[发明专利]太阳能电池

说明书

本发明公开了一种太阳能电池，包括硅基板、钝化结构以及金属电极。钝化结构设置于硅基板的表面上且包括隧穿层与多晶硅掺杂层。隧穿层位于所述硅基板的所述表面上，多晶硅掺杂层位于隧穿层上且包括厚度不同的第一区以及第二区，且第一区的厚度大于第二区的厚度，其中第一区的厚度在50nm～500nm之间，第二区的厚度大于0且在250nm以下。金属电极则位于多晶硅掺杂层的第一区上。本发明的钝化结构具有热稳定性佳、低电阻率(resistivity)以及低光吸收(1ight absorption)的效果，还能因此使具有上述结构的太阳能电池能产生高转换效率的功效。

技术领域

本发明是有关于一种太阳能电池技术，且特别是有关于一种太阳能电池。

背景技术

目前开发中的隧穿型太阳能电池如异质接面硅太阳能电池属于一种高效率太阳能电池，其发电量能大幅提升，以降低发电成本。

对于一般的隧穿型太阳能电池来说，在制造过程中通常会在硅芯片的一侧成长氧化硅层来作为隧穿层。然而，此氧化硅层并无法具有良好的钝化特性，因此需进行高温退火工艺来提高钝化质量。

上述高温退火工艺通常在炉管中进行，但是在高温的状态下，氧化硅层会增生而导致硅芯片内的载子无法经由隧穿机制而自由传输。因此，在进行退火工艺前，可于氧化硅层上形成一层经掺杂的非晶硅层来避免氧化硅层增生。在退火工艺后，上述经掺杂的非晶硅层会转变成多晶硅掺杂层(doped polysilicon layer)。

然而，一般多晶硅层的能隙为1.1eV，所以在光学上会有影响吸收的问题，使得进入到硅芯片的光会有所损耗。

发明内容

本发明提供一种太阳能电池，具有能兼顾光的吸收与钝化效果的钝化结构，并能进一步提升其短路电流以及转换效率(efficiency)。

本发明的太阳能电池，包括具有第一表面与第二表面的硅基板、设置于硅基板的第一表面上的第钝化结构以及位于第一钝化结构上的第一金属电极。所述第一钝化结构包括隧穿层与多晶硅掺杂层。隧穿层位于硅基板的第一表面上，多晶硅掺杂层位于隧穿层上。所述多晶硅掺杂层包括厚度不同的第一区以及第二区，且第一区的厚度大于第二区的厚度，其中第一区的厚度在50nm～500nm之间，第二区的厚度大于0且在250nm以下。第一金属电极则位于多晶硅掺杂层的第一区上。

在本发明的一实施例中，上述第一区的面积为大于或等于第一金属电极的面积。

在本发明的一实施例中，上述第一区的面积为小于第一金属电极的面积。

在本发明的一实施例中，上述隧穿层包括氧化硅(SiO₂)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al₂O₃)或氮化硅(SiN)。

在本发明的一实施例中，上述多晶硅掺杂层包括多晶硅膜、多晶氧化硅或多晶碳化硅。

在本发明的一实施例中，上述第一区的厚度在50nm～300nm之间，上述第二区的厚度为1/2倍至1/50倍的第一区的厚度。

在本发明的一实施例中，上述第二区的厚度为1nm～150nm之间。

在本发明的一实施例中，上述太阳能电池还可包括第二钝化结构，设置于硅基板的第二表面上，所述第二钝化结构包括隧穿层与多晶硅掺杂层。隧穿层位于硅基板的第二表面上，多晶硅掺杂层位于隧穿层上。所述多晶硅掺杂层包括厚度不同的第一区以及第二区，且第一区的厚度大于第二区的厚度，其中第一区的厚度在50nm～500nm之间，第二区的厚度大于0且在250nm以下。

在本发明的一实施例中，上述太阳能电池还可包括第二金属电极，位于所述第二钝化结构的多晶硅掺杂层的第一区上。

在本发明的一实施例中，上述第二钝化结构的多晶硅掺杂层包括多晶硅膜、多晶氧化硅或多晶碳化硅。