの集電領域の長さの１つのバス領域の幅に対する比は２２～６４であり、前記集電領域は、前記Ｐ型集電領域又は前記Ｎ型集電領域であり、前記バス領域は、前記Ｐ型バス領域又は前記Ｎ型バス領域であり、前記集電領域の長さ方向及び前記バス領域の幅方向は、いずれも前記第２方向に平行である、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】
隣接する前記Ｎ型集電領域と前記Ｐ型集電領域との間には第１隙間があり、
前記集電領域と異なる型のバス領域との間には第２隙間があり、
前記第２隙間の前記第２方向におけるサイズは、前記第１隙間の前記第１方向におけるサイズ以上である、ことを特徴とする請求項６に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項８】
隣接する前記Ｎ型集電領域と前記Ｐ型集電領域との間には第１隙間があり、
前記集電領域と異なる型のバス領域との間には第２隙間があり、
前記第２隙間の前記第２方向におけるサイズの前記第１隙間の前記第１方向におけるサイズに対する比は１～４である、ことを特徴とする請求項６に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項９】
１つの前記Ｐ型バス領域の体積は、１つの前記Ｎ型バス領域の体積以上である、ことを特徴とする請求項６に記載のバックコンタクト太陽電池。
【請求項１０】
１つの前記Ｐ型バス領域の体積の１つの前記Ｎ型バス領域の体積に対する比は１～２である、ことを特徴とする請求項６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】
本発明は、光起電力の技術分野に関し、特にバックコンタクト太陽電池及びソーラーモジュールに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
バックコンタクト（ＢａｃｋＣｏｎｔａｃｔ，ＢＣ）太陽電池は、エミッタ及び金属コンタクトがともに電池の裏面に位置し、表面が金属電極によって遮断されていないため、短絡電流Ｊｓｃがより高くなり、また、広い金属グリッドラインが許容される裏面により、直列抵抗Ｒｓを低減させ、曲線因子ＦＦを高めることが最大の特徴である。また、表面が遮断されていないこのような電池は、変換効率が高いだけでなく、外観がより良好であり、また、フルバック電極のソーラーモジュールの組み立てがより容易であるため、幅広い発展の見込みがある。例えば、ＢＣ電池中のインターデジタルバックコンタクト（ＩｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄＢａｃｋＣｏｎｔａｃｔ，ＩＢＣ）太陽電池は、現在、高効率結晶シリコン電池を実現するための技術方向の一つである。
【０００３】
しかし、現在のバックコンタクト太陽電池では、損失を低減しつつパッシベーション効果を確保できるような、Ｐ領域とＮ領域の構造間の結合の最適化が十分に考慮されていない。したがって、現在のバックコンタクト太陽電池の性能はあまりよくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、現在のバックコンタクト太陽電池の性能があまりよくないという問題を解決することを目的とするバックコンタクト太陽電池及びソーラーモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面は、
対向する第１側と第２側を有するシリコン基板と、
前記シリコン基板の第１側の第１領域に位置するＰ型ドープ多結晶シリコン層と、
前記シリコン基板の第１側の、前記第１領域と異なる第２領域に位置するＮ型ドープ多結晶シリコン層と、を備え、
前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層の厚さと前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層の厚さとの比は１～２であるバックコンタクト太陽電池を提供する。
【０００６】
本発明の実施例において、Ｐ型ドープ多結晶シリコン層の厚さが大きいため、Ｐ型ドープ多結晶シリコン層のパッシベーション効果を向上させるとともに、小さいメタライゼーションダメージ及び小さい接触抵抗を確保することができる。Ｐ型ドープ多結晶シリコン層の厚さがＮ型ドープ多結晶シリコン層の厚さよりもわずかに大きい場合、Ｐ型ドープ多結晶シリコン層及びＮ型ドープ多結晶シリコン層は、いずれも対応するドーピング濃度、パッシベーション効果等に応じて対応する厚さをそれぞれ設定することができ、このように、パッシベーション効果及びドーピング濃度を良好にすることができるだけでなく、材料を節約できる。
【０００７】
任意に、前記Ｐ型ドープ多結晶シリコン層は、複数のＰ型集電領域及び複数のＰ型バス領域を含み、
前記Ｎ型ドープ多結晶シリコン層は、複数のＮ型集電領域及び複数のＮ型バス領域を含み、
前記Ｎ型集電領域と前記Ｐ型集電領域は、第１方向に沿って交互に配置され、いずれも第２方向に沿って延在し、前記Ｎ型バス領域と前記Ｐ型バス領域は、前記第２方向に沿って交互に配置され、いずれも前記第１方向に沿って延在し、前記第１方向と前記第２方向は異なり、いずれも厚さ方向に垂直であり、
１つの前記Ｎ型バス領域とそれに隣接する１つの前記Ｐ型バス領域との間に位置する前記Ｎ型集電領域の各々は、いずれも前記Ｎ型バス領域に連通し、
１つの前記Ｎ型バス領域とそれに隣接する１つの前記Ｐ型バス領域との間に位置する前記Ｐ型集電領域の各々は、いずれも前記Ｐ型バス領域に連通し、
１つの集電領域の長さと１つのバス領域の幅との比は２２～６４であり、前記集電領域は、前記Ｐ型集電領域又は前記Ｎ型集電領域であり、前記バス領域は、前記Ｐ型バス領域又は前記Ｎ型バス領域であり、前記集電領域の長さ方向及び前記バス領域の幅方向は、いずれも前記第２方向に平行である。
【０００８】
隣接する前記Ｎ型集電領域と前記Ｐ型集電領域との間には第１隙間があり、
前記集電領域と異なる型のバス領域との間には第２隙間があり、
前記第２隙間の前記第２方向におけるサイズは、前記第１隙間の前記第１方向におけるサイズ以上である。
【０００９】
任意に、前記第２隙間の前記第２方向におけるサイズと前記第１隙間の前記第１方向におけるサイズとの比は１～４である。
【００１０】
任意に、１つの前記Ｐ型バス領域の体積は、１つの前記Ｎ型バス領域の体積以上である。
（【００１１】以降は省略されています）

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