太陽能電池及其模組的製作方法
2023-06-16 02:39:51 2
太陽能電池及其模組的製作方法
【專利摘要】一種太陽能電池及其模組，該太陽能電池包括一基板、一配置於該基板的一背面上的鈍化層、多個分別配置於該鈍化層上的開孔、以及多個分別位於該多個開孔內並接觸該背面的第二電極。在不增加該多個開孔相對於該鈍化層在該背面投影的面積比例的條件下，令該多個開孔具有沿著至少兩種不同方向延伸、排列的結構，使位於該多個開孔中的該多個第二電極能均勻分布地接觸該背面，而增進載子導出該基板的機會以提升載子收集能力，同時又因不減少該鈍化層的面積比例而使該鈍化層能保有較佳品質，所以能提升開路電壓及光電轉換效率，並降低串聯電阻。
【專利說明】太陽能電池及其模組【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電池及其模組，特別是涉及一種太陽能電池及其模組。
【背景技術】
[0002]參閱圖1、圖2, —般太陽能電池主要包括:一具有相對的一正面911與一背面912的基板91、一位於該正面911的正電極92、多個位於該背面912的局部部位的背電場結構93 (Local Back Surface Field,簡稱LBSF)、一位於該背面912上的鈍化層94、多個位於該鈍化層94上且為長條狀的線狀開孔95、一第一背電極96、以及多個彼此間隔排列且連接該第一背電極96的第二背電極97。此外,一般太陽能電池於該正面911也可設置一圖未不的抗反射層，以增加光線的吸收效果。
[0003]該第一背電極96包括多個分別位於該多個線狀開孔95內而接觸該背面912的第一導電部961、以及一覆蓋在該鈍化層94上並連接該多個第一導電部961的遠離該基板91的一側的第二導電部962。該第一背電極96在製作上,可利用網版印刷方式於該鈍化層94上塗布導電漿料，且部分的導電漿料會流動填入該多個線狀開孔95中而接觸該基板91。
[0004]該基板91的材料通常為矽(Si)，而導電漿料的材料通常為鋁(Al)，在高溫燒結(Firing)製程使導電漿料固化以形成該第一背電極96的過程中，在導電漿料與該基板91的背面912接觸之處，導電漿料的鋁會擴散至該背面912處之內，進而與該基板91的矽混合而形成材料為招娃混合物的該多個背電場結構93。同時由於該多個第一導電部961是配合該多個線狀開孔95而成型，因此該多個背電場結構93也為線狀。
[0005]該多個背電 場結構93的載子濃度大於該基板91的載子濃度，可幫助提升載子收集效率及光電轉換效率，並且載子可經由各個背電場結構93進入該第一背電極96，最後通過該多個第二背電極97向外導出。
[0006]一般而言，為了提升載子收集效率及光電轉換效率，可藉由增加該多個第一導電部961與該背面912之間的接觸面積以增進載子導出該基板91的機會，同時該多個背電場結構93也隨之增加而能增進背電場效應。但由於該鈍化層94是用於修補、降低該基板91的背面912處的表面缺陷，藉以降低載子在該背面912處的複合速率(SurfaceRecombination Velocity,簡稱SRV)而提升光電轉換效率。若一味地增加該多個第一導電部961與該背面912之間的接觸面積，勢必需要增加該多個線狀開孔95相對於該鈍化層94在該背面912投影的面積比例，如此一來，反而會因為該鈍化層94的面積比例變少而降低該鈍化層94的鈍化品質及開路電壓。
[0007]因此，該多個線狀開孔95與該鈍化層94之間的面積比例如何取得平衡，以提升電池的載子收集效率與光電轉換效率，是一重要課題。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種能提升載子收集能力及光電轉換效率，並可增加開路電壓、降低串聯電阻的太陽能電池及其模組。[0009]本發明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括多個分別配置於該鈍化層上的環狀開孔、以及多個第二電極，每一個環狀開孔包括多個彼此相連的內凹段，該多個環狀開孔中的至少一個環狀開孔的任兩相連的內凹段互不垂直，而每一個第二電極位於每一個環狀開孔的內凹段中並接觸該基板的該背面。
[0010]本發明所述的太陽能電池，該多個環狀開孔中的任兩相鄰的環狀開孔於彼此相鄰處共有一個該內凹段。
[0011]本發明所述的太陽能電池，該多個環狀開孔中的至少一個環狀開孔的該多個內凹段彼此連接構成多邊環形、圓環形或橢圓環形。
[0012]本發明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括多個分別沿一個第一方向與一個第二方向排列配置於該鈍化層上的環狀開孔、以及多個第二電極，每一個環狀開孔包括兩個分別沿該第一方向延伸且彼此沿該第二方向間隔設置的第一內凹段、以及兩個分別沿該第二方向延伸且彼此沿該第一方向間隔設置的第二內凹段，每一個環狀開孔的各該第一內凹段與各該第二內凹段彼此相互連接，且在該第一方向上的該多個環狀開孔中的至少兩個相鄰的環狀開孔的該第一內凹段皆位於沿該第一方向延伸的不同直線上，而每一個第二電極位於每一環狀開孔的該兩個第一內凹段與該兩個第二內凹段中並接觸該基板的該背面。
[0013]本發明所述的太陽能電池，每一個環狀開孔的各該第一內凹段皆與各該第二內凹段垂直。
[0014]本發明所述的太陽能電池，該多個環狀開孔在該背面投影的面積總和佔該背面的面積的4%?13%。
[0015]本發明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置於該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置於該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置於該鈍化層的該多個區域中的至少一個上的第三開孔、以及多個分別位於該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中並接觸該基板的背面的第二電極，各該第三開孔皆不連接該第一開孔與該第二開孔，或各該第三開孔僅連接該第一開孔與該第二開孔中的其中一個。
[0016]本發明所述的太陽能電池，該太陽能電池還包括兩個位於該鈍化層上的第三電極，該兩個第三電極彼此相交且連接該多個第二電極。
[0017]本發明所述的太陽能電池，該基板還包括一個平行該第一方向的第一對角線、以及一個平行該第二方向的第二對角線，並且該基板為(100)晶面的矽基板，而該第一方向
是平行於該基板的[001]或[ooi]的方向，而該第二方向是平行於該基板的[010]或[oio],
的方向。
[0018]本發明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置於該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置於該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置於該鈍化層的該多個區域中的至少一個上且分別連接該第一開孔與該第二開孔的第三開孔、以及多個分別位於該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中並接觸該基板的背面的第二電極。
[0019]本發明太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面與一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極。該太陽能電池還包括多個彼此間隔且配置於該鈍化層的開孔、以及多個第二電極，每一個開孔包括一個沿一個第一方向延伸的第一內凹段、以及一個沿一個第二方向延伸的第二內凹段，該多個開孔中的至少一個開孔的該第一內凹段連接該第二內凹段，而每一個第二電極位於每一個開孔中並接觸該基板的背面，並且該基板為(100)晶
面的矽基板，而該第一方向是平行於該基板的[001]或[οο?]的方向，而該第二方向是平行於該基板的[oio]或[oio].的方向。
[0020]本發明太陽能電池模組,包括:相間隔的一個第一板材與一個第二板材、以及一個位於該第一板材與該第二板材之間的封裝材。該太陽能電池模組還包括至少一個如上述的任一種太陽能電池，該太陽能電池設置於該第一板材與該第二板材之間，該封裝材接觸該太陽能電池。
[0021]本發明的有益效果在於:在不增加配置於該鈍化層上的該多個開孔相對於該鈍化層在該背面投影的面積 比例的條件下，令該多個開孔具有沿著至少兩種不同方向延伸、排列的結構，使位於該多個開孔中的該多個第二電極能均勻地分布而接觸該背面，因而提升載子收集能力，同時又不減少該鈍化層的面積比例而使該鈍化層能保有較佳品質，所以可提升開路電壓及光電轉換效率，並降低串聯電阻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是一般太陽能電池的背面示意圖；
[0023]圖2是圖1的太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0024]圖3是本發明太陽能電池模組的一第一較佳實施例的局部剖視示意圖；
[0025]圖4是該第一較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第一較佳實施例的一第四電極；
[0026]圖5是圖4所示的該太陽能電池的局部剖視示意圖；
[0027]圖6是本發明太陽能電池模組的一第二較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第二較佳實施例的一第四電極；
[0028]圖7是本發明太陽能電池模組的一第三較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第三較佳實施例的一第四電極；
[0029]圖8是圖7所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0030]圖9是本發明太陽能電池模組的一第四較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第四較佳實施例的一第四電極；[0031]圖10是本發明太陽能電池模組的一第五較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第五較佳實施例的一第四電極；
[0032]圖11是圖10所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0033]圖12是本發明太陽能電池模組的一第六較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第六較佳實施例的一第四電極；
[0034]圖13是本發明太陽能電池模組的一第七較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第七較佳實施例的一第四電極；
[0035]圖14是圖13所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖；
[0036]圖15是本發明太陽能電池模組的一第八較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第八較佳實施例的一第四電極；
[0037]圖16是本發明太陽能電池模組的一第九較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第九較佳實施例的一第四電極；
[0038]圖17是本發明太陽能電池模組的一第十較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十較佳實施例的一第四電極；
[0039]圖18是本發明太陽能電池模組的一第十一較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十一較佳實施例的一第四電極；
[0040]圖19是本發明太陽能電池模組的一第十二較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十二較佳實施例的一第四電極；
[0041]圖20是本發明太陽能電池模組的一第十三較佳實施例的一太陽能電池的背面示意圖，圖中省略該第十三較佳實施例的一第四電極 '及
[0042]圖21是圖20所示的該太陽能電池的局部立體剖視圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
[0044]參閱圖3、圖4、圖5，本發明太陽能電池模組的一第一較佳實施例包括:上下間隔的一第一板材11與一第二板材12、多個陣列式地排列於該第一板材11與該第二板材12之間的太陽能電池13、以及一位於該第一板材11與該第二板材12之間且接觸該多個太陽能電池13的封裝材14。當然在實施上，該太陽能電池模組可以僅包括一太陽能電池13。
[0045]在本實施例中，該第一板材11又稱為背板(Back Sheet)，該第二板材12位於光線入射的一側，其可由透光材料製成，例如玻璃或塑膠材質等板材，不需特別限制。該多個太陽能電池13彼此間可通過圖未示出的焊帶導線(Ribbon)電連接。而該封裝材14的材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或其他可用於太陽能電池模組封裝的相關材料，並不限於本實施例的舉例。由於該太陽能電池模組的結構非本發明改良的重點，不再說明，於圖3中也僅為簡單示意。此外，由於該多個太陽能電池13的結構都相同，以下僅以其中一個為例進行說明。當然，在一模組中的該多個太陽能電池13的結構不以相同為絕對的必要。
[0046]本實施例的 太陽能電池13包括一基板21、一射極層24、一鈍化層25、多個環狀開孔31、多個背電場結構4、一第一電極51、多個第二電極52、多個第三電極53、以及多個第四電極54。[0047]該基板21為p型的晶娃基板21,並可為單晶娃基板或多晶娃基板等。該基板21包括一受光的正面22、以及一相對於該正面22的背面23。該射極層24配置於該正面22處之內，並與該基板21形成p-n接面。而該射極層24上還可設置一圖未示的抗反射層，其材料例如氮化矽(SiNx)等，用於提升光線入射量以及降低載子表面複合速率(SurfaceRecombination Velocity,簡稱SRV)。由於本發明的改良不在於此，因此不再詳述。
[0048]該鈍化層25配置於該背面23上，其材料可以為氧化物、氮化物或上述材料的組合，並可用於修補、降低表面或該基板21內部缺陷，進而降低載子的表面複合速率，提升光電轉換效率。
[0049]該多個環狀開孔31分別配置於該鈍化層25上，並分別供該多個第二電極52容置，以下為了方便說明，在圖4中將其中幾個環狀開孔31以網點註記。
[0050]每一環狀開孔31包括多個彼此相連的內凹段310，並且該多個環狀開孔31中的任兩相鄰的環狀開孔31於彼此相鄰處共有一個該內凹段310。在本實施例中，每一內凹段310的兩平行長側邊之間的距離dl皆為30 μ m?100 μ m。該多個環狀開孔31在該背面23投影的面積總和佔該背面23的面積的4%?13%。
[0051]此外，本實施例的每一環狀開孔31的任兩相連的內凹段310互不垂直，且該四個內凹段310彼此連接構成四邊環形。當然在實施上，該多個環狀開孔31中可以只有一個環狀開孔31的任兩相連的內凹段310互不垂直，同樣地也可只有一個環狀開孔31的內凹段310彼此連接構成四邊環形，也就是每一環狀開孔31的內凹段310彼此連接所構成的形狀不限於本實施例的舉例。
[0052]進一步說明的是，雖然本實施例界定該任兩相鄰的環狀開孔31於彼此相鄰處的內凹段310是兩者共有的，但實際上，也可以界定為該任兩相鄰的環狀開孔31於彼此相鄰處的內凹段310是相互連接而非共有，則每一內凹段310的兩平行側邊之間的距離d2為前述距離dl的一半。
[0053]該多個背電場結構4分別對應該多個環狀開孔31地位於該基板21的背面23處之內，並且為鋁矽(Al-Si)混合材料所形成的P型半導體，其載子濃度大於該基板21的載子濃度。藉由該多個背電場結構4的電場作用阻擋電子朝該背面23的方向移動，使電子被收集於該射極層24，以提升載子收集效率及光電轉換效率。
[0054]該第一電極51配置於該射極層24上，並可利用網版印刷等方式，將含有銀的導電漿料塗布於該基板21的正面22後，經燒結而製成。實際上該第一電極51可以包括至少一匯流電極、以及多個連接該匯流電極的指狀電極，但由於該第一電極51的結構非本發明改良的重點，不再說明，其結構也不限於本實施例所揭露的形式。
[0055]每一第二電極52位於每一環狀開孔31的內凹段310中並連接該背面23，該多個第三電極53位於該鈍化層25上且連接該多個第二電極52，而該多個第四電極54位於該鈍化層25上且連接該多個第二電極52與該多個第三電極53。當然在實施上，該太陽能電池13可以僅包括一第三電極53。
[0056]該多個第二電極52與該多個第四電極54可利用網版印刷等方式，將含有鋁(Al)的導電漿料塗布於該鈍化層25上，前述含鋁的導電漿料會流動填入該多個環狀開孔31中，後續經由高溫燒結(Firing)即可使導電漿料固化成型，進而分別形成位於該多個環狀開孔31內的該多個第二電極52與位於該鈍化層25上的該多個第四電極54。並且在燒結過程中，導電漿料的鋁可經由該多個環狀開孔31而擴散至該基板21的背面23處之內，並與該基板21的矽混合，進而形成材料主要為鋁矽混合物的該多個背電場結構4。而該多個第三電極53利用網版印刷方式，將含有銀的導電漿料分別塗布於該鈍化層25上後，經燒結而製成。
[0057]需要說明的是，本實施例的第三電極53是使用不會穿透該鈍化層25的含銀的導電漿料所製成，因此該多個第三電極53是位於該鈍化層25上；其中，圖5所示的位於該多個第三電極53和該背面23之間的該多個第二電極52，其材質也可與該多個第三電極53相同，並在網印該多個第三電極53的含銀的導電漿料之前，對應該多個第三電極53處的該多個環狀開孔31中尚未存在有將成為該多個第二電極52的含鋁的導電漿料，故網印含銀的導電漿料後，前述含銀的導電漿料將填充入該多個環狀開孔31中，故該多個第三電極53與該背面23之間的該多個環狀開孔31中的該多個第二電極52，其材質便與該多個第三電極53相同。當然在實施上，還可以依需求使用具有穿透性的含銀的導電漿料，並於燒結製程中，前述具有穿透性的導電漿料會貫穿該鈍化層25而接觸該基板21的背面23，從而使該多個第三電極53具有貫穿該鈍化層25而接觸該背面23的結構。此即該多個第三電極53完全與該背面23接觸。
[0058]因此，相較於一般太陽能電池都是在鈍化層上開設僅沿單一方向延伸的直線狀開孔，並對應形成直線狀的電極與背電場結構，本實施例將每一內凹段310的兩平行側邊之間的距離dl縮短，同時增加了沿著兩種不同方向延伸的該多個內凹段310，因此在不增加該多個環狀開孔31在該背面23投影的面積比例，或者不減少該鈍化層25的面積比例的條件下，使該多個內凹段310是均勻地配置於該鈍化層25上。
[0059]由於該多個第二電極52與該多個背電場結構4乃配合該多個環狀開孔31的形態與分布位置，因此，位於該多個內凹段310中的該多個第二電極52亦能均勻分布地接觸該背面23而增進載子導出該基板21的機會，有助於提升電流收集效果。
[0060]又因為不減少該鈍化層25的面積比例，亦代表該多個第二電極52的接觸該背面23的總面積不致於過大，可避免該多個第二電極52對該鈍化層25造成的侵蝕破壞，使該鈍化層25能保有較佳品質，從而可提升電池的開路電壓與短路電流。在此同時，分別對應該多個環狀開孔31的位置而位於該基板21的背面23處之內的該多個背電場結構4，也能形成近似整面性的電場作用，進而能提升載子收集效率及光電轉換效率。
[0061]綜上所述，本實施例通過前述創新的結構設計，可兼顧該鈍化層25與該多個背電場結構4的品質與效能，從而提升開路電壓及光電轉換效率，並降低串聯電阻。
[0062]參閱圖6，本發明太陽能電池模組的一第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的該多個環狀開孔31的內凹段310彼此連接構成六邊環形。為了方便說明，在圖6中將其中幾個環狀開孔31以網點註記。
[0063]在本實施例中，每一內凹段310的兩平行側邊之間的距離dl皆為30μπι?100 μ m。該多個環狀開孔31在該基板21的背面(圖未示)投影的面積總和佔該背面的面積的4%?13%。
[0064]參閱圖7、圖8，本發明太陽能電池模組的一第三較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的該多個環狀開孔31的內凹段310彼此連接構成圓環形，當然在實施上，該多個環狀開孔31的內凹段310彼此也可連接構成橢圓環形或其他環形。而每一個太陽能電池13還包括多個分別配置於該鈍化層25上的線狀開孔32、以及多個分別位於該多個線狀開孔32內且接觸該基板21的背面23的第五電極55。
[0065]所述線狀開孔32皆沿一第一方向81間隔排列，並且每一線狀開孔32分別沿著一垂直於該第一方向81的第二方向82長向延伸而連通該多個環狀開孔31。
[0066]該多個第四電極54位於該鈍化層25上而連接該多個第二電極52與該多個第五電極55,並且該多個第二電極52、該多個第五電極55及該多個第四電極54皆由含招的導電漿料經網版印刷與燒結作業而製成。該多個第三電極53位於該鈍化層25上，且連接該多個第二電極52、該多個第四電極54與該多個第五電極55。而該多個背電場結構4則分別對應該多個環狀開孔31與該多個線狀開孔32地位於該基板21的背面23處之內。
[0067]在本實施例中，每一環狀開孔32之內外兩側邊之間的距離dl皆為30μπι?100 μ m,而每一個線狀開孔32的兩平行長側邊之間的距離d3皆為30 μ m?100 μ m。
[0068]參閱圖9，本發明太陽能電池模組的一第四較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的該多個環狀開孔31的內凹段310彼此連接構成八邊環形。為了方便說明，在圖9中將其中幾個環狀開孔31以網點註記。
[0069]參閱圖10、圖11，本發明太陽能電池模組的一第五較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的每一個太陽能電池13還包括多個分別配置於該鈍化層25上且分別被該多個環狀開孔31圈圍環繞的輔助開孔33、以及多個分別位於該多個輔助開孔33內且接觸該基板21的背面23的第五電極55。為了方便說明，在圖10中將其中幾個環狀開孔31與其中幾個輔助開孔33以網點註記。
[0070]每一個輔助開孔33皆具有一個呈環狀且與所述環狀開孔31的其中一個相間隔的輔助凹段331、以及多個分別連接該輔助凹段331與該環狀開孔31的內凹段310的連接凹段332。而該多個第四電極54位於該鈍化層25上而連接該多個第二電極52與該多個第五電極55,並且該多個第二電極52、該多個第五電極55及該多個第四電極54皆由含招的導電漿料經網版印刷與燒結作業而製成。該多個第三電極53位於該鈍化層25上，且連接該多個第二電極52、該多個第四電極54與該多個第五電極55。而該多個背電場結構4則分別對應該多個環狀開孔31與該多個輔助開孔33地位於該基板21的背面23處之內。
[0071]在本實施例中，每一輔助凹段331的內外兩側邊之間的距離d4皆為30 μ m?100 μ m,而每一連接凹段332的兩平行側邊之間的距離d5皆為30 μ m?100 μ m。
[0072]參閱圖12，本發明太陽能電池模組的一第六較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的環狀開孔31分別沿一第一方向81與一第二方向82陣列式地排列配置於該鈍化層25上,其中，該第一方向81垂直該第二方向82。為了方便說明，在圖6中將其中幾個環狀開孔31以網點註記。
[0073]每一環狀開孔31包括兩個分別沿該第一方向81延伸且彼此沿該第二方向82間隔設置的第一內凹段311、以及兩個分別沿該第二方向82延伸且彼此沿該第一方向81間隔設置的第二內凹段312。每一環狀開孔31的各該第一內凹段311皆與各該第二內凹段312垂直，且彼此連接構成環狀的矩形。在該第一方向81上的該多個環狀開孔31中的至少兩個相鄰的環狀開孔31的該第一內凹段311皆位於沿該第一方向81延伸的不同直線上。每一第二電極52位於每一環狀開孔31的該兩個第一內凹段311與該兩個第二內凹段312中並接觸該基板21的背面(圖未示)。[0074]在本實施例中，每一第一內凹段311與每一第二內凹段312的兩平行側邊之間的距離d6皆為30 μ m?100 μ m。該多個環狀開孔31在該背面投影的面積總和佔該背面的面積的4%?13%。
[0075]參閱圖13、圖14，本發明太陽能電池模組的一第七較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的太陽能電池13包括一基板21、一射極層24、一鈍化層25、一第一開孔34、一第二開孔35、多個第三開孔36、多個背電場結構4、一第一電極51、多個第二電極52、多個第三電極53、以及多個第四電極54。
[0076]該基板21還包括兩個分別沿一第一方向81延伸且沿一垂直於該第一方向81的第二方向82間隔配置的第一側邊211、以及兩個分別沿該第二方向82延伸且沿該第一方向81間隔配置的第二側邊212。
[0077]該第一開孔34沿該第一方向81延伸地配置於該鈍化層25，而該第二開孔35沿該第二方向82延伸地配置於該鈍化層25，且該第二開孔35與該第一開孔34相交而將該鈍化層25分隔出多個區域250。
[0078]該多個第三開孔36彼此間隔排列地配置於該鈍化層25的該多個區域250中，各該第三開孔36的一端僅連接該第一開孔34與該第二開孔35的其中一個。在實施上，該多個第三開孔36也可以僅配置於該鈍化層25的該多個區域250中的其中一個上。
[0079]該多個背電場結構4分別對應該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36地位於該基板21的背面23處之內。該多個第二電極52配置於該鈍化層25上，且分別穿過該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36而接觸該基板21的背面23，該多個第三電極53位於該鈍化層25上且連接該多個第二電極52，而該多個第四電極54位於該鈍化層25上且連接該多個第二電極52與該多個第三電極53。
[0080]在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35以及該多個第三開孔36的兩平行長側邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。該第一開孔34、該第二開孔35以及該多個第三開孔36在該背面23投影的面積總和佔該背面23的面積的4%?13%。
[0081]參閱圖15，本發明太陽能電池模組的一第八較佳實施例與該第七較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的各該第三開孔36皆不連接該第一開孔34與該第二開孔35，並且每一第三開孔36皆具有該沿該第一方向81長向沿伸的第一內凹段361、以及一沿該第二方向82長向沿伸且連接該第一內凹段361的第二內凹段362。
[0082]在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35、各該第一內凹段361與各該第二內凹段362的兩平行長側邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。
[0083]此外，本實施例的第三電極53的數量為兩個，該兩個第三電極53彼此相交而呈X形，並且連接位於該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36內的該多個第二電極52。
[0084]參閱圖16，本發明太陽能電池模組的一第九較佳實施例與該第七較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的每一第三開孔36同時連接該第一開孔34與該第二開孔35，並且每一第三開孔36皆具有一沿該第一方向81長向沿伸且連接該第二開孔35的第一內凹段361、一沿該第二方向82長向沿伸且連接該第一開孔34的第二內凹段362、以及一連接於該第一內凹段361與該第二內凹段362之間的第三內凹段363。
[0085]在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35、各該第一內凹段361、各該第二內凹段362與各該第三內凹段363的兩平行長側邊之間的距離d8皆為30 μ m~100 μ m。
[0086]參閱圖17，本發明太陽能電池模組的一第十較佳實施例與該第七較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的基板21為(100)晶面的矽基板，並且還包括一平行於一第一方向81的第一對角線213、以及一平行於一第二方向82的第二對角線214。其中，
該第一方向81是平行於該基板21的[001]或[00 ?]的方向，而該第二方向82是平行於該基板21的[010]或_]的方向。
[0087]該第一開孔34沿該第一方向81延伸地配置於該鈍化層25，而該第二開孔35沿該第二方向82延伸地配置於該鈍化層25。該第二開孔35與該第一開孔34相交，進而將該鈍化層25分隔出多個區域，該多個區域分別為一第一區域251、一第二區域252、一第三區域253及一第四區域254。
[0088]該多個第三開孔36彼此間隔排列地配置於該鈍化層25上，並且位於該第一區域251與該第三區域253的該多個第三開孔36是沿該第二方向82延伸而連接該第一開孔34，而位於該第二區域252與該第四區域254的該多個第三開孔36則是沿該第一方向81延伸而連接該第二開孔35。
[0089]需要說明的是，該基板21為(100)晶面的矽基板，在其[001]或[00?]方向上(SP
該第一方向81)、以及[010]或[O IOj廳向上(即該第二方向82)具有最高的載子移動率
(Carrier Mobility)，而本實施例將該第一開孔34、該第二開孔35以及該多個第三開孔36分別沿著前述方向排列，因此該多個第二電極52以及該多個背電場結構(圖未示)也是分別沿著前述方向配置 成型。
[0090]因此，本實施例雖然未改變載子傳輸至電極的路徑長度(Travelling Length),但由於前述創新的結構設計能提升載子移動率，進而增加載子收集效率與開路電壓，並降低串聯電阻。
[0091]參閱圖18，本發明太陽能電池模組的一第十一較佳實施例與該第十較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的各該第三開孔36皆不連接該第一開孔34與該第二開孔35，並且每一第三開孔36皆具有一沿該第一方向81長向沿伸的第一內凹段361、以及一沿該第二方向82長向沿伸且連接該第一內凹段361的第二內凹段362。
[0092]此外，本實施例的第三電極53的數量為兩個，該兩個第三電極53彼此相交而呈十字形，並且連接位於該第一開孔34、該第二開孔35與該多個第三開孔36內的該多個第二電極52。
[0093]參閱圖19，本發明太陽能電池模組的一第十二較佳實施例與該第十較佳實施例大致相同，以下主要說明兩者的不同之處。而在圖19中將該第一開孔34與該第二開孔35以網點註記。本實施例的該多個第三開孔36分別配置於該鈍化層25上而僅連接該第二開孔35，並且彼此分別沿該第一方向81延伸而沿該第二方向82間隔排列。而該太陽能電池13還包括多個分別配置於該鈍化層25上而僅連接該第一開孔34的第四開孔38，該多個第四開孔38彼此分別沿該第二方向82延伸而沿該第一方向81間隔排列。
[0094]該多個第二電極52配置於該鈍化層25上，且分別穿過該第一開孔34、該第二開孔35、該多個第三開孔36以及該多個第四開孔38而接觸該基板21的背面(圖未示)。在本實施例中，該第一開孔34、該第二開孔35、各該第三開孔36與各該第四開孔38的兩平行長側邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。該第一開孔34、該第二開孔35、該多個第三開孔36以及該多個第四開孔38在該背面投影的面積總和佔該背面的面積的4%?13%。
[0095]參閱圖20、圖21，本發明太陽能電池模組的一第十三較佳實施例與該第十較佳實施例大致相同，兩者之間的差別在於:本實施例的太陽能電池13包括一基板21、一射極層24、一鈍化層25、多個開孔37、多個背電場結構4、一第一電極51、多個第二電極52、多個第三電極53、以及多個第四電極54。
[0096]該多個開孔37彼此間隔且配置於該鈍化層25,每一開孔37包括一沿該第一方向81延伸的第一內凹段371、以及一沿該第二方向82延伸的第二內凹段372，該多個開孔37中的至少一個開孔37的該第一內凹段371連接該第二內凹段372。
[0097]該第二電極52配置於該鈍化層25上，且穿過該多個開孔37而接觸該基板21的背面23。該多個第三電極53的數量為三個，並位於該鈍化層25上且連接該多個第二電極52。而該多個第四電極54位於該鈍化層25上，且連接該多個第二電極52與該多個第三電極53。
[0098]在本實施例中，各該第一內凹段371及各該第二內凹段372的兩平行長側邊之間的距離d8皆為30 μ m?100 μ m。該多個開孔37在該背面23投影的面積總和佔該背面23的面積的4%?13%。
【權利要求】
1.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極；其特徵在於，該太陽能電池還包括多個分別配置於該鈍化層上的環狀開孔以及多個第二電極，每一個環狀開孔包括多個彼此相連的內凹段，該多個環狀開孔中的至少一個環狀開孔的任兩相連的內凹段互不垂直，而每一個第二電極位於每一個環狀開孔的內凹段中並接觸該基板的該背面。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特徵在於，該多個環狀開孔中的任兩相鄰的環狀開孔於彼此相鄰處共有一個該內凹段。
3.根據權利要求1 所述的太陽能電池，其特徵在於，該多個環狀開孔中的至少一個環狀開孔的該多個內凹段彼此連接構成多邊環形、圓環形或橢圓環形。
4.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極；其特徵在於，該太陽能電池還包括多個分別沿一個第一方向與一個第二方向排列配置於該鈍化層上的環狀開孔以及多個第二電極，每一個環狀開孔包括兩個分別沿該第一方向延伸且彼此沿該第二方向間隔設置的第一內凹段、以及兩個分別沿該第二方向延伸且彼此沿該第一方向間隔設置的第二內凹段，每一個環狀開孔的各該第一內凹段與各該第二內凹段彼此相互連接，且在該第一方向上的該多個環狀開孔中的至少兩個相鄰的環狀開孔的該第一內凹段皆位於沿該第一方向延伸的不同直線上，而每一個第二電極位於每一環狀開孔的該兩個第一內凹段與該兩個第二內凹段中並接觸該基板的該背面。
5.根據權利要求4所述的太陽能電池，其特徵在於，每一個環狀開孔的各該第一內凹段皆與各該第二內凹段垂直。
6.根據權利要求5所述的太陽能電池，其特徵在於，該多個環狀開孔在該背面投影的面積總和佔該背面的面積的4%~13%。
7.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極；其特徵在於，該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置於該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置於該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置於該鈍化層的該多個區域中的至少一個上的第三開孔、以及多個分別位於該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中並接觸該基板的背面的第二電極，各該第三開孔皆不連接該第一開孔與該第二開孔，或者各該第三開孔僅連接該第一開孔與該第二開孔中的其中一個。
8.根據權利要求7所述的太陽能電池，其特徵在於，該太陽能電池還包括兩個位於該鈍化層上的第三電極，該兩個第三電極彼此相交且連接該多個第二電極。
9.根據權利要求7或8所述的太陽能電池，其特徵在於，該基板還包括一個平行該第一方向的第一對角線、以及一個平行該第二方向的第二對角線，並且該基板為(100)晶面的矽基板，而該第一方向是平行於該基板的[001]或[00?]的方向，而該第二方向是平行於該基板的[010]或[O了O]的方向。
10.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極；其特徵在於，該太陽能電池還包括一個沿一個第一方向延伸地配置於該鈍化層的第一開孔、一個沿一個第二方向延伸地配置於該鈍化層且與該第一開孔相交而將該鈍化層分隔出多個區域的第二開孔、多個彼此間隔排列地配置於該鈍化層的該多個區域中的至少一個上且分別連接該第一開孔與該第二開孔的第三開孔、以及多個分別位於該第一開孔、該第二開孔與該多個第三開孔中並接觸該基板的背面的第二電極。
11.一種太陽能電池，包括:一個包括一個受光的正面和一個相對於該正面的背面的基板、一個配置於該正面處的射極層、一個配置於該背面處的鈍化層、以及一個配置於該射極層上的第一電極；其特徵在於，該太陽能電池還包括多個彼此間隔且配置於該鈍化層的開孔以及多個第二電極，每一個開孔包括一個沿一個第一方向延伸的第一內凹段、以及一個沿一個第二方向延伸的第二內凹段，該多個開孔中的至少一個開孔的該第一內凹段連接該第二內凹段，而每一個第二電極位於每一個開孔中並接觸該基板的背面，並且該基板為(100)晶面的矽基板，而該第一方向是平行於該基板的[001]或[00?]的方向，而該第二方向是平行於該基板的[010]或[oio],的方向。
12.—種太陽能電池模組，包括:相間隔的一個第一板材與一個第二板材、以及一個位於該第一板材與該第二板材之間的封裝材，其特徵在於，該太陽能電池模組還包括至少一個根據權利要求1、4、7、10或11所述的太陽能電池，該太陽能電池設置於該第一板材與該第二板材之間， 該封裝材接觸該太陽能電池。
【文檔編號】H01L31/05GK103996728SQ201310180857
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年5月16日 優先權日:2013年2月20日
【發明者】劉浩偉, 王亮棠, 李昆儒, 賴俊文 申請人:茂迪股份有限公司