CN104425634A - 钝化发射极背电极硅晶太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

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CN104425634A CN201310728746.XA CN201310728746A CN104425634A CN 104425634 A CN104425634 A CN 104425634A CN 201310728746 A CN201310728746 A CN 201310728746A CN 104425634 A CN104425634 A CN 104425634A
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Abstract

本发明提供一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池及其制造方法，其包括P型硅片、N型掺杂层、正面介电层、正面电极、背面介电层、第一背面电极以及第二背面电极。P型硅片在背面上具有主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域。背面介电层具有位于主栅线区域的第一开口图案以及位于其他区域的第二开口图案，其中第一开口图案与第二开口图案暴露出P型硅片，且背面介电层的第一开口图案不同于第二开口图案。

Description

钝化发射极背电极硅晶太阳能电池及其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种太阳能电池，且特别是有关于一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池及其制造方法。
背景技术
太阳能电池是一种能量转换的光伏元件（photovoltaic device）。典型的太阳能电池基本的结构可分为基板、P-N二极管、抗反射层以及金属电极四个主要部分。简单来说，太阳能电池的工作原理是P-N二极管将太阳光能转换成电子空穴对，再经正、负电极传导出电能。
在现有技术中，提出一种具有高效率的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池(passivated emitter rear contact solar cell,以下简称PERC)，其主要是在基板的背面上形成介电层，在介电层局部移除形成开口，并在背面介电层上网印铝浆及银浆，最后经高温共烧制程形成铝电极与银电极来作为背面电极。然而，在钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制程中，基板背面须经一单面抛光制程使基板的背面表面平滑，使得介电层附着在基板的背面以发挥延长载子存活时间的效果。但如此一来，当将多个硅晶太阳能电池以焊条与背面银电极相互连接形成硅晶光伏组件时，因前述背面抛光制程而存在背面银电极与基板之间及背面银电极与介电层之间附着力不足的问题，而使光伏组件面临可靠度下降、良率低下的问题。
发明内容
本发明提供一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池及其制造方法，由此可以增强钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中背面银电极与焊条之间以及背面银电极与基板之间的附着力，避免钝化发射极背电极硅晶太阳能电池串接成钝化发射极背电极硅晶光伏组件时自背面银电极处脱落，增加光伏组件的可靠度与良率。
本发明提出一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其包括P型硅片、N型掺杂层、正面介电层、正面电极、背面介电层、第一背面电极以及第二背面电极。P型硅片具有受光面与背面，并且背面上具有主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域。N型掺杂层、正面介电层及正面电极位于P型硅片的受光面上。背面介电层位于P型硅片的背面上，并且背面介电层具有位于主栅线区域的第一开口图案以及位于其他区域的第二开口图案，其中第一开口图案与第二开口图案暴露出P型硅片。第一背面电极位于背面介电层上，并填入第一开口图案内。第二背面电极位于背面介电层上，并填入第二开口图案内。值得注意的是，背面介电层的第一开口图案不同于第二开口图案。
本发明另提出一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其包括下列步骤。首先，提供P型硅片，其具有受光面与背面，其中P型硅片在背面上具有主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域。接着，在P型硅片的受光面上形成N型掺杂层，并在N型掺杂层上形成正面介电层。然后，在P型硅片的背面上形成背面介电层，以使背面介电层的位于主栅线区域形成第一开口图案，并在背面介电层的位于其他区域形成第二开口图案。值得注意的是，第一开口图案不同于第二开口图案，并且第一开口图案与第二开口图案暴露出P型硅片。之后，在正面介电层上形成正面电极，在背面介电层上形成第一背面电极，以使第一背面电极填入第一开口图案内，并在背面介电层上形成第二背面电极，以使第二背面电极填入第二开口图案内。最后，经由高温共烧制程完成钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造。
在本发明的实施例中，第一开口图案包括彼此独立的多个第一子图案，且第二开口图案包括彼此独立的多个第二子图案。
在本发明的实施例中，上述的第一子图案的第一宽度不同于第二子图案的第二宽度。
在本发明的实施例中，上述的第一子图案与第二子图案分别为条状图案。
在本发明的实施例中，其中任两相邻第一子图案之间的第一间距不同于任两相邻第二子图案之间的第二间距。举例而言，第一间距例如小于第二间距。
在本发明的实施例中，上述的第一子图案在主栅线区域中例如是呈现虚线的分布形态，上述的第二子图案在上述的其他区域中例如是呈现实线的分布形态，且第一子图案在主栅线区域中所占的比例例如是小于第二子图案在其他区域中所占的比例。
在本发明的实施例中，例如是第一子图案的形状不同于第二子图案。
在本发明的实施例中，上述的第一子图案与第二子图案可以分别是线、点、线段或其组合。
在本发明的实施例中，上述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池可进一步包括与第一背面电极连接的焊条。
在本发明的实施例中，上述的p型硅片包括硼掺杂或镓掺杂的硅片。
在本发明的实施例中，上述的背面介电层中的第一开口图案与第二开口图案的总面积相对于背面的面积的比率为0.5%至15%之间。
在本发明的实施例中，上述的背面介电层图案例如为AlxOy、SiO2、SixNy、SixNyHz、SixOyNz或SiC组合的单层或多层结构。
在本发明的实施例中，上述的正面介电层例如为SiO2、SixNy、SixNyHz、SixOyNz或SiC组合的单层或多层结构。
在本发明的实施例中，上述的N型掺杂层对应于正面电极的区域可为高浓度掺杂V族元素(例如：磷(P)、砷(As))，且其表面电阻例如为小于或等于70ohm/sq.。
在本发明的实施例中，上述的N型掺杂层对应于除了正面电极以外的区域可为低浓度掺杂V族元素(例如：磷(P)、砷(As))，且其表面电阻例如为大于70ohm/sq.。
在本发明的实施例中，上述的N型掺杂层可以是对应于正面电极以外的区域的一部分为高浓度掺杂V族元素(例如：磷(P)、砷(As))。
本发明再提出一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其包括P型硅片、N型掺杂层、正面介电层、正面电极、背面介电层、第一背面电极以及第二背面电极。P型硅片具有受光面与背面，并且背面上具有主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域。N型掺杂层、正面介电层及正面电极位于P型硅片的受光面上。背面介电层位于P型硅片的背面上，背面介电层在位于主栅线区域的图案不同于背面介电层在位于其他区域的图案。第一背面电极位于背面介电层上。第二背面电极位于背面介电层上，并填入背面介电层的位于所述其他区域图案内。
在本发明的实施例中，上述的背面介电层在位于主栅线区域为全面覆盖P型硅片，而背面介电层在位于其他区域具有开口图案。
本发明提出一种光伏组件，其包括多个如上述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池以及焊条，其中焊条电性连接在两相邻钝化发射极背电极硅晶太阳能电池之间。
在本发明的实施例中，上述的正面电极、第一背面电极以及第二背面电极是经由高温共烧制程而形成。
在本发明的实施例中，上述的高温共烧制程的最高温度大于600℃。
基于上述，通过将背面介电层的位于主栅线区域的图案以及位于其他区域的图案设计为不相同，可以有效增强钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中背面银电极与焊条之间以及背面银电极与基板之间的附着力，避免钝化发射极背电极硅晶太阳能电池串接成钝化发射极背电极硅晶光伏组件时自背面银电极处脱落，增加光伏组件的可靠度与良率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的立体示意图；
图2是沿着图1中的A-A'剖面的示意图；
图3是本发明的第一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的背面上视图；
图4A是图3中太阳能电池背面上视图在B部分的第一实施例的局部放大图；
图4B是图3中的太阳能电池背面上视图在B部分的第二实施例的局部放大图；
图4C是图3中的太阳能电池背面上视图在B部分的第三实施例的局部放大图；
图4D是图3中的太阳能电池背面上视图在B部分的第四实施例的局部放大图；
图5A至图5C是本发明的第一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法的示意图；
图6是本发明第一实施例的光伏组件示意图。
附图标记说明：
10：光伏组件；
100：太阳能电池；
110：P型硅片；
120：N型掺杂层；
130：正面介电层；
140：正面电极组成物；
140a：正面电极；
150、250、350、450：背面介电层；
152、252、352：第一开口图案；
154、254、354、454：第二开口图案；
152a、252a、352a：第一子图案；
154a、254a、354a、454a：第二子图案；
160：第一背面电极组成物；
160a：第一背面电极；
170：第二背面电极组成物；
170a：第二背面电极；
180：焊条；
P1：第一间距；
P2：第二间距；
R1：主栅线区域；
R2：其他区域；
S1：受光面；
S2：背面；
W1：第一宽度；
W2：第二宽度。
具体实施方式
图1是本发明的第一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的立体示意图。钝化发射极背电极硅晶太阳能电池以下简称为“太阳能电池”。图2是沿着图1中的A-A'剖面的示意图。
请参照图1及图2，本实施例的太阳能电池100包括P型硅片110、N型掺杂层120、正面介电层130、正面电极140a、背面介电层150、第一背面电极160a以及第二背面电极170a。详言之，P型硅片110具有彼此相对的受光面S1及背面S2，自P型硅片110的受光面S1上起依序包括N型掺杂层120、正面介电层130以及正面电极140a。在P型硅片110的背面S2上有背面介电层150，第一背面电极160a以及第二背面电极170a，并且背面介电层150具有第一开口图案152以及第二开口图案154。
如图1所示，在本实施例中，P型硅片110的受光面S1上具有例如粗糙表面、金字塔型(pyramid texturing)或倒金字塔型(inverted-pyramid texturing)的结构，以降低太阳光或光线进入太阳能电池100时的反射率，由此增加太阳光的利用率。
在本实施例中，N型掺杂层120位于P型硅片110的受光面S1上，并且正面介电层130位于N型掺杂层120上。正面电极140a位于正面介电层130上。
如图1与图2所示，背面介电层150位于P型硅片110的背面S2上，且本实施例的背面介电层150是以单层结构为例，在其他实施例中，背面介电层150也可以是多层结构，在太阳能电池100中，当太阳光照射P型硅片110时，P型硅片110的内部会同时产生电子空穴对(载子)，并且电子与空穴分别经正负极而产生电流。在本发明的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池中，所产生的载子可因背面介电层的保护而避免再结合（recombined），进而延长载子的存活率。特别的是，背面介电层150在不同的区域具有不同的图案。
图3是本发明的第一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的背面上视图。请参照图3，可将P型硅片110的背面S2划分成主栅线区域R1以及除主栅线区域R1以外的其他区域R2，其中主栅线区域R1乃为太阳能电池100中预定形成主栅线（bus-bar）的区域。在本实施例中，P型硅片110的背面S2划分成三条互相平行主栅线区域R1，在其他实施例中，也可视情况调整为两个或多个。此外，主栅线区域R1在P型硅片110的背面S2上的其他位置也可视产品需求进行调整。本发明通过使背面介电层150在主栅线区域R1的图案不同于背面介电层150在除主栅线区域R1以外的其他区域R2的图案，由此可以使太阳能电池100在串接成形成光伏组件时有效地增加太阳能电池的背面银电极与焊条之间的附着力、太阳能电池的背面银电极与P型硅片110之间的附着力，进而提升光伏组件的可靠度与良率。下文将对背面介电层150详加说明。
此外，请参照图1与图2，第一背面电极160a以及第二背面电极170a位于背面介电层150上，并且第二背面电极170a与第一背面电极160a电性连接。具体而言，在本实施例中，来自第二背面电极170a的载子汇集至第一背面电极160a，而第一背面电极160a再将所汇集的载子所产生的电流向外传导。换言之，本实施例的第一背面电极160a作为汇流电极（bus-bar electrode），而第二背面电极170a则作为手指电极（finger electrode）。
进一步而言，在本实施例中，当多个太阳能电池100串接时，太阳能电池100还可包括焊条180，使得焊条180与作为汇流电极的第一背面电极160a连接，以进一步将收集至太阳能电池100的汇流电极的第一背面电极160a的电流向外传导。
值得注意的是，本发明的太阳能电池有目的地将背面划分成主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域，使背面介电层在主栅线区域的图案以及在其他区域的图案不同，通过背面介电层在不同区域具有不同图案分布的技术手段，使得后续制程中与背面银电极连接的焊条得以通过背面在不同区域间因不同图案所形成的不同的形态（morphology）分布来增加背面银电极对P型硅片及对焊条的附着力。详言之，使背面介电层在不同区域具有不同图案的实施方式，可以改变图案的宽度、数量、分布密度、图形等，以下将分别举例详加说明：
[第一实施例]
图4A是图3中的太阳能电池背面上视图在B部分的第一实施例的局部放大图。请参照一并参照图1、图2以及图4A，在本实施例中，使背面介电层150在主栅线区域R1的图案不同于背面介电层150在除主栅线区域R1以外的其他区域R2的图案的态样，例如是改变图案的宽度。
请一并参照图1、图2以及图4A，详细而言，背面介电层150位于P型硅片110的背面S2上，并且背面介电层150具有位于主栅线区域R1的第一开口图案152以及位于其他区域R2的第二开口图案154，第一开口图案152与第二开口图案154暴露出P型硅片110。此外，第一背面电极160a位于背面介电层150上，并填入第一开口图案152内。第二背面电极170a位于背面介电层150上，并填入第二开口图案154内。
请参照图4A，在本实施例中，位于主栅线区域R1的第一开口图案152的宽度不同于位于其他区域R2的第二开口图案154。详言之，在背面局部放大的区域中，如本案4A所示，第一开口图案152包括彼此独立的两个第一子图案152a，而第二开口图案154包括彼此独立的四个第二子图案154a，其中这些第一子图案152a与这些第二子图案154a大体上互相平行。值得注意的是，在本实施例中，第一子图案152a与第二子图案154a皆为条状图案，在其他实施例中，第一子图案152a与第二子图案154a的图形也可以是线、点、线段或其组合，本发明并不以此为限。
此外，如图4A所示，第一子图案152a的第一宽度W1与第二子图案154a的第二宽度W2不同，具体而言例如是第一子图案152a的第一宽度W1大于第二子图案154a的第二宽度W2，当然在其他实施例中也可以使第一子图案152a的第一宽度W1小于第二子图案154a的第二宽度W2，同样可以达到增加附着力的效果，详见后文的实施例。
进一步而言，在第一实施例中，通过调整第一子图案152a的第一宽度W1，使其与第二子图案154a的第二宽度W2不同的具体态样，由此实现背面介电层150位于主栅线区域R1的第一开口图案152不同于位于其他区域R2的第二开口图案154的技术手段。如此一来，通过将背面介电层150的位于主栅线区域R1的第一开口图案152与位于其他区域R2的第二开口图案154具有不同的形态分布，可以有效增强钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中第一背面电极160a与焊条180之间以及第一背面电极160a与P型硅片110之间的附着力，避免太阳能电池100串接成光伏组件10时自第一背面电极160a处脱落，在使太阳能电池的效率维持一定的前提下，并进一步增加光伏组件的可靠度与良率。
值得一提的是，背面介电层150的第一开口图案152与第二开口图案154的总面积相对于背面S2的面积的比率较佳为0.5%至15%之间，由此可以使太阳能电池发挥最佳的效率。
当然，除了上述第一实施例之外，也可以其它方式来实现背面介电层位于主栅线区域的图案不同于其位于其他区域的图案的技术手段。当然，设计者也可依据产品实际需求而以第一实施例的改变宽度并用下述实施例的部分或全部技术，以更进一步增强背面银电极与焊条之间以及背面银电极与硅片之间的附着力。也或者，设计者也可仅选用下述实施例中的任一种技术，即可发挥增强附着力，提高光伏组件可靠率以及良率的效果。
[第二实施例]
图4B是图3中的太阳能电池背面上视图在B部分的第二实施例的局部放大图。
本实施例的背面介电层250与第一实施例的背面介电层150类似，惟不同之处在于本实施例的背面介电层250是通过改变第一开口图案252的分布密度（即数量）来实现背面介电层位于主栅线区域的图案不同于其位于其他区域的图案的技术手段。
具体而言，在本实施例中，在与第一实施例的主栅线区域R1相同的范围内，以增加第一开口图案252的数量但不改变宽度来代替第一实施例中增加第一开口图案252宽度的作法。详言之，本实施例的第一开口图案252包括彼此独立的四个第一子图案252a，而第二开口图案254包括彼此独立的四个第二子图案254a，其中这些第一子图案252a与第二子图案254a分别为条状图案且彼此大体上互相平行。
此外，在本发明中，也可以视需求调整第一子图案252a与第二子图案254a的数量，本发明并不以此为限，只要可使第一子图案252a与第二子图案254a的分布密度不同，即达到增强钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中第一背面电极与焊条以及第一背面电极与P型硅片之间的附着力的效果。
更具体而言，如图4B所示，本实施例中任两相邻第一子图案252a之间的第一间距P1例如是小于任两相邻第二子图案254a之间的第二间距P2，当然在其他实施例中也可以使第一间距P1大于第二间距P2，同样可以达到增加附着力的效果。
换言之，在本发明之第二实施例中，是通过任两相邻第一子图案252a之间的第一间距P1不同于任两相邻第二子图案254a之间的第二间距P2，由此实现背面介电层250的位于主栅线区域R1的第一开口图案252不同于位于其他区域R2的第二开口图案254的技术手段。如此一来，可以有效增强钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中第一背面电极与焊条以及第一背面电极与P型硅片之间的附着力，避免太阳能电池串接成光伏组件时自第一背面电极处脱落，在使太阳能电池的效率维持一定的前提下，并进一步增加光伏组件的可靠度与良率。
值得一提的是，虽然在本实施例的背面介电层250中，是以单独采用改变第一开口图案的数量的方式来进行说明，但设计者也可视产品需求而并用前述实施例的改变第一开口图案的宽度的方式来发挥增强附着力的效果，提高光伏组件可靠率以及良率的效果，本发明不以此为限。
[第三实施例]
图4C是图3中的太阳能电池背面上视图在B部分的第三实施例的局部放大图。
本实施例的背面介电层350与第一实施例的背面介电层150类似，惟不同之处在于本实施例的背面介电层350是通过改变第一开口图案352的图形来实现背面介电层位于主栅线区域的图案不同于其位于其他区域的图案的技术手段。
具体而言，在与第一实施例的主栅线区域R1相同的范围内，以改变第一开口图案352的形状但不改变宽度以及数量的方式来代替第一实施例中增加第一开口图案152宽度的作法。详言之，本实施例的第一开口图案352包括多个呈线段状的第一子图案352a，且第二开口图案354包括彼此独立呈条状的四个第二子图案354a。巨观来看，本实施例的呈线段状的第一子图案352a在主栅线区域R1中呈现如两条虚线的条状图案的分布形态，而第二子图案354a在其他区域R2中呈现四条如实线的条状图案的分布形态。
值得一提的是，本实施例的第一子图案352a在主栅线区域R1中所占的比例小于第二子图案354a在其他区域R2中所占的比例，由此可使背面S2的背面介电层150的总面积增加，即延长载子存活时间的效果增加，进而增加太阳能电池的效率。
换言之，在本发明的第三实施例中，是通过调整第一子图案352a的形状与第二子图案354a的形状不同，以实现背面介电层350位于主栅线区域R1的第一开口图案352不同于位于其他区域R2的第二开口图案354，由此可维持第一背面电极与焊条以及第一背面电极与P型硅片之间的附着力，也即在维持光伏组件的可靠度及良率的前提下，进一步增加太阳能电池的效率。
值得一提的是，虽然在本实施例的背面介电层350中，是以单独采用改变第一开口图案的图形的方式来进行说明，但设计者也可视产品需求而并用前述实施例的改变第一开口图案的宽度、分布数量、间距等方式来发挥增强附着力，提高光伏组件可靠率以及良率的效果，本发明不以此为限。
[第四实施例]
图4D是图3中的太阳能电池背面上视图在B部分的第四实施例的局部放大图。
本实施例的背面介电层450在位于主栅线区域R1为全面覆盖P型硅片。具体而言，背面介电层450在位于主栅线区域R1不具有开口。相对于此，背面介电层450在位于其他区域R2的第二开口图案454，例如是前述实施例的第二开口图案454。具体来说，第二开口图案454包括多个呈圆形的第二子图案454a。这些第二子图案454a在宏观上在其他区域R2中呈现出多条分别由多个点所构成的直线彼此并排的分布形态。
换言之，在本发明的第三实施例中，通过使主栅线区域R1中的背面介电层450不具有开口，并使位于其他区域R2的第二开口图案454第二子图案454a呈圆形，因此，如同上述实施例，可由此可使背面的背面介电层的总面积增加，即延长载子存活时间的效果增加，进而增加太阳能电池的效率。
值得一提的是，虽然在本实施例的背面介电层450中，是使主栅线区域R1中的背面介电层450不具有开口并用改变第二开口图案的图形的方式来进行说明，但设计者也可视产品需求而并用前述实施例的改变第二开口图案的宽度、分布数量、间距、图形等方式来提高太阳能电池的效率，本发明不以此为限。
以下以前述第一实施例为例进一步说明本发明的硅晶太阳能电池的制造方法。
图5A至图5C是本发明的第一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法的示意图。
请参照图5A。首先，提供P型硅片110，其具有受光面S1与背面S2。P型硅片110在背面S2上具有主栅线区域R1以及除主栅线区域R1以外的其他区域R2(如图3所示)。此外，P型硅片110例如是硼掺杂或镓掺杂的硅片。接着，以例如热扩散(thermal diffusion)或离子植入法(ion implantation)在P型硅片110的受光面S1进行N型掺杂(例如磷掺杂或砷掺杂等V族元素)，以在受光面S1上形成N型掺杂层120。
然后，以例如化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)或等离子增强式化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)在受光面S1的N型掺杂层120上形成正面介电层130，其中正面介电层130例如是SiO2、SixNy、SixNyHz、SixOyNz或SiC组合的单层或多层结构。
接着，以化学气相沉积法或等离子增强式化学气相沉积法在P型硅片110的背面S2形成背面介电层150，其中背面介电层150例如是AlxOy、SiO2、SixNy、SixNyHz、SixOyNz或SiC组合的单层或多层结构。
接下来，请参照图5B，接着对背面介电层150进行图案化，以在背面介电层150的位于主栅线区域R1形成第一开口图案152，并在背面介电层150的位于其他区域R2形成第二开口图案154，其中第一开口图案152与第二开口图案154暴露出P型硅片110。值得注意的是，对背面介电层150进行图案化的方法包括蚀刻胶法(etching paste method)、激光蚀刻法(laser-etchingmethod)、微影蚀刻法(photolithography method)等方法。
然后，请参照图5C，在正面介电层130上形成正面电极组成物140，举例而言，例如是网印一正面电极组成物140，其中正面电极组成物140例如是银浆。
接着，将第一背面电极组成物160以及第二背面电极组成物170分别网印在第一开口图案152内以及第二开口图案154内。第一背面电极组成物160例如是银浆，并且第二背面电极组成物170例如是铝浆。
接着，对已形成有正面电极组成物140、第一背面电极组成物160以及第二背面电极组成物170的上述结构进行高温共烧制程，以分别形成正面电极140a、第一背面电极160a以及第二背面电极170a。值得注意的是，高温共烧制程的最高温度大于600℃。
接着，将焊条180焊接在第一背面电极160a上，由此焊条180与第一背面电极160a以及第二背面电极170a互相接触。构成前述图1、图2所示的太阳能电池100的结构。
值得注意的是，N型掺杂层120对应在正面电极140a的区域可以是高浓度磷掺杂，且其表面电阻为小于或等于70ohm/sq.。又，N型掺杂层120对应于除了正面电极140a以外的区域可以是低浓度磷掺杂，且其表面电阻为大于70ohm/sq.。此外，N型掺杂层120对应于正面电极140a以外的区域的一部分也可以是高浓度磷掺杂。
图6是本发明第一实施例的光伏组件示意图。光伏组件10可包括多个太阳能电池100以及焊条180，其中焊条180电性连接在两相邻的太阳能电池100之间。具体而言，焊条180的两端分别连结太阳能电池100的电极与另一个太阳能电池100的电极。如此一来，焊条180便可收集来自电极的电流，并将电流传导到另一个太阳能电池100。
<太阳能电池评价>
在以下实例中，对钝化发射极背电极硅晶太阳能电池来进行评价，其结果如表1及表2所示。
-实例1-
导电浆A是由银粉(50～60wt.%)、酯醇(40～50wt.%)、树脂(1～10wt.%)及玻璃粉A(1～10wt.%)所组成，其结果如表1所示。
-实例2-
导电浆B是由银粉(50～60wt.%)、酯醇(40～50wt.%)、树脂(1～10wt.%)及玻璃粉B(1～10wt.%)所组成，其结果如表2所示。
[评价方式]
-效率-
使用太阳电池效率量测机台，针对不同实施例的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池进行电池效率评估。太阳电池效率量测机台为endeas所制造的QuickSun-120CA型太阳电池效率量测机。
-拉力测试-
将焊条(Ribbon)(镀锡铜带，其镀锡成份比例为Sn/Pb/Ag=62%/36%/2%)于60℃下预热，再以温度约为360℃的焊枪将焊条焊接在背面电极上(如图1所示)。接着，以相对于基板的反方向(180度)进行拉力测试，测量将焊条与表面电极分离所需的拉力，其中拉力机的移动速度为20mm/sec，且拉力越高代表附着力越高。
[评价结果]
表1及表2分别示出以导电浆A与导电浆B作为第一背面电极，并以上述第一实施例为基础，测量改变背面介电层在主栅线区域的蚀刻面积(即第一开口图案面积以及第二开口图案面积)比率(%)对太阳能电池的效率以及拉力的影响。
请参看表1以及表2，背面介电层在主栅线区域的蚀刻面积比率(%)大于1%时，不论背面介电层在主栅线区域中的第一开口图案的面积是大于、小于或等于其他区域中的第二开口图案的面积，正规化拉力皆大于1(正规化拉力的分母为一般太阳能电池拉力的最低要求)。这说明了通过将背面介电层的位于主栅线区域的第一开口图案以及位于其他区域的第二开口图案设计为不相同，可以符合光伏组件可靠率以及良率的效果。又当背面介电层在主栅线区域的蚀刻面积（即第一开口图案的面积）比率(%)增加时，太阳能电池的效率虽稍微降低但仍能维持一定的水准，而拉力却大幅地提升，代表第一背面电极与背面介电层之间以及第一背面电极与P型硅片之间的附着面积增加，以提升光伏组件可靠率以及良率的效果。因此可依据对拉力的需求不同，在不严重影响电池效率之下，调整主栅线区域的第一开口图案比率。
此外，使用导电浆B的拉力结果比导电浆A高，表示导电浆B与与背面介电层之间以及导电浆B与P型硅片之间有较好的附着力。
表1导电浆A
表2导电浆B
综合上述，本发明的实施例中通过将背面介电层的位于主栅线区域的第一开口图案以及位于其他区域的第二开口图案设计为不相同，可以有效增强钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中背面银电极与焊条以及背面银电极与基板之间的附着力，避免钝化发射极背电极硅晶太阳能电池串接成钝化发射极背电极硅晶光伏组件时自背面银电极处脱落，在可使太阳能电池的效率维持一定水准的前提下，有效地增加光伏组件的可靠度与良率。并且，在本发明的另一实施例中，通过使主栅线区域中的背面介电层不具有开口，并使其他区域具有第二开口图案，由此也可以使太阳能电池的效率提升。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (31)

1.一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，包括：
一P型硅片，其具有一受光面与一背面，所述P型硅片在所述背面上具有一主栅线区域以及除所述主栅线区域以外的其他区域；
一N型掺杂层，位于所述P型硅片的所述受光面上；
一正面介电层，位于所述N型掺杂层上；
一正面电极，位于所述正面介电层上；
一背面介电层，位于所述P型硅片的所述背面上，所述背面介电层具有位于所述主栅线区域的一第一开口图案以及位于所述其他区域的一第二开口图案，其中所述第一开口图案与所述第二开口图案暴露出所述P型硅片，且所述背面介电层的所述第一开口图案不同于所述第二开口图案；
一第一背面电极，位于所述背面介电层上，并填入所述第一开口图案内；以及
一第二背面电极，位于所述背面介电层上，并填入所述第二开口图案内。
2.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一开口图案包括彼此独立的多个第一子图案，且所述第二开口图案包括彼此独立的多个第二子图案。
3.根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一子图案的第一宽度不同于所述第二子图案的第二宽度。
4.根据权利要求3所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一子图案与所述第二子图案分别为条状图案。
5.根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，任两相邻所述第一子图案之间的第一间距不同于任两相邻所述第二子图案之间的第二间距。
6.根据权利要求5所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，第一间距小于第二间距。
7.根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一子图案在所述主栅线区域中呈现虚线的分布形态，所述第二子图案在其他区域中呈现实线的分布形态，且所述第一子图案在所述主栅线区域中所占的比例小于所述第二子图案在其他区域中所占的比例。
8.根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一子图案的形状不同于所述第二子图案。
9.根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一子图案与所述第二子图案分别是线、点、线段或其组合。
10.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，还包括一焊条，其特征在于，所述焊条与所述第一背面电极连接。
11.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述p型硅片包括硼掺杂或镓掺杂的硅片。
12.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述背面介电层中所述第一开口图案与所述第二开口图案的总面积相对于所述背面的面积的比率为0.5%至15%之间。
13.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述背面介电层为AlxOy、SiO2、SixNy、SixNyHz、SisOyNz或SiC组合的单层或多层结构。
14.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述正面介电层为SiO2、SixNy或SixNyHz、SixOyNz或SiC组合的单层或多层结构。
15.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述N型掺杂层对应于所述正面电极的区域为高浓度磷掺杂，且其表面电阻为小于或等于70ohm/sq.。
16.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述N型掺杂层对应于除了所述正面电极以外的区域为低浓度磷掺杂，且其表面电阻为大于70ohm/sq.。
17.根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述N型掺杂层对应于所述正面电极以外的区域的一部分为高浓度磷掺杂。
18.一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，包括：
一P型硅片，其具有一受光面与一背面，所述P型硅片在所述背面上具有一主栅线区域以及除所述主栅线区域以外的其他区域；
一N型掺杂层，位于所述P型硅片的所述受光面上；
一正面介电层，位于所述N型掺杂层上；
一正面电极，位于所述正面介电层上；
一背面介电层，位于所述P型硅片的所述背面上，所述背面介电层在位于所述主栅线区域的图案不同于所述背面介电层在位于所述其他区域的图案；
一第一背面电极，位于所述背面介电层上；以及
一第二背面电极，位于所述背面介电层上，并填入所述背面介电层的位于所述其他区域的图案内。
19.根据权利要求18所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述背面介电层在位于所述主栅线区域为全面覆盖所述P型硅片，而所述背面介电层在位于所述其他区域具有开口图案。
20.一种光伏组件，其特征在于，包括：
如权利要求1至19任一项所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池；以及
焊条，电性连接于两相邻所述钝化发射极背电极硅晶太阳能电池之间。
21.一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：
提供一P型硅片，其具有一受光面与一背面，所述P型硅片在所述背面上具有一主栅线区域以及除所述主栅线区域以外的其他区域；
在所述P型硅片的所述受光面上形成一N型掺杂层；
在所述N型掺杂层上形成一正面介电层；
在所述正面介电层上形成一正面电极；
在所述P型硅片的所述背面上形成一背面介电层，以在所述背面介电层的位于所述主栅线区域形成一第一开口图案，并在所述背面介电层的位于所述其他区域形成一第二开口图案，其中所述第一开口图案与所述第二开口图案暴露出所述P型硅片，且所述背面介电层的所述第一开口图案不同于所述第二开口图案；
在所述背面介电层上形成一第一背面电极，以使所述第一背面电极填入所述第一开口图案内；以及
在所述背面介电层上形成一第二背面电极，以使所述第二背面电极填入所述第二开口图案内。
22.根据权利要求21所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一开口图案包括彼此独立的多个第一子图案，且所述第二开口图案包括彼此独立的多个第二子图案。
23.根据权利要求22所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一子图案的第一宽度不同于所述第二子图案的第二宽度。
24.根据权利要求23所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一子图案与所述第二子图案分别为条状图案。
25.根据权利要求22所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，任两相邻所述第一子图案之间的第一间距不同于任两相邻所述第二子图案之间的第二间距。
26.根据权利要求25所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，第一间距小于第二间距。
27.根据权利要求22项所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一子图案在所述主栅线区域中呈现虚线的分布形态，所述第二子图案在其他区域中呈现实线的分布形态，且所述第一子图案在所述主栅线区域中所占的比例小于所述第二子图案在其他区域中所占的比例。
28.根据权利要求22所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一子图案的形状不同于所述第二子图案。
29.根据权利要求22所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一子图案与所述第二子图案分别是线、点、线段或其组合。
30.根据权利要求21所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述背面介电层中所述第一开口图案与所述第二开口图案的总面积相对于所述背面的面积的比率为0.5%至15%之间。
31.根据权利要求21所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其特征在于，还包括在所述第一背面电极上形成一焊条。
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