太阳能电池及其制作方法技术

一种制作太阳能电池的方法，包括下列步骤。提供一光电转换结构。于光电转换结构的一表面上形成一无机透明导电层。于无机透明导电层的一表面上形成一有机透明导电层。于有机透明导电层的一表面上形成一图案化透明保护层，其中图案化透明保护层具有一开口，部分暴露出有机透明导电层的表面。利用有机透明导电层作为一晶种层进行一电镀工艺，于图案化透明保护层的开口内形成一电极，其中电极与有机透明导电层接触并电性连接。本发明专利技术的方法可以减少工艺时间与成本，减少反射并有效增加入光量，并可以增加短路电流密度，进而提升太阳能电池的光电转换效率。另外，可提升填充因子，进而提升太阳能电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制作方法
本专利技术提供一种太阳能电池及其制作方法，尤指一种具有高光电转换效率的太阳能电池及其制作方法。
技术介绍
现今人类使用的能源主要来自于石油资源、煤矿、天然气以及核能等，其中石油资源的蕴藏量经长年不断的开采已逐渐消耗殆尽，煤矿与天然气因为高二氧化碳排放量而会产生空气污染与温室效应等问题，而核能的高风险也令人担忧，因此寻求替代性能源的呼声在近年来不断升高。在包括风力、潮汐以及太阳能等替代性能源中，以太阳能的发展最具有潜力，而目前许多国家皆已投入太阳能发电技术的研发工作。太阳能发电的原理是利用光伏效应(photovoltaiceffect,PVeffect)将太阳光照射在光电转换材料上而转换成可直接使用的电能。目前，由于光电转换效率偏低以及制作成本过高，使得太阳能电池仍然无法有效取代传统能源，成为太阳能电池的发展上的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种具有高光电转换效率的太阳能电池及其制作方法。本专利技术的一实施例提供一种制作太阳能电池的方法，包括下列步骤：提供一光电转换结构。于光电转换结构的一表面上形成一无机透明导电层。于无机透明导电层的一表面上形成一有机透明导电层。于有机透明导电层的一表面上形成一图案化透明保护层，其中图案化透明保护层具有一开口，部分暴露出有机透明导电层的表面。利用有机透明导电层作为一晶种层进行一电镀工艺，于图案化透明保护层的开口内形成一电极，其中电极与有机透明导电层接触并电性连接。其中，该无机透明导电层具有一第一折射率，该有机透明导电层具有一第二折射率，该图案化透明保护层具有一第三折射率，该第一折射率大于该第二折射率，且该第二折射率大于该第三折射率。其中，该无机透明导电层的材料包括氧化铟锡、氧化镓铟锡、氧化锌铟锡、氧化锡掺氟、氧化锌、氧化铝锌与氧化铟锌的其中至少一者。其中，该有机透明导电层的材料包括(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)、铜-青素、4,4',4"-三偶-氮-萘-氮-苯胺-三苯胺。其中，该有机透明导电层的透光率大于95％且小于100％。其中，该图案化透明保护层的材料包括硅胶。其中，该图案化透明保护层的透光率大于95％且小于100％。其中，于形成该电极之后，该图案化透明保护层保留于该有机透明导电层的该表面上。其中，该图案化透明保护层利用一微影蚀刻工艺、一曝光显影工艺或一印刷工艺形成于该有机透明导电层的该表面上。其中，该电极包括一第一导电结构与一第二导电结构，该第一导电结构与该有机透明导电层接触，且该第二导电结构堆栈于该第一导电结构上并与该第一导电结构接触。其中，该第一导电结构的材料包括铜，且该第二导电结构的材料包括锡。其中，该光电转换结构包括一半导体基底以及一非本征半导体层，且该半导体基底与该非本征半导体层具有不同的掺杂类型。本专利技术的另一实施例提供一种太阳能电池，包括一光电转换结构、一无机透明导电层、一有机透明导电层、一图案化透明保护层以及一电极。无机透明导电层设置于光电转换结构的一表面上。有机透明导电层设置于无机透明导电层的一表面上。图案化透明保护层设置于有机透明导电层的一表面上，其中图案化透明保护层具有一开口，部分暴露出有机透明导电层的表面。电极设置于图案化透明保护层的开口内，其中电极与有机透明导电层接触并电性连接。其中，该无机透明导电层具有一第一折射率，该有机透明导电层具有一第二折射率，该图案化透明保护层具有一第三折射率，该第一折射率大于该第二折射率，且该第二折射率大于该第三折射率。其中，该图案化透明保护层的材料包括硅胶。其中，该电极包括一第一导电结构与一第二导电结构，该第一导电结构与该有机透明导电层接触，且该第二导电结构堆栈于该第一导电结构上并与该第一导电结构接触。其中，该第一导电结构的材料包括铜，且该第二导电结构的材料包括锡。其中，该光电转换结构包括一半导体基底以及一非本征半导体层，且该半导体基底与该非本征半导体层具有不同的掺杂类型。本专利技术的制作太阳能电池的方法利用图案化透明保护层作为定义电极的位置的阻挡层，且于制作出电极之后，图案化透明保护层保留于有机透明导电层的表面上而不必加以移除，因此，可以减少工艺时间与成本。再者，图案化透明保护层、有机透明导电层与无机透明导电层均具有高穿透率特性，且三者的折射率以递增方式搭配，因此，入射光由折射率较小的膜层进入折射率较大的膜层，故可以减少反射并有效增加入光量，并可以增加短路电流密度，进而提升太阳能电池的光电转换效率。另外，电极与无机透明导电层分别与有机透明导电层接触并经由有机透明导电层电性连接，因此接触电阻较低，故可提升填充因子，进而提升太阳能电池的光电转换效率。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1至图7绘示了本专利技术的第一实施例的制作太阳能电池的方法示意图。图8绘示了本专利技术的第二实施例的制作太阳能电池的方法示意图。10半导体基底101第一表面102第二表面12第一本征半导体层14第二本征半导体层16第一非本征半导体层18第二非本征半导体层20光电转换结构201表面202表面22第一无机透明导电层24第二无机透明导电层221表面241表面26第一有机透明导电层28第二有机透明导电层261表面281表面30第一图案化透明保护层30A开口32第二图案化透明保护层32A开口34第一电极341第一导电结构342第二导电结构36第二电极361第一导电结构362二导电结构40太阳能电池50太阳能电池具体实施方式为使本领域技术人员能更进一步了解本专利技术，下文特列举本专利技术的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本专利技术的构成内容及所欲达成的功效。请参考图1至图7。图1至图7绘示了本专利技术的第一实施例的制作太阳能电池的方法示意图，其中图1至图6是以剖面型式绘示，而图7是以立体型式绘示。如图1所示，首先提供一半导体基底10，其中半导体基底10具有彼此相对的一第一表面101与一第二表面102。半导体基底10可包括一硅基底，其可为单晶硅基底、非晶硅基底、多晶硅基底、微晶硅基底或其它具有不同晶格排列的硅基底或半导体基底。在本实施例中，半导体基底10选用单晶硅基底，但不以此为限。接着，可选择性地对半导体基底10进行一粗糙化(texture)工艺，以使得第一表面101与第二表面102形成粗糙化表面(texturedsurface)，其中粗糙化表面可以降低入射光的反射，借此增加入光量，进而提升光电转换效率。粗糙化工艺可包括一蚀刻工艺，例如一湿式蚀刻工艺或一干式湿刻工艺，但不以此为限。在本实施例中，半导体基底10具有一第一掺杂类型，例如n型，但不以此为限。随后，可选择性地在半导体基底10的第一表面101与第二表面102上分别形成一第一本征(intrinsic)半导体层12与一第二本征半导体层14。第一本征半导体层12与第二本征半导体层14为未掺杂的半导体层，其材料可包括例如单晶硅、非晶硅、多晶硅、微晶硅或其它具有不同晶格排列的硅或半导体材料。在本实施例中，第一本征半导体层12与第二本征半导体层14分别为一非晶硅层。如图2所示，接着于第一本征半导体层12上形成一第一非本征(extrinsic)半导体层16，其中第一非本征半导体层16具有一第二掺杂型式，例如p型。非第一本征半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作太阳能电池的方法，其特征在于，包括：提供一光电转换结构；于该光电转换结构的一表面上形成一无机透明导电层；于该无机透明导电层的一表面上形成一有机透明导电层；于该有机透明导电层的一表面上形成一图案化透明保护层，其中该图案化透明保护层具有一开口，部分暴露出该有机透明导电层的该表面；以及利用该有机透明导电层作为一晶种层进行一电镀工艺，于该图案化透明保护层的该开口内形成一电极，其中该电极与该有机透明导电层接触并电性连接。

【技术特征摘要】
2014.08.12 TW 1031276691.一种制作太阳能电池的方法，其特征在于，包括：提供一光电转换结构；于该光电转换结构的一表面上形成一无机透明导电层；于该无机透明导电层的一表面上形成一有机透明导电层，该有机透明导电层的材料包括(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)、铜-青素、4,4',4"-三偶-氮-萘-氮-苯胺-三苯胺；于该有机透明导电层的一表面上形成一图案化透明保护层，其中该图案化透明保护层具有一开口，部分暴露出该有机透明导电层的该表面；以及利用该有机透明导电层作为一晶种层进行一电镀工艺，于该图案化透明保护层的该开口内形成一电极，其中该电极与该有机透明导电层接触并电性连接；其中，该无机透明导电层具有一第一折射率，该有机透明导电层具有一第二折射率，该图案化透明保护层具有一第三折射率，该第一折射率大于该第二折射率，且该第二折射率大于该第三折射率。2.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该无机透明导电层的材料包括氧化铟锡、氧化镓铟锡、氧化锌铟锡、氧化锡掺氟、氧化锌、氧化铝锌与氧化铟锌的其中至少一者。3.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该有机透明导电层的透光率大于95％且小于100％。4.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该图案化透明保护层的材料包括硅胶。5.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该图案化透明保护层的透光率大于95％且小于100％。6.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，于形成该电极之后，该图案化透明保护层保留于该有机透明导电层的该表面上。7.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，该图案化透明保护层利用一微影蚀刻工艺、一曝光显影工艺或一印刷工艺形成于该有机透明导电层的该表面上。8.根据权利要求1所述的制作太阳能电池的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71