[發(fā)明專利]太陽能電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410368320.2
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN105322032A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳傳祺;林佳龍;簡榮吾
• 申請（專利權(quán)）人: 英穩(wěn)達(dá)科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/068
• 代理公司: 上海波拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31264
• 代理人: 楊波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種太陽能電池，特別是有關(guān)于一種背面接觸型太陽能電池。

背景技術(shù)

對于傳統(tǒng)的太陽能電池結(jié)構(gòu)而言，上電極配置于硅基板的上表面，下電極配置于硅基板的下表面。然而硅基板的上表面用以接收太陽光的照射，因此位于上表面的上電極則會(huì)遮蔽部分的入射光線，因而降低太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。因此目前的技術(shù)則發(fā)展出將上電極移至硅基板的下表面，使得上下電極(或稱p型電極與n型電極)一同配置于硅基板的下表面，具有此種結(jié)構(gòu)的太陽能電池稱之為背接觸式太陽能電池(BackContactSolarCell)。

在背接觸式太陽能電池的數(shù)種類型結(jié)構(gòu)中，一般以交指式背電極太陽能電池較為常見。圖1A為傳統(tǒng)交指式背電極太陽能電池100的上視圖。請參閱圖1A。傳統(tǒng)太陽能電池100包含N型擴(kuò)散區(qū)111、P型擴(kuò)散區(qū)121、N型匯流電極112、P型匯流電極122、多條N型指狀電極113、與多條P型指狀電極123。上述N型擴(kuò)散區(qū)111為疏狀排列，P型擴(kuò)散區(qū)121則環(huán)繞于N型擴(kuò)散區(qū)111周圍。此外，上述P型匯流電極122與多條P型指狀電極123皆配置于P型擴(kuò)散區(qū)121上且三者相互電性連接。上述N型匯流電極112與多條N型指狀電極113皆配置于N型擴(kuò)散區(qū)111上且三者相互電性連接。

圖1B為圖1A的沿a-a’切線的剖面圖。請參閱圖1B。傳統(tǒng)太陽能電池100還包括基板110，其中基板110包括受光面S1與相對受光面S1的背光面S2。而所謂的背接觸式太陽能電池，是指將N型指狀電極113與P型指狀電極123配置于背光面S2的結(jié)構(gòu)。此外，由圖1B中可看出，當(dāng)太陽光照射受光面S1后會(huì)產(chǎn)生電子(圖1B中的實(shí)心圓點(diǎn))與電洞(圖1B中的空心圓圈)，其中電子會(huì)往N型擴(kuò)散區(qū)111移動(dòng)，電洞會(huì)往P型擴(kuò)散區(qū)121移動(dòng)。對于N型基板的太陽能電池而言，電洞屬于少數(shù)載子，因此增加P型擴(kuò)散區(qū)121的面積或是寬度將有助于提升少數(shù)載子收集機(jī)率。另一方面由于在N型擴(kuò)散區(qū)111間對于垂直方向的少數(shù)載子具有電性遮蔽效應(yīng)，因此減少N型擴(kuò)散區(qū)111的面積或是寬度也有助于提升少數(shù)載子收集機(jī)率。但若增加P型擴(kuò)散區(qū)121的寬度，則會(huì)使得在P型擴(kuò)散區(qū)121上方的基板110中所產(chǎn)生的電子要遷移至N型擴(kuò)散區(qū)111的距離變長。當(dāng)電子的遷移距離變長，則會(huì)相對增加電子的側(cè)向傳輸阻抗，進(jìn)而降低太陽能電池的填充因數(shù)(FillFactor，簡稱FF)而導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換效率反而降低。簡言之，目前的背接觸背接合的太陽能電池設(shè)計(jì)方向，一般以減少側(cè)向傳輸距離并同時(shí)保持P型擴(kuò)散區(qū)121對N型擴(kuò)散區(qū)111的比例最大化為主要設(shè)計(jì)方向，但同時(shí)，礙于制程極限，N型擴(kuò)散區(qū)111所能縮減的寬度尺寸有限。

有鑒于此，提供一種改良的太陽能電池結(jié)構(gòu)，并取得N型擴(kuò)散區(qū)與P型擴(kuò)散區(qū)的寬度比例或面積比例的最佳化設(shè)計(jì)，以提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，為發(fā)展本案的主要精神。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種太陽能電池，可以提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)或其他優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種太陽能電池，包括基板、連續(xù)的射極擴(kuò)散區(qū)、多個(gè)不連續(xù)的基極擴(kuò)散區(qū)、第一指狀電極與第二指狀電極。上述基板具有受光面與相對受光面的背光面。上述射極擴(kuò)散區(qū)配置于背光面，用以收集太陽能電池中的少數(shù)電荷載子。上述基極擴(kuò)散區(qū)配置于背光面，用以收集太陽能電池中的多數(shù)電荷載子。且射極擴(kuò)散區(qū)環(huán)繞于多個(gè)基極擴(kuò)散區(qū)的周圍。上述每一基極擴(kuò)散區(qū)為具有長軸與短軸的多邊形，其中短軸小于長軸。第一指狀電極配置于射極擴(kuò)散區(qū)上方且電性連接射極擴(kuò)散區(qū)。第二指狀電極配置于基極擴(kuò)散區(qū)上方且電性連接基極擴(kuò)散區(qū)。

綜上所述，本發(fā)明的太陽能電池通過將基極擴(kuò)散區(qū)設(shè)計(jì)為多個(gè)不連續(xù)的多邊形，例如長方形，以增加射極擴(kuò)散區(qū)相對于基極擴(kuò)散區(qū)的面積比例，并同時(shí)可減少電子側(cè)向傳輸距離，進(jìn)而相對提升光電轉(zhuǎn)換效率。此外，本發(fā)明提供一種具有相鄰兩排的多個(gè)基極擴(kuò)散區(qū)的中心點(diǎn)彼此錯(cuò)開的太陽能電池結(jié)構(gòu)，此錯(cuò)開結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步減少電子的側(cè)向傳輸距離，提升影響太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的填充因數(shù)FF。

附圖說明

圖1A為傳統(tǒng)交指式背電極太陽能電池的上視圖。

圖1B為圖1A的沿a-a’切線的剖面圖。

圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的太陽能電池結(jié)構(gòu)的上視圖。

圖2B為圖2A的沿a-a’切線的剖面圖。

圖3A為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的太陽能電池結(jié)構(gòu)的上視圖。

圖3B為圖3A的沿b-b’切線的剖面圖。

【主要元件符號說明】

100：太陽能電池

110：基板

S1：受光面