太陽能電池、太陽能電池模塊及太陽能電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于異質接面(heterojunct1n)太陽能電池的領域，特別是關于具有背接觸電極的異質接面太陽能電池、太陽能模塊及其制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著消耗性能源日益枯竭，太陽能等替代能源的開發已成為世界各國重要的發展方向，其中，業界大多致力于開發具有高轉換效率(convers1n efficiency)和低制作成本的太陽能電池。
[0003]在眾多的高效能太陽能電池中，尤其以背接觸式異質接面(heterojunct1n backcontact, HBC)硅太陽能電池受到重視。一般而言，背接觸式異質接面硅太陽能電池的結構至少會包括N型結晶娃基板、本質(intrinsic)非晶娃層、P型非晶娃層、N型非晶娃層以及電極層。具體來說，本質非晶硅層會被分別設置于N型結晶硅基板的正面和背面上，而P型非晶硅層、N非晶硅層以及電極層則均會被設置于N型結晶硅基板的背面。由于結晶硅和非晶硅層間的界面為異質接面，且不透光的電極層僅被設置于太陽能電池的背面，因此背接觸式異質接面硅太陽能電池可以提供較大的短路電流(Isc)，進而提升整體電池輸出功率。
[0004]然而，上述背接觸式異質接面硅太陽能電池仍存有改進的空間。舉例而言，設置于結晶硅基板背面的本質非晶硅層一般為連續層，致使在結晶硅基板內產生的載子容易在本質非晶娃層內產生復合(recombinat1n),而降低了太陽能電池的開路電壓。此外，即便結晶硅基板存儲器有內建電場(built-1n field)，基板內的少數載子仍無法有效地在其生命期(lifetime)內漂移至相應的電極，致使增加了電子電洞對復合機率，并導致了開路電壓的降低。
[0005]有鑒于此，有必要提供一種背接觸式異質接面太陽能電池，以解決存在于已知技術中的缺陷。
【發明內容】
[0006]本發明的一目的在于提供一種太陽能電池，以解決存在于已知技術中的缺陷。
[0007]本發明的另一目的在于提供一種太陽能電池模塊，其包括改良的太陽能電池，以解決存在于已知技術中的缺陷。
[0008]本發明的又一目的在于提供一種太陽能電池的制作方法，其可以制得改良的太陽能電池，以解決存在于已知技術中的缺陷。
[0009]根據上述目的，本發明的一實施例揭露了一種太陽能電池。太陽能電池至少包括基板、第一本質非晶半導體層、第二本質非晶半導體層以及氮化硅層。基板具有相對設置的第一表面和第二表面。第一本質非晶半導體層和第二本質非晶半導體層彼此互相分離且均設置于第二表面上。氮化硅層是被設置于第一本質非晶半導體層與第二本質非晶半導體層間，其中氮化硅層是直接接觸該第二表面。
[0010]根據本發明的另一實施例，揭露了一種太陽能電池模塊。太陽能電池模塊至少包括前板、背板、多個太陽能電池以及外框。前板與背板是相對設置，而外框會被設置于前板以及背板的周邊。太陽能電池被設置于前板與背板之間，且各自包括基板、第一本質非晶半導體層、第二本質非晶半導體層以及氮化硅層。進一步而言，基板具有相對設置的第一表面和第二表面。第一本質非晶半導體層和第二本質非晶半導體層彼此互相分離且均設置于第二表面上。氮化硅層是被設置于第一本質非晶半導體層與第二本質非晶半導體層間，其中氮化硅層是直接接觸第二表面。
[0011]根據本發明的又一實施例，揭露了一種太陽能電池的制造方法。太陽能電池的制造方法包括下列步驟:首先提供基板，其具有相對設置的第一表面和第二表面。之后沉積本質非晶半導體層于基板的第二表面上。繼以蝕刻本質非晶半導體層，以于本質非晶半導體層內形成溝槽。最后在溝槽內填入氮化硅層，其中氮化硅層會直接接觸基板的第二表面。
【附圖說明】
[0012]為了使本領域通常知識者能理解并實施本發明，下文中將配合附圖，詳細說明本發明的太陽能電池、太陽能電池模塊及太陽能電池的制作方法，其中:
[0013]圖1是根據本發明的一實施例太陽能電池的俯視圖。
[0014]圖2是沿著圖1中A-A’切線所繪示的太陽能電池剖面圖。
[0015]圖3是根據本發明另一實施例對應于圖1中A-A’切線所繪示的太陽能電池剖面圖。
[0016]圖4是根據本發明又一實施例對應于圖1中A-A’切線所繪示的太陽能電池剖面圖。
[0017]圖5至圖8是根據本發明一實施例的太陽能電池制作方法。
[0018]圖9是根據本發明一實施例太陽能電池模塊的俯視圖。
[0019]圖10是圖9太陽能電池模塊的局部剖面圖。
【具體實施方式】
[0020]需注意的是，本發明的保護范圍當以后附的權利要求范圍所界定的為準，而非以揭露于下文的實施例為限。因此，在不違背本發明的發明精神和范圍的狀況下，當可對下述實施例作變化與修飾。此外，為了簡潔與清晰起見，相同或類似的元件或裝置是以相同的元件符號表示，且部分已知的結構和工藝細節將不會被揭露于下文中。需注意的是，附圖是以說明為目的，并未完全依照原尺寸繪制。
[0021]請參照圖1和圖2，其分別繪示了本發明實施例的太陽能電池俯視圖和剖面圖，其中圖2是沿著圖1切線A-A’所繪示。如圖1和圖2所示，太陽能電池100至少包括基板102、第一本質(intrinsic)非晶半導體層120a、第二本質非晶半導體層120b以及氮化娃層122。其中，基板102具有第一導電型，較佳是為N型，其具有相對設置的第一表面104和第二表面106。第一本質非晶半導體層120a和第二本質非晶半導體層120b均設置于第二表面106上，兩者彼此分離，且較佳呈現如圖1所示的指叉狀(interdigitated)布局。氮化石圭層122,組成主體較佳是非晶氮化娃(amorphous silicon nitride, a_SiN),是設置于第一本質非晶半導體層120a與第二本質非晶半導體層120b間，并直接接觸第二表面106。
[0022]具體來說，上述基板102是為結晶半導體基板，例如是多晶硅基板或是II1-V族化合物基板，較佳是為單晶硅基板。第一表面104是為接受太陽光的主要受光面。第一本質非晶半導體層120a和第二本質非晶半導體層120b的主體可以是本質半導體，較佳是為本質非晶娃(intrinsic amorphous silicon),其是用以修補存在于第二表面106上的缺陷。
[0023]本發明的一特征在于第一本質非晶半導體層120a和第二本質非晶半導體層120b是互相分離。由此特征，一旦不同電性的載子分別漂移至相應的第一本質非晶半導體層120a或第二本質非晶半導體層120b時，便不會再次復合，因而可以提高太陽能電池100的開路電壓。此外，本發明的另一特征在于非晶氮化硅層122會鈍化部分第二表面106，致使非晶氮化硅層122和第二表面106間的界面126，或是鄰近界面126的基板102內或非晶氮化硅層122內，會有正電荷累積區127。由于正電荷累積區127內的電荷電性與N型基板102內少數載子(minority carriers),亦即電洞的電性相同，因此其不僅可以排斥往第二表面106漂移的電洞，以防止電洞被第二表面106上的缺陷(defects)捕捉，其也可以同時降低電洞在N型基板102內的停留時間，進而提高了太陽能電池100的開路電壓。
[0024]上述的太陽能電池100另可包括其他元件。仍參考圖2，舉例來說，第一本質非晶半導體層120a上可選擇性地依序堆疊有第一非晶半導體層108、透明導電層112以及第一電極114。第二本質非晶半導體