[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，特别是涉及一种发射极钝化及背电极太阳能电池(Passivated Emitter Rear Cell，PERC)。

背景技术

在现有技术中已提出一种发射极钝化及背电极太阳能电池，其主要是在硅基板的背面形成钝化层，而背面电极的一部分通过钝化层的开口与硅基板形成共晶层，通过采用这种结构可以提高太阳能电池的电特性表现。

参照图1，其显示一种传统的发射极钝化及背电极太阳能电池10的剖面图。所述太阳能电池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设置有发射极层140、抗反射层130和正面电极120，以及在所述硅基板110的所述背面上依序设置有钝化层150和背面电极层160。在设置所述背面电极层160前会先在所述钝化层150上形成多个开口170，接着再将所述背面电极层160设置在所述太阳能电池10的整个背表面上，因此所述背面电极层160会覆盖在所述钝化层150上，且填充于所述多个开口170内以与所述硅基板110的所述背面接触。当将所述太阳能电池10进行烧结步骤后，在等开口170内所述背面电极层160与所述硅基板110的所述背面接触的位置会共同反应形成局部背面电场180。因此，所述背面电极层160可通过所述局部背面电场180将所述太阳能电池10生成的电荷载子收集至设置在所述太阳能电池10的背表面的汇流排电极。所述汇流排电极用于与另一太阳能电池连接，进而组成由多个太阳能电池串联或并联而构成的太阳能电池模组。

所述太阳能电池10的背面电极层160的材料主要是采用铝金属。在进行烧结步骤时，硅传递至铝的速度会明显快于铝传递至硅的速度，因此会有大量的硅扩散至所述背面电极层160中，使得在所述局部背面电场180生成的位置会形成空洞。再者，由于所述背面电极层160是整面地覆盖在所述太阳能电池10的背面，因此硅主要是以横向地扩散至所述背面电极层160，使得形成的所述局部背面电场180的深度较浅，导致所述太阳能电池10的串联电阻值较高。此外，由于所述背面电极层160的铝会与所述钝化层150产生反应，导致在烧结时在所述钝化层150相对较薄的区域容易发生铝金属烧穿所述钝化层150并且与所述硅基板110直接接触，进而在所述位置产生非预期的局部背面电场。然而，在所述非预期的局部背面电场中，电荷载子的复合率较高，不但无法对所述太阳能电池10在电荷载子收集与传递上产生实质上的贡献，还会导致所述太阳能电池10整体的光电转换效率变差。

因此，为了改善上述所述太阳能电池10的缺点，在现有技术中还提出一种发射极钝化及背电极太阳能电池，其通过只将背面电极层设置在钝化层的开口的上方位置，非不是采用整面式的覆盖在太阳能电池的背表面，以避免在烧结后在所述局部背面电场生成的位置形成空洞，以及避免在所述钝化层相对较薄的区域发生背面电极层的金属材料烧穿所述钝化层并且与所述硅基板直接接触的问题。具体而言，请参照图2，其显示另一种传统的发射极钝化及背电极太阳能电池20的剖面图。所述太阳能电池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的所述背面上依序设置有钝化层250和背面电极层260。在制造上，所述钝化层250先被形成在所述硅基板210的所述背面，之后通过物理或化学方法在所述钝化层250形成多个开口，之后以网印等方法形成所述背面电极层260，其中所述背面电极层260只有设置在所述钝化层250的开口270的上方位置，非不是采用整面式的覆盖在所述太阳能电池20的背表面。因此，在将所述太阳能电池20进行烧结步骤时，由于所述开口270下方的所述背面电极层260的宽度会限制住硅材料横向扩散的宽度，进而避免在所述局部背面电场270生成的位置形成空洞，并且还可获得具有较深深度的所述局部背面电场270。此外，由于所述背面电极层260只有设置在所述钝化层250的开口270的上方位置，故可以避免所述背面电极层260的金属材料烧穿所述钝化层250与所述硅基板210直接接触的问题。