具有空桥式接触结构的太阳能装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有空桥式接触结构的太阳能装置及其制造方法。此太阳能装置包含一半导体层，此半导体层可将光转成电流；至少两个导电线段位于此半导体层上，该两个导电线段用于传输该半导体层产生的电流；一空桥式接触结构电连接该两个导电线段，其中该空桥式接触结构下方与该两个导电线段之间具有一空间，该空间可供光线通过以进入该半导体层。基于上述，此发明专利技术可提高太阳能装置的效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能装置，尤其涉及一种具有空桥式接触结构的太阳能装置。
技术介绍
太阳能已成为近几年来重要的新能源之一。全世界各地皆有大量的研究能力投注于太阳能的发展。目前已有为数不少的太阳能晶胞被商业化生产且成为消费性产品。因此，为符合未来太阳能发展的需求，持续不断的技术改善已是刻不容缓。一般太阳能装置的结构通常包含具有pn界面的半导体层以及设置于前表面(即向光面)的接触结构，用以传输并收集半导体层因吸光而产生的电流。接触结构一般为栅栏状的图案具有多条相互平行的细长的导线，以及位于芯片结构边缘与此等导线正交的总线。图IA显示已知的太阳能装置100的向光面俯视图，图IB显示图IA的太阳能装置100于A-A’剖面线的剖面图。如图 IA及IB所示，太阳能装置100包含一基板110，连接基板110的半导体层120，连接半导体层120上方的接触层130。接触层130具有多条相互平行的导线131及总线132。为能有效收集电流，导线131通常分布在半导体层120的表面而且紧贴其表面，因此半导体层120 中被导线131盖住的部分无法吸光。为增加半导体层120曝光面积，导线131的线宽需尽可能的细，且为避免电阻增加，导线131的高度需随之增加。然而导线131的高度增加会相对地增加阴影面积。换言之，导线131的高度增加会遮蔽更多的斜向入射光线。现有技术提供很多类似以上所述的结构与作法，然此等不免有各种缺点，因此需要有更新颖创新的方式，来弥补现有技术的不足。
技术实现思路
有鉴于现有技术的各种问题，本专利技术的一特色在于提供具有空桥结构的接触线路。换言之，利用合适技术架高接触线路的部分线段，使其与半导体层间产生空隙而形成空桥。经由此结构，空桥下方的半导体层面积可以显露出来，进而得以接受斜向入射的光线， 提高太阳能装置的效能。本专利技术的另一特色在于使半导体层与接触线路的连结界面形成蘑菇式结构。换言之，利用合适技术窄化连接于接触线路的颈部结构，藉此显露更多的半导体层面积，进而得以接受更多斜向入射的光线，提高太阳能装置的效能。依据一实施例，本专利技术提供一种具有空桥式接触结构的太阳能装置，包含一半导体层，该半导体层可将光转成电流；至少两个导电线段位于该半导体层上，该两个导电线段用于传输该半导体层产生的电流；及一空桥式接触结构电连接该两个导电线段，其中该空桥式接触结构下方与该两个导电线段之间具有一空间，该空间可供光线通过以进入该半导体层。依据另一实施例，本专利技术提供如上述的具有空桥式接触结构的太阳能装置，还包含该半导体层的一颈部连结该至少两个导电线段的其中之一，该颈部与该导电线段形成一蘑菇式结构。依据实施例，本专利技术还提供一种具有空桥式接触结构的太阳能装置的制造方法， 该方法包含半导体层，该半导体层可将光转成电流；形成至少两个导电线段于该半导体层上，该两个导电线段用于传输该半导体层产生的电流；及形成一空桥式接触结构电连接该两个导电线段，其中该空桥式接触结构下方与该两个导电线段之间具有一空间，该空间可供光线通过以进入该半导体层。本专利技术尚包含其他方面以解决其他问题并合并上述的各方面详细揭示于以下实施方式中。附图说明图IA显示已知的太阳能装置的向光面俯视图；图IB显示图IA的太阳能装置于A-A’剖面线的剖面图；图2A为依据本专利技术的第一实施例所示太阳能装置的半成品俯视图；图2B至图2G为图2A的太阳能装置制作过程的剖面图；图3A至图3E为接续图2G所示太阳能装置制作过程的剖面图；图4A为依据本专利技术的第一实施例所示太阳能装置的俯视图；图4B为沿图4A的剖面线B-B’的剖面图；图5A为依据本专利技术的第二实施例所示太阳能装置的俯视图；图5B显示图5A的太阳能装置于B-B’剖面线的剖面图；图6为依据本专利技术的第三实施例所示太阳能装置的剖面图；图7为依据本专利技术的第四实施例所示太阳能装置的剖面图。主要元件符号说明100，200，500，600 太阳能装置110，210 基板120，220 半导体层130，230 接触层131 导线132，232 总线231导电线段221 III V 族薄层222 窗口层223覆盖层2 颈部310抗反射层320第一图案光阻层325 接触开口330，530共形导电种子层340第二图案光阻层342，542 导电层330a露出的共形导电种子层402，502空桥式接触结构403 桥柱410 空间503 桥柱503a壁面510空间531a壁面531导电线段631导电线段700太阳能装置710太阳能芯片711半导体层721导电线段722总线723空桥式接触结构740空间750承载基板751线路760引线770透明保护层780玻璃盖板具体实施例方式以下将参考附图说明本专利技术的具体实施例。附图中相似元件采用相同的元件符号。应注意为清楚呈现本专利技术，附图中的各元件并非按照实物的比例绘制，而且为避免模糊本专利技术的内容，以下说明也省略已知的零组件、相关材料、及其相关处理技术。图2A为依据本专利技术的一第一实施例所示一太阳能装置200的半成品俯视图。图2B至图2G为图2A的太阳能装置200制作过程的剖面图。如图2A所示，第一实施例的太阳能装置200包含一半导体层220及设置于半导体层220上方的接触层230。半导体层220可用来制作单一个或多个太阳能芯片，图中仅显示虚线X-X’，Y-Y’所划出单一太阳能芯片的制造区域。单一太阳能芯片的俯视外型可有各种形状，图2A显示一矩形。在本专利技术的其他具体实施例中， 单一太阳能芯片的俯视外型可为正方形。接触层230包含传输电流的多条导电线段231， 多条导电线段231包含汇集各导线的电流的总线232。由于为半成品，图2A所显示的多条导电线段231大多尚未相互连接。为显露更多的半导体层面积，以接受更多斜向入射的光线，太阳能装置200的半导体层220与接触层230的垂直连结界面形成蘑菇式结构，其形成过程如图2B至图2D及图2E至图2G的剖面图所示，其中图2B至2D为图2A之A-A，剖面线的制作过程的剖面图，图2E至2G为图2A的B-B’剖面线的制作过程的剖面图。首先参考图2B及图2E，太阳能装置200的制造方法包含提供基板210，并形成位于基板210上方的半导体层220及半导体上方的接触层230。基板210可为半导体层220的成长基板例如GaAs基板，在其他实施例中也可为接合基板例如硅基板或其他合适的基板。半导体层 220可为多层结构，其可包含多个具p-n接面的IIIV族薄层221，并于其最顶部包含窗口层 222及覆盖层223。于此实施例，覆盖层223材料可为GaAs，或hGaAs，窗口层222材料可为AUnP。在其他实施例中，半导体层220的各层材料可自由选用并组合周期表IIIV族中的各种元素。又在另一实施例中，基板可为包含半导体层的结构，譬如为硅基板，经由扩散炉处理形成N型上层及P型下层。此实施例所述的材料仅为说明所用，本专利技术不以此为限。 接触层230的材料可为任何合适金属，如金、铝、铜、银、钛、锗或上述各种合金，其较佳的厚度范围为10 μ m至30 μ m之间。然后，参考图2C及图2F，利用合适技术图案化接触层230 以形成具有如图2A所示的多条导电线段231，多条导电线段231包含总线232(未显示于图2C及图2F本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有空桥式接触结构的太阳能装置，包含：一半导体层，该半导体层可将光转成电流；至少两个导电线段位于该半导体层上，该两个导电线段用于传输该半导体层产生的电流；及一空桥式接触结构电连接该两个导电线段，其中该空桥式接触结构下方与该两个导电线段之间具有一空间，该空间可供光线通过以进入该半导体层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴展兴，
申请(专利权)人：太聚能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71