TW200945611A - Apparatus and method for isolating edges of solar cell - Google Patents

Description

200945611 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種太陽能電池之邊緣隔離設備及方 法。 【先前技術】 " 圖1顯示一種習知太陽能電池之結構示意圖。如圖i v 所示，傳統的太陽能電池包含一第一型（譬如卩型）半導 體層111' 一第二型（譬如N型）半導體層U2、一抗反射 ❺層U3、—正面電極114、一背面金屬層1H及一背面電 極 11 6。 第一型半導體層ill具有一正面1UF及一背面1UB 以及複數個側面111S，此等侧面ms連接至正面Uif 及背面111B。第二型半導體層112位於第一型半導體層 111之正面111F上。由於第二型半導體層112是藉由對 於一部分的第一型半導體層ln進行摻雜所形成，9所以 第二型半導體層112會包覆此等側面Uls。 ® 抗反射層U3形成於第二型半導體層112上。正面 • 電極114局部埋入抗反射層113及第二型半導體層Η] 中並局部露出於外界。 背面金屬層115形成於第一型半導體層lu之背面 1ΠΒ。背面電極116形成於第一型半導體層iu之背 111B並局部埋入於背面金屬層115巾且局部露出 TL· 〇 * 屬層 因此，正面電極114、第二型半導體層112、 115及者面電極〗16會使太陽能電池的分 背面金 流電阻 5 200945611 (Shunt resistance)降低而導蔹浪 守级/属電流變大，因而降低太陽 能電池的光電轉換效率。 圖2顯示 之結構示意圖 種具有邊緣絕緣構造的習知太陽能電池 如圖2所不’為解決前述的漏電流過大 的問題，習知的作法是利用雷 在邊緣切割出一道溝槽丨丨7， 射切割或乾蝕刻的方式， 藉以阻斷從正面電極114 到背面電極11 6的電流傳導路徑。 參 然而，此道切割必須將製作好的晶片逐一加工，而 且製作好的晶片通常具有四個邊緣，因此四個邊緣都要 進行邊緣絕緣的切割加工。為了控制設備之公差，所切 掉的邊緣通常具有-定的寬度，使得不少时效面積會 破浪費掉，因而降低太陽能電池的效率。 因此，如何提供一種能有效提高太陽能電池的效率 之邊緣隔離設備及方法，實為本案所欲解決的問題。 【發明内容】 、本發明之一個目的係提供一種能有效提高太陽能電 池的效率之邊緣隔離設備及方法。 5為達上述目的，本發明提供一種太陽能電池之邊緣 隔離：備，其包含一承載裝置、一驅動裝置以及一雷射 :束提供裝置。承載裝置承載—太陽能電池結構。太陽 2電池結構具有一第一型半導體層及一第二型半導體 第:型半導體層具有一正面、一背面以及複數個側 等側面連接至正面及背面。第二型半導體層位於 型半導體層之正面上，並包覆此等側面，且具有複 6 200945611 數個包覆面平行於此等側面^驅動裝置連接至承載裝置， 用以轉動承載裝置。雷射光束提供裝置用以提供一雷射 光束至太陽能電池結構之此等包覆面來進行切削加工， 以局部移除第二型半導體層而露出第一型半導體層之此 等側面。本發明亦提供一種太陽能電池之邊緣隔離方法。 • 藉由本發明之具邊緣絕緣構造之太陽能電池及其製 - 造方法’可以對於太陽能電池結構進行少量的邊緣絕緣 處理，降低廢料及無效面積，提升太陽能電池的效率， ® 並同時能降低漏電流’使太陽能電池的光電轉換效率得 以有效地被提升。 為讓本發明之上述内容能更明顯易懂，下文特舉一 較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。 【實施方式】

圖3顯示依據本發明較佳實施例之太陽能電池之邊 緣隔離設備之示意圖。如圖3所示，本實施例之太陽能 電池之邊緣隔離設備包含一承載裝置21〇、一驅動裝置 220及一雷射光束提供裝置23〇。 承載裝置210用以承載一太陽能電池結構】。太陽能 電池結構1具有一第一型（譬如P4N型）半導體層^及 —第二型（譬如N或P型）半導體層12。第一型半導體層 11具有一正面11F、一背面UB以及複數個側面us。 此等側面iis連接至正面11F及背面11B。第二型半導 體層12位於第一型半導體層u之正面UF上，並包覆 此等側面iis，且具有複數個包覆面12C平行於此等側 7 200945611 面 1 IS。 呢勒衣罝 置210 π Μ得勁承載裝 雷射光束提供裝置230用 太陽能電池結構】之此等包霜而供雷射先束231至 以局部移除第1丰二覆面12C來進行切削加工， 之此等而露出第-型半導體層π <此#側面11 s，如圖6所示。 圖4與5顯示依據本發明較佳實施例之太 之邊緣隔離設備之焦距調整示意圖。如冑 ，絲 動太陽能電池結構！時，雷射光束提供 丁 面以之間的距離從D變成d 與包覆 移除，但是於-例子中，如圖5:;、還广進行邊緣 如可以正確對焦於側㊆m h:鏟：了使雷射光束 m ^ 在轉動太陽能電池έ士 雷射光220更可以移動承載裝置210,以： 雷射先束楗供裝置230與此等包 使

維持固定。 復甶12C之間的距離D 蜃 或者，於另一例子中，雷射光束提供 調整雷射本击κ、裝置230係可 1之強度(或焦距)，以因應於雷射光束 H 230與此等包覆面沉之間變動的距離D。 此，依據本發明之太陽能電池之邊緣隔離 含以下步驟。昔止 , 遭緣&離方法包 構i。接著乂 載裝置210承載太陽能電池結 雷射光束提供裝置23G依序提供 me’同時以 電池結…之此等包復面12C，來=至太陽能 部移除第二型半導體層仃切削加工’以局 露出第一型半導體層u之 8 200945611 此等側面11 s。 圖7至9顯示適用於本發明之其他數種太陽能電池 結構之示意圖。值得注意的是，切削前的太陽能電池結 構1’可以更包含一抗反射層13，位於第二型半導體層12 上’如圖7所示。 或者’切削前的太陽能電池結構1"可以更包含一正 面電極14’其局部埋入抗反射層13及第二型半導體層12 中並局部露出於外界’如圖8所示。或者，切削前的太 陽能電池結構1…可以更包含：一背面金屬層1 5，其形 成於第一型半導體層Π之背面11B;及一背面電極16, 其形成於第一型半導體層11之背面11B並局部埋入於背 面金屬層15中’且局部露出於外界，如圖9所示。 藉由本發明之具邊緣絕緣構造之太陽能電池及其製 造方法，可以對於太陽能電池結構進行少量的邊緣絕緣 處理，降低廢料及無效面積，提升太陽能電池的效率，

並同時能降低漏電流，使太陽能電池的光電轉換效率得 以有效地被提升。 在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅 用以方便說明本發明之技術内容’而非將本發明狹義地 限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以主 圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發:: 9 200945611 【圖式簡單說明] 圖1顯示一種習知太陽能電池之結構示意圖。 圖2顯示—種具有邊緣絕緣構造的習知太陽能電池 之結構示意圖。 圖3顯示依據本發明較佳實施例之太陽能電池之邊 - 緣隔離設備之示意圖。 圖4與5顯示依據本發明較佳實施例之太陽能電池 之邊緣隔離設備之焦距調整示意圖。 ❹ 圖6顯示利用本發明之邊緣隔離設備所製造出來的 太陽能電池結構之示意圖。 圖7至9顯示適用於本發明之其他數種太陽能電池 結構之不意圖。 【主要元件符號說明】 1、1、1 、Γ":太陽能電池結構

11 :第一型半導體層 11B :背面 11F :正面 11 S :側面 12 :第二型半導體層 12C :包覆面 13 :抗反射層 14 :正面電極 1 5 :背面金屬層 1 6 :背面電極 10 200945611 111 :第一型半導體層 111B :背面 111F :正面 111 S :侧面 112:第二型半導體層 , 11 3 :抗反射層 114 :正面電極 11 5 :背面金屬層 φ 11 6 :背面電極 11 7 :溝槽 210 :承載裝置 220 :驅動裝置 230:雷射光束提供裝置 231 :雷射光束 11

Claims (1)

1. 200945611 十、申請專利範圍： 1. 一種太陽能電池之邊緣隔離設備，包含： 一承載裝置’用以承載一太陽能電池結構，該太陽 能電池結構具有一第一型半導體層及一第二型半導體 層，該第一型半導體層具有一正面、一背面以及複數個 - 側面，該等側面連接至該正面及該背面，該第二型半導 、 體層位於該第一型半導體層之該正面上，並包覆該等侧 面’且具有複數個包覆面平行於該等侧面； β 一驅動裝置’其連接至該承載裝置，用以轉動該承 載裝置；以及 一雷射光束&供裝置’用以提供一雷射光束至該太 陽能電池結構之該等包覆面來進行切削加工，以局部移 除該第二型半導體層而露出該第一型半導體層之該等側 面。 2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池之邊緣 隔離設備，其中該驅動裝置更移動該承載裝置，以使該 j0 雷射光束提供裝置與該等包覆面之間的距離維持固定。 3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池之邊緣 隔離tst備’其中3亥雷射光束提供裝置係可調整該雷射光 束之強度，以因應於該雷射光束提供裝置與該等包覆面 之間變動的距離。 4. 一種太陽能電池之邊緣隔離方法，包含以下步 驟： 以-承載裝置承載-太陽能電池結構，該太陽能電 池結構具有一第一型半導體層及一第二型半導體層，該 12 200945611 第-型半導體層具有一正面、一背面以及複數個侧面， 該等側面連接至該正面及該背面，該第二料導體層位 於》亥第$半導體層之該正面上，i包覆該等側面，且 具有複數個包覆面平行於該等側面；以及 以一驅動裝置轉動該承載裝置，同時以一雷射光束 提供裝置依序提供一雷射光束至該太陽能電池結構之該 等包覆面，來進行切削加工，以局部移除該第二型半導 體層而露出該第一型半導體層之該等側面。 參 5 .如申請專利範圍第4項所述之太陽能電池之邊緣 隔離方法，其中該驅動裝置更移動該承載裝置，以使該 雷射光束提供裝置與該等包覆面之間的距離維持固定。 6·如申請專利範圍第4項所述之太陽能電池之邊緣 隔離方法’其中該雷射光束提供裝置係可調整該雷射光 束之強度’以因應於該雷射光束提供裝置與該等包覆面 之間變動的距離。 7.如申請專利範圍第4項所述之太陽能電池之邊緣 φ 隔離方法’其中各該太陽能電池結構更包含一抗反射層， 位於該第二型半導體層上。 * 8.如申請專利範圍第7項所述之太陽能電池之邊緣 隔離方法’其中各該太陽能電池結構更包含： 一正面電極’其局部埋入該抗反射層及該第二型半 導體層中並局部露出於外界。 9.如申請專利範圍第8項所述之太陽能電池之邊緣 隔離方法’其中各該太陽能電池結構更包含： 一背面金屬層，其形成於該第一型半導體層之該背 13 200945611 面；及 一背面電極，其形成於該第一型半導體層之該背面 並局部埋入於該背面金屬層中，且局部露出於外界。

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