太阳能电池制造技术

本发明专利技术提出一种太阳能电池，其包含一半导体基板，该半导体基板的背面设置有钝化层、汇流电极与背电极层。汇流电极经由钝化层的汇流电极开口电性连接于半导体基板的背面，背电极层则经由钝化层的第一开口群与第二开口群电性连接于半导体基板的背面。其中，第一开口群与第二开口群依序设置于汇流电极开口的其中一侧，且在沿垂直于汇流电极长度方向上，第一开口群中的第一开口的间距比第二开口群中的第二开口的间距小。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池
本专利技术涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种太阳能电池的背面电极结构。
技术介绍
太阳能电池是当前发展最成熟以及应用最广泛的绿色能源技术，为了提高太阳能电池的发电效率以及降低发电成本，各种太阳能电池结构不断被开发出来。太阳能电池大致可分为硅基太阳能电池、化合物半导体太阳能电池及有机太阳能电池等三种，其中又以硅基太阳能电池的技术最为成熟也最为普及，尤其硅单晶太阳能电池的转换效率更是居所有太阳能电池之冠。目前已发表的具高转换效率的硅晶太阳能电池有异质接面结合本质硅薄膜太阳能电池(HIT,Hetero-junctionwithIntrinsicThinLayer)、指叉式背电极太阳能电池(IBC,InterdigitatedBackContact)、双面发电太阳能电池(Bifacial)、射极钝化及背电极太阳能电池(PERC,PassivatedEmitterandRearCell)。请参照图1，为叠瓦式太阳能电池的示意图，其是由多个条状的太阳能电池单元100所串联而成。如图1所示，串联方式是将其中一太阳能电池单元100正面的银汇流电极102a与另一太阳能电池单元100背面的银汇流电极102b电性连接，串联的太阳能电池单元的数量取决于所需功率大小。通常构成叠瓦式太阳能电池的太阳能电池单元本身也具有类似PERC太阳能电池的结构，也就是正面与背面均形成有钝化层，且背面还通过铝电极形成背电场(BackSurfaceField,BSF)结构。请参照图2与图3，分别为传统叠瓦式太阳能电池背面的钝化层开口示意图以及传统叠瓦式太阳能电池的局部剖视示意图(一)。如前述，传统叠瓦式太阳能电池200的结构和PERC太阳能电池类似，其正面会形成有多个银电极208，半导体基板201的掺杂型为p型。太阳能电池200的背面在形成背电极前，必须先通过激光剥蚀(laserablation)的方式将背面的钝化层209熔穿出数个背电极开口204，其中背电极开口204是呈直线状且沿着汇流电极开口202的二侧以相同的间距整齐排列。请参照图4，为传统叠瓦式太阳能电池的局部剖视示意图(二)，背电极开口204形成之后可通过网板印刷工艺，将银浆(或银铝浆)刮入汇流电极开口202以及将铝浆刮入背电极开口204中，再施以热处理使铝浆烧结，如此便可以在半导体基板201的背面形成汇流电极210以及背电极层211。此外，铝浆烧结过程中，填充于背电极开口204中的铝浆的铝原子会扩散入半导体基板201而形成硅-铝共晶结构，因而在半导体基板201的背面形成多个背电场区207，其可以将太阳能电池底部所产生的载子局限在p-n接面，进而提高光电流。请参照图5，为传统叠瓦式太阳能电池的空穴收集示意图，当传统叠瓦式太阳能电池200受到光照时，所产生的空穴会朝背电场区207扩散进而被背电极层211所收集，空穴的扩散方向概如图5中半导体基板201内的箭头所指。然而汇流电极210是直接与半导体基板201的表面接触，二者的接触面之间没有形成背电场，因此汇流电极210上方附近所形成的空穴必须扩散较远的距离才能被抵达位于汇流电极210其中一侧的背电场区207，导致汇流电极210上方局部区域的空穴收集效率不佳。请参照图6至图8，分别为另一传统叠瓦式太阳能电池的局部剖视示意图(一)、局部剖视示意图(二)以及空穴收集示意图，绘示出另一种传统叠瓦式太阳能电池220，其与前述传统叠瓦式太阳能电池200的主要差异在于没有汇流电极开口202，且汇流电极210是直接形成于钝化层209上而没有和半导体基板201接触。同样地，传统叠瓦式太阳能电池220的汇流电极210和半导体基板201之间并没有形成背电场，导致汇流电极210上方附近所形成的空穴必须扩散较远的距离才能被抵达位于汇流电极210其中一侧的背电场区207，因此同样会有汇流电极210上方局部区域的空穴收集效率不佳的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种改进空穴收集效率的叠瓦式太阳能电池，包含：一半导体基板，掺杂有一第一型掺质，具有一正面与一背面；一钝化层，设置于该背面，该钝化层包含一汇流电极开口、一第一开口群与一第二开口群，该汇流电极开口沿一第一方向延伸，该第一开口群与该第二开口群位于该汇流电极开口沿一第二方向的一侧且该第一开口群位于该第二开口群与该汇流电极开口之间，该第二方向垂直于该第一方向，该第一开口群包含多个第一开口，该第二开口群包含多个第二开口；一汇流电极，设置于该汇流电极开口且经由该汇流电极开口而电连接该背面；多个背电场区，形成于该半导体基板的背面，且个别对应于该些第一开口及该些第二开口；及一背电极层，设置于该钝化层上，该背电极层连接该汇流电极且经由该些第一开口与该些第二开口电连接该背面；其中，该第一开口群的该些第一开口彼此间沿该第二方向的间距小于该第二开口群的该些第二开口沿该第二方向的间距。于本专利技术的一实施例中，该汇流电极沿该第二方向具有一宽度，该第一开口群的各第一开口沿该第二方向与该汇流电极的距离不大于该宽度的二倍。于本专利技术的一实施例中，沿该第二方向相邻的二该第一开口之间的间距随着远离该汇流电极开口而增加。于本专利技术的一实施例中，该些第一开口的形状是呈直线状、虚线状或点状。于本专利技术的一实施例中，该些第二开口的形状是呈直线状、虚线状或点状。于本专利技术的一实施例中，该些第一开口的形状不同于该些第二开口的形状。于本专利技术的一实施例中，该钝化层更包含一第三开口群与一第四开口群，位于该汇流电极开口沿该第二方向的另一侧，该第三开口群位于该汇流电极开口与该第四开口群之间，该第三开口群包含多个第三开口，该第四开口群包含多个第四开口，该第三开口群的该些第三开口沿该第二方向的间距小于该第四开口群的该些第四开口沿该第二方向的间距，该背电极层更经由该些第三开口与该些第四开口电连接该背面。于本专利技术的一实施例中，该第三开口群的各第三开口沿该第二方向与该汇流电极的距离不大于该宽度的二倍。于本专利技术的一实施例中，沿该第二方向相邻的二该第三开口之间的间距随着远离该汇流电极开口而增加。于本专利技术的一实施例中，该些第三开口的形状不同于该些第四开口的形状。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为叠瓦式太阳能电池的示意图；图2为传统叠瓦式太阳能电池的激光刻痕示意图；图3为传统叠瓦式太阳能电池的局部剖视示意图(一)；图4为传统叠瓦式太阳能电池的局部剖视示意图(二)；图5为传统叠瓦式太阳能电池的空穴收集示意图；图6为另一传统叠瓦式太阳能电池的局部剖视示意图(一)；图7为另一传统叠瓦式太阳能电池的局部剖视示意图(二)；图8为另一传统叠瓦式太阳能电池的空穴收集示意图；图9为本专利技术第一实施例的太阳能电池的激光刻痕示意图；图10为本专利技术第一实施例的局部剖视示意图；图11为本专利技术第一实施例的空穴收集示意图；图12为本专利技术第二实施例的太阳能电池的激光刻痕示意图；图13为本专利技术第三实施例的太阳能电池的激光刻痕示意图；图14为本专利技术第四实施例的太阳能电池的激光刻痕示意图；图15为本专利技术第五实施例的太阳能电池的激光刻痕示意图。其中，附图标记100叠瓦式太阳能电池单元102a正面银汇流电极102b背面银汇流电极200、220传统叠瓦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其特征在于，包含：一半导体基板，掺杂有一第一型掺质，具有一正面与一背面；一钝化层，设置于该背面，该钝化层包含一汇流电极开口、一第一开口群与一第二开口群，该汇流电极开口沿一第一方向延伸，该第一开口群与该第二开口群位于该汇流电极开口沿一第二方向的一侧且该第一开口群位于该第二开口群与该汇流电极开口之间，该第二方向垂直于该第一方向，该第一开口群包含多个第一开口，该第二开口群包含多个第二开口；一汇流电极，设置于该汇流电极开口且经由该汇流电极开口而电连接该背面；多个背电场区，形成于该半导体基板的背面，且个别对应于该些第一开口及该该些第二开口；及一背电极层，设置于该钝化层上，该背电极层连接该汇流电极且经由该些第一开口与该些第二开口电连接该背面，其中，该第一开口群的该些第一开口彼此间沿该第二方向的间距小于该第二开口群的该些第二开口沿该第二方向的间距。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包含：一半导体基板，掺杂有一第一型掺质，具有一正面与一背面；一钝化层，设置于该背面，该钝化层包含一汇流电极开口、一第一开口群与一第二开口群，该汇流电极开口沿一第一方向延伸，该第一开口群与该第二开口群位于该汇流电极开口沿一第二方向的一侧且该第一开口群位于该第二开口群与该汇流电极开口之间，该第二方向垂直于该第一方向，该第一开口群包含多个第一开口，该第二开口群包含多个第二开口；一汇流电极，设置于该汇流电极开口且经由该汇流电极开口而电连接该背面；多个背电场区，形成于该半导体基板的背面，且个别对应于该些第一开口及该该些第二开口；及一背电极层，设置于该钝化层上，该背电极层连接该汇流电极且经由该些第一开口与该些第二开口电连接该背面，其中，该第一开口群的该些第一开口彼此间沿该第二方向的间距小于该第二开口群的该些第二开口沿该第二方向的间距。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该汇流电极沿该第二方向具有一宽度，该第一开口群的各第一开口沿该第二方向与该汇流电极的距离不大于该宽度的二倍。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，沿该第二方向相邻的二该第一开口之间的间距随着远离该汇流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊智，
申请(专利权)人：新日光能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71