[發明專利]太陽能電池

在審

• 申請號: 201610919366.8
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107978647A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 黃楓媚;陳傳祺;林奕君;吳秀珠;葉俊宏;張傳志;簡榮吾
• 申請（專利權）人: 英穩達科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙)31218
• 代理人: 翟羽

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池，特別是涉及一種發射極鈍化及背電極太陽能電池(Passivated Emitter Rear Cell，PERC)。

背景技術

在現有技術中已提出一種發射極鈍化及背電極太陽能電池，其主要是在硅基板的背面形成鈍化層，而背面電極的一部分通過鈍化層的開口與硅基板形成共晶層，通過采用這種結構可以提高太陽能電池的電特性表現。

參照圖1，其顯示一種傳統的發射極鈍化及背電極太陽能電池10的剖面圖。所述太陽能電池10主要包含一硅基板110。所述硅基板110具有一受光面和一背面，并且在所述硅基板110的所述受光面上依序設置有發射極層140、抗反射層130和正面電極120，以及在所述硅基板110的所述背面上依序設置有鈍化層150和背面電極層160。在設置所述背面電極層160前會先在所述鈍化層150上形成多個開口170，接著再將所述背面電極層160設置在所述太陽能電池10的整個背表面上，因此所述背面電極層160會覆蓋在所述鈍化層150上，且填充于所述多個開口170內以與所述硅基板110的所述背面接觸。當將所述太陽能電池10進行燒結步驟后，在等開口170內所述背面電極層160與所述硅基板110的所述背面接觸的位置會共同反應形成局部背面電場180。因此，所述背面電極層160可通過所述局部背面電場180將所述太陽能電池10生成的電荷載子收集至設置在所述太陽能電池10的背表面的匯流排電極。所述匯流排電極用于與另一太陽能電池連接，進而組成由多個太陽能電池串聯或并聯而構成的太陽能電池模組。

所述太陽能電池10的背面電極層160的材料主要是采用鋁金屬。在進行燒結步驟時，硅傳遞至鋁的速度會明顯快于鋁傳遞至硅的速度，因此會有大量的硅擴散至所述背面電極層160中，使得在所述局部背面電場180生成的位置會形成空洞。再者，由于所述背面電極層160是整面地覆蓋在所述太陽能電池10的背面，因此硅主要是以橫向地擴散至所述背面電極層160，使得形成的所述局部背面電場180的深度較淺，導致所述太陽能電池10的串聯電阻值較高。此外，由于所述背面電極層160的鋁會與所述鈍化層150產生反應，導致在燒結時在所述鈍化層150相對較薄的區域容易發生鋁金屬燒穿所述鈍化層150并且與所述硅基板110直接接觸，進而在所述位置產生非預期的局部背面電場。然而，在所述非預期的局部背面電場中，電荷載子的復合率較高，不但無法對所述太陽能電池10在電荷載子收集與傳遞上產生實質上的貢獻，還會導致所述太陽能電池10整體的光電轉換效率變差。

因此，為了改善上述所述太陽能電池10的缺點，在現有技術中還提出一種發射極鈍化及背電極太陽能電池，其通過只將背面電極層設置在鈍化層的開口的上方位置，非不是采用整面式的覆蓋在太陽能電池的背表面，以避免在燒結后在所述局部背面電場生成的位置形成空洞，以及避免在所述鈍化層相對較薄的區域發生背面電極層的金屬材料燒穿所述鈍化層并且與所述硅基板直接接觸的問題。具體而言，請參照圖2，其顯示另一種傳統的發射極鈍化及背電極太陽能電池20的剖面圖。所述太陽能電池20主要包含一硅基板210。所述硅基板210具有一受光面和一背面，并且在所述硅基板210的所述背面上依序設置有鈍化層250和背面電極層260。在制造上，所述鈍化層250先被形成在所述硅基板210的所述背面，之后通過物理或化學方法在所述鈍化層250形成多個開口，之后以網印等方法形成所述背面電極層260，其中所述背面電極層260只有設置在所述鈍化層250的開口270的上方位置，非不是采用整面式的覆蓋在所述太陽能電池20的背表面。因此，在將所述太陽能電池20進行燒結步驟時，由于所述開口270下方的所述背面電極層260的寬度會限制住硅材料橫向擴散的寬度，進而避免在所述局部背面電場270生成的位置形成空洞，并且還可獲得具有較深深度的所述局部背面電場270。此外，由于所述背面電極層260只有設置在所述鈍化層250的開口270的上方位置，故可以避免所述背面電極層260的金屬材料燒穿所述鈍化層250與所述硅基板210直接接觸的問題。