TW201431101A - 太陽能電池、其模組及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種太陽能電池、其模組及其製造方法，該電池包含：一包括一正面與一背面的基板、一配置於該正面處的射極層、一配置於該背面處的鈍化層、一延伸且彎折地配置於該鈍化層上的開孔，及一配置於該鈍化層上並經由該開孔而接觸該背面的背面電極。該開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的3%~12%。本發明還提供另一種電池，包含數個由內而外地環環包圍的環狀開孔。藉由連續延伸且彎折的單一開孔或者該數個環狀開孔的設計，可增進該背面電極的電流收集效果，而且燒結形成的背電場結構的厚度足夠、品質佳，並能提升電池的光電轉換效率。

Description

太陽能電池、其模組及其製造方法
本發明是有關於一種太陽能電池、其模組及其製造方法，特別是指一種矽晶太陽能電池、其模組及其製造方法。
參閱圖1、2，已知的矽晶太陽能電池主要包含：一具有相反的一正面911與一背面912的基板91、數個位於該背面912的局部部位的背電場結構(Local Back Surface Field，簡稱LBSF)92、一位於該背面912上的鈍化層93、數個位於該鈍化層93上的線狀開孔94、一位於該鈍化層93上的背面電極95、至少一位於該鈍化層93上並接觸該背面電極95的匯流電極96，以及一位於該基板91的正面911的正面電極97。
該鈍化層93用於修補、降低該基板91的表面缺陷，進而降低載子在該基板91的背面912處的複合速率，以提升電池的轉換效率。該數個背電場結構92分別對應該數個線狀開孔94地位於該背面912處，背電場結構92的載子濃度大於該基板91的載子濃度，可幫助提升載子收集效率及光電轉換效率。
該背面電極95包括數個可分別經由該數個線狀開孔94而接觸該背面912的第一導電部951，以及一連接該數個第一導電部951之遠離該基板91的一端並覆蓋在該鈍化層93表面的第二導電部952。
該太陽能電池製作時，可利用真空鍍膜方式形成連續層狀的鈍化層93，再利用雷射製程(Laser Ablation Process)蝕刻該鈍化層93的局部，以製作該數個線狀開孔94。而且為了降低雷射對該鈍化層93的傷害，一般盡量以低能量的雷射為主，雷射為一發一發地打在該鈍化層93上，以逐一完成每一線狀開孔94的開洞製程。接著利用網印方式於該鈍化層93上塗布導電漿料，該導電漿料會流動填入該數個線狀開孔94中，並經過高溫燒結(firing)製程使導電漿料固化成型，即完成該背面電極95之製作。而且在燒結過程中，導電漿料之材料(通常為A1)可經由該數個線狀開孔94與該基板91的材料(通常為Si)混合，進而形成以Al-Si化合物為主的該數個背電場結構92。
雖然已知電池的線狀開孔94設計可以達到形成背電場結構92的目的，但由於每一線狀開孔94都具有兩個相反端941，線狀開孔94的端點部位僅由單發雷射蝕刻而成，能量較低，因此容易造成部分的鈍化層93材料殘留在孔洞中，使線狀開孔94兩側的端點部位的孔洞不完整。相對地，線狀開孔94之非端點部位則可因為任兩發雷射打在該鈍化層93上會形成重疊，因此能量較高而可將鈍化層93材料完全移除。
而上述鈍化層93材料殘留在線狀開孔94之端點部位的問題，會影響該背面電極95與該基板91的接觸，進而使電流收集效能變差，其中因於網印時該背面電極95的導電漿料會受到鈍化層93材料殘留的干擾，而不易完全填入 該線狀開孔94的端點部位，如此就會造成導電漿料材料與基板91材料混合所形成的Al-Si合金的厚度較薄，進而使後續經由燒結形成的背電場結構(BSF)92的厚度變薄、品質差，並因此使背電場結構92的功能受損，從而造成開路電壓與短路電流下降，並使電池的轉換效率變差。
因此，本發明之目的，即在提供一種能提升膜層品質，從而可提升光電轉換效率的太陽能電池、其模組及其製造方法。
於是，本發明太陽能電池，包含：一包括一受光的正面及一相對於該正面的背面的基板、一配置於該正面處的射極層、一配置於該正面處並接觸該射極層的正面電極、一配置於該背面處的鈍化層、一延伸且彎折地配置於該鈍化層上的開孔，及一配置於該鈍化層上並經由該開孔而接觸該背面的背面電極。其中，該開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的3%~12%。
本發明的另一種太陽能電池，包含：一包括一受光的正面及一相對於該正面的背面的基板、一配置於該正面處的射極層、一配置於該正面處並接觸該射極層的正面電極、一配置於該背面處的鈍化層，以及配置於該鈍化層上的數個環狀開孔與一背面電極。
該數個環狀開孔由內而外地環環包圍，該數個環狀開孔所包圍的面積皆不相同，且該數個環狀開孔彼此間以包圍面積大的圍住包圍面積小的。該背面電極包括數個分別 經由該數個環狀開孔而接觸該背面的第一導電部。其中，該數個環狀開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的3%~12%。
本發明太陽能電池模組，包含：相對設置的一第一板材與一第二板材、至少一個如上述的任一種且排列於該第一板材與該第二板材之間的太陽能電池，及一位於該第一板材與該第二板材之間並接觸該太陽能電池的封裝材。
本發明太陽能電池的製造方法，包含：提供該基板，該基板包括該受光的正面，及該相對於該正面的背面；在該正面形成該射極層；在該背面形成該鈍化層；在該鈍化層上形成該開孔，利用雷射形成數個彼此連續相連的穿孔，由該數個穿孔構成延伸且彎折的該開孔，其中該數個穿孔包括第一個形成的一第一孔、第二個形成的一第二孔、最後一個形成的一最後第一孔以及倒數第二個形成的一最後第二孔，並使該第一孔以及該最後第一孔僅分別與該第二孔以及該最後第二孔相連，該開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的3%~12%；在該正面形成與該射極層接觸的該正面電極；及在該鈍化層上形成該背面電極，並使該背面電極經由該開孔而接觸該背面。
本發明之功效：藉由連續延伸且彎折的單一開孔或者數個環狀開孔，可減少或消除整體開孔的端點部位，使整 體開孔中的鈍化層材料的殘留量極少或幾乎沒有，因此可增進該背面電極的電流收集效果，而且燒結形成的背電場結構的厚度足夠、品質佳，並能提升電池的開路電壓、短路電流與光電轉換效率。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之六個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。在本發明被詳細描述前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖3、4，本發明太陽能電池模組之第一較佳實施例包含：相對設置的一第一板材1與一第二板材2、數個陣列式排列於該第一板材1與該第二板材2間的太陽能電池3，及至少一位於該第一板材1及該第二板材2間，並接觸該數個太陽能電池3的封裝材4。其中，該模組可以包含至少一太陽能電池3即可，不以數個太陽能電池3為絕對之必要。
該第一板材1與該第二板材2在實施上沒有特殊限制，可以使用玻璃或塑膠板材，而且位於電池受光面的一側的板材必須為可透光。若為雙面受光之太陽能電池時，則該第一板材1與該第二板材2皆必須可透光。該封裝材4的材質例如可透光的乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)，或其他可用於太陽能電池模組封裝的相關材料。
該數個太陽能電池3透過圖未示出的焊帶導線(ribbon)電連接。該數個太陽能電池3的結構都相同，以下僅以其 中一個為例進行說明。當然，在一模組中的該數個太陽能電池3的結構不以相同為絕對之必要。
參閱圖4、5、6，該太陽能電池3包含：一基板31、一正面電極32、一鈍化層33、一背電場結構(Back Surface Field，簡稱BSF)34、一開孔35、一背面電極36，以及至少一匯流電極37。
該基板31包括一受光的正面311，及一相對於該正面311的背面312。該正面311處配置一射極層313，該射極層313與該基板31的導電性相反，其中一個為p型半導體，另一個為n型半導體。此外，該基板31的正面311還可配置一圖未示出的抗反射層，可提升電池的入光量，此抗反射層亦可做為該射極層313的鈍化層，通常位於該正面電極32與該射極層313之間。
該正面電極32配置於該正面311處並接觸該射極層313，該正面電極32與該背面電極36配合輸出該電池的電能，由於該正面電極32非本發明的改良重點，不再說明。
該鈍化層33配置於該基板31的背面312處，用於鈍化與修補該背面312，從而降低載子表面複合速率(Surface Recombination Velocity，簡稱SRV)。該鈍化層33的材質例如氧化物、氮化物、氧化物與氮化物之組合，或其他可用於鈍化、修補該基板31表面的介電材料。
該背電場結構34位於該基板31的背面312處，且對應該開孔35的位置。該背電場結構34與該基板31的導電性相同，本實施例的背電場結構34為鋁矽(Al-Si)混合材料 所形成的p型半導體，其載子濃度大於該基板31的載子濃度，藉由背電場結構34的電場作用阻擋電子朝該背面312的方向移動，使電子被收集於該射極層313，以提升載子收集效率及轉換效率。
該開孔35延伸且彎折地配置於該鈍化層33上，並貫穿該鈍化層33的上、下表面，以使該基板31的背面312之對應於該開孔35的部位不會被該鈍化層33覆蓋住。本實施例的開孔35包括數個沿一第一方向51延伸且沿一垂直該第一方向51的第二方向52間隔排列的第一線狀孔351，以及數個沿該第二方向52延伸的第二線狀孔352，該數個第二線狀孔352分別連接在任兩相鄰的第一線狀孔351的一端之間，且該數個第二線狀孔352彼此間不連接。具體而言，該數個第二線狀孔352可分為兩組，其中一組的該數個第二線狀孔352分別連接在第n個及第n+1個第一線狀孔351的一端之間，且n=1、3、5…等奇數；另一組的該數個第二線狀孔352分別連接在第m個及第m+1個第一線狀孔351的一端之間，m=2、4、6…等偶數。較佳地，該開孔35於該背面312上的投影面積佔該背面312面積的0.5%~20%，更佳為3%~12%，其中於4%~9%時可得最佳之轉換效率。
須注意的是，本發明實施時，各個線狀孔不以平行該第一方向51或該第二方向52為絕對之必要。另外，該開孔35中的各部位也不以線狀形式的孔洞為限制，也可以為其他形狀。
該背面電極36配置於該鈍化層33上，並經由該開孔35而接觸該背面312與該背電場結構34。該背面電極36包括一位於該開孔35中的第一導電部361，以及一位於該鈍化層33的表面上並連接該第一導電部361之遠離該基板31的一側的第二導電部362。
該匯流電極37配置於該鈍化層33上並接觸該背面電極36，該匯流電極37沿該第二方向52延伸，並與該開孔35的該數個第一線狀孔351的位置重疊。本實施例的匯流電極37可經由該開孔35而接觸該背面312，但實施時該匯流電極37也可以不接觸該背面312，此時該鈍化層33之對應該匯流電極37的部位可以不形成有孔洞，又或者雖然有孔洞，但該匯流電極37與該背面312之間存有該背面電極36之材料。本實施例的匯流電極37為連續長條狀，但不以此為限，例如，該匯流電極37也可以包括數個沿該第二方向52間隔排列的電極部(圖未示)，每一電極部可分別與一個第一線狀孔351重疊，或者每一電極部可同時與兩個以上的第一線狀孔351重疊，或者其中至少一個電極部與至少一個第一線狀孔351重疊即可。此外，匯流電極37的數量也可以為兩個或三個，且該數個匯流電極37可沿該第一方向51間隔排列並沿該第二方向52延伸，或者可以為其他種配置方式。
參閱圖4、7、8、9，本發明太陽能電池的製造方法的第一較佳實施例，包含：
(1)步驟61：提供該基板31，例如一矽基板。
(2)步驟62：在該基板31的正面311處形成該射極層313，本步驟可利用擴散(diffusion)製程進行。另外，若需要於該射極層313上形成一圖未示出的抗反射層，可利用例如PECVD之真空鍍膜方式進行製作。該真空鍍膜方式可包含物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)等方式。但由於該抗反射層並非絕對必要，因此製作該抗反射層的步驟亦非本發明之必要步驟。
(3)步驟63：在該背面312形成該鈍化層33，本實施例是利用例如PECVD之真空鍍膜方式形成連續的該鈍化層33。
(4)步驟64：在該鈍化層33上形成該開孔35。本步驟是利用雷射蝕刻方式於該鈍化層33上形成數個相連的穿孔350、353~356(圖9以假想線示意)，每一穿孔350、353~356分別由一發雷射所形成，每一發雷射與其下一發雷射的打洞位置局部重疊，進而由該數個穿孔350、353~356構成延伸且彎折的該開孔35。其中該數個穿孔包括第一個形成的一第一孔353、第二個形成的一第二孔354、最後一個形成的一最後第一孔355以及倒數第二個形成的一最後第二孔356，其他穿孔350則連接在穿孔353~356之間。本步驟使該第一孔353以及該最後第一孔355僅分別與該第二孔354以及該最後第二孔356相連。更進一步說明，本步驟所形成的該第一孔353及該最後第一孔355都只與一穿孔相連，該第一孔353及該最後第一孔355以外的每一穿孔皆與兩個穿孔相連。
在本步驟中，雷射能量可貫穿該鈍化層33的上、下表面而形成該開孔35，進而使該基板31的背面312之對應該開孔35的部位露出。當然，該開孔35亦可未被貫穿，此時可透過具有些許穿透能力的電極漿料，進一步於後續燒結時穿透該開孔35中餘留的部份鈍化層材料而與該背面312接觸。
(5)步驟65：在該基板31的正面311形成與該射極層313接觸的該正面電極32。本步驟可利用網印方式於該正面311上塗佈導電漿料，並經由燒結使該導電漿料固化成型而形成該正面電極32。
(6)步驟66：在該鈍化層33上形成該匯流電極37與該背面電極36。形成該匯流電極37時，可利用網印方式於該鈍化層33上塗佈導電漿料，並經由燒結使該導電漿料固化成型。形成該背面電極36時，也可利用網印方式於該鈍化層33上塗佈導電漿料(例如鋁漿)，導電漿料可流動填入該開孔35而成為該第一導電部361，接著再經由燒結使該導電漿料固化成型而可形成該背面電極36。在燒結過程中，該背面電極36的導電漿料之材料(Al)可經由該開孔35而接觸該基板31的背面312，並與該基板31的材料(Si)混合，進而可燒結形成該背電場結構34。
補充說明的是，本發明之製造方法只要能製作出所須的電池結構即可，各步驟的順序不須限制，例如步驟65、66的順序可以調換，而步驟66之製作該匯流電極37與該背面電極36的順序也不必限制，若先製作該背面電極36 時，該匯流電極37與該基板31的背面312之間可以存有該背面電極36的材料。並且，上述的各燒結步驟通常為一起進行，以同時形成該正面電極32、該背面電極36與該匯流電極37。
綜上所述，藉由連續延伸且彎折的該開孔35，取代傳統電池之數個間隔的線狀開孔，本實施例的單一開孔35整體只具有兩個端點部位357(圖4)，因此利用雷射形成該開孔35時，只有在該兩個端點部位357可能因單發雷射能量不足而造成鈍化層33材料殘留，該開孔35的其他部位的鈍化層33材料則可被完整移除，因此該開孔35整體大致上可呈現均勻且完整的孔洞結構，鈍化層33材料的殘留量極少或幾乎沒有，如此一來，在後續網印及燒結形成該背面電極36時，導電漿料可以確實地填入該開孔35且接觸該基板31的背面312，以產生良好的收集電流效果，並使燒結形成的背電場結構34的厚度足夠、品質佳，使該數個背電場結構34確實發揮其功能，進而可提升電池的開路電壓、短路電流與光電轉換效率。
參閱圖10，圖10(a)為本發明的電池，圖10(b)為圖1、2之傳統電池(下稱比較例)。圖10顯示本發明相對於比較例而言，本發明於開孔的端點部位所形成的Al-Si合金的厚度較厚，因此可形成厚度厚、品質佳的背電場結構34，反觀比較例的背電場結構34’的厚度薄且不均勻，品質較差。
參閱圖11，本發明太陽能電池模組的第二較佳實施例，與該第一較佳實施例不同的地方在於該太陽能電池3的 開孔35的設計。
本實施例的開孔35同樣延伸且彎折地配置於該鈍化層33上，並包括數個沿該第一方向51延伸且沿該第二方向52間隔排列的第一線狀孔351，以及兩個沿該第二方向52延伸且沿該第一方向51間隔排列的第二線狀孔352，該兩個第二線狀孔352分別連接該數個第一線狀孔351的相反兩端。本實施例的開孔35中的各部位不以線狀孔為限制，也可以為其他形狀。本實施例的開孔35的每一個線狀孔的兩端都與其他的線狀孔連接，因此該開孔35整體而言，不存在任何端點部位，如此也可以達到該第一較佳實施例之功效。
參閱圖12，本發明太陽能電池模組的第三較佳實施例，與該第一較佳實施例不同的地方在於，本實施例之延伸且彎折的該開孔35為螺旋形狀，並且為矩形螺旋，但實施時也可以為圓弧形的螺旋或其他變化形狀。
參閱圖13，本發明太陽能電池模組的第四較佳實施例，與該第三較佳實施例不同的地方在於，本實施例的太陽能電池3還增加設置一匯流電極37，因此本實施例共包括兩個交叉的匯流電極37，其中一匯流電極37沿該第一方向51延伸，並與該開孔35之每一個沿該第二方向52延伸的部位重疊，另一匯流電極37沿該第二方向52延伸，並與該開孔35之每一個沿該第一方向51延伸的部位重疊。
補充說明，本實施例的該兩個匯流電極37呈十字形，但實施上該兩個匯流電極37不以分別平行該第一方向51 與第二方向52為必要，例如也可以呈X字形，並且不須限定X字形的夾角。或者兩個匯流電極37也可以不相交，例如兩個匯流電極37皆沿該第一方向51延伸且沿該第二方向52間隔排列，或是皆沿該第二方向52延伸且沿該第一方向51間隔排列。而且兩個匯流電極37的各種搭配設計也可以應用於該第一較佳實施例與該第二較佳實施例中。
參閱圖14、15，本發明太陽能電池模組的第五較佳實施例，與該第一較佳實施例不同的地方主要在於開孔的設計。本實施例的太陽能電池3包括數個由內而外地環環包圍的環狀開孔35’，該數個環狀開孔35’所包圍的面積皆不相同，且該數個環狀開孔35’彼此間以包圍面積大的圍住包圍面積小的。且該數個環狀開孔35’之間彼此各自獨立而不相連；或是，該數個環狀開孔35’之間亦可彼此局部連接。
配合該數個環狀開孔35’的設計，本實施例的背面電極36的第一導電部361的數量為數個，並分別經由該數個環狀開孔35’而接觸該基板31的背面312及數個背電場結構34。且該數個第一導電部361也接觸該匯流電極37。
參閱圖16，本發明太陽能電池模組的第六較佳實施例，與該第五較佳實施例不同的地方主要在於，本實施例包括兩個呈X形交叉的匯流電極37。
上述實施例所提到的匯流電極37為十字形與X形之交叉時，主要是因應此種螺旋形與環狀包圍之開孔設計，如此而達較佳之電流收集效果。
由以上各實施例的說明可知，本發明的精神主要是藉 由減少甚至消除開孔的端點數量，使得利用雷射製程形成開孔時，可確實地將鈍化層之對應於該開孔的部位移除，有助於提升燒結形成的該背電場結構的品質，並提升電流收集效果及電池效率。因此，實施時該開孔的形狀或開孔的各部位的延伸方式與連接方式不須限制，只要能減少或消除開孔的端點數量，即為本發明之保護範圍。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧第一板材
2‧‧‧第二板材
3‧‧‧太陽能電池
31‧‧‧基板
311‧‧‧正面
312‧‧‧背面
313‧‧‧射極層
32‧‧‧正面電極
33‧‧‧鈍化層
34‧‧‧背電場結構
35‧‧‧開孔
35’‧‧‧環狀開孔
350‧‧‧穿孔
351‧‧‧第一線狀孔
352‧‧‧第二線狀孔
353‧‧‧第一孔
354‧‧‧第二孔
355‧‧‧最後第一孔
356‧‧‧最後第二孔
357‧‧‧端點部位
36‧‧‧背面電極
361‧‧‧第一導電部
362‧‧‧第二導電部
37‧‧‧匯流電極
4‧‧‧封裝材
51‧‧‧第一方向
52‧‧‧第二方向
61~66‧‧‧步驟
圖1是一種已知太陽能電池的背面示意圖，且圖中示意出數個線狀開孔；圖2是沿圖1之A-A線所取的剖視圖；圖3是本發明太陽能電池模組之一第一較佳實施例的局部剖視示意圖；圖4是該第一較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖；圖5是沿圖4之B-B線所取的剖視圖；圖6是沿圖4之C-C線所取的局部剖視圖；圖7是本發明太陽能電池的製造方法的一第一較佳實施例的步驟流程圖；圖8是該製造方法的各步驟進行時的示意圖；圖9是該製造方法的其中一步驟所形成的結構示意圖 ，主要顯示在一鈍化層上所形成的一開孔的結構；圖10為掃描式電子顯微鏡(SEM)拍下的照片，圖10(a)為本發明第一較佳實施例之太陽能電池，圖10(b)為傳統的太陽能電池(比較例)；圖11是本發明太陽能電池模組之一第二較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略繪製一背面電極，以使一開孔露出；圖12是本發明太陽能電池模組之一第三較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略繪製一背面電極，以使一開孔露出；圖13是本發明太陽能電池模組之一第四較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略繪製一背面電極，以使一開孔露出；圖14是本發明太陽能電池模組之一第五較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略繪製一背面電極，以使數個環狀開孔露出；圖15是該第五較佳實施例的太陽能電池的局部剖視示意圖，且其剖視位置如圖14之D-D線示意的位置；及圖16是本發明太陽能電池模組之一第六較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略繪製一背面電極，以使數個環狀開孔露出。
3‧‧‧太陽能電池
35‧‧‧開孔
351‧‧‧第一線狀孔
352‧‧‧第二線狀孔
357‧‧‧端點部位
36‧‧‧背面電極
361‧‧‧第一導電部
362‧‧‧第二導電部
37‧‧‧匯流電極
51‧‧‧第一方向
52‧‧‧第二方向

Claims (10)

  1. 一種太陽能電池，包含：一基板，包括一受光的正面，及一相對於該正面的背面；一射極層，配置於該正面處；一正面電極，配置於該正面處並接觸該射極層；一鈍化層，配置於該背面處；一開孔，延伸且彎折地配置於該鈍化層上，該開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的3%~12%；及一背面電極，配置於該鈍化層上，並經由該開孔而接觸該背面。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中，該開孔為螺旋狀。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池，其中，該開孔包括數個沿一第一方向延伸且沿一垂直該第一方向的第二方向間隔排列的第一線狀孔，以及數個沿該第二方向延伸的第二線狀孔，該數個第二線狀孔分別連接在任兩相鄰的第一線狀孔的一端之間，該數個第二線狀孔彼此間不連接。
  4. 依據申請專利範圍第1至3項中任一項所述之太陽能電池，其中，該開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的4%~9%。
  5. 一種太陽能電池模組，包含：相對設置的一第一板材與一第二板材； 至少一個如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的太陽能電池，排列於該第一板材與該第二板材之間；及一封裝材，位於該第一板材與該第二板材之間，並接觸該太陽能電池。
  6. 一種太陽能電池的製造方法，包含：提供一基板，該基板包括一受光的正面，及一相對於該正面的背面；在該正面形成一射極層；在該背面形成一鈍化層；在該鈍化層上形成一開孔，利用雷射形成數個彼此連續相連的穿孔，由該數個穿孔構成延伸且彎折的該開孔，其中該數個穿孔包括第一個形成的一第一孔、第二個形成的一第二孔、最後一個形成的一最後第一孔以及倒數第二個形成的一最後第二孔，並使該第一孔以及該最後第一孔僅分別與該第二孔以及該最後第二孔相連，該開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的3%~12%；在該正面形成一與該射極層接觸的正面電極；及在該鈍化層上形成一背面電極，並使該背面電極經由該開孔而接觸該背面。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之太陽能電池的製造方法，其中，該開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的4%~9%。
  8. 一種太陽能電池，包含：一基板，包括一受光的正面，及一相對於該正面的背面；一射極層，配置於該正面處；一正面電極，配置於該正面處並接觸該射極層；一鈍化層，配置於該背面處；數個環狀開孔，配置於該鈍化層上，並由內而外地環環包圍，該數個環狀開孔所包圍的面積皆不相同，且該數個環狀開孔彼此間以包圍面積大的圍住包圍面積小的；及一背面電極，配置於該鈍化層上，並包括數個分別經由該數個環狀開孔而接觸該背面的第一導電部。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述之太陽能電池，其中，該數個環狀開孔於該背面上的投影面積佔該背面面積的3%~12%。
  10. 一種太陽能電池模組，包含：相對設置的一第一板材與一第二板材；至少一個如申請專利範圍第8或9項所述的太陽能電池，排列於該第一板材與該第二板材之間；及一封裝材，位於該第一板材與該第二板材之間，並接觸該太陽能電池。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105810769B (zh) * 2016-05-24 2019-02-22 晋能清洁能源科技股份公司 一种背钝化太阳能电池的激光开槽结构
TWI626755B (zh) * 2016-06-20 2018-06-11 茂迪股份有限公司 單面受光之太陽能電池及其製造方法與太陽能電池模組
CN108336161A (zh) * 2018-03-29 2018-07-27 通威太阳能（成都）有限公司 一种背面钝化激光开槽的太阳电池及其制作方法
CN109830555A (zh) * 2018-12-24 2019-05-31 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 太阳能电池板及其制作方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110011440A1 (en) * 2008-03-31 2011-01-20 Masaomi Hioki Solar cell, solar cell string and solar cell module
WO2011065611A1 (ko) * 2009-11-30 2011-06-03 경상대학교산학협력단 태양전지 및 태양전지 제조방법
US8476101B2 (en) * 2009-12-28 2013-07-02 Redlen Technologies Method of fabricating patterned CZT and CdTe devices
CN202142542U (zh) * 2011-06-01 2012-02-08 上海超日太阳能科技股份有限公司 一种用于太阳能电池的x型正电极结构
CN102832263B (zh) * 2011-06-15 2015-01-14 茂迪股份有限公司 具有背电场结构的太阳能电池及其制造方法
CN102315301A (zh) * 2011-09-20 2012-01-11 江阴鑫辉太阳能有限公司 轻型光伏组件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10249778B2 (en) 2015-12-04 2019-04-02 Industrial Technology Research Institute Solar cell structure for wireless charging

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