(57)【要約】  太陽電池には、複数の負金属接触フィンガー（４０１）と複数の正金属接触フィンガー（４５１）が含まれる。複数の負金属接触フィンガー（４０１）は、複数の正金属接触フィンガー（４５１）と交互嵌合する。正及び負両方の金属接触フィンガー（４０１、４５１）は、相当する接触パッド（１１０）の周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、放射デザインを有する。金属接触フィンガー（４０１、４５１）は、屈曲点を有し、前記接触パッド（１１０）内に中心点を有する放射パターンを共同で形成する。ちょうど２つの金属接触パッドがまとまって、このちょうど２つの金属接触パッドの何れかよりも幅が広い、単一の主要な金属接触パッドになる。
2015526906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の正金属接触フィンガーであって、それぞれ太陽電池の裏側上の１つ又は２つ以上のＰ型拡散領域に連結しており、前記太陽電池の前側が、太陽放射を集めるための通常の動作の間、太陽に対向している、複数の正金属接触フィンガーと、
複数の負金属接触フィンガーであって、それぞれ前記太陽電池の裏側上の１つ又は２つ以上のＮ型拡散領域に連結しており、前記複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合する、複数の負金属接触フィンガーと、
その上に外部相互連結リードが取り付けられ、前記複数の負金属接触フィンガー経由で、Ｎ型拡散領域に電気的に連結してよい表面を提供する負接触パッドであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有し、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、負接触パッドと
を含む太陽電池。
【請求項２】
その上に外部相互連結リードが取り付けられ、前記複数の正金属接触フィンガー経由で、Ｐ型拡散領域に電気的に連結してよい表面を提供する正接触パッドであって、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有し、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、正接触パッドを更に含む、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
ちょうど２つの負金属接触フィンガーがまとまって、前記負接触パッドまで伸張する単一の主要な負金属接触フィンガーになる、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記単一の主要な負金属接触フィンガーが、前記ちょうど２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅広い、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の２５％〜７５％の間を取り巻くように放射状に伸張する、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記外部相互連結リードが、前記負接触パッド上にはんだ付けされる、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記太陽電池が、前記負接触パッドを他の太陽電池の正接触パッドに電気的に接続させる、太陽電池相互連結によって、他の太陽電池に直列接続される、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項８】
複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合する複数の負金属接触フィンガーであって、前記複数の正金属接触フィンガーのそれぞれが、太陽電池の対応するＰ型拡散領域に連結し、前記複数の負金属接触フィンガーのそれぞれが、前記太陽電池の対応するＮ型拡散領域に連結する、複数の負金属接触フィンガーと、
前記複数の負金属接触フィンガーに電気的に接続するが、前記複数の正金属接触フィンガーには電気的に接続しない負接触パッドであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドまで放射状に伸張するように配置される、負接触パッドと、を含む太陽電池。
【請求項９】
前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように、放射状に伸張する、請求項８に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記複数の正金属接触フィンガーに電気的に接続するが、前記複数の負金属接触フィンガーには電気的に接続しない、正接触パッドを更に含み、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドまで放射状に伸張するように配置される、請求項８に記載の太陽電池。
【請求項１１】
ちょうど２つの負金属接触フィンガーがまとまって、前記負接触パッドまで放射状に伸張する、単一の主要な負金属接触フィンガーになる、請求項８に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記単一の主要な負金属接触フィンガーが、前記ちょうど２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅広い、請求項１１に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記外部相互連結リードが、前記負接触パッド上にはんだ付けされる、請求項８に記載の太陽電池。
【請求項１４】
前記太陽電池が、前記負接触パッドを他の太陽電池の正接触パッドに電気的に接続させる、太陽電池相互連結によって、前記他の太陽電池に直列接続される、請求項８に記載の太陽電池。
【請求項１５】
太陽電池の複数の金属接触フィンガーを配置する方法であって、
複数の負金属接触フィンガーを、複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合することであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、太陽電池の裏側上のＮ型拡散領域に電気的に接続し、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記太陽電池の裏側上のＰ型拡散領域に電気的に接続し、前記太陽電池が、通常の動作の間、太陽に対向する表側を含む、複数の負金属接触フィンガーを、複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合することと、
前記太陽電池の負接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有するように、前記複数の負金属接触フィンガーを配置することであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％まで放射状に伸張し、取り巻く、前記複数の負金属接触フィンガーを配置することと、を含む方法。
【請求項１６】
前記太陽電池の正接触パッド内に中心点を有する、放射パターンを形成する複数の屈曲点を有するように、前記複数の正金属接触フィンガーを配置することで、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドの周辺の少なくとも２５％まで放射状に伸張し、取り巻く、前記複数の正金属接触フィンガーを配置すること、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
まとまって前記負接触パッドまで伸張する単一の主要な負金属接触フィンガーになるように、ちょうど２つの負金属接触フィンガーを配置すること、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記単一の主要な負金属接触フィンガーが、前記ちょうど２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅広く形成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記負接触パッド上へ外部相互連結リードをはんだ付けすること、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記負接触パッドを他の太陽電池の正接触パッドに電気的に接続させる、太陽電池相互連結によって、前記太陽電池を前記他の太陽電池に直列接続すること、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載する対象の実施形態は、全体として太陽電池に関する。より具体的には、対象の実施形態は、複数の太陽電池金属接触フィンガーに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽放射光を電気エネルギーに変換するための公知の装置である。太陽電池は、Ｐ型及びＮ型の拡散領域を含む。太陽電池に衝突する太陽放射光によって電子及び正孔が生成され、これらの電子及び正孔が拡散領域に移動することにより、拡散領域間に電位差が生じる。複数の金属接触フィンガーは、拡散領域に電気的に連結する。外部電気回路は次に、電気回路が太陽電池によって動力供給されることを許容するように、複数の金属接触フィンガーに連結する複数のリードを含んでよい。本発明は、太陽電池効率に役立つ、金属接触フィンガー配置を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
１つの実施形態において、太陽電池には、複数の負金属接触フィンガーと、複数の正金属接触フィンガーが含まれる。複数の負金属接触フィンガーは、複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合する。正及び負両方の複数の金属接触フィンガーは、対応する接触パッドの周辺の少なくとも２５％まで、放射状に伸張し、取り巻く、放射デザインを有する。複数の金属接触フィンガーは、複数の屈曲点を有し、これは、接触パッド内に中心点を有する放射パターンを全体として形成する。ちょうど２つの金属接触パッドがまとまって、このちょうど２つの金属接触パッドのいずれかよりも幅広い、単一の主要な金属接触パッドになる。
【０００４】
本発明のこれら及びその他の特徴は、添付の図面及び特許請求の範囲を含む本開示の全体を読むことにより、当業者には容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
詳細な記述及び請求項を参照し、以下の図面と共に考慮することによって、対象をより完全に理解できる。ここで、同様の参照番号は、図面を通して同様の要素を意味する。
【図１】本発明の実施形態に従った太陽電池の裏側の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に従った太陽電池相互連結を有する図１の太陽電池である。
【図３】図１の太陽電池の角部負接触パッドの拡大図である。
【図４】図１の太陽電池の角部負接触パッドの拡大図である。
【図５】図１の太陽電池の中央負接触パッドの拡大図である。
【図６】図１の太陽電池の中央負接触パッドの拡大図である。
【図７】図１の太陽電池の中央正接触パッドの拡大図である。
【図８】図１の太陽電池の中央正接触パッドの拡大図である。
【図９】図１の太陽電池の角部正接触パッドの拡大図である。
【図１０】図１の太陽電池の角部正接触パッドの拡大図である。
【図１１】本発明の実施形態に従った、図１の太陽電池の断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に従った太陽電池の複数の金属接触フィンガーを配置する方法のフローダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示において、本発明の実施形態の全体の理解を提供するために、構造、材料及び方法の例のような、多数の具体的な詳細が提供される。しかしながら、当業者であれば、本発明はこれらの具体的な詳細のうちの１つ又は２つ以上を欠いても実施できることは理解されよう。他の例では、本発明の態様を不明瞭にすることを避けるため、公知の詳細については図示又は説明をしていない。
【０００７】
図１は、本発明の実施形態に従った、太陽電池１００の裏側の平面図を示す。図１の例において、太陽電池１００は、拡散領域とその、拡散領域に連結する複数の金属接触フィンガーとの両方が、太陽電池１００の裏側上にある、裏側接合太陽電池である。太陽電池１００の裏側は、通常の動作の間、太陽に対面する表側と反対である。
【０００８】
太陽電池１００には、複数の負接触パッド１１０（すなわち１１０−１、１１０−２及び１１０−３）及び複数の正接触パッド１２０（すなわち１２０−１、１２０−２及び１２０−３）が含まれる。接触パッドは、太陽電池１００を、他の太陽電池又はリードのような外部電子回路に接続するために、例えばはんだ付けによって、外部相互連結リードが接続して良い表面を提供する。太陽電池１００は、負エッジ１１２と正エッジ１２２を有する。その名前が暗示するように、負エッジ１１２は、複数の負接触パッド１１０が位置する太陽電池１００のエッジである。複数の負接触パッド１１０−１と１１０−３は、複数の角部接触パッドであり、負接触パッド１１０−２は中央接触パッドである。同様に、正エッジ１２２は、複数の正接触パッド１１０が位置する太陽電池１００のエッジである。複数の正接触パッド１２０−１及び１２０−３は、複数の角部接触パッドであり、正接触パッド１２０−２は中央接触パッドである。一般に、太陽電池は、より多くのまたはより少ない接触パッドを有してよい。同一の太陽電池１００内で、複数の負接触パッド１１０は複数の負金属接触フィンガーに電気的に接続するが、複数の正金属接触フィンガーには接続せず、複数の正接触パッド１２０は、複数の正金属接触フィンガーに電気的に接続するが、複数の負金属接触フィンガーに接続しない。
【０００９】
太陽電池モジュール内でのように、連続して接続した太陽電池を形成するために、太陽電池１００の複数の負接触パッド１１０が、他の太陽電池の複数の正接触パッドに連結するなどしてよい。図２は、本発明の実施形態に従った、太陽電池相互連結２２０を有する太陽電池１００を示す。正エッジ１２２と負エッジ１１２は、図面を混乱させることを避けるために、図２では表示されていない、複数の負接触パッド１１０と複数の正接触パッド１２０を位置付けることを補助するために、図２で表示されている。相互連結２２０は、太陽電池１００を他の太陽電池に連結する。図２の例において、相互連結２２０は、対応する複数の接触パッドに添付される複数のタブ２２１を有する。例えば、タブ２２１は、太陽電池１００の正接触パッド１２０上へはんだ付けされてよく、同一の相互連結２２０の反対のタブ２２１は、（図示せず）他の太陽電池の負接触パッド上にはんだ付けされて良い。同じことが、負エッジ１１２上の複数の負接触パッド１１０に付随する相互連結２２０に当てはまる。使用してよい他の例示相互連結としては、その全てが参考文献によって本明細書に組み込まれている、同一出願人による米国特許第８，１４８，６２７号明細書にて開示されているものが挙げられる。
【００１０】
図３及び４は、角部負接触パッド１１０−１の拡大図を示している。図３は、参照として適切な図面を提供しているので表示を用いずに負接触パッド１１０−１を示している。図４は、図３と同一の図を示すが、太陽電池１００の特徴を示すための表示を含む。まだ、図面の明確化のために、全ての特徴が図４で表示されているわけではない。図１〜１０の例において、太陽電池１００内の白空間が、金属材料（例えば銅）によって覆われ、白空間の間の黒空間は、電気絶縁体を表す。
【００１１】
太陽電池１００は、対応する複数の負接触パッド１１０に連結される複数の負金属接触フィンガー４０１（すなわち４０１−１、４０１−２、４０１−３など）を含む。図４の例において、負接触パッド１１０−１の周辺は、図示の目的のために点線によって結合されている。１つの実施形態において、抵抗損失を最小化するために、ちょうど２つの負金属接触フィンガー４０１がまとまって、このちょうど２つの負金属接触フィンガー４０１のいずれかよりも幅広い、単一の主要な負金属接触フィンガー４０３（すなわち４０３−１、４０３−２、４０３−３など）になる。主要な負金属接触フィンガー４０３は、次に、対応する負接触パッド１１０に連結する。例として、複数の負金属接触フィンガー４０１−１と４０１−２が、主要な負金属接触フィンガー４０３−１にまとまって、続いて、負接触パッド１１０−１に連結する。主要な負金属接触フィンガー４０３−１は、負金属接触フィンガー４０１−１又は４０１−２のいずれかよりも幅広い。図４にて表示される他の例には、一緒にまとまって主要な負金属接触フィンガー４０３−２を形成する複数の負金属接触フィンガー４０１−３及び４０１−４と、一緒にまとまって主要な負金属接触フィンガー４０３−３を形成する複数の負金属接触フィンガー４０１−５及び４０１−６が含まれる。主要な複数の負金属接触フィンガー４０３−２及び４０３−３両方が、負接触パッド１１０−１まで伸張する。主要な負金属接触フィンガー４０３−２は、負金属接触フィンガー４０１−３又は４０１−４のいずれかよりも幅広い。同様に、主要な負金属接触フィンガー４０３−３は、負金属接触フィンガー４０１−５又は４０１−６のいずれかよりも幅広い。
【００１２】
複数の負金属接触フィンガー４０１及び４０３は、対応する複数のＮ型拡散領域に連結するので、そのように呼ばれる。太陽電池１００はさらに、対応する複数のＰ型拡散領域に連結する、複数の正金属接触フィンガー４５１（すなわち、４５１−１、４５１−２、４５１−３など）及び４５３（すなわち、４５３−１、４５３−２、４５３−３など、図８を参照のこと）を含む。１つの実施形態において、太陽電池１００には、交互嵌合した複数の金属接触フィンガーが含まれる。とりわけ、複数の負金属接触フィンガー４０１は、複数の正金属接触フィンガー４５１と交互嵌合する。複数の負金属接触フィンガー４０１−１と４０１−２との間である正金属接触フィンガー４５１−１と、複数の負金属接触フィンガー４０１−３と４０１−４との間である正金属接触フィンガー４５１−２と、複数の負金属接触フィンガー４０１−５と４０１−６との間である正金属接触フィンガー４５１−３と共に、図４にて示される。効率の改善のために、Ｎ型シリコン基板の場合、複数の正金属接触フィンガー４５１と対応する複数のＰ型拡散領域（すなわちエミッタ拡散領域）が好ましくは、複数の負金属接触フィンガー４０１間で可能な限り広く作製されることが留意されるべきである。
【００１３】
１つの実施形態において、複数の負金属接触フィンガー４０１は、太陽電池１００の中間部位にそって、直線であり、平行であるが、対応する負接触パッド１１０に向かって、放射状に接近するか伸張するように屈曲する。全体として、負接触パッド１１０内にある中心点を有する放射パターンを形成している、複数の負金属接触フィンガー４０１の複数の屈曲点４０２（４０２−１、４０２−２、４０２−３など）と共に、図４にて示される。屈曲４０２は、複数の金属接触フィンガー４０１が、負接触パッド１１０に放射状に接近するか、伸張することを許容する。図４の例において、屈曲点４０２の放射パターンが、点線４２１と４２２によって図示される。１つの実施形態において、放射パターンは、負接触パッド１１０の周辺の少なくとも２５％、又は２５％〜７５％の間を覆う周辺部を有する。２つの金属接触フィンガーの、１つの金属接触フィンガー内への融合と共に、放射デザインが、接触パッド周辺の電流収集を最大化し、ほとんど又は全く電流が抽出できないデッドスペースを減少させることによって、効率を増加させることに役立つ。
【００１４】
直前に記述した、複数の負金属接触フィンガー４０１、主要な複数の負金属接触フィンガー４０３及び複数の負接触パッド１１０の特徴が一般に、複数の正金属接触フィンガー４５１、主要な複数の正金属接触フィンガー４５３及び複数の正接触パッド１２０内を含む、太陽電池１００内に存在する。
【００１５】
図５及び６は、中央負接触パッド１１０−２の拡大図を示している。図５は、符号なしで、負接触パッド１１０−２を示している。図６は、図５と同一の図を示すが、太陽電池１００の特徴を指摘するために、符号が付されている。図示の明確化のために、すべての特徴が図６にて符号が付されているわけではない。
【００１６】
図６を参照すると、負金属接触フィンガー４０１−７及び４０１−８が一緒にまとまって、主要な負金属接触フィンガー４０３−４を形成し、これは、負金属接触フィンガー４０１−７又は負金属接触フィンガー４０１−８のいずれかよりも幅広い。複数の負金属接触フィンガー４０１−７及び４０１−８の両方と、主要な負金属接触フィンガー４０３−４が、放射様式にて、負接触パッド１１０−２に向かって伸張し、指すように、複数の負金属接触フィンガー４０１−７及び４０１−８が、それぞれ屈曲点４０２−７及び４０２−８にて屈曲する。複数の負金属接触フィンガー４０１−７及び４０１−８が、正金属接触フィンガー４５１−４と交互嵌合し、これは、複数の負金属接触フィンガー４０１−７及び４０１−８の間にある。
【００１７】
図６にて示すように、複数の負金属接触フィンガー４０１は、それらのそれぞれの屈曲点４０２（例えば屈曲点４０２−７、４０２−８、４０２−９及び４０２−１０を参照のこと）が、全体として、図６の例では負接触パッド１１０−２である、負接触パッド１１０内に中心点を有する放射パターンを形成する、放射デザインを有する。放射パターンは、点線４２３、４２４及び４２５によって図示される。図６の例において、放射パターンは、点線によって概して境界付られる、負接触パッド１１０−２の周辺の７５％を覆う周辺部を有する。すなわち、図６の例において、複数の負金属接触フィンガー４０１と４０３が、負接触パッド１１０−２の周辺の７５％を指し、取り巻く。図４でのものと比較して放射包括域が増加しているのは、負接触パッド１１０−２の中心位置のためである。
【００１８】
図７及び８は、中心正接触パッド１２０−２の拡大図を示している。図７は、符号なしで、正接触パッド１２０−２を示している。図８は図７と同一の図を示すが、太陽電池１００の特徴を指摘するために符号を有する。図示の明確化のために、全ての特徴が図８にて符号付けされているわけではない。
【００１９】
図８では、複数の正金属接触フィンガー４５１−５及び４５１−６が、一緒にまとまって、主要な正金属接触フィンガー４５３−１を形成する。抵抗損失を減少させるために、主要な正金属接触フィンガー４５３−１は、正金属接触フィンガー４５１−５又は正金属接触フィンガー４５１−６のいずれかよりも幅広い。電流収集を増加させるために、複数の正金属接触フィンガー４５１−５及び４５１−６両方と、主要な正金属接触フィンガー４５３−１が、正接触パッド１２０−２に向かって、放射状に伸張するか指すように、複数の正金属接触フィンガー４５１−５と４５１−６が、それぞれ屈曲点４０２−１１及び４０２−１２にて屈曲する。複数の正金属接触フィンガー４５１−５及び４５１−６は、負金属接触フィンガー４０１−９と交互嵌合し、これは、複数の正金属接触フィンガー４５１−５及び４５１−６の間である。同様に、複数の正金属接触フィンガー４５１−７と４５１−８はまとまって、主要正金属接触フィンガー４５３−２を形成し、負金属接触フィンガー４０１−１０は、複数の正金属接触フィンガー４５１−７と４５１−８の間である。
【００２０】
複数の負金属接触フィンガー４０１と同様に、複数の正金属接触フィンガー４５１は、正接触パッド１１０まで放射状に接近するか、伸張する。例図８にて、複数の正金属接触フィンガー４５１は、それらのそれぞれの屈曲点４０２（例えば屈曲点４０２−１１、４０２−１２、４０２−１３及び４０２−１４を参照のこと）が全体として、図８の例では陽性接触パッド１２０−２である、正接触パッド１２０内に中心点を有する放射パターンを形成する、放射デザインを有する。放射パターンは、点線４２６、４２７及び４２８によって図示される。図８の例において、放射パターンは、一般に点線によって境界付られた、正接触パッド１２０−２の周辺の７５％を覆う周辺部を有する。言い換えれば、図８の例において、複数の正金属接触フィンガー４５１と４５３は、正接触パッド１２０−２の周囲の７５％まで指すか、取り巻く。
【００２１】
図９及び１０は、角部正接触パッド１２０−１の拡大図を示す。図９は、符号なしに、正接触パッド１２０−１を示す。図１０は、図９と同一の図を示しているが、太陽電池１００の特徴を指摘するために符号を有する。全ての特徴が、図示の明確化のために図１０にて符号付けされるわけではない。
【００２２】
図１０では、複数の正金属接触フィンガー４５１−９及び４５１−１０が一緒にまとまって、主要な正金属接触フィンガー４５３−３を形成する。主要な正金属接触フィンガー４５３−３は、正金属接触フィンガー４５１−９又は正金属接触フィンガー４５１−１０のいずれかよりも幅広い。正金属接触フィンガー４５１−９、正金属接触フィンガー４５１−１０、及び主要な正金属接触フィンガー４５３−３の両方が、正接触パッド１２０−１に向かって放射状に伸張し、指すように、正金属接触フィンガー４５１−９及び４５１−１０が、複数の屈曲点４０２−１７及び４０２−１８にて屈曲する。複数の正金属接触フィンガー４５１−９及び４５１−１０は、負金属接触フィンガー４０１−１１と交互嵌合し、これは、複数の正金属接触フィンガー４５１−９及び４５１−１０の間である。
【００２３】
図１０中で示すように、複数の正金属接触フィンガー４５１は、それらのそれぞれの屈曲点４０２（例えば、屈曲点４０２−１５、４０２−１６、４０２−１７及び４０２−１８）が全体として、図１０の例では正接触パッド１２０−１である、正接触パッド１２０内に中心点を有する放射パターンを形成する、放射デザインを有する。放射パターンは、点線４２９及び４３０によって図示される。図１０の例において、放射パターンは、正接触パッド１２０−１の周囲の少なくとも２５％を覆う周辺部を有し、点線によって概して境界付られた。図１０の例において、複数の正金属接触フィンガー４５１及び４５３は、正接触パッド１２０−１の周囲の２５％を指し、取り巻く。
【００２４】
図１１は、本発明の実施形態に従った、太陽電池１００の断面図を示している。太陽電池１００は、そのＮ型拡散領域６０１とＰ型拡散領域６０２が、太陽電池の裏側上にある、裏側接合太陽電池である。通常の動作の間、太陽電池１００の前側は、太陽放射を回収するために、太陽に対向する。図１１にて示すように、複数の負金属接触フィンガー４０１は電気的にＮ型拡散領域６０１に接続し、複数の正金属接触フィンガー４５１は、裏側上のＰ型拡散領域６０２に電気的に接続する（ただ１つの正金属接触フィンガーとＰ型拡散領域を、図示の明確化のために示している）。空間６１０が、複数の正金属接触フィンガー４５１から複数の負金属接触フィンガー４０１を単離するために、電気絶縁体（例えば誘電体）で満たされて良い。Ｎ型拡散領域６０１とＰ型拡散領域６０２が、基板６０３中、又は基板６０３上に形成された他の層（例えばポリシリコン）中で形成されて良い。複数の金属接触フィンガー４０１及び４５１には、金属（例えばアルミニウム）の単一層、又は金属のスタック（例えば銅／バリア層／アルミニウム）が含まれてよい。
【００２５】
１つの実施形態において、基板６０３は、Ｎ型シリコン基板を含む。したがって、その実施形態において、Ｎ型拡散領域６０１は、主要な電荷キャリアを回収する太陽電池の基体として働き、Ｐ型拡散領域６０２は、マイナーな電荷キャリアを回収する太陽電池のエミッタとして働く。基板６０３がＰ型シリコン基板を含むもう一つの実施形態において、Ｐ型拡散領域６０２は、主要な電荷キャリアを回収する太陽電池の基板として働き、Ｎ型拡散領域６０１が、マイナーな電荷キャリアを回収する太陽電池のエミッタとして働く。
【００２６】
図１２は、本発明の実施形態に従った、太陽電池の複数の金属接触フィンガーを配置する方法のフローダイアグラムを示す。理解可能であるように、図１２の方法の段階は、例えば、適切なマスキング及びエッチング技術を用いて同時に実施して良い。特に、金属接触フィンガーマスクが、複数の金属接触フィンガーが、対応する複数の接触パッドまで放射状に伸張するように設計されて良い。
【００２７】
図１２の例において、方法には、複数の負金属接触フィンガーを、複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合することが含まれ、複数の負金属接触フィンガーは、太陽電池の裏側上で、Ｎ型拡散領域に電気的に接続し、複数の正金属接触フィンガーは、太陽電池の裏側上で、Ｐ型拡散領域に電気的に接続し、太陽電池は、通常の動作の間、太陽に対向する表側を含む（段階７０１）。方法には更に、太陽電池の負接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する屈曲点を有するように、複数の負金属接触フィンガーを配置することが含まれ、複数の負金属接触フィンガーは、負接触パッドの周辺の少なくとも２５％まで伸張し、取り巻く（段階７０２）。方法にはまた更に、太陽電池の正接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する屈曲点を有するように、複数の正金属接触フィンガーを配置することが含まれ、複数の正金属接触フィンガーは、正接触パッドの周辺の少なくとも２５％まで伸張し、取り巻く（段階７０３）。
【００２８】
ちょうど２つの負金属接触フィンガーはまとまって、負接触パッドまで伸張する単一の主要な負金属接触フィンガーになるように配置されて良い。単一の主要負金属接触フィンガーは、実際の２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅が広く形成されて良い。複数の負金属接触フィンガーは、負接触パッドの周辺の２５％〜７５％の間を指し、取り巻くように配置されて良い。外部相互連結リードは、負接触パッド上へはんだ付けされて良い。太陽電池は、負接触パッドを他の太陽電池のもう一つの負の接触パッドに電気的に接続する、太陽電池相互連結によって、もう一つの太陽電池に連続して接続されよい。太陽電池の複数の正金属接触フィンガーと複数の正接触パッドは、それらの負の同等物と同一の特徴を有されよい。
【００２９】
本発明の具体的な実施形態を提示したが、これらの実施形態は図示を目的としたものであり、限定するものではないことは理解されよう。多くの追加的実施形態が、本開示を読む当業者にとっては明らかとなろう。
【図１】
2015526906.tif 000003
【図２】
2015526906.tif 000004
【図３】
2015526906.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015526906.tif 000009
【図８】
2015526906.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月20日(2015.4.20)
【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】
複数の正金属接触フィンガーであって、それぞれ太陽電池の裏側上の１つ又は２つ以上のＰ型拡散領域に連結しており、前記太陽電池の前側が、太陽放射を集めるための通常の動作の間、太陽に対向している、複数の正金属接触フィンガーと、
複数の負金属接触フィンガーであって、それぞれ前記太陽電池の裏側上の１つ又は２つ以上のＮ型拡散領域に連結しており、前記複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合する、複数の負金属接触フィンガーと、
その上に外部相互連結リードが取り付けられ、前記複数の負金属接触フィンガー経由で、Ｎ型拡散領域に電気的に連結してよい表面を提供する負接触パッドであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有し、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、負接触パッドと、を含む太陽電池。
【請求項２】
その上に外部相互連結リードが取り付けられ、前記複数の正金属接触フィンガー経由で、Ｐ型拡散領域に電気的に連結してよい表面を提供する正接触パッドであって、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有し、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、正接触パッドを更に含む、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合する複数の負金属接触フィンガーであって、前記複数の正金属接触フィンガーのそれぞれが、太陽電池の対応するＰ型拡散領域に連結し、前記複数の負金属接触フィンガーのそれぞれが、前記太陽電池の対応するＮ型拡散領域に連結する、複数の負金属接触フィンガーと、
前記複数の負金属接触フィンガーに電気的に接続するが、前記複数の正金属接触フィンガーには電気的に接続しない負接触パッドであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドまで放射状に伸張するように配置される、負接触パッドと、を含む太陽電池。
【請求項４】
前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記複数の正金属接触フィンガーに電気的に接続するが、前記複数の負金属接触フィンガーには電気的に接続しない、正接触パッドを更に含み、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドまで放射状に伸張するように配置される、請求項３又は４に記載の太陽電池。
【請求項６】
ちょうど２つの負金属接触フィンガーがまとまって、前記負接触パッドまで伸張する、単一の主要な負金属接触フィンガーになる、請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記単一の主要な負金属接触フィンガーが、前記ちょうど２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅広い、請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の２５％〜７５％の間を取り巻くように放射状に伸張する、請求項１から７のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記外部相互連結リードが、前記負接触パッド上にはんだ付けされる、請求項１から８のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記太陽電池が、前記負接触パッドを他の太陽電池の正接触パッドに電気的に接続させる太陽電池相互連結によって、他の太陽電池に直列接続される、請求項１から８のいずれか一項に記載の太陽電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の具体的な実施形態を提示したが、これらの実施形態は図示を目的としたものであり、限定するものではないことは理解されよう。多くの追加的実施形態が、本開示を読む当業者にとっては明らかとなろう。即ち、本発明は以下の項目によっても実施されてよい。
［項目１］
複数の正金属接触フィンガーであって、それぞれ太陽電池の裏側上の１つ又は２つ以上のＰ型拡散領域に連結しており、前記太陽電池の前側が、太陽放射を集めるための通常の動作の間、太陽に対向している、複数の正金属接触フィンガーと、
複数の負金属接触フィンガーであって、それぞれ前記太陽電池の裏側上の１つ又は２つ以上のＮ型拡散領域に連結しており、前記複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合する、複数の負金属接触フィンガーと、
その上に外部相互連結リードが取り付けられ、前記複数の負金属接触フィンガー経由で、Ｎ型拡散領域に電気的に連結してよい表面を提供する負接触パッドであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有し、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、負接触パッドと
を含む太陽電池。
［項目２］
その上に外部相互連結リードが取り付けられ、前記複数の正金属接触フィンガー経由で、Ｐ型拡散領域に電気的に連結してよい表面を提供する正接触パッドであって、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有し、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように放射状に伸張する、正接触パッドを更に含む、項目１に記載の太陽電池。
［項目３］
ちょうど２つの負金属接触フィンガーがまとまって、前記負接触パッドまで伸張する単一の主要な負金属接触フィンガーになる、項目１に記載の太陽電池。
［項目４］
前記単一の主要な負金属接触フィンガーが、前記ちょうど２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅広い、項目３に記載の太陽電池。
［項目５］
前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の２５％〜７５％の間を取り巻くように放射状に伸張する、項目１に記載の太陽電池。
［項目６］
前記外部相互連結リードが、前記負接触パッド上にはんだ付けされる、項目１に記載の太陽電池。
［項目７］
前記太陽電池が、前記負接触パッドを他の太陽電池の正接触パッドに電気的に接続させる、太陽電池相互連結によって、他の太陽電池に直列接続される、項目１に記載の太陽電池。
［項目８］
複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合する複数の負金属接触フィンガーであって、前記複数の正金属接触フィンガーのそれぞれが、太陽電池の対応するＰ型拡散領域に連結し、前記複数の負金属接触フィンガーのそれぞれが、前記太陽電池の対応するＮ型拡散領域に連結する、複数の負金属接触フィンガーと、
前記複数の負金属接触フィンガーに電気的に接続するが、前記複数の正金属接触フィンガーには電気的に接続しない負接触パッドであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドまで放射状に伸張するように配置される、負接触パッドと、を含む太陽電池。
［項目９］
前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％を取り巻くように、放射状に伸張する、項目８に記載の太陽電池。
［項目１０］
前記複数の正金属接触フィンガーに電気的に接続するが、前記複数の負金属接触フィンガーには電気的に接続しない、正接触パッドを更に含み、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドまで放射状に伸張するように配置される、項目８に記載の太陽電池。
［項目１１］
ちょうど２つの負金属接触フィンガーがまとまって、前記負接触パッドまで放射状に伸張する、単一の主要な負金属接触フィンガーになる、項目８に記載の太陽電池。
［項目１２］
前記単一の主要な負金属接触フィンガーが、前記ちょうど２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅広い、項目１１に記載の太陽電池。
［項目１３］
前記外部相互連結リードが、前記負接触パッド上にはんだ付けされる、項目８に記載の太陽電池。
［項目１４］
前記太陽電池が、前記負接触パッドを他の太陽電池の正接触パッドに電気的に接続させる、太陽電池相互連結によって、前記他の太陽電池に直列接続される、項目８に記載の太陽電池。
［項目１５］
太陽電池の複数の金属接触フィンガーを配置する方法であって、
複数の負金属接触フィンガーを、複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合することであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、太陽電池の裏側上のＮ型拡散領域に電気的に接続し、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記太陽電池の裏側上のＰ型拡散領域に電気的に接続し、前記太陽電池が、通常の動作の間、太陽に対向する表側を含む、複数の負金属接触フィンガーを、複数の正金属接触フィンガーと交互嵌合することと、
前記太陽電池の負接触パッド内に中心点を有する放射パターンを形成する複数の屈曲点を有するように、前記複数の負金属接触フィンガーを配置することであって、前記複数の負金属接触フィンガーが、前記負接触パッドの周辺の少なくとも２５％まで放射状に伸張し、取り巻く、前記複数の負金属接触フィンガーを配置することと、を含む方法。
［項目１６］
前記太陽電池の正接触パッド内に中心点を有する、放射パターンを形成する複数の屈曲点を有するように、前記複数の正金属接触フィンガーを配置することで、前記複数の正金属接触フィンガーが、前記正接触パッドの周辺の少なくとも２５％まで放射状に伸張し、取り巻く、前記複数の正金属接触フィンガーを配置すること、を更に含む、項目１５に記載の方法。
［項目１７］
まとまって前記負接触パッドまで伸張する単一の主要な負金属接触フィンガーになるように、ちょうど２つの負金属接触フィンガーを配置すること、を更に含む、項目１５に記載の方法。
［項目１８］
前記単一の主要な負金属接触フィンガーが、前記ちょうど２つの負金属接触フィンガーのいずれかよりも幅広く形成される、項目１７に記載の方法。
［項目１９］
前記負接触パッド上へ外部相互連結リードをはんだ付けすること、を更に含む、項目１５に記載の方法。
［項目２０］
前記負接触パッドを他の太陽電池の正接触パッドに電気的に接続させる、太陽電池相互連結によって、前記太陽電池を前記他の太陽電池に直列接続すること、を更に含む、項目１５に記載の方法。
【国際調査報告】
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