双面光电转换元件制造技术

本发明专利技术公开了一种双面光电转换元件，包括具有第一导电型态的半导体基板以及具有第二导电型态的半导体层。半导体基板的第一表面具有第一织构化结构，而半导体基板的第二表面具有第二织构化结构。第一织构化结构的斜面切线与半导体基板的垂直入射线之间夹角为第一角度，而第二织构化结构的斜面切线与半导体基板的垂直入射线之间夹角为第二角度。第二角度大于第一角度，且第二角度大于等于80°并小于90°。半导体层设置在半导体基板的第一表面上。

Double sided photoelectric conversion element

A double sided photoelectric conversion element includes a semiconductor substrate having a first conductivity type and a semiconductor layer having a second conductivity type. The first surface of the semiconductor substrate has a first textured structure, and the second surface of the semiconductor substrate has a second textured structure. Inclined plane tangent and the semiconductor substrate of a first textured structure perpendicular to the incident ray angle between the first angle and inclined tangent with the semiconductor substrate second textured structure of the vertical angle between the second angle of the incident ray. The second angle is larger than the first angle, and the second angle is greater than or equal to 80 degrees, and is less than 90 degrees. The semiconductor layer is disposed on the first surface of the semiconductor substrate.

【技术实现步骤摘要】
双面光电转换元件
本专利技术是有关于一种光电转换技术，且特别是有关于一种双面光电转换元件。
技术介绍
背电极钝化电池(PassivatedEmitterandRearContactSolarCell，PERC)是硅晶太阳能电池的一种类别。然而，传统背电极钝化电池只有一个受光面(正面)。传统背电极钝化电池的背面配置了面状金属电极。此面状金属电极遮蔽了传统背电极钝化电池的背面，因此传统背电极钝化电池的背面无法入射光线。
技术实现思路
本专利技术提供一种双面光电转换元件，可以让元件双面都能吸收光能。本专利技术的实施例提供一种双面光电转换元件。双面光电转换元件包括半导体基板、半导体层、第一电极以及第二电极。半导体基板具有第一导电型态。半导体基板的第一表面为主要受光面。半导体基板的第一表面具有第一织构化结构。半导体基板的第二表面为次要受光面。半导体基板的第二表面具有第二织构化结构。所述第一织构化结构的斜面切线与所述半导体基板的垂直入射线之间夹角的角度为第一角度，而所述第二织构化结构的斜面切线与所述半导体基板的垂直入射线之间夹角的角度为第二角度。所述第二角度大于所述第一角度，且所述第二角度大于等于80°并小于90°。半导体层具有不同于第一导电型态的第二导电型态。半导体层设置在半导体基板的第一表面上，并且半导体层电性连接半导体基板的第一表面。第一电极设置在半导体层上，且电性连接半导体层。第二电极设置在半导体基板的第二表面上，且电性连接半导体基板的第二表面。基于上述，本专利技术的实施例所述双面光电转换元件的第一表面(正面)与第二表面(背面)具有不同的粗糙度。第一表面相对粗糙，而第二表面则相对平坦，以提升所述双面光电转换元件的正面的光电转换效能，同时提供所述双面光电转换元件的背面的光电转换功能。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一实施例说明一种双面光电转换元件的剖面结构示意图。图2是依照本专利技术另一实施例说明一种双面光电转换元件的剖面结构示意图。图3是说明图2所示双面光电转换元件的光径示意图。图4是依照本专利技术一实施例说明图2所示双面光电转换元件的制造流程示意图。图5A至图5I分别说明图2所示双面光电转换元件于不同制程步骤中的剖面结构示意图。【符号说明】100、200：双面光电转换元件101、104、201、204：部份表面102、105、202、205：斜面切线103、106、203、206：垂直入射线110、210：半导体基板111、211：第一表面112、212：第二表面120、220：半导体层130、230：第一电极140、240：第二电极250：抗反射层260：钝化堆叠层261：钝化层262：抗反射层300：垂直入射光311、312、313、314、315、316、317：光径θ1：第一角度θ2：第二角度S410～S490：步骤具体实施方式在本案说明书全文(包括权利要求)中所使用的「连接」一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一构件连接于第二构件，则应该被解释成该第一构件可以直接连接于该第二构件，或者该第一构件可以透过其他构件或某种连接手段而间接地连接至该第二构件。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。图1是依照本专利技术一实施例说明一种双面光电转换元件100的剖面结构示意图。双面光电转换元件100可以视为光电池的一种型态，亦即双面太阳能电池(BifacialSolarCell，BSC)。双面光电转换元件100包括半导体基板110、半导体层120、第一电极130以及第二电极140。半导体基板110的第一表面111可以作为双面光电转换元件100的主要受光面，而半导体基板110的第二表面112可以作为双面光电转换元件100的次要受光面。亦即，光线可以经由第一表面111进入半导体基板110，亦可以经由第二表面112进入半导体基板110。第一表面111具有第一织构化结构。依照设计需求，此第一织构化结构可以包含金字塔微结构、反金字塔(Invertedpyramid)微结构、沟槽微结构或是其他足以让第一表面111织构化(粗糙化)的微型结构。例如，图1绘示了第一表面111的部份表面101的放大示意图。请参照部份表面101，所述第一织构化结构可以是反金字塔微结构，其中所述第一织构化结构的斜面切线102与半导体基板110的垂直入射线103的夹角为第一角度θ1。第二表面112具有第二织构化结构。依照设计需求，此第二织构化结构可以包含金字塔微结构、反金字塔微结构、沟槽微结构或是其他足以让第二表面112织构化(粗糙化)的微型结构。例如，图1绘示了第二表面112的部份表面104的放大示意图。请参照部份表面104，所述第二织构化结构可以是反金字塔微结构，其中所述第二织构化结构的斜面切线105与半导体基板110的垂直入射线106的夹角为第二角度θ2。在本实施例中，第二角度θ2大于等于80°，并且第二角度θ2小于90°。第一角度θ1小于第二角度θ2。举例来说(但不限于此)，第一角度θ1可以在32°至40°之间。半导体层120设置在半导体基板110的第一表面111上，并且半导体层120电性连接第一表面111。半导体层120可以作为双面光电转换元件100(双面太阳能电池)的射极(emitter)。半导体基板110的材质可以是单晶硅或是其他半导体。半导体基板110具有第一导电型态，而半导体层120具有不同于第一导电型态的第二导电型态。举例来说，在一些实施例中，当半导体基板110为P型掺杂半导体时，半导体层120可以是N型掺杂半导体(一般标示为N)或是N型重掺杂半导体(一般标示为N+)。在另一些实施例中，当半导体基板110为N型掺杂半导体时，半导体层120可以是P型掺杂半导体(一般标示为P)或是P型重掺杂半导体(一般标示为P+)。半导体层120与半导体基板110形成一个PN接面(PNjunction)。当光能(例如太阳光)照射到半导体层120与半导体基板110时，半导体(例如硅)会产生电子与电洞对。在P型半导体中，由于具有较高的电洞密度，使得经光产生的电洞具有较长的生命期。同理，在N型半导体中，经光产生的电子有较长的生命期。在PN接面处，由于有效载子浓度不同而造成的扩散，将会产生一个由N指向P的内建电场。因此，当光能被PN接面处的半导体吸收时，光能所产生的电子将会受电场作用而移动至N型半导体处，光能所产生的电洞则移动至P型半导体处。所以，半导体层120与半导体基板110可以各自累积电荷，进而提供电动势(Electromotiveforce)或电位差。一个或多个第一电极130设置在半导体层120上，且第一电极130电性连接半导体层120。第一电极130的材质可以是银电极或是其他金属。一个或多个第二电极140设置在半导体基板110的第二表面112上，且第二电极140电性连接第二表面112。第二电极的材质可以是铝电极或是其他金属。当半导体基板110为P型掺杂半导体且半导体层120是N型掺杂半导体时，第一电极130可以将N型半导体(半导体层120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面光电转换元件，其特征在于，所述双面光电转换元件包括：半导体基板，具有第一导电型态，其中该半导体基板的第一表面为主要受光面，该第一表面具有第一织构化结构，该第一织构化结构的斜面切线与该半导体基板的垂直入射线的夹角的角度为第一角度，该半导体基板的第二表面为次要受光面，该第二表面具有第二织构化结构，该第二织构化结构的斜面切线与该半导体基板的垂直入射线的夹角的角度为第二角度，该第二角度大于等于80°并小于90°，且该第二角度大于该第一角度；半导体层，具有不同于该第一导电型态的第二导电型态，其中该半导体层设置在该半导体基板的该第一表面上，并且该半导体层电性连接该第一表面；第一电极，设置在该半导体层上，且电性连接该半导体层；以及第二电极，设置在该半导体基板的该第二表面上，且电性连接该第二表面。

【技术特征摘要】
2015.11.10 TW 1041369501.一种双面光电转换元件，其特征在于，所述双面光电转换元件包括：半导体基板，具有第一导电型态，其中该半导体基板的第一表面为主要受光面，该第一表面具有第一织构化结构，该第一织构化结构的斜面切线与该半导体基板的垂直入射线的夹角的角度为第一角度，该半导体基板的第二表面为次要受光面，该第二表面具有第二织构化结构，该第二织构化结构的斜面切线与该半导体基板的垂直入射线的夹角的角度为第二角度，该第二角度大于等于80°并小于90°，且该第二角度大于该第一角度；半导体层，具有不同于该第一导电型态的第二导电型态，其中该半导体层设置在该半导体基板的该第一表面上，并且该半导体层电性连接该第一表面；第一电极，设置在该半导体层上，且电性连接该半导体层；以及第二电极，设置在该半导体基板的该第二表面上，且电性连接该第二表面。2.如权利要求1所述的双面光电转换元件，其特征在于，当该半导体基板为P型掺杂半导体时，该半导体层为N型掺杂半导体；以及当该半导体基板为N型掺杂半导体时，该半导体层为P型掺杂半导体。3.如权利要求1所述的双面光电转换元件，其特征在于，该第一织构化结构包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松裕，林钰璇，厉文中，杜政勋，黄崇杰，彭成瑜，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71