[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

近年来太阳能电池技术迅速发展，太阳能电池正逐渐成为石化燃料的替代能源。各式太阳能电池的种类非常多，主要可分为硅基太阳能电池、化合物半导体太阳能电池及有机太阳能电池等三种。其中，硅基太阳能电池的基本架构可分为P-N二极管(PN Diode)、抗反射层(Antireflection layer)、和正面电极(Front contact electrode)、及背面电极(Back contact electrode)等四个部份。

在太阳能电池的发展过程中，为了降低太阳能电池的成本，硅基板厚度不断薄化，但也因而产生了一些问题。其中一个问题为，对于较薄的太阳能电池而言，背面载子的复合现象对电池性能的影响变得十分重要。

在上述基本结构的基础下，公知技术可通过钝化层(Passivation layer)及背面电场(Back surface field，BSF)的作用，避免电池背面载流电子的复合效应使得电池效率降低，进而提升太阳能电池的光电转换效率。详细而言，在太阳能电池的正面或背面设置钝化层，可降低电池表面载子的复合速度，达到提高光电流的作用，甚至还具有保护太阳能电池，防刮伤、防湿气等功效。而在电池背面涂上铝胶，铝胶除了可作为电池的背面电极外，高温烧结后还可作为背面电场，以增加表面载子的收集效率。

另一种公知的、依据上述方式进行改良的公知技术包括雷射剥蚀法(Laser ablation)及雷射烧结电极法(Laser-fired contacts，LFC)。为了形成局部的背面电场(Local BSF)，上述方法在电池背面设置一钝化层或一钝化层与一铝金属层，再利用雷射光在钝化层或钝化层与铝金属层上穿孔打洞，最后使铝金属穿过孔洞而与硅基板形成局部接触。如此一来即可有效降低铝背面电场与硅基板间的表面载子复合效应，同时局部的接触还可避免铝胶烧结后造成的翘曲及破片现象。

然而，雷射光机台设备的成本昂贵，且不利于大规模的量化生产，其虽提高了太阳能电池的光电转换效率，但却反而增加了太阳能电池的制造成本。

因此，如何提供一种太阳能电池及其制造方法，其在提升太阳能电池的光电转换效率以及产品的可靠度与良率的同时，还可不需使用高成本的雷射机台设备，进而能达到降低生产成本，并提高生产效率的功效，已成为太阳能制造产业的焦点课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池及其制造方法，其在提升太阳能电池的光电转换效率以及制程的可靠度与良率的同时，还可不需使用高成本的雷射机台设备，进而能达到降低生产成本，并提高生产效率的功效。

本发明可采用以下技术方案来实现的。

本发明的一种太阳能电池的制造方法包括以下步骤：提供一基板；将一第一钝化层形成于基板；将一第一导电材料间隔形成于第一钝化层；将一第二钝化层形成于第一钝化层；以及将一第二导电材料形成于第一导电材料及第二钝化层，以连接间隔的第一导电材料。

另外，本发明还提供另一种太阳能电池的制造方法，其包括以下步骤：提供一基板；将一第一钝化层形成于基板；将一第二钝化层形成于第一钝化层；将一第一导电材料间隔形成于第二钝化层；以及将一第二导电材料形成于第一导电材料及第二钝化层，以连接间隔的第一导电材料。

在一实施例中，第一钝化层与第二钝化层的材料成分相同。

在一实施例中，第一钝化层的厚度小于第二钝化层的厚度。

在一实施例中，第一钝化层与第二钝化层的材料成分不同。较佳地，第一钝化层材料的抗穿透性低于第二钝化层材料的抗穿透性。钝化层可为介电质材料，例如硅氧化物、氮硅化物、非晶硅、碳化硅，以及氧化铝等材料。较佳地，第一钝化层的材料成分为硅氧化层，第二钝化层的材料成分为氮硅化层。