[发明专利]具有场板的薄膜太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，特别是涉及一种具有场板的薄膜太阳能电池。

背景技术

图1为现有习知一种薄膜太阳能电池的剖面示意图。请参考图1，薄膜太阳能电池100包括一对基板112、114、二透明导电层122、124、一N型半导体层130、一P型半导体层140与一非晶硅层150。非晶硅层150位于N型半导体层130与P型半导体层140之间。N型半导体层130位于非晶硅层150与透明导电层122之间，而P型半导体140位于非晶硅层150与透明导电层124之间，如图1所示。此外，透明导电层122、124、N型半导体层130、P型半导体层140与非晶硅层150夹设于基板112、114之间。

承上述结构，当阳光160由外侧照射至薄膜太阳能电池100时，如：靠近P型半导体层的一侧，位于N型半导体层130与P型半导体层140之间的非晶硅层150适于受光能而产生自由电子-电洞对，并藉由N型半导体层130与P型半导体层140形成的内电场使电子与电洞会分别往两层移动，而产生一种电能的储存形态，此时若外加负载电路或电子装置，便可提供电能而使电路或装置进行驱动。

一般来说，为了提高太阳能电池100的光电转换效率，通常会在基板112与透明导电层122之间配置一反射电极170，如此一来，光线穿透N型半导体层130后会再被反射电极170反射回非晶硅层150，以提高光线的利用率，而可提升太阳能电池100的光电转换效率。

然而，目前在提升薄膜太阳能电池的光电转换效率上仍有其所面临的瓶颈，因此，如何能更进一步提升薄膜太阳能电池的光电转换效率一直是众人所关注的问题。

由此可见，上述现有的太阳能电池在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的具有场板的薄膜太阳能电池，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的太阳能电池存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的具有场板的薄膜太阳能电池，能够改进一般现有的太阳能电池，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的太阳能电池存在的缺陷，而提供一种新型的具有场板的薄膜太阳能电池，所要解决的技术问题是使其进一步分离半导体堆栈层受光后所产生的自由电子-电洞对，使其电性具有较佳的表现，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有场板(field plate)的薄膜太阳能电池，其特征在于其包括：基板；第一导电层，配置于所述基板上，并具有第一开口以暴露至少部分所述基板；半导体堆栈层，配置于所述第一导电层上，并具有第二开口以暴露至少部分所述第一导电层，且所述半导体堆栈层透过所述第一开口而与该基板实体连接，其中当所述半导体堆栈层受光后，其内部会产生自由电子-电洞对；第二导电层，配置于所述半导体堆栈层上，并具有第三开口以暴露出至少部分所述半导体堆栈层，其中所述第二导电层透过所述第二开口而与所述第一导电层实体连接；介电层，配置于所述第二导电层上，并透过所述第三开口而与所述半导体堆栈层实体连接：以及场板，配置于所述介电层上，并位于对应所述第一开口、所述第二开口与所述第三开口至少其一的位置上，其中所述场板会提供电场，以分离所述自由电子-电洞对。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有场板的薄膜太阳能电池，其中当部分所述第二开口与所述第三开口是位于相同位置时，所述半导体堆栈层与所述第二导电层会同时暴露出所述第一导电层，且所述介电层会透过所述第二开口与所述第三开口而与所述第一导电层实体连接。

前述的具有场板的薄膜太阳能电池，其中所述的第一导电层为透明导电层，其材质包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟锡锌氧化物、氧化锌、铝锡氧化物、铝锌氧化物、镉铟氧化物、镉锌氧化物、镓锌氧化物及锡氟氧化物等至少其一，而所述第二导电层包含反射层与透明导电层至少其一。