(57)【要約】      （修正有）【課題】低可動キャリア再結合速度電気接点による電気接点を含む太陽電池を提供する。【解決手段】前面１４及び対向する背面１８を画定するセル本体２０を含む。太陽電池１０は、セル本体２０の前面１４との電気的接続を形成する前面電気接点６０、セル本体２０の背面１８との電気的接続を形成する背面電気接点８０、及び電気的絶縁層を含む少なくとも１つの中間層１００をさらに含み、セル本体２０と前面電気接点及６０び／又は背面電気接点８０との間に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面１４と対向する背面１８を画定するセル本体２０であって、半導体材料から形成されるセル本体２０と、
セル本体１４の前面との電気的接続を形成する前面電気接点６０と、
セル本体２８の背面との電気的接続を形成する背面電気接点８０と、
セル本体２０と前面電気接点６０及び背面電気接点８０のうちの少なくとも１つとの間に配置される中間層１００であって、電気的絶縁層を含み、該電気的絶縁層１１０は堆積された電気的絶縁層を含む中間層１００と
を備える太陽電池。
【請求項２】
前記セル本体２０はｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの一方を含むエミッタ層４０を含み、前記セル本体２０はｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの他方を含むベース層４８をさらに含み、さらに該ベース層４８はエミッタ層４０とセル本体の背面との間に配置される、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記太陽電池はエミッタ層をさらに含み、該エミッタ層は前面電気接点６０の一部を形成し、さらに前記セル本体２０はベース層をさらに含む、請求項１又は２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記電気絶縁層１１０は、酸化物、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、酸化ハフニウム、及び酸窒化ケイ素のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記電気絶縁層１１０は少なくとも１ｎｍ且つ６ｎｍ未満の厚みを有する、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記中間層１００はセル本体の表面で可動キャリア再結合速度を減じるように構成される表面安定化層１２０をさらに含む、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記表面保護層１２０は２ｎｍ未満の厚みを有する、請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記中間層１００はセル本体２０と前面電気接点６０との間に配置される前面中間層１０１である、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記中間層１００はセル本体２０と背面電気接点８０との間に配置される背面中間層１０２である、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記太陽電池は、前記セル本体と前記前面電気接点６０との間に配置される前面中間層１０１及び前記セル本体２０と前記背面電気接点８０との間に配置される背面中間層１０２を含む、複数の中間層１００を含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記前面電気接点６０は、前記セル本体２０の前記前面２４と前記中間層１００のうちの少なくとも１つの上に堆積され、且つ電気的に連通している、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記前面電気接点６０は金属前面電極６４又は光学的に透明な前面電極６８を含む、請求項１１に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記背面電気接点８０は、前記セル本体２０の前記背面２８と前記中間層１００のうちの少なくとも１つの上に堆積され、且つ電気的に連通している、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１４】
前記背面電気接点８０は金属背面電極８４又は光学的に透明な背面電極８８を含む、請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記セル本体２０の前記前面は前記セル本体２０の光入射面である、請求項１に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は太陽電池に関し、より具体的には、低可動キャリア再結合速度電気接点による電気接点を含む太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、本明細書では光起電力電池と呼ばれることもあるが、太陽光などの光を直接電流に変換するデバイスである。太陽電池は太陽光の光子を吸収する半導体材料から形成することができる。吸収した光子のエネルギーが半導体材料の禁制帯幅よりも大きい場合には、吸収は半導体材料の価電子帯から半導体材料の伝導帯へ電子を励起し、これにより、本明細書では自由電子並びに正孔及び／又は可動キャリアとも呼ばれる電子正孔対を生成する。自由電子並びに正孔は太陽電池内部で移動して、直流電流を生成することができる。
【０００３】
太陽電池が太陽光を電気エネルギーに変換する効率は、太陽光の吸収に利用できる太陽電池の表面積の比率、太陽電池が吸収した太陽光から可動キャリアを生成する効率、及び／又は生成された可動キャリアが太陽電池から外部回路へ供給される際の効率を含む、様々な要因によって支配されている。半導体材料内部の可動キャリアの再結合は、自由電子と正孔との結合、及び半導体材料の伝導帯から半導体材料の価電子帯への自由電子の遷移を含みうるが、再結合した可動キャリアはもはや外部回路への供給には利用できないため、太陽電池の全体効率を低下させることがある。半導体材料内部で生成された可動キャリアが再結合する率は、本明細書では再結合速度及び／又は再結合率と呼ばれることがある。
【０００４】
可動キャリア再結合速度は、半導体材料内部の欠陥及び／又は不適合で加速されることがある。例示的な実施例として、半導体材料の表面は、半導体材料と半導体材料との電気的結合を形成するように構成される電気接点との間の界面に存在することがあるように、半導体材料の表面での不連続な特性によって集中する再結合部位、表面に存在しうるダングリングボンド、及び／又は半導体材料と電気接点との間での化学組成の変化を含みうる。このような再結合部位の集中を軽減すること及び／又はなくすことは、表面及び／又は表面の近傍での可動キャリアの再結合速度を減少させることによって、太陽電池の効率を著しく高めることができる。したがって、太陽電池アプリケーションに関しては電極を改善するニーズが存在する。
【発明の概要】
【０００５】
低再結合速度電気接点を含む太陽電池並びにそれを形成するシステム及び方法。太陽電池は、前面及び対向する背面を画定するセル本体を含む。太陽電池は、セル本体の前面との電気的接続を形成する前面電気接点、セル本体の背面との電気的接続を形成する背面電気接点、及び電気的絶縁層を含む少なくとも１つの中間層をさらに含み、セル本体と前面電気接点及び／又は背面電気接点との間に配置される。
【０００６】
本開示の一態様によれば、前面と対向する背面を画定するセル本体であって、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの一方を含むエミッタ層を含み、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの他方を含むベース層をさらに含み、さらに前記ベース層はエミッタ層とセル本体の背面との間に配置されるセル本体と；前記セル本体の前面との電気的接続を形成する前面電気接点であって、光学的に透明な前面電極と金属前面電極とを含む前面電気接点と；前面電気絶縁層を含み、セル本体の前面と前面電気接点との間に配置される前面中間層と；セル本体の背面との電気的接続を形成する背面電気接点であって、金属背面電極を含む背面電気接点と；背面電気絶縁層を含み、セル本体の背面と背面電気接点との間に配置される背面中間層と、を備える太陽電池が提供される。
【０００７】
本開示の一態様によれば、堆積された電気絶縁層を含む中間層が提供される。幾つかの実施形態では、中間層は天然の酸化層及び／又は成長した酸化層を含む。幾つかの実施形態では、中間層は表面安定化層を含む。幾つかの実施形態では。電気絶縁層及び表面安定化層は平行層を画定し、表面安定化層はセル本体と電気絶縁層との間に配置されている。
【０００８】
本開示の一態様によれば、前面と背面を画定するセル本体であって、半導体材料から形成されるセル本体と；セル本体の前面との電気的接続を形成する前面電気接点と；セル本体の背面との電気的接続を形成する背面電気接点と；セル本体と前面電気接点及び背面電気接点のうちの少なくとも１つとの間に配置される中間層であって、電気的絶縁層を含み、該電気的絶縁層は堆積された電気的絶縁層を含む中間層と、を備える太陽電池が提供される。
【０００９】
有利には、セル本体はｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの一方を含むエミッタ層を含み、該セル本体はｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの他方を含むベース層をさらに含み、さらに該ベース層はエミッタ層とセル本体の背面との間に配置される。
【００１０】
有利には、太陽電池はエミッタ層をさらに含み、該エミッタ層は前面電気接点の一部を形成し、さらに前記セル本体はベース層を含む。
【００１１】
有利には、電気絶縁層は、酸化物、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、酸化ハフニウム、及び酸窒化ケイ素のうちの少なくとも１つを含む。
【００１２】
好ましくは、電気絶縁層は少なくとも１ｎｍ且つ６ｎｍ未満の厚みを有する。
【００１３】
有利には、中間層はセル本体の表面で可動キャリア再結合速度を減じるように構成される表面安定化層をさらに含む。
【００１４】
有利には、表面安定化層は２ｎｍ未満の厚みを有する。
【００１５】
有利には、表面安定化層及び電気絶縁層は平行層を画定し、さらに表面安定化層はセル本体と電気絶縁層との間に配置される。
【００１６】
有利には、中間層はセル本体と前面電気接点との間に配置される前面中間層である。
【００１７】
有利には、中間層はセル本体と背面電気接点との間に配置される背面中間層である。
【００１８】
有利には、太陽電池はセル本体と前面電気接点との間に配置される前面中間層及びセル本体と背面電気接点との間に配置される背面中間層を含む、複数の中間層を含む。
【００１９】
有利には、前面電気接点は、セル本体の前面と中間層のうちの少なくとも１つの上に堆積され、且つ電気的に連通している。
【００２０】
好ましくは、前面電気接点は金属前面電極を含む。好ましくは、前面電気接点は光学的に透明な前面電極を含む。
【００２１】
有利には、背面電気接点は、セル本体の背面と中間層のうちの少なくとも１つの上に堆積され、且つ電気的に連通している。好ましくは、背面電気接点は金属背面電極を含む。代替的に、背面電気接点は光学的に透明な背面電極を含む。
【００２２】
有利には、前面電気接点と背面電気接点のうちの少なくとも１つは、金属電極及び光学的に透明な電極を含み、さらに光学的に透明な電極は金属電極とセル本体との間に配置されている。
【００２３】
有利には、セル本体の前面はセル本体の光入射面である。
【００２４】
幾つかの実施形態では、前面電気接点は金属前面電極及び／又は光学的に透明な前面電極を含む。幾つかの実施形態では、背面電気接点は金属背面電極及び／又は光学的に透明な背面電極を含む。幾つかの実施形態では、セル本体は第１の導電型の半導体材料から形成されるエミッタ層及び第２の導電型の半導体材料から形成されるベース層を含む。幾つかの実施形態では、前面電気接点はエミッタ層及びベース層を含むセル本体を画定する。
【００２５】
本開示のさらなる態様によれば、前面と対向する背面を画定するセル本体であって、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの一方を含むエミッタ層を含み、ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料のうちの他方を含むベース層をさらに含み、さらに前記ベース層はエミッタ層とセル本体の背面との間に配置されるセル本体と；前記セル本体の前面との電気的接続を形成する前面電気接点と；前記セル本体の背面との電気的接続を形成する背面電気接点と；セル本体と前面電気接点と背面電気接点のうちの少なくとも１つとの間に配置される中間層であって、電気的絶縁層を含む中間層と、を備える太陽電池が提供される。
【００２６】
有利には、電気絶縁層は堆積された電気絶縁層を含む。
【００２７】
有利には、電気絶縁層は、酸化物、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、酸化ハフニウム、及び酸窒化ケイ素のうちの少なくとも１つを含む。
【００２８】
有利には、電気絶縁層は天然の酸化層及び成長した酸化層のうちの少なくとも１つを含む。
【００２９】
有利には、電気絶縁層は少なくとも１ｎｍ且つ６ｎｍ未満の厚みを有する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本開示による中間層を含む太陽電池の例示的な非排他的実施例の概略図である。
【図２】本開示による中間層を含む界面を含み、前面電気接点とセル本体との間にある、図１の太陽電池の一部の概略的ではないが例示的な非排他的実施例を提示する。
【図３】本開示による中間層を含む界面を含み、前面電気接点とセル本体との間にある、図１の太陽電池の一部のさらに概略的ではないが例示的な非排他的実施例を提示する。
【図４】本開示による中間層を含む界面を含み、セル本体と背面電気接点との間にある、図１の太陽電池の一部の概略的ではないが例示的な非排他的実施例を提示する。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１〜４は、本開示による太陽電池１０、及び／又はその一部の例示的な非排他的実施例を提示している。同様な、又は少なくともほぼ同様な目的を果たす要素は、図１〜４の各々で同様な番号でラベル表示されており、本明細書では、これらの要素は図１〜４の各々を参照して詳細に説明されないことがある。同様に、図１〜４の各々ではすべての要素がラベル表示されるわけではないが、一貫性を保つため本明細書では関連する参照番号が利用されてもよい。概して、所与の実施形態に含まれる可能性が高い要素は実線で示されており、一方、所与の実施形態で任意選択の要素は破線で示されている。しかしながら、実線で示される要素はすべての実施形態で必須というわけではないが、実線で示されている要素は特定の実施形態からは除外されうることは、本開示の範囲内のことである。
【００３２】
図１は本開示による太陽電池１０の例示的な非排他的実施例の概略図である。太陽電池１０は、太陽光及び／又は他の形態の電磁放射などの光を受け止めてその中へ吸収するように構成されており、本明細書では光入射面１４とも呼ばれる前面１４を含み、同様に、前面１４とは反対に位置する、又は向き合っている、本明細書では光対向面１８とも呼ばれる背面１８を含む。太陽電池１０は、前面２４及び対向する背面２８を含むセル本体２０と、前面２４との電気的接続を形成する前面電気接点６０と、背面２８との電気的接続を形成する背面電気接点８０と、前面電気接点６０とセル本体２０との間及び／又は背面電気接点８０とセル本体２０との間に配置される、前面中間層１０１及び／又は背面中間層１０２などの少なくとも１つの中間層１００とを、さらに含む。
【００３３】
中間層１００は、前面電気接点６０と前面２４との間の電気的接続を改善するように、及び／又は背面電気接点８０と背面２８との間の電気的接続を改善するように構成される任意の好適な構造物を含みうる。これは、前面電気接点６０と前面２４との間の界面２６での可動キャリア再結合速度を低減し、及び／又は背面電気接点８０と背面２８との間の界面３０での可動キャリア再結合速度を低減する構造物に加えて、低抵抗電気接続を提供する構造物を含みうる。本開示による中間層１００の例示的な非排他的実施例は、本明細書でより詳細に説明される。
【００３４】
中間層１００が任意の好適な形状を含みうること、及び／又は画定しうることは、本開示の範囲内のことである。例示的な非排他的実施例として、中間層１００は、少なくともほぼ平面的な、又は平面的な中間層１００を含んでもよく、及び／またはそのような中間層１００であってもよい。
【００３５】
中間層１００はまた、任意の好適な化学組成を含んでもよく、及び／又は任意の好適な機械的、電気的、及び／又は化学的特性を有してもよい。例示的な非排他的実施例として、又図１に示したように、中間層１００は電気絶縁層１１０を含んでもよく、及び／又は電気絶縁層１１０であってもよい。本開示による電気絶縁層１１０の例示的な非排他的実施例は、堆積された絶縁層、堆積された酸化層、天然の酸化層、成長した酸化層、酸化アルミニウム層、窒化ケイ素層、酸化ケイ素層、二酸化ケイ素層、硫化亜鉛層、酸化ハフニウム層、  及び／又は酸窒化ケイ素層を含む。概して、電気絶縁材料は、通過する電流の流れを停止、遮断、及び／又はさもなければ遅延させるために利用することができる。しかしながら、電気絶縁材料が薄層として形成される場合には、薄層の第１面上にある電子が薄層の第２面まで薄層をトンネルし、薄層を通り抜ける電流の流れをもたらす可能性が存在する。このトンネル現象の確率は薄層の厚みが減少すると増加する。
【００３６】
したがって、本開示による電気絶縁層１１０は、バルク状態では絶縁体として振舞う材料から構築することができるが、それ自体を通りぬける電流の流れをもたらすことがある。加えて、本開示による太陽電池１０の場合には、セル本体２０と前面電気接点６０及び／又は背面電気接点８０との間の電気絶縁層１１０の存在は、セル本体２０と前面電気接点６０及び／又は背面電気接点８０との間の界面で可動キャリア再結合速度を減少させ、結果的に太陽電池１０の効率を高める。
【００３７】
電気絶縁層１１０は、任意の好適な厚み１０４を含み、及び／又は画定することができる。例示的な非排他的実施例として、電気絶縁層は少なくとも０．１ナノメートル（ｎｍ）、少なくとも０．２ｎｍ、少なくとも０．２５ｎｍ、少なくとも０．３ｎｍ、少なくとも０．４ｎｍ、少なくとも０．５ｎｍ、少なくとも０．６ｎｍ、少なくとも０．７ｎｍ、少なくとも０．７５ｎｍ、少なくとも０．８ｎｍ、少なくとも０．９ｎｍ、少なくとも１ｎｍ、少なくとも１．１ｎｍ、少なくとも１．２ｎｍ、少なくとも１．２５ｎｍ、少なくとも１．３ｎｍ、少なくとも１．４ｎｍ、少なくとも１．５ｎｍ、少なくとも１．６ｎｍ、少なくとも１．７ｎｍ、少なくとも１．７５ｎｍ、少なくとも１．８ｎｍ、少なくとも１．９ｎｍ、少なくとも２ｎｍ、少なくとも２．２５ｎｍ、少なくとも２．５ｎｍ、少なくとも３ｎｍ、少なくとも３．５ｎｍ、少なくとも４ｎｍ、少なくとも４．５ｎｍ、少なくとも５ｎｍ、又は少なくとも５．５ｎｍの厚みを含みうる。付加的に又は代替的に、電気絶縁層はまた、１５ｎｍ未満、１４ｎｍ未満、１３ｎｍ未満、１２ｎｍ未満、１１ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、９ｎｍ未満、８ｎｍ未満、７．５ｎｍ未満、７ｎｍ未満、６．５ｎｍ未満、６ｎｍ未満、５．５ｎｍ未満、５ｎｍ未満、４．５ｎｍ未満、４ｎｍ未満、３．５ｎｍ未満、又は３ｎｍ未満の厚みを含みうる。
【００３８】
該して、電気絶縁層１１０は比較的高いバルク電気抵抗率を有する。本開示による電気絶縁層１１０のバルク電気抵抗率の例示的な非排他的実施例は、１０４オーム・センチメートル（Ω・ｃｍ）を超える、１０５Ω・ｃｍを超える、１０６Ω・ｃｍを超える、１０７Ω・ｃｍを超える、１０８Ω・ｃｍを超える、１０９Ω・ｃｍを超える、１０１０Ω・ｃｍを超える、１０１１Ω・ｃｍを超える、１０１２Ω・ｃｍを超える、１０１３Ω・ｃｍを超える、１０１４Ω・ｃｍを超える、１０１５Ω・ｃｍを超える、１０１６Ω・ｃｍを超える、１０１７Ω・ｃｍを超える、又は１０１８Ω・ｃｍを超えるバルク電気抵抗率を含む。
【００３９】
本明細書でより詳細に説明されるように、電気絶縁層１１０が、セル本体２０の前面２４及び／又は背面２８のすべて、又は少なくともほぼすべてと同一の広がりを有することができる平面的な、又は少なくともほぼ平面的な電気絶縁層を含みうることは、本開示の範囲内のことである。付加的に又は代替的に、電気絶縁層１１０が、前面電気接点６０及び／又は背面電気接点８０によって覆われている及び／又は接触している部分など、前面２４及び／又は背面２８の一部の上にのみ存在することはまた、本開示の範囲内のことである。
【００４０】
別の例示的な非排他的実施例として、又図１に示したように、中間層１００は表面保護層１２０を含んでもよく、及び／又は表面保護層１２０であってもよい。表面保護層１２０は、セル本体２０の前面２４及び／又は背面２８での、及び／又は近傍での可動キャリア再結合速度を減じるように構成される任意の好適な構造物を含みうる。例示的な非排他的実施例として、表面保護層１２０は、前面２４及び／又は背面２８の上、及び／又は近位での破壊原子価及び／又は再結合部位の集中を軽減するように構成されてもよい。別の例示的な非排他的実施例として、表面保護層１２０は、表面保護処理を受けた前面２４及び／又は背面２８などのセル本体２０の表面を含んでもよく、及び／又はセル本体２０の表面であってもよい。さらに別の例示的な非排他的実施例として、表面保護層１２０は、誘電体層を含んでもよく、及び／又は誘電体層であってもよい。
【００４１】
表面保護層１２０は、前面２４及び／又は背面２８の任意の好適な部分を横断して延びていてもよい。例示的な非排他的実施例として、表面保護層１２０は、平面的な又は少なくともほぼ平面的な表面保護層を含んでもよく、前面２４及び／又は背面２８のすべて、又は少なくともほぼすべてと同一の広がりを有していてもよい。
【００４２】
表面保護層１２０が任意の好適な厚み１０４を含みうること、及び／又は画定しうることは、本開示の範囲内のことである。例示的な非排他的実施例として、表面保護層１２０の厚み１０４は、５ｎｍ未満、４ｎｍ未満、３ｎｍ未満、２ｎｍ未満、１ｎｍ未満、０．８ｎｍ未満、０．６ｎｍ未満、０．５ｎｍ未満、０．４ｎｍ未満、０．３ｎｍ未満、０．２ｎｍ未満、又は０．１ｎｍ未満であってもよい。
【００４３】
さらに別の例示的な非排他的実施例として、中間層１００は電気絶縁層１１０と表面保護層１２０の両方を含んでもよく、及び／又は電気絶縁層１１０と表面保護層１２０であってもよい。中間層１００が電気絶縁層１１０と表面保護層１２０の２つを含む場合、これらの層は平行層、平面層、及び／又は実質的な平面層を画定し、任意の好適な方法で互いに向かい合うように向きを変えることができる。例示的な非排他的実施例として、表面保護層１２０はセル本体２０と電気絶縁層１１０との間に配置可能である。中間層１００が電気絶縁層１１０と表面保護層１２０の両方を含む場合、厚み１０４は、電気絶縁層１１０の厚みと表面保護層１２０の厚みとの合計として定義されるような中間層１００の総厚み１０４を含んでもよく、及び／又は総厚み１０４であってもよい。
【００４４】
前面電気接点６０は、セル本体２０の前面２４との電気的接続を形成するように構成される任意の好適な構造物を含んでもよく、又任意の好適な方法で電気的接続を形成してもよい。例示的な非排他的実施例として、前面電気接点６０は金属前面電極６４及び／又は光学的に透明な前面電極６８を含む。別の例示的な非排他的実施例として、前面電気接点６０はセル本体２０の前面２４と電気的に連通し、前面２４の上に形成され、前面２４から形成され、及び／又は前面２４の上に堆積されていてもよい。
【００４５】
金属前面電極６４は、該電極上に入射する光に対して透過的ではなく、太陽電池１０から該電極上に入射される光を反射してもよく、及び／又は該電極に入射する光を吸収してもよい。このように、太陽電池１０は、金属前面電極６４がセル本体２０の前面２４の一部のみを覆うように設計されてもよく、且つ金属前面電極６４はまた、本明細書では複数の金属線６６を含むものとして参照されてもよい。これは図１では破線で概略的に示されており、金属前面電極６４は太陽電池１０の左側のみに存在している。本開示による金属前面電極６４の例示的な非排他的実施例は、ニッケル・ゲルマニウム・金合金、パラジウム・ゲルマニウム・金合金、銅、及び／又はアルミニウムの金属前面電極６４を含む。
【００４６】
加えて、太陽電池１０が金属前面電極６４を含む場合、前面キャップ層７０は存在するときには、金属前面電極６４とセル本体２０との間、及び／又はセル本体２０の前面２４と前面中間層１０１との間に配置されることがある。前面キャップ層７０は、金属前面電極６４とセル本体２０との間での拡散に対する障壁として作用するように、及び／又はそれらの間での拡散を低減するように構成されることがある。
【００４７】
光学的に透明な前面電極６８は、セル本体内部に可動キャリアを生成するため、セル本体２０によって吸収される光に対して透明、又は少なくともほぼ透明となるように構成されてもよい。これは、セル本体２０によって吸収されて可動キャリアを生成するように、波長の範囲内にあるセル本体２０上に入射する光の少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７．５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．９％に対して透明である、光学的に透明な前面電極６８を含みうる。
【００４８】
光学的に透明な前面電極６８は、任意の好適な構造物及び／又は組成を含みうる。本開示による光学的に透明な前面電極６８の例示的な非排他的実施例は、例示的な非排他的実施例として、インジウム・スズ酸化物、酸化亜鉛、酸化スズ、セレン化亜鉛、グラフェン、カーボンナノチューブ、窒化ガリウム、及び／又はダイヤモンドを含む任意の好適な材料によって形成されうる、任意の好適な光学的に透明な前面電極６８を含む。
【００４９】
光学的に透明な前面電極６８は、その上に入射する光に対して少なくとも部分的に透明であるため、光学的に透明な前面電極６８はセル本体２０の前面２４の大部分及び／又はすべてを占める。これを図１の破線で示す。
【００５０】
前面電気接点６０は金属前面電極６４及び光学的に透明な前面電極６８を含みうる。前面電気接点６０が金属前面電極６４と光学的に透明な前面電極６８を共に含む場合には、光学的に透明な前面電極６８は電気的に分離された金属前面電極６４とセル本体２０との間に配置されてもよい。金属前面電極６４と光学的に透明な前面電極６８との組合せは、前面電気接点６０に接触し、近位にあり、及び／又は覆われている前面２４の比率を増やすことによって、セル本体２０の前面２４から前面電気接点６０までの可動キャリアの伝導を改善することができる。これは、金属前面電極６４を含むが光学的に透明な前面電極６８を含まない前面電気接点６０と比較して、金属前面電極６４に含まれる複数の金属線６６の間の間隔を増大させることができる。この間隔の増大は、入射する光の吸収に利用しうる前面２４の比率を増大させ、及び／又は金属前面電気接点６４による光の反射及び／又は吸収を減少させることができる。
【００５１】
背面電気接点８０は、金属背面電極８４及び／又は光学的に透明な背面電極８８を含んでもよく、及び／又は光学的に透明な背面電極８８であってもよい。さらに、背面キャップ層９０は、金属背面電極８４とセル本体２０との間、及び／又はセル本体２０の背面２８と背面中間層１０２（存在する場合）との間に存在して、拡散を減少させることができる。背面電気接点８０、金属背面電極８４、光学的に透明な背面電極８８、背面キャップ層９０、及び／又はこれらの組合せの材料及び／又は構造は、前面電気接点６０、金属前面電極６４、光学的に透明な前面電極６８、及び／又は前面キャップ層７０の材料及び／又は構造とそれぞれほぼ同等となることがあり、前面電気接点６０を参照して本明細書でより詳細に説明される。
【００５２】
前面電気接点６０を参照して説明される構成に加えて、背面電気接点８０は入射する光に対して透明である必要はないため、背面電気接点８０はまた、セル本体２０の背面２４の大部分及び／又はすべてを覆う金属背面電極８４を含むことができる。したがって、背面電気接点８０が金属背面電極８４と光学的に透明な背面電極８８を両方含む場合には、２つの電極はセル本体２０と金属背面電極８４との間に光学的に透明な背面電極８８を配置することによって、平行な及び／又はほぼ平行な層を画定することができる。
【００５３】
セル本体２０の背面２８の大部分又はすべてを覆う金属背面電極８４の使用により、セル本体２０と背面電気接点８０との間に、及び／又は中間層１００と背面電気接点８０との間に、反射性の高い界面３０を提供することができる。反射性の高い界面３０は、セル本体２０を通り界面３０に達する光を反射してセル本体２０に戻すことが可能で、これにより光からの光子の吸収による可動キャリアの生成の確率を高め、太陽電池の全体効率を高める。
【００５４】
セル本体２０は入射する光を吸収し、前面電気接点６０及び／又は背面電気接点８０から可動キャリアを生成し、及び又は生成した可動キャリアを前面電気接点６０及び／又は背面電気接点８０に供給するように構成される、任意の好適な構造を含みうる。例示的な非排他的実施例として、セル本体２０は前面２４及び背面２８を画定するほぼ平面的なセル本体を含んでもよく、及び／又はほぼ平面的なセル本体２０であってもよい。別の例示的な非排他的実施例として、セル本体２０は半導体材料２２、すなわちＩＩＩ−Ｖ族半導体材料、砒化ガリウム、砒化アルミニウムガリウム、リン化インジウムガリウム、砒化窒化インジウムガリウム、リン化インジウム、砒化インジウムガリウム、及び／又はケイ素を含む、例示的な非排他的実施例を含む、このような実施例から形成される、及び／又はこのような実施例の上に形成される。
【００５５】
セル本体２０が半導体材料２２を含む場合、セル本体２０の第１の部分は第１の導電型４２を含み、セル本体２０の第２の部分は第１の導電型とは異なる第２の導電型５０を含みうることは、本開示の範囲内のことである。第１の導電型及び第２の導電型の例示的な非排他的実施例は、ｎ型及びｐ型を含む。例示的な非排他的実施例として、セル本体２０の第１の部分はｎ型半導体材料を含み、そこでは自由電子がｎ型半導体材料の中に存在する大多数の可動キャリアを形成し、一方、セル本体２０の第２の部分はｐ型半導体材料を含み、そこでは正孔がｐ型半導体材料の中に存在する大多数の可動キャリアを形成する。別の例示的な非排他的実施例として、セル本体２０の第１の部分はｐ型半導体材料を含むことがあり、一方、セル本体２０の第２の部分はｎ型半導体材料を含むことがある。
【００５６】
セル本体２０は複数の層を含むことがあり、本明細書ではセル本体２０の領域及び／又は部分と呼ばれることもある。これらの層は、ウィンドウ層３６、エミッタ層４０、ベース層４８、及び／又は裏面電界層５６を含みうる。
【００５７】
ウィンドウ層３６は（存在する場合）、セル本体２０の前面２４の上に配置されること、及び／又はセル本体２０の前面２４を形成すること、前面電気接点６０とエミッタ層４０及び／又はベース層４８との間に配置されること、本明細書でより詳細に説明される反射防止層３２とエミッタ層４０及び／又はベース層４８との間に配置されること、前面中間層１０１とエミッタ層４０及び／又はベース層４８との間に配置されることがある。追加的に、又は代替的に、前面中間層１０１は前面電気接点６０とウィンドウ層３６との間に配置されることがある。
【００５８】
ウィンドウ層３６は、セル本体２０内部及び／又はセル本体２０と前面電気接点６０との間の界面２６で、可動キャリア再結合速度を低減するように構成及び／又は設計されることがあり、且つ可動キャリアの生成するセル本体の残余部分によって吸収されることがある入射光の波長の範囲で、少なくともほぼ透明な任意の好適な材料を含みうる。例示的な非排他的実施例として、ウィンドウ層は、広いバンドギャップの半導体材料及び／又は第１の導電型４２の半導体材料を含みうる。
【００５９】
ウィンドウ層３６は任意の好適な厚みを含みうる。より厚いウィンドウ層３６は典型的にその中の可動キャリアに対して低再結合速度を生成するが、また、ウィンドウ層を貫通してセル本体２０の残余部分内に可動キャリアを生成するようにセル本体２０の前面２４に入射される光の割合を減少させる。したがって、ウィンドウ層の構造に関しては、太陽電池の性能、又は効率、トレードオフが存在する。
【００６０】
可動キャリア再結合速度を大幅に低減しうる前面中間層１０１と併用される場合、太陽電池１０は、ウィンドウ層３６を含むが前面中間層１０１を含まない同等の太陽電池１０の中で使用されうるウィンドウ層３６よりも薄いウィンドウ層３６を使用可能であることは、本開示の範囲内のことである。代替的に、太陽電池１０はウィンドウ層３６を含まないこともまた、本開示の範囲内のことである。本開示によるウィンドウ層３６の厚みの例示的な非排他的実施例は（存在する場合）、５００オングストローム（Å）未満の、４５０Å未満の、４００Å未満の、３５０Å未満の、３００Å未満の、２５０Å未満の、２００Å未満の、１５０Å未満の、１００Å未満の、７５Å未満の、５０Å未満の、又は２５Å未満の厚さのウィンドウ層３６、並びに１０Åを超える、２０Åを超える、３０Åを超える、４０Åを超える、５０Åを超える、７５Åを超える、１００Åを超える、１２５Åを超える、１５０Åを超える、１７５Åを超える、又は２００Åを超える厚さのウィンドウ層を含む。
【００６１】
本開示による太陽電池１０は、セル本体２０の中に存在しうる及び／又は前面電気接点６０の一部を形成しうるエミッタ層４０を含む。エミッタ層４０がセル本体２０の一部を形成する場合、エミッタ層４０は第１の導電型４２の半導体材料を含みうる。代替的に、エミッタ層４０が前面電気接点６０の一部を形成する場合、エミッタ層４０は光学的に透明な前面電極６８を参照してより詳細に説明される任意の材料を含みうる。
【００６２】
エミッタ層４０がセル本体２０の一部を形成する場合、エミッタ層４０はウィンドウ層３６とベース層４８との間、前面中間層１０１とベース層４８との間、前面電気接点６０とベース層４８との間、及び／又は反射防止層３２とベース層４８との間に配置されることがある。追加的に、又は代替的に、前面中間層１０１は前面電気接点６０とエミッタ層４０との間、及び／又は反射防止層３２とエミッタ層４０との間に配置されることがある。
【００６３】
エミッタ層４０が前面電気接点６０の一部を形成する場合、エミッタ層４０は光学的に透明な前面電極６８に含まれていてもよく、及び／又は光学的に透明な前面電極６８であってもよい。加えて、中間層１００はエミッタ層４０とベース層４８との間、及び／又はエミッタ層４０とセル本体２０との間に配置されてもよい。
【００６４】
ベース層４８は第２の導電型５０の半導体材料含んでもよく、及び／又はセル本体２０の厚みの大部分を含んでもよい。ベース層４８は、エミッタ層４０と裏面電界層５６との間、エミッタ層４０と背面電気接点８０との間、前面電気接点６０と裏面電界層５６との間、及び／又は前面電気接点６０と背面電気接点８０との間に配置されてもよい。追加的に、又は代替的に、前面中間層１０１はベース層４８と前面電気接点６０との間に配置されてもよく、及び／又は背面中間層１０２はベース層４８と背面電気接点８０との間に配置されてもよい。
【００６５】
セル本体２０が、前面２４及び／又は背面２８のような、一又は複数の研磨された及び／又は凹凸のある面を含みうることは、本開示の範囲内のことである。セル本体２０が研磨された表面を含む場合、研磨された表面の粗度の二乗平均平方根は、１００ナノメートル（ｎｍ）未満、７５ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、４０ｎｍ未満、３０ｎｍ未満、２０ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満、４ｎｍ未満、３ｎｍ未満、２ｎｍ未満、又は１ｎｍ未満となることがある。追加的に、又は代替的に、又セル本体２０が凹凸のある表面を含む場合には、凹凸のある表面の粗度の二乗平均平方根は、少なくとも０．１マイクロメートル（μｍ）、少なくとも０．２μｍ、少なくとも０．３μｍ、少なくとも０．４μｍ、少なくとも０．５μｍ、少なくとも０．７５μｍ、少なくとも１μｍ、少なくとも１．２５μｍ、少なくとも１．５μｍ、又は少なくとも２μｍとなることがある。追加的に、又は代替的に、凹凸のある表面の粗度の二乗平均平方根は、３μｍ未満、２．５μｍ未満、２μｍ未満、１．５μｍ未満、１．２５μｍ未満、又は１μｍ未満となることもある。
【００６６】
裏面電界層５６は（存在する場合）、ベース層４８の可動キャリア濃度又はドーパント濃度よりも高い可動キャリア濃度又はドーパント濃度を含みうる第２の導電型５０の半導体材料を含むことがあり、及び／又は太陽電池１０内部の可動キャリア再結合を低減するように構成されることがある。裏面電界層５６は、ベース層４８と背面電気接点８０との間、及び／又はベース層４８と背面中間層１０２との間に配置されることがある。追加的に、又は代替的に、背面中間層１０２は裏面電界層５６と背面電気接点８０との間に配置されることがある。
【００６７】
反射防止層３２は、セル本体２０からの光の反射を低減し、及び／又は光の吸収を高めるように構成された任意の好適な構造を含みうる。本開示による反射防止層３２の例示的な非排他的実施例は、薄膜反射防止層、平面的な反射防止層、ほぼ平面的な反射防止層、及び／又は誘電体反射防止層を含む。
【００６８】
反射防止層３２は、任意の好適な部分を覆うことがあり、本明細書ではセル本体２０の前面２４の断片、及び／又は太陽電池１０の前面１４の断片と呼ばれることもある。例示的な非排他的実施例として、又図１に示したように、反射防止層３２は、金属前面電極６４を含まない前面２４の一部、及び／又はセル本体２０内部で吸収するため入射光を通すように構成された前面２４の一部を覆うことがある。別の例示的な非排他的実施例として、反射防止層３２は、前面１４の少なくとも一部、及び／又は太陽電池１０の露出している前面の少なくとも一部、及び／又は前面電気接点６０を画定することができる。さらに別の例示的な非排他的実施例として、反射防止層３２は、前面電気接点６０とセル本体２０との間の電気的接続を提供するように構成される複数の開口部３４を含んでもよく、及び／又は画定してもよい。
【００６９】
図２は、前面電気接点６０とセル本体２０との間に前面中間層１０１を含む界面２６を含む、図１の太陽電池１０の一部の概略的ではないが例示的な非排他的実施例を提供する。図２では、前面電気接点６０は金属前面電極６４を含み、且つ前面中間層１０１とセル本体２０の前面２４との間に前面キャップ層７０を含むことができる。太陽電池１０が前面キャップ層７０を含む場合、前面キャップ層７０は金属前面電極６４に対向する前面２４の一部の上に存在するだけであってもよい。反射防止層３２は、金属前面電極６４を含まないセル本体２０の前面２４の一部を覆うことがあり、且つ金属前面電極６４と中間層１００及び／又はセル本体２０との間の電気的接続を提供しうる複数の開口部３４を含むことがある。
【００７０】
図２では、前面中間層１０１は電気絶縁層１１０及び／又は表面保護層１２０を含む。前面中間層１０１が電気絶縁層１１０と表面保護層１２０の両方を含む場合、当該層は、セル本体２０から電気絶縁層１１０を分離する表面保護層１２０によって、ほぼ平行な層を形成することができる。図２に示すように、前面中間層１０１、及び／又は電気絶縁層１１０、及び／又はその中の表面保護層１２０は、少なくとも金属表面電極６４とセル本体２０との間に存在し、前面２４のほとんどすべて、又はすべての上に存在し、これによって反射防止層３２を（存在する場合には）セル本体２０から分離する。
【００７１】
図２のセル本体２０はウィンドウ層３６を含むこと、及び第１の導電型４２の半導体材料から形成されるエミッタ層４０を含むことがある。セル本体２０はベース層４８を含むこと、及び第２の導電型５０の半導体材料から形成される裏面電界層５６を含むことがある。しかしながら、セル本体２０がウィンドウ層３６及び／又は裏面電界層５６を含まないことがあるのは、本開示の範囲内のことである。
【００７２】
図３は、前面電気接点６０とセル本体２０との間にある前面中間層１０１を含む界面２６を含む、図１の太陽電池１０の一部のさらに概略的ではないが例示的な非排他的実施例を提供する。図３では、前面電気接点６０は光学的に透明な前面電極６８を含む。前面電気接点６０はまた、金属前面電極６４を含むことができ、反射防止層３２の開口部３４を通って延伸し、光学的に透明な前面電極６８と電気的に連通することができる。
【００７３】
前面中間層１０１は電気絶縁層１１０及び／又は表面保護層１２０を含んでいてもよい。前面中間層１０１が電気絶縁層１１０と表面保護層１２０の双方を含む場合、当該層は、セル本体２０から電気絶縁層１１０を分離する表面保護層１２０によって、ほぼ平行な層を形成することができる。
【００７４】
本明細書でより詳細に説明されるように、エミッタ層４０は光学的に透明な前面電極６８によって画定されること、及び／又はセル本体２０の一部を形成することがある。エミッタ層４０がセル本体２０の一部を形成する場合、エミッタ層４０は前面中間層１０１とベース層４８との間に存在することがあり、且つ第１の導電型４２の半導体材料で構成されることがある。セル本体２０はベース層４８をさらに含み、さらに裏面電界層５６も含むことがあり、両者はいずれも第２の導電型５０の半導体材料から構成される。
【００７５】
図４は、セル本体２０と背面電気接点８０との間に背面中間層１０２を含む界面３０を含む、図１の太陽電池１０の一部の概略的ではないが例示的な非排他的実施例を提供する。セル本体２０は図２〜３のセル本体２０とほぼ同様となることがあり、これを参照して本明細書でより詳細に解説される。
【００７６】
背面中間層１０２は、セル本体２０と背面電気接点８０との間に配置されることがあり、電気絶縁層１１０及び／又は表面保護層１２０を含むことがある。背面中間層１０２が電気絶縁層１１０と表面保護層１２０の双方を含む場合、当該層は、セル本体２０から電気絶縁層１１０を分離する表面保護層１２０によって、ほぼ平行な層を形成することができる。
【００７７】
背面電気接点８０はセル本体２０との電気的接続を形成するように構成された任意の好適な構造を含むことができる。例示的な非排他的実施例として、背面電気接点８０は金属背面電極８４及び／又は光学的に透明な背面電極８８を含むことができる。本明細書でより詳細に説明されるように、背面電気接点８０はセル本体２０の背面２８のほぼすべて、及び／又はすべてを覆うことができ、背面キャップ層９０はセル本体２０と背面電気接点８０との間で拡散のための電位を下げることができる。加えて、本明細書でより詳細に説明されているように、背面電気接点８０は金属背面電極８４と光学的に透明な背面電極８８を共に含み、光学的に透明な背面電極８８は金属背面電極８４と中間層１００との間に配置することができる。
【００７８】
図２〜４は背面電気接点８０から前面電気接点６０を分離する単一のセル本体２０を図解しているが、太陽電池１０が、少なくともほぼ同一の広がりを有する複数の層の中で、最上部で互いに電気的に連通するように配置される複数のセル本体２０と共に、少なくとも前面セル本体及び背面セル本体を含む複数のセル本体２０を含みうることは、本開示の範囲内のことである。太陽電池１０が複数のセル本体２０を含む場合、複数のセル本体２０の第１の部分は、複数のセル本体の第２の部分よりも、様々な波長、又は波長範囲の入射光を吸収するように構成され、これにより太陽電池１０によって吸収されうる入射光全体の割合を増すことができる。太陽電池１０が複数のセル本体２０を含む場合、前面電気接点６０は前面セル本体との電気的接続を形成するように構成可能であり、背面電気接点８０は背面セル本体との電気的接続を形成するように構成可能である。
【００７９】
半導体製造技術は概して、又太陽電池製造技術は特に、図１〜４を参照して本明細書でより詳細に説明される太陽電池を形成、構築、又は製造する幅広い方法を提供する。これは少なくともトップダウン、ボトムアップ、及び／又はリフトオフ製造技術を含みうる。同様に、すでに説明した構造は単一の製造方法に限定されることを意図したものではなく、他の好適な方法で形成されうる。
【００８０】
この点を考慮して、又本明細書で使用されているように、「配置される」という用語は、所定の要素が所定の場所に位置付けられる、置かれる、設置される、形成される、製造される、堆積される、埋め込まれる、及び／又は成長することを伝えることを意図している。例示的な非排他的実施例として、第１の層が第２の層と第３の層との間に配置される場合、第１の層が第２の層と第３の層との間に位置付けられること、第２の層と第３の層との間に置かれること、第２の層と第３の層との間に設置されること、第２の層と第３の層との間に形成されること、第３の層が第１の層の上に配置された状態で第２の層の上に形成されること、第２の層が第１の層の上に配置された状態で第３の層の上に形成されること、第２の層と第３の層との間に製造されること、第３の層が第１の層の上に配置された状態で第２の層の上に製造されること、第２の層が第１の層の上に配置された状態で第３の層の上に製造されること、第２の層と第３の層との間に堆積されること、第３の層が第１の層の上に配置された状態で第２の層の上に堆積されること、第２の層が第１の層の上に配置された状態で第３の層の上に堆積されること、第２の層と第３の層との間に埋め込まれること、第３の層が第１の層の上に配置された状態で第２の層の上に埋め込まれること、第２の層が第１の層の上に配置された状態で第３の層の上に埋め込まれること、第２の層と第３の層との間に成長すること、第３の層が第１の層の上に配置された状態で第２の層の上に成長すること、及び／又は、第２の層が第１の層の上に配置された状態で第３の層の上に成長することは、本開示の範囲内のことである。また、一又は複数の追加層が第１の層と第２の層との間、及び／又は第１の層と第３の層との間に配置されうることも、本開示の範囲内のことである。
【００８１】
このように、図１〜４で開示される太陽電池１０は、所定の太陽電池の製造方法を説明しうるが、該方法は任意の他の好適な層に対して任意の好適な層を位置付けること、置くこと、設置すること、形成すること、製造すること、堆積すること、埋め込むこと、及び／又は成長させることを含む。例示的な非排他的実施例として、又図１を参照して、太陽電池１０を形成する方法は、セル本体２０を製造すること、前面電気接点６０を製造すること、背面電気接点８０を製造すること、且つセル本体２０と前面電気接点６０との間に、及び／又はセル本体２０と背面電気接点８０との間に中間層１００を製造することを含むことがある。
【００８２】
上述の製造の変形形態により、太陽電池１０の内部の２つの層及び／又は構造の間の界面が種々の構造を含みうることは、本開示の範囲内のことである。例示的な非排他的実施例として、又第１の層がエピタキシャル成長工程によって第２の層に接するように形成される場合、界面は、第１の層の構成と第２の層の構成との間で、ほぼ完全な階段状の変化を示す原子的にほぼ平らな表面を画定することができる。例示的な非排他的実施例として、又第１の層が拡散及び／又はインプラント工程によって第２の層に接して形成される場合、界面は、第１の層のバルク構成と第２の層のバルク構成との間の濃度勾配領域を画定することができる。この点を考慮して、「面」又は「表面」という表現は、太陽電池１０の層及び／又は構造を参照して本明細書で使用される場合には、第１の層の構成又は構造と第２の層の構成又は構造との間の任意の好適な描写を参照してもよく、且つ２つの層又は構造の間の濃度勾配領域内での場所に加えて、分離された、又は少なくともほぼ分離された界面を含んでもよい。
【００８３】
本明細書による発明対象物の例示的な非排他的な実施例は、以下に列挙される段落に記載される。
【００８４】
Ａ１．前面と対向する背面とを含むセル本体と、
前記前面と電気的接続を形成する前面電気接点と、
前記背面と電気的接続を形成する背面電気接点と、
前記セル本体と前記前面電気接点及び前記背面電気接点のうちの少なくとも１つとの間に低可動キャリア再結合速度接続を形成する手段と
を備える太陽電池。
【００８５】
Ａ２．前記形成する手段は、前記セル本体と前記前面電気接点及び前記背面電気接点のうちの少なくとも１つとの間に配置される中間層を含む、段落Ａ１に記載の太陽電池。
【００８６】
Ｂ１．前面と対向する背面とを含むセル本体と、
前記前面と電気的接続を形成する前面電気接点と、
前記背面と電気的接続を形成する背面電気接点と、
前記セル本体と前記前面電気接点及び前記背面電気接点のうちの少なくとも１つとの間に配置される中間層と
を備える太陽電池。
【００８７】
Ｃ１．前記中間層は少なくともほぼ平面的な、及び任意選択により平面的な中間層を含む、段落Ａ２乃至Ｂ１のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００８８】
Ｃ２．前記中間層は電気絶縁層を含み、且つ任意選択により電気絶縁層である、段落Ａ２乃至Ｃ１のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００８９】
Ｃ３．前記電気絶縁層は堆積された絶縁層を含み、且つ任意選択により前記堆積された絶縁層は堆積された酸化層を含む、段落Ｃ２に記載の太陽電池。
【００９０】
Ｃ４．前記電気絶縁層は、酸化物、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、硫化亜鉛、酸化ハフニウム、及び酸窒化ケイ素のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｃ２乃至Ｃ３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００９１】
Ｃ５．前記電気絶縁層は天然の酸化層及び成長した酸化層のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｃ２に記載の太陽電池。
【００９２】
Ｃ６．前記電気絶縁層は、少なくとも０．１ナノメートル（ｎｍ）、少なくとも０．２ｎｍ、少なくとも０．２５ｎｍ、少なくとも０．３ｎｍ、少なくとも０．４ｎｍ、少なくとも０．５ｎｍ、少なくとも０．６ｎｍ、少なくとも０．７ｎｍ、少なくとも０．７５ｎｍ、少なくとも０．８ｎｍ、少なくとも０．９ｎｍ、少なくとも１ｎｍ、少なくとも１．１ｎｍ、少なくとも１．２ｎｍ、少なくとも１．２５ｎｍ、少なくとも１．３ｎｍ、少なくとも１．４ｎｍ、少なくとも１．５ｎｍ、少なくとも１．６ｎｍ、少なくとも１．７ｎｍ、少なくとも１．８ｎｍ、少なくとも１．９ｎｍ、少なくとも２ｎｍ、少なくとも２．２５ｎｍ、少なくとも２．５ｎｍ、少なくとも３ｎｍ、少なくとも３．５ｎｍ、少なくとも４ｎｍ、少なくとも４．５ｎｍ、少なくとも５ｎｍ、少なくとも５．５ｎｍの厚み、及び／又は１５ｎｍ未満、１４ｎｍ未満、１３ｎｍ未満、１２ｎｍ未満、１１ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、９ｎｍ未満、８ｎｍ未満、７．５ｎｍ未満、７ｎｍ未満、６．５ｎｍ未満、６ｎｍ未満、５．５ｎｍ未満、５ｎｍ未満、４．５ｎｍ未満、４ｎｍ未満、３．５ｎｍ未満、又は３ｎｍ未満の厚みを有する、段落Ｃ２乃至Ｃ５のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００９３】
Ｃ７．前記電気絶縁層の電気抵抗率は、１０４オーム・センチメートル（Ω・ｃｍ）を超える、１０５Ω・ｃｍを超える、１０６Ω・ｃｍを超える、１０７Ω・ｃｍを超える、１０８Ω・ｃｍを超える、１０９Ω・ｃｍを超える、１０１０Ω・ｃｍを超える、１０１１Ω・ｃｍを超える、１０１２Ω・ｃｍを超える、１０１３Ω・ｃｍを超える、１０１４Ω・ｃｍを超える、１０１５Ω・ｃｍを超える、１０１６Ω・ｃｍを超える、１０１７Ω・ｃｍを超える、又は１０１８Ω・ｃｍを超える、段落Ｃ２乃至Ｃ６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００９４】
Ｃ８．前記電気絶縁層は平面的な、又は少なくともほぼ平面的な、セル本体の前面及びセル本体の背面のうちの少なくとも１つのすべて、又は少なくともほぼすべてと同一の広がりを有する電気絶縁層である、段落Ｃ２乃至Ｃ７のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００９５】
Ｃ９．前記電気絶縁層は平面的な、又は少なくともほぼ平面的な、前記前面電気接点と前記セル本体との間に存在し、且つ任意選択により前記電気絶縁層は前記前面電気接点を含まない前記セル本体の前記前面の上に存在しない電気絶縁層である、段落Ｃ２乃至Ｃ７のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００９６】
Ｃ１０．前記中間層は表面保護層を含み、且つ任意選択により表面保護層となる、段落Ａ２乃至Ｃ９のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００９７】
Ｃ１１．前記表面保護層は前記セル本体の表面で可動キャリア再結合速度を低減するように構成されており、任意選択により前記セル本体の前記表面は前面及び背面のうちの少なくとも１つを含み、さらに任意選択により前記セル本体の前記表面は前記表面保護層の一部と接し形成するセル本体の表面を含む、段落Ｃ１０に記載の太陽電池。
【００９８】
Ｃ１２．前記表面保護層は、少なくとも一部が表面保護層の一部と接して形成するセル本体の表面上で、及び任意選択によりセル本体の表面の近位で、破壊原子価及び再結合部位のうちの少なくとも１つの集中を軽減するように構成される、段落Ｃ１０乃至Ｃ１１のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【００９９】
Ｃ１３．前記表面保護層は、５ｎｍ未満、４ｎｍ未満、３ｎｍ未満、２ｎｍ未満、１ｎｍ未満、０．８ｎｍ未満、０．６ｎｍ未満、０．５ｎｍ未満、０．４ｎｍ未満、０．３ｎｍ未満、０．２ｎｍ未満、又は０．１ｎｍ未満の厚みを有する、段落Ｃ１０乃至Ｃ１２のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１００】
Ｃ１４．前記表面保護層は、表面保護処理を受けたセル本体の表面を含む、段落Ｃ１０乃至Ｃ１３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０１】
Ｃ１５．前記表面保護層は誘電体層を含み、且つ任意選択により誘電体層である、段落Ｃ１０乃至Ｃ１４のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０２】
Ｃ１６．前記中間層は表面保護層及び電気絶縁層を含み、任意選択により表面保護層及び電気絶縁層は平行層を画定し、任意選択により表面保護層及び電気絶縁層はほぼ平面的な層を画定し、さらに任意選択により表面保護層はセル本体と電気絶縁層との間に配置される、段落Ｃ１０乃至Ｃ１５のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０３】
Ｃ１７．前記表面保護層は、セル本体の前面及びセル本体の背面のうちの少なくとも１つのすべて、又は少なくともほぼすべてと同一の広がりを有する、平面的な、又は少なくともほぼ平面的な表面保護層である、段落Ｃ１０乃至Ｃ１６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０４】
Ｃ１８．前記中間層はセル本体と前面電気接点との間に配置される前面中間層である、段落Ａ２乃至Ｃ１７のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０５】
Ｃ１９．前記中間層はセル本体と背面電気接点との間に配置される背面中間層である、段落Ａ２乃至Ｃ１７のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０６】
Ｃ２０．前記太陽電池は、段落Ｃ１６に記載の前面中間層及びＣ１７に記載の背面中間層を含む複数の中間層を含む、段落Ａ２乃至Ｃ１７のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０７】
Ｃ２１．前記前面電気接点は、セル本体の前面に堆積され、且つ電気的に連通している、段落Ａ１乃至Ｃ２０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０８】
Ｃ２２．前記前面電気接点は、金属前面電極を含み、且つ任意選択により金属前面電極は、ニッケル・ゲルマニウム・金合金、パラジウム・ゲルマニウム・金合金、銅、及びアルミニウムのうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１乃至Ｃ２１のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１０９】
Ｃ２３．前記前面電気接点は、金属前面電極とセル本体との間に配置される前面キャップ層をさらに含み、任意選択により前面キャップ層は金属前面電極のセル本体への拡散を減少するように構成され、且つさらに任意選択により前面キャップ層は前面中間層とセル本体との間に配置されている、段落Ｃ２２に記載の太陽電池。
【０１１０】
Ｃ２４．前記前面電気接点は、光学的に透明な前面電極を含み、且つ任意選択により光学的に透明な前面電極は、インジウム・スズ酸化物、酸化亜鉛、酸化スズ、セレン化亜鉛、グラフェン、カーボンナノチューブ、窒化ガリウム、及びダイヤモンドのうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１乃至Ｃ２３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１１１】
Ｃ２５．前記前面電気接点は、金属前面電極と光学的に透明な前面電極の両方を含み、任意選択により光学的に透明な前面電極は金属前面電極とセル本体との間に配置され、任意選択により金属前面電極は複数の前面金属線を含み、さらに任意選択により複数の前面金属線の中から選択された１つ線と複数の前面金属線の中の隣接する１つの線との間の間隔は、金属前面電極を含むが光学的に透明な前面電極を含まない同等な太陽電池の中での間隔よりも大きい、段落Ａ１乃至Ｃ２４のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１１２】
Ｃ２６．前記背面電気接点は、セル本体の背面に堆積され、且つ電気的に連通している、段落Ａ１乃至Ｃ２５のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１１３】
Ｃ２７．前記背面電気接点は、金属背面電極を含み、且つ任意選択により金属背面電極は、銅とアルミニウムのうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１乃至Ｃ２６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１１４】
Ｃ２８．前記背面電気接点は、金属背面電極とセル本体との間に配置される背面絶縁体をさらに含む、段落Ｃ２７に記載の太陽電池。
【０１１５】
Ｃ２９．前記背面電気接点は、金属前面電極とセル本体との間に配置される背面キャップ層をさらに含み、任意選択により背面キャップ層は金属背面電極のセル本体への拡散を減少するように構成され、且つさらに任意選択により背面キャップ層は前面中間層とセル本体との間に配置されている、段落Ｃ２７乃至Ｃ２８のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１１６】
Ｃ３０．前記背面電気接点は、光学的に透明な背面電極を含み、且つ任意選択により光学的に透明な背面電極は、インジウム・スズ酸化物、酸化亜鉛、酸化スズ、セレン化亜鉛、グラフェン、カーボンナノチューブ、窒化ガリウム、及びダイヤモンドのうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１乃至Ｃ２９のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１１７】
Ｃ３１．前記背面電気接点は、金属背面電極と光学的に透明な背面電極の両方を含む、段落Ａ１乃至Ｃ３０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１１８】
Ｃ３２．前記光学的に透明な背面電極は、金属背面電極とセル本体との間に配置される、段落Ｃ３１に記載の太陽電池。
【０１１９】
Ｃ３３．前記金属背面電極は複数の背面金属線を含み、且つ任意選択により複数の背面金属線の中から選択された１つ線と複数の背面金属線の中の隣接する１つの線との間の間隔は、金属背面電極を含むが光学的に透明な背面電極を含まない同等な太陽電池の中での間隔よりも大きい、段落Ｃ３１乃至Ｃ３２のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１２０】
Ｃ３４．前記金属背面電極と光学的に透明な背面電極は、平面的な及び／又はほぼ平面的な電極層を画定する、段落Ｃ３１乃至Ｃ３３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１２１】
Ｃ３５．前記セル本体は、ほぼ平面的な、及び任意選択により平面的なセル本体を含む、段落Ａ１乃至Ｃ３４のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１２２】
Ｃ３６．前記太陽電池は反射防止層を含み、任意選択により反射防止層はセル本体の前面を画定し、さらに任意選択により反射防止層は太陽電池の露出している前面の少なくとも一部を画定する、段落Ａ１乃至Ｃ３５のいずれか１つに記載の太陽電池。
【０１２３】
Ｃ３７．前記反射防止層は、平面的な反射防止層及びほぼ平面的な反射防止層のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｃ３６に記載の太陽電池。
【０１２４】
Ｃ３８．前記反射防止層は誘電体反射防止層を含み、任意選択により反射防止層は、前面電気接点とセル本体との間に電気的接続を提供するように構成される複数の開口部を含む、段落Ｃ３３乃至Ｃ３７のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１２５】
Ｃ３９．前記セル本体はウィンドウ層を含む、段落Ａ１乃至Ｃ３８のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１２６】
Ｃ４０．前記ウィンドウ層は反射防止層とエミッタ層との間に配置される、段落Ｃ３９に記載の太陽電池。
【０１２７】
Ｃ４１．中間層はウィンドウ層と反射防止層との間に配置されており、任意選択により中間層はウィンドウ層の上に形成され、さらに任意選択により反射防止層は中間層の上に形成される、段落Ｃ４０に記載の太陽電池。
【０１２８】
Ｃ４２．前記ウィンドウ層は禁制帯幅の広い半導体材料を含む、段落Ｃ３９乃至Ｃ４１のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１２９】
Ｃ４３．前記ウィンドウ層は少なくとも光学的にほぼ透明な、段落Ｃ３９乃至Ｃ４２のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１３０】
Ｃ４４．前記ウィンドウ層はウィンドウ層の厚みを含み、任意選択によりウィンドウ層の厚みは５００オングストローム（Å）未満、４５０Å未満、４００Å未満、３５０Å未満、３００Å未満、２５０Å未満、２００Å未満、１５０Å未満、１００Å未満、７５Å未満、５０Å未満、又は２５Å未満であって、さらに任意選択によりウィンドウ層の厚みは１０Åを超える、２０Åを超える、３０Åを超える、４０Åを超える、５０Åを超える、７５Åを超える、１００Åを超える、１２５Åを超える、１５０Åを超える、１７５Åを超える、又は２００Åを超える、段落Ｃ３９乃至Ｃ４３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１３１】
Ｃ４５．前記ウィンドウ層は第１の導電型の半導体材料を含む、段落Ｃ３９乃至Ｃ４４のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１３２】
Ｃ４６．前記セル本体、及び任意選択により太陽電池はウィンドウ層を含まない、段落Ａ１乃至Ｃ４５のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１３３】
Ｃ４７．前記セル本体はエミッタ層を含む、段落Ａ１乃至Ｃ４６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１３４】
Ｃ４８．前記エミッタ層はウィンドウ層とベース層との間に存在する、段落Ｃ４７に記載の太陽電池。
【０１３５】
Ｃ４９．前記ウィンドウ層は、エミッタ層に接触、エミッタ層上に堆積、及びエミッタ層内に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ４８に記載の太陽電池。
【０１３６】
Ｃ５０．前記エミッタ層は反射防止層とベース層との間に存在する、段落Ｃ４７に記載の太陽電池。
【０１３７】
Ｃ５１．前記エミッタ層は、ベース層に接触、ベース層上に堆積、及びベース層内に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ４７乃至Ｃ５０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１３８】
Ｃ５２．中間層はエミッタ層と反射防止層との間に配置され、任意選択により反射防止層は中間層の上に形成され、任意選択により中間層はエミッタ層の上に形成され、任意選択によりベース層の上に形成され、さらに任意選択により太陽電池はウィンドウ層を含まない、段落Ｃ４７に記載の太陽電池。
【０１３９】
Ｃ５３．前記エミッタ層は第１の導電型の半導体材料を含む、段落Ｃ４７乃至Ｃ５２のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４０】
Ｃ５４．前記太陽電池はエミッタ層を含み、さらにエミッタ層は前面電気接点の一部を形成する、段落Ａ１乃至Ｃ４６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４１】
Ｃ５５．中間層はエミッタ層とセル本体及びセル本体のベース層のうちの少なくとも１つとの間に配置される、段落Ｃ５４に記載の太陽電池。
【０１４２】
Ｃ５６．前記エミッタ層は、中間層に接触、中間層上に堆積、及び中間層内に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ５４乃至Ｃ５５のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４３】
Ｃ５７．前記中間層は、セル本体及びセル本体のベース層のうちの少なくとも１つとの間に接触、堆積、及び形成のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ５４乃至Ｃ５６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４４】
Ｃ５８．前記セル本体はベース層をさらに含む、段落Ａ１乃至Ｃ５７のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４５】
Ｃ５９．前記ベース層は第１の導電型の半導体材料を含む、段落Ｃ５８に記載の太陽電池。
【０１４６】
Ｃ６０．前記ベース層はエミッタ層と裏面電界層との間に配置される、段落Ｃ５８乃至Ｃ５９のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４７】
Ｃ６１．前記エミッタ層は、ベース層に接触、ベース層上に堆積、及びベース層内に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ５８乃至Ｃ６０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４８】
Ｃ６２．前記中間層はエミッタ層とベース層との間に配置される、段落Ｃ５８乃至Ｃ６０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１４９】
Ｃ６３．前記中間層は、ベース層に接触、ベース層上に堆積、及びベース層内に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ６２に記載の太陽電池。
【０１５０】
Ｃ６４．前記エミッタ層は、中間層に接触、及び中間層上に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ６２乃至Ｃ６３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１５１】
Ｃ６５．前記ベース層は少なくとも１つの凹凸のある面を含み、任意選択により少なくとも１つの凹凸のある面は、少なくとも０．１マイクロメートル（μｍ）、少なくとも０．２μｍ、少なくとも０．３μｍ、少なくとも０．４μｍ、少なくとも０．５μｍ、少なくとも０．７５μｍ、少なくとも１μｍ、少なくとも１．２５μｍ、少なくとも２μｍとなる粗度の二乗平均平方根を含み、任意選択により少なくとも１つの凹凸のある面は、３μｍ未満、２．５μｍ未満、２μｍ未満、１．５μｍ未満、１．２５μｍ未満、又は１μｍ未満となる粗度の二乗平均平方根を含み、さらに任意選択により少なくとも１つの凹凸のある面は、ベース層の前面及びベース層の背面のうちの少なくとも１つ、及び任意選択により両方を含む、段落Ｃ５８乃至Ｃ６４のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１５２】
Ｃ６６．前記ベース層は少なくとも１つの研磨された面を含み、任意選択により少なくとも１つの研磨された面は、１００ナノメートル（ｎｍ）未満、７５ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、４０ｎｍ未満、３０ｎｍ未満、２０ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満、４ｎｍ未満、３ｎｍ未満、２ｎｍ未満、又は１ｎｍ未満となる粗度の二乗平均平方根を含み、さらに任意選択により少なくとも１つの研磨された面は、ベース層の前面及びベース層の背面のうちの少なくとも１つ、及び任意選択により両方を含む、段落Ｃ５８乃至Ｃ６５のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１５３】
Ｃ６７．前記セル本体は裏面電界層を含む、段落Ａ１乃至Ｃ６６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１５４】
Ｃ６８．前記裏面電界層は第２の導電型の半導体材料を含み、且つ任意選択により裏面電界層の可動キャリア濃度がセル本体のベース層の可動キャリア濃度を上回る、段落Ｃ６７に記載の太陽電池。
【０１５５】
Ｃ６９．前記裏面電界層はベース層と背面電気接点との間に配置される、段落Ｃ６７乃至Ｃ６８のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１５６】
Ｃ７０．前記裏面電界層は、ベース層に接触、ベース層上に堆積、及びベース層上に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｃ６７乃至Ｃ６９のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１５７】
Ｃ７１．前記太陽電池は複数のセル本体を含み、複数のセル本体は少なくとも前面セル本体及び背面セル本体を含み、さらに複数のセル本体は同一の広がりを有する複数の層の中で、最上部で互いに電気的に連通するように配置される、段落Ａ１乃至Ｃ７０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１５８】
Ｃ７２．前記複数のセル本体の第１の部分は、複数のセル本体の第２の部分よりも、様々な波長、又は波長範囲の電磁放射を吸収するように構成される、段落Ｃ７１に記載の太陽電池。
【０１５９】
Ｃ７３．前記前面電気接点は前面セル本体と電気的接続を形成するように構成されており、さらに背面電気接点は背面セル本体と電気的接続を形成するように構成される、段落Ｃ７１乃至Ｃ７２のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１６０】
Ｃ７４．前記セル本体の前面はセル本体の光入射面となるように構成されている、段落Ｃ１乃至Ｃ７３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１６１】
Ｄ１．前記セル本体は、
ベース層であって、第２の導電型の半導体を含み、さらにセル本体の背面よりもセル本体の前面に近くなるように配置されるベース層と、
裏面電界層であって、第２の導電型の半導体を含み、さらにベース層とセル本体の背面との間に配置される裏面電界層と
を含む、段落Ａ１乃至Ｂ１のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１６２】
Ｄ２．前記裏面電界層は、ベース層に接触、ベース層上に形成、及びベース層内に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｄ１に記載の太陽電池。
【０１６３】
Ｄ３．前記裏面電界層の可動キャリア濃度は、ベース層の可動キャリア濃度よりも高い、段落Ｄ１乃至Ｄ２のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１６４】
Ｄ４．前記太陽電池は反射防止層をさらに含み、ベース層は反射防止層と裏面電界層との間に配置される、段落Ｄ１乃至Ｄ３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１６５】
Ｄ５．前記中間層は前面電気接点とセル本体との間に配置される前面中間層である、段落Ｄ１乃至Ｄ４のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１６６】
Ｄ６．前記前面中間層は表面保護層及び電気絶縁層を含み、さらに表面保護層は電気絶縁層とセル本体との間に配置される、段落Ｄ５に記載の太陽電池。
【０１６７】
Ｄ７．前記前面電気接点は光学的に透明な前面電極を含む、段落Ｄ５乃至Ｄ６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１６８】
Ｄ８．前記光学的に透明な前面電極は太陽電池のエミッタ層を画定する、段落Ｄ７に記載の太陽電池。
【０１６９】
Ｄ９．前記太陽電池はエミッタ層をさらに含み、エミッタ層は第１の導電型の半導体材料を含み、さらエミッタ層は前面中間層とベース層との間に配置される、段落Ｄ５乃至Ｄ６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１７０】
Ｄ１０．前記エミッタ層は、ベース層に接触、ベース層上に形成、及びベース層内に形成、のうちの少なくとも１つの状態にある、段落Ｄ９に記載の太陽電池。
【０１７１】
Ｄ１１．前記太陽電池はウィンドウ層をさらに含み、ウィンドウ層は第１の導電型の半導体材料を含み、さらにウィンドウ層はエミッタ層と前面中間層との間に配置される、段落Ｄ９乃至Ｄ１０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１７２】
Ｄ１２．前記ウィンドウ層は反射防止層とエミッタ層との間に配置される、段落Ｄ１１に記載の太陽電池。
【０１７３】
Ｄ１３．前記反射防止層は前面電気接点とセル本体との間の電気的接続を提供するように構成されている複数の開口部を含み、前面電気接点は金属前面電極を含み、さらに前面電気接点は金属前面電極とセル本体との間に配置される前面キャップ層を含み、前面キャップ層は金属前面電極のセル本体への拡散を減少するように構成される、段落Ｄ１１乃至Ｄ１２のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１７４】
Ｄ１４．前記前面電気接点は金属前面電極を含み、太陽電池は前面電気接点とエミッタ層との間のウィンドウ層を含まず、且つ任意選択により太陽電池は前面電気接点とエミッタ層との間の前面キャップ層を含まない、段落Ｄ９乃至Ｄ１０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１７５】
Ｄ１５．前記電気絶縁層は金属前面電極とエミッタとの間に配置されているが、ほぼ対向する金属前面電極を含まないエミッタの一部の上には置かれていない、段落Ｄ１４に記載の太陽電池。
【０１７６】
Ｄ１６．前記電気絶縁層はほぼすべての、及び任意選択によりすべてのエミッタ層を覆う、段落Ｄ１４に記載の太陽電池。
【０１７７】
Ｄ１７．前記中間層は背面電気接点とセル本体との間に配置されている背面中間層であり、任意選択により太陽電池は複数の中間層を含み、さらに任意選択により太陽電池は背面中間層及び前面中間層を含む、段落Ｄ１乃至Ｄ１６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１７８】
Ｄ１８．前記背面中間層は表面保護層及び電気絶縁層を含み、さらに表面保護層は電気絶縁層とセル本体との間に配置される、段落Ｄ１７に記載の太陽電池。
【０１７９】
Ｄ１９．前記背面電気接点は、金属背面電極を含み、且つ任意選択により金属背面電極は、平面的な金属背面電極とほぼ平面的な金属背面電極のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｄ１７乃至Ｄ１８のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１８０】
Ｄ２０．前記金属背面電極はほぼすべての、任意選択によりすべてのセル本体の背面を覆う、段落Ｄ１９に記載の太陽電池。
【０１８１】
Ｄ２１．前記背面電気接点は、金属背面電極と背面中間層との間に配置される背面キャップ層をさらに含む、段落Ｄ１９乃至Ｄ２０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１８２】
Ｄ２２．前記背面電気接点は光学的に透明な背面電極を含み、且つ任意選択により光学的に透明な背面電極は、光学的に透明な平面的な背面電極と光学的に透明なほぼ平面的な背面電極のうちの少なくとも１つを含む、段落Ｄ１７乃至Ｄ１８のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１８３】
Ｄ２３．前記光学的に透明な背面電極はほぼすべての、任意選択によりすべてのセル本体の背面を覆う、段落Ｄ２２に記載の太陽電池。
【０１８４】
Ｄ２４．前記背面電気接点は金属背面電極をさらに含み、さらに光学的に透明な背面電極は金属背面電極と背面中間層との間に配置される、段落Ｄ２２乃至Ｄ２３のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１８５】
Ｄ２５．前記金属背面電極はほぼすべての、任意選択によりすべてのセル本体の背面を覆う、段落Ｄ２４に記載の太陽電池。
【０１８６】
Ｄ２６．段落Ｃ１乃至Ｃ７４のいずれかの太陽電池の機能のいずれかと組合せられる、段落Ｄ１乃至Ｄ２５のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１８７】
Ｄ２７．前記セル本体の少なくとも一部は半導体材料から形成される、段落Ａ１乃至Ｄ２６のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１８８】
Ｄ２８．前記半導体材料は第１の導電型の半導体材料及び第２の導電型の半導体材料を含む、段落Ｄ２７に記載の太陽電池。
【０１８９】
Ｄ２９．前記第１の導電型はｎ型及びｐ型のうちの一方を含み、さらに第２の導電型はｎ型及びｐ型のうちの他方を含む、段落Ｄ２８に記載の太陽電池。
【０１９０】
Ｄ３０．前記半導体材料はＩＩＩ−Ｖ族半導体材料、砒化ガリウム、砒化アルミニウムガリウム、リン化インジウムガリウム、ゲルマニウム、砒化窒化インジウムガリウム、リン化インジウム、砒化インジウムガリウム、及び／又はケイ素を含む、段落Ｄ２７乃至Ｄ２９のいずれか１つの段落に記載の太陽電池。
【０１９１】
Ｅ１．太陽電池内に低可動キャリア再結合速度電気接点を形成する方法であって、前記方法は、
セル本体を製造することであって、該セル本体は少なくとも第２の導電型の半導体材料を含むベース層及び第１の導電型の半導体材料を含むエミッタ層を含み、さらに該セル本体は前面及び耐効する背面を画定する、セル本体を製造すること、
前面との電気的接続を形成する前面電気接点を製造すること、
背面との電気的接続を形成する背面電気接点を製造すること、
少なくとも１つの絶縁層を
（１）前面電気接点とセル本体との間、及び
（２）背面電気接点とセル本体との間
のうちの少なくとも１つに含む中間層を製造すること
を備える方法。
【０１９２】
Ｅ２．前記中間層は表面保護層を含む、段落Ｅ１に記載の方法。
【０１９３】
Ｅ３．前記太陽電池は段落Ａ１乃至Ｄ３０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池を含む、段落Ｅ１乃至Ｅ２のいずれか１つの段落に記載の方法。
【０１９４】
Ｆ１．段落Ｅ１乃至Ｅ３のいずれか１つの段落に記載の方法による、段落Ａ１乃至Ｄ３０のいずれかの太陽電池の使用。
【０１９５】
Ｆ２．段落Ａ１乃至Ｄ３０のいずれか１つの段落に記載の太陽電池による、段落Ｅ１乃至Ｅ３のいずれか１つの段落に記載の方法の使用。
【０１９６】
Ｆ３．太陽電池内の可動キャリアの可動キャリア再結合速度を低減させるため、少なくとも電気絶縁層を含む中間層の使用。
【０１９７】
本明細書で使用されるように、「選択的な」及び「選択的に」という表現は、一又は複数のコンポーネントの動作、運動、構成、又はその他の活動、あるいは装置の特性を変更する場合には、特定の動作、運動、構成、又はその他の活動が、ユーザーによる装置の１つの特徴、又は一又は複数のコンポーネントの直接的または間接的操作であることを意味する。
【０１９８】
本明細書で使用されるように、「適合した」及び「構成された」という表現は、要素、コンポーネント、又は他の主題が所与の機能を果たすように設計されている及び／又は意図されていることを意味する。このように、「適合した」及び「構成された」という表現の使用は、所与の要素、コンポーネント、又は他の主題が、単純に、所与の機能を実行する「ことができる」という意味ではなく、そのような要素、コンポーネント、及び／又は他の主題が、そのような機能を実行することを目的として特に選択、作製、実施、利用、プログラム、及び／又は設計されていることを意味する。特定の機能を実行するように適合されているものとして記載されている要素、コンポーネント、又は他の主題は、それに加えて、又は代えて、そのような機能を実行するように構成されているものとして記載することができ、逆もまた可であることはまた、本開示の範囲内のことである。
【０１９９】
本明細書に開示されている装置の種々の開示されている要素及び方法のステップは、本開示によるすべての装置及び方法を必要とするものではなく、本開示は、本明細書に開示されている種々の要素及びステップのすべての新規の、また非自明の組み合わせ及び部分組み合わせを含む。さらに、本明細書に開示されている一又は複数の種々の要素及びステップは、開示された装置又は方法のすべてとは分離された別の本発明の主題を定義するものである。したがって、このような発明の主題は本明細書に明示的に開示される特定の装置及び方法に関連している必要はなく、このような発明の主題を、本明細書に明示的に開示されていない装置及び／又は方法に用途を見出すこともできる。
【符号の説明】
【０２００】
１０    太陽電池
１４    前面
１８    背面
２０    セル本体
２２    半導体材料
２４    前面
２６    界面
２８    背面
３０    界面
３２    反射防止層
３４    開口部
３６    ウィンドウ層
４０    エミッタ層
４２    第１の導電型
４８    ベース層
５０    第２の導電型
５６    裏面電界層
６０    前面電気接点
６４    金属前面電極
６６    金属線
６８    光学的に透明な前面電極
７０    前面キャップ層
８０    背面電気接点
８４    金属背面電極
８８    光学的に透明な背面電極
９０    背面キャップ層
１００    中間層
１０１    前面中間層
１０２    背面中間層
１０４    厚み
１１０    電気絶縁層
１２０    表面安定化層
【図１】
2014029985.tif 000003
【図２】
2014029985.tif 000004
【図３】
2014029985.tif 000005
【図４】
2014029985.tif 000006
【外国語明細書】
2014029985000001.pdf
2014029985000002.pdf
2014029985000003.pdf
2014029985000004.pdf