[发明专利]太阳能电池结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池结构及其制造方法。此太阳能电池结构包含硅基板、第一钝化结构、以及第二钝化结构。硅基板具有相对的第一表面与第二表面。第一钝化结构覆盖在硅基板的第一表面上。第一钝化结构包含依序堆叠在第一表面上的第一非晶二氧化硅钝化层以及第一本征型非晶硅钝化层。第二钝化结构覆盖在硅基板的第二表面上。第二钝化结构包含依序堆叠在第二表面上的第二非晶二氧化硅钝化层以及第二本征型非晶硅钝化层。非晶二氧化硅钝化层可有效钝化硅基板的表面，解决硅基板介面缺陷的问题，而本征型非晶硅钝化层能隙较小且阻抗较低，可提升双层钝化层结构的载子传导效率，故可有效提升太阳能电池的开路电压和太阳能电池的光电转换效率。

技术领域

本发明是有关于一种光电转换装置，且特别是有关于一种太阳能电池结构及其制造方法。

背景技术

在太阳能电池中，钝化结构与工艺是不可或缺的重要结构与工艺。无论是传统背电场(Back Surface Field，BSF)太阳能电池，或者是射极与背电极钝化(PassivatedEmitter and Rear Cell，PERC)太阳能电池、与异质接面薄本征层(Heterojunction withIntrinsic Thin layer，HIT)太阳能电池，都具备钝化层。以制作这些太阳能电池的钝化层时多采低压化学气相沉积(LPCVD)工艺，低压化学气相沉积工艺的设备为真空设备，因此设备较为昂贵，且材料的选定也不尽理想。

故，目前的钝化层的工艺与材料仍有相当的改善空间。

发明内容

因此，本发明的一目的就是在提供一种太阳能电池结构及其制造方法，其在硅基板的相对二表面上分别设置由非晶二氧化硅钝化层与本征型非晶硅钝化层所构成的双层钝化层结构。由于非晶二氧化硅钝化层可有效钝化硅基板的表面，而可解决硅基板介面缺陷的问题，再搭配能隙较小且阻抗较低的本征型非晶硅钝化层，可提升双层钝化层结构的载子传导效率，故可有效提升太阳能电池的开路电压，进而可提高太阳能电池的光电转换效率。

本发明的另一目的是在提供一种太阳能电池结构的制造方法，其可通过将硅基板浸泡于具有硝酸成分的溶液中的湿式工艺，在硅基板的表面上形成非晶二氧化硅钝化层。由于形成非晶二氧化硅钝化层的湿式工艺可紧接在硅基板的其它湿式工艺与湿式清洗处理后在同一机台中进行，因此可避免硅基板遭到外界环境的污染。此外，湿式工艺可使非晶二氧化硅钝化层全面性地成长在硅基板的表面上。故，本方法的运用可大幅提升硅基板的表面的钝化效果。

根据本发明的上述目的，提出一种太阳能电池结构。此太阳能电池结构包含硅基板、第一钝化结构、以及第二钝化结构。硅基板具有相对的第一表面与第二表面。第一钝化结构覆盖在硅基板的第一表面上，其中第一钝化结构包含依序堆叠在第一表面上的第一非晶二氧化硅钝化层以及第一本征型非晶硅钝化层。第二钝化结构覆盖在硅基板的第二表面上，其中第二钝化结构包含依序堆叠在第二表面上的第二非晶二氧化硅钝化层以及第二本征型非晶硅钝化层。

依据本发明的一实施例，上述的硅基板的材料为单晶硅或多晶硅。

依据本发明的一实施例，上述每个第一非晶二氧化硅钝化层与第二非晶二氧化硅钝化层的厚度从约0.5nm至约3nm。

依据本发明的一实施例，上述每个第一本征型非晶硅钝化层与第二本征型非晶硅钝化层的厚度从约0.5nm至约10nm。

依据本发明的一实施例，上述每个第一非晶二氧化硅钝化层与第二非晶二氧化硅钝化层在波长500nm下的折射率从约1.40至约1.55。

依据本发明的一实施例，上述的太阳能电池结构更包含第一掺杂型硅层、透明导电层、第一电极、第二掺杂型硅层、以及第二电极。第一掺杂型硅层设于第一本征型非晶硅钝化层上。透明导电层设于第一掺杂型硅层上第一电极设于部分的透明导电层上。第二掺杂型硅层设于第二本征型非晶硅钝化层上。第二电极覆盖第二掺杂型硅层上。