TWI513012B - 異質接面太陽能電池及其製造方法 - Google Patents
異質接面太陽能電池及其製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI513012B TWI513012B TW103141810A TW103141810A TWI513012B TW I513012 B TWI513012 B TW I513012B TW 103141810 A TW103141810 A TW 103141810A TW 103141810 A TW103141810 A TW 103141810A TW I513012 B TWI513012 B TW I513012B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- semiconductor
- transparent conductive
- amorphous germanium
- solar cell
- conductive layer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 248
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 108
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 108
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 66
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 claims description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 8
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 5
- 101000701286 Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) Alkanesulfonate monooxygenase Proteins 0.000 description 4
- 101000983349 Solanum commersonii Osmotin-like protein OSML13 Proteins 0.000 description 4
- 101000983338 Solanum commersonii Osmotin-like protein OSML15 Proteins 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
本發明係關於一種異質接面太陽能電池及其製造方法,尤指一種利用第一圖樣化透明導電層之第一延伸包覆部包覆第一非晶矽半導體層以增加光電轉換效率之異質接面太陽能電池及其製造方法。
請參閱第一圖,第一圖係顯示先前技術之異質接面矽晶太陽能電池剖面示意圖。如圖所示,一異質接面矽晶太陽能電池PA100包含一太陽能電池本體PA1、一透明導電層PA2、一第一電極PA3以及一第二電極PA4。太陽能電池本體PA1包含一矽晶半導體層PA11、一第一本質非晶矽半導體層PA12、一第一非晶矽半導體層PA13、一第二本質非晶矽半導體層PA14以及一第二非晶矽半導體層PA15。
第一本質非晶矽半導體層PA12與第二本質非晶矽半導體層PA14係分別形成於矽晶半導體層PA11之兩面上,而第一非晶矽半導體層PA13與第二非晶矽半導體層PA15則分別形成在第一本質非晶矽半導體層PA12與第二本質非晶矽半導體層PA14上,最後透明導電層PA2
再整個形成在第一非晶矽半導體層PA13與第二非晶矽半導體層PA15外圍。而第一電極PA3與第二電極PA4是分別設置在透明導電層PA2的兩側,以用來收集電流。
其中,為了避免上下兩側的透明導電層PA2產生短路,通常會在透明導電層PA2的第一絕緣處PA21與第二絕緣處PA22利用雷射切割的方式,使透明導電層PA2分割成兩個部份,而第一電極PA3與第二電極PA4便可分別收集載子而不會產生漏電流。
請參閱第二圖,第二圖係顯示先前技術之另一異質接面矽晶太陽能電池平面示意圖。如圖所示,一異質接面矽晶太陽能電池PA200之構造與上述之異質接面矽晶太陽能電池PA100相似,但為了避免上下兩側的透明導電層因在側邊接觸而產生漏電流的情形,異質接面矽晶太陽能電池PA200上下兩側的透明導電層PA2a在形成時,都是直接利用遮罩遮蔽的方式,使異質接面矽晶太陽能電池PA200之太陽能電池本體PA1a之邊緣露出而不被透明導電層PA2a所覆蓋,因此透明導電層PA2a並無法從太陽能電池本體PA1a之邊緣電性接觸。
承上所述,習知的方式雖可以有效地避免上下兩層的透明導電層PA2a在邊緣互相接觸,但也損失了側邊的吸光率,導致光電轉換效率漸少,因此如何在避免側邊漏電流的同時提高整體受光面積,一直是本領域待解決的問題。
有鑒於在先前技術中,現有的異質接面太陽能電池雖然
可以在透明導電層形成後,利用雷射切割製程來分割出兩部分的透明導電層,但卻會因此增加製程上的成本,然而,雖然可以在形成透明導電層時,利用遮罩的方式避免太陽能電池本體的邊緣被透明導電層覆蓋,進而避免透明導電層在側邊產生漏電流,但此方式卻會損失吸光率,降低太陽能電池的光電轉換效率。
緣此,本發明之主要目的係提供一異質接面太陽能電池及其製造方法,不僅不需要另外以雷射切割製程來分割出兩塊透明導電層,亦可形成光吸收率較高的太陽能電池。
承上所述,本發明為解決習知技術之問題所採用之必要技術手段係提供一種異質接面太陽能電池,包含一太陽能電池本體、一第一圖樣化透明導電層以及一第二圖樣化透明導電層。太陽能電池本體包含一半導體基板、一第一本質非晶矽半導體層、一第一非晶矽半導體層、一第二本質非晶矽半導體層以及一第二非晶矽半導體層。半導體基板係具有相對設置之一第一表面與一第二表面,且半導體基板摻雜有一第一半導體。第一本質非晶矽半導體層係設置於第一表面上。第一非晶矽半導體層係設置於第一本質非晶矽半導體層上,並摻雜有一第二半導體。第二本質非晶矽半導體層係設置於第二表面上。第二非晶矽半導體層係設置於第二本質非晶矽半導體層上,並摻雜有一第三半導體。
第一圖樣化透明導電層係形成於第一非晶矽半導體層上,並具有複數個第一延伸包覆部,第一延伸包覆部係
部分地包覆住第一非晶矽半導體層之邊緣。第二圖樣化透明導電層係形成於第二非晶矽半導體層上,且該第二圖樣化透明導電層與該第一圖樣化透明導電層之間係圍構出複數個相互連通之邊緣曝露區,藉以使該第一圖樣化透明導電層與該第二圖樣化透明導電層藉由該些相互連通之邊緣曝露區互相絕緣。
如上所述,藉由第一圖樣化透明導電層所具有的複數個第一延伸包覆部部分地包覆住第一非晶矽半導體層之邊緣,可有效的增加太陽能電池本體的光吸收率,意即被第一延伸包覆部所包覆的太陽能電池本體之邊緣亦可吸收光線並產生光電轉換,進而增加電流的輸出。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,邊緣曝露區之形狀為長方形、正方形、弧形、不規則形、環形或其組合。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,第二圖樣化透明導電層具有複數個第二延伸包覆部,第二延伸包覆部係部分地包覆住第二非晶矽半導體層之邊緣。藉此可相對的增加太陽能電池本體吸光率。較佳者,第一延伸包覆部係與第二延伸包覆部交錯排列。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,第一圖樣化透明導電層之邊緣與第二圖樣化透明導電層之邊緣圖樣為互補。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,第一半導體係為一第一型半導體,第二半導體與第三半導體其中一者為第一型半導體,另一者為一第二型半導
體。較佳者,第一型半導體為N型半導體,第二型半導體為P型半導體;或者,第一型半導體為P型半導體,第二型半導體為N型半導體。
本發明為解決習知技術之更採用另一必要技術手段,其係提供一種異質接面太陽能電池的製作方法,包括以下步驟:步驟(a),製備一半導體基板,半導體基板摻雜有一第一半導體;步驟(b),於半導體基板之一第一表面上形成一第一本質非晶矽半導體層;步驟(c),於第一本質非晶矽半導體層上形成一第一非晶矽半導體層,且第一非晶矽半導體層摻雜有一第二半導體;步驟(d),於半導體基板之一第二表面上形成一第二本質非晶矽半導體層;步驟(e),於第二本質非晶矽半導體層上形成一第二非晶矽半導體層,其中第二非晶矽半導體層摻雜有第三半導體;步驟(f),於第一非晶矽半導體層之表面形成一第一圖樣化透明導電層,且第一圖樣化透明導電層具有複數個包覆第一非晶矽半導體層邊緣之第一延伸包覆部;步驟(g),於第二非晶矽半導體層上形成一第二圖樣化透明導電層,且第二圖樣化透明導電層與第一圖樣化透明導電層之間係圍構出複數個相互連通之邊緣曝露區,藉以使第一圖樣化透明導電層與第二圖樣化透明導電層藉由相互連通之邊緣曝露區互相絕緣。其中需特別說明的是,步驟(c)與步驟(d)的順序是可以對調的。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,第一圖樣化透明導電層與第二圖樣化透明導電層係透過一真空蒸鍍製程、一電弧放電蒸鍍製程、一脈衝雷射蒸鍍
製程或一濺鍍製程所形成。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,步驟(f)在第一非晶矽半導體層之表面形成第一圖樣化透明導電層時,係透過遮罩或半導體基板支架遮擋住第一非晶矽半導體層之部分表面,進而形成第一延伸包覆部。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,步驟(g)在第二非晶矽半導體層之表面形成第二圖樣化透明導電層時,係透過遮罩或半導體基板支架遮擋第二非晶矽半導體層之部分表面,進而形成複數個第二延伸包覆部,且第二延伸部係與第一延伸部係交錯地排列。
由上述之必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為,第一半導體係為一第一型半導體,第二半導體與第三半導體其中一者為第一型半導體,另一者為一第二型半導體。較佳者,第一型半導體為N型半導體,第二型半導體為P型半導體;或者,第一型半導體為P型半導體,第二型半導體為N型半導體。
本發明所採用的具體實施例,將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。
PA100、PA200‧‧‧異質接面矽晶太陽能電池
PA1、PA1a‧‧‧太陽能電池本體
PA11‧‧‧矽晶半導體層
PA12‧‧‧第一本質非晶矽半導體層
PA13‧‧‧第一非晶矽半導體層
PA14‧‧‧第二本質非晶矽半導體層
PA15‧‧‧第二非晶矽半導體層
PA2、PA2a‧‧‧透明導電層
PA3‧‧‧第一電極
PA4‧‧‧第二電極
100、100a、100b、100c‧‧‧異質接面太陽能電池
1、1a、1b、1c‧‧‧太陽能電池本體
11‧‧‧半導體基板
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
12‧‧‧第一本質非晶矽半導體層
13‧‧‧第一非晶矽半導體層
14‧‧‧第二本質非晶矽半導體層
15‧‧‧第二非晶矽半導體層
2、2a、2b、2c‧‧‧第一圖樣化透明導電層
21、21a、21b、21c‧‧‧第一延伸包覆部
3、3a、3b、3c‧‧‧第二圖樣化透明導電層
31、31a、31b、31c‧‧‧第二延伸包覆部
ER1‧‧‧第一邊緣曝露區
ER2‧‧‧第二邊緣曝露區
第一圖係顯示先前技術之異質接面矽晶太陽能電池剖面示意圖;第二圖係顯示先前技術之另一異質接面矽晶太陽能電池平面示意圖;第三圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供異質接面太
陽能電池之平面示意圖;第四圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供異質接面太陽能電池之另一平面示意圖;第五圖係顯示第三圖之A-A剖面示意圖;第六圖係顯示第三圖之B-B剖面示意圖;第七圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之平面示意圖;第八圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之另一平面示意圖;第九圖係顯示本發明第三較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之平面示意圖;第十圖係顯示本發明第三較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之另一平面示意圖;第十一圖係顯示本發明第四較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之平面示意圖;以及第十二圖係顯示本發明第四較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之另一平面示意圖。
請參閱第三圖至第六圖,第三圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供異質接面太陽能電池之平面示意圖;第四圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供異質接面太陽能電池之另一平面示意圖;第五圖係顯示第三圖之A-A剖面示意圖;第六圖係顯示第三圖之B-B剖面示意圖。
如第三圖及第四圖所示,一種異質接面太陽能電池100
包含一太陽能電池本體1、一第一圖樣化透明導電層2以及一第二圖樣化透明導電層3。
太陽能電池本體1包含一半導體基板11、一第一本質非晶矽半導體層12、一第一非晶矽半導體層13、一第二本質非晶矽半導體層14以及一第二非晶矽半導體層15。半導體基板係11具有相對設置之一第一表面111與一第二表面112,且半導體基板11摻雜有一第一半導體。其中,第一半導體係為一第一型半導體,且在本實施例中,第一型半導體例如是N型半導體。
第一本質非晶矽半導體層12係設置於第一表面111上。第一非晶矽半導體層13係設置於第一本質非晶矽半導體層12上,並摻雜有一第二半導體。其中,第二半導體係為一第二型半導體,且在本實施例中,第二型半導體例如是P型半導體。
第二本質非晶矽半導體層14係設置於第二表面112上。第二非晶矽半導體層15係設置於第二本質非晶矽半導體層14上,並摻雜有一第三半導體。其中,第三半導體係為第一型半導體,在本實施例中為N型半導體
第一圖樣化透明導電層2係形成於第一非晶矽半導體層13上,並具有複數個第一延伸包覆部21,第一延伸包覆部21係部分地包覆住第一非晶矽半導體層13與第二非晶矽半導體層15之邊緣。
第二圖樣化透明導電層3係形成於第二非晶矽半導體層15上,並具有複數個第二延伸包覆部31,第二延伸包覆部31係部分地包覆住第一非晶矽半導體層13與第二非
晶矽半導體層15之邊緣。
承上所述,第一延伸包覆部21與第二延伸包覆部31係交錯地排列,且第一圖樣化透明導電層2之邊緣與第二圖樣化透明導電層3之邊緣係互補但不互相連接,進而使第二圖樣化透明導電層3與該第一圖樣化透明導電層2之間圍構出複數個相互連通之邊緣曝露區,而複數個邊緣曝露區更可區分為複數個第一邊緣曝露區ER1與複數個第二邊緣曝露區ER2,第一邊緣曝露區ER1是由第一延伸包覆部21其中相鄰二者與第二延伸包覆部31其中位於第一延伸包覆部21相鄰二者間之一者所圍構而成,第二邊緣曝露區ER2是由第二延伸包覆部21其中相鄰二者與第一延伸包覆部31其中位於第二延伸包覆部21相鄰二者間之一者所圍構而成,且複數個第一邊緣曝露區ER1與複數個第二邊緣曝露區ER2是相互連通,藉以使第一圖樣化透明導電層2與第二圖樣化透明導電層3間隔地設置,即第一圖樣化透明導電層2與第二圖樣化透明導電層3之邊緣完全不接觸,以避免短路現象。
此外,在本實施例中,第一邊緣曝露區ER1之形狀主要為長方形,而第二邊緣曝露區ER2之形狀主要為長方形與位於四個邊角的弧形,但在其他實施例中而不限於此,例如可為長方形、正方形、弧形、不規則形、環形或其組合。
如上所述,藉由第一圖樣化透明導電層2所具有的複數個第一延伸包覆部21部分地包覆住第一非晶矽半導體層13與第二非晶矽半導體層15之邊緣,可有效的增加
太陽能電池本體1的光吸收率,意即被第一延伸包覆部21所包覆的太陽能電池本體1之邊緣亦可吸收光線並產生光電轉換,進而增加電流的輸出。
請繼續參閱第三圖至第六圖。如圖所示,本發明更提供一種異質接面太陽能電池100的製作方法,其步驟首先是製備半導體基板11,而半導體基板11在製作的過程中便摻雜有第一半導體,第一半導體在本實施例中係為第一型半導體,即N型半導體;接著於半導體基板11之第一表面111上以一化學氣相沉積製程形成第一本質非晶矽半導體層12;然後於第一本質非晶矽半導體層上以化學氣相沉積製程形成一第一非晶矽半導體層13,且第一非晶矽半導體層13在形成的同時便摻雜有一第二半導體,第二半導體在本實施例中係為第二型半導體,即P型半導體;再來於半導體基板11之一第二表面112上以化學氣相沉積製程形成一第二本質非晶矽半導體層14;接著於第二本質非晶矽半導體層14上以化學氣相沉積製程形成一第二非晶矽半導體層15,其中第二非晶矽半導體層15在形成時便摻雜有第三半導體,第三半導體在本實施例中係為第一型半導體,即N型半導體;之後於第一非晶矽半導體層13之表面形成第一圖樣化透明導電層2,且第一圖樣化透明導電層2具有複數個包覆第一非晶矽半導體層13邊緣之第一延伸包覆部21;最後,於第二非晶矽半導體層15上形成第二圖樣化透明導電層3,且第二圖樣化透明導電層3與第一圖樣化透明導電層2係圍構出複數個相互連通之第一邊緣曝露區ER1
與第二邊緣曝露區ER2,藉以使第一圖樣化透明導電層2與該第二圖樣化透明導電層3間隔地設置,而第一非晶矽半導體層13與第二非晶矽半導體層15之邊緣係自第一邊緣曝露區ER1與第二邊緣曝露區ER2露出。
在本實施例中,化學氣相沉積製程例如是電漿輔助化學氣相沉積(Plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)製程,而第一圖樣化透明導電層2與第二圖樣化透明導電層3係透過一真空蒸鍍製程、一電弧放電蒸鍍製程、一脈衝雷射蒸鍍製程或一濺鍍製程所形成。
此外,第一圖樣化透明導電層2之第一延伸包覆部21在形成的過程中,係利用半導體基板支架支撐太陽能電池本體1之第二非晶矽半導體層15邊緣,再形成透明導電層,使得所形成的第一圖樣化透明導電層2會在支架兩側形成第一延伸包覆部21,因此透過支架之遮擋即可圖樣化透明導電層而形成第一圖樣化透明導電層2。而第二圖樣化透明導電層3之第二延伸包覆部31例如是透過遮罩的方式利用上述之真空蒸鍍製程、一電弧放電蒸鍍製程、一脈衝雷射蒸鍍製程或一濺鍍製程所形成,意即在形成時,遮罩是覆蓋住第一延伸包覆部21與第一延伸包覆部21之間的第一非晶矽半導體層13,以形成第二圖樣化透明導電層3與第二延伸包覆部31。在本實施例中,透過支架遮擋形成之第一延伸包覆部21與透過遮罩形成之第二延伸包覆部31所形成的圖案為互補,但第一延伸包覆部21與第二延伸包覆部31的邊緣並不相連,因此可避免第一圖樣化透明導電層2與第二圖樣化透明
導電層3接觸而短路的問題。
請參閱第七圖與第八圖,第七圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之平面示意圖;第八圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之另一平面示意圖。如圖所示,一種異質接面太陽能電池100a包含一太陽能電池本體1a、一第一圖樣化透明導電層2a以及一第二圖樣化透明導電層3a。其中,異質接面太陽能電池100a與上述之異質接面太陽能電池100相似,其差異主要在於異質接面太陽能電池100a之第一圖樣化透明導電層2a具有四個第一延伸包覆部21a,而第二圖樣化透明導電層3a具有四個第二延伸包覆部31a,第一非晶矽半導體層13與第二非晶矽半導體層15係自前述圖樣化透明導電層未覆蓋的區域露出。
請參閱第九圖與第十圖,第九圖係顯示本發明第三較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之平面示意圖;第十圖係顯示本發明第三較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之另一平面示意圖。如圖所示,一種異質接面太陽能電池100b包含一太陽能電池本體1b、一第一圖樣化透明導電層2b以及一第二圖樣化透明導電層3b。其中,異質接面太陽能電池100b與上述之異質接面太陽能電池100相似,其差異主要在於異質接面太陽能電池100b之第一圖樣化透明導電層2b具有四個第一延伸包覆部21b,而第二圖樣化透明導電層3b具有四個第二延伸包覆部31b。
請參閱第十一圖與第十二圖,第十一圖係顯示本發明第四較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之平面示意圖;第十二圖係顯示本發明第四較佳實施例所提供之異質接面太陽能電池之另一平面示意圖。如圖所示,一種異質接面太陽能電池100c包含一太陽能電池本體1c、一第一圖樣化透明導電層2c以及一第二圖樣化透明導電層3c。其中,異質接面太陽能電池100c與上述之異質接面太陽能電池100相似,其差異主要在於異質接面太陽能電池100c之第一圖樣化透明導電層2c具有四個第一延伸包覆部21c,而第二圖樣化透明導電層3c未具有第二延伸包覆部,在本實施例中第一圖樣化透明導電層2與第二圖樣化透明導電層3不接觸,因此可避免短路的問題。
綜上所述,由於本發明所提供之異質接面太陽能電池及其製造方法在形成第一圖樣化透明導電層時是利用支架及/或遮罩的方式來遮擋,在形成第二圖樣化透明導電層時,是利用遮罩來遮擋,使得第一圖樣化透明導電層與第二圖樣化透明導電層形成後會在遮擋處露出第一非晶矽半導體層13與第二非晶矽半導體層15,並使遮擋處的兩側形成第一延伸包覆部或第二延伸包覆部,進而增加太陽能電池本體的光電轉換效率,且由於第一延伸包覆部或第二延伸包覆部並未直接接觸,因此不會有短路及漏電流的現象產生。相較於先前技術之異質接面太陽能電池在形成透明導電層後再以雷射切割的方式分隔出兩塊透明導電層,本發明可以有效的省略雷射切割製
程,同時太陽能電池本體邊緣僅部分遮擋,因此可以增加透明導電層覆蓋太陽能電池本體的面積,進而有效的增加太陽能電池本體的吸光率與光電轉換率。
此外,雖然在本實施例中,第一半導體與第三半導體為第一型半導體,第二半導體為第二型半導體,且第一型半導體為N型半導體,第二型半導體為P型半導體;但在其他實施例中則不限於此,亦可是第一半導體與第二半導體為第一型半導體,第三半導體為第二型半導體,且第一型半導體亦可是P型半導體,第二型半導體亦可相對的是N型半導體。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
100‧‧‧異質接面太陽能電池
1‧‧‧太陽能電池本體
2‧‧‧第一圖樣化透明導電層
21‧‧‧第一延伸包覆部
ER1‧‧‧第一邊緣曝露區
Claims (15)
- 一種異質接面太陽能電池,包含:一太陽能電池本體,包含:一半導體基板,係具有相對設置之一第一表面與一第二表面,且該半導體基板摻雜有一第一半導體;一第一本質非晶矽半導體層,係設置於該第一表面上;一第一非晶矽半導體層,係設置於該第一本質非晶矽半導體層上,並摻雜有一第二半導體;一第二本質非晶矽半導體層,係設置於該第二表面上;以及一第二非晶矽半導體層,係設置於該第二本質非晶矽半導體層上,並摻雜有一第三半導體;一第一圖樣化透明導電層,係形成於該第一非晶矽半導體層上,並具有複數個第一延伸包覆部,該些第一延伸包覆部係包覆地設置於該第一非晶矽半導體層之邊緣;以及一第二圖樣化透明導電層,係形成於該第二非晶矽半導體層上,且該第二圖樣化透明導電層與該第一圖樣化透明導電層之間係圍構出複數個相互連通之邊緣曝露區,藉以使該第一圖樣化透明導電層與該第二圖樣化透明導電層藉由該些相互連通之邊緣曝露區互相絕緣。
- 如申請專利範圍第1項所述之異質接面太陽能電池,其中,該些邊緣曝露區之形狀為長方形、正方形、弧形、不規則形、環形或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之異質接面太陽能電池,其中,該第二圖樣化透明導電層具有複數個第二延伸包覆部,該些第二延伸包覆部係包覆地設置於該第二非晶矽半導體層之邊緣。
- 如申請專利範圍第3項所述之異質接面太陽能電池,其中,該些第一延伸包覆部係與該些第二延伸包覆部交錯地排列,使該第一圖樣化透明導電層之邊緣與該第二圖樣化透明導電層之邊緣係互補但不互相連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之異質接面太陽能電池,其中,該第一圖樣化透明導電層之邊緣與該第二圖樣化透明導電層之邊緣圖樣為互補。
- 如申請專利範圍第1項所述之異質接面太陽能電池,其中,該第一半導體係為一第一型半導體,該第二半導體與該第三半導體其中一者為一第一型半導體,另一者為一第二型半導體。
- 如申請專利範圍第6項所述之異質接面太陽能電池,其中,該第一型半導體為N型半導體,該第二型半導體為P型半導體。
- 如申請專利範圍第6項所述之異質接面太陽能電池,其中, 該第一型半導體為P型半導體,該第二型半導體為N型半導體。
- 一種異質接面太陽能電池的製作方法,包括以下步驟:(a)製備一半導體基板,該半導體基板摻雜有一第一半導體;(b)於該半導體基板之一第一表面上形成一第一本質非晶矽半導體層;(c)於該第一本質非晶矽半導體層上形成一第一非晶矽半導體層,且該第一非晶矽半導體層摻雜有一第二半導體;(d)於該半導體基板之一第二表面上形成一第二本質非晶矽半導體層;(e)於該第二本質非晶矽半導體層上形成一第二非晶矽半導體層,其中該第二非晶矽半導體層摻雜有一第三半導體;(f)於該第一非晶矽半導體層之表面形成一第一圖樣化透明導電層,且該第一圖樣化透明導電層具有複數個第一延伸包覆部,該些第一延伸包覆部係包覆地設置於該第一非晶矽半導體層之邊緣;以及(g)於該第二非晶矽半導體層上形成一第二圖樣化透明導電層,且該第二圖樣化透明導電層與該第一圖樣化透明導電層之間係圍構出複數個相互連通之邊緣曝露區,藉以使該第一圖樣化透明導電層與該第二圖樣化透明導電層藉由該些相互連通之邊緣曝露區互相絕緣。
- 如申請專利範圍第9項所述之異質接面太陽能電池的製作方法,其中,該第一圖樣化透明導電層與該第二圖樣化透明導 電層係透過一真空蒸鍍製程、一電弧放電蒸鍍製程、一脈衝雷射蒸鍍製程或一濺鍍製程所形成。
- 如申請專利範圍第9項所述之異質接面太陽能電池的製作方法,其中,步驟(f)在該第一非晶矽半導體層之表面形成該第一圖樣化透明導電層時,係透過遮罩或半導體基板支架遮擋住該些邊緣曝露區,進而形成該些第一延伸包覆部。
- 如申請專利範圍第9項所述之異質接面太陽能電池的製作方法,其中,步驟(g)在該第二非晶矽半導體層之表面形成該第二圖樣化透明導電層時,係透過遮罩或半導體基板支架遮擋該些邊緣曝露區,進而形成複數個第二延伸包覆部。
- 如申請專利範圍第9項所述之異質接面太陽能電池的製作方法,其中,該第一半導體係為一第一型半導體,該第二半導體與該第三半導體其中一者為一第一型半導體,另一者為一第二型半導體。
- 如申請專利範圍第13項所述之異質接面太陽能電池的製作方法,其中,該第一型半導體為N型半導體,該第二型半導體為P型半導體。
- 如申請專利範圍第13項所述之異質接面太陽能電池的製作方法,其中,該第一型半導體為P型半導體,該第二型半導體為N型半導體。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103141810A TWI513012B (zh) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 異質接面太陽能電池及其製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103141810A TWI513012B (zh) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 異質接面太陽能電池及其製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI513012B true TWI513012B (zh) | 2015-12-11 |
| TW201622162A TW201622162A (zh) | 2016-06-16 |
Family
ID=55407835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW103141810A TWI513012B (zh) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 異質接面太陽能電池及其製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI513012B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI610455B (zh) * | 2016-12-30 | 2018-01-01 | 異質接面薄本質層太陽能電池的製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011091587A1 (zh) * | 2010-01-27 | 2011-08-04 | Xu Zhen | 具有光调制功能的太阳能电池裝置 |
| TW201128789A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-16 | Univ Nat Chiao Tung | New structure solar cell with superlattices |
| TW201143162A (en) * | 2009-12-18 | 2011-12-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component |
| TW201225317A (en) * | 2010-07-15 | 2012-06-16 | Shinetsu Chemical Co | Method for producing solar cell and film-producing device |
-
2014
- 2014-12-02 TW TW103141810A patent/TWI513012B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201143162A (en) * | 2009-12-18 | 2011-12-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component |
| WO2011091587A1 (zh) * | 2010-01-27 | 2011-08-04 | Xu Zhen | 具有光调制功能的太阳能电池裝置 |
| TW201128789A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-16 | Univ Nat Chiao Tung | New structure solar cell with superlattices |
| TW201225317A (en) * | 2010-07-15 | 2012-06-16 | Shinetsu Chemical Co | Method for producing solar cell and film-producing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201622162A (zh) | 2016-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101048878A (zh) | 雪崩光电二极管 | |
| JP5820265B2 (ja) | 裏面電極型太陽電池及びその製造方法 | |
| CN103515396A (zh) | 光电二极管阵列 | |
| CN108701701A (zh) | 光电转换装置 | |
| JP2013098564A (ja) | 半導体光検出デバイスを作成する方法 | |
| US20240304650A1 (en) | Back surface incident type semiconductor photo detection element | |
| TWI513012B (zh) | 異質接面太陽能電池及其製造方法 | |
| CN105810770B (zh) | 异质结太阳能电池及其制造方法 | |
| JP2008028421A (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| CN103985769B (zh) | 太阳能电池及其模组 | |
| WO2022133660A1 (zh) | 单光子雪崩二极管及光电传感装置 | |
| JP6762304B2 (ja) | 光電変換素子 | |
| TWI497733B (zh) | 背接觸太陽能電池及其模組 | |
| US12272701B2 (en) | Method for manufacturing back surface incident type semiconductor photo detection element | |
| TWI514593B (zh) | 太陽能電池及其模組 | |
| JP7794031B2 (ja) | 受光素子 | |
| JP2017157781A (ja) | 光電変換素子および光電変換素子の製造方法 | |
| US11276794B2 (en) | Backside illuminated semiconductor photodetection element | |
| US20210159255A1 (en) | Back-illuminated semiconductor photodetection element | |
| CN106920852B (zh) | 太阳能电池及其模组 | |
| CN107154413A (zh) | 具有受光元件的半导体装置 | |
| TW201630200A (zh) | 異質接面太陽能電池及其製造方法 | |
| CN116404064A (zh) | 集成测温单元的SiC顶集电区紫外光电晶体管及制造方法 | |
| JP2025095758A (ja) | 半導体素子および光学センサ | |
| JP6333139B2 (ja) | 光電変換素子および光電変換素子の製造方法 |