[發明專利]具深蝕刻孔洞的基板式太陽能電池

無效

• 申請號: 201010244543.X
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN102024861A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 王立康
• 申請（專利權）人: 王立康
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為

技術領域

本發明涉及一種具深蝕刻孔洞的基板式太陽能電池，尤指一種以整個半導體基板為太陽能電池，該半導體基板具有數個深孔洞，不必使用埋藏式電極(buriedcontact)。

背景技術

請參閱圖5所示，已知的基板式太陽能電池通常包含一半導體基板7，其中是以一N型半導體層71與一P型半導體層72，形成一P-N接面(P-N?junction)73，并包含一前電極74及一背電極75。當太陽光照射電池正面76時，入射光穿透該電池正面76并在靠近電池表面區被吸收，產生電子與電洞兩種載子(Carrier)，之后各向該前電極74與該背電極75處靠攏，以形成端電壓差。然而，由于太陽光會在該電池正面76產生一部分反射而無法全部入射至該半導體基板7內部，使太陽能電池產生電力的效率不佳。據此，一般通常是將該電池正面76制成凹凸不平整的表面，抑或在該電池正面76鍍制一抗反射膜，更甚有將上述兩者予以結合，藉此達到抗反射的目的，以使大部分太陽光入射至太陽能電池內吸收，進而產生較多的電力。如圖6所示，上述凹凸不平整的表面，是可在太陽光的光線8a射向凹凸表面77時，使大部分能量進入太陽能電池內，而部分反射的光線8b則可再次射向該電池板內被電池吸收而產生電力，而該基板式太陽能電池在背光側亦含有一背表面場(Back?Surface?Field)78，以增加太陽能電池的效率。

然而，在前述基板式太陽能電池中，由于該P型半導體層72厚度幾乎是整個基板的厚度，而該N型半導體層71則較薄。當太陽光照射時，少數載子的擴散長度不夠長，電子電洞易再次結合，如此將不利于電子及電洞分別累積至該前電極74及該背電極75處，因此電力的輸出會遭減弱，造成太陽光能轉成電能的轉換效率有限。

一般基板式太陽能電池的材料為硅，有單晶、多晶及無晶系三種。以光能/電能轉換效率而言，單晶系不僅比多晶系優越，并且又比無晶系佳。而為解決上述載子擴散長度短的問題，通常將太陽能電池制成硅薄膜型態。然而，薄膜型態的太陽能電池卻含有無法將太陽光完全吸收利用的缺點，以致其光能/電能的轉換效率不佳；再者，若以硅薄膜制成于非硅半導體基板上則不易形成單晶結構或缺陷較少的多晶結構，因此其光能/電能的轉換效率亦同樣不佳。故，一般無法符合使用者于實際使用時所需。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述現有技術的不足，提供一種具深蝕刻孔洞的基板式太陽能電池，以整個半導體基板為太陽能電池，該半導體基板具有數個深孔洞，可降低載子再次結合的機率，進而增加光能成電能的轉換效率，不必使用埋藏式電極(buried?contact)。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種具深蝕刻孔洞的基板式太陽能電池，包含半導體基板、半導體層、P-N接面，該半導體層位于該半導體基板一側的表面上，該P-N接面由該半導體基板與該半導體層構成，其特點是：所述半導體基板包含數個深孔洞，構成孔洞區與平坦區；各深孔洞的深度為基板厚度的四分之一以上。

如此，以半導體材料為基板的太陽能電池，具有數個經由蝕刻或加工等方式形成的深孔洞，可降低載子再次結合的機率，以增加該基板式太陽能電池的光能/電能轉換效率，不必使用埋藏式電極。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的剖面示意圖。

圖2是本發明溝槽狀深孔洞的示意圖。

圖3是本發明獨立式深孔洞的示意圖。

圖4是本發明另一實施例的剖面示意圖。

圖5是已知的太陽能電池板。

圖6是已知太陽能電板的凹凸表面示意圖。

標號說明：

基板式太陽能電池1、5????P型半導體層11、51

深孔洞12、52????????????溝槽狀121

獨立孔洞式122???????????N型半導體層13、53

P-N接面14、54???????????前電極15、55

背電極16、56????????????孔洞區的電池表面17、57

平坦區的電池表面18、58??背表面場19、78

太陽光線2、3、6?????????受光側的電池正面59

半導體基板7?????????????N型半導體層71

P型半導體層72???????????P-N接面73

前電極74????????????????背電極75

電池正面76??????????????凹凸表面77

光線8a、8b

具體實施方式