TWI499059B - 區塊型摻雜太陽能電池 - Google Patents
區塊型摻雜太陽能電池 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI499059B TWI499059B TW102107893A TW102107893A TWI499059B TW I499059 B TWI499059 B TW I499059B TW 102107893 A TW102107893 A TW 102107893A TW 102107893 A TW102107893 A TW 102107893A TW I499059 B TWI499059 B TW I499059B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- doped
- solar cell
- block
- semiconductor substrate
- layer
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 96
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 92
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 17
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/03529—Shape of the potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Description
本發明係關於為一種太陽能電池，特別是關於一種區塊型摻雜太陽能電池、長條型與區塊型太陽能電池。
由於石化能源短缺，人們對環保重要性的認知提高，因此人們近年來不斷地積極研發替代能源與再生能源的相關技術，希望可以減少目前人類對於石化能源的依賴程度以及使用石化能源時對環境帶來的影響。在眾多的替代能源與再生能源的技術中，以太陽能電池(solar cell)最受矚目。主要是因為太陽能電池可直接將太陽能轉換成電能，且發電過程中不會產生二氧化碳或氮化物等有害物質，不會對環境造成污染。
一般而言，習知矽晶太陽能電池通常是於半導體基板的表面利用擴散(diffusion)或離子佈植(ion implantation)方式來摻雜反態雜質(counter-doping)以形成摻雜層並製作電極。當光線由外側照射至矽晶太陽能電池時，矽基板因受光子激發而產生自由電子-電洞對，電子與電洞分別往兩端移動，而產生電能的形態，此時若外加負載電路或電子裝置，便可提供電能而使電路或裝置進行驅動。
太陽能電池依據材料的不同，而有矽(單晶矽、多晶矽、非晶矽)、III-V化合物半導體(GaAs、GaP、InP等)，II-VI化合物半導體(CdS、CdSe、CdTe等)，及有機半導體等太陽能電池。目前，以矽為材料的單晶矽與多晶矽為目前太陽能電池的主流，而非晶矽則可應用於薄膜太陽能電池。運用不同材料來製作太陽能電池，會因為其材料特性而有差異而導致製程或者與其
搭配的運用材料之間的特性、電池結構(分層結構)等不同。
接著，請參考第1圖，其為一般太陽能電池的結構，包含：半導體基板10、抗反射層30、正面電極40、P+摻雜層50與背面電極60。其中，半導體基板10具有一第一表面，第一表面下配置一摻雜層22。抗反射層30設置於摻雜層22之上，抗反射層30用以減少一入射光之反射率。正面電極40設置於抗反射層上。背面電極60設置於半導體基板一第二表面。
通常太陽能電池在出產時，由於製程上的關係，使得其尺寸便已固定，通常為156公分*156公分。有些在產品的應用端，並不需要這麼大片的太陽能電池，若需要把太陽能電池切為多小段的太陽能電池。請參考第2圖中的PN接合面100，若由第1圖的切割線70切割太陽能電池將太陽能電池分為二段，切割完後的太陽能電池在PN接合面100的邊緣端上，由於切割的關係，導致N與P型邊緣的接面會有缺陷而產生漏電流。於是，當太陽能電池照射到光所產生的電子、電洞對經由此漏電流而漏電，使整體的輸出功率因而降低。
所以，如何能克服N與P型邊緣的接面因缺陷而產生漏電流問題，實為將太陽能電池小型化所必須處理的重要課題。
有鑑於習知技術的問題點，本發明提供一種區塊型摻雜太陽能電池，包含：半導體基板、至少一抗反射層、複數個正面電極與背面電極層。半導體基板，具有一第一表面，第一表面下配置複數個區塊摻雜層，該些區塊摻雜層係包含相同的摻雜元素，且該些區塊摻雜層彼此間隔。抗反射層設置於區塊摻雜層之上。正面電極穿透抗反射層而配置於區塊摻雜層上。
背面電極層設置於半導體基板之一第二表面。
本發明又提供一種長條型太陽能電池，包含：半導體基板、抗反射層、至少一正面電極與背面電極層。半導體基板，具有一第一表面與四側邊，該第一表面下配置一長條型摻雜層，長條型摻雜層之四側邊與半導體基板之四側邊形成一間距。抗反射層設置於長條型摻雜層之上。正面電極穿透抗反射層而配置於長條型摻雜層上。背面電極層設置於半導體基板之一第二表面。
本發明更提供一種區塊型太陽能電池，包含：一半導體基板、一抗反射層、至少一正面電極與一背面電極層。其中，半導體基板具有一第一表面與四側邊，第一表面下配置一區塊摻雜層，區塊摻雜層之四側邊與半導體基板之四側邊形成一間距，第一表面更配置有至少一個連接摻雜區，連接摻雜區連接區塊摻雜層之四側邊其中之一之局部而達半導體基板之側邊，區塊摻雜區與連接摻雜區係包含相同的摻雜元素。抗反射層設置於區塊摻雜層之上。正面電極穿透抗反射層而配置於區塊摻雜層上。背面電極層設置於半導體基板之一第二表面。
所以我們可以得知，若在切割太陽能時，以半導體基板圍繞摻雜層，使得切割時，將直接對將半導體基板進行切割，而不存在N與P型邊緣接面上的問題點，所以將不會因為邊緣接面的問題點而產生漏電流，實為本發明所要解決的功效。
讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明的問題點，為若在切割太陽能時，以半導體基板圍繞摻雜層，使得切割時，將直接對將半導體基板進行切割，而不存在N+與P型邊緣接面上的問題點，所以將不會因為邊緣接面的問題點而產生漏電流，實為本發明所要解決的功效。
接著，請參考本發明第3圖之區塊型摻雜太陽能電池之第一實施例示意圖，區塊型摻雜太陽能電池包含：半導體基板10、抗反射層30、複數個正面電極40、P+摻雜層50與背面電極層60。半導體基板10具有第一表面，第一表面下配置複數個區塊摻雜層24，該些區塊摻雜層24彼此之間具有一間隔而不相互連接。抗反射層30設置於區塊摻雜層24與該半導體基板10上。抗反射層30具有複數膜層，以減少一入射光之反射率。正面電極40穿透抗反射層30而設置於區塊摻雜層24上。背面電極層60，設置於半導體基板10一第二表面。其中，在本實施例中該半導體基板10的第一表面為粗糙化之表面，而在其他實施例中亦可為未經粗糙化的平面；同樣地，在本實施例中，該背面電極層60係設置於未經粗糙化的半導體基板10的第二表面，而在其他實施例中，該第二表面亦可為粗糙化之表面，因此即使半導體基板10的該第二表面為一粗糙化的表面，該背面電極層60仍可以被設置於該粗糙化表面之上。此為該項技術領域中具有通常知識者可輕易達成，於此不多加贅述。
其中，半導體基板10可為光電轉換基板，半導體基板10更可為單晶矽基板、多晶矽基板等。於本實施例中，半導體基板10為P型半導體基板；在另一實施例中，半導體基板10為N型半導體基板。本實施例之半導體基板10具有第一表面(正面)為光入射表面，而第二表面(背面)為背光表面。
區塊摻雜層24係藉由半導體基板10的表面摻雜反態雜質所形成，摻雜方式可藉由擴散或離子佈植方式進行。當半導體基板10為P型半導體基板時，則反態摻雜為N型摻雜元素，例如但不限於磷、砷、銻、鉍、或其任二者(含)以上的組合。當半導體基板10為N型半導體基板時，則反態摻雜為P型摻雜元素，例如但不限於硼、鋁、鎵、銦、鉈、或其任二者(含)以上的組合。
半導體基板10的第一表面即為區塊摻雜層24的表面，區塊摻雜層24的底面則構成P-N接面(Junction)，此P-N接面兩端會形成載子空乏區(depletion region)。載子空乏區提供內建電場，將產生的自由電子送往N極，電洞送往P極。因此產生了電流，此時只要外加電路將兩端連接即可利用太陽能電池所產生的電力。
由第3圖可知半導體基板10於第一表面下配置複數個區塊摻雜層24，區塊摻雜層24係以區塊方式設置，而區塊摻雜層24之間以未被反態摻雜的半導體基板10彼此間隔而不相互連接。所以在切割本發明之區塊型摻雜太陽能電池時，可以自區塊摻雜層24之間的間隔進行切割，例如沿第3圖所示之切割線70切割該半導體基板10，由於被切割部分的半導體基板10是完整的P型或N型半導體基板(第3圖之實施例係為P型)，所以在切割面的部分將不存在P與N型接面的會產生漏電流的現象。請參考第4圖為第3圖切割完的結果。第4圖為分別二個正面電極穿透抗反射層30而設置於區塊摻雜層24上。
第4圖係為本發明一種長條型太陽能電池，包含：半導體基板10、抗反射層30、至少一正面電極40、P+摻雜層50與背面電極層60。半導體基
板10具有一第一表面與四側邊，第一表面下配置區塊摻雜層24，區塊摻雜層24之四側邊與半導體基板10之四側邊形成一間距。抗反射層30設置於區塊摻雜層24與半導體基板10之上，抗反射層30具有至少一膜層，以減少入射光之反射率。正面電極40穿透抗反射層30而設置於區塊摻雜層24上。背面電極層60設置於半導體基板10之第二表面。
運用本發明的區塊型摻雜太陽能電池，可於切割太陽能電池為長條型或小方塊狀，於表面電極與背面電極加上逆向偏壓時，可測得漏電流降低的功效。所以運用本發明之區塊型摻雜太陽能電池所製作的太陽能電池，將其切割為成長條型或小方塊狀的太陽能電池時，每個小型的太陽能電池將可獲得降低漏電流的功效。
在電極的配置上，每個摻雜層上方可配置至少一個正面電極。請參考第5圖，其為每個區塊摻雜層24上設置一個正面電極40的實施例示意圖。第4圖的實施例則為每個區塊摻雜層24上設置二個正面電極40。
請注意，上述的實施例說明並非用以限制每個摻雜層區塊上的正面電極數目，可將三個、四個或更多的正面電極設置在摻雜層上。
接著，請參考第6A圖、第7A圖，其為本發明區塊型摻雜摻雜層的設計之第一正視圖與第二正視圖。其中，第6A圖為本發明第3圖的正視圖，其說明區塊型摻雜的太陽能電池上，可切割為成長條型。而由第6A圖的結構可看出半導體基板10的第一表面下配置複數個區塊摻雜層24，這些區塊摻雜層24彼此間隔，且前述區塊摻雜層24成條形。而第6B圖則為本發明之第6A圖以切割線70進行切割的條型太陽能電池剖面圖，由第6B圖可看出，除了在連接摻雜區26外，切割後的條型太陽能電池的側面之NP接面
已大幅降低。因此，可大幅改善漏電流的情形。
相同的，第7A圖則說明半導體基板10的第一表面下配置複數個區塊摻雜層24，這些區塊摻雜層24彼此間隔而不相互連接，且區塊摻雜層24呈方塊形，這些區塊摻雜層24可以切割線70、71進行切割為獨立的區塊型太陽能電池。而第7B圖係為第7A圖以切割線70進行切割的區塊型太陽能電池剖面圖，且第7B圖中切割後的區塊型太陽能電池側面之NP接面已大幅降低。因此，可大幅改善漏電流的情形。
接著，請參考第8A圖，為本發明區塊型摻雜摻雜層的設計之匯流排電極之第三正視圖，其中，連接摻雜區26係連接於一匯流排電極80或正面電極40之下方而使相鄰之區塊摻雜層24局部連接。請參考第8B圖，由結構可看出半導體基板10的第一表面下配置複數個區塊摻雜層24，這些區塊摻雜層24彼此間隔，且具有複數個連接摻雜區26連接相鄰之區塊摻雜層24之局部，連接摻雜區26係由與區塊摻雜層24相同的摻雜元素形成。其中，連接摻雜區26係配置於正面電極40之下方而使相鄰之區塊摻雜層26局部連接。這些區塊摻雜層24可以切割線70進行切割為獨立的長條型太陽能電池。第8C圖係為本發明第8B圖以切割線進行切割的長條型太陽能電池剖面圖，且第8C圖於切割後的長條型太陽能電池側面之NP接面已大幅降低。因此，可大幅改善漏電流的情形。
接著，請參考第9A圖為本發明區塊型摻雜摻雜層的設計之且有匯流排電極第四正視圖，其中，連接摻雜區26係連接於一匯流排電極80或正面電極40之下方而使相鄰之區塊摻雜層24局部連接。請參考第9B圖，由結構可看出半導體基板10的第一表面下配置複數個區塊摻雜層24，這些區塊
摻雜層24彼此間隔，且具有複數個連接摻雜區26連接相鄰之區塊摻雜層24之局部，連接摻雜區26係由與區塊摻雜層24相同的摻雜元素形成。其中，連接摻雜區26係配置於正面電極40之下方而使相鄰之區塊摻雜層26局部連接。這些區塊摻雜層24可以切割線70、71進行切割為獨立的區塊型太陽能電池。設置連接摻雜區26可防止正面電極40短路。
第9C圖係為本發明第9B圖以切割線70切割後的區塊型太陽能電池圖。由第9C圖中可知，被切割後的區塊型太陽能電池11形成了四個側邊，其中右方側邊28包含了連接摻雜區26及正面電極40，而底部側邊29包含了連接摻雜區26。換句話說，在此被切割後的區塊型太陽能電池11中，連接摻雜區26連接區塊摻雜層24之四側邊其中之一之局部與半導體基板之側邊28。第9D圖係為本發明第9C圖區塊型太陽能電池側面圖。
接著，請參考第10圖，為本發明區塊型摻雜摻雜層的設計之第五正視圖。結構上可看出半導體基板10的第一表面下配置複數個長條型的區塊摻雜層24，這些長條型的區塊摻雜層24彼此間隔。每個條形的區塊摻雜層24的上方設置一個正面電極40，而每個正面電極40上又設置二個島狀的焊接電極64。在另一實施例中，每個正面電極40可設置至少一個島狀焊接電極64。將第10圖的區塊型摻雜太陽能電池沿該些區塊摻雜層24之間的切割線70加以切割，即可構成長條型太陽能電池，而可供特殊大小需求的太陽能電池用，且該長條型的區塊摻雜層24之四側邊與該半導體基板之四側邊形成一間距，即該半導體基板10圍繞該長條型的區塊摻雜層24，在切割面的部分將不存在P與N型接面，從而可避免漏電流現象的產生。在此
實施例中，由於焊接電極64係為島狀的設計，與第8B圖、第9B圖之匯流排式的焊接電極設計不同，因此，不需要連接摻雜區26的配置。
就本發明之另一實施例而言，本發明之區塊摻雜層的設計，亦可運用於選擇性射極之太陽能電池架構上。
因此，在切割太陽能時，以半導體基板的非摻雜區域圍繞區塊摻雜層，可使得切割時直接切割至半導體基板的部位(亦即，各圖式之切割線70的部位)，而不會發生N+與P型邊緣接面上的問題點。因此，運用本發明，可達不會產生邊緣接面的問題點而產生漏電流的具體功效。
然本發明之較佳實施例揭露如上所述，然其並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧半導體基板
11‧‧‧區塊型太陽能電池
22‧‧‧摻雜層
24‧‧‧區塊摻雜層
26‧‧‧連接摻雜區
28‧‧‧半導體基板之側邊
29‧‧‧底部側邊
30‧‧‧抗反射層
40‧‧‧表面電極
50‧‧‧P+摻雜層
60‧‧‧背面電極層
64‧‧‧焊接電極
70、71‧‧‧切割線
80‧‧‧匯流排電極
100‧‧‧PN接合面
第1圖係為先前技術之太陽能電池剖面示意圖；第2圖係為先前技術之太陽能電池剖面時產生PN接面產生漏電流示意圖；第3圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第一實施例示意圖；第4圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第一實施例之切割示意圖；第5圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第二實施例示意圖；第6A圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第一正視圖；第6B圖係為本發明之第6A圖以切割線進行切割的條型太陽能電池剖
面圖；第7A圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第二正視圖；第7B圖係為本發明之第7A圖以切割線進行切割的區塊型太陽能電池剖面圖；第8A圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之具有匯流排電極之第三正視圖；第8B圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第三正視圖；第8C圖係為本發明第8B圖以切割線進行切割的條型太陽能電池剖面圖；第9A圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之具有匯流排電極之第四正視圖；第9B圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第四正視圖；第9C圖係為本發明第9B圖以切割線進行切割的區塊型太陽能電池圖；第9D圖係為本發明第9C圖區塊型太陽能電池側面圖；及第10圖係為本發明之區塊型摻雜太陽能電池之第五正視圖。
10‧‧‧半導體基板
24‧‧‧摻雜層
30‧‧‧抗反射層
40‧‧‧表面電極
50‧‧‧P+摻雜層
60‧‧‧背面電極層
70‧‧‧切割線
Claims (27)
- 一種區塊型摻雜太陽能電池，包含：一半導體基板，具有一第一表面，該第一表面下配置複數個區塊摻雜層，該些區塊摻雜層係包含相同的摻雜元素，且該些區塊摻雜層彼此間隔；至少一抗反射層，設置於該些區塊摻雜層之上；複數個正面電極，穿透該抗反射層而配置於該些區塊摻雜層上；及一背面電極層，設置於該半導體基板之一第二表面。
- 如請求項第1項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中每個該正面電極下方之該摻雜層更摻雜有一重摻雜層。
- 如請求項第1項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該半導體基板為P型半導體基板或N型半導體基板。
- 如請求項第3項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中當該半導體基板為P型半導體基板時，該摻雜層的摻雜元素為N型。
- 如請求項第4項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該N型摻雜元素為磷、砷、銻、鉍、或其組合。
- 如請求項第3項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中當該半導體基板為N型半導體基板時，該摻雜層的摻雜元素為P型。
- 如請求項第6項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該P型摻雜元素為硼、鋁、鎵、銦、鉈、或其組合。
- 如請求項第1項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該半導體基板為單晶矽基板或多晶矽基板。
- 如請求項第1項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中，該些區塊摻雜層 係為長條型。
- 如請求項第1項所述之區塊型摻雜太陽能電池，該些區塊摻雜層的彼此不相連接。
- 如請求項第1項所述之區塊型摻雜太陽能電池，更包含：複數個連接摻雜區，連接相鄰之該些區塊摻雜層之局部，且該些連接摻雜區與該區塊型摻雜層係包含相同的摻雜元素。
- 如請求項第11項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該些連接摻雜區係配置於一匯流排電極之下方而使相鄰之該些區塊摻雜層局部連接。
- 如請求項第11項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該些連接摻雜區係配置於該正面電極之下方而使相鄰之該些區塊摻雜層局部連接。
- 一種長條型太陽能電池，包含：一半導體基板，具有一第一表面與四側邊，該第一表面下配置一長條型摻雜層，該長條型摻雜層之四側邊與該半導體基板之四側邊形成一間距；至少一抗反射層，設置於該長條型摻雜層之上；至少一正面電極，穿透該抗反射層而配置於該長條型該摻雜層上；及一背面電極層，設置於該半導體基板之一第二表面。
- 如請求項第14項所述之長條型太陽能電池，其中每個該正面電極下方之該長條型摻雜層更摻雜有一長條型重摻雜層。
- 如請求項第14項所述之長條型太陽能電池，其中該半導體基板為P型半導體基板或N型半導體基板。
- 如請求項第14項所述之長條型太陽能電池，其中當該半導體基板為P 型半導體基板時，該長條型摻雜層的摻雜元素為N型。
- 如請求項第17項所述之長條型太陽能電池，其中該N型摻雜元素為磷、砷、銻、鉍、或其組合。
- 如請求項第14項所述之長條型太陽能電池，其中當該半導體基板為N型半導體基板時，該長條型摻雜層的摻雜元素為P型。
- 如請求項第19項所述之長條型太陽能電池，其中該P型摻雜元素為硼、鋁、鎵、銦、鉈、或其組合。
- 如請求項第14項所述之長條型太陽能電池，其中該半導體基板為單晶矽基板或多晶矽基板。
- 如請求項第14項所述之長條型摻雜太陽能電池，更包含：複數個連接摻雜區，連接該長條型摻雜層之四側邊其中之一之局部與該半導體基板之側邊，且該些連接摻雜區與該長條型摻雜層係包含相同的摻雜元素。
- 如請求項第22項所述之長條型摻雜太陽能電池，其中該些連接摻雜區係配置於一匯流排電極之下方。
- 如請求項第22項所述之長條型摻雜太陽能電池，其中該些連接摻雜區係配置於該正面電極之下方。
- 一種區塊型太陽能電池，包含：一半導體基板，具有一第一表面與四側邊，該第一表面下配置一區塊摻雜層，該區塊摻雜層之四側邊與該半導體基板之四側邊形成一間距，該第一表面更配置有至少一個連接摻雜區，該連接摻雜區連接該區塊摻雜層之四側邊其中之一之局部與該半導體基板之側邊，該區塊摻雜區與該些連 接摻雜區係包含相同的摻雜元素；至少一抗反射層，設置於該區塊摻雜層之上；至少一正面電極，穿透該抗反射層而配置於該區塊摻雜層上；及一背面電極層，設置於該半導體基板之一第二表面。
- 如請求項第25項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該些連接摻雜區係配置於一匯流排電極之下方。
- 如請求項第25項所述之區塊型摻雜太陽能電池，其中該些連接摻雜區係配置於該正面電極之下方。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102107893A TWI499059B (zh) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | 區塊型摻雜太陽能電池 |
| US14/082,453 US20140251422A1 (en) | 2013-03-06 | 2013-11-18 | Solar cell with doping blocks |
| CN201410059739.XA CN104037249B (zh) | 2013-03-06 | 2014-02-21 | 区块型掺杂太阳能电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102107893A TWI499059B (zh) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | 區塊型摻雜太陽能電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201436253A TW201436253A (zh) | 2014-09-16 |
| TWI499059B true TWI499059B (zh) | 2015-09-01 |
Family
ID=51467949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW102107893A TWI499059B (zh) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | 區塊型摻雜太陽能電池 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140251422A1 (zh) |
| CN (1) | CN104037249B (zh) |
| TW (1) | TWI499059B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10535790B2 (en) * | 2015-06-25 | 2020-01-14 | Sunpower Corporation | One-dimensional metallization for solar cells |
| CN108963006A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-12-07 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制备方法和基于其的电池片及光伏组件 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200949913A (en) * | 2008-03-05 | 2009-12-01 | Varian Semiconductor Equipment | Method of manufacturing solar cell using substrate |
| TW201125133A (en) * | 2010-01-07 | 2011-07-16 | Corum Solar Co Ltd | Laser manufacturing process for selective emitter solar cells. |
| TW201222851A (en) * | 2010-11-16 | 2012-06-01 | Mosel Vitelic Inc | Manufacturing method of bifacial solar cells |
| TW201242066A (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-16 | Au Optronics Corp | Method of fabricating solar cell |
| US20130087188A1 (en) * | 2008-08-10 | 2013-04-11 | Gtat Corporation | Photovoltaic Cell Comprising A Thin Lamina Having A Rear Junction And Method Of Making |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100524846C (zh) * | 2007-01-26 | 2009-08-05 | 财团法人工业技术研究院 | 透光型薄膜太阳能电池模块及其制造方法 |
| EP2323170A4 (en) * | 2008-05-20 | 2017-11-22 | Tsoi, Bronya | Electromagnetic radiation converter and a battery |
| US8129216B2 (en) * | 2009-04-29 | 2012-03-06 | International Business Machines Corporation | Method of manufacturing solar cell with doping patterns and contacts |
| KR101699312B1 (ko) * | 2011-01-28 | 2017-01-24 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
-
2013
- 2013-03-06 TW TW102107893A patent/TWI499059B/zh active
- 2013-11-18 US US14/082,453 patent/US20140251422A1/en not_active Abandoned
-
2014
- 2014-02-21 CN CN201410059739.XA patent/CN104037249B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200949913A (en) * | 2008-03-05 | 2009-12-01 | Varian Semiconductor Equipment | Method of manufacturing solar cell using substrate |
| US20130087188A1 (en) * | 2008-08-10 | 2013-04-11 | Gtat Corporation | Photovoltaic Cell Comprising A Thin Lamina Having A Rear Junction And Method Of Making |
| TW201125133A (en) * | 2010-01-07 | 2011-07-16 | Corum Solar Co Ltd | Laser manufacturing process for selective emitter solar cells. |
| TW201222851A (en) * | 2010-11-16 | 2012-06-01 | Mosel Vitelic Inc | Manufacturing method of bifacial solar cells |
| TW201242066A (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-16 | Au Optronics Corp | Method of fabricating solar cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201436253A (zh) | 2014-09-16 |
| CN104037249B (zh) | 2016-08-24 |
| US20140251422A1 (en) | 2014-09-11 |
| CN104037249A (zh) | 2014-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2837296B2 (ja) | 太陽電池 | |
| KR101895025B1 (ko) | 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법 | |
| JP2008294080A (ja) | 太陽電池セル及び太陽電池セルの製造方法 | |
| JP2015130527A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| TWI458104B (zh) | 太陽能電池模組 | |
| KR101630526B1 (ko) | 태양 전지 | |
| KR20120003213A (ko) | 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 | |
| JP6207414B2 (ja) | 光起電力素子およびその製造方法 | |
| KR20190041268A (ko) | 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널 | |
| TWI499059B (zh) | 區塊型摻雜太陽能電池 | |
| KR20190000637A (ko) | 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널 | |
| JP2010283408A (ja) | 太陽電池 | |
| JP2002076397A (ja) | 光起電力素子の製造方法 | |
| JP2023033940A (ja) | 太陽電池セルおよび太陽電池 | |
| KR20180097222A (ko) | 태양전지 | |
| KR101667631B1 (ko) | 박막 태양전지 및 그의 제조 방법 | |
| KR101828423B1 (ko) | 태양 전지 | |
| JP5094949B2 (ja) | 太陽電池 | |
| KR101868566B1 (ko) | 태양 전지 | |
| KR101523272B1 (ko) | 이온 임플란테이션을 이용한 태양 전지 텍스쳐링 방법 | |
| WO2011118298A1 (ja) | 太陽電池 | |
| KR101349847B1 (ko) | 바이패스 다이오드 일체형 태양전지 패키지 | |
| KR101562265B1 (ko) | 박막 태양전지 및 그 제조방법 | |
| TWM542250U (zh) | 太陽能電池模組及其佈局結構 | |
| KR101262576B1 (ko) | 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 |