电极结构与使用电极结构的太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种背接触电极式太阳能电池，特别是具有可降低电性屏蔽效应的电极结构的太阳能电池。
【背景技术】
[0002]在结合N型基板的背接触电极式太阳能电池操作中，藉由P极扩散区收集少数载子(电洞)，再透过P极导电电极将所收集到的少数载子传导至正端子，藉由N极扩散区域收集多数载子(电子)，再透过N极导电电极将所收集到的多数载子传导至负端子。然而，在N型基板的N极扩散区域收集多数载子时，此区域的高参杂以及多数载子(电子)的聚集使得少数载子(电洞)在N极扩散区域更容易发生复合而无法转换为电流，此效应称为电性屏蔽效应(electrical shading effect) 0电性屏蔽效应会导致太阳能电池的转换效率的降低，因此如何降低电性遮蔽效应是目前需要解决的问题之一。一般的做法为尽量降低N极扩散区域的面积比例，然而降低N极扩散区域的面积比例又会影响多数载子(电子)的传导阻值，仅能在两者效应间尽量做到优化设计。
[0003]图1显示传统的背接触电极式太阳能电池的平面图。如图1所示，传统太阳能电池10主要包含N极扩散区101、P极扩散区102、N极接触点103、P极接触点104、N极导电电极105与P极导电电极106。N极扩散区域101为梳状排列，而P极扩散区域102则环绕于N极扩散区域101。N极导电电极105仅迭设于N极扩散区域101上，P极导电电极106仅迭设于P极扩散区域102上。另外，N极导电电极105进一步包含复数个N极指状电极1052与N极汇流电极1054迭设于N极扩散区域101上，P极导电电极106进一步包含复数P极指状电极1062与P极汇流电极1064迭设于P极扩散区域102上。透过N极接触点103让N极扩散区域101可以与N极导电电极105电性接触，透过P极接触点104让P极扩散区域102可以与P极导电电极106电性接触。
[0004]由图1可以看出N极扩散区域101为电性遮蔽效应的发生区域，特别是N极汇流电极1054下方的N极扩散区域相对较大的面积产生的转换效率的影响更为显著。另外P极汇流电极1064下方的大面积P极扩散区域也不利于多数载子(电子)在这个区域的传导，导致串联电阻的增加也进一步损伤了电池片的转换效率。可见如何改善N极与P极汇流电极下方扩散区域的不利影响，有其价值与必要性。
[0005]图2A、图2B与图2C分别显示传统厂商为解决电性遮蔽效应所设计的太阳能电池的电极结构的示意图。如图2A所示，在此太阳能电池20A中，汇流电极202A为三角弧形条状图案设置在太阳能电池20A的边缘区域，另外包含数个加大面积的方形焊接点作为电池片串接时的焊带接触位置。而指状电极204A的中间区域并没有任何汇流电极202A的存在。这样的设计虽然初步减少了汇流电极202A的面积(也就是减少了汇流电极下方的扩散区域面积)，改善了电性遮蔽效应，但是由于指状电极204A到汇流电极202A的距离变长，会增加电子电洞对所产生的电流的传递电阻。图2B为另一个背接触电极式太阳能电池的电极结构的示意图。如图2B所示，SUNP0WER公司揭露一种太阳能电池的电极结构(美国专利7，804，022公告号)，在此太阳能电池的电极结构20B中，将汇流电极202B缩小为方形图案且设置在太阳能电池20B的边缘区域，而在指状电极204B的中间区域并没有任何汇流电极202B的存在。同时又修改指状电极204B的安排，让其直接连接至方形汇流电极202B —边。这样的设计虽然尽量缩小了汇流电极202B的面积，也就是缩小了汇流电极202B下方扩散区域的面积，能够降低电性屏蔽效应的影响。然而由于指状电极204B到汇流电极202B的距离变长，会增加电子电洞对所产生的电流的传递电阻。而且其缩小的汇流电极设置在太阳能电池20B的边缘区域，这样的安排除了增加效率量测的困难(汇流电极202B同时也是效率量测的探针点测位置)，也产生电池片串接组件时的技术限制。如图2C所示(美国专利7，390, 961公告号)的太阳能电池的电极结构20C，这样设计的电池片汇流电极202C无法采用传统的串焊技术而必须搭配特别的焊带204C设计与焊接技术来实现电池片的串接。仅焊接在电池片汇流电极202C边缘的焊带设计无法如传统的串焊技术延伸焊带进入电池片以内，因此也无法利用焊带204C的延伸来进一步降低串接电阻。
[0006]因此存在一种需求设计太阳能电池的电极结构，可以在不缩小汇流电极面积的情况下，改善背接触电极式太阳能电池的电性屏蔽效应，提升太阳能电池的性能。而且可以沿用传统的焊带串焊技术近一步降低串接电阻提升太阳能电池组件效能。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在提出一种电极结构，可改善太阳能电池的电性屏蔽效应，提升太阳能电池的性能。
[0008]根据上述的目的，在此揭露一种电极结构，所述电极结构用于一背接触电极式太阳能电池上，而所述太阳能电池包含至少一第一扩散区域、第二扩散区域、复数个第一接触点与复数个第二接触点，所述电极结构包含一第一导电电极与一第二导电电极。所述第一导电电极包含一第一汇流电极，所述第一汇流电极设置于所述第一扩散区域与所述第二扩散区域上方，在所述第一扩散区域上方的所述第一汇流电极透过所述复数个第一接触点与所述第一扩散区域电性接触，在所述第二扩散区域上方的所述第一汇流电极与所述第二扩散区域电性绝缘；以及复数个第一指状电极，所述第一指状电极设置于所述第一扩散区域上方，并与所述第一汇流电极电性连接，透过所述复数个第一接触点使所述第一指状电极与所述第一扩散区域电性接触。所述第二导电电极包含一第二汇流电极，所述第二汇流电极设置于所述第一扩散区域与所述第二扩散区域上方，在所述第二扩散区域上方的所述第二汇流电极透过所述复数个第二接触点与所述第二扩散区域电性接触，在所述第一扩散区域上方的所述第二汇流电极与所述第一扩散区域电性绝缘；以及复数个第二指状电极，所述第二指状电极设置于所述第二扩散区域上方，并与所述第二汇流电极电性连接，透过所述复数个第二接触点使所述第二指状电极与所述第二扩散区域电性接触。
[0009]本发明的另一目的在提出一种使用此电极结构的太阳能电池，透过此电极结构，在不改变太阳能电池的制程步骤下，可以达到改善太阳能电池的电性屏蔽效应，并进一步降低传导电阻以提升太阳能电池的性能
[0010]根据上述的目的，在此揭露一种背接触电极式太阳能电池包含至少一第一扩散区域、第二扩散区域、一绝缘层、复数个第一接触点、复数个第二接触点、一第一导电电极与一第二导电电极。第二扩散区域环绕所述至少一第一扩散区域。绝缘层设置于所述第一扩散区域与所述第二扩散区域上方，且包含复数个第一穿孔与复数个第二穿孔，所述复数个第一穿孔暴露所述第一扩散区域，所述复数个第二穿孔暴露第二扩散区域。复数个第一接触点设置于所述复数个第一穿孔中，复数个第二接触点设置于所述复数个第二穿孔中。第一导电电极设置于所述第一扩散区域与所述第二扩散区域上方，在所述第一扩散区域上方的所述第一导电电极透过所述复数个第一接触点与所述第一扩散区域电性接触，在所述第二扩散区域上方的所述第一导电电极藉由所述绝缘层与所述第二扩散区域电性绝缘。第二导电电极设置于所述第一扩散区域与所述第二扩散区域上方，在所述第二扩散区域上方的所述第二导电电极透过所述复数个第二接触点与所述第二扩散区域电性接