(57)【要約】  太陽電池について説明する。前面と裏面とを有する基板上に太陽電池が作製される。基板は、第１の全体的厚みを有する第１の領域と第２の全体的厚みを有する第２の領域とを前面に有する。第２の全体的厚みは第１の全体的厚みよりも大きい。基板の裏面には、複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域が配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面及び裏面を有する基板上に作製される太陽電池であって、前記基板が、
前記前面における第１の全体的厚みを有する第１の領域と、
前記前面における前記第１の全体的厚みよりも大きな第２の全体的厚みを有する第２の領域と、
前記裏面に配置された複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域と、
を含むことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記第１の領域の部分及び前記第２の領域の部分が交互して、前記基板の前記前面上に格子縞パターンを実現する、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域が、前記第２の領域が前記ｎ型ドープ領域に重なるように位置合わせされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記複数の交互のｎ型及びｐ型ドープ領域が、前記第２の領域が前記ｐ型ドープ領域に重なるように位置合わせされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記第２の領域が、複数のより狭い隆起部により分離された複数の広い隆起部を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記複数の広い隆起部が、前記太陽電池の周辺部に隣接する隆起部を含んで前記太陽電池を強化する、
ことを特徴とする請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記第１の領域の表面積が、前記太陽電池の総前面面積の約５０％〜約９０％を構成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記第１の全体的厚みが、前記第２の全体的厚みの約１０％〜約５０％である、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項９】
太陽電池を作製する方法であって、
前面及び裏面を有する基板を準備するステップと、
前記基板の前記前面に、第１の全体的厚みを有する第１の領域と、前記第１の全体的厚みよりも大きな第２の全体的厚みを有する第２の領域とを形成するステップと、
前記基板の前記裏面に複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域を形成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記第１の領域と前記第２の領域とを形成するステップが、
前記基板の前記前面を覆ってパターン化したエッチングマスクを形成するステップと、
前記パターンした化エッチングマスクにより露出された前記基板の前記前面の領域をエッチングして前記第１の領域を形成するステップと、
を含み、前記パターン化したエッチングマスクにより保護された前記前面が保たれて前記第２の領域が形成される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板がシリコンを含み、前記基板の前記前面をエッチングするステップが、前記基板の前記前面を水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含む溶液内で湿式エッチングするステップを含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の領域と前記第２の領域とを形成するステップが、
前記基板の前記前面を覆ってパターン化したマスクを形成するステップと、
前記パターン化したエッチングマスクにより露出された前記基板の前記前面の領域を拡張して前記第２の領域を形成するステップと、
を含み、前記パターン化したマスクによって保護された前記前面が保たれて前記第１の領域が形成される、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域を形成するステップの後に、前記第２の領域の部分を除去するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の領域と前記第２の領域とを形成するステップが、交互する前記第１の領域の部分と前記第２の領域の部分とを形成して前記基板の前記前面上の格子縞パターンを実現するステップを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域を形成するステップが、前記第２の領域が前記ｎ型ドープ領域に重なるように位置合わせするステップを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域を形成するステップが、前記第２の領域が前記ｐ型ドープ領域に重なるように位置合わせするステップを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の領域を形成するステップが、複数のより狭い隆起部により分離される複数の広い隆起部を形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の広い隆起部を形成するステップが、前記太陽電池の周辺部に隣接する隆起部を形成して前記太陽電池を強化するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の領域の表面積が、前記太陽電池の総前面面積の約５０％〜約９０％を構成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の全体的厚みが、前記第２の全体的厚みの約１０％〜約５０％である、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２００７年６月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／９３６，９５４号の利益を主張するものであり、該出願はその内容全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明の実施形態は半導体作製、特に太陽電池作製の分野の中にある。
【背景技術】
【０００３】
一般に太陽電池として知られる光起電力電池は、太陽放射を電気エネルギに直接変換するための周知のデバイスである。図１を参照すると、半導体加工技術を使用して、一般的にはシリコンである半導体材料のウェハ又は基板１０２上に太陽電池１００が作製され、数多くのｐドープ領域１０４及びｎドープ領域１０６をそれぞれ形成している。基板１０２の表面１０８上に衝突する太陽放射が基板の大部分に電子及び正孔の対を作り出し、これらが基板内のｐドープ領域１０４及びｎドープ領域１０６へ移動することにより、ドープ領域間に電圧差を生じさせる。ドープ領域１０４及び１０６は絶縁体層１１０で覆われるとともに、図示の実施形態では金属裏面接点１１２に結合されて、太陽電池１００からこれに結合された外部回路（図示せず）へ電流を導く。通常、太陽電池１００の表面１０８は、反射防止材料１１４の層又はコーティングでテクスチャ加工及び／又は被覆されて、光の反射を減少させ電池効率を高める。
【０００４】
太陽電池１００の作製工程後には、基板１０２は、約２００ミクロン（μｍ）の厚み及び少なくとも約０．０４７グラム／平方センチメートル（４７ｍｇ／ｃｍ2）のシリコン重量を有する。この厚みは、太陽電池に機械的又は構造的強度を与えるために望ましいとともに必要でもある場合が多いが、特に電池の出力端子を外部回路にタブ半田付けする箇所では、重量が重大な意味を持つ多くの用途の場合、単純にこの重量が、生成される出力に対して大きすぎるものとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】従来のバックコンタクト太陽電池の断面側面図である。
【図２】本発明の実施形態による格子縞バックコンタクト太陽電池の断面側面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態による、薄化領域を分離するとともに太陽電池の表面上にパターンを形成するように配列された隆起部を有する太陽電池の平面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による、図３Ａの太陽電池の３Ｂ−３Ｂ線に沿って切り取った断面の透視図である。
【図４】本発明の実施形態による、軸外れ面を有する太陽電池の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書では太陽電池及び太陽電池を作製する方法を説明する。以下の説明では、本発明の十分な理解をもたらすために、特定の寸法などの数多くの特定の詳細事項を記載する。当業者には、これらの特定の詳細事項を伴わずに本発明を実施できることが明白であろう。他の例では、本発明を不必要に曖昧にしないために、パターン化ステップなどの周知の加工ステップについては詳細に説明しない。さらに、図示する様々な実施形態は例示的な表現であり、必ずしも縮尺通りに描いていないことを理解すべきである。
【０００７】
説明における「１つの実施形態」又は「或る実施形態」への言及は、本発明の少なくとも１つの実施形態に、この実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造、又は特性が含まれていることを意味する。明細書の様々な箇所における「１つの実施形態では」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態について言及したものであるとは限らない。
【０００８】
本発明は、格子縞バックコンタクト太陽電池及びこれを作製する方法又は工程に関する。このような太陽電池は、従来型の太陽電池に対して高い出力対重量比を示すことができる。本発明の実施形態によれば、太陽電池が、第１の厚みを有する数多くの薄化した第１の領域と、第１の厚みよりも大きな第２の厚みを有する数多くの隆起した第２の領域とを含む。或る実施形態では、隆起した第２の領域が、第１の領域を分離する多くの隆起部を含み、これらが規則的に間隔を空けて、太陽電池の形成に使用する基板の表面にパターンを形成する。特定の実施形態では、少なくとも一部の隆起部が交差して基板の表面上に格子縞パターンを形成する。
【０００９】
本発明の態様では、太陽電池の前面を、例えば部分的に除去して所定の厚みまで局所的にエッチングし、或いは、例えば部分的に成長又は堆積させて所定の高さまで局所的に拡張し、第１の領域に多くの薄膜を、及び第２の領域に第１の領域を分離して取り囲む多くの隆起部を有する太陽電池を提供する。或る実施形態では、太陽電池の端部又は周辺部を厚い状態のままにして太陽電池を強化し、太陽電池端部におけるクラック形成を防止するとともに、破損の危険を伴わずにより簡単に太陽電池を作製及び取扱いできるようにする。また、太陽電池を最終的に半田付けする箇所も厚い状態のままにすることにより、タブ半田付け工程により生じる圧力を電池の厚く硬い部分に印加するようにすることができる。１つの実施形態では、太陽電池の裏面を平坦な状態のままにして、第１及び第２の領域の形成に使用するパターン化又はエッチング工程が不必要に複雑にならないようにすることができる。本発明の実施形態によれば、太陽電池はバックコンタクト太陽電池であり、これに合わせて電池のｐドープ領域及びｎドープ領域への接触部又は接続部が電池の裏面又は下面に構成される。
【００１０】
様々な厚みの領域を有するように太陽電池を作製することができる。図２は、本発明の実施形態による、格子縞バックコンタクト太陽電池の断面側面図である。
【００１１】
図２を参照すると、前面及び裏面を有する基板２０２上に太陽電池２００が作製されている。基板２０２は前面に第１の領域２１４を含み、この第１の領域は第１の全体的厚みを有する。基板２０２はまた前面に第２の領域２１６も含み、この第２の領域は第１の全体的厚みよりも大きな第２の全体的厚みを有する。基板２０２の裏面には、複数の交互するｎ型２０６及びｐ型２０４ドープ領域が配置される。基板２０２の上面は、放射線の表面積収集を最大化し反射を最小化するために意図的に粗面化した表面を有することができる。従って１つの実施形態では、図２に示すように、第１の領域２１４はこれらの表面にわたって変化する厚みを有する。しかしながら、第１の領域２１４の全体的厚みは、基板２０２の裏面から測定したときの第１の領域２１４の平均厚となるように決定される。同様に１つの実施形態では、これも図２に示すように、第２の領域２１６はこれらの表面にわたって変化する厚みを有する。しかしながら、第２の領域２１６の全体的厚みは、基板２０２の裏面から測定したときの第２の領域２１６の平均厚となるように決定される。
【００１２】
基板２０２は、内部に数多くのｐドープ領域２０４及びｎドープ領域２０６がそれぞれ形成された、限定的な意味ではないがシリコンなどの半導体材料で構成することができる。基板２０２の表面２０８上に衝突する太陽放射が、基板２０２の大部分に電子及び正孔の対を作り出し、これらが基板内のｐドープ領域２０４及びｎドープ領域２０６へ移動し、これらのドープ領域間に電圧差を生じさせる。１つの実施形態では、ドープ領域２０４及び２０６が、限定的な意味ではないが二酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの絶縁体層２１０により被覆される。さらに、図示の実施形態では、ドープ領域２０４及び２０６が金属裏面接点２１２に結合されて、太陽電池２００からこれに結合された外部回路（図示せず）へ電流を導く。
【００１３】
１つの実施形態では、図２に示すように、太陽電池２００は、以下に限定されるわけではないが、窒化シリコン（ＳｉＮ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）又は酸化チタン（ＴｉＯ2）のような材料からなる１又はそれ以上の層などの反射防止コーティング（ＡＲＣ）層２１８を含む。ＡＲＣ層２１８は基板２０２の上面２０８上に存在して太陽電池の太陽放射収集効率をさらに高める。上記で指摘したように、Ｐ＋領域２０４及びＮ＋領域２０６に対する交互配置の又は交互嵌合の裏面金属接点２１２を含めることもでき、標準的なリトグラフ、エッチング及び金属堆積法を使用してこれらを形成することができる。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、図２に示すように、第１の領域２１４の部分と第２の領域２１６の部分とが交互になって、基板２０２の上面上に格子縞パターンを実現する。或る実施形態では、格子縞パターンが基板２０２の結晶方向と合わせられる。別の態様では、第１の領域２１４及び第２の領域２１６の位置に基づいて、基板２０２内に複数の交互するｎ型ドープ領域２０６及びｐ型ドープ領域２０４を配置することができる。１つの実施形態によれば、図２に示すように、複数の交互するｎ型ドープ領域２０６及びｐ型ドープ領域２０４が、第２の領域２１６がｎ型ドープ領域２０６の上に重なるように位置合わせされる。しかしながら、代替の実施形態では、複数の交互するｎ型ドープ領域２０６及びｐ型ドープ領域２０４が、第２の領域２１６がｐ型ドープ領域２０４の上に重なるように位置合わせされる。さらに別の代替の実施形態では、複数の交互するｎ型ドープ領域２０６及びｐ型ドープ領域２０４が、第１の領域２１４又は第２の領域２１６と位置合わせされない。第２の領域２１６の部分の幅は、太陽電池２００の構造要件次第で様々であってもよい。本発明の実施形態によれば、第２の領域２１６は、複数の狭い隆起部により分離された複数の広い隆起部を含む。１つの実施形態では、複数の広い隆起部が、太陽電池２００の周辺部に隣接する隆起部を含んで太陽電池２００を強化する。或る実施形態では、第１の領域２１４の表面積が、太陽電池２００の総上面面積の約５０〜約９０％を構成する。或る実施形態では、第１の全体的厚みなどの第１の領域２１４の厚みが、第２の全体的厚みの約１０〜約５０％である。別の実施形態では、第１の領域２１４の全体的厚みが約８０ミクロンである一方、第２の領域２１６の全体的厚みが約１６５ミクロンである。基板２０２の裏面は平坦である必要がないことを理解すべきである。すなわち、図示してはいないが、本発明の別の実施形態によれば、第２の領域２１６が第１の領域２１４の裏面を越えて突出する。
【００１５】
第１の領域２１４と第２の領域２１６との間の全体的厚みの差を実現するために、基板２０２の部分をエッチングすることができる。従って、本発明の実施形態によれば、太陽電池２００の前面又は上面２０８を局所的にエッチング又はパターン化して数多くの薄膜又は薄化した第１の領域２１４と、第２の領域２１６に数多くの隆起部とを形成し、これらの隆起部が第１の領域２１４を分離して取り囲むようにする。１つの実施形態では、基板２０２の前面２０８を覆うパターン化されたエッチングマスクを最初に形成することにより局所的パターン化が行われる。パターン化されたエッチングマスクにより露出された基板２０２の前面２０８の領域をエッチングして、薄化した第１の領域２１４を形成する。この実施形態では、パターン化されたエッチングマスクで保護された基板２０２の前面２０８の領域を保って、第２の領域２１６を形成する。
【００１６】
基板２０２の上面２０８上にパターン化されたエッチングマスク（図示せず）を形成し、その後、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は別の異方性のエッチング溶液を使用する湿式エッチング加工で表面をエッチングすることにより、局所的な薄化又はエッチング工程を完成させることができる。或る実施形態では、エッチングマスクがＳｉＯ2又は窒化シリコン（ＳｉＮ）などの材料からなる１又はそれ以上の層を含み、この層は上記エッチング溶液によるエッチングに耐性がある。例えば、低圧（１００〜２００ｍＴｏｒｒ）酸素含有雰囲気内における熱成長、又は化学蒸着（ＣＶＤ）などを含むあらゆる適当な技術によりＳｉＯ2又はＳｉＮのエッチングマスクを形成又は堆積することができ、また標準的なリトグラフ及びエッチング技術を使用してこれらをパターン化することができる。ＳｉＯ2又はＳｉＮのエッチングマスク又はエッチング層の厚みは、基板の実質的にエッチングされていない領域を保護して残し、隆起した第２の領域２１６を形成するのに十分な厚みとなるように選択される。任意に１つの実施形態では、ＳｉＯ2又はＳｉＮのエッチングマスクの厚みが、局所的エッチングステップの終了までにエッチングマスクが実質的に完全に消費されるように選択され、これにより別の剥離又は除去ステップの必要性を無くす。このことが可能となり得るのは、ＳｉＯ2及びＳｉＮが、基板２０２の露出されたシリコンよりもかなり低速ではあるがエッチング溶液によりエッチングされるからである。
【００１７】
エッチング工程は、所定の時間の間、又は基板２０２が所望の量薄化されるまで行うことができる。基板２０２を約５０〜約９０％薄化することにより、太陽電池２００の重量が望ましく減少することが判明している。同様に、エッチングマスクにおける特徴部のパターン及びサイズ、すなわち第２の領域２１６間の分離及び各領域の幅は、太陽電池の機械的特性、効率及び重量を最適化するように調整することができる。薄化した第１の領域２１４の累積面積が太陽電池２００の総表面積の約５０〜約９０％を構成する場合に、或いは第２の領域２１６が太陽電池２００の約１０〜約５０％の累積面積を構成する場合にこれらの特性が最適化されることが判明している。例えば、１つの実施形態では、薄化した第１の領域２１４が、太陽電池の総表面積の約７５％を構成し、２００μｍ厚のエッチングされていない第２の領域２１６の厚みの約２５％の厚み、従って約５０ミクロンの厚みを有する。これらの寸法により、基板２０２の重量を約０．０４７グラム／平方センチ（４７ｍｇ／ｃｍ２）〜約０．０２０ｇ／ｃｍ２減少できることが判明している。
【００１８】
最終的には、例えば湿式又は乾式エッチング或いは化学機械研磨（ＣＭＰ）などのあらゆる適当な手段を使用して、エッチングマスクが剥離又は除去される。１つの実施形態では、フッ化水素酸（ＨＦ）含有溶液を利用した湿式エッチング加工でエッチングマスクが除去される。或いは、第２の領域２１６の小さな表面積を考えると、低い作製コスト及び高い出力対重量比により電池効率におけるあらゆる損失を相殺することができるので、エッチングマスクを残して、完成した太陽電池２００に残存させることもできる。
【００１９】
或る実施形態では、太陽電池２００の上面２０８を局所的にエッチングして第１の領域２１４及び第２の領域２１６をそれぞれ形成した後に、水酸化カリウム（ＫＯＨ）及びイソピロピルアルコール（ＩＰＡ）又はその他の異方性エッチング溶液を使用する湿式エッチング工程で上面２０８をテクスチャ加工して、例えば図２に示すピラミッド型などの不規則な特徴部を形成する。１つの実施形態では、このようなテクスチャ加工が太陽電池２００の太陽放射収集効率を向上させる。或いは、標準的なリトグラフ及びエッチング工程を使用して基板２０２の上面２０８をテクスチャ加工又はパターン化し、規則的な反復する特徴部又はパターンを形成する。絶縁体（ＳｉＯ2）層２１０が、テクスチャ加工エッチング又は諸工程中にＰ＋領域２０４及びＮ＋領域２０６を保護するのに役立つことができるという利点が得られる。１つの実施形態では、エッチングマスクを除去する前にテクスチャ加工を行うことができ、この場合第１の領域２１４のみがテクスチャ加工される一方で、隆起した第２の領域２１６は実質的に平坦な表面を保持することになる。
【００２０】
本発明の別の態様では、エッチング工程の代わりに成長工程を使用することができる。すなわち、第１の領域２１４と第２の領域２１６との間の全体的厚みの差を実現するために、基板２０２の部分を成長工程又は堆積工程で拡張することができる。従って、本発明の実施形態によれば、太陽電池２００の前面又は上面２０８上で材料を局所的に所定の厚みに堆積又成長させて、薄い第１の領域２１４を分離して取り囲む第２の領域２１６のような数多くの厚い又は隆起した部分を形成する。１つの実施形態では、最初に基板２０２の前面２０８を覆ってパターン化したマスクを形成することにより局所的パターン化が行われる。パターン化したマスクにより露出された基板２０２の前面又は上面２０８の領域を拡張して、厚化した第２の領域２１６を形成する。この実施形態では、パターン化したマスクにより保護された基板２０２の前面２０８の領域を保って第１の領域２１４を形成する。或る実施形態では、パターン化したマスクにより露出された基板２０２の前面２０８の領域が、選択的な成長又は堆積工程により拡張される。特定の実施形態では、パターン化したマスクにより露出された基板２０２の前面２０８の領域が、パターン化したマスク上ではなくシリコン基板２０２の露出部分上にエピタキシャル層を形成する選択的化学蒸着工程により拡張される。
【００２１】
本発明の実施形態による、第２の領域の隆起部と薄化した第１の領域とによって太陽電池の上面に形成されるパターンについて図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら説明する。
【００２２】
図３Ａを参照すると、エッチング工程或いは成長又は堆積工程などにより太陽電池３００の上面を局所的にパターン化して、数多くの第２の規則的形状及び間隔の交差する隆起部又は隆起領域３０４により分離された数多くの多角形形状の第１の領域３０２を形成している。代替の実施形態では、図示してはいないが、第１の領域３０２は、多角形形状を有するのとは対照的に、比較的直線的な側壁を含む箱形を有する。いずれにせよ、この配列が、図示のように格子縞又は格子縞状の外観を有するパターンを形成する。１つの実施形態では、図３Ｂに示すように、太陽電池３００の上面を局所的にパターン化して、より多くの数の狭い隆起部３０４Ｂを点在させた、或いはこれらによって分離された数多くの広い隆起部又は隆起領域３０４Ａを形成する。特定の実施形態では、狭い隆起部又は隆起領域３０４Ｂが、太陽電池３００のエッチングされていない基板の厚みの約２５％〜約１５０％となる幅を有するのに対し、広い隆起部３０４Ａは、狭い隆起部よりも約１０〜約１００倍大きな幅を有する。別の特定の実施形態では、狭い隆起部３０４Ｂが約１００〜約２００ミクロンの幅を有するのに対し、広い隆起部３０４Ａが約１センチメートルの幅を有する。
【００２３】
上述したように、太陽電池３００は、周辺部近くの隆起領域又はエッチングされていない領域内に数多くの半田付けタブ又はパッド３０６をさらに含むことができ、これによりタブ半田付け工程により生じる圧力が電池の厚く硬い部分に印加されるようになる。他の実施形態では、図示してはいないが、太陽電池の上面をエッチングして、数多くの規則的な形状及び間隔の交差していない隆起部又は第２の領域により分離された数多くの第１の領域を形成する。この交差していない実施形態の１つの変形では、隆起部又は第２の領域が同心円状の輪を含み、これらの間に数多くの円形状及びリング状の第１の領域が定められる。特定の実施形態では、隆起部又は第２の領域が、太陽電池の周辺部又は端部に隣接する少なくとも１つの隆起部又は隆起領域をさらに含んで太陽電池を強化する。
【００２４】
本発明の太陽電池及び作製方法の、先行する又は従来の電池及び方法を上回る利点として、（ｉ）電池の構造的強度及び完全性に不利な影響を与えずに太陽電池重量を実質的に削減することと、（ii）太陽電池の出力対重量比を高めることと、（iii）既存の太陽電池の製造工程及び設備との互換性とが挙げられる。また、第１の領域において基板の厚みを減少させることにより、温度の上昇による電池効率の低下が望むように減少することが判明している。
【００２５】
本発明の追加の態様では、太陽電池の作製が終了した後で、太陽電池に使用した基板の厚い領域を除去することができる。すなわち、本発明の実施形態によれば、太陽電池の作製中に太陽電池に構造的完全性を提供するために、作製中により厚い領域が含まれる。その後、構造的完全性の必要性が減少したら、より厚い領域の一部又は全てを除去してさらに軽量の太陽電池を提供することができる。１つの実施形態では、複数の交互するｎ型及びｐ型ドープ領域を形成した後に、より厚い第２の領域の部分が除去される。特定の実施形態では、より厚い第２の領域の部分を太陽電池の周辺部近く又は周辺部で位置合わせしてこの部分の切除を容易にし、最終的な太陽電池の総重量に対する厚い領域の貢献度を減少させる。
【００２６】
本発明の態様では、図３Ａに示したように、太陽電池の薄化した領域を太陽電池の軸に位置合わせする必要はない。さらに、太陽電池の軸が太陽電池の基板の結晶面と一致する必要はない。代わりに、本発明の別の実施形態によれば、太陽電池の薄化した領域が、太陽電池の軸に対して軸外れするように配置される。図４は、本発明の実施形態による、軸外れ面を有する太陽電池の平面図である。図４を参照すると、太陽電池４００が基板４０１上に形成されるとともに点線に平行な軸を有する。しかしながら、領域４０２内に収容される菱形によって表される薄化領域は、太陽電池４００の軸に対して軸外れしている。特定の実施形態では、図４に示すように、薄化領域が約４５°軸外れしている。太陽電池４００の間隔及び構造的要件に応じて、この軸外れした薄化領域を、太陽電池４００の基板４０１の領域４０２などの特定の領域に制約することができる。例えば、或る実施形態では、図４に示すように、全ての薄化領域が領域４０２に制約される。しかしながら、別の実施形態では、第１の軸外れした薄化領域４０６を図示のように領域４０２の左側から突出するように、或いは領域４０１の右側から突出して空間４０４に侵入するように形成することができる。しかしながら、別の実施形態では、第２の軸外れした薄化領域４１０を図示のように領域４０２の上側から突出するように、或いは領域４０２の底部側から突出して空間４０８に別様に侵入するように形成することはできない。１つの実施形態では、薄化領域における基板の厚みは約４０〜１００ミクロンの範囲内にある。
【００２７】
本発明の特定の実施形態及び実施例についての上記説明は例示及び説明目的で行ったものであり、いくつかの先行する実施例により本発明を説明及び図示したが、本発明がこれらにより限定されるものであると解釈すべきではない。これらは、本発明を網羅的したり又は開示した厳密な形に限定することを意図されたものではなく、上記の教示に照らして本発明の範囲内における多くの修正、改良及び変形が可能である。本発明の範囲は、本明細書で開示した、及び本明細書に添付する特許請求の範囲及びこれらの同等物による一般的な範囲を包含することが意図されている。本発明の範囲は特許請求の範囲により定められ、本願出願時に公知の及び予測不可能な同等物を含む。
【図１】
2010531542.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
2010531542.tif 000007
【国際調査報告】
2010531542.tif 000008
2010531542.tif 000009