[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明是有关于一种太阳能电池，特别是有关于一种背面接触型太阳能电池。

背景技术

对于传统的太阳能电池结构而言，上电极配置于硅基板的上表面，下电极配置于硅基板的下表面。然而硅基板的上表面用以接收太阳光的照射，因此位于上表面的上电极则会遮蔽部分的入射光线，因而降低太阳能电池的光电转换效率。因此目前的技术则发展出将上电极移至硅基板的下表面，使得上下电极(或称p型电极与n型电极)一同配置于硅基板的下表面，具有此种结构的太阳能电池称之为背接触式太阳能电池(BackContactSolarCell)。

在背接触式太阳能电池的数种类型结构中，一般以交指式背电极太阳能电池较为常见。图1A为传统交指式背电极太阳能电池100的上视图。请参阅图1A。传统太阳能电池100包含N型扩散区111、P型扩散区121、N型汇流电极112、P型汇流电极122、多条N型指状电极113、与多条P型指状电极123。上述N型扩散区111为疏状排列，P型扩散区121则环绕于N型扩散区111周围。此外，上述P型汇流电极122与多条P型指状电极123皆配置于P型扩散区121上且三者相互电性连接。上述N型汇流电极112与多条N型指状电极113皆配置于N型扩散区111上且三者相互电性连接。

图1B为图1A的沿a-a’切线的剖面图。请参阅图1B。传统太阳能电池100还包括基板110，其中基板110包括受光面S1与相对受光面S1的背光面S2。而所谓的背接触式太阳能电池，是指将N型指状电极113与P型指状电极123配置于背光面S2的结构。此外，由图1B中可看出，当太阳光照射受光面S1后会产生电子(图1B中的实心圆点)与电洞(图1B中的空心圆圈)，其中电子会往N型扩散区111移动，电洞会往P型扩散区121移动。对于N型基板的太阳能电池而言，电洞属于少数载子，因此增加P型扩散区121的面积或是宽度将有助于提升少数载子收集机率。另一方面由于在N型扩散区111间对于垂直方向的少数载子具有电性遮蔽效应，因此减少N型扩散区111的面积或是宽度也有助于提升少数载子收集机率。但若增加P型扩散区121的宽度，则会使得在P型扩散区121上方的基板110中所产生的电子要迁移至N型扩散区111的距离变长。当电子的迁移距离变长，则会相对增加电子的侧向传输阻抗，进而降低太阳能电池的填充因数(FillFactor，简称FF)而导致光电转换效率反而降低。简言之，目前的背接触背接合的太阳能电池设计方向，一般以减少侧向传输距离并同时保持P型扩散区121对N型扩散区111的比例最大化为主要设计方向，但同时，碍于制程极限，N型扩散区111所能缩减的宽度尺寸有限。

有鉴于此，提供一种改良的太阳能电池结构，并取得N型扩散区与P型扩散区的宽度比例或面积比例的最佳化设计，以提升太阳能电池的光电转换效率，为发展本案的主要精神。

发明内容

本发明提出一种太阳能电池，可以提升太阳能电池的光电转换效率。

为达上述优点或其他优点，本发明的一实施例提出一种太阳能电池，包括基板、连续的射极扩散区、多个不连续的基极扩散区、第一指状电极与第二指状电极。上述基板具有受光面与相对受光面的背光面。上述射极扩散区配置于背光面，用以收集太阳能电池中的少数电荷载子。上述基极扩散区配置于背光面，用以收集太阳能电池中的多数电荷载子。且射极扩散区环绕于多个基极扩散区的周围。上述每一基极扩散区为具有长轴与短轴的多边形，其中短轴小于长轴。第一指状电极配置于射极扩散区上方且电性连接射极扩散区。第二指状电极配置于基极扩散区上方且电性连接基极扩散区。

综上所述，本发明的太阳能电池通过将基极扩散区设计为多个不连续的多边形，例如长方形，以增加射极扩散区相对于基极扩散区的面积比例，并同时可减少电子侧向传输距离，进而相对提升光电转换效率。此外，本发明提供一种具有相邻两排的多个基极扩散区的中心点彼此错开的太阳能电池结构，此错开结构可进一步减少电子的侧向传输距离，提升影响太阳能电池的光电转换效率的填充因数FF。

附图说明

图1A为传统交指式背电极太阳能电池的上视图。

图1B为图1A的沿a-a’切线的剖面图。

图2A为根据本发明的一实施例的太阳能电池结构的上视图。

图2B为图2A的沿a-a’切线的剖面图。

图3A为根据本发明的另一实施例的太阳能电池结构的上视图。

图3B为图3A的沿b-b’切线的剖面图。

【主要元件符号说明】

100：太阳能电池

110：基板

S1：受光面