TWI528575B - 背接觸太陽能電池及其製作方法 - Google Patents

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TWI528575B
TWI528575B TW103123980A TW103123980A TWI528575B TW I528575 B TWI528575 B TW I528575B TW 103123980 A TW103123980 A TW 103123980A TW 103123980 A TW103123980 A TW 103123980A TW I528575 B TWI528575 B TW I528575B
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賴光傑
白玉磐
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茂迪股份有限公司
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Description

背接觸太陽能電池及其製作方法
本發明是有關於一種太陽能電池,且特別是有關於一種背接觸太陽能電池。
目前之背接觸太陽能電池的背面電極大都呈交指狀(Interdigitated),即背面電極中的n型電極與p型電極均呈指狀且交替排列。此外,為了鈍化背接觸太陽能電池之背面,通常會形成鈍化層覆蓋在背面上。一般而言,此鈍化層設有多個條狀開口,而n型電極與p型電極設置在此鈍化層上,並分別經由這些條狀開口而與基板背面之n型摻雜區與p型摻雜區接觸。此種背面電極與摻雜區之間的接觸設計為線狀接觸。
然而,此種線狀接觸的設計因為分布較為集中,導致帶電載子的收集效率不佳。此外,若採用蝕刻膠(etching paste)在鈍化層上開設這些線狀開口,受到網印製程的限制,線狀開口的寬度無法有效縮減,導致接觸開口率過大,鈍化層之鈍化範圍縮減,進而對太陽能電池之光電轉換效率造成負面衝擊。
為了改善線狀接觸設計的帶電載子收集效率不佳 的問題,目前提出一種點狀接觸設計。此種點狀接觸設計係在鈍化層對應於每一個指狀電極的區域中開設許多散布的點狀開口。由於這些點狀開口在對應於指狀電極之鈍化層區域中的分布較線狀開口均勻,因此電狀接觸設計的帶電載子收集效率較線狀接觸設計優異。點狀開口之間仍存有間距,因此在擴散層中所收集的載子需沿平行背面的方向移動,如此一來將導致載子的行進距離增加,而降低太陽能電池之光電轉換效率。
因此,本發明之一目的就是在提供一種背接觸太陽能電池及其製作方法,其在背鈍化層中所形成之條狀開口係由多個寬部與窄部交替連接而成,藉此可在兼顧接觸開口率的情況下,有效提升載子之傳輸效率。
本發明之另一目的是在提供一種背接觸太陽能電池及其製作方法,其可利用成本較低之蝕刻膠在背鈍化層中開設出具理想開口率之多個條狀開口,因此可在增進帶電載子的收集效率下,降低背接觸太陽能電池之製作成本。
根據本發明之上述目的,提出一種背接觸太陽能電池。此背接觸太陽能電池包含基板、背鈍化層、以及第一電極及第二電極。基板的背光面具有n型摻雜區及p型摻雜區。背鈍化層位於背光面上並直接覆蓋n型摻雜區及p型摻雜區,背鈍化層具有複數個條狀開口。第一電極及第二電極位於背鈍化層上,其中第一電極及第二電極彼此分離並且經前述之複數個條狀開口分別與n型摻雜區及p型 摻雜區相連接。其中,每一條狀開口具有複數個第一寬部及複數個第一窄部,且這些第一寬部及第一窄部交替連接。
依據本發明之一實施例,上述之第一電極包含互相平行之複數個第一指狀電極部,第二電極包含互相平行之複數個第二指狀電極部,且每一第一指狀電極部經至少一條狀開口與n型摻雜區相連接,每一第二指狀電極部經至少一條狀開口與p型摻雜區相連接。
依據本發明之另一實施例,上述之第一電極包含第一匯流電極部,上述複數個第一指狀電極部連接第一匯流電極部,背鈍化層更具有與此第一匯流電極部實質平行之第一匯流部開口,第一匯流部開口具有複數個第二寬部及複數個第二窄部,且這些第二寬部及第二窄部交替連接。
依據本發明之又一實施例,上述之第二電極包含第二匯流電極部,上述複數個第二指狀電極部連接此第二匯流電極部,背鈍化層更具有與此第二匯流電極部實質平行之第二匯流部開口,第二匯流部開口具有複數個第三寬部及複數個第三窄部,且這些第三寬部及第三窄部交替連接。
依據本發明之再一實施例,上述每一第一指狀電極部經至少二條狀開口與n型摻雜區相連接,每一第二指狀電極部經至少二條狀開口與p型摻雜區相連接。
依據本發明之再一實施例,上述背鈍化層具有複數個連接開口,上述至少二條狀開口經至少一連接開口相連接。
根據本發明之上述目的,另提出一種背接觸太陽能 電池的製作方法,其包含下列步驟。準備基板,此基板的背光面具有n型摻雜區及p型摻雜區。形成背鈍化層於該背光面上並直接覆蓋該n型摻雜區及該p型摻雜區。形成圖案化之蝕刻膠於背鈍化層上,以在背鈍化層中形成複數個條狀開口。形成第一電極及第二電極於背鈍化層上,第一電極及第二電極彼此分離並且經前述複數個條狀開口分別與n型摻雜區及p型摻雜區相連接。其中,每一條狀開口具有複數個寬部及複數個窄部,且這些寬部及窄部交替連接。
依據本發明之一實施例,上述形成圖案化之蝕刻膠之步驟包含利用網印製程。
依據本發明之另一實施例,上述之網印製程包含利用一網版,此網版具有複數個落墨部分別與上述之條狀開口對應,每一落墨部具有複數個寬落墨孔及複數個窄落墨孔,且這些寬落墨孔及窄落墨孔交替連接。
依據本發明之又一實施例,上述之網印製程包含利用一網版,此網版具有複數個落墨部分別與上述之條狀開口對應,每一落墨部具有複數個落墨孔,且這些落墨孔彼此分離。
100‧‧‧背接觸太陽能電池
102‧‧‧基板
104‧‧‧正面
106‧‧‧背光面
108‧‧‧摻雜區
110‧‧‧摻雜區
112‧‧‧背鈍化層
114‧‧‧條狀開口
116‧‧‧條狀開口
116a‧‧‧條狀開口
116b‧‧‧條狀開口
116c‧‧‧條狀開口
116d‧‧‧條狀開口
118‧‧‧第二電極
120‧‧‧第一電極
122‧‧‧指狀電極部
124‧‧‧指狀電極部
126‧‧‧匯流部開口
128‧‧‧匯流部開口
130‧‧‧匯流電極部
132‧‧‧匯流電極部
134‧‧‧寬部
136‧‧‧窄部
138‧‧‧寬部
138a‧‧‧寬部
138b‧‧‧寬部
138c‧‧‧寬部
138d‧‧‧寬部
140‧‧‧窄部
140a‧‧‧窄部
140b‧‧‧窄部
140c‧‧‧窄部
140d‧‧‧窄部
142‧‧‧寬部
144‧‧‧窄部
146‧‧‧寬部
148‧‧‧窄部
150a‧‧‧窄部
150b‧‧‧窄部
150c‧‧‧窄部
150d‧‧‧窄部
152‧‧‧前鈍化層
200‧‧‧方法
202‧‧‧步驟
204‧‧‧步驟
206‧‧‧步驟
208‧‧‧步驟
300a‧‧‧網版
300b‧‧‧網版
302a‧‧‧主體
302b‧‧‧主體
304a‧‧‧落墨部
304b‧‧‧落墨部
306a‧‧‧落墨部
306b‧‧‧落墨部
308a‧‧‧落墨部
308b‧‧‧落墨部
310a‧‧‧落墨部
310b‧‧‧落墨部
312‧‧‧寬落墨孔
314‧‧‧窄落墨孔
316‧‧‧寬落墨孔
318‧‧‧窄落墨孔
320‧‧‧寬落墨孔
322‧‧‧窄落墨孔
324‧‧‧寬落墨孔
326‧‧‧窄落墨孔
328‧‧‧落墨孔
330‧‧‧落墨孔
332‧‧‧落墨孔
334‧‧‧落墨孔
W1‧‧‧寬度
W2‧‧‧寬度
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1圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種背接觸 太陽能電池之剖面示意圖。
第2圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種背接觸太陽能電池之背面電極與背鈍化層之開口的示意圖。
第3圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種背接觸太陽能電池之背鈍化層的條狀開口示意圖。
第4A圖係繪示依照本發明之另一實施方式的一種背接觸太陽能電池之背鈍化層對應於一指狀電極部的條狀開口示意圖。
第4B圖係繪示依照本發明之又一實施方式的一種背接觸太陽能電池之背鈍化層對應於一指狀電極部的條狀開口示意圖。
第4C圖係繪示依照本發明之再一實施方式的一種背接觸太陽能電池之背鈍化層對應於一指狀電極部的條狀開口示意圖。
第4D圖係繪示依照本發明之再一實施方式的一種背接觸太陽能電池之背鈍化層對應於一指狀電極部的條狀開口示意圖。
第5圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種背接觸太陽能電池的製作方法的流程圖。
第6A圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種製作背鈍化層之開口所使用之網版的示意圖。
第6B圖係繪示依照本發明之另一實施方式的一種製作背鈍化層之開口所使用之網版的示意圖。
請參照第1圖,其係繪示依照本發明之一實施方式的一種背接觸太陽能電池之剖面示意圖。在本實施方式中,背接觸太陽能電池100係一種交指式背接觸(interdigitated back contact,IBC)太陽能電池。背接觸太陽能電池100主要可包含基板102、背鈍化層112、第一電極120與第二電極118。基板102可為半導體基板,例如矽基板。基板102具有相對之正面104與背光面106。基板102之背光面106設有兩種不同電性之摻雜區108與110,其中摻雜區108作為背接觸太陽能電池100之射極(emitter),摻雜區110作為背面電場(back surface field,BSF)。在一些實施例中,基板102為n型基板時,摻雜區108為p型摻雜區,摻雜區110則為n型摻雜區。在另一些實施例中,基板102為p型基板時,摻雜區108為n型摻雜區,摻雜區110則為p型摻雜區。
背鈍化層112位於背光面106上,且直接覆蓋摻雜區108與110。背鈍化層112可為單一材料層結構。在一些示範例子中,背鈍化層112可為二層以上的材料堆疊而成的疊層結構。背鈍化層112之材料可例如為氮化矽(SiNx)、氧化鋁(Al2O3)或熱氧化物。
請一併參照第1圖與第2圖,其中第2圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種背接觸太陽能電池之背面電極與背鈍化層之開口的示意圖。背鈍化層112具有許多條狀開口114與116。如第1圖所示,這些條狀開口114與116分別對應摻雜區108與110而設置,且條狀開口114與 116貫穿背鈍化層112而分別暴露出對應之摻雜區108與110。如第2圖所示,每個條狀開口114具有數個寬部134與數個窄部136,且這些寬部134與窄部136交替連接。如第3圖所示,寬部134與窄部136係以二者之寬度大小來定義,即寬部134之寬度W1比窄部136之寬度W2大。在一些例子中,窄部136之寬度W2小於20μm。請再次參照第2圖,每個條狀開口116同樣具有數個寬部138與數個窄部140,且這些寬部138與窄部140交替連接。而且,寬部138較窄部140寬。在一些例子中,窄部140之寬度小於20μm。在一些特定例子中,寬部134與窄部136之間、以及寬部138與窄部140之間,可以寬度漸寬或漸窄的方式連接。
請再次參照第1圖,第一電極120與第二電極118均位於背鈍化層112上,其中第一電極120與第二電極118彼此分離。在一些實施例中,如第2圖所示,第一電極120包含互相平行之數個指狀電極部124,而第二電極118亦包含互相平行之數個指狀電極部122,其中指狀電極部124及122分別經由條狀開口116及114而與摻雜區110及118相連接。第一電極120與第二電極118可為單層材料結構,亦可為多層材料堆疊之疊層結構。此外,第一電極120與第二電極118之材料可相同。在另一些例子中,第一電極120與第二電極118係由不同材料所構成。第一電極120與第二電極118之材料可為金屬,例如鋁。
請再次參照第2圖,在另一些實施例中,第一電極 120更包含匯流電極部132,且第二電極118亦包含匯流電極部130。在第一電極120中,所有之指狀電極部124連接匯流電極部132。而在第二電極118中,所有之指狀電極部122連接匯流電極部130。另一方面,配合匯流電極部130與132,背鈍化層112更具有匯流部開口126與128。在一些示範例子中,匯流部開口126及128分別與匯流電極部130及132實質平行。匯流部開口126具有數個寬部142與數個窄部144,且這些寬部142與窄部144交替連接。而且,寬部142較窄部144寬。而匯流部開口128具有數個寬部146與數個窄部148,且這些寬部146與窄部148交替連接。此外,寬部146較窄部148寬。在一些例子中,窄部144與148之寬度小於20μm。在一些特定例子中,寬部142與窄部144之間、以及寬部146與窄部148之間,可以寬度漸寬或漸窄的方式連接。
藉由在背鈍化層112中開設具有交替連接之寬部與窄部的條狀開口,即條狀開口114與116、匯流部開口126及128,可使第一電極120及第二電極118與對應之摻雜區110及108之間的接觸不僅兼具有點狀接觸設計之接觸分布均勻與線狀接觸設計之縮短載子行進距離的優點,更可縮減背鈍化層112之開口率。因此,可提升背接觸太陽能電池100之光電轉換效率。
在本發明中,每個指狀電極部所對應之背鈍化層的開口型式可有不同變化。請參照第4A圖至第4D圖,其係分別繪示依照本發明之四個實施方式的背接觸太陽能電池 之背鈍化層對應於一指狀電極部的條狀開口示意圖。在這三個實施方式中,條狀開口116a、116b、116c與116d均係如同第1圖與第2圖所示之條狀開口116般,係供第一電極120之指狀電極部124進入進而與摻雜區110連接之開口。然,此僅為舉例說明用,第1圖與第2圖所示之條狀開口114、匯流部開口126與128的設計亦可如第4A圖至第4D圖所示之條狀開口116a、116b、116c與116d般,以分別供第二電極118之指狀電極部122進入而與摻雜區108連接、供匯流電極部130進入而與摻雜區108連接、與供匯流電極部132進入而與摻雜區110連接。
如第4A圖所示,每個指狀電極部124可經一條狀開口116a而與摻雜區,例如第1圖所示之摻雜區110,相連接。在第4A圖所示之實施例中,每個條狀開口116a包含多個交替連接之寬部138a與窄部140a,且這些寬部138a與窄部140a呈矩狀式排列。此外,窄部140a之延伸方向可實質平行於對應之指狀電極部124的延伸方向。在一些例子中,背鈍化層112更具有多個窄部150a,且每個窄部150a同樣可連接二相鄰之寬部138a,但窄部150a之延伸方向不同於窄部140a之延伸方向,以提供載子更多行進路徑,藉此可縮短載子的行進距離,進而可提高載子收集效率。在一些示範例子中,窄部150a之延伸方向可實質垂直於對應之指狀電極部124的延伸方向。
如第4B圖所示,每個指狀電極部124可經一條狀開口116b而與摻雜區,例如第1圖所示之摻雜區110,相 連接。在第4B圖所示之實施例中,每個條狀開口116b包含多個交替連接之寬部138b與窄部140b,且這些寬部138b與窄部140b呈類矩狀式排列。此外,窄部140b之延伸方向可實質平行於對應之指狀電極部124的延伸方向。在一些例子中,背鈍化層112更具有多個窄部150b,且這些窄部150b以兩兩交叉的方式連接相鄰二列之寬部138b。即,窄部150b以相對於對應之指狀電極部124的延伸方向斜向延伸。由於窄部150b之延伸方向不同於窄部140b之延伸方向,可提供載子更多行進路徑,藉此可縮短載子的行進距離,進而可提高載子收集效率。
如第4C圖所示,每個指狀電極部124可經一條狀開口116c而與摻雜區,例如第1圖所示之摻雜區110,相連接。在第4C圖所示之實施例中,每個條狀開口116c包含多個交替連接之寬部138c與窄部140c,且這些寬部138c與窄部140c呈矩狀式排列。此外,窄部140c之延伸方向可實質平行於對應之指狀電極部124的延伸方向。在一些例子中,背鈍化層112更具有多個窄部150c,且這些窄部150c同樣可連接二相鄰之寬部138c,但窄部150c之延伸方向不同於窄部140c之延伸方向,以提供載子更多行進路徑,藉此可縮短載子的行進距離,進而可提高載子收集效率。在一些示範例子中,窄部150c之延伸方向可實質垂直於對應之指狀電極部124的延伸方向。
如第4D圖所示,每個指狀電極部124可經一條狀開口116d而與摻雜區,例如第1圖所示之摻雜區110,相 連接。在第4D圖所示之實施例中,每個條狀開口116d包含多個交替連接之寬部138d與窄部140d,且這些寬部138d與窄部140d呈類蜂窩狀排列。即,窄部140d以相對於對應之指狀電極部124的延伸方向斜向延伸。在一些例子中,背鈍化層112更具有多個窄部150d,且每個窄部150d同樣可連接二相鄰之寬部138d,但窄部150d之延伸方向不同於窄部140d之延伸方向,以提供載子更多行進路徑,藉此可縮短載子的行進距離,進而可提高載子收集效率。在一些示範例子中,窄部150d之延伸方向可實質垂直於對應之指狀電極部124的延伸方向。
請再次參照第1圖,在一些實施例中,基板102之正面104具有正面電場(front surface field,FSF)122。基板102為n型基板時,正面電場122為n型摻雜區。在另一些例子中,基板102為p型基板時,正面電場122為n型摻雜區。此外,背接觸太陽能電池100更可包含前鈍化層152。此前鈍化層152位於正面104上,且直接覆蓋正面電場122。前鈍化層152可為單一材料層結構。前鈍化層152亦可為二層以上的材料堆疊而成的疊層結構。在一些示範例子中,背接觸太陽能電池100之正面104可經粗糙化處理而具有類金字塔型結構,以增加入光量。
請同時參照第1圖、第2圖與第5圖,其中第5圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種背接觸太陽能電池的製作方法的流程圖。製作如第1圖與第2圖所示之背接觸太陽能電池100時,可先進行方法200之步驟202,準備 基板102。基板102之背光面106可利用例如植入方式形成有兩種不同電性之摻雜區108與110,其中摻雜區108作為背接觸太陽能電池100之射極,摻雜區110作為背面電場。基板102為n型基板時,摻雜區108為p型摻雜區,摻雜區110則為n型摻雜區。在另一些例子中,基板102為p型基板時,摻雜區108為n型摻雜區,摻雜區110則為p型摻雜區。
在一些實施例中,可在形成摻雜區108與110前,先對基板102之正面104進行粗糙化處理,以使基板102之正面104具有類金字體型等粗糙結構。於粗糙化處理後,可接著以例如植入方式,於基板102之正面104形成正面電場122。基板102為n型基板時,正面電場122為n型摻雜區。而基板102為p型基板時,正面電場122為n型摻雜區。正面電場122可在摻雜區108與110形成前製作,亦可在摻雜區108與110形成後製作。正面電場122形成後,可利用例如沉積或熱氧化方式形成前鈍化層152直接覆蓋正面電場122。
完成摻雜區108與110後,進行步驟204,以利用例如沉積或熱氧化方式於背光面106上形成背鈍化層112,並使背鈍化層112直接覆蓋摻雜區108與110。接著,在背鈍化層112中形成多個條狀開口114與116。在一些示範例子中,可於形成條狀開口114與116時,同時形成匯流部開口126與128。形成條狀開口114與116、及匯流部開口126與128時,可利用蝕刻膠來蝕穿部分背鈍化層112 的方式;或者可利用雷射刻蝕(laser ablation)的方式來蝕穿部分背鈍化層112;或者利用圖案化後之光阻當遮罩,再配合化學濕式蝕刻方式來蝕穿部分背鈍化層112。
在一示範實施例中,進行步驟206,以於背鈍化層112上形成圖案化之蝕刻膠,藉以在背鈍化層112中形成條狀開口114與116、及匯流部開口126與128,如第2圖所示。在步驟206中,可利用網印製程來形成圖案化之蝕刻膠。請一併參照第6A圖,其係繪示依照本發明之一實施方式的一種製作背鈍化層之開口所使用之網版的示意圖。網印製程可採用如第6A圖所示之網版300a。網版300a主要包含主體302a以及穿設於主體302a中之數個落墨部304a、306a、308a及310a,其中這些落墨部304a、306a、308a及310a係分別用以對應製作條狀開口114及116、與匯流部開口126及128,如第2圖所示。
落墨部304a具有數個寬落墨孔312與數個窄落墨孔314,且這些寬落墨孔312與窄落墨孔314交替連接。寬落墨孔312較窄落墨孔314寬,且寬落墨孔312與窄落墨孔314係分別用以對應形成條狀開口114之寬部134與窄部136。另一方面,落墨部306a具有數個寬落墨孔316與數個窄落墨孔318,且這些寬落墨孔316與窄落墨孔318交替連接。寬落墨孔316較窄落墨孔318寬,且寬落墨孔316與窄落墨孔318係分別用以對應形成條狀開口116之寬部138與窄部140。
同樣地,落墨部308a具有數個寬落墨孔320與數 個窄落墨孔322,且這些寬落墨孔320與窄落墨孔322交替連接。寬落墨孔320較窄落墨孔322寬,且寬落墨孔320與窄落墨孔322係分別用以對應形成匯流部開口126之寬部142與窄部144。而落墨部310a具有數個寬落墨孔324與數個窄落墨孔326,且這些寬落墨孔324與窄落墨孔326交替連接。寬落墨孔324較窄落墨孔326寬,且寬落墨孔324與窄落墨孔326係分別用以對應形成匯流部開口128之寬部146與窄部148。在一些例子中,寬落墨孔312、316、320與324之寬度可相當於網印製程所能印刷之尺寸的下限,以縮減背鈍化層112之開口率。
進行網印製程時,蝕刻膠經由網版300a之落墨部304a、306a、308a及310a的各落墨孔而落在背鈍化層112上,而在背鈍化層112上形成圖案化蝕刻膠。在此示範例子中,雖然因為網印製程的限制,會有蝕刻膠無法順利從窄落墨孔314、318、322與326落下而無法將網版300a上的圖案詳實轉印至背鈍化層112的可能性,但藉由蝕刻膠的膠體流動擴散性,仍可使背鈍化層112上對應於窄落墨孔314、318、322與326的區域為蝕刻膠所覆蓋。落在背鈍化層112上的蝕刻膠即可侵蝕背鈍化層112,而在背鈍化層112中蝕出具有寬窄部交替連接之條狀開口114及116、與匯流部開口126及128,如第2圖所示。
請參照第6B圖,其係繪示依照本發明之另一實施方式的一種製作背鈍化層之開口所使用之網版的示意圖。在另一例子中,可使用不同於第6A圖之網版300a的另一 種網版300b來進行蝕刻膠的網印製程。網版300b主要包含主體302b以及穿設於主體302b中之數個落墨部304b、306b、308b及310b。同樣的,這些落墨部304b、306b、308b及310b係分別用以對應製作條狀開口114及116、與匯流部開口126及128。
網版300b之架構大致上與網版300a相同,二者之間的差異主要在於,網版300b的各落墨部304b、306b、308b及310b並未具有窄落墨孔。如第6B圖所示,落墨部304b具有數個尺寸實質相同之落墨孔328,且這些落墨孔328彼此分離地的排列在落墨部304b中。落墨部306b具有數個尺寸實質相同之落墨孔330,且這些落墨孔330彼此分離地的排列在落墨部306b中。落墨部308b具有數個尺寸實質相同之落墨孔332,且這些落墨孔332彼此分離地的排列在落墨部308b中。落墨部310b具有數個尺寸實質相同之落墨孔334,且這些落墨孔334彼此分離地的排列在落墨部310b中。此外,這些落墨孔328、330、332與334較佳係以一固定間距的方式分別排列在落墨部304b、306b、308b與310b中。
進行網印製程時,蝕刻膠經由網版300b之落墨部304b、306b、308b及310b的各落墨孔328、330、332與334而落在背鈍化層112上,而在背鈍化層112上形成圖案化蝕刻膠。在此示範例子中,雖然各落墨部304b、306b、308b及310b中之落墨孔328、330、332與334並未相連,但藉由蝕刻膠的膠體流動擴散性,仍可使背鈍化層112上 對應於相鄰落墨孔328、330、332與334之間的區域為蝕刻膠所覆蓋,而在背鈍化層112中蝕出如第2圖所示之具有寬窄部交替連接之條狀開口114及116、與匯流部開口126及128。
在一些例子中,由於網印製程的特性,再加上蝕刻膠的膠體流動擴散性,可能使得條狀開口114之寬部134與窄部136之間、條狀開口116之寬部138與窄部140之間、匯流部開口126之寬部142與窄部144之間、以及匯流部開口128之寬部146與窄部148之間,可以寬度漸寬或漸窄的方式連接。
在本示範例子中,藉由蝕刻膠的膠體流動特性,可在背鈍化層112上形成寬度小於目前網印製程所能印刷之尺寸的下限的蝕刻膠圖案,因而可在背鈍化層112中形成寬度較小的窄部136、140、144與148來串接相鄰之二寬部134、138、142與146。藉此,不僅可使後續形成之電極材料可在背鈍化層112中串接成線狀,而縮短載子的行進距離,更可有效降低背鈍化層112之開口率。習知採用蝕刻膠來製作開口的技術受限於網印製程的極限,很難將鈍化層之開口率降至15%以下,但運用本示範例子之方法,可將背鈍化層112之開口率降至10%以下。由於採用蝕刻膠的網印製程來開孔的技術成本相較於其他技術低,因此本示範例子的應用可有效降低成本。
如第1圖所示,完成步驟206後,進行步驟208,以利用例如沉積方式於背鈍化層112上形成彼此分離之第 一電極120與第二電極118,而大致完成背接觸太陽能電池100的製作。在一些實施例中,如第2圖所示,第一電極120包含互相平行之數個指狀電極部124與匯流電極部132,其中所有之指狀電極部124連接匯流電極部132。請一併參照第1圖與第2圖,指狀電極部124與匯流電極部132分別經由條狀開口116及匯流部開口128而與摻雜區110相連接。另一方面,第二電極118包含互相平行之數個指狀電極部122與匯流電極部130,其中所有之指狀電極部122連接匯流電極部130。請一併參照第1圖與第2圖,指狀電極部122與匯流電極部130分別經由條狀開口114及匯流部開口126而與摻雜區108相連接。
由上述之實施方式可知,本發明之一優點就是因為在背鈍化層中所形成之條狀開口係由多個寬部與窄部交替連接而成,藉此可在兼顧接觸開口率的情況下,有效提升載子之傳輸效率。
由上述之實施方式可知,本發明之另一優點就是因為本發明可利用成本較低之蝕刻膠在背鈍化層中開設出具理想開口率之多個條狀開口,因此可在增進帶電載子的收集效率下,降低背接觸太陽能電池之製作成本。
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‧‧‧背接觸太陽能電池
112‧‧‧背鈍化層
114‧‧‧條狀開口
116‧‧‧條狀開口
118‧‧‧第二電極
120‧‧‧第一電極
122‧‧‧指狀電極部
124‧‧‧指狀電極部
126‧‧‧匯流部開口
128‧‧‧匯流部開口
130‧‧‧匯流電極部
132‧‧‧匯流電極部
134‧‧‧寬部
136‧‧‧窄部
138‧‧‧寬部
140‧‧‧窄部
142‧‧‧寬部
144‧‧‧窄部
146‧‧‧寬部
148‧‧‧窄部

Claims (10)

  1. 一種背接觸太陽能電池,包含:一基板,該基板的一背光面具有一n型摻雜區及一p型摻雜區;一背鈍化層,位於該背光面上並直接覆蓋該n型摻雜區及該p型摻雜區,該背鈍化層具有複數個條狀開口;以及一第一電極及一第二電極,位於該背鈍化層上,其中該第一電極及該第二電極彼此分離並且經該複數個條狀開口分別與該n型摻雜區及該p型摻雜區相連接,其中每一該複數個條狀開口具有複數個第一寬部及複數個第一窄部,且該複數個第一寬部及該複數個第一窄部交替連接。
  2. 如請求項1所述之背接觸太陽能電池,其中該第一電極包含互相平行之複數個第一指狀電極部,該第二電極包含互相平行之複數個第二指狀電極部,且每一該複數個第一指狀電極部經至少一該複數個條狀開口與該n型摻雜區相連接,每一該複數個第二指狀電極部經至少一該複數個條狀開口與該p型摻雜區相連接。
  3. 如請求項2所述之背接觸太陽能電池,其中該第一電極包含一第一匯流電極部,該複數個第一指狀電極部連接該第一匯流電極部,該背鈍化層更具有與該第一匯流電極部實質平行之一第一匯流部開口,該第一匯流部開口具有複數個第二寬部及複數個第二窄部,且該複數個第二寬部及該複數個第二窄部交替連接。
  4. 如請求項3所述之背接觸太陽能電池,其中該第二電極包含一第二匯流電極部,該複數個第二指狀電極部連接該第二匯流電極部,該背鈍化層更具有與該第二匯流電極部實質平行之一第二匯流部開口,該第二匯流部開口具有複數個第三寬部及複數個第三窄部,且該複數個第三寬部及該複數個第三窄部交替連接。
  5. 如請求項2所述之背接觸太陽能電池,其中每一該複數個第一指狀電極部經至少二該複數個條狀開口與該n型摻雜區相連接,每一該複數個第二指狀電極部經至少二該複數個條狀開口與該p型摻雜區相連接。
  6. 如請求項2所述之背接觸太陽能電池,其中至少部分之該複數個第一窄部的延伸方向異於對應之一該複數個第一指狀電極部的延伸方向。
  7. 一種背接觸太陽能電池的製作方法,包含:準備一基板,該基板的一背光面具有一n型摻雜區及一p型摻雜區;形成一背鈍化層於該背光面上並直接覆蓋該n型摻雜區及該p型摻雜區;形成一圖案化之蝕刻膠於該背鈍化層上,以在該背鈍化層中形成複數個條狀開口;形成一第一電極及一第二電極於該背鈍化層上,該第一電極及該第二電極彼此分離並且經該複數個條狀開口分別 與該n型摻雜區及該p型摻雜區相連接,其中每一該複數個條狀開口具有複數個寬部及複數個窄部,且該複數個寬部及該複數個窄部交替連接。
  8. 如請求項7所述之背接觸太陽能電池的製作方法,其中形成該圖案化之蝕刻膠之步驟包含利用一網印製程。
  9. 如請求項8所述之背接觸太陽能電池的製作方法,其中該網印製程包含利用一網版,該網版具有複數個落墨部分別與該複數個條狀開口對應,每一該複數個落墨部具有複數個寬落墨孔及複數個窄落墨孔,且該複數個寬落墨孔及該複數個窄落墨孔交替連接。
  10. 如請求項8所述之背接觸太陽能電池的製作方法,其中該網印製程包含利用一網版,該網版具有複數個落墨部分別與該複數個條狀開口對應,每一該複數個落墨部具有複數個落墨孔,且該複數個落墨孔彼此分離。
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