TWM477673U - 具改良背結構之太陽能電池 - Google Patents
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Description
本創作係有關於一種太陽能電池技術領域，特別是有關一種能提升焊帶(ribbon)焊接後拉力的PERC太陽能電池。
近年來，隨著高效轉換太陽能電池的市場需求不斷提高，各種改善電池轉換消率的創新電池技術也逐一被開發出來，例如，稱做「PERC」的太陽能電池背面鈍化技術(PERC是passivated emitter and rear cell的縮寫)，即不同於以往利用網印鋁技術形成背面場域(back surface field,BSF)，其改以介電材質鈍化層，藉以獲得較佳的背面鈍化效果。
PERC太陽能電池的製造方法通常先進行晶圓表面清潔與粗糙化處理，然後進行擴散製程，在晶圓表面形成磷玻璃層及摻雜射極(emitter)區域，以蝕刻製程進行邊緣絕緣並去除磷玻璃層，再以電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)於射極層上沈積介電材料，形成抗反射層，然後，以電漿輔助化學氣相沈積於電池背面形成背鈍化層，接著以雷射或蝕刻方式，將部分的背面鈍化層打開，再以網印技術形成電極圖案，例如於電池背面形成匯流排電極(bus bar)以及背電極，最後進行高溫燒結處理。
然而，由於PERC太陽能電池結構的背面匯流排電極與矽基底之間存在有背鈍化層，影響到背面匯流排電極與矽基底的燒結合金狀態，故造成焊接後，焊帶的拉力值偏低。因此，該技術領域仍需要一種改良的太陽能電池及製造方法，以解決上述先前技藝之不足與缺點。
本創作之主要目的在提供一種具改良背結構之太陽能電池，能夠解決先前技藝焊帶在焊接後的拉力值不足的問題。
根據本創作實施例，太陽能電池包含有一半導體基板，其具有一正面及一背面；一背鈍化層，覆蓋該半導體基板的該背面；至少一第一開口，設於該背鈍化層中，其具有一第一面積；複數個第二開口，設於該背鈍化層中；至少一匯流排電極，設於該背鈍化層上的一預定區域，並填入該第一開口中，使該匯流排電極與該半導體基板的該背面直接接觸，該預定區域具有一第二面積；以及一背電極，填入該複數個第二開口。
為讓本創作之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施方式，並配合所附圖式，作詳細說明如下。然而如下之較佳實施方式與圖式僅供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。
10‧‧‧半導體基板
11‧‧‧背鈍化層
12a‧‧‧開口區域
12b‧‧‧開口區域
13‧‧‧匯流排電極
14a‧‧‧背電極
14b‧‧‧背電極
第1圖至第5圖例示本創作太陽能電池製造流程。
第6圖及第7圖例示背鈍化層的開口區域的其它可能形狀。
第8圖例示不連續的匯流排電極位置及相應的背鈍化層的開口區域。
請參閱第1圖至第5圖，例示本創作太陽能電池製造流程中的背面正視圖。如第1圖所示，首先提供一半導體基板10，例如，P型摻雜矽基板或矽晶圓，其厚度例如約180-200微米左右，但不限於此。
雖然圖中未顯示，但熟習該技術領域者應理解在半導體基板10的正面(受光面)可另設有一摻雜射極層，例如，N型摻雜射極層，以及抗反射層，例如氮化矽或氧化矽等。
由於本創作著重於太陽能電池背面結構改良，因此圖中僅顯示製造流程中半導體基板10的背面。
如第2圖所示，在半導體基板10的背面以電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)沈積介電材料，例如氧化矽、氮氧化矽、氧化鋁、氮化矽或非晶矽等，形成背鈍化層11。
如第3圖所示，接著以雷射或蝕刻方式，將部分的背鈍化層11打開，形成開口區域12a以及開口區域12b。
在第3圖中，另以虛線表示後續將以金屬導電漿印刷的匯流排電極(bus bar)的位置，其面積以面積B表示，而開口區域12a則以面積A表示，其中面積B大於或等於面積A，且面積B與面積A完全重疊。根據本創作實施例，面積A與面積B的比值(A/B)可介於0.1至1.0之間。
此外，開口區域12a並不一定要像第3圖中所示的長條矩形，亦可以是其他各種圖案，如第6圖所示。且，開口區域12b不一定要像第3圖中所示的細長條狀，其可以是其他各種任意圖案，如第7圖所示。
另外，匯流排電極的形狀可以是不連續的多條圖案，如第8圖中虛線區域所示，而開口區域12a也會配合匯流排電極的形狀，形成多個相應的開口。
如第4圖所示，在半導體基板10背面先以網印形成匯流排電極13，其中，通常是以銀漿網印形成匯流排電極13，此時，匯流排電極13完全覆蓋住開口區域12a，且透過開口區域12a，匯流排電極13可以直接接觸到半導體基板10背面。
如第5圖所示，接著再於背鈍化層11及開口區域12b同時填入導電膠，如此形成背電極14a及背電極14b。
由於本創作開口區域12a的設置，增加了匯流排電極13與半導體基板10背面的接觸面積，因此可以改善背面匯流排電極與矽基底的燒結合金狀態，進而提升焊帶在焊接後的拉力值。
以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。
10‧‧‧半導體基板
11‧‧‧背鈍化層
12a‧‧‧開口區域
12b‧‧‧開口區域
A‧‧‧面積
B‧‧‧面積
Claims (6)
- 一種具改良背結構之太陽能電池，包含有：一半導體基板，其具有一正面及一背面；一背鈍化層，覆蓋該半導體基板的該背面；至少一第一開口，設於該背鈍化層中，其具有一第一面積；複數個第二開口，設於該背鈍化層中；至少一匯流排電極，設於該背鈍化層上的一預定區域，並填入該第一開口中，使該匯流排電極與該半導體基板的該背面直接接觸，該預定區域具有一第二面積；以及一背電極，填入該複數個第二開口。
- 如申請專利範圍第1項所述具改良背結構之太陽能電池，其中該背鈍化層包含有氧化矽、氮氧化矽、氧化鋁、氮化矽或非晶矽。
- 如申請專利範圍第1項所述具改良背結構之太陽能電池，其中該第一面積小於或等於該第二面積。
- 如申請專利範圍第3項所述具改良背結構之太陽能電池，其中該第一面積與該第二面積的比值約介於0.1至1.0之間。
- 如申請專利範圍第1項所述具改良背結構之太陽能電池，其中該第一開口與該匯流排電極完全重疊。
- 如申請專利範圍第1項所述具改良背結構之太陽能電池，其中在該半導體基板的該正面上另設有一摻雜射極層以及一抗反射層。
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