具钝化层的太阳能电池及其制程方法_2

文档序号:8545287阅读:来源:国知局

[0043] 综上所述,本发明所提出的具钝化层的太阳能电池与其制程方法具有下列功 效: 1.该太阳能电池的光入射表面的载子复合现象可以有效地降低。
[0044] 2.该太阳能电池可以在高聚光强度下运作,得到高的光转换效率。
【附图说明】
[0045] 图la为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
[0046] 图lb为依据本发明实施例的一种太阳能电池的局部放大图。
[0047] 图2为依据本发明实施例的一种太阳能电池的的立体图。
[0048] 图3为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
[0049] 图4为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
[0050] 图5为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。
[0051] 图6为依据本发明实施例的一种太阳能电池的制程方法的流程图。
[0052] 图7a与第7b图为依据第6图的制程方法,在不同制程下,太阳能电池的细部图。
[0053] 图8为依据本发明实施例的一种太阳能电池的制程方法的流程图。
[0054] 图9为依据本发明实施例的一种在太阳能电池的表面形成一抗反射层的细部图。
[0055] 【符号说明】 100太阳能电池; 200垂直多接面电池; 200aPN接面结构; 210光入射面; 210a光接收表面; 211 P+型扩散杂层; 211aP+型端面; 212 P型扩散杂层; 212aP型端面; 213 N型扩散杂层; 213aN型端面; 214 N+型扩散杂层; 214aN+型端面; 215P-型扩散掺杂层; 215aP-型端面; 216N-型扩散掺杂层; 216aN-型端面; 220第一端面; 221第二端面; 230钝化层; 240 电极层; 241显露面; 250导电电极; W宽度; T厚度; S凹槽; D间距。
【具体实施方式】
[0056] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以 更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0057] 图la为依据本发明实施例的一种太阳能电池的侧视图。图lb为依据本发明实施 例的一种太阳能电池的局部放大图。图2为依据本发明实施例的一种太阳能电池的的立体 图。
[0058] 请参阅图la、lb及图2,本发明的一种太阳能电池100设计为减少吸收太阳光所产 生的载子的复合机率。该具钝化层的太阳能电池1〇〇包含一垂直多接面电池200及配置于 该垂直多接面电池200的一钝化层230。
[0059] 该垂直多接面电池200具有多个PN接面结构200a及多个电极层240。该PN接面 结构200a彼此相互间隔。该PN接面结构200a由硅(Si)所组成,且该硅纯度介于4N至11N 之间。在一些实施例中,该PN接面结构200a选自砷化镓(GaAs)、锗(Ge)、磷化铟镓(InGaP) 及其混和物等之一。各电极层240配置并连接于两邻近PN接面结构200a之间,其提供欧 姆性接触与低电阻、高接合强度及高热导等特性。在本实施例中,该电极层240可选自于硅 (Si)、钛金属(Ti)、钴金属(Co)、钨金属(W)、铪金属(Hf)、钽金属(Ta)、钼金属(Mo)、铬金 属(Cr)、银金属(Ag)、铜金属(Cu)、铝金属(A1)或上述的材料的合金之一。
[0060] 为了改善载子注入及该垂直多接面电池200的欧姆性接触,各该PN接面结构 200a包含一光接收表面(lightreceivingsurface) 210a、一P+型扩散掺杂层(P+type diffusedopinglayer) 21K一P型扩散惨杂层(Ptypediffusedopinglayer) 212、一 N型扩散惨杂层(Ntypediffusedopinglayer) 213 与一N+型散惨杂层(N+typediffuse dopinglayer) 214,该P型扩散掺杂层212连接至该P+型扩散杂层211,该N型扩散掺杂层 213连接至该P型扩散掺杂层212,以及该N+型扩散掺杂层214连接至该N型扩散掺杂层 213,且该PN接面结构200a的该P+型扩散掺杂层211及该N+型扩散掺杂层214连接至不 同的电极层240。该P+型扩散掺杂层211具有一P+型端面211a。在本实施例中,该P+型 扩散掺杂层211的一掺杂浓度介于1019原子/立方公分(atom/cm3)至1021原子/立方公 分之间。在本实施例中,该P+型扩散掺杂层211的一厚度介于0.3ym至3ym之间。
[0061] 该P型扩散掺杂层212具有一P型端面212a。在本实施例中,该P型扩散掺杂层 212的一掺杂浓度介于1016原子/立方公分至102°原子/立方公分之间。在本实施例中, 该P型扩散掺杂层212的一厚度介于1ym至50ym之间。
[0062] 该N型扩散掺杂层213具有一N型端面213a。在本实施例中,该N型扩散掺杂层 213的一掺杂浓度介于1016原子/立方公分至102°原子/立方公分之间。在本实施例中, 该N型扩散掺杂层213的一厚度介于1ym至50ym之间。
[0063] 该N+型扩散掺杂层214具有一N+型端面214a。在本实施例中,该N+型扩散掺杂 层214的一掺杂浓度介于1019原子/立方公分至10 21原子/立方公分之间。在本实施例 中,该N+型扩散掺杂层211的一厚度介于0.3ym至3ym之间。
[0064] 在本实施例中,该光接收表面210a包含该该P+型扩散掺杂层211的该P+型端面 211a、该P型扩散掺杂层212的该P型端面212a、该N型扩散掺杂层213的该N型端面213a 与该N+型扩散掺杂层214的该N+型端面214a。在本实施例中,该光接收表面210a是一不 平整表面(unevensurface)。
[0065] 各该电极层240具有一显露面(exposingsurface) 241。为了保护该电极层240 避免来自该制程的伤害,各该电极层240的该显露面241及各该具有PN接面结构200a的 该光接收表面210a之间具有一高度差h。在本实施例中,该显露面241的一位置低于该光 接收表面210a。
[0066] 为了减少载子的复合机率,该钝化层230覆盖于该P+型扩散掺杂层211的该P+型 端面211a、该P型扩散掺杂层212的该P型端面212a、该N型扩散掺杂层213的该N型端 面213a、该N+型扩散杂层214的该N+型端面214a与该电极层240的该显露面241。该钝 化层230借由原子层沉积(Atomiclayerdeposition,ALD)制程而形成。且该钝化层230 可透光并选自氧化铝(A1203)、氧化铪(Hf02)、氧化镧(La203)、二氧化娃(Si02)、二氧化钛 (Ti02)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(Zr02)、五氧化二钽(Ta205)、氧化铟(ln203)、二氧化锡(Sn02)、 氧化铟锡(IT0)、氧化铁(Fe203)、五氧化二银(Nb205)、氧化镁(MgO)、氧化铒(Er203)、氮化鹤 (WN)、氮化铪(Hf3N4)、氮化锆(Zr3N4)、氮化铝(A1N)以及氮化钛(TiN)等之一。且为了减 少载子的复合机率,该钝化层230可用于修正该PN接面结构200a表面的瑕疵与悬键,以降 低该垂直多接面电池200的光电转换效率的衰退效应并增加该垂直多接面电池200的光电 转换效率。在本实施例中,该钝化层230的一厚度介于10nm至180nm之间。
[0067] 为了改善该钝化层230及该电极层240的一接合强度(bondingstrength),各该 电极层240亦包含由该显露面241所形成的一凹槽(grrove)S,且该凹槽S由该钝化层240 加以填充。在本实施例中,该凹槽S的一深度D大于该高度差h。
[0068] 该垂直多接面电池200包含一第一端面220、一第二端面221与至少两导电电极 250,而该第二端面221与该第一端面220相反,且该导电电极250分别配置于该第一端面 与该第二端面,该导电电极250用以导出该垂直多接面电池200所产生的电能。在本实施 例中,该导电电极250、该第一端面220与该第二端面221皆由该钝化层230所覆盖,借此减 少减少载子的复合机率。在本实施例中,各该导电电极250的一宽度W小于该垂直多接面 电
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