(57)【要約】  太陽電池モジュールは直列接続された太陽電池（２００）を含む。太陽電池（２００）は太陽電池（２００）の裏面に取り付けられたキャリア（１０７）を含む。太陽電池（２００）はトップカバー（３０１）に取り付けられ、ビアが太陽電池（２００）のキャリア（１０７）を貫通して形成される。太陽電池（２００）は、ビア内に金属接続部（３０４）を有する太陽電池モジュール内の隣接する太陽電池（２００）に電気的に接続される。
2016528740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの製造方法であって、
第１のキャリアを第１の太陽電池に取り付けるステップと、
第２のキャリアを第２の太陽電池に取り付けるステップと、
前記第１のキャリアを有する前記第１の太陽電池及び前記第２のキャリアを有する前記第２の太陽電池を太陽電池モジュールのトップカバーに取り付けるステップと、
前記第１のキャリアを貫通して第１の組のビアを形成し、前記第２のキャリアを貫通して第２の組のビアを形成するステップと、
前記第１の組のビア及び前記第２の組のビアを介して前記第１の太陽電池を前記第２の太陽電池に接続するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の組のビア及び前記第２の組のビアを介して前記第１の太陽電池を接続するステップが、
前記第１の組のビア内の第１のビアと前記第２の組のビア内の第２のビアとの間に金属接続部を形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の組のビア内の前記第１のビアと前記第２の組のビア内の前記第２のビアとの間に前記金属接続部を形成するステップが、前記第１の組のビア及び前記第２の組のビア内に導電性ペーストを配置するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の組のビア内の前記第１のビアと前記第２の組のビア内の前記第２のビアとの間に前記金属接続部を形成するステップが、前記第１の組のビア及び前記第２の組のビアに導電性テープを貼付するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のキャリアを有する前記第１の太陽電池及び前記第２のキャリアを有する前記第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールの前記トップカバーに取り付けるステップが、前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールのガラストップカバーに取り付けるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池に取り付けるステップ後であるが、前記第１の太陽電池を透明な前記トップカバーに取り付けるステップの前に、前記太陽電池の前面表面をテクスチャリングするステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のキャリアを有する前記第１の太陽電池及び前記第２のキャリアを有する前記第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールの前記トップカバーに取り付けるステップが、前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池を前記トップカバー上の封入剤上に配置するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の太陽電池と、前記第２の太陽電池と、前記封入剤と、前記トップカバーとを積層するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のキャリアを貫通して前記第１の組のビアを形成するステップが、
前記第１のキャリア上にレーザーを誘導するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池に取り付けるステップの前に、前記第１の太陽電池の裏面表面上に結合剤を塗布するステップを更に含み、
前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池に取り付けるステップが、前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池の前記裏面表面に結合するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のキャリアを貫通して前記第１の組のビアを形成するステップ及び前記第２のキャリアを貫通して前記第２の組のビアを形成するステップが、前記第１の太陽電池及び第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールの前記トップカバーに取り付けるステップの後に実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
第１の組のビアを有する第１のキャリアに結合された第１の太陽電池と、
第２の組のビアを有する第２のキャリアに結合された第２の太陽電池であって、前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池が前記第１の組のビアを介して前記第１の太陽電池の金属パッドに、及び前記第２の組のビアを介して前記第２の太陽電池の金属パッドに電気的に接続する金属接続部によって直列接続されている、第２の太陽電池と、
前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池が取り付けられている透明なトップカバーと、を含む、太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記金属接続部が導電性テープを含む、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記金属接続部が導電性ペーストを含む、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
前記太陽電池モジュールの裏側にあるカバーを更に含む、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１６】
太陽電池の製造方法であって、
第１の太陽電池及び第２の太陽電池を太陽電池モジュールのガラスカバーに積層するステップと、
前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池を前記ガラスカバーに積層するステップ後、前記第１の太陽電池の第１のキャリアを貫通して第１のビア、及び前記第２の太陽電池の第２のキャリアを貫通して第２のビアを形成するステップと、
前記第１のビア及び前記第２のビアを介して前記第１の太陽電池の金属パッドを前記第２の太陽電池の金属パッドに電気的に接続するために前記第１のビア及び前記第２のビア内に導電性材料を配置するステップと、を含む、方法。
【請求項１７】
前記第１のビア及び前記第２のビア内に前記導電性材料を配置するステップが、前記第１のビア及び前記第２のビア内に導電性ペーストを配置するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の太陽電池の前記第１のキャリアを貫通して前記第１のビアを形成するステップが、前記第１のキャリアにレーザービームを照射するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールの前記ガラスカバーに積層するステップの前に、前記第１の太陽電池の裏面表面上に結合剤を塗布するステップと、
前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池の前記裏面表面に結合するステップとを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
ハンドルウェハを前記第１の太陽電池の前面表面から取り除くステップと、
前記第１のキャリアが前記第１の太陽電池の前記裏面表面に結合されつつ、前記第１の太陽電池の前記前面表面をテクスチャリングするステップとを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に記載される主題の複数の実施形態は、概して、太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽放射を電気エネルギーに変換するための周知のデバイスである。太陽電池は、通常動作中は太陽に向けられて太陽放射を集光する前面と、その前面の反対側の裏面とを有する。太陽電池に衝突する太陽放射は、負荷回路などの外部電気回路に電力供給するために利用することが可能な電荷を作り出す。太陽電池を電気的に接続して太陽電池アレイを形成してもよい。太陽電池アレイはパッケージ化され太陽電池モジュールを形成してもよく、この太陽電池モジュールは、その後、他の太陽電池モジュールとともにフィールドに配置してもよい。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態においては、太陽電池モジュールは直列接続された太陽電池を含む。太陽電池は、太陽電池の裏面に取り付けられたキャリアを含む。太陽電池は透明なトップカバーに取り付けられ、太陽電池のキャリアを貫通してビアが形成される。ビアには、太陽電池モジュール内の隣接する太陽電池に太陽電池を電気的に接続する金属接続部が充填される。
【０００４】
本開示のこれらの特徴及び他の特徴は、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で、当業者には容易に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
発明を実施するための形態、及び特許請求の範囲を、以下の図面と併せて考察し、参照することによって、本主題のより完全な理解を得ることができる。図面において、同様の参照番号は図面全体を通じて同様の要素を指し示す。図は、一定の縮尺で描かれてはいない。
【０００６】
【図１】本開示の一実施形態に係る、太陽電池の製造を概略的に図示する断面図を示す。
【図２】本開示の一実施形態に係る、太陽電池の製造を概略的に図示する断面図を示す。
【図３】本開示の一実施形態に係る、太陽電池の製造を概略的に図示する断面図を示す。
【図４】本開示の一実施形態に係る、太陽電池の製造を概略的に図示する断面図を示す。
【図５】本開示の一実施形態に係る、太陽電池の製造を概略的に図示する断面図を示す。
【０００７】
【図６】本開示の一実施形態に係る、太陽電池モジュールの製造を概略的に図示する断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、太陽電池モジュールの製造を概略的に図示する断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る、太陽電池モジュールの製造を概略的に図示する断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る、太陽電池モジュールの製造を概略的に図示する断面図である。
【０００８】
【図１０】本開示の一実施形態に係る、製造中の太陽電池モジュール内の太陽電池の平面図を示す。
【図１１】本発明の一実施形態に係る、製造中の太陽電池モジュール内の太陽電池の平面図を示す。
【０００９】
【図１２】本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの製造方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の発明を実施するための形態は、本質的には、単なる実例に過ぎず、本主題の実施形態、あるいは、かかる実施形態の応用及び用途を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、「例示の」という語は、「例、事例、実例として機能すること」を意味する。本明細書で例示として記載する任意の実装形態は、必ずしも他の実装形態よりも好ましい又は有利であると解釈すべきではない。更には、前述の技術分野、背景技術、概要、若しくは以下の発明を実施するための形態で提示される、明示又は示唆されるいずれの理論によっても、拘束されることを意図するものではない。
【００１１】
本明細書は、「一実施形態」又は「実施形態」への言及を含む。「一実施形態では」又は「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも、同じ実施形態を指すものではない。特定の特徴、構造、又は特性を、本開示と矛盾しない任意の好適な方式で組み合わせることができる。
【００１２】
「第１の」、「第２の」など−本明細書で使用するとき、これらの用語は、それらが前に置かれる名詞に関する指標として使用されるものであり、いずれのタイプの（例えば、空間的、時間的、論理的などの）順序付けも暗示するものではない。例えば、「第１の」ビアへの言及は、このビアが、順序として第１のビアであることを必ずしも暗示するものではなく、その代わりに、「第１の」という用語は、このビアを別のビア（例えば、「第２の」ビア）から差異化するために使用される。
【００１３】
「基づく」−本明細書で使用するとき、この用語は、決定に影響を及ぼす、１または複数の因子を説明するために使用される。この用語は、決定に影響を及ぼし得る、更なる因子を排除するものではない。すなわち、決定は、単にそれらの因子のみに基づく場合もあり、又は、それらの因子に少なくとも部分的に基づく場合もある。「Ｂに基づいてＡを決定する」という語句を考察する。Ｂは、Ａの決定に影響を及ぼす因子とすることができるが、そのような語句は、Ａの決定がＣにもまた基づくものであることを排除するものではない。他の場合には、単にＢのみに基づいて、Ａを決定することができる。
【００１４】
「結合された」−以下の説明は、素子又はノード又は機構が一体に「結合された」ことについて言及する。本明細書で使用するとき、明示的に別段の定めがある場合を除き、「結合された」とは、１つの素子／ノード／機構が、別の素子／ノード／機構に、直接的又は間接的に連結される（又は、直接的若しくは間接的に連通する）ことを意味するものであり、これは、必ずしも機械的なものではない。
【００１５】
図１〜図５は、本開示の一実施形態に係る、太陽電池の製造を概略的に図示する断面図を示す。図１〜図５の例では、製造中の太陽電池は、太陽電池のＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域並びにＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域に電気的に接続された金属コンタクトが全て太陽電池の裏面にあるという点で、薄型エピタキシャルシリコンの全バックコンタクト型太陽電池である。製造されている太陽電池の基板は、シリコンウェハではなく、エピタキシャルシリコン層である。太陽電池は複数のＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域を有するが、以下の実施例ではＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域のいくつかのみを示す。説明を明確にするために、更なるＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域並びに太陽電池の他の特徴については図示しない。
【００１６】
まず図１を参照すると、犠牲シリコン層１０２がハンドルウェハ１０１の裏面表面上に形成される。ハンドルウェハ１０１は、純シリコンウェハ、ドープシリコンウェハ又はシリコン化合物ウェハを含んでもよい。ハンドルウェハ１０１は、Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域並びにＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域への金属コンタクトなどの、太陽電池の裏面のデバイス素子の処理時における、太陽電池のハンドリングを容易にする。ハンドルウェハ１０１は太陽電池の基板ではなく、後の除去プロセスで太陽電池から分離される。
【００１７】
犠牲層１０２は、バイアスを印加したフッ化水素酸浴中にハンドルウェハ１０１の裏面表面を暴露することにより形成される、多孔質シリコンを含んでもよい。犠牲層１０２はまた、例えばゲルマニウムドーピング及び／又は炭素ドーピングを有するシリコンも含んでよく、これらのいずれもエピタキシャル堆積又は化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成してもよい。犠牲層１０２は、後の、製造中の太陽電池からのハンドルウェハ１０１の除去を容易にするため、比較的薄く、例えば、およそ約７００マイクロメートルのオーダーである。理解され得るように、犠牲層１０２の厚さ及び組成は、太陽電池製造プロセスの詳細に応じて変更してもよい。いくつかの実施形態では、例えば、犠牲層１０２は１０μｍの薄さであってもよい。
【００１８】
エピタキシャルシリコン層１０３は、カーフレス（kerfless）エピタキシャル成長プロセスによって犠牲層１０２の裏面表面上で直接成長させてもよい。エピタキシャルシリコン層１０３は、シリコンウェハと比べて比較的薄いという点で、「薄膜シリコン」とも呼ばれる。例えば、エピタキシャルシリコン層１０３は、２０μｍ〜１５０μｍ（例えば、５０μｍ）の厚さに成長させてもよい。
【００１９】
図２は、製造中の太陽電池の裏面（矢印１１２を参照）に形成されたＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域（「Ｐ」及び「Ｎ」の符号が付されている）を示す。裏面は前面（矢印１１３を参照）の反対側である。太陽電池の前面は、通常動作中、日射を収集するために太陽に向けられるという点で、「太陽面」とも呼ばれる。
【００２０】
Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域はエピタキシャルシリコン層１０３内部又は外部に形成してもよい。例えば、Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域は、Ｐ型ドーパント及びＮ型ドーパントをエピタキシャルシリコン層１０３内に拡散させることによって形成してもよい。別の例として、Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域はエピタキシャルシリコン層１０３の裏面表面上に形成されたポリシリコン層内に形成してもよい。したがって、Ｐ型ドーパント及びＮ型ドーパントをポリシリコン内に拡散させて、Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域を形成してもよい。ポリシリコンには、また、Ｐ型ドーパント及びＮ型ドーパントをプレドープしてもよい。
【００２１】
１または複数の誘電体層１０４をＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域上に形成してもよい。例えば、裏面反射防止コーティング（例えば、窒化ケイ素）として機能する誘電体層１０４をＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域上に形成してもよい。Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域を露出させるコンタクトホールが誘電体層１０４を貫通して形成される。対応するＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域に電気的に接続するために、コンタクトホール内に金属コンタクト１０５が形成される。金属コンタクト１０５を形成する金属化プロセス中に、金属パッド（例えば、図６〜図１１のパッド２０３を参照）又は複数の金属コンタクトを接続する他のノードを形成してもよい。金属コンタクト１０５は、めっき、スパッタリング、印刷又は他の金属化プロセスによって形成してもよい。ハンドルウェハ１０１はＰ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域、誘電体層１０４及び金属コンタクト１０５の形成時に、製造中の太陽電池のハンドリングを容易にする。
【００２２】
図３は、太陽電池の裏面に取り付けられたキャリア１０７を示す。図３の例では、太陽電池の裏面の、誘電体層１０４及び金属コンタクト１０５上に結合剤１０６が塗布される。キャリア１０７は、その後、結合剤１０６に押し付けられ、それによって、太陽電池の裏面にキャリア１０７を結合させる。キャリア１０７は、後の除去プロセス中に太陽電池を支持するために十分な硬さ及びいくつかの実施形態では平坦さを有する構造を含んでもよい。キャリア１０７は、キャリア１０７を貫通してビアを形成するためのレーザープロセスにおけるアライメント（例えば、自動光学検査（ＡＯＩ）アライメント）を可能にするために、光学的に透明な誘電体材料を含んでもよい。例えば、キャリア１０７は厚さ約１μｍ〜２５０μｍのポリイミドを含んでもよい。キャリア１０７は、また、有機材料（例えばポリエチレンテレフタレート）、樹脂及び繊維を含む複合材料、無機材料（例えば炭化ケイ素）等を含んでもよい。キャリア１０７が不透明材料を含む実施形態では、アライメントのために、キャリア１０７上に基準マークを形成してもよい。アライメントは、また、キャリア１０７又はエピタキシャルシリコン層１０３の縁部を整列させることによって実施してもよい。キャリア１０７は、太陽電池のデバイス部分の面積よりもわずかに広い面積を有してもよい（例えば、図６を参照）。つまり、キャリア１０７は太陽電池のデバイス部分の外周部を越えて広がる面積を有してもよい。層間誘電体とは異なり、キャリア１０７はその上に金属フィンガを有しないことに留意すべきである。図３に示すように、太陽電池の金属フィンガを含んでもよい金属コンタクト１０５は、キャリア１０７とドープ領域との間にある。
【００２３】
図４は、製造中の太陽電池のその他のものから除去されたハンドルウェハ１０１を示す。図４の例では、機械的又は電気化学的除去プロセスにより犠牲層１０２を破壊し、ハンドルウェハ１０１をエピタキシャルシリコン層１０３から分離する。除去プロセスでは、エピタキシャルシリコン層１０３からハンドルウェハ１０１を除去するために、犠牲層１０２を完全にまたは部分的に破壊してもよい。除去プロセスは、例えば、ウェットエッチングプロセスを含む選択的エッチングプロセスであってもよい。キャリア１０７は、有利には、除去プロセス中における太陽電池のハンドリングを可能にし、かつ金属コンタクト１０５を含む太陽電池の裏面を保護する。結合剤１０６は、また、除去プロセス中及び太陽電池の前面のテクスチャリング中を含む、他の、後に続く処理中に、金属コンタクト１０５に対し更なる保護を提供する。
【００２４】
除去プロセス後、犠牲層１０２の複数の部分がエピタキシャルシリコン層１０３の表面及び／又はハンドルウェハ１０１の表面上に残ってもよい。ハンドルウェハ１０１上に残った犠牲層１０２は、別の太陽電池の更なるエピタキシャルシリコン層を成長させるために再利用してもよい。この場合、犠牲層１０２の表面は再利用前に洗浄又は浄化してもよい。犠牲層１０２は、また、完全に溶解し、再利用のため新たな犠牲層をハンドルウェハ１０１上に形成することを必要としてもよい。
【００２５】
図５は、テキスチャ化前面表面１０８を形成するための、太陽電池の前面表面のテクスチャリングを示す。テクスチャリングプロセスでは、エピタキシャルシリコン層１０３の表面上、又は犠牲層１０２がエピタキシャルシリコン層１０３から完全には取り除かれない場合は、犠牲層１０２の表面上にランダムな角錐を形成してもよい。テクスチャリングプロセスは、テキスチャ化前面表面１０８を作製するための緩衝酸化物エッチング（ＢＯＥ）を含むウェットエッチングプロセス又はドライエッチングプロセスを含んでもよい。例えば、テクスチャリングプロセスに使用してもよいエッチング液の１つは水酸化カリウムである。テキスチャ化前面表面１０８は、三角形若しくは矩形の角錐などの規則的な反復パターンを有してもよく、又は、ランダムに決定されたパターンを有してもよい。
【００２６】
キャリア１０７は、有利には、テクスチャリングプロセス中及び前面上のパッシベーション領域の形成を含む、他の前面処理中に、太陽電池の裏面（金属コンタクト１０５を含む）を保護する。いくつかの実施形態では、テクスチャリングプロセスは４００℃未満の温度で実施してもよい。概して、テクスチャリングプロセスはキャリア１０７の材料に適合する温度で実施される。例えば、ポリイミドを含むキャリア１０７では、テクスチャリングプロセスは約２００℃に等しいかそれより低い温度で実施され得る。
【００２７】
図５では、ここで「太陽電池２００」と呼ばれる製造後の太陽電池は、デバイス部分２０１及びキャリア１０７を含む。デバイス部分２０１は、エピタキシャルシリコン層１０３と、Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域と、金属コンタクト１０５と、を含む、太陽電池２００の主要電気素子を含む。キャリア１０７は、デバイス部分２０１の裏面表面に結合されて太陽電池２００の裏面に残る。図５は、「セルレベル」の製造とも呼ばれる、太陽電池製造プロセスの終了時の太陽電池２００を概略的に示す。
【００２８】
太陽電池は単独で使用できるが、通常、太陽電池モジュール内の他の太陽電池とパッケージ化される。「モジュールレベル」の製造では、太陽電池は他の太陽電池に直列接続され、環境条件から太陽電池を保護するために保護パッケージ内に封入される。薄型エピタキシャルシリコン太陽電池の１つの課題は、それらが特に、複数の太陽電池をともに電気的に接続するための金属化中におけるハンドリングが比較的困難なことである。以下で更に明らかになるように、キャリア１０７はセルレベルでの製造中に太陽電池を保護しかつ太陽電池のハンドリングを容易にするのみならず、モジュールレベルでの太陽電池のハンドリング及び太陽電池の他の太陽電池への電気接続を容易にする。加えて、キャリア１０７をデバイス部分２０１から取り除く必要はなく、有利には、剥離ステップを排除する。
【００２９】
図６〜図９は、本開示の一実施形態に係る、太陽電池モジュールの製造を概略的に図示する断面図である。
【００３０】
図６を参照すると、製造中の太陽電池モジュールの透明なトップカバー３０１上に封入剤３０２が配置される。一実施形態においては、透明なトップカバー３０１はガラスを含む。太陽電池２００の前面が封入剤３０２に接する状態で、複数の太陽電池２００が封入剤３０２上に配置される。例えば、太陽電池２００と、封入剤３０２と、透明なトップカバー２０１とをともに積層することによって、太陽電池２００は封入剤３０２及び透明なトップカバー２０１とパッケージ化される。フィールドに配置される際、太陽電池モジュールは、日射を太陽電池２００の前面に到達させるために、透明なトップカバー３０１が太陽に面するように向けられる。
【００３１】
前述のように、各太陽電池２００は、キャリア１０７が取り付けられたデバイス部分２０１を含む。Ｐ型ドープ領域及びＮ型ドープ領域並びにデバイス部分２０１の他の前述の特徴については、説明を明瞭にするために図６〜図９には示さない。太陽電池モジュールは、通常、複数の太陽電池を有するが、説明を明瞭にするために図６〜図９には２つのみを示す。
【００３２】
図６は、また、各太陽電池２００の金属パッド２０３（すなわち、２０３−１、２０３−２）を概略的に示す。金属パッド２０３は、太陽電池２００の複数のドープ領域用の共通接続ノードを提供する比較的大きな面積を提供する。一実施形態においては、太陽電池２００のＰ型ドープ領域は金属パッド２０３−１に電気的に接続し、太陽電池２００のＮ型ドープ領域は金属パッド２０３−２に電気的に接続する。したがって、太陽電池２００の金属パッド２０３−２を別の太陽電池２００の金属パッド２０３−１に電気的に接続すると、２つの太陽電池２００はともに直列に接続される。
【００３３】
図７は、キャリア１０７を貫通して形成されたビア３０３を示す。ビア３０３は金属パッド２０３を露出させ、それによって、金属パッド２０３及び太陽電池２００の対応するドープ領域への電気接続を可能にする。一実施形態においては、ビア３０３はレーザープロセスによって形成される。より具体的には、ビア３０３を形成するために、キャリア１０７にレーザービームを照射してもよい。光学的に透明なキャリア１０７は、ビア３０３を形成するために用いられるレーザーシステムによる金属パッド２０３の（例えば、ＡＯＩアライメントによる）位置特定を容易にする。ビア３０３の形成中、金属パッド２０３はレーザー停止部（laser stop）として機能してもよく、それによって、下地構造へのレーザー損傷を有利に防止する。
【００３４】
図１０は、キャリア１０７を貫通してビア３０３を形成するためのレーザープロセス後の太陽電池２００の平面図を概略的に示す。図１０に示すように、ビア３０３は、キャリア１０７を貫通して対応する金属パッド２０３上に形成してもよい。図１０の例では、各太陽電池２００は、６つ、つまり、それぞれの金属パッド２０３に対し１つのビア３０３を有する。理解され得るように、ビア及び金属パッドの数は太陽電池の詳細に応じて変更してもよい。
【００３５】
理解され得るように、ビア３０３をモジュールレベルで形成する代わりに、ビア３０３は、また、セルレベルでキャリア１０７に組み込んでもよい。つまり、キャリア１０７は透明なトップカバー３０１上に配置される前にすでにビア３０３を有していてもよい。例えば、キャリア１０７は太陽電池２００の裏面に形成される際にビア３０３を含んでもよい。より具体的には、キャリア１０７はビア３０３を含むように太陽電池２００の裏面に印刷されてもよい（例えば、スクリーン印刷によって）。この例では、キャリア１０７はポリイミドなどの印刷可能な有機物を含んでもよい。ビア３０３を備えたキャリア１０７が太陽電池２００の裏面に印刷された後、太陽電池２００は封入剤３０２上に配置される。
【００３６】
引き続き図８を参照すると、１つの太陽電池２００を、ビア３０３を介して、隣接する太陽電池２００に電気的に接続するための金属接続部３０４が形成される。図８の例では、金属接続部３０４は、第１の太陽電池２００の第１のキャリア１０７のビア３０３と、第２の太陽電池２００の第２のキャリア１０７のビア３０３とに充填されている。金属接続部３０４は、第１のキャリア１０７のビア３０３と第２のキャリア１０７のビア３０３との間に延び、第１の太陽電池２００の金属パッド２０３−２を第２の太陽電池２００の金属パッド２０３−１に電気的に接続する。したがって、金属接続部３０４は、第１の太陽電池２００のＮ型ドープ領域を第２の太陽電池２００のＰ型ドープ領域に電気的に接続し、第１の太陽電池２００と第２の太陽電池２００とを直列で電気的に接続する。
【００３７】
一実施形態においては、金属接続部３０４は電気的に伝導性のペースト（例えば、銀ペースト）によりビア３０３を充填することによって形成してもよい。導電性ペーストをキャリア１０７上に塗布して、隣接する太陽電池２００のビア３０３を充填しかつ接続し、金属接続部３０４を同じステップで形成してもよい。例えば、導電性ペーストは、金属接続部３０４を形成するためにビア３０３内及び太陽電池２００間に印刷してもよい（例えば、スクリーン印刷によって）。あるいは、金属接続部３０４は、また、ビア３０３内及び隣接する太陽電池２００間に貼付されかつ押し込まれる導電性テープを含んでもよい。別の実施形態においては、ビア３０３は第１のステップにおいて導電性ペースト又は他の金属で充填され、第２のステップにおいて導電性テープ又は金属相互接続部（metal interconnect）が充填されたビア３０３に電気的に接続され、隣接する太陽電池２００間に金属接続部３０４が形成される。図１１は、金属接続部３０４の形成後の太陽電池２００の平面図を概略的に示す。
【００３８】
引き続き図９を参照すると、リアカバー３０６が太陽電池２００の裏面に取り付けられる。リアカバー３０６は、数ある例の中でも、太陽電池モジュールの底部保護を提供するロールテープ又はプラスチックシートを含んでもよい。
【００３９】
図１２は、本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの製造方法のフローチャートを示す。図１２の方法は、いくつかの実施形態では、示されるものよりも多数又は少数のブロックを含んでもよい。
【００４０】
図１２の例では、第１のキャリアが第１の太陽電池に取り付けられ、第２のキャリアが第２の太陽電池に取り付けられる（ステップ４０１）。第１のキャリア及び第２のキャリアは透明な誘電体材料を含んでもよい。第１のキャリアは第１の太陽電池の裏面に取り付けてもよく、第２のキャリアは第２の太陽電池の裏面に取り付けてもよい。その後、第１の太陽電池及び第２の太陽電池は、それら各々のキャリアが定位置にある状態で太陽電池モジュールの透明なトップカバーに取り付けられる（ステップ４０２）。例えば、第１の太陽電池及び第２の太陽電池の前面は封入剤上に配置してもよく、封入剤は、更に、透明なトップカバー上に配置してもよい。第１及び第２の太陽電池、封入剤及び透明なトップカバーは、その後、例えば、積層化によってともにパッケージ化される。
【００４１】
第１の組のビアを第１のキャリアを貫通して形成してもよく、第２の組のビアを第２のキャリアを貫通して形成してもよい（ステップ４０３）。第１の組のビア及び第２の組のビアは、第１の太陽電池及び第２の太陽電池を太陽電池モジュールの透明なトップカバーに取り付けた後に、それぞれ、第１のキャリア及び第２のキャリアを貫通して形成してもよい。第１の組のビア及び第２の組のビアは、また、第１の太陽電池及び第２の太陽電池を透明なトップカバーに取り付ける前に、それら各々のキャリアに形成してもよい。各ビアは、下にある対応する太陽電池の金属パッドを露出させてもよい。
【００４２】
第１の太陽電池は第１の組のビア及び第２の組のビアを介して第２の太陽電池に直列接続される（ステップ４０４）。例えば、各ビアには導電性材料を充填してもよく、隣接する太陽電池の充填されたビアは電気的に接続されてもよい。太陽電池モジュールの裏側は、その後、太陽電池の裏面に取り付けられたリアカバーによって覆ってもよい（ステップ４０５）。
【００４３】
具体的な実施形態が上述されてきたが、これらの実施形態は、特定の特徴に関して単一の実施形態のみが説明される場合であっても、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本開示で提供される特徴の実施例は、別段の定めがある場合を除き、制約的であることよりも、むしろ例示的であることを意図するものである。上記の説明は、本開示の利益を有する当業者には明らかとなるような、代替、修正、及び等価物を包含することを意図するものである。
【００４４】
本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で（明示的又は暗示的に）開示される、あらゆる特徴又は特徴の組み合わせ、若しくはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願（又は、本出願に対する優先権を主張する出願）の実施の間に、任意のそのような機構の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化することができる。具体的には、添付の特許請求の範囲を参照して、従属請求項からの特徴を、独立請求項の特徴と組み合わせることができ、それぞれの独立請求項からの特徴を、任意の適切な方式で、単に添付の特許請求の範囲で列挙される具体的な組み合わせのみではなく、組み合わせることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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28年2月25日(2016.2.25)
【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】
太陽電池モジュールの製造方法であって、
第１のキャリアを第１の太陽電池に取り付けるステップと、
第２のキャリアを第２の太陽電池に取り付けるステップと、
前記第１のキャリアを有する前記第１の太陽電池及び前記第２のキャリアを有する前記第２の太陽電池を太陽電池モジュールのトップカバーに取り付けるステップと、
前記第１のキャリアを貫通して第１の組のビアを形成し、前記第２のキャリアを貫通して第２の組のビアを形成するステップと、
前記第１の組のビア及び前記第２の組のビアを介して前記第１の太陽電池を前記第２の太陽電池に接続するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の組のビア及び前記第２の組のビアを介して前記第１の太陽電池を接続するステップが、
前記第１の組のビア内の第１のビアと前記第２の組のビア内の第２のビアとの間に金属接続部を形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の組のビア内の前記第１のビアと前記第２の組のビア内の前記第２のビアとの間に前記金属接続部を形成するステップが、前記第１の組のビア及び前記第２の組のビア内に導電性ペーストを配置するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の組のビア内の前記第１のビアと前記第２の組のビア内の前記第２のビアとの間に前記金属接続部を形成するステップが、前記第１の組のビア及び前記第２の組のビアに導電性テープを貼付するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のキャリアを有する前記第１の太陽電池及び前記第２のキャリアを有する前記第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールの前記トップカバーに取り付けるステップが、前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールのガラストップカバーに取り付けるステップを含む、請求項１から４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池に取り付けるステップ後であるが、前記第１の太陽電池を透明な前記トップカバーに取り付けるステップの前に、前記太陽電池の前面表面をテクスチャリングするステップを更に含む、請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のキャリアを有する前記第１の太陽電池及び前記第２のキャリアを有する前記第２の太陽電池を前記太陽電池モジュールの前記トップカバーに取り付けるステップが、前記第１の太陽電池及び前記第２の太陽電池を前記トップカバー上の封入剤上に配置するステップを含む、請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の太陽電池と、前記第２の太陽電池と、前記封入剤と、前記トップカバーとを積層するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のキャリアを貫通して前記第１の組のビアを形成するステップが、
前記第１のキャリア上にレーザーを誘導するステップを含む、請求項１から８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池に取り付けるステップの前に、前記第１の太陽電池の裏面表面上に結合剤を塗布するステップを更に含み、
前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池に取り付けるステップが、前記第１のキャリアを前記第１の太陽電池の前記裏面表面に結合するステップを含む、請求項１から９の何れか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で（明示的又は暗示的に）開示される、あらゆる特徴又は特徴の組み合わせ、若しくはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願（又は、本出願に対する優先権を主張する出願）の実施の間に、任意のそのような機構の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化することができる。具体的には、添付の特許請求の範囲を参照して、従属請求項からの特徴を、独立請求項の特徴と組み合わせることができ、それぞれの独立請求項からの特徴を、任意の適切な方式で、単に添付の特許請求の範囲で列挙される具体的な組み合わせのみではなく、組み合わせることができる。
［項目１］
太陽電池モジュールの製造方法であって、
第１のキャリアを第１の太陽電池に取り付けるステップと、
第２のキャリアを第２の太陽電池に取り付けるステップと、
上記第１のキャリアを有する上記第１の太陽電池及び上記第２のキャリアを有する上記第２の太陽電池を太陽電池モジュールのトップカバーに取り付けるステップと、
上記第１のキャリアを貫通して第１の組のビアを形成し、上記第２のキャリアを貫通して第２の組のビアを形成するステップと、
上記第１の組のビア及び上記第２の組のビアを介して上記第１の太陽電池を上記第２の太陽電池に接続するステップと、を含む、方法。
［項目２］
上記第１の組のビア及び上記第２の組のビアを介して上記第１の太陽電池を接続するステップが、
上記第１の組のビア内の第１のビアと上記第２の組のビア内の第２のビアとの間に金属接続部を形成するステップを含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
上記第１の組のビア内の上記第１のビアと上記第２の組のビア内の上記第２のビアとの間に上記金属接続部を形成するステップが、上記第１の組のビア及び上記第２の組のビア内に導電性ペーストを配置するステップを含む、項目２に記載の方法。
［項目４］
上記第１の組のビア内の上記第１のビアと上記第２の組のビア内の上記第２のビアとの間に上記金属接続部を形成するステップが、上記第１の組のビア及び上記第２の組のビアに導電性テープを貼付するステップを含む、項目２に記載の方法。
［項目５］
上記第１のキャリアを有する上記第１の太陽電池及び上記第２のキャリアを有する上記第２の太陽電池を上記太陽電池モジュールの上記トップカバーに取り付けるステップが、上記第１の太陽電池及び上記第２の太陽電池を上記太陽電池モジュールのガラストップカバーに取り付けるステップを含む、項目１に記載の方法。
［項目６］
上記第１のキャリアを上記第１の太陽電池に取り付けるステップ後であるが、上記第１の太陽電池を透明な上記トップカバーに取り付けるステップの前に、上記太陽電池の前面表面をテクスチャリングするステップを更に含む、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記第１のキャリアを有する上記第１の太陽電池及び上記第２のキャリアを有する上記第２の太陽電池を上記太陽電池モジュールの上記トップカバーに取り付けるステップが、上記第１の太陽電池及び上記第２の太陽電池を上記トップカバー上の封入剤上に配置するステップを含む、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記第１の太陽電池と、上記第２の太陽電池と、上記封入剤と、上記トップカバーとを積層するステップを更に含む、項目７に記載の方法。
［項目９］
上記第１のキャリアを貫通して上記第１の組のビアを形成するステップが、
上記第１のキャリア上にレーザーを誘導するステップを含む、項目１に記載の方法。
［項目１０］
上記第１のキャリアを上記第１の太陽電池に取り付けるステップの前に、上記第１の太陽電池の裏面表面上に結合剤を塗布するステップを更に含み、
上記第１のキャリアを上記第１の太陽電池に取り付けるステップが、上記第１のキャリアを上記第１の太陽電池の上記裏面表面に結合するステップを含む、項目１に記載の方法。
［項目１１］
上記第１のキャリアを貫通して上記第１の組のビアを形成するステップ及び上記第２のキャリアを貫通して上記第２の組のビアを形成するステップが、上記第１の太陽電池及び第２の太陽電池を上記太陽電池モジュールの上記トップカバーに取り付けるステップの後に実施される、項目１に記載の方法。
［項目１２］
第１の組のビアを有する第１のキャリアに結合された第１の太陽電池と、
第２の組のビアを有する第２のキャリアに結合された第２の太陽電池であって、上記第１の太陽電池及び上記第２の太陽電池が上記第１の組のビアを介して上記第１の太陽電池の金属パッドに、及び上記第２の組のビアを介して上記第２の太陽電池の金属パッドに電気的に接続する金属接続部によって直列接続されている、第２の太陽電池と、
上記第１の太陽電池及び上記第２の太陽電池が取り付けられている透明なトップカバーと、を含む、太陽電池モジュール。
［項目１３］
上記金属接続部が導電性テープを含む、項目１２に記載の太陽電池モジュール。
［項目１４］
上記金属接続部が導電性ペーストを含む、項目１２に記載の太陽電池モジュール。
［項目１５］
上記太陽電池モジュールの裏側にあるカバーを更に含む、項目１２に記載の太陽電池モジュール。
［項目１６］
太陽電池の製造方法であって、
第１の太陽電池及び第２の太陽電池を太陽電池モジュールのガラスカバーに積層するステップと、
上記第１の太陽電池及び上記第２の太陽電池を上記ガラスカバーに積層するステップ後、上記第１の太陽電池の第１のキャリアを貫通して第１のビア、及び上記第２の太陽電池の第２のキャリアを貫通して第２のビアを形成するステップと、
上記第１のビア及び上記第２のビアを介して上記第１の太陽電池の金属パッドを上記第２の太陽電池の金属パッドに電気的に接続するために上記第１のビア及び上記第２のビア内に導電性材料を配置するステップと、を含む、方法。
［項目１７］
上記第１のビア及び上記第２のビア内に上記導電性材料を配置するステップが、上記第１のビア及び上記第２のビア内に導電性ペーストを配置するステップを含む、項目１６に記載の方法。
［項目１８］
上記第１の太陽電池の上記第１のキャリアを貫通して上記第１のビアを形成するステップが、上記第１のキャリアにレーザービームを照射するステップを含む、項目１６に記載の方法。
［項目１９］
上記第１の太陽電池及び上記第２の太陽電池を上記太陽電池モジュールの上記ガラスカバーに積層するステップの前に、上記第１の太陽電池の裏面表面上に結合剤を塗布するステップと、
上記第１のキャリアを上記第１の太陽電池の上記裏面表面に結合するステップとを更に含む、項目１６に記載の方法。
［項目２０］
ハンドルウェハを上記第１の太陽電池の前面表面から取り除くステップと、
上記第１のキャリアが上記第１の太陽電池の上記裏面表面に結合されつつ、上記第１の太陽電池の上記前面表面をテクスチャリングするステップとを更に含む、項目１９に記載の方法。
【国際調査報告】
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