光伏元件及其制造方法
【專利摘要】一種光伏元件及其制造方法。本發(fā)明的光伏元件包含半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合以及保護(hù)層。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合具有多個側(cè)表面，并且包含p-n接面、n-p接面、p-i-n接面、n-i-p接面、雙接面或多重接面。特別地，保護(hù)層形成以被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合的多個側(cè)表面。藉此，保護(hù)層能有效地抑制本發(fā)明的光伏元件發(fā)生電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)。
【專利說明】光伏元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏元件及其制造方法，并且特別地，涉及能有效地抑制發(fā)生電勢誘發(fā)衰減(potential-1nduced degradat1n, PID)效應(yīng)的光伏元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，由于PID效應(yīng)引發(fā)的光伏元件及其封裝模組的可靠性問題受到日益重視。光伏元件制造商皆致力于開發(fā)能抑制發(fā)生PID效應(yīng)的光伏元件及其封裝模組。PID效應(yīng)最早于2005年由Sunpower公司于η型態(tài)娃基光伏元件中發(fā)現(xiàn)。封裝模組長期在高溫、潮濕環(huán)境中且高電壓作用下使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量的電荷聚集在光伏元件表面，使得光伏元件的表面效果惡化，導(dǎo)致光伏元件的效能特性，如填充系數(shù)(FF)、短路電流密度(Jsc)、開路電壓(Voc)等，急遽下降，封裝模組的效能低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。這些引起衰減的現(xiàn)象稱為電位誘發(fā)衰減(PID)效應(yīng)。
[0003]關(guān)于硅基光伏元件，已有現(xiàn)有技術(shù)利用調(diào)整SiNx抗反射層的折射率來達(dá)成抑制PID效應(yīng)。然而，此種作法會略為犧牲抗反射層本身的功效，也就是抗反射層的反射率會提升。并且，此種作法也不盡然適用于其他類型的光伏元件。
[0004]已有論文指出電位誘發(fā)衰減效應(yīng)一般可區(qū)分為以下三種模式:半導(dǎo)體材料表面的活性區(qū)影響；半導(dǎo)體接面的性能衰減和分流現(xiàn)象；以及電解腐蝕及金屬導(dǎo)電離子遷移。一般來說，PID效應(yīng)大多是從光伏元件的邊緣開始發(fā)生。因此，如何抑制光伏元件及其模組發(fā)生PID效應(yīng)，特別是針對從光伏元件的邊緣開始發(fā)生的PID效應(yīng)，以延長光伏元件的使用年限，是此領(lǐng)域的人士努力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明所欲解決的一技術(shù)問題在于提供一種能有效地抑制發(fā)生PID效應(yīng)的光伏元件及其制造方法。
[0006]本發(fā)明的一較佳具體實施例的光伏元件包含半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合以及第一保護(hù)層。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合具有多個側(cè)表面，并且包含p-n接面、n-p接面、p-1-n接面、n_i_p接面、雙接面、多重接面，或其他類型接面。特別地，第一保護(hù)層形成以被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合的多個側(cè)表面。藉此，第一保護(hù)層能有效地抑制本發(fā)明的光伏元件發(fā)生電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)。
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明的光伏元件還包含第二保護(hù)層。第二保護(hù)層形成以被覆第一保護(hù)層。
[0008]本發(fā)明的一較佳具體實施之制造光伏元件的方法，首先是制備半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合具有多個側(cè)表面，并且包含p-n接面、n-p接面、p-1-n接面、n_i_p接面、雙接面、多重接面，或其他類型接面。最后，本發(fā)明的方法形成第一保護(hù)層，以被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合的多個側(cè)表面。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)不同，被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合的多個側(cè)表面的第一保護(hù)層能有效地抑制本發(fā)明的光伏元件發(fā)生PID效應(yīng)。[0010]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一較佳具體實施例的光伏元件的剖面視圖。
[0012]圖2至圖3是本發(fā)明的一較佳具體實施例的制造光伏元件的方法的過程的剖面視圖。
[0013]圖4至圖7是本發(fā)明的第一范例的制造硅基光伏元件的方法的過程的剖面視圖。
[0014]圖8至圖9是本發(fā)明的第二范例的制造硅基光伏元件的方法的過程的剖面視圖。
[0015]圖10至圖11是本發(fā)明的第三范例的制造硅基光伏元件的方法的過程的剖面視圖。
[0016]圖12至圖13是本發(fā)明的第四范例的制造硅基光伏元件的方法的過程的剖面視圖。
[0017]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0018]
I光伏元件10 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合
101 硅基102側(cè)表面
103半導(dǎo)體區(qū)域 104接面
106正表面108背表面
12第一保護(hù)層 122溝槽
14第二保護(hù)層 16抗反射層
17正電極18背面匯流排電極
19背電極
【具體實施方式】
[0019]請參閱圖1，圖1是以剖面視圖示意地繪示本發(fā)明的一較佳具體實施例的光伏元件I。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的光伏元件I包含半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10以及第一保護(hù)層12。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10具有多個側(cè)表面102,并且包含p-n接面、n-p接面、p_i_n接面、n_i_p接面、雙接面、多重接面，或其他類型接面。也就是說，本發(fā)明的光伏元件I可以是單晶硅光伏元件、類單晶硅光伏元件、多晶硅光伏元件、砷化鎵基光伏元件、非晶硅薄膜光伏元件、微晶硅(μ-Si)薄膜光伏元件、硫化鎘(CdS)薄膜光伏元件、銻化鎘(CdTe)薄膜光伏元件、銅銦硒化物(CuInSe2, CIS)薄膜光伏元件、銅銦鎵硒化物(Cu (In，Ga) Se2, CIGS)薄膜光伏元件、染料敏化(DSSC)薄膜光伏元件，等各種類型的光伏元件。于圖1中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10中繪示接面104做為代表。
[0021]特別地，第一保護(hù)層12形成以被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10的多個側(cè)表面102。藉此，第一保護(hù)層12能有效地抑制本發(fā)明之光伏元件I發(fā)生電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)。[0022]于一具體實施例中，第一保護(hù)層12的組成可以是氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿，或其他金屬氧化物，或上述化合物的混合物。
[0023]于一具體實施例中，第一保護(hù)層12的厚度范圍為約0.2?lOOnm。
[0024]同樣示于圖1，進(jìn)一步，本發(fā)明的光伏元件I還包含第二保護(hù)層14。第二保護(hù)層14形成以被覆第一保護(hù)層12。
[0025]于一具體實施例中，第二保護(hù)層14的組成可以是氮化硅、氮氧化硅，或上述化合物的混合物。
[0026]請參閱圖2至圖3，該等圖式以剖面視圖示意地繪示本發(fā)明的一較佳具體實施例的制造如圖1所示光伏元件的方法。
[0027]如圖2所示，首先，本發(fā)明的方法制備半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10具有多個側(cè)表面102,并且包含p-n接面、n-p接面、p-1-n接面、n-1-p接面、雙接面、多重接面，或其他類型接面。于圖2中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10中繪示接面104做為代表。
[0028]最后，如圖3所示，本發(fā)明的方法形成第一保護(hù)層12，以被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10的多個側(cè)表面102。
[0029]進(jìn)一步，本發(fā)明的方法形成第二保護(hù)層14，以被覆第一保護(hù)層12，即完成如圖1所示的光伏元件I的結(jié)構(gòu)。
[0030]下文將詳述數(shù)個范例以說明本發(fā)明的光伏元件I及制造方法實施于硅基光伏元件的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
[0031]請參閱圖4至圖7，該等圖式以剖面視圖示意地繪示本發(fā)明的第一范例的制造硅基光伏元件的方法及結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖4所示，首先，本發(fā)明的方法制備半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10具有多個側(cè)表面102正表面106以及與正表面106相對的背表面108。于圖4中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10中繪示接面104做為代表。制備半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10包含具有第一導(dǎo)電型態(tài)的硅基材101,娃基材101可以是單晶娃基材、類單晶娃基材或多晶娃基材等。娃基材101的厚度范圍為約150微米?220微米，但不以此為限。
[0033]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10還包含接面104，接面104的可能類型已于上文中詳述，在此不再贅述。
[0034]同樣示于圖4,本發(fā)明的方法將正表面106經(jīng)粗紋化(texturing)處理。也就是說，正表面106是粗紋化表面。正表面106的粗紋化可以通過酸、堿溶液蝕刻來達(dá)成，進(jìn)而在，正表面106形成例如大小不均的金字塔型(pyramid texture)結(jié)構(gòu)。正表面106做為光入射面，粗紋化的正表面106可以有效降低入射光的反射率。
[0035]常用的表面粗紋化技術(shù)為制作V字型溝槽或金字塔型結(jié)構(gòu)，這些粗紋化表面的粗糙度為次厘米至微米尺度。隨著對光伏元件的光電轉(zhuǎn)換效率持續(xù)要求，已有將光伏元件的入射表面的粗糙度提升至納米尺度的技術(shù)被發(fā)展。這些光伏元件其入射表面成納米柱分布的結(jié)構(gòu)，這些納米柱結(jié)構(gòu)具有很高的深寬比(深?lm，寬?10nm)。具有納米尺度粗紋化入射表面的光伏元件對于300nm?100nm的入射光的反射率可以降低至5%以下。
[0036]于第一范例中，本方發(fā)明的方法，將摻雜劑摻雜于粗紋化的正表面106下一定范圍內(nèi)，以形成具有第二導(dǎo)電型態(tài)的半導(dǎo)體區(qū)域103，以做為硅基光伏元件的射極(emitter) 0于一具體實施例中，摻雜劑可以是硼、磷或砷等。上述摻雜劑的摻雜可以利用爐管擴散、網(wǎng)印、旋涂或噴霧法等工藝來執(zhí)行。
[0037]于一具體實施例中，硅基材101可以是P型態(tài)，半導(dǎo)體區(qū)域103可以是η型態(tài)。于另一具體實施例中，硅基材101可以是η型態(tài)，半導(dǎo)體區(qū)域103可以是P型態(tài)。
[0038]如圖5所示，接著，本發(fā)明的第一范例的方法形成第一保護(hù)層12，以被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10的多個側(cè)表面102。并且，本發(fā)明的第一范例的方法延伸第一保護(hù)層12至正表面106的邊緣，且延伸第一保護(hù)層12至背表面108的邊緣。
[0039]于一具體實施例中，第一保護(hù)層12延伸至正表面106之邊緣的寬度范圍為約
0.1mm?10mm之間第一保護(hù)層12延伸至背表面108之邊緣的寬度范圍為約0.1mm?10mm之間，但不以此為限。第一保護(hù)層12的厚度范圍與組成已于上文中詳述，在此不再贅述。
[0040]于一具體實施例中，第一保護(hù)層12的形成可以通過電漿輔助化學(xué)氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposit1n, PECVD)工藝、常壓化學(xué)氣相沉積(atmospheric pressure chemical vapor deposit1n, APCVD)工藝、有機金屬化學(xué)氣相沉積(metalorganic chemical vapor deposit1n, MOCVD)工藝、原子層沉積(atomic layerdeposit1n, ALD)工藝或物理氣相沉積(physical vapor deposit1n, PVD)工藝等來執(zhí)行。
[0041]同樣示于圖5，為了避免第一保護(hù)層12遭受后續(xù)形成的電極中金屬元素的污染，進(jìn)一步，本發(fā)明的第一范例的方法形成第二保護(hù)層14，以被覆第一保護(hù)層12。第二保護(hù)層14的組成已于上文中詳述，在此不再贅述。
[0042]如圖6所示，接著，本發(fā)明的第一范例的方法形成抗反射層16于正表面106上，并且被覆延伸至正表面106的邊緣的第一保護(hù)層12。于一具體實施例中，抗反射層16的形成可以通過化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝、或物理氣相沉積(PVD)工藝等來執(zhí)行。此外，抗反射層16除可降低硅基光伏元件I表面載子的復(fù)合速度外，還能達(dá)到提高光電流及保護(hù)硅基光伏元件I (例如，防刮傷、防濕氣)等功效。
[0043]如圖7所不,接著,本發(fā)明的第一范例的方法形成正電極17于抗反射層16于正表面106上,且與正表面106形成歐姆接觸。于一具體實施例中，正電極17可以利用局部網(wǎng)印或涂布預(yù)定的金屬漿料(例如，銀漿)在正表面106上，并經(jīng)由燒結(jié)而成。在燒結(jié)過程中，銀漿里的玻璃粉穿過抗反射層16與正表面106的硅形成接觸，進(jìn)而讓正電極17與正表面106形成歐姆接觸。于另一具體實施例中，本發(fā)明的第一范例的方法可以在抗反射層16上形成溝槽，讓在溝槽內(nèi)的正表面106外露，再將正電極17形成于溝槽內(nèi)被覆外露的正表面106。
[0044]同樣示于圖7，接著，本發(fā)明的第一范例的方法形成至少一背面匯流排電極18在背表面108上。
[0045]同樣示于圖7，最后，本發(fā)明的第一范例的方法形成背電極19于背表面108上且覆蓋背表面108上形成至少一背面匯流排電極18以外的區(qū)域，即完成硅基光伏元件I。于一具體實施例中，正電極17、至少一背面匯流排電極18以及背電極19可以利用局部網(wǎng)印或涂布預(yù)定的金屬衆(zhòng)料在抗反射層16與背表面108上,并利用共燒(co-firing)工藝于570°C?840°C的溫度范圍燒結(jié)而成。硅基光伏元件I后續(xù)將封裝成模組。于該模組使用期間，被覆半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合10的多個側(cè)表面102的第一保護(hù)層12可以將累積在封裝材料(通常為乙酸乙烯酯(ethylene-vinyl acetate, EVA)或玻璃板)上的電荷沿著第一保護(hù)層12的表面被導(dǎo)入具有第一導(dǎo)電型態(tài)的娃基材101。藉此,第一保護(hù)層12能有效地抑制本發(fā)明的娃基光伏元件I發(fā)生電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)，特別是從硅基光伏元件I側(cè)表面102開始的電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)。
[0046]請參閱圖8至圖9，該圖式以剖面視圖示意地繪示本發(fā)明的第二范例的制造硅基光伏元件的方法及結(jié)構(gòu)。
[0047]本發(fā)明的第二范例的制造方法大體上與本發(fā)明的第一范例的制造方法類似，因此，下文僅說明與本發(fā)明的第一范例的制造方法不同處。如圖8所示，本發(fā)明的第二范例的制造方法延伸第一保護(hù)層12以覆蓋正表面106，且延伸第一保護(hù)層12至背表面108的邊緣。
[0048]同樣示于圖8，本發(fā)明的第二范例的制造方法形成抗反射層16以被覆覆蓋在正表面106上的第一保護(hù)層12。同樣示于圖8，本發(fā)明的第二范例的制造方法形成第二保護(hù)層14，以被覆第一保護(hù)層12。
[0049]如圖9所示，最后，本發(fā)明的第二范例的制造方法形成正電極17于系抗反射層16上，且與正表面106形成歐姆接觸。本發(fā)明的第二范例的制造方法并且形成至少一背面匯流排電極18在背表面108上，并形成背電極19于背表面108上且覆蓋背表面108上形成該至少一背面匯流排電極18以外的區(qū)域，即完成硅基光伏元件I。于一具體實施例中，本發(fā)明的第二范例的方法可以利用在燒結(jié)過程中，銀漿里的玻璃粉穿過抗反射層16與正表面106的硅形成接觸，進(jìn)而讓正電極17與正表面106形成歐姆接觸。于另一具體實施例中，本發(fā)明的第二范例的方法可以在抗反射層16與第一保護(hù)層12上形成溝槽，讓在溝槽內(nèi)的正表面106外露,再將正電極17形成于溝槽內(nèi)被覆外露的正表面106。
[0050]請參閱圖10至圖11，該圖式以剖面視圖示意地繪示本發(fā)明的第三范例的制造硅基光伏元件的方法及結(jié)構(gòu)。
[0051]本發(fā)明的第三范例的制造方法大體上與本發(fā)明的第一范例的制造方法類似，因此，下文僅說明與本發(fā)明的第一范例的制造方法不同處。如圖10所示，本發(fā)明的第三范例的制造方法系延伸該第一保護(hù)層12至正表面106的邊緣，且延伸第一保護(hù)層12以覆蓋背表面108。
[0052]同樣示于圖10，本發(fā)明的第三范例的制造方法系形成抗反射層16于正表面106上，并被覆延伸至正表面106的邊緣的第一保護(hù)層12。同樣示于圖10，本發(fā)明的第三范例的制造方法形成第二保護(hù)層14，以被覆第一保護(hù)層12。
[0053]接著，本發(fā)明的第三范例的制造方法形成至少一背面匯流排電極18于第一保護(hù)層12上，并至少一背面匯流排電極18與背表面108形成歐姆接觸。例如，如圖10所示，本發(fā)明的第三范例的制造方法于覆蓋背表面108的第一保護(hù)層12上，形成至少一條溝槽122，其中于至少一條溝槽122內(nèi)，背表面108外露。接著，如圖11所示，本發(fā)明的第三范例的制造方法并且形成至少一背面匯流排電極18于至少一條溝槽122內(nèi)，且被覆外露的背表面108。本發(fā)明的第三范例的制造方法也可以不形成溝槽122，而可以在燒結(jié)過程中，銀漿里的玻璃粉穿過第一保護(hù)層12與背表面108的硅形成接觸，進(jìn)而讓至少一背面匯流排電極18與背表面108形成歐姆接觸。
[0054]如圖11所示，最后，本發(fā)明的第三范例的制造方法形成正電極17于抗反射層16上，且與正表面106形成歐姆接觸。本發(fā)明的第三范例的制造方法并且形成至少一背面匯流排電極18，并形成背電極19以被覆覆蓋背表面108的第一保護(hù)層12且未被覆至少一背面匯流排電極18,即完成娃基光伏兀件I。于一具體實施例中，本發(fā)明的第三范例的方法可以利用在燒結(jié)過程中，銀漿里的玻璃粉穿過抗反射層16、第一保護(hù)層12與正表面106的硅形成接觸，進(jìn)而讓正電極17與正表面106形成歐姆接觸。于另一具體實施例中，本發(fā)明的第三范例的方法可以在抗反射層16與第一保護(hù)層12上形成溝槽，讓在溝槽內(nèi)的正表面106外露，再將正電極17形成于溝槽內(nèi)被覆外露的正表面106。
[0055]請參閱圖12至圖13，該圖式以剖面視圖示意地繪示本發(fā)明的第四范例的制造硅基光伏元件的方法及結(jié)構(gòu)。
[0056]本發(fā)明的第四范例的制造方法大體上與本發(fā)明的第一范例的制造方法類似，因此，下文僅說明與本發(fā)明的第一范例的制造方法不同處。如圖12所示，本發(fā)明的第四范例的制造方法延伸第一保護(hù)層12以覆蓋正表面106，且延伸第一保護(hù)層12以覆蓋背表面108。
[0057]同樣示于圖12，本發(fā)明的第四范例的制造方法系形成抗反射層16以被覆覆蓋在正表面106上的第一保護(hù)層12。同樣示于圖12，本發(fā)明的第四范例的制造方法系形成第二保護(hù)層14，以被覆第一保護(hù)層12。
[0058]接著，本發(fā)明的第四范例的制造方法形成至少一背面匯流排電極18于第一保護(hù)層12上，并至少一背面匯流排電極18與背表面108形成歐姆接觸。例如，如圖12所示，本發(fā)明的第四范例的制造方法于覆蓋背表面108的第一保護(hù)層12上，形成至少一條溝槽122，其中于至少一條溝槽122內(nèi)，背表面108外露。接著，如圖13所示，本發(fā)明的第四范例的制造方法并且形成至少一背面匯流排電極18于至少一條溝槽122內(nèi)，且被覆外露的背表面108。本發(fā)明的第四范例的制造方法也可以不形成溝槽122，而可以在燒結(jié)過程中，銀漿里的玻璃粉穿過第一保護(hù)層12與背表面108的硅形成接觸，進(jìn)而讓至少一背面匯流排電極18與背表面108形成歐姆接觸。
[0059]如圖13所示，最后，本發(fā)明的第四范例的制造方法形成正電極17于抗反射層16上，且與正表面106形成歐姆接觸。本發(fā)明的第四范例的制造方法并且形成至少一背面匯流排電極18，并形成背電極19以被覆覆蓋背表面108的第一保護(hù)層12且未被覆至少一背面匯流排電極18，即完成硅基光伏元件I。于一具體實施例中，本發(fā)明的第四范例的方法可以利用在燒結(jié)過程中，銀漿里的玻璃粉穿過抗反射層16、第一保護(hù)層12與正表面106的硅形成接觸，進(jìn)而讓正電極17與正表面106形成歐姆接觸。于另一具體實施例中，本發(fā)明的第四范例的方法可以在抗反射層16與第一保護(hù)層12上形成溝槽，讓在溝槽內(nèi)的正表面106外露，再將正電極17形成于溝槽內(nèi)被覆外露的正表面106。
[0060]以下將列舉數(shù)件A硅基光伏元件、數(shù)件B硅基光伏元件以及數(shù)件C硅基光伏元件相關(guān)的PID測試結(jié)果。A硅基光伏元件為根據(jù)本發(fā)明的第三范例的方法所制造的硅晶光伏元件，其結(jié)構(gòu)如圖11所示。B硅基光伏元件系采用先前技術(shù)調(diào)整SiNx抗反射層的折射率來達(dá)成抑制PID效應(yīng)。C硅基光伏元件為一般的硅基光伏元件無抑制PID效應(yīng)的設(shè)計。本發(fā)明所采用的PID測試方法系將硅基光伏元件封裝成封裝模組，再進(jìn)行PID測試，測試條件為:溫度為85°C、濕度為85%RH、測試時間為96小時。
[0061]請參閱表1，A硅基光伏元件、B硅基光伏元件以及C硅基光伏元件經(jīng)PID測試，其初始光電轉(zhuǎn)換效率、測試后光電轉(zhuǎn)換效率、衰減比例以及分流電阻(shuntresistance, Rshunt)列于表1。分流電阻系用來定義娃基光伏元件的漏電流大小，也就是說，分流電阻越大，就表示漏電流越小。表1所列數(shù)據(jù)證實A硅基光伏元件與B硅基光伏元件的光電轉(zhuǎn)換效率皆比C硅基光伏元件的高，并且皆能有效地抑制PID效應(yīng)。C硅基光伏元件的衰減幅度相當(dāng)大，且分流電阻相當(dāng)?shù)汀Ｒ驗锽硅基光伏元件略為犧牲抗反射層本身的功效，所以B硅基光伏元件的光電轉(zhuǎn)換效率略低于A硅基光伏元件的光電轉(zhuǎn)換效率，且其衰減比例高于A硅基光伏元件的衰減比例，并且其分流電阻明顯小于A硅基光伏元件的分流電阻。顯見地，本發(fā)明的光伏元件其抑制PID效應(yīng)的效果優(yōu)于先前技術(shù)抑制PID效應(yīng)的效果。并且，本發(fā)明的光伏元件及其制造方法可以廣泛地應(yīng)用于各種類型的光伏元件。
[0062]表1
[0063]
【權(quán)利要求】
1.一種光伏元件，包含: 一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合，具有多個側(cè)表面，且包含選自由一 p-n接面、一 n-p接面、一 p-1-n接面、一 n-1-p接面、一雙接面及一多重接面所組成的群組中的其一接面；以及 一第一保護(hù)層，形成以被覆該多個側(cè)表面，其中該第一保護(hù)層能抑制該光伏兀件發(fā)生電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光伏元件，其中該第一保護(hù)層的組成選自由氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿以及上述化合物的混合物所組成的一群組中的其一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的光伏元件，進(jìn)一步包含一第二保護(hù)層，形成以被覆該第一保護(hù)層，該第二保護(hù)層的組成選自由氮化硅、氮氧化硅以及上述化合物的混合物所組成的一群組中的其一。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的光伏元件，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該正表面經(jīng)粗紋化處理，該第一保護(hù)層并延伸至該正表面的一邊緣，且延伸至該背表面的一邊緣，該光伏元件進(jìn)一步包含: 一抗反射層，形成于該正表面上并被覆延伸至該正表面的邊緣的該第一保護(hù)層； 一正電極，形成于該抗反射層上，且與該正表面形成歐姆接觸； 至少一背面匯流排電極，形成在該背表面上；以及 一背電極，形成于該背表面上且覆蓋該背表面上形成該至少一背面匯流排電極以外的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的光伏元件，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該正表面經(jīng)粗紋化處理，該第一保護(hù)層并延伸至以覆蓋該正表面，且延伸至該背表面的一邊緣，該光伏元件進(jìn)一步包含: 一抗反射層，形成以被覆覆蓋在該正表面上的該第一保護(hù)層； 一正電極，形成于該抗反射層上，且與該正表面形成歐姆接觸； 至少一背面匯流排電極，形成在該背表面上；以及 一背電極，形成于該背表面上且覆蓋該背表面上形成該至少一背面匯流排電極以外的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的光伏元件，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該正表面經(jīng)粗紋化處理，該第一保護(hù)層并延伸至該正表面的一邊緣，且延伸以覆蓋該背表面，該光伏元件進(jìn)一步包含: 一抗反射層，形成于該正表面上并被覆延伸至該正表面的邊緣的該第一保護(hù)層； 一正電極，形成于該抗反射層上，且與該正表面形成歐姆接觸； 至少一背面匯流排電極，形成于該第一保護(hù)層上，且與該背表面形成歐姆接觸；以及 一背電極，形成以被覆該第一保護(hù)層且未被覆該至少一背面匯流排電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的光伏元件，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該正表面經(jīng)粗紋化處理，該第一保護(hù)層并延伸以覆蓋該正表面，且延伸以覆蓋該背表面，該光伏元件進(jìn)一步包含: 一抗反射層，形成以被覆覆蓋在該正表面上的該第一保護(hù)層； 一正電極，形成于該抗反射層上，且與該正表面形成歐姆接觸； 至少一背面匯流排電極，形成于該第一保護(hù)層上，且與該背表面形成歐姆接觸；以及一背電極，形成以被覆該第一保護(hù)層且未被覆該至少一背面匯流排電極。
8.—種制造一光伏元件的方法，包含下列步驟: 制備一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合具有多個側(cè)表面，且包含選自由一 P-n接面、一 n-p接面、一 p-1-n接面、一 n-1-p接面、一雙接面及一多重接面所組成的群組中的其一接面；以及 形成一第一保護(hù)層，以被覆該多個側(cè)表面，其中該第一保護(hù)層能抑制該光伏兀件發(fā)生電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中該第一保護(hù)層的組成選自由氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿以及上述化合物的混合物所組成的一群組中的其一。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包含下列步驟: 形成一第二保護(hù)層，以被覆該第一保護(hù)層，其中該第二保護(hù)層的組成選自由氮化硅、氮氧化硅以及上述化合物的混合物所組成的一群組中的其一。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該方法進(jìn)一步包含下列步驟: 將該正表面經(jīng)一粗紋 化處理； 延伸該第一保護(hù)層至該正表面的一邊緣，且延伸該第一保護(hù)層至該背表面的一邊緣； 形成一抗反射層于該正表面上，并被覆延伸至該正表面的邊緣的該第一保護(hù)層； 形成一正電極于該抗反射層上，其中該正電極與該正表面形成歐姆接觸； 形成至少一背面匯流排電極在該背表面上；以及 形成一背電極于該背表面上，且覆蓋該背表面上形成該至少一背面匯流排電極以外的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該方法進(jìn)一步包含下列步驟: 將該正表面經(jīng)一粗紋化處理； 延伸該第一保護(hù)層以覆蓋該正表面，且延伸該第一保護(hù)層至該背表面的一邊緣； 形成一抗反射層以被覆覆蓋在該正表面上的該第一保護(hù)層； 形成一正電極于該抗反射層上，其中該正電極與該正表面形成歐姆接觸； 形成至少一背面匯流排電極在該背表面上；以及 形成一背電極于該背表面上，且覆蓋該背表面上形成該至少一背面匯流排電極以外的區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該方法進(jìn)一步包含下列步驟: 將該正表面經(jīng)一粗紋化處理； 延伸該第一保護(hù)層至該正表面的一邊緣，且延伸該第一保護(hù)層以覆蓋該背表面； 形成一抗反射層于該正表面上，并被覆延伸至該正表面的邊緣的該第一保護(hù)層； 形成一正電極于該抗反射層上，其中該正電極與該正表面形成歐姆接觸； 形成至少一背面匯流排電極于該第一保護(hù)層上，其中該至少一背面匯流排電極與該背表面形成歐姆接觸；以及 形成一背電極以被覆該第一保護(hù)層，且未被覆該至少一背面匯流排電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組合還具有一正表面以及一與該正表面相對的背表面，該方法進(jìn)一步包含下列步驟: 將該正表面經(jīng)一粗紋化處理； 延伸該第一保護(hù)層以覆蓋該正表面，且延伸該第一保護(hù)層以覆蓋該背表面； 形成一抗反射層以被覆覆蓋在該正表面上的該第一保護(hù)層； 形成一正電極于該抗反射層上，其中該正電極與該正表面形成歐姆接觸； 形成至少一背面匯流排電極于該第一保護(hù)層上，其中該至少一背面匯流排電極與該背表面形成歐姆接觸；以及 形成一背電極以被覆該第一保護(hù)層，且未被覆該至少一背面匯流排電極。
【文檔編號】H01L31/04GK104037242SQ201410068654
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月6日
【發(fā)明者】布迪·賈約諾, 楊明瑞, 丁傳文, 邱玉婷, 譚任廷, 吳文生, 沈國偉, 胡芳維 申請人:旭泓全球光電股份有限公司