本發(fā)明一般關(guān)于一種光伏裝置，具體而言，本發(fā)明關(guān)于一種提升轉(zhuǎn)換效率的多接面光伏裝置。

背景技術(shù)：

光伏電池(photovoltaic cell)系為一種固態(tài)裝置，并借由光生伏打效應(yīng)將陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)換為電能。光伏電池一般是運(yùn)用P型與N型半導(dǎo)體接合而形成P-N接面。當(dāng)陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體(例如硅)時(shí)，會(huì)在P-N接面處產(chǎn)生電子與電洞對(duì)，所產(chǎn)生的電子將會(huì)受電場(chǎng)作用而移動(dòng)至N型半導(dǎo)體處，電洞則移動(dòng)至P型半導(dǎo)體處，因此便能在兩側(cè)累積電荷，借以導(dǎo)線連接而產(chǎn)生光電流。

然而，少數(shù)載子中，產(chǎn)生于P型中性區(qū)的電子或產(chǎn)生于N型中性區(qū)的電洞會(huì)快速地再結(jié)合，使得光伏電池的轉(zhuǎn)換效能偏低，例如小于23％。

因此，如何提升光電流的轉(zhuǎn)換效率為光伏裝置的研發(fā)重點(diǎn)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的在于提供一種光伏裝置，其借由增加接面數(shù)目來(lái)提升光電流的轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種光伏裝置，其使電子、空穴在表面下移動(dòng)距離較長(zhǎng)形成”埋式通道”，以降低電子、空穴在表面的再結(jié)合率，進(jìn)而提升產(chǎn)生的電壓。

于一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種光伏裝置，其包含基板、第一摻雜區(qū)、第二摻雜區(qū)、第三摻雜區(qū)、第一電極及第二電極?；寰哂邢鄬?duì)的第一側(cè)及第二側(cè)，基板具有第一摻雜型；第一摻雜區(qū)位于基板的第一側(cè)，第一摻雜區(qū)具有第二摻雜型，第二摻雜型的摻雜類型相反于第一摻雜型；第二摻雜區(qū)位于基板的第一側(cè)且與第一摻雜區(qū)部分重迭，第二摻雜區(qū)具有第一摻雜型，且第二摻雜區(qū)的摻雜濃度大于基板的摻雜濃度；第三摻雜區(qū)位于基板的第一側(cè)，第三摻雜區(qū)部分重迭第一摻雜區(qū)及部分重迭第二摻雜區(qū)，第三摻雜區(qū)具有第二摻雜型，且第三摻雜區(qū)的摻雜濃度大于第一摻雜區(qū)的摻雜濃度；第一電極設(shè)置基板的第一側(cè)上，第一電極電連接第三摻雜區(qū)；第二電極設(shè)置基板的第一側(cè)上，第二電極電連接第二摻雜區(qū)。

于一實(shí)施例，光伏裝置更包含第四摻雜區(qū)，位于基板的第一側(cè)且與第三摻雜區(qū)部分重迭，其中第四摻雜區(qū)部分重迭第一摻雜區(qū)及部分重迭第二摻雜區(qū)，第四摻雜區(qū)具有第一摻雜型，且第四摻雜區(qū)的摻雜濃度大于第二摻雜區(qū)的摻雜濃度。

于一實(shí)施例，第二摻雜區(qū)通過(guò)電連接第四摻雜區(qū)以電連接第二電極。

于另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種光伏裝置，其包含基板、多數(shù)第一摻雜區(qū)、多數(shù)第二摻雜區(qū)、多數(shù)第三摻雜區(qū)、第一電極及第二電極。基板具有相對(duì)的第一側(cè)及第二側(cè)，基板具有第一摻雜型；多數(shù)第一摻雜區(qū)沿第一方向間隔設(shè)置于基板的第一側(cè)，各第一摻雜區(qū)具有第二摻雜型，第二摻雜型的摻雜類型相反于第一摻雜型；多數(shù)第二摻雜區(qū)沿第一方向間隔設(shè)置于基板的第一側(cè)，且各第二摻雜區(qū)部分重迭相鄰的第一摻雜區(qū)，第二摻雜區(qū)具有第一摻雜型，且第二摻雜區(qū)的摻雜濃度大于基板的摻雜濃度；多數(shù)第三摻雜區(qū)沿與第一方向相交的第二方向間隔設(shè)置于基板的第一側(cè)，各第三摻雜區(qū)橫越多數(shù)第一摻雜區(qū)及多數(shù)第二摻雜區(qū)，第三摻雜區(qū)具有第二摻雜型，且第三摻雜區(qū)的摻雜濃度大于第一摻雜區(qū)的摻雜濃度；第一電極設(shè)置于基板的第一側(cè)上，第一電極電連接各第三摻雜區(qū)及各第一摻雜區(qū)；第二電極設(shè)置基板的第一側(cè)上，第二電極電連接各第二摻雜區(qū)。

于一實(shí)施例，光伏裝置更包含多數(shù)第四摻雜區(qū)，沿第二方向間隔設(shè)置于基板的第一側(cè)，各第四摻雜區(qū)橫越多數(shù)第一摻雜區(qū)及多數(shù)第二摻雜區(qū)，且各第四摻雜區(qū)部分重迭相鄰的第三摻雜區(qū)，第四摻雜區(qū)具有第一摻雜型，且第四摻雜區(qū)的摻雜濃度大于第二摻雜區(qū)的摻雜濃度。

于一實(shí)施例，各第二摻雜區(qū)通過(guò)電連接對(duì)應(yīng)的第四摻雜區(qū)以電連接第二電極。

于一實(shí)施例，第一電極包含多數(shù)第一接點(diǎn)部、多數(shù)第一線路及第一連接部。多數(shù)第一接點(diǎn)部分別位于多數(shù)第三摻雜區(qū)上且對(duì)應(yīng)多數(shù)第一摻雜區(qū)；多數(shù)第一線路沿第一方向間隔設(shè)置且沿第二方向延伸，以分別連接同一行的多數(shù)第一接點(diǎn)部；第一連接部沿第一方向延伸且連接于多數(shù)第一線路部的同一端。

于一實(shí)施例，第二電極包含多數(shù)第二接點(diǎn)部、多數(shù)第二線路部及第二連接部。多數(shù)第二接點(diǎn)部分別位于多數(shù)第三摻雜區(qū)之間且對(duì)應(yīng)多數(shù)第二摻雜區(qū)；多數(shù)第二線路部沿第一方向間隔設(shè)置且沿第二方向延伸，以分別連接同一行的多數(shù)第二接點(diǎn)部，多數(shù)第二線路部系與多數(shù)第一線路部交錯(cuò)分離設(shè)置；第二連接部沿第一方向延伸且連接于多數(shù)第二線路部的同一端，第一連接部及第二連接部系位于基板的相對(duì)兩側(cè)。

于一實(shí)施例，光伏裝置更包含第五摻雜區(qū)，位于基板的第二側(cè)，其中第五摻雜區(qū)具有第一摻雜型，且第五摻雜區(qū)的摻雜濃度系大于基板的摻雜濃度。

于一實(shí)施例，基板的第二側(cè)具有紋理化結(jié)構(gòu)，且紋理化結(jié)構(gòu)包含多數(shù)峰部及多數(shù)谷部，各峰部與相鄰的谷部之間的距離為4～5微米。

于一實(shí)施例，光伏裝置更包含介電層，覆蓋于基板的第一側(cè)，且第一電極及第二電極系通過(guò)介電層分別電連接第三摻雜區(qū)及第二摻雜區(qū)。

于一實(shí)施例，第一摻雜區(qū)具有一深度，該深度為2微米。

于一實(shí)施例，第二摻雜區(qū)具有一深度，該深度為1微米。

于一實(shí)施例，第三摻雜區(qū)具有一深度，該深度為0.5微米。

于一實(shí)施例，第二摻雜區(qū)的摻雜濃度系為第一摻雜區(qū)的2～5倍。于一實(shí)施例，第三摻雜區(qū)的摻雜濃度為第二摻雜區(qū)的2～5倍。

于一實(shí)施例，第一摻雜型為N型及P型其中之一者，且第二摻雜型系為N型及P型其中的另一者。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的光伏裝置的平面示意圖。

圖1A為沿圖1的切線AA的剖面示意圖。

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏裝置的平面示意圖。

圖2A～2D為分別沿圖2的切線AA、BB、CC及DD的剖面示意圖。

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏裝置的平面示意圖。

圖3A～3B為分別沿圖3的切線AA及BB的剖面示意圖。

圖4-1及圖4-2為圖3的平面分解圖。

圖5～圖8為圖3的光伏裝置的制作流程平面示意圖，其中圖5及圖5A為顯示多數(shù)第一摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及沿圖5的切線AA的剖面示意圖；圖6及圖6A為顯示多數(shù)第二摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及沿圖6的切線AA的剖面示意圖；圖7及圖7A～7B為顯示多數(shù)第三摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及分別沿圖7的切線AA、BB的剖面示意圖；圖8及圖8A～8B為顯示多數(shù)孔洞形成于介電層中的平面示意圖及分別沿圖8的切線AA的剖面示意圖。

圖9A及圖9B為對(duì)應(yīng)圖3A～3B的變化實(shí)施例的剖面示意圖。

圖10～圖13為本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏裝置的制作流程平面示意圖，其中：

圖10及圖10A～10D為顯示多數(shù)第四摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及分別沿圖10的切線AA、BB、CC及DD的剖面示意圖；

圖11-1及圖11-2為圖10的平面分解圖；

圖12及圖12A～12D為顯示多數(shù)電極形成于基板上的平面示意圖及分別沿圖12的切線AA、BB、CC及DD的剖面示意圖；

圖13-1及圖13-2為圖12的平面分解圖。

圖14A～14D為對(duì)應(yīng)圖12A～12D的變化實(shí)施例的剖面示意圖。

其中，附圖標(biāo)記：

1、2、3 接面

10、10’、10” 光伏裝置

100 基板

101 第一側(cè)

102 第二側(cè)

104 紋理化結(jié)構(gòu)

106 峰部

108 谷部

110 第一摻雜區(qū)

120 第二摻雜區(qū)

130 第三摻雜區(qū)

140 第一電極

142 第一接點(diǎn)部

144 第一線路

146 第一連接部

150 第二電極

152 第二接點(diǎn)部

154 第二線路部

156 第二連接部

160 介電層

162、164 孔洞

170 第四摻雜區(qū)

180 第五摻雜區(qū)

190 鈍化層

P1～P4 節(jié)距

具體實(shí)施方式

如圖1及圖1A所示，其中圖1A是沿圖1的切線AA的剖面示意圖，于一實(shí)施例，光伏裝置10包含基板100、第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120、第三摻雜區(qū)130、第一電極140及第二電極150。基板100具有相對(duì)的第一側(cè)101及第二側(cè)102，且基板100具有第一摻雜型。第一摻雜區(qū)110位于基板100的第一側(cè)101，且第一摻雜區(qū)110具有第二摻雜型，第二摻雜型的摻雜類型相反于第一摻雜型。第二摻雜區(qū)120位于基板100的第一側(cè)101且與第一摻雜區(qū)110部分重迭。第二摻雜區(qū)120具有第一摻雜型，且第二摻雜區(qū)120的摻雜濃度大于基板100的摻雜濃度。第三摻雜區(qū)130位于基板100的第一側(cè)101，且第三摻雜區(qū)130部分重迭第一摻雜區(qū)110及部分重迭第二摻雜區(qū)120。第三摻雜區(qū)130具有第二摻雜型，且第三摻雜區(qū)130的摻雜濃度大于第一摻雜區(qū)110的摻雜濃度。第一電極140設(shè)置基板100的第一側(cè)101上，且第一電極140電連接第三摻雜區(qū)130。第二電極150設(shè)置基板100的第一側(cè)101上，且第二電極150電連接第二摻雜區(qū)120。光伏裝置10更包含介電層160，其覆蓋于基板100的第一側(cè)101，且第一電極140及第二電極150是通過(guò)介電層160分別電連接第三摻雜區(qū)130及第二摻雜區(qū)120。本文所述，之上、之下、上、下等描述，僅用于說(shuō)明位置關(guān)系，并不限定元件必須要直接連接。

除此之外，第一摻雜型可為N型及P型其中之一者，而第二摻雜型為N型及P型其中的另一者。舉例而言，于一實(shí)施例，基板100采用N型摻雜基板時(shí)，第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120及第三摻雜區(qū)130可分別為P型摻雜區(qū)、N+型摻雜區(qū)及P+型摻雜區(qū)。借此，光伏裝置10可具有P+/N+/P/N的三個(gè)P-N接面1、2、3。于另一實(shí)施例，基板100采用P型摻雜基板時(shí)，第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120及第三摻雜區(qū)130可分別為N型摻雜區(qū)、P+型摻雜區(qū)及N+型摻雜區(qū)。借此，光伏裝置10可具有N+/P+/N/P的三個(gè)P-N接面。

再者，于另一實(shí)施例，如圖2及圖2A～2D所示，其中圖2A～2D分別沿圖2的切線AA、BB、CC及DD的剖面示意圖，光伏裝置10’更包含第四摻雜區(qū)170，其位于基板100的第一側(cè)101且與第三摻雜區(qū)130部分重迭。第四摻雜區(qū)170部分重迭第一摻雜區(qū)110及部分重迭第二摻雜區(qū)120。第四摻雜區(qū)170具有第一摻雜型，且第四摻雜區(qū)170的摻雜濃度大于第二摻雜區(qū)120的摻雜濃度。于本實(shí)施例中，第二摻雜區(qū)120通過(guò)電連接第四摻雜區(qū)170以電連接第二電極150。于一實(shí)施例，基板100采用N型摻雜基板時(shí)，第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120、第三摻雜區(qū)130及第四摻雜區(qū)170可分別為P型摻雜區(qū)、N+型摻雜區(qū)、P+型摻雜區(qū)及N++型摻雜區(qū)。借此，光伏裝置10可具有N++/P+/N+/P/N的四個(gè)P-N接面。于另一實(shí)施例，基板100采用P型摻雜基板時(shí)，第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120、第三摻雜區(qū)130及第四摻雜區(qū)170可分別為N型摻雜區(qū)、P+型摻雜區(qū)、N+型摻雜區(qū)及P++型摻雜區(qū)。借此，光伏裝置10可具有P++/N+/P+/N/P的四個(gè)P-N接面。

上述圖1及圖2的實(shí)施例是以單一多接面光伏單元為例，于后參考圖3，以多個(gè)類似圖1或圖2的光伏單元，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明具有多個(gè)多接面光伏單元的光伏裝置實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。如圖3、圖3A～3B及圖4-1～圖4～2所示，其中圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏裝置的平面示意圖；圖3A～3B分別沿圖3的切線AA及BB的剖面示意圖，且圖4-1及圖4-2為圖3的平面分解圖。亦即，圖4-1顯示具有第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120、第三摻雜區(qū)130的基板100，而圖4-2顯示第一電極140及第二電極150于基板100中的對(duì)應(yīng)位置。于此實(shí)施例，光伏裝置10”包含基板100、多數(shù)第一摻雜區(qū)110、多數(shù)第二摻雜區(qū)120、多數(shù)第三摻雜區(qū)130、第一電極140及第二電極150?；?00具有相對(duì)的第一側(cè)101及第二側(cè)102，且基板100具有第一摻雜型。多數(shù)第一摻雜區(qū)110沿第一方向X間隔設(shè)置于基板100的第一側(cè)101，各第一摻雜區(qū)110具有第二摻雜型，且第二摻雜型的摻雜類型相反于第一摻雜型。多數(shù)第二摻雜區(qū)120沿第一方向X間隔設(shè)置于基板100的第一側(cè)101，且各第二摻雜區(qū)120部分重迭相鄰的第一摻雜區(qū)110。第二摻雜區(qū)120具有第一摻雜型，且第二摻雜區(qū)的摻雜濃度大于基板100的摻雜濃度。多數(shù)第三摻雜區(qū)130沿與第一方向X相交的第二方向Y間隔設(shè)置于基板100的第一側(cè)101，且各第三摻雜區(qū)130橫越多數(shù)第一摻雜區(qū)及多數(shù)第二摻雜區(qū)。第三摻雜區(qū)130具有第二摻雜型，且第三摻雜區(qū)130的摻雜濃度大于第一摻雜區(qū)的摻雜濃度。第一電極140設(shè)置于基板100的第一側(cè)101上，第一電極140電連接各第三摻雜區(qū)130及各第一摻雜區(qū)110。第二電極150設(shè)置基板100的第一側(cè)101上，第二電極150電連接各第二摻雜區(qū)120。于本實(shí)施例中，將以第一摻雜型為N型，且第二摻雜型為P型說(shuō)明光伏裝置10”的具體細(xì)節(jié)，但不以此為限。于其他實(shí)施例，可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用，以類似方式形成第一摻雜型為P型且第二摻雜型為N型的光伏裝置。

于后，參考圖3及圖3A～3B并配合圖5～圖8，詳細(xì)說(shuō)明圖3的光伏裝置的制作流程。如圖5及圖5A所示，其中圖5及圖5A系顯示多數(shù)第一摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及沿圖5的切線AA的剖面示意圖。舉例而言，基板100可為具有N型摻雜的任何合宜半導(dǎo)體基板，例如但不限于硅(Si)、鍺(Ge)或復(fù)合式半導(dǎo)體的多晶體、單晶體或非晶體形式的基板，且可借由離子布植或表面擴(kuò)散將N型摻雜質(zhì)植入半導(dǎo)體基板，以形成具有N型摻雜的基板100。典型的N型摻雜質(zhì)包含第五族離子，例如，砷(As)離子或磷(P)離子。于此實(shí)施例，基板100的厚度大約為50微米至300微米，且摻雜濃度為1x10¹⁴至1x10¹⁶原子/立方公分(atoms/cm³)，較佳約1x10¹⁵atoms/cm³。

多數(shù)第一摻雜區(qū)110(如粗線所示區(qū)域)沿第一方向X間隔設(shè)置于基板100的第一側(cè)101，各第一摻雜區(qū)110具有摻雜類型相反于第一摻雜型的第二摻雜型。舉例而言，于本實(shí)施例中，第一摻雜區(qū)110為P型摻雜區(qū)，且較佳為條帶狀。于一實(shí)施例，可借由光掩膜，在基板100的第一側(cè)101表面進(jìn)行P型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植，以在基板100的第一側(cè)101沿第一方向X形成多數(shù)彼此平行的P型摻雜區(qū)。典型的P型摻雜質(zhì)包含第三族離子，例如硼(B)離子。于此實(shí)施例，多數(shù)P型摻雜區(qū)(即多數(shù)第一摻雜區(qū)110)的節(jié)距P1較佳為約2毫米(mm)且兩相鄰的P型摻雜區(qū)的間隙為約0.1mm，但不以此為限。第一摻雜區(qū)110的摻雜質(zhì)濃度較佳大于基板100的摻雜濃度。于此實(shí)施例，各P型摻雜區(qū)的深度為1.5μm至2.5μm，較佳約2微米(μm)，且摻雜濃度為1x10¹⁸至3x10¹⁸atoms/cm³，較佳約2x10¹⁸atoms/cm³，但不以此為限。

如圖6及圖6A所示，其中圖6及圖6A系顯示多數(shù)第二摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及沿圖6的切線AA的剖面示意圖。多數(shù)第二摻雜區(qū)120(如粗線所示區(qū)域)沿第一方向X間隔設(shè)置于基板100的第一側(cè)101，且各第二摻雜區(qū)120部分重迭相鄰的第一摻雜區(qū)110，第二摻雜區(qū)120具有第一摻雜型，且第二摻雜區(qū)120的摻雜濃度大于基板100的摻雜濃度。舉例而言，于本實(shí)施例中，第二摻雜區(qū)120為N+型摻雜區(qū)，且較佳為條帶狀。于一實(shí)施例，可借由光掩膜，在基板100的第一側(cè)101表面進(jìn)行N型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植，以在基板100的第一側(cè)101沿第一方向X形成多數(shù)彼此平行的N+型摻雜區(qū)。舉例而言，可借由將形成第一摻雜區(qū)110的光掩膜偏移約1/2節(jié)距，使得N型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植系在第一側(cè)101的部分P型摻雜區(qū)(即第一摻雜區(qū)110)以及與P型摻雜區(qū)相鄰的基板未摻雜部分進(jìn)行。借此，使得形成的多數(shù)N+型摻雜區(qū)各與相鄰的P型摻雜區(qū)(即第一摻雜區(qū)110)部分重迭，亦即N+型摻雜區(qū)的至少部分系位在相鄰的P型摻雜區(qū)中。亦即，多數(shù)第二摻雜區(qū)120及多數(shù)第一摻雜區(qū)110較佳系沿第一方向X交錯(cuò)重迭設(shè)置，并沿第二方向Y延伸。于此實(shí)施例，多數(shù)N+型摻雜區(qū)(即第二摻雜區(qū)120)的節(jié)距P2較佳為約2mm且兩相鄰的N+型摻雜區(qū)的間隙為約0.1mm，但不以此為限。于此實(shí)施例，第二摻雜區(qū)120的深度較佳小于第一摻雜區(qū)110的深度，且第二摻雜區(qū)120的摻雜質(zhì)濃度大于第一摻雜區(qū)110的摻雜濃度。第二摻雜區(qū)120的摻雜濃度較佳為第一摻雜區(qū)110的2～5倍。于一實(shí)施例，各N+型摻雜區(qū)的深度為0.8μm至1.2μm，較佳約1μm，且摻雜濃度為4x10¹⁸至6x10¹⁸atoms/cm³，較佳約5x10¹⁸atoms/cm³。

如圖7及圖7A～7B所示，其中圖7及圖7A～7B系顯示多數(shù)第三摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及分別沿圖7的切線AA、BB的剖面示意圖。多數(shù)第三摻雜區(qū)130(如粗線所示區(qū)域)沿與第一方向X相交的第二方向Y間隔設(shè)置于基板100的第一側(cè)101，且各第三摻雜區(qū)130橫越多數(shù)第一摻雜區(qū)110及多數(shù)第二摻雜區(qū)120。第三摻雜區(qū)130具有第二摻雜型，且第三摻雜區(qū)130的摻雜濃度大于第一摻雜區(qū)110的摻雜濃度。舉例而言，于本實(shí)施例中，第三摻雜區(qū)130為P+型摻雜區(qū)，且較佳為條帶狀。于一實(shí)施例，可借由光掩膜，在基板100的第一側(cè)101表面進(jìn)行P型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植，以在基板100的第一側(cè)101沿第二方向Y形成多數(shù)彼此平行的P+型摻雜區(qū)。于此實(shí)施例，第二方向Y與第一方向X較佳為垂直，但不以此為限。于其他實(shí)施例，第二方向Y可與第一方向X夾有大于或小于90度的角度(例如30、45、或60度等)。于此實(shí)施例，可借由將形成第一摻雜區(qū)110的光掩膜旋轉(zhuǎn)90度，使得P型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植系在第一側(cè)101的部分P型摻雜區(qū)(即第一摻雜區(qū)110)及部分N+型摻雜區(qū)(即第二摻雜區(qū)120)進(jìn)行。借此，使得形成的多數(shù)P+型摻雜區(qū)各沿第一方向X延伸，以橫越交錯(cuò)排列的P型摻雜區(qū)(即第一摻雜區(qū)110)及N+型摻雜區(qū)(即第二摻雜區(qū)120)，使得各P+型摻雜區(qū)部分位于P型摻雜區(qū)中且部分位于N+型摻雜區(qū)中。于此實(shí)施例，多數(shù)P+型摻雜區(qū)(即第三摻雜區(qū)130)的節(jié)距P3較佳為約2mm且兩相鄰的P+型摻雜區(qū)的間隙為約0.1mm，但不以此為限。于此實(shí)施例，第三摻雜區(qū)130的深度較佳小于第二摻雜區(qū)120的深度，且第三摻雜區(qū)130的摻雜質(zhì)濃度大于第二摻雜區(qū)120的摻雜濃度。第三摻雜區(qū)130的摻雜濃度較佳為第二摻雜區(qū)120的2～5倍。于一實(shí)施例，各P+型摻雜區(qū)的深度為0.4μm至0.6μm，較佳約0.5μm，且摻雜濃度為7x10¹⁸至9x10¹⁸atoms/cm³，較佳約8x10¹⁸atoms/cm³。

如圖8及圖8A～8B所示，其中圖8及圖8A～8B系顯示多數(shù)孔洞形成于介電層中的平面示意圖及分別沿圖8的切線AA、BB的剖面示意圖。亦即，圖8系對(duì)應(yīng)圖4-1所示基板100具有第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120、第三摻雜區(qū)130的結(jié)構(gòu)。光伏裝置更包含介電層160，其覆蓋于基板100的第一側(cè)101表面，使得第一電極140及第二電極150系通過(guò)介電層160分別電連接第三摻雜區(qū)130及第二摻雜區(qū)120。介電層160可為單層或多層結(jié)構(gòu)，且其材料可包含無(wú)機(jī)材料(例如：二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、其他適當(dāng)材料或其組合物)、有機(jī)材料(例如：聚亞酰胺(polyimide)、聚酯材料(poly ester)、甲基丙烯酸酯(Methyl Methacrylate)、類鉆碳(diamond-like carbon,DLC)、氟化類鉆碳(fluorinated DLC)、氟化聚亞酰胺(fluorinated polyimides)、聚二對(duì)甲苯-N(parylene-N)、聚二對(duì)甲苯-F(parylene-F)、苯環(huán)丁烯(benzocyclobutanes)、伸芳基醚(arylene ethers)、聚四氟乙烯衍生物(polytetrafluoroethylene derivatives)、石油環(huán)烷(naphthalenes)、降莰烯(norbornenes)、聚亞酰胺泡沫(foam of polyimides)、有機(jī)凝膠(organic xerogels)、多孔狀聚四氟乙烯(porous PTFE)、其他適當(dāng)材料、或其上述組合物)、其他適當(dāng)材料、或其上述組合物。于一實(shí)施例，介電層160可借由硅基板在加熱爐中的氧化作用或氮化作用而形成，或薄膜沉積技術(shù)例如化學(xué)氣相沉積(CVD)以及原子層沉積(ALD)等所形成。于一實(shí)施例，介電層160為厚度50nm至90nm，較佳約72納米(nm)的氮化硅層，且其覆蓋第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120及第三摻雜區(qū)130，或整個(gè)基板100的第一側(cè)101表面。

具體而言，可借由微影、蝕刻等技術(shù)在介電層160對(duì)應(yīng)第一電極140及第二電極150的接點(diǎn)部(例如第一接點(diǎn)部142及第二接點(diǎn)部152)的位置開(kāi)設(shè)多數(shù)孔洞162、164(如粗線所示區(qū)域)，以露出孔洞162下方的第三摻雜區(qū)130及孔洞164下方第二摻雜區(qū)120，借此使得后續(xù)形成的第一電極140電連接各第三摻雜區(qū)130及各第一摻雜區(qū)110，而第二電極150電連接各第二摻雜區(qū)120第二電極150，以完成如圖3及圖3A～3B所示的光伏裝置10”。

再者，參考圖3、圖4-1及圖4-2，并配合圖3A～3B的剖面示意圖，第一電極140及第二電極150較佳具有對(duì)應(yīng)的梳齒結(jié)構(gòu)(或稱指狀結(jié)構(gòu))。舉例而言，第一電極140包含多數(shù)第一接點(diǎn)部142、多數(shù)第一線路144及第一連接部146。多數(shù)第一接點(diǎn)部142分別位于多數(shù)第三摻雜區(qū)130上且對(duì)應(yīng)多數(shù)第一摻雜區(qū)110。多數(shù)第一線路144沿第一方向X間隔設(shè)置且沿第二方向Y延伸，以分別連接同一行的多數(shù)第一接點(diǎn)部142。第一連接部146沿第一方向X延伸且連接于多數(shù)第一線路部144的同一端。第二電極150包含多數(shù)第二接點(diǎn)部152、多數(shù)第二線路部154及第二連接部156。多數(shù)第二接點(diǎn)部152分別位于多數(shù)第三摻雜區(qū)130之間且對(duì)應(yīng)多數(shù)第二摻雜區(qū)120。多數(shù)第二線路部154沿第一方向X間隔設(shè)置且沿第二方向Y延伸，以分別連接同一行的多數(shù)第二接點(diǎn)部152。多數(shù)第二線路部154較佳與多數(shù)第一線路部144沿第一方向X交錯(cuò)分離設(shè)置。第二連接部156沿第一方向X延伸且連接于多數(shù)第二線路部154的同一端，且第一連接部146及第二連接部156較佳位于基板100的相對(duì)兩側(cè)。

于一實(shí)施例，第一電極140及第二電極150較佳同時(shí)形成，但不以此為限，于其他實(shí)施例，第一電極140及第二電極150可分開(kāi)形成。具體而言，可借由微影、蝕刻等技術(shù)在介電層160對(duì)應(yīng)第一接點(diǎn)部142及第二接點(diǎn)部152的位置開(kāi)設(shè)多數(shù)孔洞162、164，以露出孔洞162下方的第三摻雜區(qū)130及孔洞164下方第二摻雜區(qū)120(參見(jiàn)圖8及圖8A～8B)。接著可借由沉積、電鍍、網(wǎng)印及圖案化(例如微影、蝕刻)等技術(shù)，形成圖案化導(dǎo)電層于介電層160上并填充多數(shù)孔洞162、164以電連接由孔洞162、164露出的第三摻雜區(qū)130及第二摻雜區(qū)120，借此形成第一電極140的第一接點(diǎn)部142、第一線路部144、第一連接部146及第二電極150的第二接點(diǎn)部152、第二線路部154及第二連接部156。第一電極140及第二電極150可為單層或多層結(jié)構(gòu)，且其材料可包含透光性材料(例如：氧化銦錫(indium tin oxide)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide)、氧化銦鋅(indium zinc oxide)、鉿氧化物(hafnium oxide)、氧化鎘鈦(cadmium tin oxide)、氧化鍺鋅(germanium zinc oxide)、其他適當(dāng)材料、或其上述任何組合物)、非透光性材料(例如：金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鐵(Fe)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉭(Ta)、錫(Sn)、鉛(Pb)、釩(V)、合金、上述氮化物、上述氧化物、上述氮氧化物、其他適當(dāng)材料、或其上述任何組合物)、其他適當(dāng)材料、或其上述任何組合物。于一實(shí)施例，可借由電鍍金屬或金屬組合(例如Ni、Al、Ni/Cu/Sn或Ni/Cu/Ag形成第一電極140及第二電極150，并借由熱處理(例如回火(annealing))形成金屬硅化物(例如硅化鎳、硅化鋁等)。于另一實(shí)施例，可借由網(wǎng)印銀膠形成第一電極140及第二電極150。

再者，如圖9A及圖9B所示，其中圖9A及圖9B系對(duì)應(yīng)圖3A～3B的變化實(shí)施例的剖面示意圖。于另一實(shí)施例，基板100的第二側(cè)102具有紋理化結(jié)構(gòu)104，且紋理化結(jié)構(gòu)包含多數(shù)峰部106及多數(shù)谷部108，各峰部106與相鄰的谷部108之間的距離較佳為4～5微米，但不以此為限。具體而言，可借由蝕刻技術(shù)在基板100的第二側(cè)102表面形成凹凸的粗糙化紋理結(jié)構(gòu)，以增加入光面的表面積，亦即光線較佳由基板100的第二側(cè)102進(jìn)入。舉例而言，借由氫氧化鉀(KOH)蝕刻液濕蝕刻基板100的第二側(cè)102表面，以形成紋理化結(jié)構(gòu)104。

再者，光伏裝置更包含第五摻雜區(qū)180，其位于基板100的第二側(cè)102。第五摻雜區(qū)180具有第一摻雜型，且第五摻雜區(qū)180的摻雜濃度系大于基板100的摻雜濃度。具體而言，于本實(shí)施例中，第五摻雜區(qū)180為N++型摻雜區(qū)，且較佳為實(shí)質(zhì)遍及第二側(cè)102表面。于一實(shí)施例，可在基板100的第二側(cè)102表面進(jìn)行N型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植，以在基板100的第二側(cè)102形成N++型摻雜區(qū)。于此實(shí)施例，N++型摻雜區(qū)的深度為0.3μm至0.7μm，較佳約0.5μm，且摻雜濃度為1x10¹⁸至1x10²⁰atoms/cm³，較佳約1x10¹⁹atoms/cm³。

此外，光伏裝置更包含鈍化層(passivation layer)190，其實(shí)質(zhì)完全覆蓋于基板100之第二側(cè)102表面，以作為保護(hù)層。鈍化層190較佳系由介電材料所形成，因此上述介電層160的材料、制法亦適用于形成鈍化層190。于此實(shí)施例，鈍化層190為厚度50nm至90nm(較佳約72nm)的氮化硅層，但不以為限。

上述實(shí)施例中雖以三個(gè)P-N接面的光伏裝置說(shuō)明，但接面的數(shù)目并不以三個(gè)為限。于其他實(shí)施例，可依據(jù)實(shí)際需求調(diào)整各摻雜區(qū)的摻雜濃度、摻雜深度及摻雜位置，使得光伏裝置可具有三個(gè)以上的P-N接面。如圖10、圖10A～10D及圖11-1～圖11-2所示，其中圖10及圖10A～10D系顯示多數(shù)第四摻雜區(qū)形成于基板中的平面示意圖及分別沿圖10的切線AA、BB、CC及DD的剖面示意圖，而圖11-1及圖11-2為圖10的平面分解圖以顯示各摻雜區(qū)的相對(duì)位置。亦即，圖11-1系顯示第一摻雜區(qū)110及第二摻雜區(qū)120于基板100中的對(duì)應(yīng)位置，而圖11-2系顯示第三摻雜區(qū)130及第四摻雜區(qū)170于基板100中的對(duì)應(yīng)位置。于此實(shí)施例，光伏裝置更包含多數(shù)第四摻雜區(qū)170，其沿第二方向Y間隔設(shè)置于基板100的第一側(cè)101。各第四摻雜區(qū)170橫越多數(shù)第一摻雜區(qū)110及多數(shù)第二摻雜區(qū)120，且各第四摻雜區(qū)170部分重迭相鄰的第三摻雜區(qū)130。第四摻雜區(qū)170具有第一摻雜型，且第四摻雜區(qū)170的摻雜濃度大于第二摻雜區(qū)120的摻雜濃度。

舉例而言，于本實(shí)施例中，第四摻雜區(qū)130為N++型摻雜區(qū)，且較佳為條帶狀。于一實(shí)施例，可借由光掩膜，在基板100的第一側(cè)101表面進(jìn)行N型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植，以在基板100的第一側(cè)101沿第二方向Y形成多數(shù)彼此平行的N++型摻雜區(qū)。舉例而言，可在完成圖7的第三摻雜區(qū)130后，借由將形成第三摻雜區(qū)130的光掩膜偏移1/2節(jié)距，使得N型摻雜質(zhì)的表面擴(kuò)散或離子布植系在第一側(cè)101的部分P型摻雜區(qū)(即第一摻雜區(qū)110)、部分N+型摻雜區(qū)(即第二摻雜區(qū)120)以及部分P+型摻雜區(qū)(即第三摻雜區(qū)130)進(jìn)行。借此，使得形成的多數(shù)N++型摻雜區(qū)各沿第一方向X延伸，以橫越交錯(cuò)排列的P型摻雜區(qū)(即第一摻雜區(qū)110)及N+型摻雜區(qū)(即第二摻雜區(qū)120)，且部分重迭P+型摻雜區(qū)(即第三摻雜區(qū)130)，使得各N++型摻雜區(qū)部分位于P型摻雜區(qū)中、部分位于N+型摻雜區(qū)中且部分位于P+型摻雜區(qū)中。亦即，多數(shù)第四摻雜區(qū)170及多數(shù)第三摻雜區(qū)130較佳系沿第二方向Y交錯(cuò)重迭設(shè)置，并沿第一方向X延伸。于此實(shí)施例，多數(shù)N++型摻雜區(qū)(即第四摻雜區(qū)170)的節(jié)距P4較佳為約2mm且兩相鄰的N++型摻雜區(qū)的間隙為約0.1mm，但不以此為限。于此實(shí)施例，第四摻雜區(qū)170的深度較佳小于第三摻雜區(qū)130的深度，且第四摻雜區(qū)170的摻雜質(zhì)濃度大于第三摻雜區(qū)130的摻雜濃度。第四摻雜區(qū)170的摻雜濃度較佳為第三摻雜區(qū)130的2～5倍。于一實(shí)施例，各N++型摻雜區(qū)的深度為0.15μm至0.25μm，較佳約0.2μm，且摻雜濃度為9x10¹⁸至2x10¹⁹atoms/cm³，較佳約1x10¹⁹atoms/cm³。

如圖12、圖12A～12D及圖13-1～圖13-2所示，其中圖12及圖12A～12D系顯示多數(shù)電極形成于基板上的平面示意圖及分別沿圖12的切線AA、BB、CC及DD的剖面示意圖，而圖13-1及圖13-2為圖12的平面分解圖以顯示各摻雜區(qū)的相對(duì)位置。亦即，圖13-1顯示第一摻雜區(qū)110、第二摻雜區(qū)120、第三摻雜區(qū)130、第四摻雜區(qū)170、孔洞162、164于基板100中的對(duì)應(yīng)位置，而圖13-2顯示第一電極140及第二電極150于基板100中的對(duì)應(yīng)位置。于一實(shí)施例，介電層160、第一電極140及第二電極150亦可以類似上述的制程形成于第四摻雜區(qū)170上。于本實(shí)施例中，各第二摻雜區(qū)120通過(guò)電連接對(duì)應(yīng)的第四摻雜區(qū)170以電連接二電極150。具體而言，第一電極140的多數(shù)第一接點(diǎn)部142、多數(shù)第一線路144及第一連接部146與第二電極150的多數(shù)第二接點(diǎn)部152、多數(shù)第二線路部154及第二連接部156的位置可與圖3的實(shí)施例相同，然而第二電極150的多數(shù)第二接點(diǎn)部152系穿過(guò)介電層160電連接下方的第四摻雜區(qū)170并對(duì)應(yīng)第二摻雜區(qū)120。

此外，類似于圖9A～9B，于另一實(shí)施例，圖14A～14D系對(duì)應(yīng)圖12A～12D的變化實(shí)施例的剖面示意圖。如圖14A～14D所示，基板100的第二側(cè)102具有紋理化結(jié)構(gòu)104、第五摻雜區(qū)180及鈍化層190。在此需注意，紋理化結(jié)構(gòu)104、第五摻雜區(qū)180及鈍化層190的具體細(xì)節(jié)可參考圖9A～9B的說(shuō)明，并可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用調(diào)整各峰部106與相鄰的谷部108之間的距離，第五摻雜區(qū)180的摻雜類型、摻雜濃度及摻雜深度，于此不再贅述。

相較于習(xí)知光伏裝置，本發(fā)明的光伏裝置具有三個(gè)以上的P-N接面，可具有較高的轉(zhuǎn)換效率。以圖3的三個(gè)P-N接面的光伏裝置為例，其轉(zhuǎn)換效率約為23.22％。再者，本發(fā)明的光伏裝置具有三個(gè)以上的P-N接面，可使電子、空穴在表面下移動(dòng)距離較長(zhǎng)，以降低電子、空穴在表面的再結(jié)合率，進(jìn)而提升產(chǎn)生的電壓。以圖3的三個(gè)P-N接面的光伏裝置為例，其產(chǎn)生的電壓約為0.69V。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。