太陽能電池及其模組的制作方法
【專利摘要】一種太陽能電池及其模組，該太陽能電池包括一基板、一配置于該基板的一背面上的鈍化層、多個分別配置于該鈍化層上的開孔、以及多個分別位于該多個開孔內(nèi)并接觸該背面的第二電極。在不增加該多個開孔相對于該鈍化層在該背面投影的面積比例的條件下，令該多個開孔具有沿著至少兩種不同方向延伸、排列的結(jié)構(gòu)，使位于該多個開孔中的該多個第二電極能均勻分布地接觸該背面，而增進(jìn)載子導(dǎo)出該基板的機(jī)會以提升載子收集能力，同時又因不減少該鈍化層的面積比例而使該鈍化層能保有較佳品質(zhì)，所以能提升開路電壓及光電轉(zhuǎn)換效率，并降低串聯(lián)電阻。
【專利說明】太陽能電池及其模組【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池及其模組，特別是涉及一種太陽能電池及其模組。
【背景技術(shù)】
[0002]參閱圖1、圖2, —般太陽能電池主要包括:一具有相對的一正面911與一背面912的基板91、一位于該正面911的正電極92、多個位于該背面912的局部部位的背電場結(jié)構(gòu)93 (Local Back Surface Field,簡稱LBSF)、一位于該背面912上的鈍化層94、多個位于該鈍化層94上且為長條狀的線狀開孔95、一第一背電極96、以及多個彼此間隔排列且連接該第一背電極96的第二背電極97。此外,一般太陽能電池于該正面911也可設(shè)置一圖未不的抗反射層，以增加光線的吸收效果。
[0003]該第一背電極96包括多個分別位于該多個線狀開孔95內(nèi)而接觸該背面912的第一導(dǎo)電部961、以及一覆蓋在該鈍化層94上并連接該多個第一導(dǎo)電部961的遠(yuǎn)離該基板91的一側(cè)的第二導(dǎo)電部962。該第一背電極96在制作上,可利用網(wǎng)版印刷方式于該鈍化層94上涂布導(dǎo)電漿料，且部分的導(dǎo)電漿料會流動填入該多個線狀開孔95中而接觸該基板91。
[0004]該基板91的材料通常為硅(Si)，而導(dǎo)電漿料的材料通常為鋁(Al)，在高溫?zé)Y(jié)(Firing)制程使導(dǎo)電漿料固化以形成該第一背電極96的過程中，在導(dǎo)電漿料與該基板91的背面912接觸之處，導(dǎo)電漿料的鋁會擴(kuò)散至該背面912處之內(nèi)，進(jìn)而與該基板91的硅混合而形成材料為招娃混合物的該多個背電場結(jié)構(gòu)93。同時由于該多個第一導(dǎo)電部961是配合該多個線狀開孔95而成型，因此該多個背電場結(jié)構(gòu)93也為線狀。
[0005]該多個背電 場結(jié)構(gòu)93的載子濃度大于該基板91的載子濃度，可幫助提升載子收集效率及光電轉(zhuǎn)換效率，并且載子可經(jīng)由各個背電場結(jié)構(gòu)93進(jìn)入該第一背電極96，最后通過該多個第二背電極97向外導(dǎo)出。
[0006]一般而言，為了提升載子收集效率及光電轉(zhuǎn)換效率，可借由增加該多個第一導(dǎo)電部961與該背面912之間的接觸面積以增進(jìn)載子導(dǎo)出該基板91的機(jī)會，同時該多個背電場結(jié)構(gòu)93也隨之增加而能增進(jìn)背電場效應(yīng)。但由于該鈍化層94是用于修補(bǔ)、降低該基板91的背面912處的表面缺陷，借以降低載子在該背面912處的復(fù)合速率(SurfaceRecombination Velocity,簡稱SRV)而提升光電轉(zhuǎn)換效率。若一味地增加該多個第一導(dǎo)電部961與該背面912之間的接觸面積，勢必需要增加該多個線狀開孔95相對于該鈍化層94在該背面912投影的面積比例，如此一來，反而會因為該鈍化層94的面積比例變少而降低該鈍化層94的鈍化品質(zhì)及開路電壓。
[0007]因此，該多個線狀開孔95與該鈍化層94之間的面積比例如何取得平衡，以提升電池的載子收集效率與光電轉(zhuǎn)換效率，是一重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能提升載子收集能力及光電轉(zhuǎn)換效率，并可增加開路電壓、降低串聯(lián)電阻的太陽能電池及其模組。[0009]本發(fā)明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括多個分別配置于該鈍化層上的環(huán)狀開孔、以及多個第二電極，每一個環(huán)狀開孔包括多個彼此相連的內(nèi)凹段，該多個環(huán)狀開孔中的至少一個環(huán)狀開孔的任兩相連的內(nèi)凹段互不垂直，而每一個第二電極位于每一個環(huán)狀開孔的內(nèi)凹段中并接觸該基板的該背面。
[0010]本發(fā)明所述的太陽能電池，該多個環(huán)狀開孔中的任兩相鄰的環(huán)狀開孔于彼此相鄰處共有一個該內(nèi)凹段。
[0011]本發(fā)明所述的太陽能電池，該多個環(huán)狀開孔中的至少一個環(huán)狀開孔的該多個內(nèi)凹段彼此連接構(gòu)成多邊環(huán)形、圓環(huán)形或橢圓環(huán)形。
[0012]本發(fā)明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括多個分別沿一個第一方向與一個第二方向排列配置于該鈍化層上的環(huán)狀開孔、以及多個第二電極，每一個環(huán)狀開孔包括兩個分別沿該第一方向延伸且彼此沿該第二方向間隔設(shè)置的第一內(nèi)凹段、以及兩個分別沿該第二方向延伸且彼此沿該第一方向間隔設(shè)置的第二內(nèi)凹段，每一個環(huán)狀開孔的各該第一內(nèi)凹段與各該第二內(nèi)凹段彼此相互連接，且在該第一方向上的該多個環(huán)狀開孔中的至少兩個相鄰的環(huán)狀開孔的該第一內(nèi)凹段皆位于沿該第一方向延伸的不同直線上，而每一個第二電極位于每一環(huán)狀開孔的該兩個第一內(nèi)凹段與該兩個第二內(nèi)凹段中并接觸該基板的該背面。
[0013]本發(fā)明所述的太陽能電池，每一個環(huán)狀開孔的各該第一內(nèi)凹段皆與各該第二內(nèi)凹段垂直。
[0014]本發(fā)明所述的太陽能電池，該多個環(huán)狀開孔在該背面投影的面積總和占該背面的面積的4%?13%。
[0015]本發(fā)明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置于該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置于該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區(qū)域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置于該鈍化層的該多個區(qū)域中的至少一個上的第三開孔、以及多個分別位于該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中并接觸該基板的背面的第二電極，各該第三開孔皆不連接該第一開孔與該第二開孔，或各該第三開孔僅連接該第一開孔與該第二開孔中的其中一個。
[0016]本發(fā)明所述的太陽能電池，該太陽能電池還包括兩個位于該鈍化層上的第三電極，該兩個第三電極彼此相交且連接該多個第二電極。
[0017]本發(fā)明所述的太陽能電池，該基板還包括一個平行該第一方向的第一對角線、以及一個平行該第二方向的第二對角線，并且該基板為(100)晶面的硅基板，而該第一方向
是平行于該基板的[001]或[ooi]的方向，而該第二方向是平行于該基板的[010]或[oio],
的方向。
[0018]本發(fā)明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置于該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置于該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區(qū)域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置于該鈍化層的該多個區(qū)域中的至少一個上且分別連接該第一開孔與該第二開孔的第三開孔、以及多個分別位于該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中并接觸該基板的背面的第二電極。
[0019]本發(fā)明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括多個彼此間隔且配置于該鈍化層的開孔、以及多個第二電極，每一個開孔包括一個沿一個第一方向延伸的第一內(nèi)凹段、以及一個沿一個第二方向延伸的第二內(nèi)凹段，該多個開孔中的至少一個開孔的該第一內(nèi)凹段連接該第二內(nèi)凹段，而每一個第二電極位于每一個開孔中并接觸該基板的背面，并且該基板為(100)晶
面的硅基板，而該第一方向是平行于該基板的[001]或[οο?]的方向，而該第二方向是平行于該基板的[oio]或[oio].的方向。
[0020]本發(fā)明太陽能電池模組,包括:相間隔的一個第一板材與一個第二板材、以及一個位于該第一板材與該第二板材之間的封裝材。該太陽能電池模組還包括至少一個如上述的任一種太陽能電池，該太陽能電池設(shè)置于該第一板材與該第二板材之間，該封裝材接觸該太陽能電池。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:在不增加配置于該鈍化層上的該多個開孔相對于該鈍化層在該背面投影的面積 比例的條件下，令該多個開孔具有沿著至少兩種不同方向延伸、排列的結(jié)構(gòu)，使位于該多個開孔中的該多個第二電極能均勻地分布而接觸該背面，因而提升載子收集能力，同時又不減少該鈍化層的面積比例而使該鈍化層能保有較佳品質(zhì)，所以可提升開路電壓及光電轉(zhuǎn)換效率，并降低串聯(lián)電阻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是一般太陽能電池的背面示意圖；
[0023]圖2是圖1的太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0024]圖3是本發(fā)明太陽能電池模組的一第一較佳實施例的局部剖視示意圖；
[0025]圖4是該第一較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第一較佳實施例的一第四電極；
[0026]圖5是圖4所示的該太陽能電池的局部剖視示意圖；
[0027]圖6是本發(fā)明太陽能電池模組的一第二較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第二較佳實施例的一第四電極；
[0028]圖7是本發(fā)明太陽能電池模組的一第三較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第三較佳實施例的一第四電極；
[0029]圖8是圖7所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0030]圖9是本發(fā)明太陽能電池模組的一第四較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第四較佳實施例的一第四電極；[0031]圖10是本發(fā)明太陽能電池模組的一第五較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第五較佳實施例的一第四電極；
[0032]圖11是圖10所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0033]圖12是本發(fā)明太陽能電池模組的一第六較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第六較佳實施例的一第四電極；
[0034]圖13是本發(fā)明太陽能電池模組的一第七較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第七較佳實施例的一第四電極；
[0035]圖14是圖13所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0036]圖15是本發(fā)明太陽能電池模組的一第八較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第八較佳實施例的一第四電極；
[0037]圖16是本發(fā)明太陽能電池模組的一第九較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第九較佳實施例的一第四電極；
[0038]圖17是本發(fā)明太陽能電池模組的一第十較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十較佳實施例的一第四電極；
[0039]圖18是本發(fā)明太陽能電池模組的一第十一較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十一較佳實施例的一第四電極；
[0040]圖19是本發(fā)明太陽能電池模組的一第十二較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十二較佳實施例的一第四電極；
[0041]圖20是本發(fā)明太陽能電池模組的一第十三較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十三較佳實施例的一第四電極 '及
[0042]圖21是圖20所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，要注意的是，在以下的說明內(nèi)容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
[0044]參閱圖3、圖4、圖5，本發(fā)明太陽能電池模組的一第一較佳實施例包括:上下間隔的一第一板材11與一第二板材12、多個陣列式地排列于該第一板材11與該第二板材12之間的太陽能電池13、以及一位于該第一板材11與該第二板材12之間且接觸該多個太陽能電池13的封裝材14。當(dāng)然在實施上，該太陽能電池模組可以僅包括一太陽能電池13。
[0045]在本實施例中，該第一板材11又稱為背板(Back Sheet)，該第二板材12位于光線入射的一側(cè)，其可由透光材料制成，例如玻璃或塑膠材質(zhì)等板材，不需特別限制。該多個太陽能電池13彼此間可通過圖未示出的焊帶導(dǎo)線(Ribbon)電連接。而該封裝材14的材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或其他可用于太陽能電池模組封裝的相關(guān)材料，并不限于本實施例的舉例。由于該太陽能電池模組的結(jié)構(gòu)非本發(fā)明改良的重點，不再說明，于圖3中也僅為簡單示意。此外，由于該多個太陽能電池13的結(jié)構(gòu)都相同，以下僅以其中一個為例進(jìn)行說明。當(dāng)然，在一模組中的該多個太陽能電池13的結(jié)構(gòu)不以相同為絕對的必要。
[0046]本實施例的 太陽能電池13包括一基板21、一射極層24、一鈍化層25、多個環(huán)狀開孔31、多個背電場結(jié)構(gòu)4、一第一電極51、多個第二電極52、多個第三電極53、以及多個第四電極54。[0047]該基板21為p型的晶娃基板21,并可為單晶娃基板或多晶娃基板等。該基板21包括一受光的正面22、以及一相對于該正面22的背面23。該射極層24配置于該正面22處之內(nèi)，并與該基板21形成p-n接面。而該射極層24上還可設(shè)置一圖未示的抗反射層，其材料例如氮化硅(SiNx)等，用于提升光線入射量以及降低載子表面復(fù)合速率(SurfaceRecombination Velocity,簡稱SRV)。由于本發(fā)明的改良不在于此，因此不再詳述。
[0048]該鈍化層25配置于該背面23上，其材料可以為氧化物、氮化物或上述材料的組合，并可用于修補(bǔ)、降低表面或該基板21內(nèi)部缺陷，進(jìn)而降低載子的表面復(fù)合速率，提升光電轉(zhuǎn)換效率。
[0049]該多個環(huán)狀開孔31分別配置于該鈍化層25上，并分別供該多個第二電極52容置，以下為了方便說明，在圖4中將其中幾個環(huán)狀開孔31以網(wǎng)點注記。
[0050]每一環(huán)狀開孔31包括多個彼此相連的內(nèi)凹段310，并且該多個環(huán)狀開孔31中的任兩相鄰的環(huán)狀開孔31于彼此相鄰處共有一個該內(nèi)凹段310。在本實施例中，每一內(nèi)凹段310的兩平行長側(cè)邊之間的距離dl皆為30 μ m?100 μ m。該多個環(huán)狀開孔31在該背面23投影的面積總和占該背面23的面積的4%?13%。
[0051]此外，本實施例的每一環(huán)狀開孔31的任兩相連的內(nèi)凹段310互不垂直，且該四個內(nèi)凹段310彼此連接構(gòu)成四邊環(huán)形。當(dāng)然在實施上，該多個環(huán)狀開孔31中可以只有一個環(huán)狀開孔31的任兩相連的內(nèi)凹段310互不垂直，同樣地也可只有一個環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310彼此連接構(gòu)成四邊環(huán)形，也就是每一環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310彼此連接所構(gòu)成的形狀不限于本實施例的舉例。
[0052]進(jìn)一步說明的是，雖然本實施例界定該任兩相鄰的環(huán)狀開孔31于彼此相鄰處的內(nèi)凹段310是兩者共有的，但實際上，也可以界定為該任兩相鄰的環(huán)狀開孔31于彼此相鄰處的內(nèi)凹段310是相互連接而非共有，則每一內(nèi)凹段310的兩平行側(cè)邊之間的距離d2為前述距離dl的一半。
[0053]該多個背電場結(jié)構(gòu)4分別對應(yīng)該多個環(huán)狀開孔31地位于該基板21的背面23處之內(nèi)，并且為鋁硅(Al-Si)混合材料所形成的P型半導(dǎo)體，其載子濃度大于該基板21的載子濃度。借由該多個背電場結(jié)構(gòu)4的電場作用阻擋電子朝該背面23的方向移動，使電子被收集于該射極層24，以提升載子收集效率及光電轉(zhuǎn)換效率。
[0054]該第一電極51配置于該射極層24上，并可利用網(wǎng)版印刷等方式，將含有銀的導(dǎo)電漿料涂布于該基板21的正面22后，經(jīng)燒結(jié)而制成。實際上該第一電極51可以包括至少一匯流電極、以及多個連接該匯流電極的指狀電極，但由于該第一電極51的結(jié)構(gòu)非本發(fā)明改良的重點，不再說明，其結(jié)構(gòu)也不限于本實施例所揭露的形式。
[0055]每一第二電極52位于每一環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310中并連接該背面23，該多個第三電極53位于該鈍化層25上且連接該多個第二電極52，而該多個第四電極54位于該鈍化層25上且連接該多個第二電極52與該多個第三電極53。當(dāng)然在實施上，該太陽能電池13可以僅包括一第三電極53。
[0056]該多個第二電極52與該多個第四電極54可利用網(wǎng)版印刷等方式，將含有鋁(Al)的導(dǎo)電漿料涂布于該鈍化層25上，前述含鋁的導(dǎo)電漿料會流動填入該多個環(huán)狀開孔31中，后續(xù)經(jīng)由高溫?zé)Y(jié)(Firing)即可使導(dǎo)電漿料固化成型，進(jìn)而分別形成位于該多個環(huán)狀開孔31內(nèi)的該多個第二電極52與位于該鈍化層25上的該多個第四電極54。并且在燒結(jié)過程中，導(dǎo)電漿料的鋁可經(jīng)由該多個環(huán)狀開孔31而擴(kuò)散至該基板21的背面23處之內(nèi)，并與該基板21的硅混合，進(jìn)而形成材料主要為鋁硅混合物的該多個背電場結(jié)構(gòu)4。而該多個第三電極53利用網(wǎng)版印刷方式，將含有銀的導(dǎo)電漿料分別涂布于該鈍化層25上后，經(jīng)燒結(jié)而制成。
[0057]需要說明的是，本實施例的第三電極53是使用不會穿透該鈍化層25的含銀的導(dǎo)電漿料所制成，因此該多個第三電極53是位于該鈍化層25上；其中，圖5所示的位于該多個第三電極53和該背面23之間的該多個第二電極52，其材質(zhì)也可與該多個第三電極53相同，并在網(wǎng)印該多個第三電極53的含銀的導(dǎo)電漿料之前，對應(yīng)該多個第三電極53處的該多個環(huán)狀開孔31中尚未存在有將成為該多個第二電極52的含鋁的導(dǎo)電漿料，故網(wǎng)印含銀的導(dǎo)電漿料后，前述含銀的導(dǎo)電漿料將填充入該多個環(huán)狀開孔31中，故該多個第三電極53與該背面23之間的該多個環(huán)狀開孔31中的該多個第二電極52，其材質(zhì)便與該多個第三電極53相同。當(dāng)然在實施上，還可以依需求使用具有穿透性的含銀的導(dǎo)電漿料，并于燒結(jié)制程中，前述具有穿透性的導(dǎo)電漿料會貫穿該鈍化層25而接觸該基板21的背面23，從而使該多個第三電極53具有貫穿該鈍化層25而接觸該背面23的結(jié)構(gòu)。此即該多個第三電極53完全與該背面23接觸。
[0058]因此，相較于一般太陽能電池都是在鈍化層上開設(shè)僅沿單一方向延伸的直線狀開孔，并對應(yīng)形成直線狀的電極與背電場結(jié)構(gòu)，本實施例將每一內(nèi)凹段310的兩平行側(cè)邊之間的距離dl縮短，同時增加了沿著兩種不同方向延伸的該多個內(nèi)凹段310，因此在不增加該多個環(huán)狀開孔31在該背面23投影的面積比例，或者不減少該鈍化層25的面積比例的條件下，使該多個內(nèi)凹段310是均勻地配置于該鈍化層25上。
[0059]由于該多個第二電極52與該多個背電場結(jié)構(gòu)4乃配合該多個環(huán)狀開孔31的形態(tài)與分布位置，因此，位于該多個內(nèi)凹段310中的該多個第二電極52亦能均勻分布地接觸該背面23而增進(jìn)載子導(dǎo)出該基板21的機(jī)會，有助于提升電流收集效果。
[0060]又因為不減少該鈍化層25的面積比例，亦代表該多個第二電極52的接觸該背面23的總面積不致于過大，可避免該多個第二電極52對該鈍化層25造成的侵蝕破壞，使該鈍化層25能保有較佳品質(zhì)，從而可提升電池的開路電壓與短路電流。在此同時，分別對應(yīng)該多個環(huán)狀開孔31的位置而位于該基板21的背面23處之內(nèi)的該多個背電場結(jié)構(gòu)4，也能形成近似整面性的電場作用，進(jìn)而能提升載子收集效率及光電轉(zhuǎn)換效率。
[0061]綜上所述，本實施例通過前述創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可兼顧該鈍化層25與該多個背電場結(jié)構(gòu)4的品質(zhì)與效能，從而提升開路電壓及光電轉(zhuǎn)換效率，并降低串聯(lián)電阻。
[0062]參閱圖6，本發(fā)明太陽能電池模組的一第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的該多個環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310彼此連接構(gòu)成六邊環(huán)形。為了方便說明，在圖6中將其中幾個環(huán)狀開孔31以網(wǎng)點注記。
[0063]在本實施例中，每一內(nèi)凹段310的兩平行側(cè)邊之間的距離dl皆為30μπι?100 μ m。該多個環(huán)狀開孔31在該基板21的背面(圖未示)投影的面積總和占該背面的面積的4%?13%。
[0064]參閱圖7、圖8，本發(fā)明太陽能電池模組的一第三較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的該多個環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310彼此連接構(gòu)成圓環(huán)形，當(dāng)然在實施上，該多個環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310彼此也可連接構(gòu)成橢圓環(huán)形或其他環(huán)形。而每一個太陽能電池13還包括多個分別配置于該鈍化層25上的線狀開孔32、以及多個分別位于該多個線狀開孔32內(nèi)且接觸該基板21的背面23的第五電極55。
[0065]所述線狀開孔32皆沿一第一方向81間隔排列，并且每一線狀開孔32分別沿著一垂直于該第一方向81的第二方向82長向延伸而連通該多個環(huán)狀開孔31。
[0066]該多個第四電極54位于該鈍化層25上而連接該多個第二電極52與該多個第五電極55,并且該多個第二電極52、該多個第五電極55及該多個第四電極54皆由含招的導(dǎo)電漿料經(jīng)網(wǎng)版印刷與燒結(jié)作業(yè)而制成。該多個第三電極53位于該鈍化層25上，且連接該多個第二電極52、該多個第四電極54與該多個第五電極55。而該多個背電場結(jié)構(gòu)4則分別對應(yīng)該多個環(huán)狀開孔31與該多個線狀開孔32地位于該基板21的背面23處之內(nèi)。
[0067]在本實施例中，每一環(huán)狀開孔32之內(nèi)外兩側(cè)邊之間的距離dl皆為30μπι?100 μ m,而每一個線狀開孔32的兩平行長側(cè)邊之間的距離d3皆為30 μ m?100 μ m。
[0068]參閱圖9，本發(fā)明太陽能電池模組的一第四較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的該多個環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310彼此連接構(gòu)成八邊環(huán)形。為了方便說明，在圖9中將其中幾個環(huán)狀開孔31以網(wǎng)點注記。
[0069]參閱圖10、圖11，本發(fā)明太陽能電池模組的一第五較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的每一個太陽能電池13還包括多個分別配置于該鈍化層25上且分別被該多個環(huán)狀開孔31圈圍環(huán)繞的輔助開孔33、以及多個分別位于該多個輔助開孔33內(nèi)且接觸該基板21的背面23的第五電極55。為了方便說明，在圖10中將其中幾個環(huán)狀開孔31與其中幾個輔助開孔33以網(wǎng)點注記。
[0070]每一個輔助開孔33皆具有一個呈環(huán)狀且與所述環(huán)狀開孔31的其中一個相間隔的輔助凹段331、以及多個分別連接該輔助凹段331與該環(huán)狀開孔31的內(nèi)凹段310的連接凹段332。而該多個第四電極54位于該鈍化層25上而連接該多個第二電極52與該多個第五電極55,并且該多個第二電極52、該多個第五電極55及該多個第四電極54皆由含招的導(dǎo)電漿料經(jīng)網(wǎng)版印刷與燒結(jié)作業(yè)而制成。該多個第三電極53位于該鈍化層25上，且連接該多個第二電極52、該多個第四電極54與該多個第五電極55。而該多個背電場結(jié)構(gòu)4則分別對應(yīng)該多個環(huán)狀開孔31與該多個輔助開孔33地位于該基板21的背面23處之內(nèi)。
[0071]在本實施例中，每一輔助凹段331的內(nèi)外兩側(cè)邊之間的距離d4皆為30 μ m?100 μ m,而每一連接凹段332的兩平行側(cè)邊之間的距離d5皆為30 μ m?100 μ m。
[0072]參閱圖12，本發(fā)明太陽能電池模組的一第六較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的環(huán)狀開孔31分別沿一第一方向81與一第二方向82陣列式地排列配置于該鈍化層25上,其中，該第一方向81垂直該第二方向82。為了方便說明，在圖6中將其中幾個環(huán)狀開孔31以網(wǎng)點注記。
[0073]每一環(huán)狀開孔31包括兩個分別沿該第一方向81延伸且彼此沿該第二方向82間隔設(shè)置的第一內(nèi)凹段311、以及兩個分別沿該第二方向82延伸且彼此沿該第一方向81間隔設(shè)置的第二內(nèi)凹段312。每一環(huán)狀開孔31的各該第一內(nèi)凹段311皆與各該第二內(nèi)凹段312垂直，且彼此連接構(gòu)成環(huán)狀的矩形。在該第一方向81上的該多個環(huán)狀開孔31中的至少兩個相鄰的環(huán)狀開孔31的該第一內(nèi)凹段311皆位于沿該第一方向81延伸的不同直線上。每一第二電極52位于每一環(huán)狀開孔31的該兩個第一內(nèi)凹段311與該兩個第二內(nèi)凹段312中并接觸該基板21的背面(圖未示)。[0074]在本實施例中，每一第一內(nèi)凹段311與每一第二內(nèi)凹段312的兩平行側(cè)邊之間的距離d6皆為30 μ m?100 μ m。該多個環(huán)狀開孔31在該背面投影的面積總和占該背面的面積的4%?13%。
[0075]參閱圖13、圖14，本發(fā)明太陽能電池模組的一第七較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的太陽能電池13包括一基板21、一射極層24、一鈍化層25、一第一開孔34、一第二開孔35、多個第三開孔36、多個背電場結(jié)構(gòu)4、一第一電極51、多個第二電極52、多個第三電極53、以及多個第四電極54。
[0076]該基板21還包括兩個分別沿一第一方向81延伸且沿一垂直于該第一方向81的第二方向82間隔配置的第一側(cè)邊211、以及兩個分別沿該第二方向82延伸且沿該第一方向81間隔配置的第二側(cè)邊212。
[0077]該第一開孔34沿該第一方向81延伸地配置于該鈍化層25，而該第二開孔35沿該第二方向82延伸地配置于該鈍化層25，且該第二開孔35與該第一開孔34相交而將該鈍化層25分隔出多個區(qū)域250。
[0078]該多個第三開孔36彼此間隔排列地配置于該鈍化層25的該多個區(qū)域250中，各該第三開孔36的一端僅連接該第一開孔34與該第二開孔35的其中一個。在實施上，該多個第三開孔36也可以僅配置于該鈍化層25的該多個區(qū)域250中的其中一個上。
[0079]該多個背電場結(jié)構(gòu)4分別對應(yīng)該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36地位于該基板21的背面23處之內(nèi)。該多個第二電極52配置于該鈍化層25上，且分別穿過該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36而接觸該基板21的背面23，該多個第三電極53位于該鈍化層25上且連接該多個第二電極52，而該多個第四電極54位于該鈍化層25上且連接該多個第二電極52與該多個第三電極53。
[0080]在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35以及該多個第三開孔36的兩平行長側(cè)邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。該第一開孔34、該第二開孔35以及該多個第三開孔36在該背面23投影的面積總和占該背面23的面積的4%?13%。
[0081]參閱圖15，本發(fā)明太陽能電池模組的一第八較佳實施例與該第七較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的各該第三開孔36皆不連接該第一開孔34與該第二開孔35，并且每一第三開孔36皆具有該沿該第一方向81長向沿伸的第一內(nèi)凹段361、以及一沿該第二方向82長向沿伸且連接該第一內(nèi)凹段361的第二內(nèi)凹段362。
[0082]在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35、各該第一內(nèi)凹段361與各該第二內(nèi)凹段362的兩平行長側(cè)邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。
[0083]此外，本實施例的第三電極53的數(shù)量為兩個，該兩個第三電極53彼此相交而呈X形，并且連接位于該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36內(nèi)的該多個第二電極52。
[0084]參閱圖16，本發(fā)明太陽能電池模組的一第九較佳實施例與該第七較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的每一第三開孔36同時連接該第一開孔34與該第二開孔35，并且每一第三開孔36皆具有一沿該第一方向81長向沿伸且連接該第二開孔35的第一內(nèi)凹段361、一沿該第二方向82長向沿伸且連接該第一開孔34的第二內(nèi)凹段362、以及一連接于該第一內(nèi)凹段361與該第二內(nèi)凹段362之間的第三內(nèi)凹段363。
[0085]在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35、各該第一內(nèi)凹段361、各該第二內(nèi)凹段362與各該第三內(nèi)凹段363的兩平行長側(cè)邊之間的距離d8皆為30 μ m~100 μ m。
[0086]參閱圖17，本發(fā)明太陽能電池模組的一第十較佳實施例與該第七較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的基板21為(100)晶面的硅基板，并且還包括一平行于一第一方向81的第一對角線213、以及一平行于一第二方向82的第二對角線214。其中，
該第一方向81是平行于該基板21的[001]或[00 ?]的方向，而該第二方向82是平行于該基板21的[010]或_]的方向。
[0087]該第一開孔34沿該第一方向81延伸地配置于該鈍化層25，而該第二開孔35沿該第二方向82延伸地配置于該鈍化層25。該第二開孔35與該第一開孔34相交，進(jìn)而將該鈍化層25分隔出多個區(qū)域，該多個區(qū)域分別為一第一區(qū)域251、一第二區(qū)域252、一第三區(qū)域253及一第四區(qū)域254。
[0088]該多個第三開孔36彼此間隔排列地配置于該鈍化層25上，并且位于該第一區(qū)域251與該第三區(qū)域253的該多個第三開孔36是沿該第二方向82延伸而連接該第一開孔34，而位于該第二區(qū)域252與該第四區(qū)域254的該多個第三開孔36則是沿該第一方向81延伸而連接該第二開孔35。
[0089]需要說明的是，該基板21為(100)晶面的硅基板，在其[001]或[00?]方向上(SP
該第一方向81)、以及[010]或[O IOj廳向上(即該第二方向82)具有最高的載子移動率
(Carrier Mobility)，而本實施例將該第一開孔34、該第二開孔35以及該多個第三開孔36分別沿著前述方向排列，因此該多個第二電極52以及該多個背電場結(jié)構(gòu)(圖未示)也是分別沿著前述方向配置 成型。
[0090]因此，本實施例雖然未改變載子傳輸至電極的路徑長度(Travelling Length),但由于前述創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計能提升載子移動率，進(jìn)而增加載子收集效率與開路電壓，并降低串聯(lián)電阻。
[0091]參閱圖18，本發(fā)明太陽能電池模組的一第十一較佳實施例與該第十較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的各該第三開孔36皆不連接該第一開孔34與該第二開孔35，并且每一第三開孔36皆具有一沿該第一方向81長向沿伸的第一內(nèi)凹段361、以及一沿該第二方向82長向沿伸且連接該第一內(nèi)凹段361的第二內(nèi)凹段362。
[0092]此外，本實施例的第三電極53的數(shù)量為兩個，該兩個第三電極53彼此相交而呈十字形，并且連接位于該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36內(nèi)的該多個第二電極52。
[0093]參閱圖19，本發(fā)明太陽能電池模組的一第十二較佳實施例與該第十較佳實施例大致相同，以下主要說明兩者的不同之處。而在圖19中將該第一開孔34與該第二開孔35以網(wǎng)點注記。本實施例的該多個第三開孔36分別配置于該鈍化層25上而僅連接該第二開孔35，并且彼此分別沿該第一方向81延伸而沿該第二方向82間隔排列。而該太陽能電池13還包括多個分別配置于該鈍化層25上而僅連接該第一開孔34的第四開孔38，該多個第四開孔38彼此分別沿該第二方向82延伸而沿該第一方向81間隔排列。
[0094]該多個第二電極52配置于該鈍化層25上，且分別穿過該第一開孔34、該第二開孔35、該多個第三開孔36以及該多個第四開孔38而接觸該基板21的背面(圖未示)。在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35、各該第三開孔36與各該第四開孔38的兩平行長側(cè)邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。該第一開孔34、該第二開孔35、該多個第三開孔36以及該多個第四開孔38在該背面投影的面積總和占該背面的面積的4%?13%。
[0095]參閱圖20、圖21，本發(fā)明太陽能電池模組的一第十三較佳實施例與該第十較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在于:本實施例的太陽能電池13包括一基板21、一射極層24、一鈍化層25、多個開孔37、多個背電場結(jié)構(gòu)4、一第一電極51、多個第二電極52、多個第三電極53、以及多個第四電極54。
[0096]該多個開孔37彼此間隔且配置于該鈍化層25,每一開孔37包括一沿該第一方向81延伸的第一內(nèi)凹段371、以及一沿該第二方向82延伸的第二內(nèi)凹段372，該多個開孔37中的至少一個開孔37的該第一內(nèi)凹段371連接該第二內(nèi)凹段372。
[0097]該第二電極52配置于該鈍化層25上，且穿過該多個開孔37而接觸該基板21的背面23。該多個第三電極53的數(shù)量為三個，并位于該鈍化層25上且連接該多個第二電極52。而該多個第四電極54位于該鈍化層25上，且連接該多個第二電極52與該多個第三電極53。
[0098]在本實施例中，各該第一內(nèi)凹段371及各該第二內(nèi)凹段372的兩平行長側(cè)邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。該多個開孔37在該背面23投影的面積總和占該背面23的面積的4%?13%。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極；其特征在于，該太陽能電池還包括多個分別配置于該鈍化層上的環(huán)狀開孔以及多個第二電極，每一個環(huán)狀開孔包括多個彼此相連的內(nèi)凹段，該多個環(huán)狀開孔中的至少一個環(huán)狀開孔的任兩相連的內(nèi)凹段互不垂直，而每一個第二電極位于每一個環(huán)狀開孔的內(nèi)凹段中并接觸該基板的該背面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，該多個環(huán)狀開孔中的任兩相鄰的環(huán)狀開孔于彼此相鄰處共有一個該內(nèi)凹段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的太陽能電池，其特征在于，該多個環(huán)狀開孔中的至少一個環(huán)狀開孔的該多個內(nèi)凹段彼此連接構(gòu)成多邊環(huán)形、圓環(huán)形或橢圓環(huán)形。
4.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極；其特征在于，該太陽能電池還包括多個分別沿一個第一方向與一個第二方向排列配置于該鈍化層上的環(huán)狀開孔以及多個第二電極，每一個環(huán)狀開孔包括兩個分別沿該第一方向延伸且彼此沿該第二方向間隔設(shè)置的第一內(nèi)凹段、以及兩個分別沿該第二方向延伸且彼此沿該第一方向間隔設(shè)置的第二內(nèi)凹段，每一個環(huán)狀開孔的各該第一內(nèi)凹段與各該第二內(nèi)凹段彼此相互連接，且在該第一方向上的該多個環(huán)狀開孔中的至少兩個相鄰的環(huán)狀開孔的該第一內(nèi)凹段皆位于沿該第一方向延伸的不同直線上，而每一個第二電極位于每一環(huán)狀開孔的該兩個第一內(nèi)凹段與該兩個第二內(nèi)凹段中并接觸該基板的該背面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其特征在于，每一個環(huán)狀開孔的各該第一內(nèi)凹段皆與各該第二內(nèi)凹段垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能電池，其特征在于，該多個環(huán)狀開孔在該背面投影的面積總和占該背面的面積的4%~13%。
7.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極；其特征在于，該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置于該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置于該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區(qū)域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置于該鈍化層的該多個區(qū)域中的至少一個上的第三開孔、以及多個分別位于該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中并接觸該基板的背面的第二電極，各該第三開孔皆不連接該第一開孔與該第二開孔，或者各該第三開孔僅連接該第一開孔與該第二開孔中的其中一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池，其特征在于，該太陽能電池還包括兩個位于該鈍化層上的第三電極，該兩個第三電極彼此相交且連接該多個第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的太陽能電池，其特征在于，該基板還包括一個平行該第一方向的第一對角線、以及一個平行該第二方向的第二對角線，并且該基板為(100)晶面的硅基板，而該第一方向是平行于該基板的[001]或[00?]的方向，而該第二方向是平行于該基板的[010]或[O了O]的方向。
10.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極；其特征在于，該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置于該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置于該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區(qū)域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置于該鈍化層的該多個區(qū)域中的至少一個上且分別連接該第一開孔與該第二開孔的第三開孔、以及多個分別位于該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中并接觸該基板的背面的第二電極。
11.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對于該正面的背面的基板、一個配置于該正面處的射極層、一個配置于該背面處的鈍化層、以及一個配置于該射極層上的第一電極；其特征在于，該太陽能電池還包括多個彼此間隔且配置于該鈍化層的開孔以及多個第二電極，每一個開孔包括一個沿一個第一方向延伸的第一內(nèi)凹段、以及一個沿一個第二方向延伸的第二內(nèi)凹段，該多個開孔中的至少一個開孔的該第一內(nèi)凹段連接該第二內(nèi)凹段，而每一個第二電極位于每一個開孔中并接觸該基板的背面，并且該基板為(100)晶面的硅基板，而該第一方向是平行于該基板的[001]或[00?]的方向，而該第二方向是平行于該基板的[010]或[oio],的方向。
12.—種太陽能電池模組，包括:相間隔的一個第一板材與一個第二板材、以及一個位于該第一板材與該第二板材之間的封裝材，其特征在于，該太陽能電池模組還包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1、4、7、10或11所述的太陽能電池，該太陽能電池設(shè)置于該第一板材與該第二板材之間， 該封裝材接觸該太陽能電池。
【文檔編號】H01L31/05GK103996728SQ201310180857
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】劉浩偉, 王亮棠, 李昆儒, 賴俊文 申請人:茂迪股份有限公司