異質(zhì)接面太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示一種異質(zhì)接面太陽能電池。其主要包含一PN接面結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)相對表面，其中該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)由一P型半導(dǎo)體層與一N型半導(dǎo)體層所組成，且該P(yáng)型半導(dǎo)體層的能隙不同于該N型半導(dǎo)體層的能隙；一第一電極，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)的一表面；以及一第二電極，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)且相對于該第一電極的另一表面；其中該第一電極的電極圖案具有網(wǎng)狀形式。借由具有金屬網(wǎng)狀形式電極層，該異質(zhì)接面太陽能電池具有改善其電流特性及提升光電轉(zhuǎn)換效率的特性，且簡化制程流程。
【專利說明】
異質(zhì)接面太陽能電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)于一種異質(zhì)接面太陽能電池，特別有關(guān)于一種具有網(wǎng)狀形式的電極層的硅基異質(zhì)接面太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]按，目前由于國際能源短缺，而世界各國一直持續(xù)研發(fā)各種可行的替代能源，而其中又以太陽能發(fā)電的太陽電池最受到矚目。目前，以硅晶做成的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，因其僅能吸收1.1電子伏特以上的太陽光能的限制、反射光造成的損失、材料對太陽光的吸收能力不足、載子在尚未被導(dǎo)出之前就被材料中的缺陷捕捉而失效，或是載子受到材料表面的懸浮鍵結(jié)捕捉產(chǎn)生復(fù)合等諸多因素，皆使其效率下降。因此，現(xiàn)在市售硅晶太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率僅約15 %，即表示硅晶太陽能電池的高效率化其實(shí)還有相當(dāng)大的空間。其中，太陽能電池高效率化的基本原理就是結(jié)合不同能隙的發(fā)電層材質(zhì)，把它們做成疊層結(jié)構(gòu)。
[0003]參照美國公告專利第5，213，628號，標(biāo)題為:光伏元件(Photovoltaic device)，其主要揭示一種結(jié)合不同能隙的太陽能電池，借由加入非晶硅本質(zhì)半導(dǎo)體，增加太陽能電池的載子壽命，減少電子電洞復(fù)合機(jī)率，提高光電流轉(zhuǎn)換效率。
[0004]參照美國公告專利第7，164，150號，標(biāo)題為:光伏元件及其制作方法(Photovoltaic device and manufacturing method thereof)，其主要揭不一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)與制程方式。該電池配置一透明導(dǎo)電膜于背電極及光電轉(zhuǎn)換層之間，以使入射光反射回光電轉(zhuǎn)換層中進(jìn)行再作用，借以改善電流特性并增加電池整體的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0005]參照美國公告專利第9，060，434號，標(biāo)題為:具有一金屬微影基板的電子顯示器(Electronic displays and metal micropatterned substrates having a graphic)，其主要揭示一種透明導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)與制程方式。該透明導(dǎo)電層為一金屬網(wǎng)格，借由改變其金屬線寬、厚度以及排列形式，以使該透明導(dǎo)電層的透光性與導(dǎo)電性具有可調(diào)整的性質(zhì)。
[0006]參照美國公告專利第6，87 8，9 2 I號，標(biāo)題為:光伏元件與其制作方法(Photovoltaic device and manufacturing method thereof )。如圖1所不，其主要揭不一種硅基異質(zhì)接面太陽能電池，使用銦錫氧化物(In203:Sn02，IT0)透明導(dǎo)電膜作為電流分散層，以提升其電流特性及提升光電轉(zhuǎn)換效率的特性。
[0007]對于太陽電池所應(yīng)用的透明導(dǎo)電膜而言，銦錫氧化物(ITO)—直是主流材料，然而銦礦稀少并且昂貴，且在氫電漿中抵抗力弱，因此未來勢必要研發(fā)取代材料。另一方面，目前ITO的制程以濺鍍法為主，其所制備出的薄膜過于平坦，必需再經(jīng)過蝕刻制程才具有粗糙的表面紋理結(jié)構(gòu)，方能為太陽能電池所用。
[0008]然而，上述異質(zhì)接面太陽能電池，必須具有透明導(dǎo)電膜作為電流分散層，并包含一電極將電流取出。因此在制作上，需要更多的制程步驟，增加制造成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種異質(zhì)接面太陽能電池，以金屬網(wǎng)狀形式的電極層作為電流分散層與電流取出結(jié)構(gòu)，借此提高光入射量，有效提升其電流特性及提升光電轉(zhuǎn)換效率，并減少了制程步驟，降低制造成本。
[0010]本實(shí)用新型提供的異質(zhì)接面太陽能電池，包含:
[0011]一PN接面結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)相對表面，其中該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)由一P型半導(dǎo)體層與一N型半導(dǎo)體層所組成，且該P(yáng)型半導(dǎo)體層之能隙不同于該N型半導(dǎo)體層之能隙；
[0012]—第一電極，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)的一表面；以及
[0013]—第二電極，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)且相對于該第一電極的另一表面；
[0014]其中該第一電極的電極圖案具有網(wǎng)狀形式。
[0015]作為優(yōu)選技術(shù)方案，該第二電極的電極圖案具有網(wǎng)狀形式。
[0016]作為優(yōu)選技術(shù)方案，該第一電極的材料為金屬。
[0017]作為優(yōu)選技術(shù)方案，該第二電極的材料為金屬。
[0018]作為優(yōu)選技術(shù)方案，該第一電極與該第二電極的材料為銀。
[0019]作為優(yōu)選技術(shù)方案，該第一電極與該第二電極的材料為銅。
[0020]作為優(yōu)選技術(shù)方案，該第一電極的電極圖案的網(wǎng)狀線寬介于I微米至3微米之間。
[0021]作為優(yōu)選技術(shù)方案，第一電極與第二電極的可見光可穿透的開放面積具有98%以上。
[0022]作為優(yōu)選技術(shù)方案，第一電極與第二電極的片電阻值介于0.1Ω/□至50 Ω/□之間。
[0023]作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)由硅材料組成。
[0024]綜上所述，本實(shí)用新型的異質(zhì)接面太陽能電池具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0025]1.由于減少遮蔽面積，可有效增加入射光，以提升光電效能。
[0026]2.由于降低片電阻，有效提升其電流特性及提升光電轉(zhuǎn)換效率。
[0027]3.由于不需額外的電極，因此減少了制程步驟，降低制造成本。
【附圖說明】
[0028]圖1顯示為硅基異質(zhì)接面太陽能電池的現(xiàn)有技術(shù)剖面圖；
[0029]圖2顯示為本實(shí)用新型異質(zhì)接面太陽能電池的第一實(shí)施例剖面圖；
[0030]圖3顯示為本實(shí)用新型作為電極的網(wǎng)狀形式的上視示意圖；
[0031]圖4顯示為本實(shí)用新型異質(zhì)接面太陽能電池的第二實(shí)施例示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記說明:
[0033]100娃基異質(zhì)接面太陽能電池；
[0034]HO 基板；
[0035]111第一糙化表面；
[0036]112第二糙化表面；
[0037]120第一本質(zhì)非晶硅層；
[0038]130 P型半導(dǎo)體層；
[0039]140第二本質(zhì)非晶硅層；
[0040]150 N型半導(dǎo)體層；
[0041]160第一取出電極；
[0042]170第二取出電極；
[0043]180 第一電極；
[0044]190 第二電極。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0046]現(xiàn)請參照圖2，其顯示為根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，所揭示的一種異質(zhì)接面太陽能電池100，其主要包含:一基板110;—半導(dǎo)體層130;—第一電極180;—第二電極190。
[0047]該基板110選自P型半導(dǎo)性基板、N型半導(dǎo)性基板、P型硅基板以及N型硅基板之一。較佳地，該基板110選自N型半導(dǎo)性硅基單晶基板，但并不限，該基板110選自N型半導(dǎo)性II1-V單晶基板。
[0048]此外，本實(shí)用新型的基板110更具有一第一糙化表面111以及一第二糙化表面112。在一較佳實(shí)施例中，第一糙化表面111以及第二糙化表面112的表面粗糙度介于10納米至80納米。
[0049]該半導(dǎo)體層130的導(dǎo)電性是相對于該基板110的導(dǎo)電性。舉例來說，若該基板110選自N型半導(dǎo)性基板，則該半導(dǎo)體層130的導(dǎo)電性則為P型半導(dǎo)體層。
[0050]在一實(shí)施例中，該半導(dǎo)體層130的導(dǎo)電性則為P型半導(dǎo)體層，配置于具有N型半導(dǎo)性的該基板110上。該半導(dǎo)體層130其氧含量介于5 X 118至I X 117原子/立方公分之間。其中，在原本質(zhì)材料中加入雜質(zhì)(Impurities)用以產(chǎn)生多余的電洞，以電洞構(gòu)成多數(shù)載子的半導(dǎo)體，則稱之為P型半導(dǎo)體層。例:就硅或鍺半導(dǎo)體而言，在其本質(zhì)半導(dǎo)體中，摻入3價(jià)原子的雜質(zhì)時(shí)，即形成多余的電洞，且該電洞為電流的運(yùn)作方式。
[0051]其中，該半導(dǎo)體層130的制程可選用電漿增強(qiáng)型化學(xué)式氣相沉積制程(Plasma-enhanced chemical vapor deposit1n , PECVD)、熱絲化學(xué)氣相沉積法(Hot-wirechemical vapor deposit1n, Hff-CVD)或特高頻電楽增強(qiáng)型化學(xué)式氣相沉積(Very highfrequency-plasma enhance chemical vapor deposit1n, VHF-PECVD)制程作為主要制程方式，并通入娃化合物(Silicide)氣體如娃燒(si lane , SH4)并混和氫氣(Hydrogen，
H)、氬氣(Argon, Ar)等氣體作為制程氣體。
[0052]該半導(dǎo)體層130的摻雜方式于本實(shí)用新型中采用可選用氣體摻雜、熱擴(kuò)散法(Thermal diffus1n)、固相結(jié)晶化(Solid phase crystalline, SPC)或準(zhǔn)分子激光退火(Excimer laser anneal, ELA)等制程作為主要的制程方式。此外，該半導(dǎo)體層130選自非晶硅、非晶硅鍺、非晶碳化硅以及納米晶硅之一。
[0053]在一實(shí)施例中，該半導(dǎo)體層130的導(dǎo)電性則為P型非晶硅半導(dǎo)體層，配置于具有N型半導(dǎo)性單晶硅的該基板110上，以形成一 PN接面結(jié)構(gòu)。該第一電極180，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)的一表面；以及該第二電極190，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)且相對于該第一電極的另一表面。
[0054]該第一電極180的電極圖案具有網(wǎng)狀形式。該第二電極190的電極圖案亦可以具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形式，但并不限定。
[0055]金屬網(wǎng)格(MetalMesh)是一種形狀看起來像極細(xì)金屬線組成的網(wǎng)狀金屬，其材料可以是各種納米級金屬材料，其可通過網(wǎng)格的間隙與格線的面積比來調(diào)控其光穿透度，并將格線線度降至微米，甚至次微米的尺度，以改善視覺的效果。并且，金屬網(wǎng)格在固定透光度下，其可借由調(diào)控金屬線的厚度來改變片電阻值，其范圍約可為0.01?3000 Ω/□，其中片電阻最低可達(dá)0.01 Ω/□的特點(diǎn)，使其成為目前導(dǎo)電度最佳的透明導(dǎo)電膜。
[0056]在一實(shí)施例中，本實(shí)用新型以具有網(wǎng)狀形式的金屬做為異質(zhì)接面太陽能電池的電極層，其具有高透光性與導(dǎo)電性，并且具有網(wǎng)狀形式的金屬本身即具凹凸不平的粗糙紋理結(jié)構(gòu)，不需要再經(jīng)過蝕刻程序即可為太陽能電池所使用，借此達(dá)成太陽能電池的量產(chǎn)。
[0057]需注意的是，過去具有網(wǎng)狀形式的金屬做為透明導(dǎo)電膜時(shí)，制作于玻璃或軟性基板之上，因此，其制程要求并不同于制作于半導(dǎo)體性的薄膜或基板上。以下說明其技術(shù)特征。
[0058]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，該第一電極180具有網(wǎng)狀形式，且該第一電極180的材料為可選用純金屬、金屬化合物、金屬氧化物。金屬可包含金、銀、銅、鎳、招及其合金。金屬氧化物可以是氧化銦、氧化鋅、氧化錫及其組合。
[0059]其中，第一電極180為金屬氧化物，制程方式可選自于蒸鍍法、濺鍍法、電鍍法、電弧電漿沉積法、濕式化學(xué)法、化學(xué)氣相沉積法以及印刷法中的任何一種制程。
[0060]現(xiàn)請參照圖3，其顯示為根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，所揭示的第一電極180的網(wǎng)狀形式結(jié)構(gòu)的上視示意圖，其中較佳，第一電極180為具有網(wǎng)狀形式的金屬，較佳為銀或銅。需注意的是，當(dāng)?shù)谝浑姌O180為銀時(shí)，其制程選自于印刷法;當(dāng)?shù)谝浑姌O180為銅時(shí)，其制程選自于電鍍法。
[0061]該第一電極180的電極圖案的網(wǎng)狀線寬介于I微米至8微米之間，且兩條近似平行的網(wǎng)狀線與網(wǎng)狀線的距離介于20微米至200微米之間。借此，未被該第一電極180遮蔽的光可穿透的開放面積至少具有95%以上，且該第一電極180本身的平均光可穿透率至少具有95%以上。較佳地，該第一電極180的電極圖案的網(wǎng)狀線寬介于I微米至3微米之間，且兩條近似平行的網(wǎng)狀線與網(wǎng)狀線的距離介于20微米至40微米之間。借此，未被該第一電極180遮蔽的光可穿透的開放面積至少具有97%以上，且該第一電極180本身的平均光可穿透率至少具有95%以上。
[0062]該第一電極180的表面粗糙度介于3納米至10納米之間。該第一電極180的厚度為500納米以下。該第一電極180的片電阻值介于0.1 Ω /□至50 Ω /□之間。較佳地，該第一電極180的片電阻值介于I Ω /□至8 Ω /□之間。
[0063]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，該第二電極190可以具有網(wǎng)狀形式，亦可以不具有網(wǎng)狀形式，亦即是該第二電極190整面涂布整個(gè)該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)的一表面。
[0064]該第二電極190的材料為可選用純金屬、金屬化合物、金屬氧化物。金屬可包含金、銀、銅、鎳、鋁及其合金。金屬氧化物可以是氧化銦、氧化鋅、氧化錫及其組合。
[0065]其中，第二電極190為金屬氧化物，制程方式可選自于蒸鍍法、濺鍍法、電鍍法、電弧電漿沉積法、濕式化學(xué)法、化學(xué)氣相沉積法以及印刷法中的任何一種制程。
[0066]其中較佳，第二電極190為具有網(wǎng)狀形式的金屬，較佳為銀或銅。需注意的是，當(dāng)?shù)谝浑姌O180為銀時(shí)，其制程選自于印刷法;當(dāng)?shù)谝浑姌O180為銅時(shí)，其制程選自于電鍍法。
[0067]該第二電極190的電極圖案的網(wǎng)狀線寬介于I微米至8微米之間，且兩條近似平行的網(wǎng)狀線與網(wǎng)狀線的距離介于20微米至200微米之間。借此，未被該第二電極190遮蔽的光可穿透的開放面積至少具有95%以上，且該第二電極190本身的平均光可穿透率至少具有95%以上。較佳地，該第二電極190的電極圖案的網(wǎng)狀線寬介于I微米至3微米之間，且兩條近似平行的網(wǎng)狀線與網(wǎng)狀線的距離介于20微米至40微米之間。借此，未被該第二電極190遮蔽的光可穿透的開放面積至少具有97%以上，且該第二電極190本身的平均光可穿透率至少具有95%以上。
[0068]該第二電極190的表面粗糙度介于3納米至10納米之間。該第二電極190的厚度為500納米以下。該第二電極190的片電阻值介于0.1 Ω /□至50 Ω /□之間。較佳地，該第二電極190的片電阻值介于I Ω /□至8 Ω /□之間。
[0069]由于該第一電極180與該第二電極190在該異質(zhì)接面太陽能電池100的表面分布的區(qū)域平均。在此設(shè)計(jì)下，可以不需要有額外的取出電極，封裝的串并聯(lián)的引線可以直接接觸到該第一電極180與該第二電極190，可以將該異質(zhì)接面太陽能電池100所產(chǎn)生的光電流取出。因此，本實(shí)用新型的技術(shù)特征具有降低制程步驟與成本的功效。
[0070]另外，該第一電極180與該第二電極190設(shè)置于該異質(zhì)接面太陽能電池100的表面時(shí)，需注意到該第一電極180與該第二電極190對于該異質(zhì)接面太陽能電池100的表面的接觸電阻必須盡可能降低，以避免整流接面特性，亦即是該基板110與該半導(dǎo)體層130的電阻系數(shù)需控制在10歐姆.公分以下。
[0071]在該第一實(shí)施例中，該異質(zhì)接面太陽能電池100更包含:一第一取出電極160以及一第二取出電極170。該第一取出電極160與該第二取出電極170為了更方便封裝時(shí)，強(qiáng)化封裝的串并聯(lián)的引線與該第一取出電極160與該第二取出電極170的接觸強(qiáng)度。
[0072]第一取出電極160設(shè)置于該第一電極180之上，且與該第二取出電極170設(shè)置于該第二電極190之上。該第一取出電極160與該第二取出電極170的電極線寬介于100微米至2000微米之間。圖中，雖然僅顯示兩條第一取出電極160，與兩條該第二取出電極170，但實(shí)施時(shí)，并不限于兩條，較佳地，該第一取出電極160與該第二取出電極170具有至少兩條以上的電極線，電極線的數(shù)量介于2條至20條以間。該第一取出電極160與該第二取出電極170的電極線寬越小時(shí)，電極線的數(shù)量越多；反之，當(dāng)該第一取出電極160與該第二取出電極170的電極線寬越大時(shí)，電極線的數(shù)量越少。借此，未被該第一取出電極160與該第二取出電極170遮蔽的光可穿透的開放面積至少具有95%以上。
[0073]該第一取出電極160與該第二取出電極170的材料為可選用純金屬與金屬化合物。金屬可包含金、銀、銅、鎳、鋁及其合金，制程方式可選自于蒸鍍法、濺鍍法、電鍍法、電弧電漿沉積法、濕式化學(xué)法以及印刷法中的任何一種制程。該第一取出電極160與該第二取出電極170的電阻介于0.1Ω至5Ω之間。
[0074]現(xiàn)請參照圖4，其顯示為根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施例中，所揭示的一種異質(zhì)接面太陽能電池100，其包含:一基板110;—第一本質(zhì)非晶娃層120; —第一半導(dǎo)體層130;—第一電極180 ； 一第二本質(zhì)非晶硅層140 ； 一第二半導(dǎo)體層150 ；以及一第二電極190。
[0075]該第二實(shí)施例大致相似于第一實(shí)施例，其主要差異在于，該異質(zhì)接面太陽能電池100更包含:一第一本質(zhì)非晶娃層120;—第二本質(zhì)非晶娃層140以及一第二半導(dǎo)體層150。亦即是，在該基板110與該第一半導(dǎo)體層130之間，更包含一第一本質(zhì)非晶硅層120。該基板110與該第二電極190之間，更依序包含一第二本質(zhì)非晶硅層140; —第二半導(dǎo)體層150。亦即是，該基板110與該第二半導(dǎo)體層150之間，包含該第二本質(zhì)非晶硅層140。
[0076]該第二實(shí)施例的該基板110、該第一電極180與該第二電極190相同于該第一實(shí)施例的該基板110、該第一電極180與該第二電極190，且該第二實(shí)施例的該第一半導(dǎo)體層130相同于該第一實(shí)施例的該半導(dǎo)體層130。亦即特征相同于上揭第一實(shí)施例所述，因此在此不再贅述。
[0077]第一本質(zhì)非晶硅層120配置于該基板110的第一糙化表面111上，特別是設(shè)置于該基板110與該第一半導(dǎo)體層130之間，其氫含量介于3%至10%之間。
[0078]第二本質(zhì)非晶硅層140配置于該基板110的第二糙化表面112上，是相對于在該基板I1上相對該第一本質(zhì)非晶硅層120的另一面。特別是設(shè)置于該基板I1與該第二半導(dǎo)體層150之間，其氫含量介于3%至10%之間。
[0079]其中，第一本質(zhì)非晶硅層120與第二本質(zhì)非晶硅層140的制作材料可選用非晶硅、非晶硅鍺、納米晶硅、微晶硅、微晶硅鍺、多晶硅與多晶硅鍺之一。此外，第一本質(zhì)非晶硅層120與第二本質(zhì)非晶硅層140可用以形成量子局限效應(yīng)，借以改良電特性，以增加可吸收的入射光能譜范圍。
[0080]第一本質(zhì)非晶硅層120與第二本質(zhì)非晶硅層140可選用電漿增強(qiáng)型化學(xué)式氣相沉積制程(Plasma-enhanced chemical vapor deposit1n, PECVD)、熱絲化學(xué)氣相沉積法(Hot-wire chemical vapor deposit1n, HW-CVD)或特高頻電楽增強(qiáng)型化學(xué)式氣相沉積(Very high frequency-p lasma enhance chemical vapor deposit1n, VHF-PECVD)制程作為主要制程方式，并通入娃化合物(Silicide)氣體如娃燒(silane , SH4)并混和氫氣(Hydrogen, H)、氬氣(Argon, Ar)等氣體作為制程氣體。于本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，第一本質(zhì)非晶硅層120與第二本質(zhì)非晶硅層140的厚度介于5納米至20納米之間，且氫含量皆介于3%至7%之間。需注意，氫含量的不同將影響光電轉(zhuǎn)換特性。此外，第一本質(zhì)非晶硅層120與第二本質(zhì)非晶硅層140亦可用以填補(bǔ)P型半導(dǎo)體層130與基板110接面處或N型半導(dǎo)體層150與基板110接面處發(fā)生的缺陷，以增加轉(zhuǎn)換效率。
[0081]在該第二實(shí)施例中，該第一半導(dǎo)體層130的導(dǎo)電性則為P型非晶硅半導(dǎo)體層，配置于具有N型半導(dǎo)性單晶硅的該基板110上，以形成一 PN接面結(jié)構(gòu)。
[0082]因此，該第二半導(dǎo)體層150為N型半導(dǎo)體層，配置于該第二本質(zhì)非晶硅層140上，且其氧含量介于5 X 118至I X 117原子/立方公分之間。其中，該第二半導(dǎo)體層150指在本質(zhì)材料中加入的雜質(zhì)可產(chǎn)生多余的電子，以電子構(gòu)成多數(shù)載子的半導(dǎo)體。例如，就硅和鍺半導(dǎo)體而言，若在其本質(zhì)半導(dǎo)體中摻入5價(jià)原子的雜質(zhì)時(shí)，即形成多余的電子。其中，電子流以電子為主來運(yùn)作。
[0083]該第二半導(dǎo)體層150的摻雜方式可選用于氣體摻雜熱、準(zhǔn)分子激光退火、固相結(jié)晶化、擴(kuò)散法或離子布植法作為主要制程方式。在一實(shí)施例中，該第二半導(dǎo)體層150系選自非晶硅、非晶硅鍺、非晶碳化硅以及納米晶硅之一。
[0084]與該第一實(shí)施例相似，在該第二實(shí)施例中，該異質(zhì)接面太陽能電池100更包含:一第一取出電極160以及一第二取出電極170。該第一取出電極160與該第二取出電極170為了更方便封裝時(shí)，強(qiáng)化封裝的串并聯(lián)的引線與該第一取出電極160與該第二取出電極170的接觸強(qiáng)度。在此不再贅述。
[0085]本實(shí)用新型的基板110所具有的粗糙化表面用以增加入射光的散射率，借由增加入射光的散射率，可增加光補(bǔ)限(Iight-traping)的效率，改良電特性。第一本質(zhì)非晶硅層120、P型半導(dǎo)體層130、一第二本質(zhì)非晶硅層140、一 N型半導(dǎo)體層150亦具有粗糙化表面，其功能與基板110所具有的粗糙化表面功能相同。
[0086]需注意，當(dāng)基板為N型硅基板時(shí)，則照光面為P型半導(dǎo)體層，且N型半導(dǎo)體層與第二本質(zhì)非晶娃層則可形成背向表面電場(Back Surface Field，BSF)的效果。反之，當(dāng)基板為P型硅基板時(shí)，則照光面為N型半導(dǎo)體層，且P型半導(dǎo)體層與第一本質(zhì)非晶硅層則可形成背向表面電場的效果。
[0087]本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例中至少有一制程氣體經(jīng)過純化步驟，以減少該制程氣體中氧氣含量。制程氣體中氧氣含量過多將會在沉積的薄膜結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過多氧空缺，造成太陽能電池中的載子移動(dòng)率降低，進(jìn)而使發(fā)電效率降低。借由進(jìn)行純化氣體的步驟，該較佳實(shí)施例中成長的薄膜的氧氣濃度低于5X 118原子/立方公分。需注意的是，本實(shí)用新型所揭示的異質(zhì)接面太陽能電池100，不僅適用于單一單元電池，更可實(shí)施于模塊化的太陽能電池制程。
[0088]綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型之異質(zhì)接面太陽能電池100，本實(shí)用新型以金屬網(wǎng)狀形式的電極層作為電流分散層與電流取出結(jié)構(gòu)，使所制備的太陽能電池具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0089]1.由于減少遮蔽面積，可有效增加入射光，以提升光電效能。
[0090]2.由于降低片電阻，有效提升其電流特性，提升光電轉(zhuǎn)換效率。
[0091]3.由于不需額外的電極，因此減少了制程步驟，降低制造成本。
[0092]以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，包含: 一PN接面結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)相對表面，其中該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)由一P型半導(dǎo)體層與一N型半導(dǎo)體層所組成； 一第一電極，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)的一表面；以及 一第二電極，設(shè)置位于該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)且相對于該第一電極的另一表面； 其中該第一電極的電極圖案具有網(wǎng)狀形式。2.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，該第二電極的電極圖案具有網(wǎng)狀形式。3.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，該第一電極的材料為金屬。4.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，該第二電極的材料為金屬。5.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，該第一電極與該第二電極的材料為銀。6.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，該第一電極與該第二電極的材料為銅。7.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，該第一電極的電極圖案的網(wǎng)狀線寬介于I微米至3微米之間。8.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，第一電極與第二電極的可見光可穿透的開放面積具有98%以上。9.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)接面太陽能電池，其特征在于，該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)由硅材料組成。
【文檔編號】H01L31/0224GK205428970SQ201521058410
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】張金隆, 楊茹媛, 陳坤賢, 許碩夫
【申請人】鹽城金合盛光電科技有限公司