太陽能電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種太陽能電池，特別是有關于一種背面接觸型太陽能電池。
【背景技術】
[0002]對于傳統的太陽能電池結構而言，上電極配置于硅基板的上表面，下電極配置于硅基板的下表面。然而硅基板的上表面用以接收太陽光的照射，因此位于上表面的上電極則會遮蔽部分的入射光線，因而降低太陽能電池的光電轉換效率。因此目前的技術則發(fā)展出將上電極移至硅基板的下表面，使得上下電極(或稱P型電極與η型電極)一同配置于硅基板的下表面，具有此種結構的太陽能電池稱之為背接觸式太陽能電池(Back ContactSolar Cell)。
[0003]在背接觸式太陽能電池的數種類型結構中，一般以交指式背電極太陽能電池較為常見。圖1A為傳統交指式背電極太陽能電池100的上視圖。請參閱圖1A。傳統太陽能電池100包含N型擴散區(qū)111、P型擴散區(qū)121、N型匯流電極112、P型匯流電極122、多條N型指狀電極113、與多條P型指狀電極123。上述N型擴散區(qū)111為疏狀排列，P型擴散區(qū)121則環(huán)繞于N型擴散區(qū)111周圍。此外，上述P型匯流電極122與多條P型指狀電極123皆配置于P型擴散區(qū)121上且三者相互電性連接。上述N型匯流電極112與多條N型指狀電極113皆配置于N型擴散區(qū)111上且三者相互電性連接。
[0004]圖1B為圖1A的沿a-a’切線的剖面圖。請參閱圖1B。傳統太陽能電池100還包括基板110，其中基板110包括受光面S1與相對受光面S1的背光面S2。而所謂的背接觸式太陽能電池，是指將N型指狀電極113與P型指狀電極123配置于背光面S2的結構。此夕卜，由圖1B中可看出，當太陽光照射受光面S1后會產生電子(圖1B中的實心圓點)與電洞(圖1B中的空心圓圈)，其中電子會往N型擴散區(qū)111移動，電洞會往P型擴散區(qū)121移動。對于N型基板的太陽能電池而言，電洞屬于少數載子，因此增加P型擴散區(qū)121的面積或是寬度將有助于提升少數載子收集機率。另一方面由于在N型擴散區(qū)111間對于垂直方向的少數載子具有電性遮蔽效應，因此減少N型擴散區(qū)111的面積或是寬度也有助于提升少數載子收集機率。但若增加P型擴散區(qū)121的寬度，則會使得在P型擴散區(qū)121上方的基板110中所產生的電子要遷移至N型擴散區(qū)111的距離變長。當電子的遷移距離變長，則會相對增加電子的側向傳輸阻抗，進而降低太陽能電池的填充因數(Fill Factor，簡稱FF)而導致光電轉換效率反而降低。簡言之，目前的背接觸背接合的太陽能電池設計方向，一般以減少側向傳輸距離并同時保持P型擴散區(qū)121對N型擴散區(qū)111的比例最大化為主要設計方向，但同時，礙于制程極限，N型擴散區(qū)111所能縮減的寬度尺寸有限。
[0005]有鑒于此，提供一種改良的太陽能電池結構，并取得N型擴散區(qū)與P型擴散區(qū)的寬度比例或面積比例的最佳化設計，以提升太陽能電池的光電轉換效率，為發(fā)展本案的主要精神。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明提出一種太陽能電池，可以提升太陽能電池的光電轉換效率。
[0007]為達上述優(yōu)點或其他優(yōu)點，本發(fā)明的一實施例提出一種太陽能電池，包括基板、連續(xù)的射極擴散區(qū)、多個不連續(xù)的基極擴散區(qū)、第一指狀電極與第二指狀電極。上述基板具有受光面與相對受光面的背光面。上述射極擴散區(qū)配置于背光面，用以收集太陽能電池中的少數電荷載子。上述基極擴散區(qū)配置于背光面，用以收集太陽能電池中的多數電荷載子。且射極擴散區(qū)環(huán)繞于多個基極擴散區(qū)的周圍。上述每一基極擴散區(qū)為具有長軸與短軸的多邊形，其中短軸小于長軸。第一指狀電極配置于射極擴散區(qū)上方且電性連接射極擴散區(qū)。第二指狀電極配置于基極擴散區(qū)上方且電性連接基極擴散區(qū)。
[0008]綜上所述，本發(fā)明的太陽能電池通過將基極擴散區(qū)設計為多個不連續(xù)的多邊形，例如長方形，以增加射極擴散區(qū)相對于基極擴散區(qū)的面積比例，并同時可減少電子側向傳輸距離，進而相對提升光電轉換效率。此外，本發(fā)明提供一種具有相鄰兩排的多個基極擴散區(qū)的中心點彼此錯開的太陽能電池結構，此錯開結構可進一步減少電子的側向傳輸距離，提升影響太陽能電池的光電轉換效率的填充因數FF。
【附圖說明】
[0009]圖1A為傳統交指式背電極太陽能電池的上視圖。
[0010]圖1B為圖1A的沿a-a’切線的剖面圖。
[0011]圖2A為根據本發(fā)明的一實施例的太陽能電池結構的上視圖。
[0012]圖2B為圖2A的沿a-a’切線的剖面圖。
[0013]圖3A為根據本發(fā)明的另一實施例的太陽能電池結構的上視圖。
[0014]圖3B為圖3A的沿b-b’切線的剖面圖。
[0015]【主要元件符號說明】
[0016]100:太陽能電池
[0017]110:基板
[0018]S1:受光面
[0019]S2:背光面
[0020]111:N型擴散區(qū)
[0021]121:P型擴散區(qū)
[0022]112:N型匯流電極
[0023]122:P型匯流電極
[0024]113:N型指狀電極
[0025]123:P型指狀電極
[0026]200:太陽能電池
[0027]210:基板
[0028]222:射極擴散區(qū)
[0029]224:基極擴散區(qū)
[0030]230:保護層
[0031]232:第一接觸電極
[0032]234:第二接觸電極
[0033]240:圖案化絕緣層
[0034]252,352:第一指狀電極
[0035]254:第二指狀電極
[0036]256:第三指狀電極
[0037]L:長軸
[0038]W:短軸
[0039]S1:第一間距
[0040]S2:第二間距
[0041]P1、P2:中心點
[0042]a_a’、b_b’:切線
【具體實施方式】
[0043]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0044]圖2A為根據本發(fā)明的一實施例的太陽能電池結構的上視圖。圖2B為圖2A的沿a-a’切線的剖面圖。請同時參閱圖2A與圖2B。本發(fā)明的太陽能電池200包括:基板210、連續(xù)的射極擴散區(qū)222、多個不連續(xù)的基極擴散區(qū)224、保護層230、至少一第一接觸電極232、多個不連續(xù)的第二接觸電極234、圖案化絕緣層240、第一指狀電極252、第二指狀電極254與第三指狀電極256。
[0045]上述太陽能電池200例如是背面接觸型太陽能電池。因此，上述基板210例如還包括有受光面S1與相對受光面S1的背光面S2，如圖2B所示。上述受光面S1用以接收太陽光的照射，且受光面S1為粗糙表面，以提升受光面S1的光吸收率。此外，上述連續(xù)的射極擴散區(qū)222與多個不連續(xù)的基極擴散區(qū)224配置于遠離受光面S1的基板210中，亦即配置于背光面S2。并且，連續(xù)的射極擴散區(qū)222環(huán)繞于多個不連續(xù)的基極擴散區(qū)224的周圍。上述每一基極擴散區(qū)224為分別具有長軸L與短軸W的多邊形，例如是長方形、平行四邊形或橢圓形。于圖2A中以長方形的基極擴散區(qū)224作為解說范例，且于圖2A中，短軸W為長方形的短邊，長軸L為長方形的長邊，但本發(fā)明不以此為限。其中上述短軸W小于長軸L，且短軸W例如介于200?500微米之間。上述基板210例如為N型硅基板。此外，上述射極擴散區(qū)222用以收集太陽能電池中的少數電荷載子。于N型硅基板中，少數電荷載子例如是電洞。上述基極擴散區(qū)224用以收集太陽能電池中的多數電荷載子。于N型硅基板中，多數電荷載子例如是電子。
[0046]請同時參閱圖2A與圖2B。上述保護層230配置于射極擴散區(qū)222的遠離受光面S1的表面，且保護層230還配置于射極擴散區(qū)222與第一指狀電極252之間，如圖2B所示。上述保護層230例如是介電層。此外，上述第一接觸電極232貫穿保護層230而直接接觸射極擴散區(qū)222，并配置于射極擴散區(qū)222與第一指狀電極252之間，且第一指狀電極252直接接觸第一接觸電極232。上述第一接觸電極232例如是連續(xù)的長條狀，如圖2A所示。因此，上述第一指狀電極252配置于射極擴散區(qū)222上方且通過第一接觸電極232而電性連接于射極擴散區(qū)222。
[0047]請同時參閱圖2A與圖2B。上述保護層230還包括配置于基極擴散區(qū)224的遠離受光面si的表面，且保護層230還配置于基極擴散區(qū)224與第二指狀電極254之間，如圖2B所示。上述多個不連續(xù)的第二接觸電極234分別配置于多個不連續(xù)的基極擴散區(qū)224上。且若基極擴散區(qū)224是長方形，則第二接觸電極234例如是長方形，且每一第二接觸電極234的面積小于每一基極擴散區(qū)224的面積。并且，上述第二接觸電極234貫穿保護層230而直接接觸基極擴散區(qū)224。此外上述第二接觸電極234還配置于基極擴散區(qū)224與第二指狀電極254之間，且第二指狀電極254直接接觸第二接觸電極234。
[0048]此外，上述保護層230與第二指狀電極254之間還配置有圖案化絕緣層240。因此第二接觸電極234貫穿圖案化絕緣層240與保護層230而直接接觸基極擴散區(qū)224，如圖2B所示。此外，上述圖案化絕緣層240還配置于第二指狀電極254與電性連接于第二指狀電極254的兩相鄰基極擴散區(qū)224之間，如圖2A所示。上述第二指狀電極254配置于基極擴散區(qū)224上方且通過第二接觸電極234而電性連接于基極擴散區(qū)224。值得一提的是，上述圖案化絕緣層240用以避免第二指狀電極254會電性連接于位于保護層230下方的射極擴散區(qū)222。因此圖