[实用新型]太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型关于一种太阳能电池。

背景技术

由于石化能源短缺，人们对环保重要性的认知提高，因此人们近年来不断地积极研发替代能源与再生能源的相关技术，希望可以减少目前人类对于石化能源的依赖程度以及使用石化能源时对环境带来的影响。在众多的替代能源与再生能源的技术中，以太阳能电池(solar cell)最受瞩目。主要是因为太阳能电池可直接将太阳能转换成电能，且发电过程中不会产生二氧化碳或氮化物等有害物质，不会对环境造成污染。

一般而言，公知硅晶太阳能电池通常是在半导体基板的表面利用扩散(diffusion)或离子布植(ion implantation)方式来掺杂反态杂质(counter-doping)以形成掺杂层并制作电极。当光线从外侧照射至硅晶太阳能电池时，掺杂层因受光子激发而产生自由电子-电洞对，并通过P-N结所形成的内电场使电子与电洞分离，且分别往两端移动，而产生电能的形态，此时若外加负载电路或电子装置，便可提供电能而使电路或装置进行驱动。

然而，在现行硅晶太阳能电池的掺杂层的表面掺杂浓度往往高于1×10²¹atoms/cm³，这些浓度过高的表面掺杂成为大量的再结合中心(recombination center)，使得照光产生的自由电子、电洞在这些再结合中心被消除。并且，在正面电极(front electrode)与掺杂层之间的接触表面会有较多的悬浮键(dangling bond)，如此，自由电子、电洞容易在靠近掺杂层与正面电极的接触表面处产生表面再结合(surface recombination)，而影响硅晶太阳能电池的光电转换效率。

因此，如何提供一种太阳能电池，可减少掺杂层的表面再结合，进而提升太阳能电池的光电转换效率，还可有效保护太阳能电池，已成为太阳能制造产业的重要课题。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种太阳能电池，有别于现行半导体基板的高表面掺杂浓度，利用较低表面掺杂浓度方式，达到降低再结合损失(recombination loss)的目的，进而提升光电转换效率。

本实用新型的其它目的为提供一种太阳能电池，搭配复合多功能保护膜，达到钝化、抗反射及保护的功能。

本实用新型可采用以下技术方案来实现的。

依据本实用新型的一种太阳能电池包括一半导体基板以及一复合多功能保护膜。半导体基板的表面具有一掺杂层，掺杂层的深度介于200nm至1000nm之间，掺杂层的表面掺杂浓度介于1×10¹⁹至5×10²⁰atoms/cm³之间。复合多功能保护膜设置在掺杂层上，复合多功能保护膜具有多个膜层，达到钝化、抗反射及保护的功能。所述膜层最接近掺杂层的一层，其膜层厚度小于40nm。

在本实用新型的一实施例中，半导体基板可为P型半导体基板或N型半导体基板。当半导体基板为P型半导体基板时，掺杂层的掺杂元素为N型，其例如但不限于磷、砷、锑、铋、或其组合；当半导体基板为N型半导体基板时，掺杂层的掺杂元素为P型，其例如但不限于硼、铝、镓、铟、铊、或其组合。

在本实用新型的一实施例中，太阳能电池还可包括多个电极，所述电极分别设置在太阳能电池的一光入射表面及一背光表面，以作为正面电极及背面电极。

在本实用新型的一实施例中，半导体基板可为单晶硅基板、多晶硅基板或非晶硅基板。

承上所述，本实用新型的太阳能电池通过降低半导体基板的表面掺杂浓度，进而降低电子电洞的再结合损失。另外，还设置多个膜层构成的复合多功能保护膜在掺杂层上，达到钝化、抗反射及保护等功能以保护太阳能电池，避免外力、环境或气候等因素影响光电转换效率及外观。本实用新型的太阳能电池不仅能够降低电池表面的自由电子、电洞复合速度，达到提高光电流的作用，同时还具有保护太阳能电池，防刮伤、防湿气等功效，还减少入射光的反射，进而提升整体太阳能电池的光电转换效率及性能。

附图说明

图1为依据本实用新型优选实施例的一种太阳能电池的示意图。

主要元件符号说明：

1：太阳能电池

2：半导体基板

21、22：表面

3：掺杂层

4：复合多功能保护膜

41：第一膜层

42：第二膜层

d：深度

J：P-N结

t：厚度

具体实施方式