[发明专利]具深蚀刻孔洞的基板式太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种具深蚀刻孔洞的基板式太阳能电池，尤指一种以整个半导体基板为太阳能电池，该半导体基板具有数个深孔洞，不必使用埋藏式电极(buriedcontact)。

背景技术

请参阅图5所示，已知的基板式太阳能电池通常包含一半导体基板7，其中是以一N型半导体层71与一P型半导体层72，形成一P-N接面(P-N junction)73，并包含一前电极74及一背电极75。当太阳光照射电池正面76时，入射光穿透该电池正面76并在靠近电池表面区被吸收，产生电子与电洞两种载子(Carrier)，之后各向该前电极74与该背电极75处靠拢，以形成端电压差。然而，由于太阳光会在该电池正面76产生一部分反射而无法全部入射至该半导体基板7内部，使太阳能电池产生电力的效率不佳。据此，一般通常是将该电池正面76制成凹凸不平整的表面，抑或在该电池正面76镀制一抗反射膜，更甚有将上述两者予以结合，藉此达到抗反射的目的，以使大部分太阳光入射至太阳能电池内吸收，进而产生较多的电力。如图6所示，上述凹凸不平整的表面，是可在太阳光的光线8a射向凹凸表面77时，使大部分能量进入太阳能电池内，而部分反射的光线8b则可再次射向该电池板内被电池吸收而产生电力，而该基板式太阳能电池在背光侧亦含有一背表面场(Back Surface Field)78，以增加太阳能电池的效率。

然而，在前述基板式太阳能电池中，由于该P型半导体层72厚度几乎是整个基板的厚度，而该N型半导体层71则较薄。当太阳光照射时，少数载子的扩散长度不够长，电子电洞易再次结合，如此将不利于电子及电洞分别累积至该前电极74及该背电极75处，因此电力的输出会遭减弱，造成太阳光能转成电能的转换效率有限。

一般基板式太阳能电池的材料为硅，有单晶、多晶及无晶系三种。以光能/电能转换效率而言，单晶系不仅比多晶系优越，并且又比无晶系佳。而为解决上述载子扩散长度短的问题，通常将太阳能电池制成硅薄膜型态。然而，薄膜型态的太阳能电池却含有无法将太阳光完全吸收利用的缺点，以致其光能/电能的转换效率不佳；再者，若以硅薄膜制成于非硅半导体基板上则不易形成单晶结构或缺陷较少的多晶结构，因此其光能/电能的转换效率亦同样不佳。故，一般无法符合使用者于实际使用时所需。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种具深蚀刻孔洞的基板式太阳能电池，以整个半导体基板为太阳能电池，该半导体基板具有数个深孔洞，可降低载子再次结合的机率，进而增加光能成电能的转换效率，不必使用埋藏式电极(buried contact)。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种具深蚀刻孔洞的基板式太阳能电池，包含半导体基板、半导体层、P-N接面，该半导体层位于该半导体基板一侧的表面上，该P-N接面由该半导体基板与该半导体层构成，其特点是：所述半导体基板包含数个深孔洞，构成孔洞区与平坦区；各深孔洞的深度为基板厚度的四分之一以上。

如此，以半导体材料为基板的太阳能电池，具有数个经由蚀刻或加工等方式形成的深孔洞，可降低载子再次结合的机率，以增加该基板式太阳能电池的光能/电能转换效率，不必使用埋藏式电极。

附图说明

图1是本发明一实施例的剖面示意图。

图2是本发明沟槽状深孔洞的示意图。

图3是本发明独立式深孔洞的示意图。

图4是本发明另一实施例的剖面示意图。

图5是已知的太阳能电池板。

图6是已知太阳能电板的凹凸表面示意图。

标号说明：

基板式太阳能电池1、5    P型半导体层11、51

深孔洞12、52            沟槽状121

独立孔洞式122           N型半导体层13、53

P-N接面14、54           前电极15、55

背电极16、56            孔洞区的电池表面17、57

平坦区的电池表面18、58  背表面场19、78

太阳光线2、3、6         受光侧的电池正面59

半导体基板7             N型半导体层71

P型半导体层72           P-N接面73

前电极74                背电极75

电池正面76              凹凸表面77

光线8a、8b

具体实施方式