[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，尤其涉及一种具有简单制造工艺的太阳能电池。

背景技术

硅基太阳能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高纯度的半导体材料(硅)加入掺质使其呈现不同的性质，以形成p型半导体及n型半导体，并将pn两型半导体相接合，如此即可形成一p-n结。当太阳光照射到一个p-n结构的半导体时，光子所提供的能量可能会把半导体中的电子激发出来产生电子-空穴对。借由分别于p型半导体及n型半导体上设置电极，使空穴往电场的方向移动并使电子则往相反的方向移动，如此即可构成太阳能电池。

一般来说，为了使设置于半导体上的电极与半导体之间具有较低的接触阻抗，会于电极与半导体之间形成一重掺杂区域。也就是说，在形成电极之前，先对半导体的部分表面进行掺杂，使得未来与电极接触的半导体表面具有较高的掺杂浓度，以提升半导体与电极之间的电性接触。然而，进行上述的局部掺杂必须使用具有特定形状的掩模，且由于必须将电极形成于具有较高掺杂浓度的部分半导体表面上，因此需使用诸如网板印刷工艺(screenprinter process)等工艺来形成电极。如此一来，导致太阳能电池具有较复杂的制造工艺以及较高的制造成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种太阳能电池，具有较佳的效能。

本发明提供一种太阳能电池的制造方法，具有简化的步骤。

本发明提出一种太阳能电池。太阳能电池包括一半导体基材、一重掺杂层、一淡掺杂层、一第一电极层以及一第二电极层。半导体基材具有一第一表面以及一第二表面。重掺杂层位于半导体基材内，且从半导体基材的第一表面往半导体基材的内部延伸一第一厚度。淡掺杂层位于半导体基材内，且从重掺杂层往半导体基材的内部延伸一第二厚度，其中重掺杂层的第一厚度小于淡掺杂层的第二厚度。第一电极层位于半导体基材的第一表面上。第二电极层位于半导体基材的第二表面上。

本发明另提出一种太阳能电池的制造方法。提供一半导体基材，其具有一第一表面以及一第二表面。进行一第一掺杂程序，以使第一掺杂程序的一掺杂源从半导体基材的第一表面往其内部扩散，以形成一淡掺杂层。进行一第二掺杂程序，以使第二掺杂程序的一掺杂源从淡掺杂层的表面往其内部扩散，以形成一重掺杂层。在重掺杂层上形成一第一电极层。于半导体基材的第二表面上形成一第二电极层。

基于上述，在本发明的太阳能电池中，半导体基材内配置有淡掺杂层与重掺杂层，其中重掺杂层配置于淡掺杂层上且与电极层的表面接触。由于重掺杂层具有较高的浓度，因此电极层与重掺杂层之间具有较低的接触阻抗。如此一来，电极层与重掺杂层具有良好的电性接触，进而提高太阳能电池的效能。另一方面，太阳能电池的制造方法具有简化的步骤，能大幅缩减制造工艺时间与降低制造成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1D是根据本发明一实施例的太阳能电池的制造方法的流程剖面示意图。

图2A示出在本实施例的太阳能电池的制造方法中，第一掺杂程序及第二掺杂程序的掺质的扩散温度与扩散时间的关系图。

图2B示出第一掺杂程序及第二掺杂程序的掺质的扩散深度与扩散浓度的曲线图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100：太阳能电池

102：半导体基材

102a、102b：表面

108、110：淡掺杂层

120：重掺杂层

120a、120b：表面

130、140：电极层

C₁、C₂：浓度

d₁、d₂：深度

D1、D2：厚度

t₁、t₂、t₃：时间

T₁、T₂、T₃：温度

DP1、DP2：掺杂程序

DF1、DF2：扩散步骤

具体实施方式