[發明專利]硅晶太陽能芯片、包括其的電池、及其制造方法

無效

• 申請號: 201310069131.0
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103594527A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 厲文中
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明關于一種硅晶太陽能芯片、包括其的電池、及其制造方法，特別關于一種具有邊緣絕緣層結構的硅晶太陽能芯片、包括其的電池、及其制造方法。

背景技術

現今，由于全球能源的持續短缺且對于能源的需求與日俱增，因此如何提供環保且干凈的能源便成為目前最迫切需要研究的議題。在各種替代性能源的研究當中，利用自然的太陽光經由光電能量轉換產生電能的太陽能電池，為目前所廣泛應用且積極研發的技術。

在傳統太陽能電池的制造過程中，為避免P、N兩極之間在芯片邊緣有接觸的現象，需多進行一道邊緣絕緣工藝(isolation?process)，以將芯片邊緣P、N絕緣，避免太陽能電池漏電內耗降低發電效率。然而，該邊緣絕緣工藝會犧牲掉太陽能電池的可發電面積。此外，目前較常使用的邊緣絕緣方式以激光束沿芯片邊緣進行切割、或是由芯片背面以酸或堿進行蝕刻，然而無論是以那種方式進行邊緣絕緣切割，皆會造成制造成本提升(例如：激光射備昂貴、處理費時)、或是環境污染(蝕刻后所產生的廢液)等問題。

基于上述，發展出一種可改善上述已知技術缺失的太陽能電池的制造方法，實為目前太陽能電池技術所迫切需要的。

發明內容

本發明提供一種硅晶太陽能芯片、包括其的電池、及其制造方法，由于該硅晶太陽能電池芯片具有邊緣絕緣層結構，因此可免除后續太陽能電池制造過程中所使用的邊緣絕緣工藝，增加太陽能電池的發電效率、降低制造成本、以及改善太陽能電池在使用上的安全性。

本發明所述的硅晶太陽能電池芯片包括一硅晶基板，其中該硅晶基板具有一上表面、一下表面及一側面；以及，一絕緣層，僅形成于該硅晶基板的該側面上。

根據本發明一實施例，本發明提供一硅晶太陽能電池，包括：一硅晶基板，其中該硅晶基板具有一上表面、一下表面及一側面，以及一絕緣層，僅形成于該硅晶基板的該側面上，且該硅晶基板具有一第一電性；一抗反射層，設置于該硅晶基板的上表面；一摻雜層，設置于該硅晶基板的上表面及該抗反射層之間，其中該摻雜層具有一第二電性；一第一電極，設置于該抗反射層之上并穿過該抗反射層而與該摻雜層電性連接；以及一第二電極，設置于該硅晶基板的下表面。

根據本發明另一實施例，本發明所述的硅晶太陽能電池芯片的制造方法，包括：提供一硅晶晶棒，其中該硅晶晶棒具有一上表面、一下表面及一側面；覆蓋一絕緣材料于該硅晶晶棒的側面；以及，對該硅晶晶棒的側面進行切割，得到多個硅晶太陽能電池芯片。

根據本發明又一實施例，本發明提供一硅晶太陽能電池的制造方法，包括：提供一硅晶基板，其中該硅晶基板具有一上表面、一下表面及一側面，以及一絕緣層，僅形成于該硅晶基板的該側面上，且該硅晶基板具有一第一電性；形成一摻雜層于該硅晶基板的上表面，其中該摻雜層具有一第二電性；形成一抗反射層于該摻雜層上；形成一第一電極于該抗反射層之上并穿過該抗反射層而與該摻雜層電性連接；以及形成一第二電極于該硅晶基板的下表面。

附圖說明

圖1是顯示根據本發明一實施例所述的硅晶太陽能電池芯片的示意圖；

圖2是顯示圖1所述的硅晶太陽能電池芯片沿切線2-2’截取的截面結構示意圖；

圖3是顯示根據本發明一實施例所述的硅晶太陽能電池芯片的截面結構示意圖；

圖4為本發明一實施例所述的硅晶太陽能電池芯片制造方法的步驟流程圖；

圖5a至圖5c為一系列的示意圖，用以說明本發明所述的硅晶太陽能電池芯片的制造方法；

圖6是顯示根據本發明一實施例所述的具有織構化結構的上表面的硅晶太陽能電池芯片的截面結構示意圖；

圖7是顯示根據本發明一實施例所述的具有織構化結構的上表面及下表面的硅晶太陽能電池芯片的截面結構示意圖；

圖8是顯示根據本發明一實施例所述的硅晶太陽能電池的截面結構示意圖；

圖9為本發明一實施例所述的硅晶太陽能電池制造方法的步驟流程圖；以及

圖10a至圖10e為一系列的示意圖，用以說明本發明所述的硅晶太陽能電池的制造方法。

【符號說明】

2-2’～切線；

10～硅晶基板；

11～上表面；

11A～具有織構化結構的上表面；

12～絕緣層；

13～下表面；

13A～具有織構化結構的下表面；

15～側面；

50～硅晶棒；

52～絕緣材料；

51～上表面；