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一种太阳能电池

阅读：463发布：2021-02-24

IPRDB可以提供一种太阳能电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及太阳能电池，太阳能电池包括：半导体基板，半导体基板具有彼此相对的第一表面和第二表面；透明的第一导电层，第一导电层位于第一表面上；图案化的第一绝缘层，第一绝缘层位于第一导电层上，第一绝缘层具有沿第一方向延伸的第一汇流绝缘部；第一金属电极，第一金属电极位于第一表面上并完整覆盖第一绝缘层，第一金属电极具有沿第一方向延伸的第一汇流电极部，第一汇流电极部完整覆盖第一汇流绝缘部；以及第二金属电极，第二金属电极位于第二表面上。本发明提供的太阳能电池，由于载子动作路径降低，因此减少载子在导电层和基板上复合的机会，于是降低了在传输过程中因复合而形成电流损失。，下面是一种太阳能电池专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：

半导体基板，所述半导体基板具有彼此相对的第一表面和第二表面；

透明的第一导电层，所述第一导电层位于所述第一表面上；

图案化的第一绝缘层，所述第一绝缘层位于所述第一导电层上，所述第一绝缘层具有沿第一方向延伸的第一汇流绝缘部；

第一金属电极，所述第一金属电极位于所述第一表面上并完整覆盖所述第一绝缘层，所述第一金属电极具有沿所述第一方向延伸的第一汇流电极部，所述第一汇流电极部完整覆盖所述第一汇流绝缘部；以及第二金属电极，所述第二金属电极位于所述第二表面上。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属电极还具有和所述第一汇流电极部连接且沿异于所述第一方向的第二方向延伸的多个第一指状电极部。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一绝缘层还具有沿所述第二方向延伸的多个第一指状绝缘部，且每个所述第一指状绝缘部被所述多个第一指状电极部中的一个完整覆盖。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一汇流绝缘部具有在所述第一方向上互相分离的多个第一子绝缘部，且所述多个第一子绝缘部中的相邻两个之间的间隔区的位置对应于所述多个第一指状电极部的一个和所述第一汇流电极部连接的位置。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括：透明的第二导电层，所述第二导电层位于所述第二表面上；以及

图案化的第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第二导电层上，所述第二绝缘层具有沿第三方向延伸的第二汇流绝缘部，所述第二金属电极完整覆盖所述第二绝缘层，所述第二金属电极具有沿所述第三方向延伸的第二汇流电极部，且所述第二汇流电极部完整覆盖所述第二汇流绝缘部。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二金属电极还具有和所述第二汇流电极部连接且沿异于所述第三方向的第四方向延伸的多个第二指状电极部。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二绝缘层还具有沿所述第四方向延伸的多个第二指状绝缘部，且每个所述第二指状绝缘部被所述多个第二指状电极部的一个完整覆盖。

8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二汇流绝缘部具有在所述第三方向上互相分离的多个第二子绝缘部，且所述多个第二子绝缘部中的相邻两个之间的间隔区的位置对应于所述多个第二指状电极部的一个和所述第二汇流电极部连接的位置。

9.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一汇流绝缘部具有在垂直于所述第一方向的方向上互相分离的多个第三子绝缘部。

10.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二汇流绝缘部具有在垂直于所述第三方向的方向上互相分离的多个第四子绝缘部。

说明书全文

一种太阳能电池

技术领域

[0001] 本发明涉及电池技术领域，尤其是一种太阳能电池。

背景技术

[0002] 在石化能源短缺以及能源需求量与日俱增的情况下，再生能源(Renewable energy)的开发成为近年来非常重要的课题之一。再生能源泛指永续且无污染的天然能源，例如太阳能、风能、水利能、潮汐能或是生质能等，其中太阳能的开发更是近几年来在能源开发的研究上相当重要且受欢迎的一环，而太阳能电池则是一种能够将太阳能转换为电能的装置。

[0003] 请参考图1，其显示一种常见的太阳能电池。现有技术中的太阳能电池包含有一半导体基板110，该基板110的正面111及背面112上皆形成有一透明导电层120，而于各透明导电层120上形成有一金属电极130。半导体基板110由下而上依序包括有N+非晶硅层141、本质非晶硅层142、N型单晶硅层143、本质非晶硅层144及P+非晶硅层145，两透明导电层120分别位在N+非晶硅层141与P+非晶硅层145上。

[0004] 前述太阳能电池的金属电极130用来收集基板110产生的光电流，但电极130却会遮蔽入射的太阳光而使基板110被遮蔽的部分无生成电流，因此电极130下方反而容易因载子在传输过程中复合而形成电流损失。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种太阳能电池，以解决上述的技术问题。

[0006] 本申请的技术方案为：一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：半导体基板，所述半导体基板具有彼此相对的第一表面和第二表面；透明的第一导电层，所述第一导电层位于所述第一表面上；图案化的第一绝缘层，所述第一绝缘层位于所述第一导电层上，所述第一绝缘层具有沿第一方向延伸的第一汇流绝缘部；第一金属电极，所述第一金属电极位于所述第一表面上并完整覆盖所述第一绝缘层，所述第一金属电极具有沿所述第一方向延伸的第一汇流电极部，所述第一汇流电极部完整覆盖所述第一汇流绝缘部；以及第二金属电极，所述第二金属电极位于所述第二表面上。

[0007] 优选的，所述第一金属电极还具有和所述第一汇流电极部连接且沿异于所述第一方向的第二方向延伸的多个第一指状电极部。

[0008] 优选的，所述第一绝缘层还具有沿所述第二方向延伸的多个第一指状绝缘部，且每个所述第一指状绝缘部被所述多个第一指状电极部中的一个完整覆盖。

[0009] 优选的，所述第一汇流绝缘部具有在所述第一方向上互相分离的多个第一子绝缘部，且所述多个第一子绝缘部中的相邻两个之间的间隔区的位置对应于所述多个第一指状电极部的一个和所述第一汇流电极部连接的位置。

[0010] 优选的，所述太阳能电池还包括：透明的第二导电层，所述第二导电层位于所述第二表面上；以及图案化的第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第二导电层上，所述第二绝缘层具有沿第三方向延伸的第二汇流绝缘部，所述第二金属电极完整覆盖所述第二绝缘层，所述第二金属电极具有沿所述第三方向延伸的第二汇流电极部，且所述第二汇流电极部完整覆盖所述第二汇流绝缘部。

[0011] 优选的，所述第二金属电极还具有和所述第二汇流电极部连接且沿异于所述第三方向的第四方向延伸的多个第二指状电极部。

[0012] 优选的，所述第二绝缘层还具有沿所述第四方向延伸的多个第二指状绝缘部，且每个所述第二指状绝缘部被所述多个第二指状电极部的一个完整覆盖。

[0013] 优选的，所述第二汇流绝缘部具有在所述第三方向上互相分离的多个第二子绝缘部，且所述多个第二子绝缘部中的相邻两个之间的间隔区的位置对应于所述多个第二指状电极部的一个和所述第二汇流电极部连接的位置。

[0014] 优选的，所述第一汇流绝缘部具有在垂直于所述第一方向的方向上互相分离的多个第三子绝缘部。

[0015] 优选的，所述第二汇流绝缘部具有在垂直于所述第三方向的方向上互相分离的多个第四子绝缘部。

[0016] 本发明提供的太阳能电池，金属电极内设置有绝缘层，该绝缘层能够遮蔽金属电极而使电荷载子不会移动至绝缘层的下方。由于载子动作路径降低，因此减少载子在导电层和基板上复合的机会，于是降低了在传输过程中因复合而形成电流损失。

附图说明

[0017] 图1为现有的常见的太阳能电池的示意图；

[0018] 图2为本发明第一实施例的太阳能电池的一面的局部示意图，其中被完整覆盖的第一绝缘层以虚线表示；

[0019] 图3为沿着图2的A-A线的剖视图；

[0020] 图4为本发明第一实施例的太阳能电池的另一相对面的局部示意图，其中被完整覆盖的第二绝缘层以虚线表示；

[0021] 图5为本发明第二实施例的太阳能电池的一面的局部示意图，其中被完整覆盖的第一绝缘层以虚线表示；

[0022] 图6为沿着图5的B-B线的剖视图；

[0023] 图7为本发明第二实施例的太阳能电池的另一相对面的局部示意图，其中被完整覆盖的第二绝缘层以虚线表示。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

[0025] 实施例1，请参考图2至图4，本发明第一实施例的太阳能电池包括有一半导体基板210，该基板210的第一表面211及相对于该第一表面211的第二表面212上分别形成有透明的第一导电层221及透明的第二导电层222，而于第一导电层221与第二导电层222上分别形成有第一金属电极230及第二金属电极260。第一金属电极230具有至少一个条状的第一汇流电极部231及多条连接各第一汇流电极部231的第一指状电极部232，其中第一汇流电极部231沿第一方向291延伸，而多条第一指状电极部232则沿不同于第一方向291的方向延伸，例如是沿垂直于第一方向291的第二方向292延伸。第一汇流电极部231能够由一条条状的电镀层235完整覆盖一条条状的种子层236而形成，其中电镀层235能够是铜层，而种子层
236则可以是镍层。第二金属电极260具有至少一个条状的第二汇流电极部261及多条连接各第二汇流电极部261的第二指状电极部262，其中第二汇流电极部261沿第三方向293延伸，而多条第二指状电极部262则沿不同于第三方向293的方向延伸，例如是沿垂直于第三方向293的第四方向294延伸。本发明的一种实施例中，第三方向293能够相同于第一方向
291，且第四方向294相同于第二方向292。第二汇流电极部261能够由一条条状的电镀层265完整覆盖一条条状的种子层266而形成，其中电镀层265能够是铜层，而种子层266则可以是镍层。

[0026] 除此之外，第一导电层221与第二导电层222上还分别形成有图案化的第一绝缘层270及图案化的第二绝缘层280。位在第一导电层221上的第一金属电极230完整覆盖第一绝缘层270，使第一绝缘层270裸露在第一导电层221之外的所有其他表面皆被第一金属电极
230所覆盖，亦即第一金属电极230没有任何的孔洞或缺口来裸露出第一绝缘层270。

[0027] 第一绝缘层270具有至少一个条状的第一汇流绝缘部271及多个条状的第一指状绝缘部272，其中第一汇流绝缘部271沿第一方向291延伸，而多个第一指状绝缘部272则沿第二方向292延伸，且第一汇流电极部231完整覆盖第一汇流绝缘部271，而每一个第一指状绝缘部272则被多个第一指状电极部232之一所完整覆盖。第一汇流电极部231上的种子层236能够部分或完整覆盖第一汇流绝缘部271。此外，各第一汇流绝缘部271具有在第一方向
291上互相分离的多个第一子绝缘部273，且相邻两个第一子绝缘部273之间的间隔区279位置对应于多个第一指状电极部232之一和第一汇流电极部231的连接处。

[0028] 位在第二导电层222上的第二金属电极260完整覆盖第二绝缘层280，使第二绝缘层280裸露在第二导电层222之外的所有其他表面皆被第二金属电极260所覆盖，亦即第二金属电极260没有任何的孔洞或缺口来裸露出第二绝缘层280。第二绝缘层280具有至少一个条状的第二汇流绝缘部281及多个条状的第二指状绝缘部282，其中第二汇流绝缘部281沿第三方向293延伸，而多个第二指状绝缘部282则沿第四方向294延伸，且第二汇流电极部261完整覆盖第二汇流绝缘部281，而每一个第二指状绝缘部282则被多个第二指状电极部
262之一所完整覆盖。第二汇流电极部261上的种子层266能够部分或完整覆盖第二汇流绝缘部281。此外，各第二汇流绝缘部281具有在第三方向293上互相分离的多个第二子绝缘部
283，且相邻两个第二子绝缘部283之间的间隔区289位置对应于多个第二指状电极部262之一和第二汇流电极部261的连接处。

[0029] 半导体基板210接收光线后会产生光电流，其由下而上依序包含有一N+非晶硅层241、一本质非晶硅层242、一N型单晶硅层243、一本质非晶硅层244及一P+非晶硅层245，亦即N型单晶硅层243位在本质非晶硅层242与244之间，而两个本质非晶硅层242与244则位在N+非晶硅层241与P+非晶硅层245之间。第一金属电极230和第二金属电极260能够以电镀的方式形成在半导体基板210上，但不限于此，第一金属电极230和第二金属电极260还能够以蒸镀、溅镀或网印等方式形成在半导体基板210上。图案化的第一绝缘层270和第二绝缘层
280以不导电的介电材料形成，例如是由氧化物或氮化物所形成，而氧化物或氮化物则可以是硅的氧化物或氮化物。第一绝缘层270和第二绝缘层280能够以喷涂的方式形成在半导体基板210上，而后再以前述电镀、蒸镀、溅镀或网印的方式将第一金属电极230和第二金属电极260分别覆盖在第一绝缘层270和第二绝缘层280上。

[0030] 根据本发明第一实施例的太阳能电池，其中金属电极230、260用来收集半导体基板210产生的光电流。如先前所述，不透明的金属电极230、260会遮蔽入射的太阳光而使基板210被遮蔽的部分无生成电流。然而，因第一金属电极230和第二金属电极260内设置有第一绝缘层270和第二绝缘层280，因此而减少金属电极230、260于其下方的第一绝缘层270和第二绝缘层280的位置的电流收集。由于载子动作路径减少，因此降低载子在导电层221、222和基板210上复合的机会，于是降低了在传输过程中因复合而形成的电流损失。

[0031] 实施例2，请参考图5至图7，本发明第二实施例的太阳能电池同样包含有半导体基板210、第一导电层221、第二导电层222、第一金属电极230、第二金属电极260、第一绝缘层270及第二绝缘层280，在此相同的组件符号标示着相同的组件，而且该些组件的配置位置皆未改变，因此不再详细描述。与第一实施例的太阳能电池不同的是，本发明第二实施例的太阳能电池的第一汇流绝缘部271具有在第二方向292上互相分离的多个第三子绝缘部
274，而第二汇流绝缘部281具有在第四方向294上互相分离的多个第四子绝缘部284。

[0032] 根据本发明第二实施例的太阳能电池，互相分离的第三子绝缘部274和第四子绝缘部284同样能够减少金属电极230、260于其下方的第一绝缘层270和第二绝缘层280的位置的电流收集，通过减少载子在导电层221、222与基板210上复合的机会，以降低在传输过程中因复合而形成的电流损失。

[0033] 本发明虽以双面受光型的太阳能电池做示例说明，但本发明亦可应用在单面受光型的太阳能电池上，亦即图案化的绝缘层仅设置在半导体基板的第一表面或第二表面上。

[0034] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
电池-专利编号CN105280959A	2020-05-12	956
电池-专利编号CN101730951A	2020-05-13	652
电池-专利编号CN101682016A	2020-05-11	376
电池-专利编号CN1705146A	2020-05-11	121
电池-专利编号CN103219482A	2020-05-13	1001
电池-专利编号CN101682016B	2020-05-11	990
电池-专利编号CN108039430A	2020-05-12	125
电池-专利编号CN109075353A	2020-05-13	917
电池-专利编号CN109155418A	2020-05-11	255
电池-专利编号CN107112473A	2020-05-12	337

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