[发明专利]太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明提供一种太阳能电池及其制作方法，尤指一种能改善电位诱发衰减（potential induced degradation，PID）状况并提高发电效率的太阳能电池及其制作方法。

背景技术

现今人类使用的能源主要来自于石油，但由于地球的石油资源有限，因此近年来对于替代能源的需求与日俱增，而在各式替代能源中，太阳能已成为目前最具发展潜力的绿色能源。

然而，受限于高制作成本、工艺复杂与光电转换效率不佳等问题，太阳能电池的发展仍待进一步的突破。请参考图1，图1为现有太阳能电池模块的结构剖面示意图。太阳能电池模块10包括太阳能电池12被乙烯-醋酸乙烯共聚物14（Ethylene Vinyl Acetate，EVA）包覆，借由框胶18而将太阳能电池12固定于铝框16内，且在太阳能电池12表面覆盖了一片玻璃20。现有太阳能电池模块10包括金属电极22、24当作负极或正极、粗糙表面26用来降低光线反射率、以及高浓度掺杂的射极设置在上侧表面等元件。在现有结构下，当光电转换产生电流时，电子应先经由射极与电极22收集而输出，然而，由于玻璃20、EVA14与铝框16相对于太阳能电池12而言为正电位，因此，当电极22来不及收集电子时，电子很容易在具正固定氧化电荷的材料表面发生再复合而损失电流，亦即，电位诱发衰减（potential induced degradation，PID）效应。此外，粗糙表面26的设计会使得其下方的射极掺杂浓度不均匀，且高掺杂浓度的射极本身也会有高表面再复合问题。因此，现有太阳能结构有上述等等造成漏电流与发光效率受限的问题，所以如何制作出具有高光电转换效率的太阳能电池实为当前能源产业最主要的发展方向之一。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种将射极设置于内部的太阳能电池及其制作方法，以改善设置现有PID效应等漏电流问题。

本发明提供一种太阳能电池，其包括基底（base）、轻掺杂区、半导体层、第一电极及第二电极。基底具有第一表面与对于第一表面的第二表面相，其中基底具有一第一掺杂类型。轻掺杂区位于基底的第一表面上，与基底第一表面之间具有一接口，其中轻掺杂区具有第二掺杂类型，相反于第一掺杂类型。半导体层设于轻掺杂区上方，具有第一掺杂类型。第一电极位于基底的第一表面上，并埋设于部分半导体层与轻掺杂区中，且第一电极的底部实质上切齐于轻掺杂区与基底第一表面之间的接口。第二电极设于基底的第二表面。

其中，另包括一重掺杂区，位于该第一电极与该半导体层、该轻掺杂区与该基底之间，该重掺杂区具有该第二掺杂类型，该第一电极位于该重掺杂区上。

其中，另包括一掺杂区，设于该基底的该第二表面上，位于该第二电极与该基底之间。

其中，该掺杂区具有该第一掺杂类型。

其中，另包括一抗反射层，设于该半导体层的上方。

其中，该基底的该第一表面具有一粗糙化结构。

本发明另提供一种制作太阳能电池的方法，包括先提供一基板（substrate），其中基板具有第一表面与第二表面相对于第一表面，且基板具有第一掺杂类型。接着于基板第一表面内形成轻掺杂区，其中轻掺杂区具有第二掺杂类型，相反于第一掺杂类型，且于轻掺杂区上形成半导体层，其具有第一掺杂类型。之后，于半导体层中形成至少一沟槽，再于基板的第一表面形成第一电极，于基板的第二表面形成第二电极，其中第一电极设于沟槽中并与轻掺杂区电性连接。

其中，该方法另包括在形成该第一电极与该第二电极之后，对该基板进行一共烧结工艺，在该共烧结工艺之后，该第一电极的底部实质上切齐于该轻掺杂区的底部。

其中，该方法另包括在该基板的该第二表面内形成一掺杂区，位于该第二电极与该基板之间，且该掺杂区具有该第一掺杂类型。

其中，该方法另包括在该基板的该第一表面内形成一重掺杂区，使该重掺杂区位于该半导体层与该轻掺杂区之中，其中该重掺杂区具有该第二掺杂类型，并且上述形成该沟槽的步骤是以激光刻槽工艺移除部份该重掺杂区而形成该沟槽。

其中，上述形成该第一电极的步骤另包括在该重掺杂区内的该沟槽中形成该第一电极，且该第一电极与该重掺杂区接触并电性连接。

其中，该半导体层与该轻掺杂区同时形成，其中上述形成该轻掺杂区的步骤借由一离子云植入工艺或一离子金属等离子工艺于该基板内的一预定深度形成该轻掺杂区而同时形成该半导体层于该轻掺杂区上。

其中，上述形成该轻掺杂区的步骤借由一扩散工艺所完成。