[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及其制造方法，且尤其涉及一种背触式太阳能电池(back contacted solar cell)及其制造方法。

背景技术

太阳能是一种干净无污染的能源，在解决目前石化能源所面临的污染与短缺的问题时，一直是最受瞩目的焦点。由于太阳能电池可直接将太阳能转换为电能，因此，成为目前相当重要的研究课题。

硅基太阳电池为业界常见的一种太阳能电池。硅基太阳能电池的原理是将p型半导体与n型半导体相接合，以形成p-n接面。当太阳光照射到具有此p-n结构的半导体时，光子所提供的能量可把半导体中的电子激发出来而产生电子-电洞对。电子与空穴均会受到内建电位的影响，使得空穴往电场的方向移动，而电子则往相反的方向移动。如果以导线将此太阳能电池与负载(load)连接起来，则可形成一个回路(loop)，并可使电流流过负载，此即为太阳能电池发电的原理。

现有硅基背接触太阳能电池是采用含掺杂物的薄膜而进行热扩散的方式在硅基板内形成p型与n型掺杂区。然而，反复进行热扩散工艺容易降低工艺产出，且须通过额外的网印(screen printing)工艺来定义掺杂区。再者，现有硅基背接触太阳能电池的工艺步骤繁复，且在制作金属接点时，容易因材料的阶梯覆盖率不佳而影响工艺良率。

发明内容

本发明提供一种太阳能电池及其制造方法，其工艺简单，并且具有高工艺良率。

为具体描述本发明的内容，在此提出一种太阳能电池的制造方法，包括下列步骤。提供一半导体基板，半导体基板具有一第一表面以及相对于第一表面的一第二表面。形成一第一保护层于半导体基板的第一表面上。进行一第一激光掺杂工艺，以形成多个第一开孔于第一保护层内，并且形成多个第一型掺杂区于第一开孔对应的半导体基板中。形成一第一电极于部分第一保护层上。第一电极为梳状且具有相互平行的多个分支。第一电极填入第一开孔以连接到第一型掺杂区。进行一第二激光掺杂工艺，以形成多个第二开孔于第一保护层内，并且形成多个第二型掺杂区于第二开孔对应的半导体基板中。依序形成一第二保护层与一第二电极于第一保护层上。第二保护层覆盖第一电极，且第二保护层具有多个第三开孔，其中第三开孔对应第二型掺杂区。第二电极为片状并且覆盖第一电极的分支。第二电极填入第三开孔以连接到第二型掺杂区。

在一实施例中，所述第一激光掺杂工艺包括：形成一第一型掺质材料层于第一保护层上，第一型掺质材料层内具有一第一型掺质；提供一激光束于第一型掺质材料层以及第一保护层上，以形成第一开孔并且将第一型掺质材料层内的第一型掺质扩散到半导体基板中，而形成第一型掺杂区；以及，移除第一型掺质材料层。

在一实施例中，所述第二激光掺杂工艺包括：形成一第二型掺质材料层于第一保护层上，第二型掺质材料层内具有一第二型掺质；提供一激光束于第二型掺质材料层以及第一保护层上，以形成第二开孔并且将第二型掺质材料层内的第二型掺质扩散到半导体基板中，而形成第二型掺杂区；以及，移除第二型掺质材料层。

在一实施例中，形成所述第一电极的方法包括网版印刷工艺。

在一实施例中，所述太阳能电池的制造方法更包括在形成第一电极之后，进行一回火工艺。

在一实施例中，所述太阳能电池的制造方法更包括对半导体基板的第二表面进行粗糙化处理。

在一实施例中，所述太阳能电池的制造方法更包括形成一抗反射层(anti-reflection coating layer)于半导体基板的第二表面上。

在此更提出一种太阳能电池，包括一半导体基板、一第一保护层、一第一电极、一第二保护层以及一第二电极。半导体基板具有一第一表面以及相对于第一表面的一第二表面。在第一表面的半导体基板中具有多个第一型掺杂区以及多个第二型掺杂区。第一保护层配置于半导体基板的第一表面上。第一保护层具有多个第一开孔以及多个第二开孔。第一开孔对应于第一型掺杂区，而第二开孔对应于第二型掺杂区。第一电极配置于第一保护层上。第一电极填入第一开孔以连接到第一型掺杂区。第一电极为梳状且具有相互平行的多个分支。第二保护层配置于第一保护层上。第二保护层覆盖第一电极，且第二保护层具有多个第三开孔。第三开孔对应第二型掺杂区。第二电极覆盖第二保护层。第二电极填入第三开孔以连接到第二型掺杂区。第二电极为片状并且覆盖第一电极的分支。

在一实施例中，半导体基板的第二表面为一粗糙化表面。

在一实施例中，所述太阳能电池更包括一抗反射层，配置于半导体基板的第二表面上。

在一实施例中，半导体基板包括一负型轻掺杂半导体基板。