[实用新型]太阳能电池的电极结构

说明书

技术领域

本实用新型关于一种电极结构，特别关于一种应用在太阳能电池的电极结构。

背景技术

硅晶圆的生产供应已是相当成熟的技术，广泛使用在各种半导体产业中的电子材料，再加上硅原子能隙适合吸收太阳光，使得硅晶太阳能电池成是目前使用最广泛的太阳能电池。一般单晶硅或多晶硅太阳电池的构造包括下列几层：外部电极、抗反射层(Anti-reflectivelayer)、N型与P型半导体层及背部电极(Back contact electrode)。

当P型及N型半导体层互相接触时，N型半导体层内的电子会涌入P型半导体层中，以填补其内的电洞。在P-N接面附近，因电子—电洞的结合形成一个载子空乏区，而P型及N型半导体层中也因分别带有负、正电荷，因此形成一个内建电场。当太阳光照射到这P-N结构时，P型和N型半导体层因吸收太阳光而产生电子—电洞对，经空乏区内建电场的驱动下，在半导体内形成电子流动，若透过电极将电子引出，就可形成太阳能电池。

外部电极的材料一般是镍、银、铝、铜及钯等金属的各种配合组合，且为了传导足够的电子流量，电极与基板的间必须要有足够大的传导面积。然而，为降低外部电极对于太阳入射光的遮蔽率，外部电极覆盖在基板上的表面积此外必须尽可能地小。因此，外部电极结构的设计必须能够兼顾低电阻以及低光遮蔽率的特性。

基于上述考虑，目前的外部电极结构主要可分为汇流电极(busbar)及指状电极(finger)两大结构。其中，汇流电极的截面积尺寸大于指状电极的截面积尺寸；结构上，汇流电极如同主干而指状电极则如同分枝散布到电池表面每一处，电子通过指状电极汇集到汇流电极并汇出至外部负载。换言的，尺寸较大的汇流电极有助于提高电子流量，而尺寸较小的指状电极则有助于降低光遮蔽率。

图1(a)是公知太阳能电池1的示意图，图1(b)是公知太阳能电池电极结构的上视图。请参照图1(a)及图1(b)所示，其中仅显示一汇流电极以简化说明。一基板10由一P型半导体101及一N型半导体102所构成，基板10受光面上同时网版印刷(screen printing，以下简称网印)一汇流电极111及多个指状电极112，以共同构成电极结构11。电子由所述指状电极112传导至汇流电极111，再由汇流电极111把电子引出。基板10表面还可包括一抗反射层12，其材质包括氮化硅形成透明层，用以降低入射光反射以利提高光电转换率。至于基板10的背光面，则覆有一包括金属材质的背部电极13，和电极结构11形成导通，以提供电能至负载或储存电能。

然而，传统上的电极结构的网印方法，多次网印印制中，所述汇流电极及所述指状电极是相同厚度同时印制在基板，相较于所述汇流电极的宽度较大，所述指状电极因宽度较小，形成的电阻值较高，对于传导电子流较不容易。

因此，若能提供一种太阳能电池的电极结构，通过改变太阳能电池的电极结构，降低指状电极的电阻值以提高导电性，并维持电极结构较低的光遮蔽率，藉以提升光电转换的效率，实为当前重要的课题的一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能电池的电极结构，以提供低的电阻特性及维持低的光遮蔽率，藉以提升光电转换的效率。

本实用新型的目的是提供一种太阳能电池的电极结构，其中一次网印不需同时印制汇流电极，可降低制作成本。

为达上述目的，依本实用新型的一种电极结构，其设置在一太阳能电池的一基板，电极结构包括多个汇流电极以及多个指状电极。所述汇流电极间隔设置在基板；所述指状电极配置在所述汇流电极的两侧，并与所述汇流电极电性相互连接。其中，所述汇流电极及所述指状电极通过至少两次网印印制完成，至少其中一次网印不印制所述汇流电极。

为达上述目的，依本实用新型的一种电极结构，其设置在一太阳能电池的一基板，电极结构包括多个汇流电极以及多个指状电极。所述汇流电极间隔设置在基板；所述指状电极配置在所述汇流电极的两侧，并与所述汇流电极电性相互连接。其中，所述指状电极的厚度大于所述汇流电极的厚度。

在本实用新型的优选实施例中，所述指状电极接触所述汇流电极的一端(例如第一端)的尺寸，大于所述指状电极远离所述汇流电极的另一端(例如第二端)的尺寸。各指状电极可呈自第一端收敛至第二端的结构体，例如但不限于呈梯形。

在本实用新型的优选实施例中，通过至少两次网印印制的所述指状电极的图案、形状或尺寸等配置可以是相同或不同。