[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种太阳能电池及其制造方法，特别是有关于一种使用广泛的太阳光谱以产生电力的太阳能电池及其制造方法。

背景技术

太阳能电池是一种将光能转换成电能的半导体装置。当与太阳能电池材质的能带隙能量对应的光线被吸收入电池时，即产生电荷，而太阳能电池分离并收集这些电荷。

一般传统太阳能电池是由一个单一PN接面结晶组成。这种太阳能电池不能使用所有的频谱以产生电荷，因为这种太阳能电池只包含一种能带隙能量，所以只能使用在长波区域和可见光光谱中近红外波长区域的波长。

因此，目前有大量的太阳能电池开发研究正进行中，这些研究结合不同能带隙能量的材质，以广泛从各波长获得电荷，而非仅使用单一接面太阳电池。

发明内容

因为上述已知技术存在的问题，本发明的目的就是在提供一种使用广泛的太阳光谱以产生电力的太阳能电池及其制造方法。

根据本发明的目的，提出一种太阳能电池，其包含一基质，该基质表面处理以降低太阳反射系数。一量子点层由气相沉积，并在基质表面形成薄膜物质。一N接面层形成在量子点层上部。一射极形成于N接面层，且被传射至该量子点层的入射光分离的多个电荷传送至该射极。一防止反射覆盖层形成于N接面层的上部与射极，以防止反射光。

其中，量子点层形成于由量子点层堆迭的一多层结构，该多层结构具有不同能带隙能量。

其中，量子点层由初始扩大一薄膜物质产生，且该薄膜物质有一不同于基质至原子岛(atom island)的原子大小。

其中，量子点层每一层厚度为1至20奈米。

其中，薄膜物质包含二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、钛酸锶(SrTiO3)、氧化钽(Ta3O5)、二氧化钛(TiO2)、氟化镁(MgF2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(ITO)、硅(Si)组成中至少一项。

根据本发明的目的，再提出一种制造太阳能电池的方法，其包含下列步骤：准备一基质；处理该基质的表面以减少该基质表面的入射光的反射系数；形成一量子点层，该量子点层由气相沉积一薄膜物质于该处理基质的表面；形成一N接面层于量子点层；形成一射极层，该射极层由热处理N接面层而成；移除一磷硅酸盐玻璃，该磷硅酸盐玻璃在形成该射极层时产生于该N接面层；以及形成一防止反射覆盖层于该N接面层与该射极层。

其中，薄膜物质包含二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、钛酸锶(SrTiO3)、氧化钽(Ta3O5)、二氧化钛(TiO2)、氟化镁(MgF2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(ITO)、硅(Si)组成中至少一项。

其中，形成该量子点层的步骤为执行于由量子点层堆迭的一多层结构，该多层结构具有不同能带隙能量。

其中，形成该量子点层的步骤为由初始扩大一薄膜物质产生，且该薄膜物质有一不同于基质至原子岛(atom island)的原子大小。

其中，形成该量子点层的步骤包含一层层气相沉积一薄膜物质于一层状结构，以及热处理该气相沉积的薄膜物质。

其中，形成该量子点层的步骤包含依次反复气相沉积一薄膜物质于至少一层状结构，以及热处理该至少一层气相沉积的薄膜物质。

其中，形成该量子点层的步骤包含：形成一遮罩于该基质的表面，该遮罩具有一直径0.1至20微米的孔洞；透过该孔洞，气相沉积一薄膜物质于该基质；以及移除该遮罩后热处理该薄膜物质。

其中，量子点层每一层厚度为1至20奈米。

其中，更包含下列步骤：在形成该N接面层中或之后产生一选择性射极层。

根据本发明的目的，另提出一种太阳能电池，其包含一基质，该基质表面处理以降低太阳反射系数。一N接面层形成于该基质上。一电浆子层由多个金属粒子组成并形成于该N接面层的上部。一防止反射覆盖层形成于该电浆子层的上部，以防止反射光。

其中，基质表面的处理包含织理以在该基质表面形成一表面纹理层。

其中，电浆子层的该些金属粒子散布于N接面整个表面。

其中，电浆子层包含该些金属粒子，该些金属粒子具有直径1至30奈米的一穿透区域(tunneling region)。

其中，电浆子层包含该些金属粒子，该些金属粒子具有直径30至100奈米的一光衍射区。