太阳能电池单元及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能电池单元及其制造方法，更特别地，本发明涉及以低温处理将电极形成在硅片上的方法，另外能提升太阳能电池结构的强度。
【背景技术】
[0002]太阳能电池发展的历史已有超过半世纪的时间，已知的太阳能电池结构100(参见图1)与制造流程200(参见图2)，可简单分为(I)清洗硅片及表面处理(纹理化，Texturing)(步骤21) ； (2)扩散处理(步骤22);以及(3)金属化处理(步骤23)，硅片110经表面处理(步骤21)及扩散处理(步骤22)后产生掺杂杂质的微结构140，而目前已知的金属化处理所使用的材料为银胶(silver paste),方法为将银胶120以丝网印刷(screenprinting)的方式制作于微结构140上，再将硅片放入烧结炉中以700-800度之高温进行烧结，使银胶中的硅粉能与硅片紧密结合。
[0003]虽然利用银胶及丝网印刷的方式来制作电极为简单的处理步骤，然而在处理中硅片需放入高温的烧结炉中进行烧结，烧结炉的高温会让硅片中的杂质二次扩散，使得硅片中所掺杂之杂质浓度改变，造成太阳能电池的发电效率降低。
[0004]此外，太阳能电池的硅基板材料成本占太阳能电池生产成本的一大部分，因此业界多会减薄硅基板的厚度以减少生产成本，目前减薄的太阳能电池的厚度约为120 μ m-150 μ m，然而减薄的太阳能电池在运送及在模块厂中进行串焊的过程中容易造成破片，破片的太阳能电池需要以人工来焊接，会因此增加额外的成本。
【发明内容】
[0005]为了克服已知方法的上述缺点，本发明提出了一种新的太阳能电池单元及其制造方法，其中，在太阳能电池的制作过程中，可以以低温处理进行电极的制作过程，同时解决了目前太阳能电池厚度降低而造成容易破片的问题。
[0006]本发明的一个目的是提供一种太阳能电池的制作方法，该方法对已完成扩散处理的硅片进行图案化，再利用低温的金属化处理将电极制作在硅片上，可避免已知技术中硅片进入高温烧结炉所带来的影响。
[0007]本发明的另一个目的是提供一种太阳能电池，其以透光性材料覆盖太阳能电池除汇流条端部之外的区域，可增加太阳能电池的结构强度同时因为阳光在透过此透光材料时已经过一次折射与一次反射，因此可在模块化之前先检查色差问题，提高终端产品的良率。
[0008]本发明的一个目的是提供一种太阳能电池单元的制造方法，包括:提供图案化硅片，其具有图案化区域及未图案化区域；以及在该未图案化区域形成电极。
[0009]根据上述构想，该制造方法还包括以耐酸碱材料来进行图案化，其中该图案化硅片已完成扩散处理，该耐酸碱材料选自由硅胶(silicon)及光刻胶所组成的组中的一个。
[0010]根据上述构想,其中该图案化方法选自由丝网印刷(screen printing)、喷墨印刷(ink-jet printing)及光刻(photolithography)所组成的组中的一个。[0011 ] 根据上述构想，其中该电极还包括指状电极(finger electrode),该指状电极的宽度大于5 μ m，而该硅片的厚度为50 μ m-200 μ m,该图案化区域的厚度为30 μ m-200 μ m。
[0012]根据上述构想，其中该电极还包括汇流条(bus bar)，该汇流条的宽度为0.15mm-2mm，而该指状电极的数量大于60，该汇流条的数量小于50。
[0013]本发明的另一个目的是提供一种太阳能电池单元的制造方法，包括:提供硅片；在该硅片上形成电极区域；以及以低温处理将电极形成于该电极区域。
[0014]根据上述构想，其中该低温处理选自由电镀、涂布、化学气相沉积及物理气相沉积所组成的组中的一个。
[0015]根据上述构想，其中该硅片已完成扩散处理，该太阳能电池单元在该低温处理中的温度为0-45摄氏度。
[0016]根据上述构想，其中该电极还包括指状电极，该指状电极的宽度大于5 μ m，而该硅片的厚度为50 μ m-200 μ m，该图案化区域的厚度为30 μ m_200 μ m。
[0017]根据上述构想，其中该电极更包括汇流条，该汇流条的宽度为0.15mm-2mm，而该指状电极的数量大于60，该汇流条的数量小于50。
[0018]本发明的一个目的是提供一种太阳能电池单元，包括:硅片；图案层，设于该硅片上，并且定义有未经图案化的区域；以及电极层，形成于该未经图案化的区域上。
[0019]根据上述构想，该硅片的厚度为50 μ m-200 μ m,该图案层的厚度为30 μ m-200 μ m，而该电极层还包括指状电极，该指状电极的宽度大于5 μ m。
[0020]根据上述构想，其中该电极层还包括汇流条，该汇流条的宽度为0.15mm-2mm,而该指状电极的数量大于60，该汇流条的数量小于50。
[0021]本发明的另一个目的是提供一种太阳能电池单元，包括:硅片，具有汇流条，该汇流条的一个端部与另一硅片的另一汇流条的相应端部相连接；以及透光性材料，该透光性材料覆盖该硅片上除所述端部之外的区域。
[0022]根据上述构想，其中所述端部具有一个与另一硅片的另一焊点相连接的焊点，该透光性材料选自由乙烯/醋酸乙烯共聚物、硅胶及光刻胶所组成的组中的一个。
[0023]根据上述构想，其中该透光性材料的透光率为百分之八十五以上，且能与乙烯/醋酸乙烯共聚物接合。
【附图说明】
[0024]图1为已知太阳能电池结构图；
[0025]图2为已知太阳能电池制造方法的流程图；
[0026]图3(a)与图3 (b)为根据本发明构想的一个优选实施例的太阳能电池单元的结构示意图；
[0027]图4为根据本发明构想的一个优选实施例的太阳能电池单元的制造方法的流程图；
[0028]图5为根据本发明构想的一个优选实施例的太阳能电池单元的俯视示意图；
[0029]图6为根据本发明构想的另一个优选实施例的太阳能电池单元的制造方法的流程图；
[0030]图7 (a)与图7 (b)为根据本发明构想的又一优选实施例的太阳能电池单元的结构示意图；
[0031]图8为根据本发明构想的又一优选实施例的太阳能电池单元的俯视示意图；以及
[0032]图9为根据本发明构想的再一优选实施例的太阳能电池单元的俯视示意图。
[0033]符号说明
[0034]100:已知太阳能电池结构
[0035]110、310、510、710、910:硅片
[0036]120:银胶
[0037]140,340,740:掺杂杂质的微结构
[0038]300,700,900:本发明的太阳能电池单元
[0039]320:耐酸碱材料
[0040]380:图案化区域
[0041]390:未图案化区域
[0042]510,810,960:指状电极
[0043]520,820,950:汇流条
[0044]720:图案层
[0045]950a:焊点
[0046]970:透光性材料
[0047]200、400、600:制造流程
[0048]21、22、23、41、42、43、44、61、62、63、64:步骤
【具体实施方式】
[0049]通过以下的实施例可以充分了解本发明，以使得本领域技术人员可据此完成本发明，然而所讨论的具体实施例仅是说明实施本发明的特定方式，并不会限制本发明的范围，本领域技术人员可依据所披露的实施例而推演出其它实施例，这些实施例皆属于本发明的范围。
[0050]请参阅图3 (a)与图3 (b)、图4与图5,图3 (a)与图3 (b)与图5为依据本发明构想的一个优选实施例的太阳能电池单元300的结构示意图(电极510、520(后述)未显示于图3 (a)与图3 (b)中)，其中图3 (a)所示的结构示意图为沿图5中的线B-B’方向截取的剖面图，图3 (b)所示的结构示意图为沿图5中的线A-A’方向截取的剖面图，值得注意的是，图中电极数量仅为示意，本领域技术人员可依据所披露的实施例而推演出其它实施例，这些实施例皆属本发明之范围，图4为依据本发明构想的一个优选实施例的太阳能电池单元的制造流程400，配合图3 (a)、图3 (b)与图5来说明本发明所提供的太阳能电池单元的制造方法，硅片310经表面处理(步骤41)及扩散处理(步骤42)后产生掺杂杂质的微结构340，硅片的厚度较佳地为50 μ m-200 μ m,之后在微结构340上进行图案化(步骤43)，使微结构340具有图案化区域380以及未图案化区域390，并于未图案化区域390上形成电极510、520 (后述)(步骤44)，图案化区域380的厚度较佳地为30 μ m-200 μ m,步骤43的图案化步骤可将已完成扩散处理的硅片分为有图案化材料覆盖的区域(图案化区域380)以及没有图案化材料覆盖的区域(未图案化区域390)，以利将电极510、520形成于没有图案化材料覆盖的区域。
[0051]请参阅图5，图5为本发明构想的一个优选实施例的太阳能电池单元300的俯视示意图(电极已示出)，电极包括指状电极510以及汇流条520,较佳的,指状电极510的宽度大于5 μ m，指状电极510的数量大于60，而汇流条520的宽度为0.15_-2_，汇流条520的数量小于50。
[0052]如上所述太阳能电池单元300，扩散处理(步骤42)可替换为化学气相沉积(CVDprocess)或是异质接面(HIT)。
[0053]如上所述太阳能电池单元300可不设有汇流条520，即其汇流条520的数量可为O0
[0054]如上所述制造方法，较佳地以耐酸碱材料320来进行图案化，其中该耐酸碱材料320选自由硅胶及光刻胶所组成的组中的一个，使用耐酸碱材料来进行图案化，可避免图