[发明专利]太阳能光电元件

说明书

技术领域

本发明关于一种太阳能光电元件。

背景技术

太阳能电池(Solar Cell)是将太阳能转换成电能的装置，且不需要通过电解质来传递导电离子，而是通过光电半导体薄片来获得电位。如图1、图2所示，传统的太阳能电池包括一p型半导体61、一n型半导体62、一p侧金属电极63、以及一n侧金属电极64，其中n侧金属电极64包括汇流排641(bus bar)以及多个自汇流排延伸出来的电极线642。当太阳光照射到这p-n半导体结构时，p型和n型半导体因吸收太阳光而产生电子-空穴对。由于p-n半导体结构的内电场可以让半导体内所产生的电子在半导体结构内流动，若经由电极把电流引出，就可以形成一个太阳能电池。

然而太阳能电池的p侧金属电极以及n侧金属电极之间若存在任何非经过p-n半导体的其他电流通道，会产生漏电流(leakage current)。如图1所示的传统太阳能电池可分为A、B两区。其上视图如图2所示，在B区中，由于n侧金属电极64不透光，在汇流排641下方的p-n半导体无法吸收太阳光产生电子-空穴对而形成电流，因此当A区的p-n半导体结构于照光后产生的光电流在经由电线导通时，会流向相邻的B区而形成漏电回路。图3为太阳能电池内部A区的电路以及B区的电路示意图，其中ISCA代表太阳能电池短路时A区的短路电流，也就是A区经照光产生的光电流，ISCB代表太阳能电池B区的短路电流，也就是B区经照光产生的光电流；VOCA代表A区的开路电压。若上下两侧电极在经由导线导通形成一回路后，由A区产生的光电流，会形成两条电流分路ISCA/2，由于B区没有光电流产生，因此A区产生的光电流会形成两条流向B区的漏电流，进而造成太阳能电池效率降低。

发明内容

本发明提出一种太阳能光电元件，包括一基板；一III-V族化合物所形成的半导体结构位于基板之上，包括一光电转换层；一电极位于半导体结构上，包括一汇流电极以及一指状电极；以及一中间层位于半导体结构以及汇流排电极之间，其中中间层包括一III族元素以及一V族元素，并与半导体结构之间形成一高电阻值界面。

附图说明

图1显示传统太阳能光电元件的剖面图；

图2显示传统太阳能光电元件的上视图；

图3显示传统太阳能光电元件的电路图；

图4显示依本发明实施例的太阳能光电元件的剖面图；

图5-图7显示依本发明实施例的太阳能光电元件的制造流程图；

图8显示依本发明实施例的太阳能光电元件的剖面图；

图9显示依本发明实施例的太阳能光电元件的剖面图；

图10-图12显示依本发明实施例的太阳能光电元件的制造流程图；

图13显示依本发明实施例的太阳能光电元件的剖面图；

图14显示依本发明实施例的太阳能光电元件的剖面图；

图15显示依本发明实施例的太阳能光电元件的剖面图；

图16-图18显示依本发明实施例的太阳能光电元件的制造流程图。

主要元件符号说明

110、210、310、410、510  太阳能光电元件

10                       基板

11                       半导体结构

111                      p型成核层

112                      p型缓冲层

113                      p型第一背面电场层

114                      p型第一基层

115                      n型第一发射层

116                      n型第一窗层

131                      III-V族半导体层

117                      III-V族覆盖层

12、25、42、52           电极

121、251、421、521       汇流排电极

122、252、422、522       指状电极

13                       中间层

13A                      氧化部

13B                      未氧化部

14、26                   薄层