[发明专利]硅晶太阳能芯片、包括其的电池、及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种硅晶太阳能芯片、包括其的电池、及其制造方法，特别关于一种具有边缘绝缘层结构的硅晶太阳能芯片、包括其的电池、及其制造方法。

背景技术

现今，由于全球能源的持续短缺且对于能源的需求与日俱增，因此如何提供环保且干净的能源便成为目前最迫切需要研究的议题。在各种替代性能源的研究当中，利用自然的太阳光经由光电能量转换产生电能的太阳能电池，为目前所广泛应用且积极研发的技术。

在传统太阳能电池的制造过程中，为避免P、N两极之间在芯片边缘有接触的现象，需多进行一道边缘绝缘工艺(isolation process)，以将芯片边缘P、N绝缘，避免太阳能电池漏电内耗降低发电效率。然而，该边缘绝缘工艺会牺牲掉太阳能电池的可发电面积。此外，目前较常使用的边缘绝缘方式以激光束沿芯片边缘进行切割、或是由芯片背面以酸或碱进行蚀刻，然而无论是以那种方式进行边缘绝缘切割，皆会造成制造成本提升(例如：激光射备昂贵、处理费时)、或是环境污染(蚀刻后所产生的废液)等问题。

基于上述，发展出一种可改善上述已知技术缺失的太阳能电池的制造方法，实为目前太阳能电池技术所迫切需要的。

发明内容

本发明提供一种硅晶太阳能芯片、包括其的电池、及其制造方法，由于该硅晶太阳能电池芯片具有边缘绝缘层结构，因此可免除后续太阳能电池制造过程中所使用的边缘绝缘工艺，增加太阳能电池的发电效率、降低制造成本、以及改善太阳能电池在使用上的安全性。

本发明所述的硅晶太阳能电池芯片包括一硅晶基板，其中该硅晶基板具有一上表面、一下表面及一侧面；以及，一绝缘层，仅形成于该硅晶基板的该侧面上。

根据本发明一实施例，本发明提供一硅晶太阳能电池，包括：一硅晶基板，其中该硅晶基板具有一上表面、一下表面及一侧面，以及一绝缘层，仅形成于该硅晶基板的该侧面上，且该硅晶基板具有一第一电性；一抗反射层，设置于该硅晶基板的上表面；一掺杂层，设置于该硅晶基板的上表面及该抗反射层之间，其中该掺杂层具有一第二电性；一第一电极，设置于该抗反射层之上并穿过该抗反射层而与该掺杂层电性连接；以及一第二电极，设置于该硅晶基板的下表面。

根据本发明另一实施例，本发明所述的硅晶太阳能电池芯片的制造方法，包括：提供一硅晶晶棒，其中该硅晶晶棒具有一上表面、一下表面及一侧面；覆盖一绝缘材料于该硅晶晶棒的侧面；以及，对该硅晶晶棒的侧面进行切割，得到多个硅晶太阳能电池芯片。

根据本发明又一实施例，本发明提供一硅晶太阳能电池的制造方法，包括：提供一硅晶基板，其中该硅晶基板具有一上表面、一下表面及一侧面，以及一绝缘层，仅形成于该硅晶基板的该侧面上，且该硅晶基板具有一第一电性；形成一掺杂层于该硅晶基板的上表面，其中该掺杂层具有一第二电性；形成一抗反射层于该掺杂层上；形成一第一电极于该抗反射层之上并穿过该抗反射层而与该掺杂层电性连接；以及形成一第二电极于该硅晶基板的下表面。

附图说明

图1是显示根据本发明一实施例所述的硅晶太阳能电池芯片的示意图；

图2是显示图1所述的硅晶太阳能电池芯片沿切线2-2’截取的截面结构示意图；

图3是显示根据本发明一实施例所述的硅晶太阳能电池芯片的截面结构示意图；

图4为本发明一实施例所述的硅晶太阳能电池芯片制造方法的步骤流程图；

图5a至图5c为一系列的示意图，用以说明本发明所述的硅晶太阳能电池芯片的制造方法；

图6是显示根据本发明一实施例所述的具有织构化结构的上表面的硅晶太阳能电池芯片的截面结构示意图；

图7是显示根据本发明一实施例所述的具有织构化结构的上表面及下表面的硅晶太阳能电池芯片的截面结构示意图；

图8是显示根据本发明一实施例所述的硅晶太阳能电池的截面结构示意图；

图9为本发明一实施例所述的硅晶太阳能电池制造方法的步骤流程图；以及

图10a至图10e为一系列的示意图，用以说明本发明所述的硅晶太阳能电池的制造方法。

【符号说明】

2-2’～切线；

10～硅晶基板；

11～上表面；

11A～具有织构化结构的上表面；

12～绝缘层；

13～下表面；

13A～具有织构化结构的下表面；

15～侧面；

50～硅晶棒；

52～绝缘材料；

51～上表面；