具有背电场结构的太阳能电池及其制造方法技术

一种具有背电场结构的太阳能电池及其制造方法，所述电池包含：晶片、介电层、多个背电场结构、导电胶层以及导电薄膜。该导电胶层包括多个间隔的导电接触部以及多个连接所述导电接触部的导电突部。所述制造方法的改良主要在于，制作该导电胶层时，只在该介电层的局部表面而非整个表面披覆导电胶，进而降低该导电胶与该介电层的接触面积，而且后续还要在该导电胶层及该介电层上披覆一层导电薄膜。通过制程上的改良，减轻导电胶对该介电层的损害，使介电层具有良好品质、提升电池转换效率，改善太阳能电池的翘曲问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池及其制造方法，特别是涉及一种。
技术介绍
参阅图1，为一种已知太阳能电池I的制造流程示意图，在此先说明该太阳能电池I的结构(请参考图I的最后一图)，主要包含晶片11、介电层12、多个形成于该晶片11的局部部位的背电场结构(local back surface field,简称LBSF) 13以及金属胶层14。其中，该晶片11用于将光能转换成电能，并包括P型硅基板、形成于该基板上的η型射极层以及抗反射膜等膜层。该介电层12形成于该晶片11的背面111，用于降低载流 子在该晶片11表面复合(recombination)的速率,提升太阳能电池I的效率。所述介电层12具有多个贯穿的穿槽121，所述背电场结构13对应所述穿槽121而形成于晶片11背面111处，其为载流子浓度大于该P型硅基板的载流子浓度的P型半导体层，利用其电场作用阻止电子朝该晶片11的背面111方向移动，使电子被收集于该晶片11的η型射极层，以提升转换效率。而该金属胶层14是由铝胶干燥形成，位于该介电层12的表面且局部伸入介电层12的穿槽121，进而与该晶片11的背面111接触形成电连接，透过金属胶层14将该晶片11产生的电能输送到外部。该太阳能电池I在制作上，是先在该晶片11的背面111形成一层完整的介电层12，并将该介电层12的局部蚀刻移除而形成穿槽121，再利用丝网印刷方式将铝胶以几近整面的方式涂布在该介电层12表面以形成该金属胶层14。接着烧结该晶片11，该铝胶材料会扩散进入该晶片11中，使该晶片11的局部形成由铝-硅混合材料形成的背电场结构13。然而，在高温的烧结过程中，铝胶材料也会扩散、侵蚀该介电层12，导致介电层12的结构被破坏，因而影响该介电层12的功能，使转换效率下降。此外，因为铝胶完全涵盖接触整个介电层12，铝胶与介电层12的接触面积大，造成烧结时有以下两个问题(I)铝胶对于介电层12的伤害将较大；(2)因为不同材料的热膨胀系数不同，所以铝胶与其它膜层的热膨胀程度不同，容易对该晶片11造成较大的应力，使太阳能电池I有翘曲问题。
技术实现思路
_6] 专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种能维持介电层的品质、提升转换效率，改善电池翘曲问题的。用于解决问题的方案本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，包含一个晶片、一个介电层，以及多个背电场结构，该晶片用于将光能转换成电能，并包括一个入光面以及一个相反于该入光面的背面；该介电层包括一个朝向该晶片的背面的第一面、一个相反于该第一面的第二面，以及多个贯穿该第一面及第二面的穿槽；所述背电场结构分别对应所述穿槽而位于该晶片的背面处；其特征在于，该具有背电场结构的太阳能电池还包含一个导电胶层以及一层导电薄膜，该导电胶层包括多个分别位于该介电层的所述穿槽并接触所述背电场结构的导电接触部，以及多个分别自所述导电接触部突出于穿槽外且彼此间隔的导电突部，所述导电突部并且接触该介电层的第二面的局部表面；该导电薄膜披覆于该导电胶层的导电突部及该介电层的第二面。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，该导电胶层的材料为铝或铝合金。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，该导电薄膜的材料为金属。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，该介电层的材料为氧化物、氮化物，或氧化物与氮化物的复合材料。 本专利技术具有背电场结构的太阳能电池，该导电胶层的导电突部的厚度为ΙΟμπι 50 μ m,该导电薄膜的厚度为IOnm 10 μ m。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，包含下述步骤(A)准备所述用于将光能转换成电能的晶片，在该晶片的所述背面形成所述介电层；(B)蚀刻该介电层以形成多个穿槽；其特征在于，该制造方法还包含下述步骤(C)在该介电层的穿槽及该介电层的局部表面披覆一层导电胶；(D)对该晶片施以热处理，使该导电胶固化成为所述导电胶层，该导电胶层包括多个分别位于该介电层的穿槽的导电接触部，以及多个分别自所述导电接触部突出于所述穿槽外的导电突部，而且在热处理过程中，该导电胶的材料经由该晶片的背面扩散进入该晶片，使该晶片形成所述多个位于该背面处且分别对应该介电层的穿槽位置的背电场结构；(E)在该导电胶层及该介电层上披覆所述导电薄膜。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，该步骤(C)的导电胶的材料为招或招合金。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，该步骤(E)的导电薄膜的材料为金属。本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，该步骤(C)是利用丝网印刷或喷墨印刷方式将该导电胶涂布在该介电层的局部表面，该步骤(E)是利用真空镀膜方式披覆该导电薄膜。专利技术的效果本专利技术的有益效果在于通过制程上的改良，制作出结构创新的太阳能电池，降低导电胶与介电层的接触面积，减轻导电胶对该介电层的损害，使介电层具有良好品质、提升电池转换效率，还可以降低导电胶层与其它膜层因为热膨胀程度不同而产生的应力，改善太阳能电池的翘曲问题。附图说明图I是一种已知太阳能电池的制造流程示意图；图2是剖视示意图，显示本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的较佳实施例；图3是流程方块图，显示本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的制造方法的较佳实施例；图4是该较佳实施例各步骤进行时的流程示意图；图5是一个量子效率相对于光波长的测试图，显示本专利技术与比较例的测试结果。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。参阅图2，本专利技术具有背电场结构的太阳能电池的较佳实施例包含晶片2、介电层3、多个背电场结构4、导电胶层5以及导电薄膜6。该晶片2用于将光能转换成电能，并包括入光面21以及相反于该入光面21的背面22。该晶片2实际上包括一个具有该背面22的基板23、一个形成于该基板23上的射极层，以及一层抗反射膜等膜层，本实施例的基板23为P型硅基板23，该射极层为η型射极 层。由于该晶片2非本专利技术的改良重点，在此不详细说明，而且本专利技术实施时不须限制该晶片2的具体结构及层体数量，因为可以视太阳能电池的需求而增添不同功能的膜层，但图2只以单一层体示意该基板23上的所有膜层。该介电层3 —般又称为钝化层(passivation layer),位于该晶片2的背面22,并包括朝向该晶片2的背面22的第一面31、相反于该第一面31的第二面32，以及多个贯穿该第一面31及第二面32的穿槽33，该介电层3的材料为氧化物、氮化物，或氧化物与氮化物的复合材料，例如SiOx、SiNx、Al2O3，或者复合层例如Si02/SiNx，Al203/SiNx。该介电层3用于填补、降低表面缺陷，进而降低载流子在该晶片2的背面22复合(recombination)的速率，提升电池的转换效率。所述背电场结构4对应所述穿槽33而形成于晶片2的背面22处，本实施例的背电场结构4为铝硅(Al-Si)混合材料，其为载流子浓度大于该P型硅基板23的载流子浓度的P型半导体层(一般又称为P+层)，利用其电场作用阻挡电子朝该晶片2的背面22方向移动，使电子被收集于该晶片2的η型射极层，因此通过背电场结构4能提升载流子收集效率及转换效率。需要说明的是，当晶片2的基板23为η型基板时，该背电场结构4就必需为载流子浓度大于该基板23的载流子浓度的η型半导体层(η+层)。本实施例的导电胶层5的材料为铝或铝合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有背电场结构的太阳能电池，包含：一个晶片、一个介电层以及多个背电场结构，该晶片用于将光能转换成电能，并包括一个入光面以及一个相反于该入光面的背面；该介电层包括一个朝向该晶片的背面的第一面、一个相反于该第一面的第二面以及多个贯穿该第一面及第二面的穿槽；所述背电场结构分别对应所述穿槽而位于该晶片的背面处；其特征在于，该具有背电场结构的太阳能电池还包含一个导电胶层以及一层导电薄膜，该导电胶层包括多个分别位于该介电层的所述穿槽并接触所述背电场结构的导电接触部，以及多个分别自所述导电接触部突出于穿槽外且彼此间隔的导电突部，所述导电突部并且接触该介电层的第二面的局部表面；该导电薄膜披覆于该导电胶层的导电突部及该介电层的第二面。

【技术特征摘要】
1.ー种具有背电场结构的太阳能电池，包含一个晶片、ー个介电层以及多个背电场结构，该晶片用于将光能转换成电能，并包括一个入光面以及ー个相反于该入光面的背面；该介电层包括一个朝向该晶片的背面的第一面、ー个相反于该第一面的第二面以及多个贯穿该第一面及第ニ面的穿槽；所述背电场结构分别对应所述穿槽而位于该晶片的背面处；其特征在干， 该具有背电场结构的太阳能电池还包含一个导电胶层以及一层导电薄膜，该导电胶层包括多个分别位于该介电层的所述穿槽并接触所述背电场结构的导电接触部，以及多个分别自所述导电接触部突出于穿槽外且彼此间隔的导电突部，所述导电突部并且接触该介电层的第二面的局部表面；该导电薄膜被覆于该导电胶层的导电突部及该介电层的第二面。2.根据权利要求I所述的具有背电场结构的太阳能电池，其特征在于，该导电胶层的材料为招或招合金。3.根据权利要求I或2所述的具有背电场结构的太阳能电池，其特征在干，该导电薄膜的材料为金属。4.根据权利要求I所述的具有背电场结构的太阳能电池，其特征在干，该介电层的材料为氧化物、氮化物，或氧化物与氮化物的复合材料。5.根据权利要求I所述的具有背电场结构的太阳能电池，其特征在于，该导电胶层的导电突部的厚度为IOym 50μπι，该导电薄膜的厚度为IOnm 10 μ m。6.ー种具有背电场结构的太阳能电池的制造方法，包含下述步骤步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志仁，
申请(专利权)人：茂迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：