型半導體慘雜區(qū)
[0036] PA13 第二型半導體慘雜區(qū)
[0037] PA2 第一電極
[003引 PA3 第二電極
[0039] PA4 介電層
[0040] PA102 第二導電型慘雜區(qū)
[0041] PA106 本征半導體層
[0042] PA108 第一導電型半導體層
[0043] PA110 第二導電型半導體層
[0044] PA112 第二導電型慘雜區(qū)
[0045] PA200 太陽能電池
[0046] 100、100a、100b 背接觸式太陽能電池
[0047] 1 太陽能電池基板
[0048] 11 半導體基板本體
[0049] 111 受光面
[0050] 112 背光面
[0051] 113 粗趟表面
[0052] 12、12b 第一型半導體慘雜區(qū)
[005引 13 前表面電場層
[0054] 14 抗反射涂層
[00巧]2、化 本征層
[0056] 21、21a 第一開口
[0057] 3、3b 第二型半導體層
[0058] 31、31a 第二開口
[0059] 4 電極層
[0060] 41、41a、4化 第一電極區(qū)
[0061] 42、42a、42b 第二電極區(qū)
[0062] 5 純化層
[006引 51 第;開口
[0064] D 間隙
【具體實施方式】
[0065] 請參閱圖3,圖3為本發(fā)明第一較佳實施例所提供的背接觸式太陽能電池的剖面 示意圖。
[0066] 如圖所示,一種背接觸式太陽能電池100包含一太陽能電池基板1、一本征層2、一 第二型半導體層3 W及一電極層4。
[0067] 太陽能電池基板1包含一半導體基板本體11、多個第一型半導體慘雜區(qū)12、一前 表面電場層13 W及一抗反射涂層14。
[0068] 半導體基板本體11具有一受光面111、一背光面112 W及一粗趟表面113。背光 面112與受光面111相對地設(shè)置,而粗趟表面113設(shè)置于受光面111。其中,半導體基板本 體11例如為一娃晶圓,且半導體基板本體11具有一第一慘雜濃度的第一型半導體材料,而 第一型半導體材料例如是屬于周期表中IIA或IIIA族元素的P型半導體或是屬于周期表 中VA或VIA族元素的N型半導體;意即,半導體基板本體11為P型娃晶圓或N型娃晶圓, 而在本較佳實施例中,半導體基板本體11為N型娃晶圓。此外,粗趟表面113是利用雷射 劃槽、機械表面劃槽(Mechanical Su化ce Grooving)或化學蝕刻等工藝對半導體基板本體 11的受光面111加工所形成。
[0069] 第一型半導體慘雜區(qū)12間隔地形成于背光面112,且第一型半導體慘雜區(qū)12各具 有一第二慘雜濃度的第一型半導體材料。其中,第一型半導體慘雜區(qū)12是利用高溫擴散法 或離子布植法等工藝使第一型半導體材料進入半導體基板本體11的背光面112后所形成。
[0070] 前表面電場層13形成于受光面111,且前表面電場層13 W-大于第一慘雜濃度 的第H慘雜濃度慘雜有第一型半導體材料。其中,前表面電場層13是利用高溫擴散法或離 子布植法等工藝使第一型半導體材料進入半導體基板本體11的受光面111后所形成。此 夕F,由于受光面m設(shè)有粗趟表面113,因此在前表面電場層13形成后,粗趟表面113即相 對地位于前表面電場層13上。
[0071] 抗反射涂層14設(shè)置于前表面電場層13上。其中,抗反射涂層14是W真空鍛膜、 化學氣相沉積、溶膠凝膠法等工藝將氮化娃(SiN)或二氧化鐵(Ti〇2)等材料形成于前表面 電場層13上,用W降光線的反射率。
[0072] 本征層2為將一本征型半導體材料沉積于背光面112上所形成,并具有多個第一 開口 21,多個第一型半導體慘雜區(qū)12分別自第一開口 21露出,且各第一開口 21的面積分 別小于第一型半導體慘雜區(qū)12的面積,即本征層2僅覆蓋了第一型半導體慘雜區(qū)12的周 圍部分,而第一型半導體慘雜區(qū)12的中也部份則自第一開口 21露出。其中,本征層2為一 非晶娃本征層與一微晶娃本征層的其中之一,而在本實施例中,本征層2是利用一化學氣 相沉積工藝(chemical vapor deposition, CVD)在背光面112上沉積出非晶娃(a-Si:H) 結(jié)構(gòu)的非晶娃本征層;然而,在其他實施例中,亦可利用化學氣相沉積工藝透過工藝條件的 改變而沉積出微晶娃(yc-Si)結(jié)構(gòu)的微晶娃本征層。此外,第一開口 21是在本征層2沉 積形成后,利用蝕刻或雷射切割等工藝所形成。
[0073] 第二型半導體層3為將本征型半導體材料與一第二型半導體材料沉積于本征層2 上所形成,因此第二型半導體層3與第一型半導體慘雜區(qū)12之間具有一本征層2。在本實 施例中,第一型半導體慘雜區(qū)12為n型慘雜區(qū),第二型半導體層3為P型半導體層,故本征 層2與其兩側(cè)的第一型半導體慘雜區(qū)12及第二型半導體層3形成p-i-n的異質(zhì)接合,可有 效減少介面的缺陷,改善太陽能電池效率。此外,第二型半導體層3具有多個對應(yīng)于第一開 口 21的第二開口 31,第二開口 31的寬度不小于第一開口 21的寬度,且第二開口 31分別 迭蓋于第一開口 21。如圖3所示,在本實施例中,第二開口 31的寬度大于第一開口的寬度 21,然而在其他實施例中,第二開口 31的寬度亦可等于第一開口的寬度21。
[0074] 此外,在本實施例中,第二型半導體層3為一非晶娃第二型半導體層或一微晶娃 第二型半導體層,而在本實施例中,第二型半導體層3是利用化學氣相沉積工藝于本征層2 上沉積出慘雜有第二型半導體材料的非晶娃第二型半導體層,然后W蝕刻或雷射切割等工 藝形成第二開口 31,在其他實施例中,亦可W在本征層2與第二型半導體層3先形成之后, 再W蝕刻或雷射切割等工藝分別形成第一開口 21與第二開口 31 ;或者W光罩(mask)直接 形成具有第一開口 21的本征層2與具有第二開口 31的第二型半導體層3。
[0075] 電極層4包含多個第一電極區(qū)41與多個第二電極區(qū)42。多個第一電極區(qū)41分別 經(jīng)由第一開口 21電性接觸地設(shè)置于第一型半導體慘雜區(qū)12上,且由于該第二開口 31的寬 度大于第一開口的寬度21,因此第一電極區(qū)41不會與第二型半導體層3接觸而可避免短路 現(xiàn)象發(fā)生。
[0076] 第二電極區(qū)42分別間隔地設(shè)置于第二型半導體層3上,并與第一電極區(qū)41彼此 相隔。
[0077] 如上所述,本發(fā)明的背接觸式太陽能電池100是在半導體基板本體11的背光面 Ill上形成本征層2與第二型半導體層3,并使第一型半導體慘雜區(qū)12自本征層2的第一 開口 21與第二型半導體層3的第二開口 31露出,W使第一電極區(qū)41與第二電極區(qū)42能 分別電性連結(jié)于第一型半導體慘雜區(qū)12與第二型半導體層3。其中,由于本實施例是利用 化學氣相沉積的方式形成本征層2,并于本征層2上形成P型之第二型半導體層3,與現(xiàn)有 技術(shù)相比,本發(fā)明W化學氣相沉積工藝形成本征層2與第二型半導體層3所需的時間較短, 且不需在高溫的環(huán)境下,因此可W有效地避免測等IIIA族元素因高溫擴散制程于娃晶圓 表面產(chǎn)生的高缺陷密度層與不易純化等問題。
[0078] 此外,在本實施例中,第一型半導體慘雜區(qū)12自第一開口 21露出的面積小于第一 型半導體慘雜區(qū)12整體面積的50%,且第一型半導體慘雜區(qū)12會因本征層2的覆蓋而產(chǎn)生 純化效果,而由于第一電極區(qū)41與第一型半導體慘雜區(qū)12之間為直接接觸,因此可降低接 觸電阻(contact resistance)并減少因接觸電阻導致的功率損失。再者,由于第一型半導 體慘雜區(qū)12直接形成于半導體基板本體11表面內(nèi),進而形成背面電場,因此通過電場效應(yīng) 來排斥空穴,可驅(qū)使空穴回到第二型半導體層3, W進一歩提升輸出電流與電壓。
[0079] 請參閱圖3與圖4,圖4為本發(fā)明第一較佳實施例所提供的背接觸式太陽能電池的 立體剖面示意圖。如圖所示,第一開口 21與第二開口 31皆為直條式的線型開口,且,使得 經(jīng)由第一開口 21而設(shè)置在第一型半導體慘雜區(qū)12上的第一電極區(qū)41 W及設(shè)置在第二型 半導體層3上的第二電極區(qū)42形成交錯地排列。
[0080] 請參閱圖5,圖5為本發(fā)明第二較佳實施例所提供的背接觸式太陽能電池的俯視 圖。如圖5所示,一背接觸式太陽能電池100a與上述第一實施例的背接觸式太陽能電池 100相似,其差異僅在于背接觸式太陽能電池100a的第一開口 21a為圓型開口,而第二開口 31a為直條式的線型開口,在本實施例中,第二開口 31a的寬度大于第一開口 21a的寬度,由 于第一開口 21a為一圓型開口,因此第一開口 21a的寬度在本實施例中是指該圓型開口 21a 的直徑,而第一電極區(qū)41a與