一种电极结构及其所适用的太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电极结构及其所适用的太阳能电池，所述太阳能电池包括基板、多个第一电极、第二电极、第三电极。其中，基板的第一面具有沿第一方向延伸的侧边区；该多个第一电极配置于第一面上方，该多个第一电极依第二方向平行间隔排列，其中部份该多个第一电极位于侧边区中，且第一方向与第二方向相交；第二电极依第二方向延伸于第一面上方，其顶端位于侧边区中任两个第一电极之间；第三电极依第三方向延伸于第一面上方，并连接第二电极的顶端与侧边区中离第二电极的顶端最远的第一电极，且第三方向与第一方向相交。本实用新型另提供太阳能电池所使用的电极结构。
【专利说明】一种电极结构及其所适用的太阳能电池
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电极结构，尤其指一种可适用于太阳能电池的电极结构。
【背景技术】
[0002] 能源枯竭日益严重，加上各国环保意识加强，无不重视再生能源的开发，特别是太 阳光没有能源耗尽的问题，因此，太阳能电池受到极大的关注，在追求光电转换效率的同 时，降低成本也成为研发的重要目标。
[0003] 请参阅图1，图1是现有技术中太阳能电池的剖面图，该太阳能电池100包含半导 体基板10,半导体基板10中具有P-N结合区15,当光照射到基板10的正面10a时，半导体 元素例如硅原子的电子和电洞会彼此分离，于P-N结合区15形成内部电场而产生漂移电 流。为将太阳光能转换成的电流导通，需在半导体基板10正面l〇a配置电极主栅线12与 电极副栅线11作为阳极电极，以及在基板10背面l〇b配置阴极电极14。其中，正面10a上 方会密集分布副栅线11，因此又称为指状（finger)电极，而主栅线12作为总线（bus bar)， 将副栅线11的电流汇集导通。不过，分布密集的副栅线11所在区域会导致太阳能电池100 的遮光率上升，因此副栅线11线宽越细越能降低遮光率，而主栅线12为汇集电流，其线宽 大于副栅线11的线宽。
[0004] 现有技术利用网版印刷技术将电极材料依照设计的印刷图案印刷到基板10正面 l〇a，并利用高温烧结，使电极材料与半导体基板10之间形成良好的欧姆接触。由于金属具 有良好的导电性，因此广泛运用为太阳能电池的电极材料，特别是银，通常银的含量为电极 材料90%。不过，若线宽大的主栅线12与细的副栅线11皆由相同比例的银含量组成，成本 太高，因此，目前技术已从一次印刷演进到二次印刷，副栅线11的银含量不变，而主栅线12 的银含量可降低至60 %，将不同银含量的电极材料分别透过第一次网印程序S1与第二次 网印程序S2印刷至基板10正面10a上方（如图2所示），因此可大幅降低成本。
[0005] 然而，印刷所使用的网版大约印刷五千次后会逐渐变形，因此在进行二次印刷时， 极可能如图3所示，边缘的副栅线11与主栅线12的连接处发生异常，如虚线B1所示，主 栅线12凸出于边缘的副栅线11，而虚线B2所示的主栅线12则未与边缘的副栅线11相连 接，不仅无法将边缘副栅线11的电流导通，连接处未对齐的问题也破坏美观，因此，只能换 新的网版来改善问题，但却耗费成本。另外，若是网印的对位偏移，也会导致前述连接处发 生异常。因此，在如何在降低成本的情况下，有效解决太阳能电池阳极连接异常的外观，为 本案发展的目的。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池，能节省制成成本及有效解决太阳能 电池阳极连接异常的外观。为达前述目的，本实用新型的一实施例所提供的太阳能电池包 括半导体基板、多个第一电极、第二电极以及第三电极。该半导体基板具有第一面及与第一 面相对的第二面，该第一面具有沿第一方向延伸的侧边区；多个第一电极，配置于第一面上 方，与半导体基板电性连接，该多个第一电极依第二方向平行间隔排列，其中部份该多个第 一电极位于侧边区中，且第一方向与第二方向相交。该第二电极依第二方向延伸于第一面 上方，与该多个第一电极电性连接，且第二电极的顶端位于侧边区中任两个第一电极之间。 该第三电极依第三方向延伸于第一面上方，并连接第二电极的顶端与侧边区中离第二电极 的顶端最远的第一电极。其中，第三方向与第一方向相交，且第二电极的宽度大于第一电极 的宽度。
[0007] 在本实用新型的一个实施例中，该第三电极的宽度大于该第一电极的宽度。
[0008] 在本实用新型的一个实施例中，该第二电极的宽度大于该第三电极的宽度。
[0009] 在本实用新型的一个实施例中，该半导体基板包括：抗反射层，配置于第一面； P-N结合区，配置于第一面与第二面之间；以及第四电极，配置于第二面，与半导体基板电 性连接。
[0010] 在本实用新型的一个实施例中，该第一方向与该第二方向垂直。
[0011] 在本实用新型的一个实施例中，该第三方向与该第二方向平行。
[0012] 在本实用新型的一个实施例中，进一步包括另一第三电极，依第四方向延伸于第 一面上方，并连接第二电极的顶端与侧边区中离第二电极的顶端最远的第一电极，其中，该 第四方向与该第一方向相交。
[0013] 在本实用新型的一个实施例中，该第四方向与该第二方向或第三方向平行。
[0014] 在本实用新型的一个实施例中，该多个第一电极中的三个或者四个第一电极位于 该侧边区中。
[0015] 本实用新型的目的还在于提供一种电极结构，能节省制成成本及有效解决太阳能 电池阳极连接异常的外观。为达前述目的，其电极结构适用于太阳能电池，该太阳能电池具 有基板，电极结构配置于基板的受光面上方，受光面具有沿第一方向延伸的侧边区，电极结 构包括多个第一电极、第二电极以及至少一第三电极。该多个第一电极依第二方向平行间 隔排列，其中，部分该多个第一电极位于侧边区中，且第一方向与第二方向相交。该第二电 极依第二方向延伸，与该多个第一电极电性连接，且第二电极的顶端位于侧边区中任两个 第一电极之间。该至少一第三电极依第三方向延伸，连接第二电极的顶端与侧边区中离第 二电极的顶端最远的第一电极，其中，第三方向与第一方向相交，且第二电极的宽度大于第 三电极的宽度，且第三电极的宽度大于该第一电极的宽度。
[0016] 本实用新型实施例所提供的太阳能电池能在节省制程成本的情况下，达到有效解 决已知太阳能电池阳极结构的外观缺陷的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是现有技术中太阳能电池的剖面图。
[0018] 图2是现有技术中太阳能电池的阳极结构分解示意图。
[0019] 图3是现有技术中太阳能电池的阳极结构示意图。
[0020] 图4是本实用新型第一实施例中太阳能电池的阳极结构分解示意图。
[0021] 图5是本实用新型第一实施例中太阳能电池的阳极结构示意图。
[0022] 图6是本实用新型第二实施例中太阳能电池的阳极结构分解示意图。
[0023] 图7是本实用新型第二实施例中太阳能电池的阳极结构示意图。
[0024] 图8是本实用新型第三实施例中太阳能电池的阳极结构示意图。
[0025] 图9是本实用新型第二实施例的太阳能电池剖面图。
【具体实施方式】
[0026] 为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下 接合附图及较佳实施例，对本实用新型的【具体实施方式】、结构、特征及其功效进行详细说 明，如后。
[0027] 请参阅图4,图4为本实用新型第一实施例中太阳能电池的阳极结构分解示意图。 在本实施例中，主栅线22的顶端设计为细长尖端，使其与边缘副栅线21连接时，即便对位 不准或网版变形而导致连接处C1及C2的不平整，就肉眼观看，与现有技术中的B1及B2的 不平整相比，变的比较不明显（如图5所示）。
[0028] 另外，本实用新型的第二实施例，请参阅图6,图6是本实用新型第二实施例中太 阳能电池的阳极结构分解示意图。在本实施例中，半导体基板10的正面l〇a，即受光面，具 有沿第一方向XI延伸的侧边区A1，进行第一网印程序S1，将第一导电材料透过第一网版图 案（图未示）印刷至基板10正面l〇a上方，用以形成多个第一电极31以及第三电极33,其 中，每个第一电极31皆沿第一方向XI延伸，且该多个第一电极31依第二方向X2平行间隔 排列，该多个第一电极31的间隔距离可介于1300微米至2500微米之间，其中，侧边区A1 中具有部分的第一电极31，例如数量为三个或四个第一电极31排列于侧边区A1中。值得 注意的是，第三电极33 -端连接侧边区A1中最边缘的第一电极31，另一端依第三方向X3 延伸至侧边区A1中任意两个第一电极31之间，其中，第一方向XI与第三方向X3相交，可 为大体上垂直交叉，因此，第三电极33与侧边区A1中有延伸经过的部分第一电极31直接 接触相交。
[0029] 接下来，进行第二网印程序S2,将第二导电材料透过第二网版图案（图未示）印刷 至基板10正面l〇a，用以形成依第二方向X2延伸的第二电极32,而第二电极32顶端于侧 边区A1中任意两个第一电极31之间与第三电极33相连接，而第二方向X2与第一方向XI 相交，大体上垂直交叉。第二电极32与半导体基板10电性连接，并透过第三电极33与侧 边区A1中的部分第一电极31电性连接，据以汇流侧边区A1中的部分第一电极31的电流， 而第二电极32直接与其他第一电极31直接接触。值得注意的是，第一网印程序S1与第二 网印程序S2之间先后顺序关系更换，例如，先进行第二网印程序S2后，再进行第一网印程 序S1，另外，可利用对准标志以协助第二电极32与第三电极33的连接。
[0030] 其中，第一导电材料可为包含90%金属含量的电极材料，而以网印形成的第一电 极31可为太阳能电池的阳极结构中的副栅线，第二导电材料可为包含60%金属含量的电 极材料，而以网印形成的第二电极32可为阳极结构中的主栅线，而由第一导电材料网印形 成的第三电极33可连接主栅线与副栅线未直接接触的区域，其可作为侧边区A1的总线。其 中，第一导电材料及第二导电材料所使用的金属可为银或铜。另外，第二电极32的宽度可 大于第一电极31的宽度，例如前者宽度可为1500微米，后者宽度可为50微米；而第三电极 33宽度可介于第一电极31与第二电极32的宽度之间，例如300微米至500微米。因此，完 成本实用新型第二实施例的太阳能电池200 (如图9所示）。不过，第一电极31、第二电极 32与第三电极33的宽度大小关系，不受前述限制，只要能达到有效导通电流的效果即可。
[0031] 值得注意的是，在本实施例中，第二方向X2与第三方向X3可大体上平行（如图6 所示），第三电极33的一端依第三方向X3延伸至侧边区A1中任意两个第一电极31的间隔 中，因此，即使网版变形或对位偏移，而造成第二电极32与第三电极33对准时在合理的范 围内上下左右偏移，如图7中虚线D1与D2所示，但第二电极32与第三电极33的连接处仍 能位于侧边区A1中该两个第一电极31之间，因此，不会导致第二电极32在最边缘第一电 极31上有所凸出或凹陷，而且肉眼也难以辨识出D1与D2的连接处在第一电极31的间隔 中有所不齐，再者，也可增加网版使用次数，例如超过1万至2万次，其变形所导致的对准偏 移才可能超过合理范围。因此，本实用新型的第二实施例不仅可有效解决已知二次印刷所 造成太阳能电池阳极结构的外观缺陷的问题，也可避免耗费过多网版的成本。另外，第三方 向X3也与第二方向X2稍微交叉，只要让第二电极32与第三电极33对准时在合理范围内 上下左右偏移，仍能相连接即可。
[0032] 请参阅图8,图8是本实用新型第三实施例的太阳能电池的阳极结构示意图。太阳 能电池200可包括两个或多个第三电极，如具有第三电极33及33a同时连接第二电极32 与侧边区A1中最边缘的第一电极31，且第三电极33a可依第四方向X4延伸于基板10正 面10a上方，其中，第四方向X4与第一方向XI相交，而第四方向X4可与第二方向X2或第 三方向X3大体上平行，也可与第二方向X2或第三方向X3稍微交叉，只要让第二电极32与 第三电极33对准时在合理范围内上下左右偏移，仍能相连接即可。因此，同样能在节省制 程成本的情况下，达到有效解决已知太阳能电池阳极结构的外观缺陷的效果。
[0033] 请参阅图9,太阳能电池200的半导体基板10可包括抗反射层16,配置于基板10 的正面10a，减少太阳光反射出去，藉此提高太阳能电池的吸光率。
【权利要求】
1. 一种太阳能电池，其特征在于：该太阳能电池包括： 一半导体基板，具有一第一面及与该第一面相对的一第二面，该第一面具有沿第一方 向延伸的一侧边区； 多个第一电极，配置于该第一面上方，与该半导体基板电性连接，该多个第一电极依第 二方向平行间隔排列，其中部份该多个第一电极位于该侧边区中，且该第一方向与该第二 方向相交； 一第二电极，依该第二方向延伸于该第一面上方，与该多个第一电极电性连接，且该第 二电极的顶端位于该侧边区中任两个该第一电极之间；以及 一第三电极，依第三方向延伸于该第一面上方，并连接该第二电极的顶端与该侧边区 中离该第二电极的顶端最远的该第一电极，其中，该第三方向与该第一方向相交。
2. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第二电极的宽度大于该第一电 极的宽度。
3. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第三电极的宽度大于该第一电 极的宽度。
4. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第二电极的宽度大于该第三电 极的宽度。
5. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该半导体基板包含： 一抗反射层，配置于该第一面； 一 P-N结合区，配置于该第一面与该第二面之间；以及 一第四电极，配置于该第二面，与该半导体基板电性连接。
6. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第一方向与该第二方向垂直。
7. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第三方向与该第二方向平行。
8. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：进一步包括另一第三电极，依第四 方向延伸于该第一面上方，并连接该第二电极的顶端与该侧边区中离该第二电极的顶端最 远的该第一电极，该第四方向与该第一方向相交。
9. 根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于：该第四方向与该第二方向或该第 二方向平行。
10. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该多个第一电极中的三个或者四 个第一电极位于该侧边区中。
11. 一种电极结构，适用于太阳能电池，该太阳能电池具有一基板，该电极结构配置于 该基板的受光面上方，该受光面具有沿第一方向延伸的一侧边区，该电极结构包括： 多个第一电极，依第二方向平行间隔排列，部分该多个第一电极位于该侧边区中，该第 一方向与该第二方向相交； 一第二电极，依该第二方向延伸，与该多个第一电极电性连接，且该第二电极的顶端位 于该侧边区中任两个该第一电极之间；以及 至少一第三电极，依第三方向延伸，连接该第二电极的顶端与该侧边区中离该第二电 极的顶端最远的该第一电极，其中，该第三方向与该第一方向相交，该第二电极的宽度大于 该第三电极的宽度，该第三电极的宽度大于该第一电极的宽度。
【文档编号】H01L31/0224GK203895469SQ201320895516
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】张崇佑, 魏慕慈 申请人:英稳达科技股份有限公司