异质接面太阳能电池制造技术

本发明专利技术揭示一种异质接面太阳能电池。其主要包含一PN接面结构，具有两个相对表面，其中该PN接面结构由一P型半导体层与一N型半导体层所组成，且该P型半导体层的能隙不同于该N型半导体层的能隙；一第一电极，设置位于该PN接面结构的一表面；以及一第二电极，设置位于该PN接面结构且相对于该第一电极的另一表面；其中该第一电极的电极图案具有网状形式，该第一电极与第二电极的片电阻率介于0.1Ω/□至50Ω/□之间。借由具有金属网状形式电极层，该异质接面太阳能电池具有改善其电流特性及提升光电转换效率的特性，且简化制程流程。

【技术实现步骤摘要】
异质接面太阳能电池
本专利技术有关于一种异质接面太阳能电池，特别有关于一种具有网状形式的电极层的硅基异质接面太阳能电池。
技术介绍
按，目前由于国际能源短缺，而世界各国一直持续研发各种可行的替代能源，而其中又以太阳能发电的太阳电池最受到瞩目。目前，以硅晶做成的太阳能电池的转换效率，因其仅能吸收1.1电子伏特以上的太阳光能的限制、反射光造成的损失、材料对太阳光的吸收能力不足、载子在尚未被导出之前就被材料中的缺陷捕捉而失效，或是载子受到材料表面的悬浮键结捕捉产生复合等诸多因素，皆使其效率下降。因此，现在市售硅晶太阳能电池的转换效率仅约15％，即表示硅晶太阳能电池的高效率化其实还有相当大的空间。其中，太阳能电池高效率化的基本原理就是结合不同能隙的发电层材质，把它们做成叠层结构。参照美国公告专利第5,213,628号，标题为：光伏元件(Photovoltaicdevice)，其主要揭示一种结合不同能隙的太阳能电池，借由加入非晶硅本质半导体，增加太阳能电池的载子寿命，减少电子电洞复合机率，提高光电流转换效率。参照美国公告专利第7,164,150号，标题为：光伏元件及其制作方法(Photovoltaicdeviceandmanufacturingmethodthereof)，其主要揭示一种太阳能电池的结构与制程方式。该电池配置一透明导电膜于背电极及光电转换层之间，以使入射光反射回光电转换层中进行再作用，借以改善电流特性并增加电池整体的光电转换效率。参照美国公告专利第9,060,434号，标题为：具有一金属微影基板的电子显示器(Electronicdisplaysandmetalmicropatternedsubstrateshavingagraphic)，其主要揭示一种透明导电层的结构与制程方式。该透明导电层为一金属网格，借由改变其金属线宽、厚度以及排列形式，以使该透明导电层的透光性与导电性具有可调整的性质。参照美国公告专利第6,878,921号，标题为：光伏元件与其制作方法(Photovoltaicdeviceandmanufacturingmethodthereof)。如图1所示，其主要揭示一种硅基异质接面太阳能电池，使用铟锡氧化物(In2O3:SnO2，ITO)透明导电膜作为电流分散层，以提升其电流特性及提升光电转换效率的特性。对于太阳电池所应用的透明导电膜而言，铟锡氧化物(ITO)一直是主流材料，然而铟矿稀少并且昂贵，且在氢电浆中抵抗力弱，因此未来势必要研发取代材料。另一方面，目前ITO的制程以溅镀法为主，其所制备出的薄膜过于平坦，必需再经过蚀刻制程才具有粗糙的表面纹理结构，方能为太阳能电池所用。然而，上述异质接面太阳能电池，必须具有透明导电膜作为电流分散层，并包含一电极将电流取出。因此在制作上，需要更多的制程步骤，增加制造成本。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种异质接面太阳能电池，以金属网状形式的电极层作为电流分散层与电流取出结构，借此提高光入射量，有效提升其电流特性及提升光电转换效率，并减少了制程步骤，降低制造成本。本专利技术提供的异质接面太阳能电池，包含：一PN接面结构，具有两个相对表面，其中该PN接面结构由一P型半导体层与一N型半导体层所组成，且该P型半导体层的能隙不同于该N型半导体层的能隙；一第一电极，设置位于该PN接面结构的一表面；以及一第二电极，设置位于该PN接面结构且相对于该第一电极的另一表面；其中该第一电极的电极图案具有网状形式，该第一电极与第二电极的片电阻率介于0.1Ω/□至50Ω/□之间。作为优选技术方案，该第二电极的电极图案具有网状形式。作为优选技术方案，该第一电极与该第二电极的材料为银。作为优选技术方案，该第一电极与该第二电极的材料为铜。作为优选技术方案，该第一电极的电极图案的网状线宽介于1微米至3微米之间。作为优选技术方案，第一电极与第二电极的可见光可穿透的开放面积具有98%以上。作为优选技术方案，第一电极与第二电极的片电阻率介于1Ω/□至8Ω/□之间。作为优选技术方案，该PN接面结构由硅材料组成。优选地，上述的异质接面太阳能电池，更包含：一第一取出电极以及一第二取出电极，该第一取出电极设置于该第一电极之上，且该第二取出电极设置于该第二电极之上。优选地，上述的异质接面太阳能电池，更包含：该第一取出电极与该第二取出电极的电极线宽介于100微米至2000微米之间。综上所述，本专利技术的异质接面太阳能电池具有下列优点：1.由于减少遮蔽面积，可有效增加入射光，以提升光电效能。2.由于降低片电阻，有效提升其电流特性及提升光电转换效率。3.由于不需额外的电极，因此减少了制程步骤，降低制造成本。附图说明图1显示为硅基异质接面太阳能电池的现有技术剖面图；图2显示为本专利技术异质接面太阳能电池的第一实施例剖面图；图3显示为本专利技术作为电极的网状形式的上视示意图；图4显示为本专利技术异质接面太阳能电池的第二实施例示意图。附图标记说明：100硅基异质接面太阳能电池；110基板；111第一糙化表面；112第二糙化表面；120第一本质非晶硅层；130P型半导体层；140第二本质非晶硅层；150N型半导体层；160第一取出电极；170第二取出电极；180第一电极；190第二电极。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。现请参照图2，其显示为根据本专利技术的第一实施例中，所揭示的一种异质接面太阳能电池100，其主要包含：一基板110；；一半导体层130；一第一电极180；一第二电极190。该基板110选自P型半导性基板、N型半导性基板、P型硅基板以及N型硅基板之一。较佳地，该基板110选自N型半导性硅基单晶基板，但并不限，该基板110选自N型半导性III-V单晶基板。此外，本专利技术的基板110更具有一第一糙化表面111以及一第二糙化表面112。在一较佳实施例中，第一糙化表面111以及第二糙化表面112的表面粗糙度介于10纳米至80纳米。该半导体层130的导电性是相对于该基板110的导电性。举例来说，若该基板110选自N型半导性基板，则该半导体层130的导电性则为P型半导体层。在一实施例中，该半导体层130的导电性则为P型半导体层，配置于具有N型半导性的该基板110上。该半导体层130其氧含量介于5×1018至1×1017原子/立方公分之间。其中，在原本质材料中加入杂质（Impurities）用以产生多余的电洞，以电洞构成多数载子的半导体，则称之为P型半导体层。例：就硅或锗半导体而言，在其本质半导体中，掺入3价原子的杂质时，即形成多余的电洞，且该电洞为电流的运作方式。其中，该半导体层130的制程可选用电浆增强型化学式气相沉积制程(Plasma-enhancedchemicalvapordeposition,PECVD)、热丝化学气相沉积法(Hot-wirechemicalvapordeposition,HW-CVD)或特高频电浆增强型化学式气相沉积（Veryhighfrequency-plasmaenhancechemicalvapordeposition,VHF-PECVD）制程作为主要制程方式，并通入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异质接面太阳能电池，其特征在于，包含：一PN接面结构，具有两个相对表面，其中该PN接面结构由一P型半导体层与一N型半导体层所组成，且该P型半导体层的能隙不同于该N型半导体层的能隙；一第一电极，设置位于该PN接面结构的一表面；以及一第二电极，设置位于该PN接面结构且相对于该第一电极的另一表面；其中该第一电极的电极图案具有网状形式，该第一电极与第二电极的片电阻率介于0.1Ω/□至50Ω/□之间。

【技术特征摘要】
1.一种异质接面太阳能电池，其特征在于，包含：一PN接面结构，具有两个相对表面，其中该PN接面结构由一P型半导体层与一N型半导体层所组成，且该P型半导体层的能隙不同于该N型半导体层的能隙；一第一电极，设置位于该PN接面结构的一表面；以及一第二电极，设置位于该PN接面结构且相对于该第一电极的另一表面；其中该第一电极的电极图案具有网状形式，该第一电极与第二电极的片电阻率介于0.1Ω/□至50Ω/□之间。2.如权利要求1所述的异质接面太阳能电池，其特征在于，该第二电极的电极图案具有网状形式。3.如权利要求1所述的异质接面太阳能电池，其特征在于，该第一电极与该第二电极的材料为银。4.如权利要求1所述的异质接面太阳能电池，其特征在于，该第一电极与该第二电极的材料为铜。5.如权利要求1所述的异质...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金隆，杨茹媛，陈坤贤，许硕夫，
申请(专利权)人：盐城金合盛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32