太阳能电池及其形成方法技术

本发明专利技术公开一种太阳能电池及其形成方法，该太阳能电池包括：位于基底上的一半导体叠层、位于该半导体叠层上的一窗层、位于该窗层上的一案化的顶盖层与一不连续的化合物叠层其中，该化合物叠层侧面与该案化的顶盖层侧面之间的窗层上表面、以及该案化的顶盖层侧面是被一共形层全面地覆盖。该太阳能电池还包括：位于该案化的顶盖层上的一金属栅线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池，尤其是涉及一种II1-V族化合物多接面太阳能电池。
技术介绍
目前的太阳能电池(solar cell)主要可区分为硅半导体系太阳能电池及II1-V族化合物半导体系太阳能电池两大类。就能量转换效率而言，II1-V族化合物半导体系太阳能电池较硅半导体系太阳能电池高，因而较适合用来发展高效能太阳能电池。另夕卜，II1-V族化合物太阳能电池元件又可区分为单一接面(single-junction)与多接面(mult1-junction)太阳能电池两种。相较于单一接面太阳能电池而言，多接面太阳能电池通过多接面化合物半导体可吸收较宽广的太阳光谱能量，而大幅提高转换效率。在现有技术中，通常会在太阳能电池的窗层(window layer)上形成一抗反射层，以减少入射太阳能电池的太阳光的反射。一般而言，这样的抗反射层常通过电子束蒸镀法以及溅镀法而形成。然而，电子束蒸镀法以及溅镀法无法完成共形沉积，因此常会使抗反射层无法完全覆盖太阳能电池的窗层甚或顶盖层(cap layer)。综上所述，目前业界急需一种可以解决上述问题的太阳能电池。
技术实现思路
有鉴于上述问题，本专利技术在一实施例中提供一种太阳能电池，包括:基底；半导体叠层，位于该基底上；窗层,位于该半导体叠层上；案化的顶盖层，位于该窗层上；金属栅线，位于该案化的顶盖层上；不连续的化合物叠层，具有一第一部分以及一第二部分，该第一部分覆盖该金属栅线上表面，该第二部分覆盖该窗层上表面的一第三部分，其中，该第二部分侧面、该案化的顶盖层侧面、以及该金属栅线的部分下表面之间形成一缺陷区域，其中，在该缺陷区域内，至少该窗层上表面的一第四部分、以及该案化的顶盖层侧面未被该化合物叠层覆盖；以及共形层，至少共形地覆盖该底切区域。另外，本专利技术在另一实施例中提供一种太阳能电池的形成方法，包括:提供一基底；形成一半导体叠层于该基底上；形成一窗层于该半导体叠层上；形成一顶盖层于该窗层上；形成一金属栅线于该顶盖层上；图案化该顶盖层而形成一图案化的顶盖层，其中该金属栅线的正投影面积大于该图案化的顶盖层的正投影面积；形成一不连续的化合物叠层，该化合物叠层具有一第一部分以及一第二部分，该第一部分覆盖该金属栅线上表面，该第二部分覆盖该窗层上表面的一第三部分，而该第二部分侧面、该图案化的顶盖层侧面、以及该金属栅线外露的下表面之间形成一缺陷区域，至少露出该窗层上表面的一第四部分、以及该图案化的顶盖层侧面；以及 形成一共形层，至少共形地覆盖该底切区域。附图说明图1 图7为本专利技术一实施例的太阳能电池制作工艺的示意图。主要元件符号说明10 基底12 半导体叠层14 窗层16 顶盖层16a 案化的顶盖层图18 金属栅线20a 化合物叠层的第一部分20b 化合物叠层的第二部分22 缺陷区域24 共形层具体实施例方式以下将参照附图说明本案的较佳实施形态。图1 图6绘示本专利技术一实施例的太阳能电池制作工艺的示意图。首先，如图1所示，提供一基底10，并形成一半导体叠层12于基底10上。半导体叠层12可以是任何太阳能电池现有的η型半导体材料与P型半导体材料的组合，例如η型半导体材料与P型半导体材料交错构成的半导体叠层，而η型半导体材料与P型半导体材料例如是n-SiGe与p-SiGe、或其它η型化合物半导体材料与ρ型化合物半导体材料的组合。半导体叠层12的形成方法在太阳能电池技术中已为人所熟知，在此不再赘述。接着，如图2所示，形成一窗层14于半导体叠层12上。窗层14可以是任何太阳能电池现有的半导体材料，例如是InGaP、InAlP或其它化合物半导体材料。窗层14的形成方法在太阳能电池技术中已为人所熟知，在此不再赘述。之后，如图3所不,形成一顶盖层16全面覆盖于窗层14上。顶盖层16可以是任何太阳能电池现有的材料，例如是GaAs、InGaAs或其它化合物半导体材料。顶盖层16的形成方法可以采用物理沉积法、化学沉积法或其它太阳能电池技术中常用的成膜方法，在此不再赘述。接着，如图4所示，形成一金属栅线18于顶盖层16上。金属栅线18可以是任何太阳能电池现有的材料，例如是Au、Ag或其它金属或合金材料。金属栅线18的形成方法可以采用网印等印刷法或其它太阳能电池技术中常用的方法，在此不再赘述。之后，如图5所示，图案化该顶盖层16而形成一图案化的顶盖层16a，此图案化该顶盖层16的步骤包含以金属栅线18为掩模对顶盖层16施以各向同性蚀刻。请注意，经各向同性蚀刻之后形成了图案化的顶盖层16a，且金属栅线18的正投影面积大于图案化的顶盖层16a的正投影面积。也就是说，金属栅线18下方形成了缺陷区域(亦即所谓的“底切区域”)，此缺陷区域以图6的标号22表示。此图案化顶盖层16的步骤也可采用现有的方法，在此不再赘述。然后，如图6所示，形成一不连续的化合物叠层20a、20b。化合物叠层20a、20b具有一第一部分20a以及一第二部分20b。第一部分20a覆盖金属栅线18上表面,另外,第二部分20b覆盖窗层14上表面的一第三部分I。请特别注意，第二部分20b侧面、图案化的顶盖层16a侧面、以及金属栅线18外露的下表面之间即是缺陷区域22，且至少露出窗层14上表面的一第四部分I1、以及图案化的顶盖层16a侧面。此化合物叠层20a、20b的材料可采用氧化钛、氧化铝等材料或其组合，且形成方法可以采用蒸镀法(evaporation)、溅镀法(sputtering)或其它太阳能电池技术中常用的成膜方法，在此不再赘述。然而，由于蒸镀法(evaporation)、派镀法(sputtering)并非属共形沉积技术，因此无法形成共形的化合物叠层，以致于缺陷区域22仍旧外露。请注意，由于缺陷区域22会让外界的不利因子(例如，水气)影响太阳能电池元件的性能，因此本案的专利技术采取后续图7的步骤与方法以解决这个问题。接着，如图7所示，形成一共形层24，至少共形地覆盖底切区域22与化合物叠层20a、20b。共形层24的材料可采用氮氧化硅，且形成方法可以采用化学气相沉积法。在其它实施例中，共形层24的材料可采用氧化硅、氮化硅、或其组合。亦即，共形层24可以是单一氮氧化娃层、氧化娃层、氮化娃层，也可以是由上述氧化娃层与上述氮化娃层构成的一叠层。综上所述，本实施例提供一种如图7所示的太阳能电池。此太阳能电池包括:一基底10、位于基底10上的一半导体叠层12、位于半导体叠层12上的一窗层14、位于窗层14上的一图案化的顶盖层16a、位于图案化的顶盖层16a上的一金属栅线18、一不连续的化合物叠层20a、20b、以及一共形层24。其中，化合物叠层20a、20b具有一第一部分20a以及一第二部分20b，其第一部分20a覆盖金属栅线18上表面，其第二部分20b覆盖该窗层14上表面的一第三部分I。尤其是，化合物叠层20a、20b的第二部分20b侧面、图案化的顶盖层16a侧面、以及金属栅线18的部分下表面之间有一缺陷区域22，其中，在缺陷区域22内，至少窗层14上表面的一第四部分I1、以及图案化的顶盖层16a侧面未被化合物叠层20a、20b覆盖。共形层24则共形地覆盖化合物叠层20a、20b、金属栅线18、以及缺陷区域22。在另一实施例中，共形层24可仅共形地覆盖缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，包括：基底；半导体叠层，位于该基底上；窗层，位于该半导体叠层上；图案化的顶盖层，位于该窗层上；金属栅线，位于该图案化的顶盖层上；不连续的化合物叠层，具有第一部分以及第二部分，该第一部分覆盖该金属栅线上表面，该第二部分覆盖该窗层上表面的一第三部分，其中，该第二部分侧面、该图案化的顶盖层侧面、以及该金属栅线的部分下表面之间形成一缺陷区域，其中，在该缺陷区域内，至少该窗层上表面的一第四部分、以及该图案化的顶盖层侧面未被该化合物叠层覆盖；以及共形层，至少共形地覆盖该底切区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴展兴，章贤亮，涂永义，
申请(专利权)人：太聚能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71