[发明专利]太阳能电池与太阳能电池模块

说明书

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。

背景技术

由于指叉状背接触的太阳能电池(Interdigitated Back Contact Solar Cell；IBC)具有较高的电池效率，因此目前已成为太阳能电池发展的一个趋势。请参照图1，其是绘示一种指叉状背接触的太阳能电池的局部剖面图。指叉状背接触的太阳能电池100主要包含N型基板102、N⁺型导电层108、抗反射层110、N⁺⁺型掺杂层114、P⁺型掺杂层116、钝化层118、N型电极120与P型电极122。

在太阳能电池100中，N型基板102的相对二侧分别具有受光面104与背面106。受光面104上设有粗糙结构112，以增加入光量。N⁺型导电层108全面性地设于受光面104上，以作为太阳能电池100的正面表面电场(FSF)层。抗反射层110覆盖在N⁺型导电层108上，以避免入射光反射。N⁺⁺型掺杂层114与P⁺型掺杂层116分别设置于N型基板102的背面106的局部区域中，且彼此分离并呈长条形间隔状。钝化层118覆盖在背面106上。钝化层118具有多个开孔128与130分别露出部分的N⁺⁺型掺杂层114与部分的P⁺型掺杂层116。N型电极120与P型电极122设于钝化层118上，且分别经由钝化层118的开孔128及130而分别与N⁺⁺型掺杂层114及P⁺型掺杂层116接触。

在此太阳能电池100中，由于N⁺⁺型掺杂层114与P⁺型掺杂层116均设置在N型基板102的背面106中，且彼此十分接近。而且，因N⁺⁺型掺杂层114与P⁺型掺杂层116为掺杂区，为了使N⁺⁺型掺杂层114与P⁺型掺杂层116能更有效地分离，一种技术是在任二相邻的N⁺⁺型掺杂层114与P⁺型掺杂层116之间的N型基板102的背面106上形成双阶(bi-level)结构124。

由于太阳能电池100具有指叉状背接触的电极结构，亦即N型电极120与P型电极122以指叉状排列方式设置，因此分别与N型电极120及P型电极122接触的N⁺⁺型掺杂层114及P⁺型掺杂层116通常也呈指叉状排列。因而，N⁺⁺型掺杂层114与P⁺型掺杂层116之间的这些双阶结构124均顺着同一方向延伸设置。然而，若N型基板102的厚度较薄(例如约200um，或甚至不到)，或者为形成双阶结构124所在N型基板102的背面106中挖出的沟槽126过深时，沟槽126的底面侧边的结构相对脆弱，而导致N型基板102容易沿着沟槽126的底面侧边破裂，造成制程合格率不佳。

此外，N型电极120与P型电极122的指状部分以互相平行的方式设置，而开孔128与130为直线形的线状开孔且分别间隔地设置在N型电极120与P型电极122下方的钝化层118中。然，当载子在N型基板102的受光面104的对应于另一侧双阶结构124处形成时，此处的载子的导出路径仅能往其两侧的直线形的开孔128、130移动，如此即代表载子移动到开孔128与130中的N型电极120与P型电极122的距离较长，将导致载子收集的效率会降低，进而使太阳能电池100的电流密度无法有效提高，并衍生整体电池效率无法提升的问题。

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与太阳能电池模块，其多个第二导电型层以二维阵列且彼此独立不相连接的形式排列于第二导电型基板的背面中，且这些第二导电型层的周围受到多个第一导电型层所包围，并分别搭配对应第一开孔与第二开孔的设计。故，可缩短载子的移动距离，进而可有效提高太阳能电池与模块的电流密度，以及提升整体电池的效率。