背接觸式太陽能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種背接觸式太陽能電池，具體為一種在慘雜有第一型半導(dǎo)體材料的 半導(dǎo)體基板本體上沉積本征層與第二型半導(dǎo)體層的背接觸式太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 在石油危機(jī)與溫室效應(yīng)的前提下，太陽能是最不會(huì)產(chǎn)生污染且能永續(xù)利用的能 源，也因此太陽能電池的發(fā)展便蓬勃而起。一般來說，太陽能電池的構(gòu)造主要是在娃晶片中 慘雜P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體來形成PN接面，并在太陽能電池受光照射而產(chǎn)生電子空穴對 時(shí)，利用PN接面所產(chǎn)生的內(nèi)建電場來將電子與空穴分離，接著再通過電極所形成的回路來 將電子與空穴導(dǎo)引出。
[0003] 然而，由于現(xiàn)有的太陽能電池通常是將兩電極分別設(shè)置于太陽能電池的受光面與 背光面，因此設(shè)置于受光面的電極會(huì)遮蔽住太陽能電池的受光面積，導(dǎo)致太陽能電池?zé)o法 有效地吸收光線，進(jìn)而使太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率受到影響。為了解決太陽能電池的受 光面被電極遮蔽的問題，背接觸式太陽能電池也就順應(yīng)而生。
[0004] 請參閱圖1與圖2,圖1為現(xiàn)有技術(shù)的背接觸式太陽能電池的剖面示意圖，圖2為 現(xiàn)有技術(shù)的具有異質(zhì)接面的背接觸式太陽能電池的剖面示意圖。如圖所示，現(xiàn)有的背接觸 式太陽能電池PA100的結(jié)構(gòu)主要包含一太陽能電池本體PA1、多個(gè)第一電極PA2 W及多個(gè)第 二電極PA3,且太陽能電池本體PA1于一背光面PA11處設(shè)有多個(gè)交錯(cuò)排列的第一型半導(dǎo)體 慘雜區(qū)PA12與第二型半導(dǎo)體慘雜區(qū)PA13,而第一電極PA2與第二電極PA3則是分別電性連 結(jié)于第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)PA12與第二型半導(dǎo)體慘雜區(qū)PA13,且第一電極PA2與第二電極 PA3之間皆設(shè)有一介電層PA4。依靠此結(jié)構(gòu)即可使太陽能電池本體PA1的受光面不會(huì)被第 一電極PA2與第二電極PA3所遮蔽，有效地增加光的吸收量。
[0005] 然而，在背接觸式太陽能電池中，為了能進(jìn)一步減少電子空穴于P-N接面的再結(jié) 合、降低表面復(fù)合速率與增加開路電壓等，已有前案掲露一種具有異質(zhì)接面的背接觸式太 陽能電池，例如臺(tái)灣專利公開號(hào)第201322465號(hào)專利文件，其掲露了一太陽能電池PA200具 有一第二導(dǎo)電型慘雜區(qū)PA112,第二導(dǎo)電型慘雜區(qū)PA112位于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層PA110 下方的第一導(dǎo)電型娃基板PA102內(nèi)，第一導(dǎo)電型娃基板PA102表面具有一本征半導(dǎo)體層 PA106,而第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層PA110位在本征半導(dǎo)體層PA106上，通過在第一導(dǎo)電型娃基 板PA102內(nèi)慘雜第二導(dǎo)電型慘雜區(qū)PA112直接形成一異質(zhì)接面；其中，由于此前案的本征 半導(dǎo)體層PA106為一非晶半導(dǎo)體層，其電阻仍比金屬高，且作為背面電場炬ack Surface Field，BS巧的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層PA108是設(shè)置于本征半導(dǎo)體層PA106上，因此其抑制表 面復(fù)合的能力較差；此外，由于第一導(dǎo)電型娃基板PA102與第二導(dǎo)電型慘雜區(qū)PA112是直接 接觸，使得缺陷的產(chǎn)生過多，會(huì)導(dǎo)致太陽能電池效率不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 由現(xiàn)有技術(shù)可知，現(xiàn)有的背接觸式太陽能電池是利用非晶的本征半導(dǎo)體層的設(shè)置 來解決減少電子電洞于P-N接面的再結(jié)合、降低表面復(fù)合速率W及增加開路電壓，但由于 作為背面電場的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層是設(shè)置于本征半導(dǎo)體層上，因此會(huì)使抑制表面復(fù)合的 能力受到影響；此外，由于第一導(dǎo)電型娃基板與第二導(dǎo)電型慘雜區(qū)是直接接觸，因此會(huì)產(chǎn)生 缺陷過多的問題，進(jìn)而導(dǎo)致太陽能電池的效率不佳。
[0007] 承上所述，本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題所采用的必要技術(shù)手段是提供一種背接 觸式太陽能電池，其包含一太陽能電池基板、一本征層、一第二型半導(dǎo)體層W及一電極層。 太陽能電池基板包含一半導(dǎo)體基板本體與多個(gè)第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)。半導(dǎo)體基板本體具有 一受光面W及一與受光面相對設(shè)置的背光面，且半導(dǎo)體基板本體具有一濃度為第一慘雜濃 度的第一型半導(dǎo)體材料；多個(gè)第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)間隔地形成于背光面，且第一型半導(dǎo)體 慘雜區(qū)各具有一濃度為第二慘雜濃度的第一型半導(dǎo)體材料，而第二慘雜濃度大于第一慘雜 濃度。
[0008] 本征層設(shè)置于背光面上，且本征層具有多個(gè)第一開口，各第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)分 別自第一開口露出。
[0009] 第二型半導(dǎo)體層設(shè)置于本征層上，且第二型半導(dǎo)體層具有多個(gè)對應(yīng)于第一開口的 第二開口，第二開口的寬度不小于第一開口的寬度。
[0010] 電極層包含多個(gè)第一電極區(qū)與多個(gè)第二電極區(qū)。多個(gè)第一電極區(qū)分別經(jīng)由第一開 口電性接觸地設(shè)置于第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)上且不與第二型半導(dǎo)體層接觸。第二電極區(qū)分別 間隔地設(shè)置于第二型半導(dǎo)體層上，并與第一電極區(qū)彼此相隔。
[0011] 由W上敘述可知，相較于現(xiàn)有技術(shù)的背接觸式太陽能電池的p-n接面是形成在導(dǎo) 電型娃基板內(nèi)，而本征層僅作為純化層使用，本發(fā)明不僅利用本征層純化半導(dǎo)體基板本體 的背光面，更在本征層上形成一第二型半導(dǎo)體層，使得第二型半導(dǎo)體層透過本征層與具有 第一型半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體基板本體形成p-i-n形式的異質(zhì)接面，由此，可W有效地避免 因p-n接面的形成而產(chǎn)生過多的缺陷。
[0012] 此外，本發(fā)明更通過本征層的第一開口，使第一電極區(qū)可經(jīng)由第一開口直接電性 連結(jié)第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)，有效地降低兩者之間的電阻值。
[0013] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，第一開口的面積不大于第一 型半導(dǎo)體慘雜區(qū)的面積，其中，該第一開口的面積占該第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)面積的比例為 0. 2%至100%。較佳者，第一開口的面積占第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)面積的比例為0. 35%至70%。
[0014] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，各第一開口的面積分別大于第 一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)之面積。較佳者，背接觸式太陽能電池更包含多個(gè)純化層，純化層分別設(shè) 置于第一開口內(nèi)，且純化層各具有一第H開口，第一電極區(qū)分別經(jīng)由第H開口電性接觸第 一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)，且第H開口的面積不大于第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)的面積；更進(jìn)一步地，純 化層分別部份地覆蓋第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)，使第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)分別自純化層的第H開 口部份地暴露出，進(jìn)而使第一電極區(qū)經(jīng)由第H開口電性接觸第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)。其中，第 H開口的面積占該第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)面積的比例為0. 2%至100%。較佳地，第H開口的面 積占第一型半導(dǎo)體慘雜區(qū)面積的比例為0. 35%至70%。此外，在其他實(shí)施例中，第一電極區(qū) 與本征層之間分別W-間隙間隔地設(shè)置，且背接觸式太陽能電池更包含多個(gè)純化層，純化 層分別沉積形成于第一電極區(qū)與本征層間的間隙中。
[0015] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，第H開口為圓型開口、線型開 口或其組合。
[0016] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，太陽能電池基板更包含一前表 面電場層，其形成于受光面。較佳者，前表面電場層W-大于第一慘雜濃度的第H慘雜濃度 慘雜有第一型半導(dǎo)體材料；此外，背接觸式太陽能電池更包含一抗反射涂層，其設(shè)置于前表 面電場層上。
[0017] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，半導(dǎo)體基板本體具有一粗趟表 面，其設(shè)置于受光面。
[0018] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，第一開口為圓型開口、線型開 口或其組合。
[0019] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，第二開口為線型開口。
[0020] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，本征層為一非晶娃本征層與一 微晶娃本征層的其中之一。
[0021] 由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，第二型半導(dǎo)體層為一非晶娃第 二型半導(dǎo)體層與一微晶娃第二型半導(dǎo)體層的其中之一。
[0022] 本發(fā)明所采用的具體實(shí)施例，將通過W下實(shí)施例及圖式作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0023] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的背接觸式太陽能電池的剖面示意圖；
[0024] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的具有異質(zhì)接面的背接觸式太陽能電池的剖面示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的背接觸式太陽能電池的剖面示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的背接觸式太陽能電池的立體剖面示意圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的背接觸式太陽能電池的立體剖面示意圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明第H較佳實(shí)施例所提供的背接觸式太陽能電池的剖面示意圖；
[0029] 圖7為本發(fā)明的背接觸式太陽能電池的效率與開口比率的關(guān)系示意圖；W及
[0030] 圖8為本發(fā)明的背接觸式太陽能電池在開口百分率介于0. 1%至10%時(shí)，背接觸式 太陽能電池的效率與開口百分率的關(guān)系示意圖。
[0031] 其中，附圖標(biāo)記說明如下：
[003引 PA100 背接觸式太陽能電池
[003引 PA1 太陽能電池本體
[0034] PA11 背光面
[0CK3日]PA12 第一