TWI427810B - 太陽能電池 - Google Patents

Description

太陽能電池

本發明是有關於一種光電元件，且特別是有關於一種太陽能電池。

太陽能電池是將太陽能轉換成電能的裝置。太陽能電池之發電原理為，當P型半導體及N型半導體半導體互相接觸時，N型半導體內的電子會進入P型半導體中，以填補P型半導體內之電洞。在PN接面附近，因電子與電洞的結合，而形成載子空乏區。此時，P型半導體與N型半導體也因此而分別帶有負電荷與正電荷，因而產生一電場。當太陽能電池受到太陽光的照射時，其中的P型半導體與N型半導體吸收太陽光而產生電子電洞對。此時，在空乏區所提供之內建電場的影響下，可讓半導體內所產生的電子在太陽能電池內流動，而在PN接面處產生電位差。

在目前太陽能電池的製作中，製作P型半導體層與N型半導體層時，大都係採用磊晶方式。由於以磊晶方式成長之半導體材料的純度偏低，因而導致所形成之太陽能電池的光電轉換效率不佳。

因此，本發明之一態樣就是在提供一種太陽能電池，其包含單晶線吸光結構，具有極優異之光電轉換效率，故太陽能電池具有極高的效能。

本發明之另一態樣是在提供一種太陽能電池，其包含多層太陽能模組，可大幅提高光吸收率，因此太陽能電池之效能可獲得進一步提升。

本發明之又一態樣是在提供一種太陽能電池，其包含多層可吸收具不同波段之波長的光，而可提高太陽能電池之高光吸收率，因此太陽能電池具有極佳之效能。

根據本發明之上述目的，提出一種太陽能電池，包含：一絕緣基板；一第一電極設置在絕緣基板之一表面上；一第二電極設置在前述絕緣基板之表面上，其中第一電極與第二電極具有不同電性；複數個單晶線吸光結構，其中每一單晶線吸光結構包含互相接合之第一半導體層以及第二半導體層，且第一半導體層與第一電極電性連接且具有相同電性，第二半導體層與第二電極電性連接且具有相同電性；以及一封裝材料層覆蓋在第一電極、第二電極與單晶線吸光結構上。

依據本發明之一實施例，上述每一單晶線吸光結構更包含一外殼層包覆在第一半導體層與第二半導體層之外側表面。其中，這些外殼層之材料的能隙高於第一半導體層與第二半導體層之材料的能隙。

根據本發明之上述目的，另提出一種太陽能電池，包含：一絕緣基板、一第一太陽能模組、以及至少一第二太陽能模組疊設在第一太陽能模組上。第一太陽能模組包含：一第一電極與一第二電極設置在絕緣基板之一表面上，其中第一電極與第二電極具有不同電性；複數個第一單晶線吸光結構，其中每一第一單晶線吸光結構包含互相接合之第一半導體層以及第二半導體層，其中第一半導體層與第一電極具有相同電性且電性連接，第二半導體層與第二電極具有相同電性且電性連接；以及一第一透明絕緣層覆蓋在絕緣基板、第一電極、第二電極以及第一單晶線吸光結構上。第二太陽能模組包含：一第三電極與一第四電極設於第一透明絕緣層上，其中第三電極與第一電極具有相同電性且電性連接，第四電極與第二電極具有相同電性且電性連接；複數個第二單晶線吸光結構，其中每一第二單晶線吸光結構包含互相接合之第三半導體層以及第四半導體層，其中第三半導體層與第三電極具有相同電性且電性連接，第四半導體層與第四電極具有相同電性且電性連接；以及一第二透明絕緣層覆蓋在第一透明絕緣層、第三電極、第四電極以及第二單晶線吸光結構上。

依據本發明之一實施例，上述之第二單晶線吸光結構分別位於第一單晶線吸光結構的正上方。

依據本發明之另一實施例，上述之第二單晶線吸光結構分別覆蓋住第一單晶線吸光結構的一部分。

請參照第1A圖與第1B圖，其係分別繪示依照本發明之一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖與上視圖。在一實施方式中，太陽能電池100主要包含絕緣基板102、電極106與108、數個單晶線吸光結構114、以及封裝材料層116。絕緣基板102之材料例如可為二氧化矽、氧化鋁、陶瓷或塑膠。電極106與108則設置在絕緣基板102之表面104上。電極106與108具有不同電性。例如，當電極106為n型時，電極108為p型；而當電極106為p型時，電極108為n型。在一實施例中，電極106與108可利用例如打線接合的方式而與外部電路電性連接。

每個單晶線吸光結構114包含半導體層110與112。其中，半導體層110與112均呈線狀或片狀結構，且半導體層110之一端與半導體層112之一端接合。因此，半導體層110與112分別位於單晶線吸光結構114之二側。半導體層110與112具有不同電性。其中，半導體層110與電極106具有相同電性，且半導體層112與電極108具有相同電性。

在一實施例中，成長這些單晶線吸光結構114時，可先成長半導體層110。接著，改變製程條件與反應氣體，再於半導體層110上成長半導體層112，而形成單晶線吸光結構114。單晶線吸光結構114之尺寸可為例如微米級或奈米級尺寸。在一實施例中，當半導體層112為n型，且半導體層110為p型時，電極108之功函數小於半導體層112，電極106之功函數大於半導體層110。此外，當半導體層112為高摻雜之n型，且半導體層110為高摻雜p型時，電極108之功函數可大於半導體層112，電極106之功函數可小於半導體層110。

在另一實施例中，當半導體層112為p型，且半導體層110為n型時，電極108之功函數大於半導體層112，電極106之功函數小於半導體層110。另一方面，當半導體層112為高摻雜之p型，且半導體層110為高摻雜n型時，電極108之功函數可小於半導體層112，電極106之功函數可大於半導體層110。

在一實施例中，單晶線吸光結構114之材料可為例如具有直接能隙之半導體材料。其中，單晶線吸光結構114之材料可例如選自於由氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化銦鎵、氮化鋁鎵、氮化鋁鎵銦、砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅與氧化鋅所組成之一族群。

可利用例如電泳或介電泳的技術，將所有單晶線吸光結構114設置在絕緣基板102之表面104之上，並使每個單晶線吸光結構114橫跨在二電極106與108上。其中，每個單晶線吸光結構114之二端分別與電極106及108接合，而呈電性連接。在第1A圖與第1B圖所示之實施例中，每個單晶線吸光結構114之半導體層110及112分別與電極106及108直接接合。

在本實施方式中，電極106與108之材料可配合單晶線吸光結構114來予以調整。舉例而言，在電極106為p型，且電極108為n型的情況下，當單晶線吸光結構114之材料為氮化鎵時，電極106之材料可為例如氧化銦錫、銦摻雜氧化鋅(IZO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、或鎳/金複合材料，而電極108則可為例如鈦/鋁/鈦/金結構、鈦/鋁/鉑/金結構、或鉻/金結構。

在第1A圖與第1B圖所示之實施例中，單晶線吸光結構114之二端係分別橫跨在二電極106與108上。然而，在另一實施例中，可先在絕緣基板102之表面104上先排列單晶線吸光結構114，再形成電極106與108分別包覆住單晶線吸光結構114之二端的半導體層110與112。

如第1A圖與第1B圖所示，封裝材料層116覆蓋在所有單晶線吸光結構114、電極106與108、以及絕緣基板102之表面104的一部分上。封裝材料層116可用以保護單晶線吸光結構114、以及單晶線吸光結構114與電極106及108之間的接合，並防止外界水氣與氧氣損害太陽能電池100，而可延長太陽能電池100的使用壽命。封裝材料層116之材料可為例如二氧化矽、氧化鋁(Al₂ O₃ )或環氧樹脂等透明材料。

請參照第2圖，其係繪示依照本發明之另一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖。太陽能電池100a與太陽能電池100之架構大致相同，二者之差異在於，太陽能電池100a更包含另外的電極層118與120。在單晶線吸光結構114設置於電極106與108上之後，電極層118與120可利用例如電鍍或無電鍍的方式，分別形成於電極106與108上。其中，電極層118與電極106具有相同電性，而電極層120與電極108具有相同電性。單晶線吸光結構114之二端分別包覆在電極106與電極層118之間、以及電極108與電極層120之間。如此，可確保單晶線吸光結構114之二端與電極106及108之間的接合可靠度。

請參照第3圖，其係繪示依照本發明之又一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖。太陽能電池100b與太陽能電池100之架構大致相同，二者之差異在於，太陽能電池100b之單晶線吸光結構126係由本徵半導體材料所組成，且太陽能電池100b更包含半導體層122與124。其中，半導體層122與124分別位於電極106與108上，且單晶線吸光結構126之二端分別架設於半導體層122與124上。半導體層122與124具有不同電性。

這些單晶線吸光結構126可具有超晶格結構。此外，單晶線吸光結構126之尺寸可為微米級或奈米級尺寸。單晶線吸光結構126、半導體層122與124之材料可由具有直接能隙之半導體材料所構成。單晶線吸光結構126、半導體層122與124之材料可選自於由氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化銦鎵、氮化鋁鎵、氮化鋁鎵銦、砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅與氧化鋅所組成之一族群。

在一實施例中，半導體層122與124之電性可非為n型或p型，而是半導體層122與124之其中一者的費米能階(Fermi Level)大於單晶線吸光結構126，且半導體層122與半導體層124之另一者的費米能階小於單晶線吸光結構126。舉例而言，當半導體層122之費米能階大於單晶線吸光結構126時，另一半導體層124之費米能階小於單晶線吸光結構126。另一方面，當半導體層122之費米能階小於單晶線吸光結構126時，另一半導體層124之費米能階則大於單晶線吸光結構126。

請參照第4圖，其係繪示依照本發明之另一實施方式的一種單晶線吸光結構之剖面圖。單晶線吸光結構114a與單晶線吸光結構114大致相同，二者之差異在於，單晶線吸光結構114a另包含了本徵半導體層128。本徵半導體層128亦呈線狀或片狀結構。本徵半導體層128之二端分別與半導體層110及112接合，且本徵半導體層128夾設在此二半導體層110與112之間。

請參照第5圖，其係繪示依照本發明之又一實施方式的一種單晶線吸光結構之透視圖。單晶線吸光結構114b與單晶線吸光結構114大致相同，二者之差異在於，單晶線吸光結構114b另包含了外殼層130。殼層130包覆在半導體層110與112之外側面上。外殼層130之材料較佳係選用與半導體層110及112之晶格常數較為匹配，且具有較高能隙的材料。例如，當單晶線吸光結構114b之材料為氮化鎵時，外殼層130之材料可為氮化鋁或氮化鋁鎵。外殼層130可對單晶線吸光結構114b內的電子電洞形成侷限效果，亦可去除單晶線吸光結構114b之表面能態，因而可提升單晶線吸光結構114b之吸光效率。

值得注意的一點是，第4圖所示之單晶線吸光結構114a同樣可形成外殼層來包覆在半導體110、本徵半導體層128與半體層112的外側表面。

請參照第6圖，其係繪示依照本發明之又一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖。在本實施方式中，太陽能電池200包含絕緣基板202與至少二層的太陽能模組，例如太陽能模組206、208與210。在太陽能電池200中，太陽能模組206設置在絕緣基板202之表面204上，而太陽能模組208與210則依序疊設在太陽能模組206上。絕緣基板202之材料例如可為二氧化矽、氧化鋁、陶瓷或塑膠。

太陽能模組206包含數個單晶線吸光結構220、電極212與214、以及透明絕緣層222。每個單晶線吸光結構220包含半導體層216與218。其中，半導體層216與218均呈線狀或片狀結構，且半導體層216之一端與半導體層218之一端接合。電極212與214則設置在絕緣基板202之表面204上。電極212與214分別包覆住單晶線吸光結構220之二端。電極212與214具有不同電性。半導體層216與電極212具有相同電性，且半導體層218與電極214具有相同電性。透明絕緣層222則覆蓋住單晶線吸光結構220、電極212與214、以及部分之絕緣基板202。

太陽能模組208包含數個單晶線吸光結構236、電極228與230、以及透明絕緣層238。每個單晶線吸光結構236包含半導體層232與234。其中，半導體層232與234均呈線狀或片狀結構，且半導體層232之一端與半導體層234之一端接合。電極228與230則設置在透明絕緣層222上。電極228與230分別包覆住單晶線吸光結構236之二端。電極228與230具有不同電性。半導體層232與電極228具有相同電性，且半導體層234與電極230具有相同電性。此外，電極228與電極212具有相同電性，電極230與電極214具有相同電性。透明絕緣層238則覆蓋住單晶線吸光結構236、電極228與230、以及透明絕緣層222。

太陽能模組210包含數個單晶線吸光結構252、電極244與246、以及透明絕緣層254。每個單晶線吸光結構252包含半導體層248與250。其中，半導體層248與250均呈線狀或片狀結構，且半導體層248之一端與半導體層250之一端接合。電極244與246則設置在透明絕緣層238上。電極244與246分別包覆住單晶線吸光結構252之二端。電極244與246具有不同電性。半導體層248與電極244具有相同電性，且半導體層250與電極246具有相同電性。此外，電極244與電極212具有相同電性，電極246與電極214具有相同電性。透明絕緣層254則覆蓋住單晶線吸光結構252、電極244與246、以及透明絕緣層238。

當半導體層218、234與250為n型，且半導體層216、232與248為p型時，電極214、230與246之功函數小於半導體層218、234與250，電極212、228與244之功函數大於半導體層216、232與248。此外，當半導體層218、234與250為高摻雜之n型，且半導體層216、232與248為高摻雜p型時，電極214、230與246之功函數可大於半導體層218、234與250，電極212、228與244之功函數可小於半導體層216、232與248。

在另一實施例中，當半導體層218、234與250為p型，且半導體層216、232與248為n型時，電極214、230與246之功函數大於半導體層218、234與250，電極212、228與244之功函數小於半導體層216、232與248。另一方面，當半導體層218、234與250為高摻雜之p型，且半導體層216、232與248為高摻雜n型時，電極214、230與246之功函數可小於半導體層218、234與250，電極212、228與244之功函數可大於半導體層216、232與248。

太陽能電池更包含連接線224、226、240與242。其中，連接線224與226係設置在透明絕緣層222中，且分別介於電極212與228之間、以及電極214與230之間。連接線224可電性連接電極212與228。而連接線226可電性連接電極214與230。另一方面，連接線240與242係設置在透明絕緣層238中，且分別介於電極228與244之間、以及電極230與246之間。連接線240可電性連接電極228與244。而連接線242可電性連接電極230與246。

在本實施方式中，太陽能模組206、208與210之架構與太陽能電池100之架構大致上相同。太陽能模組206、208及210與太陽能電池100之差異在於，太陽能模組206、208及210分別以透明絕緣層222、238與254來取代太陽能電池100之封裝材料層116。但是，透明絕緣層222、238與254之材料選擇可與封裝材料層116相同。

此外，在太陽能模組206、208及210與太陽能電池100中，單晶線吸光結構220、236與252之材料選擇可與太陽能電池100之單晶線吸光結構114相同。電極212、228與244之材料選擇可與太陽能電池100之電極106相同。電極214、230與246之材料選擇可與太陽能電池100之電極108相同。

在一實施例中，單晶線吸光結構220、236與252之材料可相同，亦可不相同。當單晶線吸光結構220、236與252選用不同材料時，太陽能電池200可吸收具不同波段之波長的光，而可增進太陽能電池200之光吸收率。

在一實施例中，太陽能模組210之單晶線吸光結構252可位於太陽能模組208之單晶線吸光結構236的正上方、以及太陽能模組206之單晶線吸光結構220的正上方。如此一來，下方之太陽能模組208與206，即可吸收上方太陽能模組210未完全吸收的光。因此，太陽能電池200之光吸收效率可獲得進一步提升。

在另一實施例中，太陽能模組210之單晶線吸光結構252可並未位於下方之太陽能模組208之單晶線吸光結構236、以及太陽能模組206之單晶線吸光結構220的正上方。而且，太陽能模組208之單晶線吸光結構236可位於或並未位於下方太陽能模組206之單晶線吸光結構220的正上方。太陽能模組210之單晶線吸光結構252可僅覆蓋住下方太陽能模組208之單晶線吸光結構236、以及太陽能模組206之單晶線吸光結構220的一部分。如此一來，除了下方之太陽能模組208與206可吸收上方太陽能模組210未完全吸收的光的一部分外，更可增加太陽能電池200之吸光密度。因此，可更進一步地提升太陽能電池200的光吸收效率。

在本實施方式中，單晶線吸光結構220、236與252可以第4圖所示之單晶線吸光結構114a，或者以第5圖所示之單晶線吸光結構114b來加以取代。

由上述本發明之實施方式可知，本發明之一優點就是因為太陽能電池包含單晶線吸光結構，而具有極優異之光電轉換效率，因此太陽能電池具有極高的效能。

由上述本發明之實施方式可知，本發明之另一優點就是因為太陽能電池包含多層太陽能模組，可大幅提高光吸收率，因此太陽能電池之效能可獲得進一步提升。

由上述本發明之實施方式可知，本發明之又一優點就是因為太陽能電池包含多層可吸收具不同波段之波長的光，而可提高太陽能電池之高光吸收率，因此太陽能電池具有極佳之效能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．太陽能電池

100a．．．太陽能電池

100b．．．太陽能電池

102．．．絕緣基板

104．．．表面

106．．．電極

108．．．電極

110．．．半導體層

112．．．半導體層

114．．．單晶線吸光結構

114a．．．單晶線吸光結構

114b．．．單晶線吸光結構

116．．．封裝材料層

118．．．電極層

120．．．電極層

122．．．半導體層

124．．．半導體層

126．．．單晶線吸光結構

128．．．本徵半導體層

130．．．外殼層

200．．．太陽能電池

202．．．絕緣基板

204．．．表面

206．．．太陽能模組

208．．．太陽能模組

210．．．太陽能模組

212．．．電極

214．．．電極

216．．．半導體層

218．．．半導體層

220．．．單晶線吸光結構

222．．．透明絕緣層

224．．．連接線

226．．．連接線

228．．．電極

230．．．電極

232．．．半導體層

234．．．半導體層

236．．．單晶線吸光結構

238．．．透明絕緣層

240．．．連接線

242．．．連接線

244．．．電極

246．．．電極

248．．．半導體層

250．．．半導體層

252．．．單晶線吸光結構

254．．．透明絕緣層

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1A圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖。

第1B圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種太陽能電池之上視圖。

第2圖係繪示依照本發明之另一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖。

第3圖係繪示依照本發明之又一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖。

第4圖係繪示依照本發明之另一實施方式的一種單晶線吸光結構之剖面圖。

第5圖係繪示依照本發明之又一實施方式的一種單晶線吸光結構之透視圖。

第6圖係繪示依照本發明之又一實施方式的一種太陽能電池之剖面圖。

200．．．太陽能電池

202．．．絕緣基板

204．．．表面

206．．．太陽能模組

208．．．太陽能模組

210．．．太陽能模組

212．．．電極

214．．．電極

216．．．半導體層

218．．．半導體層

220．．．單晶線吸光結構

222．．．透明絕緣層

224．．．連接線

226．．．連接線

228．．．電極

230．．．電極

232．．．半導體層

234．．．半導體層

236．．．單晶線吸光結構

238．．．透明絕緣層

240．．．連接線

242．．．連接線

244．．．電極

246．．．電極

248．．．半導體層

250．．．半導體層

252．．．單晶線吸光結構

254．．．透明絕緣層

Claims (55)

1. 一種太陽能電池，包含：一絕緣基板；一第一電極，設置在該絕緣基板之一表面上；一第二電極，設置在該絕緣基板之該表面上，其中該第一電極與該第二電極具有不同電性；複數個單晶線吸光結構，其中每一該些單晶線吸光結構之相對二端分別位於該第一電極與該第二電極上，每一該些單晶線吸光結構包含互相接合之一第一半導體層以及一第二半導體層，且該些第一半導體層與該第一電極接合且電性連接並具有相同電性，該些第二半導體層與該第二電極接合且電性連接並具有相同電性；以及一封裝材料層，覆蓋在該第一電極、該第二電極與該些單晶線吸光結構上。
2. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該第一電極為p型，且該第二電極為n型。
3. 如請求項2所述之太陽能電池，其中該些單晶線吸光結構之材料為氮化鎵。
4. 如請求項3所述之太陽能電池，其中該第一電極之材料為氧化銦錫、銦摻雜氧化鋅(IZO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、或鎳/金複合材料。
5. 如請求項3所述之太陽能電池，其中該第二電極之材料為鈦/鋁/鈦/金複合材料、鈦/鋁/鉑/金複合材料、或鉻/金複合材料。
6. 如請求項3所述之太陽能電池，其中該第二電極之功函數小於該第二半導體層，且該第一電極之功函數大於該第一半導體層。
7. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該第一電極為n型，且該第二電極為p型。
8. 如請求項7所述之太陽能電池，其中該第二電極之功函數大於該第二半導體層，該第一電極之功函數小於該第一半導體層。
9. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該些單晶線吸光結構之材料為具有直接能隙之半導體材料。
10. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該些單晶線吸光結構之材料係選自於由氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化銦鎵、氮化鋁鎵、氮化鋁鎵銦、砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅與氧化鋅所組成之一族群。
11. 如請求項1所述之太陽能電池，其中每一該些單晶線吸光結構更包含一本徵半導體層夾設在該第一半導體層與該第二半導體層之間。
12. 如請求項1所述之太陽能電池，其中每一該些單晶線吸光結構更包含一外殼層包覆在該第一半導體層與該第二半導體層之外側表面。
13. 如請求項12所述之太陽能電池，其中該些外殼層之材料的能隙高於該些第一半導體層與該些第二半導體層之材料的能隙。
14. 如請求項12所述之太陽能電池，其中該些外殼層之材料為氮化鋁或氮化鋁鎵。
15. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該些單晶線吸光結構位於該絕緣基板之該表面上，且該第一電極與該第二電極分別包覆住每一該些單晶線吸光結構之二端。
16. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該第一半導體層為高摻雜n型，且該第二半導體層為高摻雜p型。
17. 如請求項16所述之太陽能電池，其中該第一電極 之功函數大於該第一半導體層，該第二電極之功函數小於該第二半導體層。
18. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該第一半導體層為高摻雜p型，且該第二半導體層為高摻雜n型。
19. 如請求項18所述之太陽能電池，其中該第一電極之功函數小於該第一半導體層，該第二電極之功函數大於該第二半導體層。
20. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該封裝材料層之材料為二氧化矽、氧化鋁(Al₂ O₃ )或環氧樹脂。
21. 一種太陽能電池，包含：一絕緣基板；一第一太陽能模組，包含：一第一電極與一第二電極，設置在該絕緣基板之一表面上，其中該第一電極與該第二電極具有不同電性；複數個第一單晶線吸光結構，其中每一該些第一單晶線吸光結構之相對二端分別位於該第一電極與該第二電極上，每一該些第一單晶線吸光結構包含互相接合之一第一半導體層以及一第二半導體層，其中該些第一半導體層與該第一電極接合且電性連接並具有 相同電性，該些第二半導體層與該第二電極接合且電性連接並具有相同電性；以及一第一透明絕緣層，覆蓋在該絕緣基板、該第一電極、該第二電極以及該些第一單晶線吸光結構上；以及至少一第二太陽能模組，疊設在該第一太陽能模組上，其中該第二太陽能模組包含：一第三電極與一第四電極，設於該第一透明絕緣層上，其中該第三電極與該第一電極具有相同電性且電性連接，該第四電極與該第二電極具有相同電性且電性連接；複數個第二單晶線吸光結構，其中每一該些第二單晶線吸光結構之相對二端分別位於該第三電極與該第四電極上，每一該些第二單晶線吸光結構包含互相接合之一第三半導體層以及一第四半導體層，其中該些第三半導體層與該第三電極接合且電性連接並具有相同電性，該些第四半導體層與該第四電極接合且電性連接並具有相同電性；以及一第二透明絕緣層，覆蓋在該第一透明絕緣層、該第三電極、該第四電極以及該些第二單晶線吸光結構上。
22. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該些第二單晶線吸光結構分別位於該些第一單晶線吸光結構的正上方。
23. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該些第二單晶線吸光結構分別覆蓋住該些第一單晶線吸光結構的一部分。
24. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該些第一單晶線吸光結構之材料與該些第二單晶線吸光結構之材料不同。
25. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該些第一單晶線吸光結構之材料與該些第二單晶線吸光結構之材料相同。
26. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該第一太陽能模組更包含複數個連接線分別接合在該第一電極與該第三電極之間、以及在該第二電極與該第四電極之間。
27. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該第一透明絕緣層與該第二透明絕緣層之材料為二氧化矽、氧化鋁或環氧樹脂。
28. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該第一電極為p型，且該第二電極為n型。
29. 如請求項28所述之太陽能電池，其中該些第一單晶線吸光結構與該些第二單晶線吸光結構之材料為氮化鎵。
30. 如請求項29所述之太陽能電池，其中該第一電極與該第三電極之材料為氧化銦錫、銦摻雜氧化鋅、鋁摻雜氧化鋅、或鎳/金複合材料。
31. 如請求項29所述之太陽能電池，其中該第二電極與該第四電極之材料為鈦/鋁/鈦/金複合材料、鈦/鋁/鉑/金複合材料、或鉻/金複合材料。
32. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該第一電極為n型，且該第二電極為p型。
33. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該些第一單晶線吸光結構與該些第二單晶線吸光結構之材料為具有直接能隙之半導體材料。
34. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該些第一單晶線吸光結構與該些第二單晶線吸光結構之材料係選自於由氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化銦鎵、氮化鋁鎵、氮化鋁鎵銦、砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅與氧化鋅所組成之一族群。
35. 如請求項21所述之太陽能電池，其中每一該些第一單晶線吸光結構更包含一第一本徵半導體層夾設在該第一半導體層與該第二半導體層之間；以及每一該些第二單晶線吸光結構更包含一第二本徵半導體層夾設在該第三半導體層與該第四半導體層之間。
36. 如請求項21所述之太陽能電池，其中每一該些第一單晶線吸光結構更包含一第一外殼層包覆在該第一半導體層與該第二半導體層之外側表面；以及每一該些第二單晶線吸光結構更包含一第二外殼層包覆在該第三半導體層與該第四半導體層之外側表面。
37. 如請求項36所述之太陽能電池，其中該些第一外殼層之材料的能隙高於該些第一半導體層與該些第二半導體層之材料的能隙；以及該些第二外殼層之材料的能隙高於該些第三半導體層與該些第四半導體層之材料的能隙。
38. 如請求項36所述之太陽能電池，其中該些第一外殼層與該些第二外殼層之材料為氮化鋁或氮化鋁鎵。
39. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該第一半導體層與該第三半導體層為高摻雜n型，且該第二半導體層 與該第四半導體層為高摻雜p型。
40. 如請求項39所述之太陽能電池，其中該第一電極與該第三電極之功函數大於該第一半導體層與該第三半導體層，該第二電極與該第四電極之功函數小於該第二半導體層與該第四半導體層。
41. 如請求項21所述之太陽能電池，其中該第一半導體層與該第三半導體層為高摻雜p型，且該第二半導體層與該第四半導體層為高摻雜n型。
42. 如請求項41所述之太陽能電池，其中該第一電極與該第三電極之功函數小於該第一半導體層與該第三半導體層，該第二電極與該第四電極之功函數大於該第二半導體層與該第四半導體層。
43. 一種太陽能電池，包含：一絕緣基板；一第一電極，設置在該絕緣基板之一表面上；一第二電極，設置在該絕緣基板之該表面上，其中該第一電極與該第二電極具有不同電性；一第一半導體層與一第二半導體層，分別設置在該第一電極與該第二電極上，其中該第一半導體層與該第一電極具有相同電性，該第二半導體層與該第二電極具有相同 電性；複數個單晶線吸光結構，其中每一該些單晶線吸光結構橫跨在該第一半導體層與該第二半導體層上，每一該些單晶線吸光結構包含一本徵半導體層，且每一該些本徵半導體層之二端分別與該第一半導體層及該第二半導體層接合；以及一封裝材料層，覆蓋在該第一電極、該第二電極與該些單晶線吸光結構上。
44. 如請求項43所述之太陽能電池，其中該第一電極為p型，且該第二電極為n型。
45. 如請求項44所述之太陽能電池，其中該些單晶線吸光結構之材料為氮化鎵。
46. 如請求項45所述之太陽能電池，其中該第一電極之材料為氧化銦錫、銦摻雜氧化鋅、鋁摻雜氧化鋅、或鎳/金複合材料。
47. 如請求項45所述之太陽能電池，其中該第二電極之材料為鈦/鋁/鈦/金複合材料、鈦/鋁/鉑/金複合材料、或鉻/金複合材料。
48. 如請求項43所述之太陽能電池，其中該第一電極 為n型，且該第二電極為p型。
49. 如請求項43所述之太陽能電池，其中該些單晶線吸光結構之材料為具有直接能隙之半導體材料。
50. 如請求項43所述之太陽能電池，其中該些單晶線吸光結構之材料係選自於由氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化銦鎵、氮化鋁鎵、氮化鋁鎵銦、砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅與氧化鋅所組成之一族群。
51. 如請求項43所述之太陽能電池，其中該第一半導體層為高摻雜n型，且該第二半導體層為高摻雜p型。
52. 如請求項51所述之太陽能電池，其中該第一電極之功函數大於該第一半導體層，該第二電極之功函數小於該第二半導體層。
53. 如請求項43所述之太陽能電池，其中該第一半導體層為高摻雜p型，且該第二半導體層為高摻雜n型。
54. 如請求項53所述之太陽能電池，其中該第一電極之功函數小於該第一半導體層，該第二電極之功函數大於 該第二半導體層。
55. 如請求項43所述之太陽能電池，其中該封裝材料層之材料為二氧化矽、氧化鋁或環氧樹脂。