光伏装置的制造方法
【专利摘要】一种光伏装置，包含光电转换结构、钝化层以及多个导电汇流结构。钝化层是设置于光电转换结构，且钝化层包含至少一开口。导电汇流结构是设置于钝化层，导电汇流结构的至少一者包含基底部与至少一突出部，且突出部是突出于基底部并贯穿开口而电性连接于光电转换结构。导电汇流结构的相邻两者相隔一间隙，且至少部分钝化层是裸露于间隙。如此一来，由于每一相邻的导电汇流结构之间具有一间隙，导电汇流结构可较自由的膨胀而较不会受到周围空间的限制，亦即光伏装置于制造过程中所产生的热应力可通过间隙释放，故可降低导电汇流结构所产生的热应力，从而降低光伏装置的翘曲程度。
【专利说明】
光伏装置
技术领域
[0001 ]本实用新型是关于一种光伏装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着环保意识逐渐高涨，再生能源也日益受到重视。其中，光伏装置(亦称为太阳能电池)是基于光电效应，将光能转换成电能的装置。光伏装置具有零污染以及取的不尽、用的不竭的优点，因而成为再生能源领域中受瞩目的焦点。然而，在光伏装置的制造过程中，光伏装置会受到制程温度的影响，使得光伏装置产生膨胀或收缩的现象，而造成光伏装置的不必要的翘曲。当光伏装置的翘曲程度超过一定限度时，光伏装置便会破裂。因此，如何降低光伏装置的翘曲程度，以提升光伏装置的生产良率，便成为一个重要的课题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种光伏装置，其可降低光伏装置的翘曲程度。
[0004]依据本实用新型的部分实施方式，光伏装置包含光电转换结构、钝化层以及多个导电汇流结构。钝化层是设置于光电转换结构，且钝化层包含开口。导电汇流结构是设置于钝化层，导电汇流结构的至少一者包含基底部与至少一突出部，且突出部是突出于基底部并贯穿开口而电性连接于光电转换结构。导电汇流结构的相邻两者相隔一间隙，且至少部分钝化层是裸露于间隙。
[0005]依据本实用新型的部分实施方式，其中每一导电汇流结构的一面积是相等。
[0006]依据本实用新型的部分实施方式，其中每一导电汇流结构是电性连接的。
[0007]依据本实用新型的部分实施方式，光伏装置还包含至少一导电汇流排，导电汇流排是设置于钝化层上，并电性连接导电汇流结构，且间隙是沿着导电汇流排的一宽度方向间隔排列。
[0008]依据本实用新型的部分实施方式，光伏装置还包含至少一导电汇流排，导电汇流排是设置于钝化层上，并电性连接导电汇流结构，且间隙是沿着导电汇流排的一长度方向间隔排列。
[0009]依据本实用新型的部分实施方式，光伏装置还包含至少一导电汇流排，导电汇流排是设置于钝化层上，并电性连接导电汇流结构，且多个间隙是沿着导电汇流排的一宽度方向间隔排列，而多个间隙是沿着导电汇流排的一长度方向间隔排列。
[0010]依据本实用新型的部分实施方式，其中间隙于导电汇流排的宽度方向是互相分离的，且间隙于导电汇流排的长度方向是互相分离的。
[0011]依据本实用新型的部分实施方式，其中间隙并未重叠钝化层的开口。
[0012]依据本实用新型的部分实施方式，其中光电转换结构包含一半导体基板，导电汇流结构的突出部与半导体基板接触而形成一接触区，接触区的主要元素的一浓度大于半导体基板的主要元素的一浓度。
[0013]依据本实用新型的部分实施方式，其中间隙的一形状为长方形、椭圆形、圆形或不规则形状。
[0014]于上述实施方式中，由于每一相邻的导电汇流结构之间具有一间隙，此间隙是用以提供导电汇流结构受热而膨胀的空间，故导电汇流结构于膨胀时较不会受到周围空间的限制，导电汇流结构可较自由的膨胀，亦即光伏装置于制造过程中所产生的热应力可通过间隙释放，故可降低导电汇流结构所产生的热应力，从而降低光伏装置的翘曲程度。
[0015]以上所述仅是用以阐述本实用新型所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本实用新型的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。
【附图说明】
[0016]阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本实用新型的多个样态。需留意的是，附图中的多个特征并未依照该业界领域的标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。
[0017]图1为依据本实用新型的部分实施方式的光伏装置的后视图；
[0018]图2为图1的线段2-2的剖面示意图；
[0019]图3为图1于局部区域R分解时的后视图；
[0020]图4为依据本实用新型的部分实施方式的光伏装置的后视图；
[0021 ]图5为依据本实用新型的部分实施方式的光伏装置的后视图；
[0022]图6为依据本实用新型的部分实施方式的光伏装置的后视图。
【具体实施方式】
[0023]以下将以附图及详细说明清楚说明本实用新型的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本实用新型的实施例后，当可由本实用新型所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型的精神与范围。
[0024]同时参照图1与图2。图1为依据本实用新型的部分实施方式的光伏装置10的后视图。图2为图1的线段2-2的剖面示意图。于图1及图2中，光伏装置10包含光电转换结构100、钝化层200以及多个导电汇流结构300。钝化层200是设置于光电转换结构100，且钝化层200包含开口 210。导电汇流结构300是设置于钝化层200，至少一导电汇流结构300包含基底部310与至少一突出部320，且突出部320是突出于基底部310并贯穿开口 210而电性连接光电转换结构100。多个突出部320是突出于基底部310的同一侧(朝向光电转换结构100的一侧)，且基底部310与突出部320是电性连接的。导电汇流结构300的相邻两者相隔一间隙330，且至少部分钝化层200是裸露于间隙330。值得注意的是，由于光电转换结构100、钝化层200与导电汇流结构300的热膨胀系数是不同的，故光电转换结构100、钝化层200与导电汇流结构300受热而产生的膨胀量亦会不相同，此膨胀量的差异将导致导电汇流结构300、钝化层200或光电转换结构100无法自由伸展或收缩，因而在导电汇流结构300、钝化层200与光电转换结构100之间产生热应力，此热应力会使得光伏装置10产生形变，造成光伏装置10的翘曲。于本实施方式的光伏装置10中，由于每一相邻的导电汇流结构300之间具有一间隙330，此间隙330可用以提供导电汇流结构300受热而膨胀的空间，故导电汇流结构300于膨胀时较不会受到周围空间的限制，亦即导电汇流结构300可较自由的膨胀，故可降低导电汇流结构300所产生的热应力，从而降低光伏装置10的翘曲程度。
[0025]具体而言，于部分实施方式中，如图1及图2所示，每一导电汇流结构300可包含侧壁302，间隙330是位于相邻两导电汇流结构300的侧壁302之间。如此一来，当导电汇流结构300受热膨胀时，导电汇流结构300的侧壁302可自由地往间隙330的方向膨胀，且间隙330正上方的部分钝化层200与部分光电转换结构100可较自由的往间隙330膨胀，故间隙330可减少光伏装置10于膨胀时所受到的限制，从而减少光伏装置10的热应力。换句话说，光伏装置10于制造过程中所产生的热应力可通过间隙330释放，而减少光伏装置10因热应力所产生的形变，从而减少光伏装置1的翘曲程度。
[0026]参照图1，于部分实施方式中，每一导电汇流结构300的下表面(亦即，远离光电转换结构100的表面)面积是相等。由于被间隙330所分隔的导电汇流结构300的面积是相等的，每一导电汇流结构300受热而产生的膨胀量是相等的，故每一导电汇流结构300其所产生的热应力亦是相等的。如此一来，通过面积相等的导电汇流结构300，可以使得光伏装置10于制造过程中产生的热应力分散于光伏装置10，使得热应力不会集中于边缘或中央区域，热应力可被间隙330均匀地释放。也就是说，如图1所示，间隙330是均匀地设置于钝化层200上，使得每一导电汇流结构300的面积是相等的，借此可均匀地分散导电汇流结构300所产生的热应力，从而减少光伏装置10的翘曲程度。
[0027]参照图1，于部分实施方式中，导电汇流结构300可包含连接部304，连接部304是设置于钝化层200，用以电性连接相邻的导电汇流结构300。也就是说，连接部304是设置于至少两个间隙330之间，用以连接被间隙330所分隔的导电汇流结构300。举例而言，于部分实施方式中，如图1所示，连接部304是设置于四个间隙330之间，也就是说，连接部304是设置于四个导电汇流结构300所形成的中央区域，并连接四个导电汇流结构300 ο如此一来，相邻的导电汇流结构300可被连接部304电性连接，使得光伏装置10所产生的电流可通过连接部304传导，而降低光伏装置10的电能损失。举例而言，于部分实施方式中，光伏装置10所产生的电流可由一导电汇流结构300传导至连接部304，随后电流可再通过连接部304传导至另一导电汇流结构300，使得每一导电汇流结构300可彼此电性连接，从而增加光伏装置1的电流收集率。
[0028]于部分实施方式中，如图2所不，光电转换结构100可包含半导体基板110，导电汇流结构300的突出部320是经由开口 210而与半导体基板110接触，且于两者的交界形成接触区112，接触区112的主要元素的浓度大于半导体基板110的主要元素的浓度。如此一来，可避免半导体基板110的少数载子朝向接触区112移动，故可降低电子与空穴的复合机率，从而增加电子空穴的收集效率。举例而言，于部分实施方式中，半导体基板110可为P型硅半导体基板110，其主要元素为硅，当导电汇流结构300与P型硅半导体基板110接触后，P型硅半导体基板110的硅原子会朝向导电汇流结构300移动，但由于相邻两导电汇流结构300之间具有间隙330，间隙330会限制硅原子的移动方向，而于接触区112形成硅原子浓度较高的区域，此硅原子浓度差异可产生较佳的内建电场，利于增加电子与空穴的收集率。此处较佳的内建电场是指相较于对照组(亦即导电汇流结构之间不具有间隙的光伏装置)具有较深的背面电场(Back Surface Field;BSF)。
[0029]举例而言，于部分实施方式中，本实用新型的实施方式的具有间隙的光伏装置的背面电场的平均深度为2.6微米，当导电汇流结构之间不具有间隙时，其背面电场的平均深度为2.0微米。因此，本实用新型的实施方式的具有间隙的光伏装置具有较对照组深的背面电场深度。值得注意的是，本实用新型的实施方式的光伏装置因其具有较深的背面电场，所以可以降低电子与空穴的复合机率。
[0030]参照图3，图3为图1于局部区域R分解时的后视图。如图3所示，于部分实施方式中，光伏装置10的间隙330并未重叠钝化层200的开口 210。也就是说，间隙330裸露部分的钝化层200，但间隙330并未裸露钝化层200的开口 210，亦即光电转换结构100并未通过钝化层200的开口 210而裸露，借此以保护光电转化结构100免于裸露而受到空气中的水气侵害。换句话说，于部分实施方式中，光伏装置10的钝化层200的开口210皆是被导电汇流结构200所填充并电性连接，借此以避免光电装换结构100裸露于空气中。进一步来说，导电汇流结构200可填满开口 210而接触开口 210的内壁。
[0031]于部分实施方式中，如图1所示，间隙330的形状可为长方形、椭圆形、圆形或不规则形状。举例而言，于部分实施方式中，间隙330的形状可为三角形、四边形、多边形或其组合。另外，在实际运用上，间隙300可沿着直线、曲线、弧线、不规则线或其组合所延伸，但本实用新型不以此为限。
[0032]参照图4，图4为依据本实用新型的另一实施方式的光伏装置1a的后视图。如图4所示，光伏装置1a还包含导电汇流排340，导电汇流排340是设置于钝化层200，并电性连接导电汇流结构300。具体而言，于部分实施方式中，导电汇流结构300于导电汇流排340的设置位置具有开口(未绘示于图中)，至少部分钝化层200是暴露于此开口，且开口的宽度与长度是分别小于或等于导电汇流排340的宽度与长度，因此导电汇流排340的边缘处是重叠部分导电汇流结构300，且导电汇流排340的中央处是重叠钝化层200。借此，导电汇流排340可电性连接钝化层200与导电汇流结构300。于部分实施方式中，如图4所示，间隙330a是沿着导电汇流排340的一宽度方向Dl排列，每一间隙330a是沿着导电汇流排340的长度方向D2延伸而与导电汇流排340平行排列。如此一来，当光伏装置1a受制程温度影响而膨胀时，导电汇流结构300朝宽度方向Dl所产生的热应力可被间隙330a释放，从而减少光伏装置1a的翘曲程度。
[0033]参照图5，图5为依据本实用新型的另一实施方式的光伏装置1b的后视图。如图5所示，本实施方式与前述实施方式的光伏装置1a的主要差异在于:间隙330b是沿着导电汇流排340的一长度方向D2排列，且每一间隙330b是沿着导电汇流排340的宽度方向Dl延伸。具体而言，于部分实施方式中，间隙330b的长度方向是垂直于导电汇流排340的长度方向D2，且间隙330b是沿着导电汇流排340的长度方向D2是等距排列，亦即相邻两间隙330b之间的距离是相等的。如此一来，当光伏装置1b受热膨胀时，导电汇流结构300朝长度方向D2所产生的热应力可被间隙330b释放，从而减少光伏装置1b的翘曲程度。
[0034]参照图6，图6为依据本实用新型的另一实施方式的光伏装置1c的后视图。如图6所示，本实施方式与前述实施方式的光伏装置1a的主要差异在于:间隙可分类为间隙330c与间隙330d，间隙330c是沿着导电汇排340的宽度方向DI排列，且每一间隙330c是沿着导电汇流排340的长度方向D2延伸。相似地，间隙330d是沿着导电汇排340的长度方向D2排列，且每一间隙330c是沿着导电汇流排340的宽度方向Dl延伸。如此一来，当导电汇流结构300受热膨胀时，导电汇流结构300朝宽度方向Dl所产生的热应力可被间隙330c释放，且导电汇流结构300朝长度方向D2所产生的热应力可被间隙330d释放，从而有效地释放光伏装置1c于制程过程中所产生的热应力，俾利于有效地降低光伏装置1c的翘曲程度。于部分实施方式中，如图6所示，间隙330c于导电汇流排340的长度方向D2是互相分离的，且间隙330d于导电汇流排340的宽度方向Dl是互相分离的，借此减少间隙330c与330d于导电汇流结构300的比例，降低光伏装置1c的电阻，从而增加光伏装置1c的电流收集率。此外，于部分实施方式中，导电汇流排340于长度方向D2是互相分离的，亦即导电汇流排340于长度方向D2是不连续的，借此减少钝化层200被导电汇流排340覆盖的比率，从而增加光伏装置1c的钝化效果。此外，于长度方向D2是互相分离的导电汇流排340，可利于减少导电汇流排340的材料用量，从而降低光伏装置1c的成本。
[0035]虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种光伏装置，其特征在于，包含: 一光电转换结构； 一钝化层，设置于该光电转换结构，该钝化层包含至少一开口 ；以及多个导电汇流结构，设置于该钝化层，所述导电汇流结构的至少一者包含一基底部以及至少一突出部，该突出部是突出于该基底部并贯穿该开口而电性连接该光电转换结构，且所述导电汇流结构的相邻两者相隔一间隙，至少部分钝化层是裸露于该间隙。2.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，每一所述导电汇流结构的一面积是相等。3.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，每一所述导电汇流结构是电性连接的。4.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包含至少一导电汇流排，该导电汇流排是设置于该钝化层上，并电性连接该导电汇流结构，且该间隙是沿着该导电汇流排的一宽度方向间隔排列。5.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包含至少一导电汇流排，该导电汇流排是设置于该钝化层上，并电性连接该导电汇流结构，且该间隙是沿着该导电汇流排的一长度方向间隔排列。6.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包含至少一导电汇流排，该导电汇流排是设置于该钝化层上，并电性连接该导电汇流结构，且多个该间隙是沿着该导电汇流排的一宽度方向间隔排列，而多个该间隙是沿着该导电汇流排的一长度方向间隔排列。7.根据权利要求6所述的光伏装置，其特征在于，该间隙于该导电汇流排的该宽度方向是互相分离的，且该间隙于该导电汇流排的该长度方向是互相分离的。8.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，该间隙并未重叠该钝化层的该开口。9.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，该光电转换结构包含一半导体基板，该导电汇流结构的该突出部与该半导体基板接触而形成一接触区，该接触区的主要元素的一浓度大于该半导体基板的主要元素的一浓度。10.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，该间隙的一形状为长方形、椭圆形、圆形或不规则形状。
【文档编号】H01L31/05GK205595349SQ201620386309
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】童智圣, 吴至昇, 邱彦凱, 陈易聪, 黄桂武, 蔡惟鼎, 陈玮珊, 林纲正, 廖重期
【申请人】昱晶能源科技股份有限公司