CN104867990A - 具钝化层的太阳能电池及其制程方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池包含一垂直多接面电池与一钝化层。该垂直多接面电池具有彼此相互间隔的多个PN接面结构及多个电极层。各PN接面结构包含一P+型扩散掺杂层、一P型扩散掺杂层、一N型扩散掺杂层与一N+型扩散掺杂层。各电极层系配置并连接于两邻近PN接面结构之间，且具有一显露面。该钝化层覆盖于该P+型扩散掺杂层的该P+型端面、该P型扩散掺杂层的该P型端面、该N型扩散掺杂层的该N型端面、该N+型扩散杂层的该N+型端面、及该电极层的该显露面。一种制造该太阳能电池的制程方法包含提供一垂直多接面电池与在该垂直多接面电池上形成一钝化层。
Description
技术领域
本发明有关于一种太阳能电池及其制程方法，特别有关于一种具钝化层的太阳能电池及其制程方法。
背景技术
垂直多接面(Vertical multi-junction，VMJ)的太阳能电池允许其输出电压高过传统的单接面太阳能电池的输出电压。特别是，该垂直多接面电池可以在高聚光强度下运作。然而，载子复合(carrier recombination)的机率是现在该垂直多接面电池的挑战，因为该多接面的太阳能电池的光入射表面容易发生载子复合的情形，而导致光电转换效率不佳。光电转换效率的衰退使该多接面的太阳能电池无法广泛地被应用。
有鉴于此，极有必要发展一种可以降低载子复合机率的太阳能电池或方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提出一种太阳能电池，可以降低载子复合的机率。
本发明的次要目的在于提出一种太阳能电池的制程方法，可以制造出可以降低载子复合的机率的太阳能电池。
为达上述的主要目的，本发明提出一种具钝化层的太阳能电池，其包含：一垂直多接面电池，其具有多个PN接面结构及多个电极层，其中该PN接面结构彼此相互间隔，且各PN接面结构包含一P+型扩散掺杂层、一P型扩散掺杂层、一N型扩散掺杂层与一N+型扩散掺杂层，其中该P+型扩散掺杂层具有一P+型端面，且该P型扩散掺杂层系连接至该P+型端面并具有一P型端面，该N型扩散掺杂层系连接至该P型扩散掺杂层并具有一N型端面，及该N+型扩散掺杂层系连接至该N型扩散掺杂层并具有一N+型端面，且各电极层系配置并连接于两邻近PN接面结构的间，其具有一显露面；以及一钝化层，其覆盖于该P+型扩散掺杂层的该P+型端面、该P型扩散掺杂层的该P型端面、该N型扩散掺杂层的该N型端面、该N+型扩散杂层的该N+型端面、及该电极层的该显露面。
作为优选技术方案，各该PN接面结构包含一光接收表面，且该光接收表面包含该P+型扩散掺杂层的该P+型端面，该P型扩散掺杂层的该P型端面，该N型扩散掺杂层的该N型端面以及该N+型扩散掺杂层的该N+型端面。
作为优选技术方案，该光接收表面是一不平整表面。
作为优选技术方案，各该电极层的该显露面及各该具有PN接面结构的该光接收表面之间具有一高度差。
作为优选技术方案，该显露面的位置低于该光接收表面。
作为优选技术方案，各该电极层包含由该显露面所形成的一凹槽，且该凹槽的深度大于该高度差。
作为优选技术方案，各该电极层包含由该显露面所形成的一凹槽，且该凹槽由该钝化层加以填充。
作为优选技术方案，该P+型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1019 原子/立方公分至1021 原子/立方公分之间。
作为优选技术方案，该P+型扩散掺杂层的厚度介于0.3 μm至3 μm之间。
作为优选技术方案，该P型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1016 原子/立方公分至1020 原子/立方公分之间。
作为优选技术方案，该P型扩散掺杂层的厚度介于1 μm至50 μm之间。
作为优选技术方案，该N型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1016 原子/立方公分至1020 原子/立方公分之间。
作为优选技术方案，该N型扩散掺杂层的厚度介于1 μm至50 μm之间。
作为优选技术方案，该N+型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1019 原子/立方公分至1021 原子/立方公分之间。
作为优选技术方案，该N+型扩散掺杂层的厚度介于0.3 μm至3 μm之间。
作为优选技术方案，各该PN接面结构亦包含一P-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间。
作为优选技术方案，该P-型扩散掺杂层具有一P-型端面，且该P-型端面由该钝化层所覆盖。
作为优选技术方案，该P-型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1014 原子/立方公分至1018 原子/立方公分之间。
作为优选技术方案，各该PN接面结构亦包含一N-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间。
作为优选技术方案，该N-型扩散掺杂层具有一N-型端面，且该N-型端面由该钝化层所覆盖。
作为优选技术方案，该N-型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1014 原子/立方公分至1018 原子/立方公分之间。
作为优选技术方案，该PN接面结构选自硅、砷化镓、锗、磷化铟镓及其混和物其中之一。
作为优选技术方案，该钝化层借由原子层沉制程而形成。
作为优选技术方案，该钝化层是可透光的。
作为优选技术方案，该钝化层选自氧化铪、氧化镧、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铝、氧化钽、氧化铟、二氧化锡、氧化铟锡、氧化铁、五氧化二铌、氧化镁、氧化铒、氮化钨、氮化铪、氮化锆、氮化铝以及氮化钛其中之一。
作为优选技术方案，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且该导电电极由该钝化层所覆盖。
作为优选技术方案，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且该第一端面与该第二端面由该钝化层所覆盖。
作为优选技术方案，上述的太阳能电池亦包括覆盖部份该钝化层的一抗反射层，其中该抗反射层是可透光的。
为达上述的次要目的，本发明提出一种具钝化层的太阳能电池的制程方法，其包含下列步骤：提供一垂直多接面电池，其具有多个PN接面结构及多个电极层，其中该PN接面结构彼此相互间隔，且各PN接面结构包含一P+型扩散掺杂层、一P型扩散掺杂层、一N型扩散掺杂层与一N+型扩散掺杂层，其中该P+型扩散掺杂层具有一P+型端面，且该P型扩散掺杂层系连接至该P+型端面并具有一P型端面，该N型扩散掺杂层系连接至该P型扩散掺杂层并具有一N型端面，及该N+型扩散掺杂层系连接至该N型扩散掺杂层并具有一N+型端面，且各电极层系配置并连接于两邻近PN接面结构之间，其具有一显露面；以及形成一钝化层于该垂直多接面电池，其覆盖于该P+型扩散掺杂层的该P+型端面、该P型扩散掺杂层的该P型端面、该N型扩散掺杂层的该N型端面、该N+型扩散杂层的该N+型端面、及该电极层的该显露面。
作为优选技术方案，该钝化层借由原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)制程而形成。
作为优选技术方案，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且该导电电极由该钝化层所覆盖。
作为优选技术方案，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且更包含形成该钝化层来覆盖该第一端面与该第二端面。
作为优选技术方案，各该电极层包含由该显露面所形成的一凹槽，且更包含形成该钝化层来填充该凹槽。
作为优选技术方案，各该PN接面结构亦包含一P-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间，且更包含形成该钝化层来覆盖该P-型扩散掺杂层的一P-型端面。
作为优选技术方案，各该PN接面结构亦包含一N-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间，且更包含形成该钝化层来覆盖该N-型扩散掺杂层的一N-型端面。
作为优选技术方案，该钝化层是可透光的。
作为优选技术方案，上述的太阳能电池的制程方法亦包括形成一抗反射层来覆盖部份该钝化层，其中该抗反射层是可透光的。
综上所述，本发明所提出的具钝化层的太阳能电池与其制程方法具有下列功效：
1. 该太阳能电池的光入射表面的载子复合现象可以有效地降低。
2. 该太阳能电池可以在高聚光强度下运作，得到高的光转换效率。
附图说明
图1a为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
图1b为依据本发明实施例的一种太阳能电池的局部放大图。
图2为依据本发明实施例的一种太阳能电池的的立体图。
图3为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
图4为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
图5为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
图6为依据本发明实施例的一种太阳能电池的制程方法的流程图。
图7a与第7b图为依据第6图的制程方法，在不同制程下，太阳能电池的细部图。
图8为依据本发明实施例的一种太阳能电池的制程方法的流程图。
图9为依据本发明实施例的一种在太阳能电池的表面形成一抗反射层的细部图。
【符号说明】
100 太阳能电池；
200 垂直多接面电池； 200a PN接面结构；
210 光入射面； 210a 光接收表面；
211 P+型扩散杂层； 211a P+型端面；
212 P型扩散杂层； 212a P型端面；
213 N型扩散杂层； 213a N型端面；
214 N+型扩散杂层； 214a N+型端面；
215 P-型扩散掺杂层； 215a P-型端面；
216 N-型扩散掺杂层； 216a N-型端面；
220 第一端面； 221 第二端面；
230 钝化层；
240 电极层 ； 241 显露面；
250 导电电极；
W 宽度； T 厚度；
S 凹槽； D 间距。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
图1a为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。图1b为依据本发明实施例的一种太阳能电池的局部放大图。图2为依据本发明实施例的一种太阳能电池的的立体图。
请参阅图1a、1b及图2，本发明的一种太阳能电池100设计为减少吸收太阳光所产生的载子的复合机率。该具钝化层的太阳能电池100包含一垂直多接面电池200及配置于该垂直多接面电池200的一钝化层230。
该垂直多接面电池200具有多个PN接面结构200a及多个电极层240。该PN接面结构200a彼此相互间隔。该PN接面结构200a由硅(Si)所组成，且该硅纯度介于4N至11N之间。在一些实施例中，该PN接面结构200a选自砷化镓(GaAs)、锗(Ge)、磷化铟镓(InGaP)及其混和物等之一。各电极层240配置并连接于两邻近PN接面结构200a之间，其提供欧姆性接触与低电阻、高接合强度及高热导等特性。在本实施例中，该电极层240可选自于硅(Si)、钛金属(Ti)、钴金属(Co)、钨金属(W)、铪金属(Hf)、钽金属(Ta)、钼金属(Mo)、铬金属(Cr)、银金属(Ag)、铜金属(Cu)、铝金属(Al)或上述的材料的合金之一。
为了改善载子注入及该垂直多接面电池200的欧姆性接触，各该PN接面结构200a包含一光接收表面(light receiving surface) 210a、一P+型扩散掺杂层(P+ type diffuse doping layer) 211、一P型扩散掺杂层(P type diffuse doping layer) 212、一N型扩散掺杂层(N type diffuse doping layer)213与一N+型散掺杂层(N+ type diffuse doping layer)214，该P型扩散掺杂层212连接至该P+型扩散杂层211，该N型扩散掺杂层213连接至该P型扩散掺杂层212，以及该N+型扩散掺杂层214连接至该N型扩散掺杂层213，且该PN接面结构200a的该P+型扩散掺杂层211及该N+型扩散掺杂层214连接至不同的电极层240。该P+型扩散掺杂层211具有一P+型端面211a。在本实施例中，该P+型扩散掺杂层211的一掺杂浓度介于1019原子/立方公分(atom/cm3)至1021 原子/立方公分之间。在本实施例中，该P+型扩散掺杂层211的一厚度介于0.3 μm至3 μm之间。
该P型扩散掺杂层212具有一P型端面212a。在本实施例中，该P型扩散掺杂层212的一掺杂浓度介于1016 原子/立方公分至1020 原子/立方公分之间。在本实施例中，该P型扩散掺杂层212的一厚度介于1 μm至50 μm之间。
该N型扩散掺杂层213具有一N型端面213a。在本实施例中，该N型扩散掺杂层213的一掺杂浓度介于1016 原子/立方公分至1020 原子/立方公分之间。在本实施例中，该N型扩散掺杂层213的一厚度介于1 μm至50 μm之间。
该N+型扩散掺杂层214具有一N+型端面214a。在本实施例中，该N+型扩散掺杂层214的一掺杂浓度介于1019 原子/立方公分至1021 原子/立方公分之间。在本实施例中，该N+型扩散掺杂层211的一厚度介于0.3 μm至3 μm之间。
在本实施例中，该光接收表面210a包含该该P+型扩散掺杂层211的该P+型端面211a、该P型扩散掺杂层212的该P型端面212a、该N型扩散掺杂层213的该N型端面213a与该N+型扩散掺杂层214的该N+型端面214a。在本实施例中，该光接收表面210a是一不平整表面(uneven surface)。
各该电极层240具有一显露面(exposing surface)241。为了保护该电极层240避免来自该制程的伤害，各该电极层240的该显露面241及各该具有PN接面结构200a的该光接收表面210a之间具有一高度差h。在本实施例中，该显露面241的一位置低于该光接收表面210a。
为了减少载子的复合机率，该钝化层230覆盖于该P+型扩散掺杂层211的该P+型端面211a、该P型扩散掺杂层212的该P型端面212a、该N型扩散掺杂层213的该N型端面213a、该N+型扩散杂层214的该N+型端面214a与该电极层240的该显露面241。该钝化层230借由原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)制程而形成。且该钝化层230可透光并选自氧化铝(Al2O3)、氧化铪(HfO2)、氧化镧(La2O3)、二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO2)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化铟(In2O3)、二氧化锡(SnO2)、氧化铟锡(ITO)、氧化铁(Fe2O3)、五氧化二铌(Nb2O5)、氧化镁(MgO)、氧化铒(Er2O3)、氮化钨(WN)、氮化铪(Hf3N4)、氮化锆(Zr3N4)、氮化铝(AlN)以及氮化钛(TiN)等之一。 且为了减少载子的复合机率，该钝化层230可用于修正该PN接面结构200a表面的瑕疵与悬键，以降低该垂直多接面电池200的光电转换效率的衰退效应并增加该垂直多接面电池200的光电转换效率。在本实施例中，该钝化层230的一厚度介于10 nm至180 nm之间。
为了改善该钝化层230及该电极层240的一接合强度(bonding strength)，各该电极层240亦包含由该显露面241所形成的一凹槽(grrove)S，且该凹槽S由该钝化层240加以填充。在本实施例中，该凹槽S的一深度D大于该高度差h。
该垂直多接面电池200包含一第一端面220、一第二端面221与至少两导电电极250，而该第二端面221与该第一端面220相反，且该导电电极250分别配置于该第一端面与该第二端面，该导电电极250用以导出该垂直多接面电池200所产生的电能。在本实施例中，该导电电极250、该第一端面220与该第二端面221皆由该钝化层230所覆盖，借此减少减少载子的复合机率。在本实施例中，各该导电电极250的一宽度W小于该垂直多接面电池200的一厚度T。
图3为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
请参阅图3，各该PN接面结构200a亦包含一P-型扩散掺杂层215，该P-型扩散掺杂层215配置并连接于该P型扩散掺杂层212及该N型扩散掺杂层213之间，该P-型扩散掺杂层215具有一P-型端面215a，且该P-型端面215a亦由该钝化层230所覆盖，借此减少减少载子的复合机率。在本实施例中，该P-型扩散掺杂层215的一掺杂浓度介于1014 原子/立方公分至1018 原子/立方公分之间。
图4为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
请参阅图4，各该PN接面结构200a亦包含一N-型扩散掺杂层216，该N-型扩散掺杂层216配置并连接于该P型扩散掺杂层212及该N型扩散掺杂层213之间，该N-型扩散掺杂层216具有一N-型端面216a，且该N-型端面216a亦由该钝化层230所覆盖，借此减少减少载子的复合机率。在本实施例中，该N-型扩散掺杂层216的一掺杂浓度介于1014 原子/立方公分至1018 原子/立方公分之间。
图5为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
请参阅图5，该具钝化层的太阳能电池100亦包含一反射层260，该抗反射层260覆盖部份该钝化层230以减少表面反射，且该抗反射层260是可透光的。在本实施例中，该抗反射层260是由一电浆增强型化学器相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)制程所形成。在本实施例中，构成该抗反射层260的介电材料选自氮化硅(Si3N4)与二氧化硅(SiO2)。在本实施例中，该抗反射层260的一厚度介于10 nm至80 nm之间。
图6为依据本发明实施例的一种太阳能电池的制程方法的流程图。
请参阅图6，依据本发明的一实施例，一种太阳能电池的制程方法的流程图，该方法包含提供一垂直多接面电池的一操作602，且该方法将接续形成一钝化层于该垂直多接面电池的一操作604。依据图6的制程方法的流程图的不同操作的太阳能电池的细部图将如下所揭示。
图7a与图7b为依据图6的制程方法，在不同制程下，太阳能电池的细部图。
请参阅图7a，依据图6的制程方法，在提供一垂直多接面电池700的一操作602的制程下，太阳能电池的细部图，该垂直多接面电池700包含多个PN接面结构700a及多个电极层740。该PN接面结构700a彼此相互间隔。该PN接面结构700a由硅(Si)所组成，且该其硅纯度介于4N至11N之间。在本实施例中，该PN接面结构700a选自砷化镓、锗、磷化铟镓及其混和物等之一或者任何材料或者可吸收光并产生电子电洞对或激子的化合物。各该PN接面结构700a包含一光接收表面710a、一P+型扩散掺杂层711、一P型扩散掺杂层712、一N型扩散掺杂层713与一N+型散掺杂层714，该P+型扩散掺杂层711具有一P+型端面711a，该P型扩散掺杂层712连接至该P+型扩散掺杂层711并具有一P型端面712a，该N型扩散掺杂层713连接至该P型扩散掺杂层712并具有一N型端面713a，以及该N+型扩散掺杂层714连接至该N型扩散掺杂层713并具有一N+型端面714a。在本实施例中，该光接收表面710a包含该P+型端面711a、该P型端面712a、该N型端面713a与该N+型端面714a。此外，该垂直多接面电池700亦包含一第一端面720、与该第一端面720相反的一第二端面721、以及分别配置于该第一端面720与该第二端面721的至少两导电电极750。
各该电极层740配置并连接于两邻近PN接面结构700a之间，且各该电极层740具有一显露面741及由该显露面741所形成的一凹槽S。在本实施例中，该PN接面结构700a与该电极层740通过热制程所接合，且该热制程的制程温度介于400℃至800℃之间，以确保该电极层740确实形成共晶接合。该电极层740可改善该PN接面结构700a之间的接合强度。
请参阅图7b，依据图6的制程方法，在形成一钝化层于该垂直多接面电池的一操作604的制程下，太阳能电池的细部图。一钝化层730形成于该垂直多接面电池700，用以覆盖该P+扩散掺杂层711的该P+型端面711a、该P扩散掺杂层712的该P型端面712a、该N扩散掺杂层713的该N型端面713a、该N+扩散掺杂层714的该N+型端面714a、以及该电极层740的该显露面741，借此减少载子的复合机率并增强内建电场的强度。在本实施例中，该钝化层730可形成于该垂直多接面电池700的两端，且该光接收表面710a可位于该垂直多接面电池700的任一端。在本实施例中，该钝化层730借由原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)制程而形成，且该钝化层730是可透光的。在本实施例中，该钝化层730是借由电浆原子层沉积(Plasma Atomic layer deposition，PALD)制程而形成，且该钝化层730是可透光并选自氧化铪、氧化镧、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铝、氧化钽、氧化铟、二氧化锡、氧化铟锡、氧化铁、五氧化二铌、氧化镁、氧化铒、氮化钨、氮化铪、氮化锆、氮化铝以及氮化钛等之一。
需注意的是，由于不适当的原子层沉积速率将导致该钝化层730形成不均匀的厚度及表面缺陷，故必须妥善控制该原子层沉积速率。因此，一适当的原子层沉积速率是大于或等于0.03 nm/s，且该最佳的原子层沉积速率是0.1 nm/s。此外，该最佳原子层沉积温度是介于100℃至350℃之间。
在本实施例中，该导电电极750、该第一端面720与该第二端面721是由该钝化层730所覆盖，借此减少载子的复合机率。在本实施例中，该电极层740的该凹槽S是由该钝化层730加以填充，借改善该钝化层730及该电极层740的一接合强度。
图8为依据本发明实施例的一种太阳能电池的制程方法的流程图。图9为依据本发明实施例的一种在太阳能电池的表面形成一抗反射层的细部图。
请参阅图8与图9，在本实施例中，该方法包含形成一抗反射层760以覆盖部份该钝化层730并减少表面反射的一操作606。在本实施例中，该抗反射层760由一电浆增强型化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)制程所形成。在本实施例中，该抗反射层760是可透光的，且构成该抗反射层760的介电材料选自氮化硅(Si3N4)与二氧化硅(SiO2)。在本实施例中，该抗反射层760的一厚度是介于10 nm至80 nm之间。
请参阅第1表，有/无该钝化层730的太阳能电池的光学效率比较表，于300倍太阳光照射下(1太阳光 = 0.09 W/cm2)，无该钝化层730的太阳能电池具有一开路电压(Voc)30.03伏特、一短路电流(Isc)0.11安培、一填充因子(Fill Factor，FF)0.67、以及一光学转换效率(η)6.55%。而形成钝化层730并覆盖于该P+型端面711a、该P型端面712a、该N型端面713a、该N+型端面714a、以及显露层741将改善太阳能电池的该短路电流(Isc)为0.311A，并改善太阳能电池的该光电转换效率(η)为22.67%。
第1表
| 太阳能电池 | Isc (A) | Voc (V) | F.F | η (%) |
| 无钝化层 | 0.11 | 30.03 | 0.670 | 6.55 |
| 有钝化层 | 0.311 | 32.0 | 0.744 | 22.67 |
请参阅第2表，根据不同制程方式制作钝化层的太阳能电池的光学效率比较表，于300倍太阳光照射下，根据一薄膜沉积制程所形成的该钝化层的该太阳能电池具有一开路电压(Voc)32.18伏特、一短路电流(Isc)0.262安培、一填充因子(Fill Factor，FF)0.728、以及一光学转换效率(η)18.73%。根据一电浆原子层沉积(Plasma Atomic Layer Deposition，PALD)制程所形成的该钝化层的该太阳能电池将改善太阳能电池的该短路电流(Isc)为0.311A，并改善太阳能电池的该光电转换效率(η)为22.67%。
第2表
| 沉积制程 | Isc (A) | Voc (V) | F.F | η (%) |
| 电浆原子层沉积制程 | 0.311 | 32.0 | 0.744 | 22.67 |
| 薄膜制程 | 0.262 | 32.18 | 0.728 | 18.73 |
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (37)
1.一种太阳能电池，其特征在于，包含：
一垂直多接面电池，其具有多个PN接面结构及多个电极层，其中，该PN接面结构彼此相互间隔，且各PN接面结构包含一P+型扩散掺杂层、一P型扩散掺杂层、一N型扩散掺杂层与一N+型扩散掺杂层，其中该P+型扩散掺杂层具有一P+型端面，且该P型扩散掺杂层连接至该P+型端面并具有一P型端面，该N型扩散掺杂层连接至该P型扩散掺杂层并具有一N型端面，及该N+型扩散掺杂层连接至该N型扩散掺杂层并具有一N+型端面，且各电极层配置并连接于两邻近PN接面结构之间，其具有一显露面；以及
一钝化层，其覆盖于该P+型扩散掺杂层的该P+型端面、该P型扩散掺杂层的该P型端面、该N型扩散掺杂层的该N型端面、该N+型扩散杂层的该N+型端面及该电极层的该显露面。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，各该PN接面结构包含一光接收表面，且该光接收表面包含该P+型扩散掺杂层的该P+型端面，该P型扩散掺杂层的该P型端面，该N型扩散掺杂层的该N型端面以及该N+型扩散掺杂层的该N+型端面。
3.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，该光接收表面是一不平整表面。
4.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，各该电极层的该显露面及各该具有PN接面结构的该光接收表面之间具有一高度差。
5.如权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，该显露面的位置低于该光接收表面。
6.如权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，各该电极层包含由该显露面所形成的一凹槽，且该凹槽的深度大于该高度差。
7.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，各该电极层包含由该显露面所形成的一凹槽，且该凹槽由该钝化层加以填充。
8.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该P+型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1019 原子/立方公分至1021 原子/立方公分之间。
9.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该P+型扩散掺杂层的厚度介于0.3 μm至3 μm之间。
10.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该P型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1016 原子/立方公分至1020 原子/立方公分之间。
11.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该P型扩散掺杂层的厚度介于1 μm至50 μm之间。
12.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该N型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1016 原子/立方公分至1020 原子/立方公分之间。
13.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该N型扩散掺杂层的厚度系介于1 μm至50 μm之间。
14.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该N+型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1019 原子/立方公分至1021 原子/立方公分之间。
15.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该N+型扩散掺杂层的厚度介于0.3 μm至3 μm之间。
16.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，各该PN接面结构亦包含一P-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间。
17.如权利要求16所述的太阳能电池，其特征在于，该P-型扩散掺杂层具有一P-型端面，且该P-型端面由该钝化层所覆盖。
18.如权利要求16所述的太阳能电池，其特征在于，该P-型扩散掺杂层的掺杂浓度介于1014 原子/立方公分至1018 原子/立方公分之间。
19.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，各该PN接面结构亦包含一N-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间。
20.如权利要求19所述的太阳能电池，其特征在于，该N-型扩散掺杂层具有一N-型端面，且该N-型端面由该钝化层所覆盖。
21.如权利要求19所述的太阳能电池，其特征在于，该N-型扩散掺杂层的掺杂浓度系介于1014 原子/立方公分至1018 原子/立方公分之间。
22.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该PN接面结构选自硅、砷化镓、锗、磷化铟镓及其混和物其中之一。
23.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该钝化层借由原子层沉积制程而形成。
24.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该钝化层是可透光的。
25.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该钝化层选自氧化铪、氧化镧、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铝、氧化钽、氧化铟、二氧化锡、氧化铟锡、氧化铁、五氧化二铌、氧化镁、氧化铒、氮化钨、氮化铪、氮化锆、氮化铝以及氮化钛其中之一。
26.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且该导电电极由该钝化层所覆盖。
27.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且该第一端面与该第二端面由该钝化层所覆盖。
28.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，亦包括覆盖部份该钝化层的一抗反射层，其中该抗反射层是可透光的。
29.一种太阳能电池的制程方法，其特征在于，包含：
提供一垂直多接面电池，其具有多个PN接面结构及多个电极层，其中该PN接面结构彼此相互间隔，且各PN接面结构包含一P+型扩散掺杂层、一P型扩散掺杂层、一N型扩散掺杂层与一N+型扩散掺杂层，其中该P+型扩散掺杂层具有一P+型端面，且该P型扩散掺杂层连接至该P+型端面并具有一P型端面，该N型扩散掺杂层连接至该P型扩散掺杂层并具有一N型端面，及该N+型扩散掺杂层连接至该N型扩散掺杂层并具有一N+型端面，且各电极层配置并连接于两邻近PN接面结构之间，其具有一显露面；以及
形成一钝化层于该垂直多接面电池，覆盖于该P+型扩散掺杂层的该P+型端面、该P型扩散掺杂层的该P型端面、该N型扩散掺杂层的该N型端面、该N+型扩散杂层的该N+型端面、及该电极层的该显露面。
30.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，该钝化层借由原子层沉积制程而形成。
31.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且该导电电极由该钝化层所覆盖。
32.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，该垂直多接面电池包含一第一端面、与该第一端面相反的一第二端面、以及分别配置于该第一端面与该第二端面的至少两导电电极，且更包含形成该钝化层来覆盖该第一端面与该第二端面。
33.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，各该电极层包含由该显露面所形成的一凹槽，且更包含形成该钝化层来填充该凹槽。
34.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，各该PN接面结构亦包含一P-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间，且更包含形成该钝化层来覆盖该P-型扩散掺杂层的一P-型端面。
35.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，各该PN接面结构亦包含一N-型扩散掺杂层，其配置并连接于该P型扩散掺杂层及该N型扩散掺杂层之间，且更包含形成该钝化层来覆盖该N-型扩散掺杂层的一N-型端面。
36.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，该钝化层是可透光的。
37.如权利要求29所述的太阳能电池的制程方法，其特征在于，亦包括形成一抗反射层来覆盖部份该钝化层，其中该抗反射层是可透光的。
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|---|---|---|---|
| US14/186,457 US20150000729A1 (en) | 2013-06-28 | 2014-02-21 | Solar cell with passivation layer and manufacturing method thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104867990A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106328643A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 美环能股份有限公司 | 能量转换装置与使用该能量转换装置的功率晶体管模块 |
| CN106449847A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-02-22 | 上海电机学院 | 一种具有垂直pn异质结的太阳能电池及其制作方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101621085A (zh) * | 2009-08-03 | 2010-01-06 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 基于p型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池 |
| TWM467181U (zh) * | 2013-06-28 | 2013-12-01 | Mh Solar Co Ltd | 具抗反射層之太陽能電池 |
| TWM467179U (zh) * | 2013-06-28 | 2013-12-01 | Mh Solar Co Ltd | 具鈍化層之太陽能電池 |
-
2015
- 2015-01-29 CN CN201510045608.0A patent/CN104867990A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101621085A (zh) * | 2009-08-03 | 2010-01-06 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 基于p型硅片的黄铜矿类半导体薄膜异质结太阳电池 |
| TWM467181U (zh) * | 2013-06-28 | 2013-12-01 | Mh Solar Co Ltd | 具抗反射層之太陽能電池 |
| TWM467179U (zh) * | 2013-06-28 | 2013-12-01 | Mh Solar Co Ltd | 具鈍化層之太陽能電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106328643A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 美环能股份有限公司 | 能量转换装置与使用该能量转换装置的功率晶体管模块 |
| CN106449847A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-02-22 | 上海电机学院 | 一种具有垂直pn异质结的太阳能电池及其制作方法 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |