具鈍化層的太陽能電池及其制程方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種太陽能電池及其制程方法，特別有關(guān)于一種具鈍化層的太陽能 電池及其制程方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 垂直多接面（Verticalmulti-junction，VMJ)的太陽能電池允許其輸出電壓高過 傳統(tǒng)的單接面太陽能電池的輸出電壓。特別是，該垂直多接面電池可以在高聚光強(qiáng)度下運(yùn) 作。然而，載子復(fù)合（carrierrecombination)的機(jī)率是現(xiàn)在該垂直多接面電池的挑戰(zhàn)，因 為該多接面的太陽能電池的光入射表面容易發(fā)生載子復(fù)合的情形，而導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換效率不 佳。光電轉(zhuǎn)換效率的衰退使該多接面的太陽能電池?zé)o法廣泛地被應(yīng)用。
[0003]有鑒于此，極有必要發(fā)展一種可以降低載子復(fù)合機(jī)率的太陽能電池或方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的主要目的在于提出一種太陽能電池，可以降低 載子復(fù)合的機(jī)率。
[0005] 本發(fā)明的次要目的在于提出一種太陽能電池的制程方法，可以制造出可以降低載 子復(fù)合的機(jī)率的太陽能電池。
[0006] 為達(dá)上述的主要目的，本發(fā)明提出一種具鈍化層的太陽能電池，其包含：一垂直多 接面電池，其具有多個(gè)PN接面結(jié)構(gòu)及多個(gè)電極層，其中該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)彼此相互間隔，且各 PN接面結(jié)構(gòu)包含一P+型擴(kuò)散摻雜層、一P型擴(kuò)散摻雜層、一N型擴(kuò)散摻雜層與一N+型擴(kuò)散 摻雜層，其中該P(yáng)+型擴(kuò)散摻雜層具有一P+型端面，且該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層系連接至該P(yáng)+型 端面并具有一P型端面，該N型擴(kuò)散摻雜層系連接至該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層并具有一N型端面， 及該N+型擴(kuò)散摻雜層系連接至該N型擴(kuò)散摻雜層并具有一N+型端面，且各電極層系配置 并連接于兩鄰近PN接面結(jié)構(gòu)的間，其具有一顯露面；以及一鈍化層，其覆蓋于該P(yáng)+型擴(kuò)散 摻雜層的該P(yáng)+型端面、該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層的該P(yáng)型端面、該N型擴(kuò)散摻雜層的該N型端面、 該N+型擴(kuò)散雜層的該N+型端面、及該電極層的該顯露面。
[0007] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)包含一光接收表面，且該光接收表面包含該 P+型擴(kuò)散摻雜層的該P(yáng)+型端面，該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層的該P(yáng)型端面，該N型擴(kuò)散摻雜層的該 N型端面以及該N+型擴(kuò)散摻雜層的該N+型端面。
[0008] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該光接收表面是一不平整表面。
[0009] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該電極層的該顯露面及各該具有PN接面結(jié)構(gòu)的該光接收 表面之間具有一高度差。
[0010] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該顯露面的位置低于該光接收表面。
[0011] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該電極層包含由該顯露面所形成的一凹槽，且該凹槽的深 度大于該高度差。
[0012] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該電極層包含由該顯露面所形成的一凹槽，且該凹槽由該 鈍化層加以填充。
[0013] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)+型擴(kuò)散摻雜層的摻雜濃度介于1019原子/立方公分至 1〇21原子/立方公分之間。
[0014] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)+型擴(kuò)散摻雜層的厚度介于0.3ym至3ym之間。
[0015] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層的摻雜濃度介于1016原子/立方公分至 1〇2°原子/立方公分之間。
[0016] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層的厚度介于1ym至50ym之間。
[0017] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該N型擴(kuò)散摻雜層的摻雜濃度介于1016原子/立方公分至 1〇2°原子/立方公分之間。
[0018] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該N型擴(kuò)散摻雜層的厚度介于1ym至50ym之間。
[0019] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該N+型擴(kuò)散摻雜層的摻雜濃度介于1019原子/立方公分至 1〇21原子/立方公分之間。
[0020] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該N+型擴(kuò)散摻雜層的厚度介于0.3ym至3ym之間。
[0021] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)亦包含一P-型擴(kuò)散摻雜層，其配置并連接于 該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層及該N型擴(kuò)散摻雜層之間。
[0022] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)-型擴(kuò)散摻雜層具有一P-型端面，且該P(yáng)-型端面由該鈍 化層所覆蓋。
[0023] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)-型擴(kuò)散摻雜層的摻雜濃度介于1014原子/立方公分至 1〇18原子/立方公分之間。
[0024] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)亦包含一N-型擴(kuò)散摻雜層，其配置并連接于 該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層及該N型擴(kuò)散摻雜層之間。
[0025] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該N-型擴(kuò)散摻雜層具有一N-型端面，且該N-型端面由該鈍 化層所覆蓋。
[0026] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該N-型擴(kuò)散摻雜層的摻雜濃度介于1014原子/立方公分至 1〇18原子/立方公分之間。
[0027] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)選自硅、砷化鎵、鍺、磷化銦鎵及其混和物其中 之一。
[0028] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該鈍化層借由原子層沉制程而形成。
[0029] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該鈍化層是可透光的。
[0030] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該鈍化層選自氧化鉿、氧化鑭、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、 氧化錯(cuò)、氧化鋁、氧化鉭、氧化銦、二氧化錫、氧化銦錫、氧化鐵、五氧化二銀、氧化鎂、氧化 鉺、氮化鎢、氮化鉿、氮化鋯、氮化鋁以及氮化鈦其中之一。
[0031] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該垂直多接面電池包含一第一端面、與該第一端面相反的一 第二端面、以及分別配置于該第一端面與該第二端面的至少兩導(dǎo)電電極，且該導(dǎo)電電極由 該鈍化層所覆蓋。
[0032] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該垂直多接面電池包含一第一端面、與該第一端面相反的一 第二端面、以及分別配置于該第一端面與該第二端面的至少兩導(dǎo)電電極，且該第一端面與 該第二端面由該鈍化層所覆蓋。
[0033] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述的太陽能電池亦包括覆蓋部份該鈍化層的一抗反射層， 其中該抗反射層是可透光的。
[0034] 為達(dá)上述的次要目的，本發(fā)明提出一種具鈍化層的太陽能電池的制程方法，其包 含下列步驟：提供一垂直多接面電池，其具有多個(gè)PN接面結(jié)構(gòu)及多個(gè)電極層，其中該P(yáng)N接 面結(jié)構(gòu)彼此相互間隔，且各PN接面結(jié)構(gòu)包含一P+型擴(kuò)散摻雜層、一P型擴(kuò)散摻雜層、一N 型擴(kuò)散摻雜層與一N+型擴(kuò)散摻雜層，其中該P(yáng)+型擴(kuò)散摻雜層具有一P+型端面，且該P(yáng)型 擴(kuò)散摻雜層系連接至該P(yáng)+型端面并具有一P型端面，該N型擴(kuò)散摻雜層系連接至該P(yáng)型擴(kuò) 散摻雜層并具有一N型端面，及該N+型擴(kuò)散摻雜層系連接至該N型擴(kuò)散摻雜層并具有一N+ 型端面，且各電極層系配置并連接于兩鄰近PN接面結(jié)構(gòu)之間，其具有一顯露面；以及形成 一鈍化層于該垂直多接面電池，其覆蓋于該P(yáng)+型擴(kuò)散摻雜層的該P(yáng)+型端面、該P(yáng)型擴(kuò)散摻 雜層的該P(yáng)型端面、該N型擴(kuò)散摻雜層的該N型端面、該N+型擴(kuò)散雜層的該N+型端面、及 該電極層的該顯露面。
[0035] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該鈍化層借由原子層沉積（Atomiclayerdeposition，ALD) 制程而形成。
[0036] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該垂直多接面電池包含一第一端面、與該第一端面相反的一 第二端面、以及分別配置于該第一端面與該第二端面的至少兩導(dǎo)電電極，且該導(dǎo)電電極由 該鈍化層所覆蓋。
[0037] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該垂直多接面電池包含一第一端面、與該第一端面相反的一 第二端面、以及分別配置于該第一端面與該第二端面的至少兩導(dǎo)電電極，且更包含形成該 鈍化層來覆蓋該第一端面與該第二端面。
[0038] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該電極層包含由該顯露面所形成的一凹槽，且更包含形成 該鈍化層來填充該凹槽。
[0039] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)亦包含一P-型擴(kuò)散摻雜層，其配置并連接于 該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層及該N型擴(kuò)散摻雜層之間，且更包含形成該鈍化層來覆蓋該P(yáng)-型擴(kuò)散摻 雜層的一P-型端面。
[0040] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，各該P(yáng)N接面結(jié)構(gòu)亦包含一N-型擴(kuò)散摻雜層，其配置并連接于 該P(yáng)型擴(kuò)散摻雜層及該N型擴(kuò)散摻雜層之間，且更包含形成該鈍化層來覆蓋該N-型擴(kuò)散摻 雜層的一N-型端面。
[0041] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，該鈍化層是可透光的。
[0042] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述的太陽能電池的制程方法亦包括形成一抗反射層來覆蓋 部份該鈍化層，其中該抗反射層是可透光的