【手続補正書】
【提出日】平成25年9月19日(2013.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の効率を向上させる方法であって、
エミッタを生成するために、第１の導電型を有する第１のドーパント種を太陽電池の頂面に導入するステップと、
前記第１のドーパント種とは反対の導電型を有する第２のドーパント種を前記エミッタに導入するステップと、
前記頂面に表面パッシベーション層を塗布するステップと、を含み、
前記第２のドーパント種は、前記エミッタから前記表面パッシベーション層内へ偏析するようにして、太陽電池の効率を向上させる方法。
【請求項２】
前記第１の導電型はｎ型であり、前記第２のドーパント種は、B, Al, Ga, In及びTlから成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表面パッシベーション層は、酸化物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記２つの導入ステップは、順次に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記２つの導入ステップは、少なくとも部分的に同時に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
太陽電池の効率を向上させる方法であって、
エミッタを生成するために、第１の導電型を有する第１のドーパント種を太陽電池の頂面に導入するステップと、
前記頂面に表面パッシベーション層を塗布するステップと、を含み、
前記エミッタにおける少数キャリアをはね返す電界を生成するように、第２のドーパント種を前記表面パッシベーション層に導入して、太陽電池の効率を向上させる方法。
【請求項７】
前記エミッタはｎ型であり、前記第２のドーパント種は、Si, C, He, Ar, Ne, Kr, Xe 及びHから成る群から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記エミッタはｐ型であり、前記第２のドーパント種は、F, Cl, Br及びNから成る群から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のドーパント種は、前記表面パッシベーション層に注入される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のドーパント種は、堆積プロセスの間に導入される、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のドーパント種は、Na, Li, Ca, K, １Ａ族元素及び２Ａ族元素から成る群から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
太陽電池の効率を向上させる方法であって、
エミッタを生成するために、第１の導電型を有する第１のドーパント種を太陽電池の頂面に導入するステップと、
前記頂面に表面パッシベーション層を塗布するステップと、
前記表面パッシベーション層に移動種を付着するステップと、を含み、
前記移動種は、前記エミッタにおける少数キャリアをはね返す電界を生成するようにして、太陽電池の効率を向上させる方法。
【請求項１３】
前記エミッタはｎ型であり、前記移動種は、Na, Li, Ca, K, １Ａ族元素及び２Ａ族元素から成るグループから選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記移動種は、前記表面パッシベーション層上に噴霧される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記太陽電池は、前記移動種を含む溶液中に浸される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記移動種は、前記表面パッシベーション層上に堆積される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記移動種は、該移動種の存在下で、前記太陽電池をアニールすることにより導入される、請求項１２に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
図１の選択エミッタ型太陽電池も、図２のＩＢＣ太陽電池も、双方とも、反射防止膜（ＡＲＣ）２０５を有する。このＡＲＣ２０５は、例えば、SixNyとすることができる。ＡＲＣ２０５の光捕獲を向上させるために、SixNy層は下部に酸化膜２０６を有するのがよい。酸化膜２０６は、シリコンより高い屈折率を有する。SixNyのＡＲＣ２０５は、酸化膜２０６より高い屈折率を有し、さらに、光を屈折して太陽電池のシリコン内へと戻す。このタイプの屈折は、反射光量を減らし、太陽電池の効率を向上させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ＡＲＣ２０５と共に酸化物層２０６を用いることには、欠点がある。シリコンと誘電体層（即ち、ＡＲＣ２０５と酸化物層２０６）との間のダングリングボンドにおけるような、表面界面では、キャリアの再結合が生じる。さらに、光トラッピングが最適でなく、窒化物層又は酸化物層のような誘電体層はＵＶ光を吸収する。これは太陽電池のＵＶ収集効率を低減少させる。従って、太陽電池の誘電体層の光学特性を向上させる改善方法の技術のニーズがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ＡＲＣ２０５と共に酸化物層２０６を用いることを改善するために、最適化した表面電界効果によって、少数キャリアを表面から離しておくか又は誘電体層から離して、コンタクトでのキャリアの収集を向上させることができる。これは、表面界面でのキャリアの再結合を防ぐか、又は低減させることができる。酸化物層２０６及びＡＲＣ２０５の最適化は、光トラッピングを高めることができる。酸化物層又は窒化物層のような誘電体層の厚さを薄くすることは、これらの層により吸収されるＵＶ光量を低減させる。本明細書で述べる方法の実施形態は、反射防止特性又は光収集効率を改善し、生成されるキャリアの表面での再結合を低減させる。これは太陽電池の全体の効率を向上させることができる。これは、表面層の屈折率を改善することにより、又は、太陽電池の表面に電界を発現させることにより、行うことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
高効率の太陽電池にとっては、表面での再結合を減少させ、従って、より高い太陽電池の効率を可能にするために良好なパッシベーションが必要である。ｐドープ領域及びｎドープ領域に対するＡＲＣ及びパッシベーションのスキームは、異なっていてもよい。ｎ型表面に対するパッシベーション界面は、電子の表面蓄積層を引き付けて保持するように、正に帯電される必要がある。同様に、ｐ型表面に対するパッシベーション界面は、正孔の表面蓄積層を引き付けて保持するように、負に帯電される必要がある。従って、SixNyのＡＲＣは、ＡＲＣ内に全正電荷を有するため、ｎ型表面にとっては最適なＡＲＣである。負電荷を有するAl2O3又は瘁|Siは、ｐ型表面をパッシベートするのに、用いられる。図２のＩＢＣ太陽電池のような高効率電池の場合、これは集積化問題を引き起こす。そのような小さい空間内でｎ型領域もｐ型領域もパッシベートするのは、処理及び集積化の複雑さを増大させることになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図１０は、例示的なＩＢＣ太陽電池の実施形態の断面図である。図１０に例示したもの以外の設計も可能であり、本明細書に開示した実施形態は、図１０の設計だけに限定されない。ＩＢＣ太陽電池は、ＡＲＣ３０２の下にｎ型領域及びｐ型領域を交互に有している。ＡＲＣ３０２は、反射防止層としてだけでなく、パッシベーション層としての役割も果す。SiN層はｎ型表面をパッシベートするために用いられ、Al2O3はｐ型表面をパッシベートするために用いられる。従って、このＡＲＣは、ＩＢＣ太陽電池の本実施形態のように、裏面側に用いられる際には、反射防止膜というよりもむしろ、パッシベーション層として称するのが適切である。ＡＲＣ３０２は、一例では、ｎ型領域９０１にふさわしい窒化物とするのがよい。この本特定の実施形態では、少なくともｐ型領域９０２を形成するための注入は、ＡＲＣ３０２を介して行うことができる。これには、所望領域の注入を許可するために、アパーチャを有するマスクを用いるか、又はリソグラフィーのような他のパターニング技法を用いることができる。ＡＲＣ３０２を介してｐ型領域９０２に注入することは、ＡＲＣ３０２に帯電領域９０３を生成する。ＡＲＣ３０２におけるこれらの帯電領域９０３は、ＡＲＣ３０２における電荷の極性をｐ型領域９０２にふさわしい極性に変える。その理由は、ｐ型領域９０２をパッシベートするには、負電荷を必要とするからである。従って、ＡＲＣ３０２内への注入及びＩＢＣ太陽電池９００内への注入は、少なくともｐ型領域９０２に対しては同じとすることができる。本方法は、所有者の処理コストを下げ、集積化のスループットを改善する。