太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术揭露一种太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：提供一基板；将一第一钝化层形成于基板；将一第一导电材料间隔形成于第一钝化层；将一第二钝化层形成于第一钝化层；以及将一第二导电材料形成于第一导电材料及第二钝化层，使间隔的第一导电材料彼此连接。本发明专利技术还揭露一种利用上述的制造方法所制成的太阳能电池。本发明专利技术利用钝化层及局部背面电场以提升太阳能电池的光电转换效率及产品的可靠度与良率，同时可不需使用高成本的雷射机台设备，因而不具有雷射机台成本昂贵、不利于大量化的生产的缺点，进而能达到降低生产成本，并提高生产效率的功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种太阳能电 池及其制造方法。
技术介绍
近年来太阳能电池技术迅速发展，太阳能电池正逐渐成为石化燃料的替代能源。各式太阳能电池的种类非常多，主要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，硅基太阳能电池的基本架构可分为P-N 二极管(PN Diode)、抗反射层(Antireflection layer)、和正面电极(Front contact electrode)、及背面电极(Back contact electrode)等四个部份。在太阳能电池的发展过程中，为了降低太阳能电池的成本，硅基板厚度不断薄化，但也因而产生了一些问题。其中一个问题为，对于较薄的太阳能电池而言，背面载子的复合现象对电池性能的影响变得十分重要。在上述基本结构的基础下，公知技术可通过钝化层(Passivation layer)及背面电场(Back surface field,BSF)的作用，避免电池背面载流电子的复合效应使得电池效率降低，进而提升太阳能电池的光电转换效率。详细而言，在太阳能电池的正面或背面设置钝化层，可降低电池表面载子的复合速度，达到提高光电流的作用，甚至还具有保护太阳能电池，防刮伤、防湿气等功效。而在电池背面涂上铝胶，铝胶除了可作为电池的背面电极外，高温烧结后还可作为背面电场，以增加表面载子的收集效率。另一种公知的、依据上述方式进行改良的公知技术包括雷射剥蚀法(Laserablation)及雷射烧结电极法(Laser-fired contacts, LFC)。为了形成局部的背面电场(Local BSF)，上述方法在电池背面设置一钝化层或一钝化层与一铝金属层，再利用雷射光在钝化层或钝化层与铝金属层上穿孔打洞，最后使铝金属穿过孔洞而与硅基板形成局部接触。如此一来即可有效降低铝背面电场与硅基板间的表面载子复合效应，同时局部的接触还可避免铝胶烧结后造成的翘曲及破片现象。然而，雷射光机台设备的成本昂贵，且不利于大规模的量化生产，其虽提高了太阳能电池的光电转换效率，但却反而增加了太阳能电池的制造成本。因此，如何提供一种，其在提升太阳能电池的光电转换效率以及产品的可靠度与良率的同时，还可不需使用高成本的雷射机台设备，进而能达到降低生产成本，并提高生产效率的功效，已成为太阳能制造产业的焦点课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，其在提升太阳能电池的光电转换效率以及制程的可靠度与良率的同时，还可不需使用高成本的雷射机台设备，进而能达到降低生产成本，并提高生产效率的功效。本专利技术可采用以下技术方案来实现的。本专利技术的一种太阳能电池的制造方法包括以下步骤提供一基板；将一第一钝化层形成于基板；将一第一导电材料间隔形成于第一钝化层；将一第二钝化层形成于第一钝化层；以及将一第二导电材料形成于第一导电材料及第二钝化层，以连接间隔的第一导电材料。另外，本专利技术还提供另一种太阳能电池的制造方法，其包括以下步骤提供一基板；将一第一钝化层形成于基板；将一第二钝化层形成于第一钝化层；将一第一导电材料间隔形成于第二钝化层；以及将一第二导电材料形成于第一导电材料及第二钝化层，以连接间隔的第一导电材料。在一实施例中，第一钝化层与第二钝化层的材料成分相同。在一实施例中，第一钝化层的厚度小于第二钝化层的厚度。 在一实施例中，第一钝化层与第二钝化层的材料成分不同。较佳地，第一钝化层材料的抗穿透性低于第二钝化层材料的抗穿透性。钝化层可为介电质材料，例如硅氧化物、氮硅化物、非晶硅、碳化硅，以及氧化铝等材料。较佳地，第一钝化层的材料成分为硅氧化层，第二钝化层的材料成分为氮硅化层。在一实施例中，第一导电材料与第二导电材料的材料成分不同。当第一导电材料及第二导电材料为糊状物或胶状物时，同时烧结第一导电材料及第二导电材料，使第一导电材料烧结后穿透第一钝化层及第二钝化层而同时与基板及第二导电材料连接，且第二导电材料烧结后不穿透第一钝化层而不与基板连接；当第一导电材料为糊状物或胶状物，第二导电材料为金属固状物时，在形成第一导电材料后，烧结第一导电材料，使第一导电材料烧结后穿透第一钝化层及第二钝化层而可同时与基板及第二导电材料连接。其中，当第一导电材料及第二导电材料为糊状物或胶状物时，第一导电材料的穿透性高于第二导电材料的穿透性。其中，当第一导电材料为糊状物或胶状物，第二导电材料为金属固状物时，第二导电材料在第一导电材料金属化后以溅镀、蒸镀或电镀的方式形成于第一导电材料及第二钝化层。在一实施例中，第一钝化层设置在基板的一背面，且制造方法还包括以下步骤在烧结步骤前，将一第三导电材料形成在基板的一正面，使烧结步骤同时烧结第一导电材料、第二导电材料及第三导电材料，或同时烧结第一导电材料及第三导电材料。另外，依据本专利技术如上述任一项所载的制造方法所制成的太阳能电池亦一并揭露。承上所述，本专利技术的，通过第一钝化层、第一导电材料、第二钝化层及第二导电材料的设置，使得第一导电材料及第二导电材料经高温烧结后，仅有第一导电材料局部接触基板，而达到形成局部背面电场的目的。与公知相较，本专利技术利用钝化层及局部背面电场以提升太阳能电池的光电转换效率及产品的可靠度与良率，同时可不需使用高成本的雷射机台设备，因而不具有雷射机台成本昂贵、不利于大量化的生产等缺点，进而能达到降低生产成本，并提高生产效率的功效。此外，通过第一钝化层及第二钝化层的成分、厚度，配合第一导电材料及第二导电材料的成分变化态样，可使得制成的太阳能电池具有较佳的可靠度及良率，甚至还能提升太阳能电池的性能。附图说明图I是依据本专利技术第一优选实施例的一种太阳能电池的制造方法的步骤流程图；图2是依据图I的制造方法制作太阳能电池时的流程剖面示意图；图3是依据包括烧结步骤的太阳能电池的制造方法，制作太阳能电池时的剖面示意图；图4及图5是本专利技术第一优选实施例的不同实施态样的制造方法的步骤流程图；图6是依据本专利技术第一或第二优选实施例的制作方法制成的太阳能电池的剖面示意图；图7是依据本专利技术第二优选实施例的一种太阳能电池的制造方法的步骤流程图；以及图8是依据图7的制造方法制作太阳能电池时的流程剖面示意图。 主要元件符号说明I :太阳能电池11 :基板12 :第一钝化层13:第一导电材料14 :第二钝化层15:第二导电材料16:第三导电材料SlO S18、S17、S19、S20 S28 :步骤具体实施例方式以下将参照相关图式，说明依本专利技术优选实施例的一种，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。图I是本专利技术第一优选实施例的一种太阳能电池的制造方法的步骤流程图，图2是依据图I的制造方法制作太阳能电池时的流程剖面示意图。须特别说明的是，图2中各结构的比例关系，为了方便显示及说明，故可能在实际结构的比例不符，在此仅作为参考而非为限制性者。请同时参考图I及图2所示，太阳能电池的制造方法包括步骤SlO S18。步骤SlO是提供一基板11。基板11的功用是作为太阳能电池中的PN 二极管。其中，基板11可为非晶硅基板、单晶硅基板、多晶硅基板或砷化镓基板等，较佳地N型半导体层与P型半导体层之间还包含I型半导体层(PIN)。步骤S12是将一第一钝化层12形成于基板11，形成第一钝化层12的方式可例如但不限于是化学气相沉积(CVD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一基板；将一第一钝化层形成于所述基板；将一第一导电材料间隔形成于所述第一钝化层；将一第二钝化层形成于所述第一钝化层；以及将一第二导电材料形成于所述第一导电材料及所述第二钝化层，以连接间隔的所述第一导电材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永芳，李岱殷，叶冠铭，戴煜暐，
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：