全背电极异质结太阳能电池制造技术

技术编号:8791881 阅读:176 留言:0更新日期:2013-06-10 12:43
一种全背电极异质结太阳能电池,包括一第一导电型硅基板、一第一非晶半导体层、一第二非晶半导体层、一第一导电型半导体层、一第二导电型半导体层以及一第二导电型掺杂区。第一非晶半导体层位在硅基板的受光面上,其为本质半导体层或第一导电型层。第二非晶半导体层位在硅基板的非受光面上,其中第二非晶半导体层为本质半导体层。第一与第二导电型半导体层分别位在第二非晶半导体层上。至于第二导电型掺杂区则位在第二导电型半导体层下方的硅基板内并与第二非晶半导体层接触。

【技术实现步骤摘要】
全背电极异质结太阳能电池
本专利技术是关于一种异质结太阳能电池,且特别是关于一种全背电极异质结太阳能电池(back-contact hetero junction solar cell)。
技术介绍
目前高效率太阳能电池是未来产业的趋势,因为高效率太阳能电池不仅仅是提升单位面积的发电瓦数,还可降低成本,更深一层的含意是可以提升模块发电的附加价值。目前世界上效率最高的太阳能电池模块是SunPower的内交指背接触式(Interdigitated Back-Contact, IBC)的全背结模块,其电池效率可以超过24%以上,就市场上而言,因为上述高效率太阳能电池制造流程太繁琐,制程所花的成本很高,所以模块的制造成本高出传统硅晶模块5成以上。另一种高效率太阳能电池是使用异质结的太阳能电池。异质结太阳能电池一般是在硅晶片上成长非晶硅(a-Si)的钝化层与非晶硅电极,其具有极低的表面复合速率,因此拥有很高的开路电压。结合上述两项电池的优点,把电池电极制作到背面,并使用钝化能力很好的非晶硅层,将可以使电池转换效率更往上提升,例如美国专利US 7,199,395所提出的全背电极异质结太阳能电池。然而,这种全背电极结构却存在元件结能带差过大,导致造成的电阻过高的问题,电池转换使效率始终都是不如预期。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供一种全背电极异质结太阳能电池,能改善异质结全背电极结构效率受限的因素。本专利技术提出一种全背电极异质结太阳能电池,包括一第一导电型娃基板、一第一非晶半导体层、一第二非晶半导体层、一第一导电型半导体层、一第二导电型半导体层以及一第二导电型掺杂区。第一非晶半导体层位在第一导电型硅基板的受光面上,其中第一非晶半导体层为本质半导体层或第一导电型半导体层。第二非晶半导体层位在第一导电型硅基板的非受光面上,其中第二非晶半导体层为本质半导体层。第一导电型半导体层与第二导电型半导体层分别位在第一导电型硅基板的第二非晶半导体层上。至于第二导电型掺杂区则位在第二导电型半导体层下方的第一导电型硅基板内并与第二非晶半导体层接触。在本专利技术的一实施例中,上述第二导电型掺杂区例如P型掺杂区。在本专利技术的一实施例中,上述第二导电型掺杂区的掺杂浓度在lel8cnT3 le21cm 3 之间。在本专利技术的一实施例中,上述第二导电型掺杂区的结深度在0.001 μ m 10 μ m之间。在本专利技术的一实施例中,上述第一导电型半导体层与第二导电型半导体层互相隔离或者部分重叠。在本专利技术的一实施例中,上述第一与第二非晶半导体层的材料包括非晶硅(amorphous silicon)、非晶碳化娃(amorphous Silicon carbide)、非晶娃错(amorphoussilicon Germanium)等半导体材料。在本专利技术的一实施例中,上述第一导电型半导体层与第二导电型半导体层的材料包括非晶娃(amorphous silicon)、非晶碳化娃(amorphous Silicon carbide)、非晶娃错(amorphous silicon Germanium)、微晶娃(micro-crystal silicon)、微晶碳化娃(micro-crystal Silicon carbide)、微晶娃错(micro-crystal silicon Germanium)等半导体材料。在本专利技术的一实施例中,上述太阳能电池还可包括一抗反射层,位在第一非晶半导体层上。在本专利技术的一实施例中,上述太阳能电池还可包括第一与第二电极,分别与第一和第二导电型半导体层接触。在本专利技术的一实施例中,上述第一电极完全覆盖或部分覆盖第一导电型半导体层。在本专利技术的一实施例中,上述第二电极完全覆盖或部分覆盖第二导电型半导体层。在本专利技术的一实施例中,上述第一与第二电极至少包括一透明导电氧化物(TCO)层与一金属层。在本专利技术的一实施例中,上述太阳能电池还可包括一绝缘层,位在第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的第二非晶半导体层上。上述绝缘层的材料包括高分子材料、二氧化硅、氮化硅或其他不导电的介电材料。基于上述,本专利技术的太阳能电池可以同时提升开路电压、短路电流与降低模块封装后的输出损失,还能凭借降低结电阻,使太阳能电池转换效率更往上跃升。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的第一实施例的一种全背电极异质结太阳能电池的剖面示意图2是依照本专利技术的第二实施例的一种全背电极异质结太阳能电池的剖面示意图3是依照本专利技术的第三实施例的一种全背电极异质结太阳能电池的剖面示意图4是依照本专利技术的第四实施例的一种全背电极异质结太阳能电池的剖面示意图5是依照本专利技术的第五实施例的一种全背电极异质结太阳能电池的剖面示意图6是依照本专利技术的第六实施例的一种全背电极异质结太阳能电池的剖面示意图7是模拟实验一的IV数据图8是模拟实验二的结深度与效率的曲线图。附图标记100、200、300、400、500、600:全背电极异质结太阳能电池102:第一导电型硅基板102a:受光面102b:非受光面104:第一非晶半导体层106、402、404、602a、602b:第二非晶半导体层108:第一导电型半导体层110:第二导电型半导体层112:第二导电型掺杂区114、116:电极118、122、202、204:TC0 层120、124:金属层126:抗反射层302:绝缘层具体实施方式下面结合附图,对本专利技术做进一步的详细描述。请参照附图来了解本专利技术,然而本专利技术可用多种不同形式来实现,并不局限于实施例的描述。而在附图中,为明确起见可能未按比例绘制各层以及区域的尺寸以及相对尺寸。当文中以一构件或层是“位于另一构件或层上”时,如无特别说明,则表示其可直接位于另一构件或层上,或两者之间可存在中间构件或层。另外,文中使用如“于……上”、“于……下方”及其类似的空间相对用语,来描述附图中的构件与另一(或多个)构件的关系。然此空间相对用语除附图显示的状态外,还可包括使用中或操作中的构件的方向。举例而言,若将图中的构件翻转,则被描述为位于其他构件或特征“下方”或“之下”的构件接着将定向成位于其他构件或特征“上方”。此外,本文虽使用 “第一”、“第二”等来描述各种构件、区域或层,但是此用语用以将一构件、区域或层与另一构件、区域或层作区别。因此,在不背离本专利技术的情况下,下文所述的第一构件、区域或层亦可视为第二构件、区域或层。图1是依照本专利技术的第一实施例的一种全背电极异质结太阳能电池的剖面示意图。在图1中,全背电极异质结太阳能电池100包括一第一导电型娃基板102、一第一非晶半导体层104、一第二非晶半导体层106、一第一导电型半导体层108、一第二导电型半导体层110以及一第二导电型掺杂区112。其中,第一非晶半导体层104是位在第一导电型娃基板102的受光面102a上。在本实施例中,第一非晶半导体层104为本质半导体层(intrinsi csemiconductor layer),此外第一非晶半导体层104也可以是与第一导电型娃基板102相同导电型的一第一导电型层。第二非晶半导体层106则位在第一导电型硅基板102的非受光面102b上,其中第二非晶半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,包括:一第一导电型硅基板,具有一受光面与一非受光面;一第一非晶半导体层,位在该第一导电型硅基板的该受光面上,其中该第一非晶半导体层为本质半导体层或第一导电型层;一第二非晶半导体层,位在该第一导电型硅基板的该非受光面上,其中该第二非晶半导体层为本质半导体层;一第一导电型半导体层,位在该第二非晶半导体层上;一第二导电型半导体层,位在该第二非晶半导体层上;以及一第二导电型掺杂区,位在该第二导电型半导体层下方的该第一导电型硅基板内并与该第二非晶半导体层接触。

【技术特征摘要】
2011.11.29 TW 1001437391.一种全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,包括: 一第一导电型硅基板,具有一受光面与一非受光面; 一第一非晶半导体层,位在该第一导电型硅基板的该受光面上,其中该第一非晶半导体层为本质半导体层或第一导电型层; 一第二非晶半导体层,位在该第一导电型硅基板的该非受光面上,其中该第二非晶半导体层为本质半导体层; 一第一导电型半导体层,位在该第二非晶半导体层上; 一第二导电型半导体层,位在该第二非晶半导体层上;以及 一第二导电型掺杂区,位在该第二导电型半导体层下方的该第一导电型硅基板内并与该第二非晶半导体层接触。2.如权利要求1所述的全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,该第二导电型掺杂区为P型掺杂区。3.如权利要求1所述的全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,该第二导电型掺杂区的掺杂浓度在lel8cnT3 le21cnT3之间。4.如权利要求1所述的全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,该第二导电型掺杂区的结深度在0.0Olym 10 μ m之间。5.如权利要求1所述的全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,该第一导电型半导体层与该第二导电型半导体层互相隔离。6.如权利要求1所述的全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,该第一导电型半导体层与该第二导电型半导体层部分重叠。7.如权利要求1所述的全背电极异质结太阳能电池,其特征在于,该第一导电型半导体层的材料包括非晶硅、非晶碳化硅、非晶硅锗、微晶硅、微晶碳化硅或微晶硅锗。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴德清萧睿中陈建勋林景熙丁密特·萨哈雷夫·丁密措夫
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院
类型:发明
国别省市:

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