TWI433332B - 具有雙接面之光伏打裝置 - Google Patents

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Description

具有雙接面之光伏打裝置
本發明是有關於一種光伏打(photovoltaic)裝置，且特別是有關於一種具有至少雙接面之光伏打裝置。
光伏打單元(photovoltaic cell)係為一種固態裝置，並藉由光生伏打效應將陽光的能量轉換為電能。因此，光伏打單元之組件可用於製造光伏打模組或太陽能板。近年來由於再生能源之需求不斷增加，使得光伏打單元之製造具有顯著的進步。最常見的光伏打單元型式係配置為大面積的p-n接面，並可由例如結晶矽或多晶矽等塊材所製成。
第5圖係繪示傳統光伏打單元500之剖面示意圖。單一p-n接面形成於N型半導體層520以及P型半導體基板510之間。通常N型半導體層520是以N型摻雜物(dopant)利用離子佈植或表面擴散的方式，將N型摻雜物摻入基板510之前側所形成。空乏區或空間電荷區550形成於P型基板510與N型半導體層520之接面處。在未外加供應電壓之情形下，當空乏區中的內建電場平衡了電子與電洞之擴散現象時，達到了平衡狀態。
金屬電極590形成於基板510之背側上，且金屬指狀電極570形成於N型半導體層520之上。金屬電極590以及570皆透過導線連接至外部負載。當陽光照射在基板510之前側之單一p-n接面時，半導體中的電子可吸收光線，並被激發至傳導能帶，使電子能夠在半導體中自由移動。在N型半導體層520中產生的自由電子，或者在單一p-n接面之中被收集且被N型半導體層520所吸入的自由電子，其可穿過導線、為負載供電以及持續在導線上行進，直到自由電子到達P型基板而與電洞再結合為止。因此，電洞則以相反方向行進，藉此產生光電流。
此單一接面光伏打單元往往具有較低的轉換效能，通常不超過18%。這是因為少數載子中，產生於P型中性區的電子或產生於N型中性區的電洞快速地再結合所導致。然而，只有當光子在空乏區中被吸收，或者在電子或電洞之擴散長度範圍內的中性區被吸收的狀況下，才有助於光電流之產生。
因此，迄今習知技術仍具有上述缺陷與不足之處需要解決。
本揭示內容之一態樣係關於一種具有至少雙接面之光伏打裝置。在一實施方式中，光伏打裝置包含基板，上述基板具有第一表面以及相對之第二表面，其中基板具有第一摻雜型式。
光伏打裝置亦包含第一摻雜區，上述第一摻雜區位於基板之第一表面，其中第一摻雜區具有第二摻雜型式，且第二摻雜型式之極性與第一摻雜型式之極性實質上相反。
再者，光伏打裝置包含第二摻雜區，上述第二摻雜區位於第一摻雜區之一部份中，並暴露出第一摻雜區之其他部份，其中第二摻雜區之極性與第一摻雜型式之極性實質上相同。在一實施例中，第二摻雜區之摻雜濃度實質上大於基板之摻雜濃度。
在一實施例中，第一摻雜區具有介於大約為1微米至3微米之深度(或稱為厚度)。第二摻雜區具有介於大約為0.05微米至0.5微米之深度(或稱為厚度)。在一實施例中，第二摻雜區之邊界與第一摻雜區之材質以及基板之材質接觸。
另外，光伏打裝置包含第三摻雜區，上述第三摻雜區位於被暴露出第一摻雜區的其他部份中，其中第三摻雜區之極性與第二摻雜型式之極性實質上相同，且第三摻雜區之摻雜濃度實質上大於第一摻雜區之摻雜濃度。
此外，光伏打裝置在第三摻雜區上亦具有第一電極。
在一實施例中，光伏打裝置更包含第四摻雜區，上述第四摻雜區位於基板之第二表面，且第二電極形成於第四摻雜區上。第四摻雜區之極性與第一摻雜型式之極性實質上相同，且第四摻雜區之摻雜濃度實質上大於第二摻雜區之摻雜濃度。光伏打裝置亦包含第一介電層，上述第一介電層覆蓋於基板之第一表面上，其中第一介電層具有暴露出第一電極之第一開口。
在另一實施方式中，光伏打裝置更包含第四摻雜區，上述第四摻雜區位於第二摻雜區之一部份中，並暴露出第二摻雜區之其他部份，且形成第二電極於第四摻雜區上，其中第四摻雜區之極性與第一摻雜型式之極性實質上相同，且第四摻雜區之摻雜濃度實質上大於第二摻雜區之摻雜濃度。
光伏打裝置亦可具有第一介電層以及第二介電層。上述第一介電層覆蓋於基板之第一表面上，第一介電層具有分別暴露出第一電極與第二電極之第一開口與第二開口。上述第二介電層覆蓋於基板之第二表面上。
在一實施例中，第一摻雜型式為N型以及P型中之一者，第二摻雜型式為P型以及N型中之另一者。
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
本揭示內容現將於此後參照所附之圖式繪示進行數個示範實施例並伴隨著文字描述進一步說明本揭示內容的原理。然而，本揭示內容可以許多不同形式加以體現，而不應被解讀成受限於在此所提出之實施例中。相反地，提供這些實施例，使得本揭露會更完善且完整，而可充分地將本揭示內容的範圍表達給熟知此技藝者。相同之參考數字在各處標示相同元素。
於本文中涉及『在...之上』之描述，其可泛指一元件係位於其他元件之上。上述元件可直接位於其他元件之上或可插入元件於上述元件與其他元件之中。相反地，當一元件係直接位於其他元件之上時，可泛指其中不具有插入元件。在此，術語『及/或』包含任何與一或多個相關元件的組合。
可以理解的是，雖然術語『第一』、『第二』可被用於描述不同的元件、組成、範圍、層級及/或部份，這些元件、組成、範圍、層級及/或部份不應受到術語限制。這些術語只用於與其他元件、組成、範圍、層級及/或部份作區別，因此，一第一元件、組成、範圍、層級及/或部份可被命名為一第二元件、組成、範圍、層級及/或部份，而不脫離本揭示內容之範圍。
本揭示內容所使用之術語係用以描述特定實施方式為目的，且不以此為限。於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。可以理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，皆認定為開放式連接詞。例如，『包含』表示元件、成分或步驟之組合中不排除請求項未記載的元件、成分或步驟。
此外，相對性用語如『較低』或『最低』以及『較高』或『最高』，在此可用於描述圖式所示之一元件相對應其他元件之關係。可了解的是，相對性用語除了如圖式所描述之方向外，還涵蓋了裝置之不同方向。例如，若在一圖式中之裝置為翻轉的，原先在其他元件之『較低』側的元件方向則轉換為在其他元件之『較高』側。因此，範例用語所述之『較低』可涵蓋『較低』與『較高』兩種方向，而取決於圖式的特定方向。同樣地，若在一圖式中之裝置為翻轉的，原先在其他元件『之下』或『下面』的元件方向則轉換為在其他元件『之上』。因此，範例用語所述之『之下』或『下面』可涵蓋『之下』與『之上』兩種方向。
除非，所有在此使用的術語(包含機械與科學的術語)與實施例所屬先前技術的通常知識有相同意思，如在常用字典的定義，除非在文中明確的定義，否則應解釋為與相關技術有關的意思。
關於本文中所使用之『約』、『大約』或『大致約』一般通常係指數值之誤差或範圍於百分之二十以內，較好地是於百分之十以內，而更佳地則是於百分之五以內。文中若無明確說明，其所提及的數值皆視作為近似值，即如『約』、『大約』或『大致約』所表示的誤差或範圍。
本文中所使用之術語『電極』，係為一種導電層或薄膜，包含單層結構或多層結構，上述單層結構或多層結構係以一個或多個電性傳導材質所形成。
本揭示內容中所揭露之實施例請一併參照所附之第1A圖～第4B圖。依據本揭示內容之目的，以具體且廣泛地來說，本揭示內容之一態樣係關於一種具有雙接面之光伏打裝置。
第1A圖與第1B圖係分別繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打裝置100之俯視示意圖與剖面示意圖。光伏打裝置100包含基板110(例如P型基板)、第一摻雜區120(或稱為第一摻雜井，例如N型井)、第二摻雜區130(或稱為第二摻雜井，例如P+型區域)、第三摻雜區160(例如重摻雜N+型區域)以及第四摻雜區180(例如重摻雜P++型區域)。必需注意的是，上述元件所代表的P或N是當作範例來說明，仍需要查閱下列的描述。
上述基板110具有第一表面111以及相對之第二表面112。第一摻雜區120形成於基板110之第一表面111。第二摻雜區130位於第一摻雜區120之一部份121中，使得第一摻雜區120之其他部份122暴露出。第三摻雜區160形成於第一摻雜區120之暴露出部份122中。第四摻雜區180位於第二摻雜區130之一部份131中，並暴露出第二摻雜區130之其他部份132。
基板110具有第一摻雜型式，其中第一摻雜型式具有極性。第一摻雜區120具有第二摻雜型式，其中第二摻雜型式具有極性。第二摻雜型式之極性與第一摻雜型式之極性實質上相反。第二摻雜區130之極性與基板110之第一摻雜型式之極性實質上相同。第三摻雜區160之極性與第一摻雜區120之第二摻雜型式之極性實質上相同，且第三摻雜區160之摻雜濃度實質上大於第一摻雜區120之摻雜濃度。第四摻雜區180之極性與第二摻雜區130之第一摻雜型式之極性實質上相同，且第四摻雜區180之摻雜濃度實質上大於第二摻雜區130之摻雜濃度。較佳地，第二摻雜區130之摻雜濃度實質上大於基板110與第一摻雜區120兩者之摻雜濃度。最佳地，第三摻雜區160之摻雜濃度實質上低於第四摻雜區180之摻雜濃度。在一些實施例中，第三摻雜區160之摻雜濃度實質上可與第二摻雜區130之摻雜濃度相等。
在一實施例中，第一摻雜型式為N型以及P型中之一者，同時，第二摻雜型式為P型以及N型中之另一者。換句話說，當第一摻雜型式為N型時，第二摻雜型式則為P型，或者當第一摻雜型式為P型時，第二摻雜型式則為N型。
再者，光伏打裝置100亦具有第一電極170以及第二電極190。第一電極170形成於第三摻雜區160上，且第二電極190形成於第四摻雜區180上。
在此以一實施例並配合第1A圖～第2B圖之圖式，以詳盡敘述本揭示內容。在第1A圖～第2B圖中，以第一摻雜型式為P型，同時第二摻雜型式為N型為範例來作說明。具體而言，光伏打裝置100包含P型基板110、N型井120以及P+型區域130。N型井120形成於P型基板110之前表面上。P+型區域130形成於N型井120上，使得N型井120之一部份122暴露出。光伏打裝置100更包含第一電極170以及第二電極190。第一電極170形成於N型井120之暴露出部份122，且第二電極190形成於P+型區域130上。P+型區域130為高濃度摻雜區域，其摻雜濃度高於P型基板110之摻雜濃度。
在這樣的結構中，光伏打裝置100具有兩個p-n接面，一個介於P型基板110與N型井120之間，另一個介於N型井120與P+型區域130之間。相較於單一接面之光伏打裝置，光伏打裝置100之每單位表面積具有較大的空乏區，因此，入射光更容易被空乏區中的電子所吸收。在空乏區中所產生的自由電子係藉由空乏區中的內建電場而於空乏區中與電洞分離，而使自由電子較不可能與電洞再結合。因此，相較於傳統單一接面光伏打裝置，光伏打裝置100可提供較高之轉換效率。
在各個實施例中，P型基板110可包含輕度摻雜之半導體材料，例如，矽(Si)、鍺(Ge)或複合式半導體。上述材料可為單晶體、多晶體或非晶體型式。在典型的製程中，單晶體或多晶體之矽晶圓是由塊狀矽晶錠經由線鋸切割成薄片型式之晶圓，其深度(或稱為厚度)範圍大約為180微米至350微米。上述晶圓通常皆為輕度P型摻雜。為了製造光伏打裝置100(例如光伏打單元)，在晶圓(例如P型基板110)之前側進行N型摻雜物之表面擴散或離子佈植，以形成深度(或稱為厚度)範圍大約為1微米至3微米之N型井120。在表面擴散或離子佈植程序中可使用光罩，使得具有特定幾何形狀與尺寸之N型井120能夠形成。典型的N型摻雜物包含第五族離子，例如，砷(As)離子或磷(P)離子。隨後，在N型井120上面進行P型摻雜物之表面擴散或離子佈植，以形成深度(或稱為厚度)範圍大約為0.05微米至0.5微米之P+型區域130。在第二次的表面擴散或離子佈植程序中可使用光罩，使得N型井120中的一部份122露出，並可在其上形成第一電極170。典型的P型摻雜物包含第三族離子，例如，硼(B)離子。通常P+型區域130之載子濃度比P型基板110之載子濃度高。
在光伏打裝置100中，光線可由P型基板110之前側或背側之任一端入射。為了避免光伏打裝置100之表面發生載子再結合，在P型基板110之背側形成第一介電層(或稱為第一保護層)150。第二介電層(或稱為第二保護層)140形成於P+型區域130、N型井120之暴露出部份122以及P型基板110之前側未覆蓋N型井120與P+型區域130的部份之上，使得第一電極170與第二電極190皆能夠暴露出。典型的介電層140以及介電層150之材質為單層或多層結構，上述介電層140以及介電層150中之一者之材質包含無機材質(例如：二氧化矽(SiO2 )、氮化矽(SiN)、氮氧化矽(SiON)、其他適當材質或其組合物)、有機材質(例如：聚亞醯胺(polyimide)、聚酯材料(poly ester)、甲基丙烯酸酯(Methyl Methacrylate)、類鑽碳(diamond-like carbon,DLC)、氟化類鑽碳(fluorinated DLC)、氟化聚亞醯胺(fluorinated polyimides)、聚二對甲苯-N(parylene-N)、聚二對甲苯-F(parylene-F)、苯環丁烯(benzocyclobutanes)、伸芳基醚(arylene ethers)、聚四氟乙烯衍生物(polytetrafluoroethylene derivatives)、石油環烷(naphthalenes)、降莰烯(norbornenes)、聚亞醯胺泡沫(foam of polyimides)、有機凝膠(organic xerogels)、多孔狀聚四氟乙烯(porous PTFE)、其他適當材質、或其上述組合物)、其他適當材質、或其上述組合物。
在一實施例中，第一介電層150以及第二介電層140是藉由矽基板在加熱爐中的氧化作用或氮化作用而形成。在另一實施例中，介電層140以及介電層150可包含二氧化鉿(HfO2 )、氧化鋁(Al2 O3 )或其他介電材質，上述介電材質皆可藉由薄膜沉積技術形成，例如，化學氣相沉積(CVD)以及原子層沉積(ALD)。
在一實施例中，於第二介電層140中製造開孔，以供後續形成第一電極170以及第二電極190。為了在第一電極170與N型井120之間形成良好的歐姆接觸，藉由連續執行微影、蝕刻、N型離子佈植、移除光阻以及快速退火處理而活化離子等步驟，以產生重摻雜N+型區域160於N型井120之暴露出部份122中。然後在重摻雜N+型區域160上形成第一電極170。同樣地，以相同方式產生重摻雜P++型區域180於P+型區域130中，使第二電極190與P+型區域130之間形成良好的歐姆接觸。第一電極170與第二電極190中之一者為單層或多層結構，其材質包含透光性材質(例如：氧化銦錫(indium tin oxide)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide)、氧化銦鋅(indium zinc oxide)、鉿氧化物(hafnium oxide)、氧化鎘鈦(cadmium tin oxide)、氧化鍺鋅(germanium zinc oxide)、其他適當材質、或其上述任何組合物)、非透光性材質(例如：金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鐵(Fe)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉭(Ta)、錫(Sn)、鉛(Pb)、釩(V)、合金、上述氮化物、上述氧化物、上述氮氧化物、其他適當材質、或其上述任何組合物)、其他適當材質、或其上述任何組合物。
第2A圖與第2B圖係繪示依照本揭示內容之另一實施方式的一種光伏打模組200之俯視示意圖與剖面示意圖。其中，此實施例中是以特定元件使用P或N來說明，但不限於此，仍可依前述描述來改變，但仍需符合前述的本發明的設計要求。光伏打模組200包含複數個光伏打單元210，上述光伏打單元210在空間上配置成具有以行列型式排列之陣列。每個光伏打單元210具有如第1A圖以及第1B圖所示之光伏打裝置100相似的結構。在一實施例中，複數個N型井120藉由光罩之使用形成於P型基板110中。在一實施例中，每個N型井120可具有約1毫米的寬度。然後藉由另一光罩形成複數個長型的P+型區域130，且每個P+型區域130與N型井120之個別的列重疊。在一實施例中，複數個光伏打單元210藉由共用的第一電極170以及共用的第二電極190相互並接，如第2A圖與第2B圖所示。
在另一實施例中，複數個光伏打單元210可以串聯方式相互連接或以串聯與並聯之組合方式相互連接。第一介電層150形成於P型基板110之背側上。第二介電層140形成於P型基板110之前側之複數個N型井120與複數個P+型區域130之上，且暴露出第一電極170與第二電極190。因此，光線可從P型基板110之前側或背側之任一端入射。
值得注意的是，在另一實施例中，第一摻雜型式為N型，同時第二摻雜型式為P型。
請參照第3A圖與第3B圖，其繪示依照本揭示內容之次一實施方式的一種光伏打裝置300。相似於第1A圖以及第1B圖所示之光伏打裝置100，光伏打裝置300包含基板310(例如P型基板)、第一摻雜區320(或稱為第一摻雜井，例如N型井)、第二摻雜區330(或稱為第二摻雜井，例如P+型區域)以及第三摻雜區360(例如重摻雜N+型區域)。上述基板310具有第一表面311以及相對之第二表面312。第一摻雜區320形成於基板310之第一表面311。第二摻雜區330形成於第一摻雜區320之一部份321中，並暴露出第一摻雜區320之其他部份322。第三摻雜區360形成於第一摻雜區320之暴露出部份322之中。然而，光伏打裝置300具有形成於基板310之第二表面312的第四摻雜區380(例如重摻雜P++型區域)。必需注意的是，上述元件所代表的P或N是當作範例來說明，仍需要查閱下列的描述。
光伏打裝置300亦具有形成於第三摻雜區360之上的第一電極370以及形成於第四摻雜區380之上的第二電極390。
同樣地，基板310具有第一摻雜型式，其中第一摻雜型式具有極性。第一摻雜區320具有第二摻雜型式，其中第二摻雜型式具有極性。第二摻雜型式之極性與第一摻雜型式之極性實質上相反。第二摻雜區330之極性與基板310之第一摻雜型式之極性實質上相同。第三摻雜區360之極性與第一摻雜區320之第二摻雜型式之極性實質上相同，且第三摻雜區360之摻雜濃度實質上大於第一摻雜區320之摻雜濃度。第四摻雜區380之極性與第二摻雜區330之第一摻雜型式之極性實質上相同，且第四摻雜區380之摻雜濃度實質上大於基板310之摻雜濃度。較佳地，第二摻雜區330之摻雜濃度實質上大於基板310與第一摻雜區320兩者之摻雜濃度。在一實施例中，第二摻雜區330之摻雜濃度與第四摻雜區380之摻雜濃度實質上相等。在其他實施例中，第三摻雜區360之摻雜濃度可與第二摻雜區330之摻雜濃度實質上相等。
在一實施例中，第一摻雜型式為N型以及P型中之一者，同時，第二摻雜型式為P型以及N型中之另一者。換句話說，當第一摻雜型式為N型時，第二摻雜型式則為P型，或者是當第一摻雜型式為P型時，第二摻雜型式則為N型。
在此將以數個實施例結合所附圖示對本揭示內容進行詳盡敘述。
如第3A圖～第4B圖所示，在一實施例中，當第一摻雜型式對應於P型時，第二摻雜型式則對應於N型。具體而言，光伏打裝置300包含P型基板310、N型井320以及P+型區域330。N型井320形成於P型基板310之前表面上。P+型區域330形成於N型井320之上，使得N型井320之一部份322暴露出。光伏打裝置300更包含第一電極370以及第二電極390。第一電極370形成於N型井320之暴露出部份322上。第二電極390形成於P型基板310之背側上。在第一電極370附近的重摻雜N+型區域360使第一電極370與N型井320之間形成歐姆接觸。同樣地，在第二電極390與P型基板310之背表面之間具有重摻雜P++型區域380，可使第二電極390與P型基板310之間形成歐姆接觸。在一實施例中，第二電極390覆蓋整個P型基板310之背側。在另一實施例中，第二電極390以格狀圖案形成於P型基板310之背側上。
在一實施例中，光伏打裝置300可更包含介電層(或稱為保護層)340。上述介電層340形成於P型基板310之前側之N型井320以及P+型區域330之上，並暴露出第一電極370。介電層340為單層或多層結構，其材質包含無機材質(例如：二氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其他適當材質、或其上述組合物)、有機材質(例如：聚亞醯胺、聚酯材料、甲基丙烯酸酯、類鑽碳、氟化類鑽碳、氟化聚亞醯胺、聚二對甲苯-N、聚二對甲苯-F、苯環丁烯、伸芳基醚、聚四氟乙烯衍生物、石油環烷、降莰烯、聚亞醯胺泡沫、有機凝膠、多孔狀聚四氟乙烯、其他適當材質、或其上述組合物)其他適當材質、或其上述組合物。
在一實施例中，藉由矽基板在加熱爐中的氧化作用或氮化作用，以形成介電層340。在另一實施例中，介電層340可包含二氧化鉿、氧化鋁或其他介電材質，並可藉由薄膜沉積技術形成，例如，化學氣相沉積以及原子層沉積。第一電極370與第二電極390中之一者包含透光性材質(例如：氧化銦錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅、鉿氧化物、氧化鎘鈦、氧化鍺鋅、其他適當材質或其任何組合物)、非透光性材質(例如：金、銀、鋁、銅、鈦、鐵、鉬、鎳、鉭、錫、鉛、釩、合金、上述之氮化物、上述之氧化物、上述之氮氧化物、其他適當材質、或其任何組合物)、或其它適當材質、或其上述任何組合物。典型的第二電極390為非透光性材質，所以光線是由P型基板310之前側入射。
在另一實施例中，可透過在基板之前表面上形成P型井以及在P型井上形成N型井之方式，而由N型基板製造出光伏打裝置300。
第4A圖與第4B圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打模組400之俯視示意圖與剖面示意圖。其中，此實施例中是以特定元件使用P或N來說明，但不限於此，仍可依前述描述來改變，但仍需符合前述的本發明的設計要求。光伏打模組400包含複數個光伏打單元410，上述光伏打單元410在空間上配置成具有以行列型式排列之陣列。每個光伏打單元410具有如第3A圖以及第3B圖所示之光伏打裝置300相似的結構。在一實施例中，複數個N型井320藉由光罩之使用形成於P型基板310中。在一實施例中，每個N型井320可具有約1毫米的寬度。然後藉由另一光罩形成複數個長型的P+型區域330，且每個P+型區域330與N型井320之個別的列重疊。複數個光伏打單元410藉由共用的第一電極370以及共用的第二電極390相互並接，上述第一電極370形成於複數個N型井320之上，上述第二電極390形成於P型基板310之背側上。介電層340形成於P型基板310之前側之複數個N型井320與複數個P+型區域330之上，且暴露出第一電極370。因此，光線可從P型基板310之前側入射。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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。
所選擇並描述的具體實施方式是為了解釋本發明的原則和其實際的應用，藉此促使其它在本技術中具有通常知識者可利用本發明和其各種具體實施方式，並藉由各種具體的實施方式思考出合適之特定的使用模式。在維持本發明且沒有悖離其精神和範圍的情況下，此技術中具有通常知識者可發現其它的具體實施方式。基於此，本發明的範圍由下文中之申請專利範圍定義，而非由上述例示之具體實施方式的敘述定義。
100、300．．．光伏打裝置
200、400．．．光伏打模組
110、310．．．基板(P型基板)
111、311．．．基板(P型基板)之第一表面
112、312．．．基板(P型基板)之第二表面
210、410、500．．．光伏打單元
120、320．．．第一摻雜區(N型井)
121、321．．．第一摻雜區(N型井)之未暴露出部份
122、322．．．第一摻雜區(N型井)之暴露出部份
130、330．．．第二摻雜區(P+型區域)
131、331．．．第二摻雜區(P+型區域)之未暴露出部份
132、332．．．第二摻雜區(P+型區域)之暴露出部份
140、150、340．．．介電層
160、360．．．第三摻雜區(重摻雜N+型區域)
170、370．．．第一電極
180、380．．．第四摻雜區(重摻雜P++型區域)
190、390．．．第二電極
510．．．P型半導體基板
520．．．N型半導體基板
550．．．空乏區
570、590．．．電極
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圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打裝置之俯視示意圖。
第1B圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打裝置之剖面示意圖。
第2A圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打模組之俯視示意圖。
第2B圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打模組之剖面示意圖。
第3A圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打裝置之俯視示意圖。
第3B圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打裝置之剖面示意圖。
第4A圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打模組之俯視示意圖。
第4B圖係繪示依照本揭示內容之一實施方式的一種光伏打模組之剖面示意圖。
第5圖係繪示具有單一p-n接面之傳統光伏打裝置之剖面示意圖。
100．．．光伏打裝置
110．．．基板(P型基板)
111．．．基板(P型基板)之第一表面
112．．．基板(P型基板)之第二表面
120．．．第一摻雜區(N型井)
121．．．第一摻雜區(N型井)之未暴露出部份
122．．．第一摻雜區(N型井)之暴露出部份
130．．．第二摻雜區(P+型區域)
131．．．第二摻雜區(P+型區域)之未暴露出部份
132．．．第二摻雜區(P+型區域)之暴露出部份
140、150．．．介電層
160．．．第三摻雜區(重摻雜N+型區域)
170．．．第一電極
180．．．第四摻雜區(重摻雜P++型區域)
190．．．第二電極

Claims (18)

  1. 一種光伏打裝置，包含：一基板，具有一第一表面以及一相對之第二表面，其中該基板具有一第一摻雜型式；一第一摻雜區，位於該基板之該第一表面，其中該第一摻雜區具有一第二摻雜型式，且該第二摻雜型式之極性與該第一摻雜型式之極性實質上相反；一第二摻雜區，位於該第一摻雜區之一部份中，並暴露出該第一摻雜區之其他部份，其中該第二摻雜區之極性與該第一摻雜型式之極性實質上相同；一第三摻雜區，位於被暴露出該第一摻雜區的該其他部份中，其中該第三摻雜區之極性與該第二摻雜型式之極性實質上相同，且該第三摻雜區之摻雜濃度實質上大於該第一摻雜區之摻雜濃度；一第一電極，位於該第三摻雜區上；一第四摻雜區，位於該基板之該第二表面，其中該第四摻雜區之極性與該第一摻雜型式之極性實質上相同，且該第四摻雜區之摻雜濃度實質上大於該第二摻雜區之摻雜濃度；以及一第二電極，位於該第四摻雜區上。
  2. 如請求項1所述之光伏打裝置，其中該第二摻雜區之摻雜濃度實質上大於該基板之摻雜濃度。
  3. 如請求項1所述之光伏打裝置，其中該第三摻雜區之摻雜濃度實質上低於該第四摻雜區之摻雜濃度。
  4. 如請求項3所述之光伏打裝置，更包含：一第一介電層，覆蓋於該基板之該第一表面上，其中該第一介電層具有暴露出該第一電極之一第一開口。
  5. 如請求項1所述之光伏打裝置，其中該第三摻雜區之摻雜濃度實質上與該第二摻雜區之摻雜濃度相等。
  6. 如請求項1所述之光伏打裝置，該第一摻雜型式係為N型以及P型中之一者，該第二摻雜型式係為P型以及N型中之另一者。
  7. 如請求項1所述之光伏打裝置，其中該第一摻雜區具有一深度，該深度係介於大約為1微米至3微米。
  8. 如請求項1所述之光伏打裝置，其中該第二摻雜區具有一深度，該深度係介於大約為0.05微米至0.5微米。
  9. 如請求項1所述之光伏打裝置，其中該第二摻雜區之一邊界係與該第一摻雜區之材質以及該基板之材質接觸。
  10. 一種光伏打裝置，包含：一基板，具有一第一表面以及一相對之第二表面，其中該基板具有一第一摻雜型式；一第一摻雜區，位於該基板之該第一表面，其中該第一摻雜區具有一第二摻雜型式，且該第二摻雜型式之極性與該第一摻雜型式之極性實質上相反；一第二摻雜區，位於該第一摻雜區之一部份中，並暴露出該第一摻雜區之其他部份，其中該第二摻雜區之極性與該第一摻雜型式之極性實質上相同；一第三摻雜區，位於被暴露出該第一摻雜區的該其他部份中，其中該第三摻雜區之極性與該第二摻雜型式之極性實質上相同，且該第三摻雜區之摻雜濃度實質上大於該第一摻雜區之摻雜濃度；一第四摻雜區，位於該第二摻雜區之一部份中，並暴露出該第二摻雜區之其他部份，其中該第四摻雜區之極性與該第一摻雜型式之極性實質上相同，且該第四摻雜區之摻雜濃度實質上大於該第二摻雜區之摻雜濃度，該第三摻雜區之摻雜濃度實質上低於該第四摻雜區之摻雜濃度；以及一第二電極，形成於該第四摻雜區上。
  11. 如請求項10所述之光伏打裝置，其中該第二摻雜區之摻雜濃度實質上大於該基板之摻雜濃度。
  12. 如請求項10所述之光伏打裝置，其中該第三摻雜 區之摻雜濃度實質上與該第二摻雜區之摻雜濃度相等。
  13. 如請求項10所述之光伏打裝置，更包含：一第一介電層，覆蓋於該基板之該第一表面上，其中該第一介電層具有分別暴露出該第一電極與該第二電極之一第一開口與一第二開口。
  14. 如請求項13所述之光伏打裝置，更包含：一第二介電層，覆蓋於該基板之該第二表面上。
  15. 如請求項10所述之光伏打裝置，該第一摻雜型式係為N型以及P型中之一者，該第二摻雜型式係為P型以及N型中之另一者。
  16. 如請求項10所述之光伏打裝置，其中該第一摻雜區具有一深度，該深度係介於大約為1微米至3微米。
  17. 如請求項10所述之光伏打裝置，其中該第二摻雜區具有一深度，該深度係介於大約為0.05微米至0.5微米。
  18. 如請求項10所述之光伏打裝置，其中該第二摻雜區之一邊界係與該第一摻雜區之材質以及該基板之材質接觸。
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