專利名稱：太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)于一種光電組件，尤其涉及一種可運用紫外光及紅外光的光譜范圍的太陽能電池(Solar cell)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，由于全球能源的持續(xù)短缺且對于能源的需求與日倶增，因此如何提供環(huán)保且干凈的能源便成為目前最迫切需要研究的議題。在各種替代性能源的研究當(dāng)中，利用自然的太陽光經(jīng)由光電能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電能的太陽能電池，為目前所廣泛應(yīng)用且積極研發(fā)的技術(shù)，且隨著太陽能電池研發(fā)技術(shù)的精進，更已研發(fā)出雙面的太陽能電池(Bifacial SolarCell)，借由太陽能電池雙面受光的設(shè)計，使得太陽能電池的兩個表面皆可接收光線，并轉(zhuǎn)換太陽能，進而可有效地提升雙面太陽能電池的效率。 請參閱圖1A 圖1D，其顯示傳統(tǒng)太陽能電池的制造流程結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1A所示，首先，提供P型半導(dǎo)體基板11，然后，將P型半導(dǎo)體基板11的表面形成凹凸的紋理(Texturing),以減低光線的反射率，其中由于凹凸的紋理相當(dāng)細微，因此在圖1A中省略圖示。接著，如圖1B所示，提供摻雜劑以及利用熱擴散的方式在受光面S1形成由N型半導(dǎo)體所構(gòu)成的射極層12 (Emitter)(也稱為擴散層)，且在P型半導(dǎo)體基板11與射極層12之間形成pn結(jié)。此時，在射極層12上也會形成磷硅玻璃層13 (PhosphorousSilicateGlass， PSG)。之后，如圖1C所示，利用蝕刻的方式將表面的磷硅玻璃層13移除，再使用沉積(D印osition)的方式于射極層12上形成一層由氮化硅(SiN)構(gòu)成的抗反射膜14(Anti-Reflective Coating,ARC)，以降低光線的反射率并保護射極層12。接著，如圖ID所示，使用網(wǎng)版印刷(Screen Printing)技術(shù)將鋁導(dǎo)電材料印刷在背光面S2上。然后，再以同樣的方式將銀導(dǎo)電材料印刷在受光面S1上。最后，進行燒結(jié)(Firing)步驟，使受光面Sl產(chǎn)生第一電極15，以及背光面S2產(chǎn)生背表面電場層16(Back surface field,BSF)以及第二電極17，借此以完成太陽能電池的制造。 然而，無論是在傳統(tǒng)單面受光的太陽能電池或是可雙面吸收光能的雙面太陽能電池中，并非所有入射進來的太陽光均能被吸收、利用，舉例來說，公知太陽能電池所能運用的太陽光波長僅介于波長400nm 1 lOOnm之間，且每一個太陽能電池所能運用的光線波長取決于其所使用的微晶硅材料以及光吸收層的材料，一般而言，只要是波長小于400nm的紫外光以及波長大于1100nm以上的紅外光均無法被傳統(tǒng)的太陽能電池吸收而轉(zhuǎn)換為電能，意即公知太陽能電池?zé)o法有效利用不同波段的紫外光與紅外光，因而導(dǎo)致其所能轉(zhuǎn)換的光電能受限，也無法有效提升太陽能電池的效能。 因此，如何發(fā)展一種可運用更廣的光譜范圍的太陽能電池，且能改善上述公知技術(shù)缺陷的太陽能電池，實為目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種太陽能電池，其通過光轉(zhuǎn)換層吸收第一波長的第一光線而發(fā)射具有第二波長的第二光線，借由光轉(zhuǎn)換層使太陽能電池可運用更廣的光譜范圍，以提高太陽能電池的效能，并解決傳統(tǒng)太陽能電池?zé)o法運用紫外光及紅外光，因而使得太陽能電池的效能受限的缺陷。 為達上述目的，本發(fā)明的一較廣義實施方式為提供一種太陽能電池，至少包含半導(dǎo)體基板；射極層，形成于半導(dǎo)體基板的受光面上，且與半導(dǎo)體基板之間形成pn結(jié)；抗反射膜，形成于射極層上；第一電極，其與射極層連接；第二電極，形成于半導(dǎo)體基板的背光面上；以及第一光轉(zhuǎn)換層，形成于該抗反射膜上，用以接收具有第一波長的第一光線而發(fā)射具有第二波長的第二光線，以供太陽能電池進行光電能轉(zhuǎn)換，以增加入射光能，進而提高太陽能電池的效能。 為達上述目的，本發(fā)明的另一較廣義實施方式為提供一種太陽能電池，至少包含半導(dǎo)體基板；射極層，形成于半導(dǎo)體基板的受光面上，且與半導(dǎo)體基板之間形成pn結(jié)；抗反射膜，形成于射極層上；第一電極，其與射極層連接；第二電極，形成于半導(dǎo)體基板的背光面上；以及第二光轉(zhuǎn)換層，形成于半導(dǎo)體基板的背光面上，用以接收具有第一波長的第一光線而發(fā)射具有第二波長的第二光線，以供太陽能電池進行光電能轉(zhuǎn)換，以增加入射光能，進而提高太陽能電池的效能。 為達上述目的，本發(fā)明的又一較廣義實施方式為提供一種雙面太陽能電池，其包含半導(dǎo)體基板；射極層，形成于半導(dǎo)體基板的第一表面上，且與半導(dǎo)體基板之間形成pn
結(jié)；抗反射膜，形成于射極層上；第一電極，其與射極層連接；第二電極，其與半導(dǎo)體基板連接；第一光轉(zhuǎn)換層，形成于抗反射膜上，用以接收具有第一波長的第一光線而發(fā)射具有第二波長的第二光線；以及第二光轉(zhuǎn)換層，形成于半導(dǎo)體基板的第二表面上，用以接收具有第三波長的第三光線而發(fā)射具有第四波長的第四光線；其中，通過第一光轉(zhuǎn)換層與第二光轉(zhuǎn)換層分別將第一光線及第三光線轉(zhuǎn)換為第二光線及第四光線，以供太陽能電池進行光電能轉(zhuǎn)換，進而提高雙面太陽能電池的效能。


圖1A-圖ID :為傳統(tǒng)單面太陽能電池的制造流程結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2 :為本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3 :為本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4 :為本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5 :為本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的雙面太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6 :為本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的雙面太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。 并且，上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下 2、3、4、5、6 :太陽能電池 11、20、30、40、50、60 :半導(dǎo)體基板 12、21、31、41、51、61 :射極層 13 :磷硅玻璃層 14、22、32、42 :抗反射膜 15、24、34、44、54、64 :第一電極 16、20'、30'、40'、50'、60':背表面電場層
26、36、56、66 :第一光轉(zhuǎn)換層 23a、26a、36a、38a、48a、56a、57a :第一表面 26b、56b、57b :第二表面 27、37、47、58、68 :封裝層 28、39、59、69 :半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 38、48、57、67 :第二光轉(zhuǎn)換層 52、62 :第一抗反射膜 53、63 :第二抗反射膜 SI :受光面 S2 :背光面 Sla :第一受光面 Sib :第二受光面
具體實施例方式
體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的形態(tài)上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。 請參閱圖2，其為本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，太陽能電池2為一單面受光的太陽能電池，主要自受光面SI來接收太陽光并轉(zhuǎn)換為電能，且其由封裝層27、第一電極24、第一光轉(zhuǎn)換層26、抗反射膜22、射極層21、半導(dǎo)體基板20、背表面電場層20'、第二導(dǎo)電材料23以及第二電極25所構(gòu)成，其中，半導(dǎo)體基板20的受光面Sl具有凹凸紋理(未圖示)，用以減低光線的反射率，由于凹凸紋理相當(dāng)細微，因此在圖2中省略圖示，且形成此凹凸紋理的方式可采用但不限于濕蝕刻或反應(yīng)性離子蝕刻等方式，于一些實施例中，半導(dǎo)體基板20可為但不限于P型硅基板。 以及，如圖2所示，在半導(dǎo)體基板20的受光面Sl上具有射極層21，于本實施例中，射極層可為但不限為N型射極層，其形成的方式可為利用摻雜劑及熱擴散的方式而形成，且在半導(dǎo)體基板20與射極層21之間形成pn結(jié)。另外，在射極層21上還會形成一層磷硅玻璃層(未圖示)，由于磷硅玻璃層會再以蝕刻的方式而移除，因此在圖2中省略圖示。當(dāng)磷硅玻璃層被移除后，則會暴露出射極層21，此時，再于射極層21之上沉積一氮硅化合物(SiNx)層，以形成抗反射膜22，其具有可降低光線的反射率、保護射極層21并具有高通透性等優(yōu)點，可使氫由抗反射膜22內(nèi)大量穿透至硅芯片的半導(dǎo)體基板20內(nèi)部，以進行氫鈍化過程，進而提升太陽能電池的效能。于一些實施例中，形成抗反射膜22的方式為使用等離子體輔助化學(xué)氣相沉禾只法(plasmaenhanced chemical vapor deposition, PECVD)，且抗反射膜22可由氮化硅、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、二氧化鎂等材料構(gòu)成，且不以此為限。 另外，在半導(dǎo)體基板20的背光面S2上具有一層第二導(dǎo)電材料23，其主要是利用網(wǎng)版印刷技術(shù)將第二導(dǎo)電材料23印刷于半導(dǎo)體基板20的背光面S2上，于本實施例中，第二導(dǎo)電材料23可為但不限為鋁或銀，以及，在半導(dǎo)體基板20的受光面SI上也同樣以網(wǎng)版印 刷技術(shù)將第一導(dǎo)電材料(未圖示)，例如銀，且不以此為限，印刷于抗反射膜22上，接著， 進行燒結(jié)，使得第一導(dǎo)電材料于半導(dǎo)體基板20的受光面Sl上形成第一電極24，且其穿越抗 反射膜22并延伸連接至射極層21，以及，半導(dǎo)體基板20的背光面S2則因第二導(dǎo)電材料23 的導(dǎo)熱而在半導(dǎo)體基板20與第二導(dǎo)電材料23之間形成一層背表面電場層20'，同時，部分 的第二導(dǎo)電材料23也于背光面S2形成第二電極25，其中，主要的光電能轉(zhuǎn)換作業(yè)于由第一 電極24、抗反射膜22、射極層21、半導(dǎo)體基板20、背表面電場層20'、第二導(dǎo)電材料23以及 第二電極25所組成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)28中進行。 請再參閱圖2，如圖所示，當(dāng)完成第一 電極24及第二電極25的制造工藝后，則在抗 反射膜22上，涂布一層光波長轉(zhuǎn)換材料，再于受光面Sl上進行烘烤(Baking)，以形成光轉(zhuǎn) 換層，用以接收具有第一波長的第一光線而發(fā)射出具有第二波長的第二光線，于本實施例 中，烘烤的溫度可為但不限為130度，其烘烤的溫度可依實際制造工藝需求而任施變化，并 不以此為限。以及，構(gòu)成光轉(zhuǎn)換層的光波長轉(zhuǎn)換材料通常為可發(fā)射熒光的磷光體，此光波長 轉(zhuǎn)換材料的折射系數(shù)介于氮硅化合物(SiN)及玻璃之間，且其可為將短波長的光線轉(zhuǎn)換為 長波長的光線的下轉(zhuǎn)換材料或是將長波長的光線轉(zhuǎn)換為短波長的光線的上轉(zhuǎn)換材料，以本 實施例為例，光轉(zhuǎn)換層為設(shè)置于太陽能電池的受光面Sl的第一光轉(zhuǎn)換層26，其由下轉(zhuǎn)換材 料的磷光體所構(gòu)成，例如鋁酸鋇鎂(Barium magnesium aluminate， BAM)、碲化鎘(Cadmium telluride， CdTe)、磷酸鑭(Lanthanum phosphate, LaP04)的復(fù)合物等，且不以此為限。以 及，第一光轉(zhuǎn)換層26用以在受光面Sl上吸收光線，并將短波長的紫外光進行下轉(zhuǎn)換(Down Conversion, DC)，而發(fā)射出長波長的光線，例如將第一波長為300nm的第一光線轉(zhuǎn)換為第 二波長為450nm-500nm的第二光線，借此使原先無法被利用的紫外光的波長通過第一光轉(zhuǎn) 換層26而調(diào)整至可使用的光波長范圍內(nèi)，例如400nm-l 100nm范圍內(nèi)，但不以此為限，以增 加太陽能電池2的效能。 請再參閱圖2，如圖所示，在第一光轉(zhuǎn)換層26的第一表面26a上以及第二導(dǎo)電材料 23的第一表面23a上各具有一層封裝層27，其由可透光的材料所構(gòu)成，例如玻璃，但不以 此為限，其中，封裝層27的制造工藝為將已于受光面S 1上涂布第一光轉(zhuǎn)換層26的半導(dǎo)體 結(jié)構(gòu)28進行封裝作業(yè)，將可透光的封裝層27完整包覆于已涂布第一光轉(zhuǎn)換層26的半導(dǎo)體 結(jié)構(gòu)28的外表面上，以用于保護半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)28，如此一來，即可完成太陽能電池2的制作， 并可使光線穿越可透光的封裝層27進入第一光轉(zhuǎn)換層26內(nèi)，將短波長的光線轉(zhuǎn)換調(diào)整為 長波長的光線，使可利用的入射光能增加，再進行后續(xù)的光電能轉(zhuǎn)換，以增加太陽能電池2 的效能。 于另一些實施例中，太陽能電池2的封裝層27也可設(shè)置于第一光轉(zhuǎn)換層26的第 二表面26b上，即設(shè)置于第一光轉(zhuǎn)換層26及抗反射膜22之間，且此實施例的制造工藝為先 將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)28進行封裝作業(yè)，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)28的外表面上包覆一層封裝層27，最后再于 受光面Sl上涂布一層第一光轉(zhuǎn)換層26，于此實施例中，當(dāng)光線射入太陽能電池2時，會先進 入第一光轉(zhuǎn)換層26，再穿越可透光的封裝層27而進入半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)28內(nèi)，以進行光電能的轉(zhuǎn) 換。由此可見，太陽能電池1的第一光轉(zhuǎn)換層26并不限定于在封裝前或是封裝后而形成， 其可依實際施作情形而進行調(diào)整，并不以此為限。 請參閱圖3，其為本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，
7太陽能電池3同樣為一單面受光的太陽能電池，可自受光面S l接收太陽光并轉(zhuǎn)換為電能。 太陽能電池3的結(jié)構(gòu)由上而下依序為封裝層37、第一電極34、第一光轉(zhuǎn)換層36、抗反射膜 32、射極層31、半導(dǎo)體基板30、背表面電場層30'、第二導(dǎo)電材料33、第二電極35、第二光轉(zhuǎn) 換層33以及封裝層37，其中，封裝層37、第一電極34、第一光轉(zhuǎn)換層36、抗反射膜32、射極 層31、半導(dǎo)體基板30、背表面電場層30'、第二導(dǎo)電材料33及第二電極35的結(jié)構(gòu)、功能以及 制造工藝均與前述實施例相仿，于此不再贅述，于本實施例中，當(dāng)?shù)诙姌O35已形成于背 光面S2上后，則還可涂布一層上轉(zhuǎn)換材料于背光面S2上，并且以130度的溫度進行烘烤， 以形成第二光轉(zhuǎn)換層38，用以將長波長的紅外光進行上轉(zhuǎn)換(Up Conversion, UC)，而發(fā)射 出短波長的光線。 于本實施例中，第一光轉(zhuǎn)換層36設(shè)置于太陽能電池3的受光面Sl，用以在受光面 Sl上吸收光線，并將短波長的紫外光進行下轉(zhuǎn)換而發(fā)射出長波長的光線，并向下傳遞，將可 利用的光線進行光電能的轉(zhuǎn)換，由于波長較長的紅外光無法被吸收利用，因而會持續(xù)地向 下穿越，直至進入第二光轉(zhuǎn)換層38，其可將穿透半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39的長波長光線進行上轉(zhuǎn)換而 發(fā)射出短波長的光線，借此使原本無法被利用的紅外光在通過第二光轉(zhuǎn)換層38時，使其波 長調(diào)整至可使用的光波長范圍內(nèi)，再通過反射，而再次射入半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39中進行光電能的 轉(zhuǎn)換，換言之，太陽能電池3可借由下轉(zhuǎn)換的第一光轉(zhuǎn)換層36來利用短波長的紫外光，同時 也可借由上轉(zhuǎn)換的第二光轉(zhuǎn)換層38以利用長波長的紅外光，使得太陽能電池3可運用更廣 光譜范圍的入射光，以可大幅增加太陽能電池3的效能。 當(dāng)然，于另一些實施例中，太陽能電池3的封裝層37的設(shè)置方式也可如前述實施 例所述，設(shè)置于第一光轉(zhuǎn)換層36及抗反射膜32之間，即為先將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39進行封裝作 業(yè)后，再包覆封裝層37，最后再于受光面Sl上涂布第一光轉(zhuǎn)換層36，以完成太陽能電池3 的組裝，如此同樣可通過第一光轉(zhuǎn)換層36轉(zhuǎn)換光線的波長，以增加可利用的光能，以提升 太陽能電池3的效能。 請參閱圖4，其為本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 太陽能電池4也為一單面受光的太陽能電池，且其主要結(jié)構(gòu)由封裝層47、第一電極44、抗反 射膜42、射極層41、半導(dǎo)體基板40、背表面電場層40'、第二導(dǎo)電材料43、第二電極45及第 二光轉(zhuǎn)換層48所構(gòu)成，其中，封裝層47、第一電極44、抗反射膜42、射極層41、半導(dǎo)體基板 40、背表面電場層40'、第二導(dǎo)電材料43、第二電極45的結(jié)構(gòu)、功能以及制造工藝均與前述 實施例相仿，于此不再贅述，于本實施例中，太陽能電池4僅具設(shè)置于背光面S2上的第二光 轉(zhuǎn)換層48，其中，第二光轉(zhuǎn)換層48由上轉(zhuǎn)換材料的磷光體所構(gòu)成，但不以此為限，用以將長 波長的紅外光進行上轉(zhuǎn)換，而發(fā)射出短波長的光線。故于本實施例中，當(dāng)光線穿越太陽能電 池4內(nèi)部后而向下進入第二光轉(zhuǎn)換層48時，即可將長波長的紅外光進行上轉(zhuǎn)換而發(fā)射出短 波長的光線，借此使原先無法被利用的紅外光的波長通過第二光轉(zhuǎn)換層48而調(diào)整至可使 用的光波長范圍內(nèi)，再將可利用的光線通過反射而進入太陽能電池4的內(nèi)部進行光電能的 轉(zhuǎn)換，借由第二光轉(zhuǎn)換層48的設(shè)置，以增進太陽能電池4對于長波長光線的利用，并增進太 陽能電池4的效能。 同樣地，太陽能電池4的封裝層47也可設(shè)置于第二光轉(zhuǎn)換層48及第二導(dǎo)電材料 43之間，其與前述實施例相仿，由于第二光轉(zhuǎn)換層48設(shè)置于太陽能電池4的背光面，且封 裝層47為可透光的材料所制成，因而不會影響到光波長轉(zhuǎn)換的效率，同樣可使太陽能電池4增加可利用的光能，以提升太陽能電池4的效能。 請參閱圖5，其為本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的雙面太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所 示，太陽能電池5為一雙面受光的太陽能電池，其可由第一受光面Sla及/或第二受光面 Slb來接收光線并轉(zhuǎn)換為電能。太陽能電池5的結(jié)構(gòu)主要由封裝層58、第一電極54、第一 光轉(zhuǎn)換層56、第一抗反射膜52、射極層51、半導(dǎo)體基板50、背表面電場層50'、第二抗反射 膜53、第二電極55以及第二光轉(zhuǎn)換層57所構(gòu)成，其中，封裝層58、第一電極54、第一光轉(zhuǎn) 換層56、第一抗反射膜52、射極層51、半導(dǎo)體基板50以及第二光轉(zhuǎn)換層57的結(jié)構(gòu)、功能以 及制造工藝與前述實施例相仿，故不再贅述，于本實施例中，太陽能電池5為雙面太陽能電 池，因而在第二受光面Slb上的背表面電場層50'及第二抗反射膜53的材料、結(jié)構(gòu)與制造 工藝與第一受光面Sla上的射極層51及第一抗反射膜52相仿，于此不再贅述。
另外，由于太陽能電池5的兩面均為受光面，因而覆蓋于第一抗反射膜52上的第 一光轉(zhuǎn)換層56以及覆蓋于第二抗反射膜53上的第二光轉(zhuǎn)換層57均由下轉(zhuǎn)換材料所構(gòu)成， 借由第一光轉(zhuǎn)換層56及第二光轉(zhuǎn)換層57將原先無法利用的短波長的光線轉(zhuǎn)換為長波長的 光線，再分別射入半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)59內(nèi)，以進行光電能的轉(zhuǎn)換，使可利用的入射光增加，以增進 太陽能電池5對于短波長光線的利用，并有效增進雙面太陽能電池5的效能。
請參閱圖6，其為本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的雙面太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所 示，太陽能電池6也為一雙面受光的太陽能電池，其借由第一受光面Sla及/或第二受光面 Slb來接收光線并轉(zhuǎn)換為電能。太陽能電池6的結(jié)構(gòu)由第一光轉(zhuǎn)換層66、封裝層68、第一電 極64、第一抗反射膜62、射極層61、半導(dǎo)體基板60、背表面電場層60'、第二抗反射膜63、第 二電極65以及第二光轉(zhuǎn)換層67所構(gòu)成，其中，第一電極64、第一抗反射膜62、射極層61、半 導(dǎo)體基板60、背表面電場層60'、第二抗反射膜63以及第二電極65的結(jié)構(gòu)、功能以及制造 工藝與前述實施例相仿，故不再贅述，于本實施例中，太陽能電池6的封裝層68分別設(shè)置于 第一光轉(zhuǎn)換層66的第二表面66b以及第二光轉(zhuǎn)換層67的第二表面67b上，即先將半導(dǎo)體 結(jié)構(gòu)69進行封裝作業(yè)后，再于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)69的外表面上包覆封裝層68，最后再于第一受光 面Sla及第二受光面Slb上分別涂布第一光轉(zhuǎn)換層66及第二光轉(zhuǎn)換層67，其與前述實施例 的差異僅在于太陽能電池6在封裝后再設(shè)置光轉(zhuǎn)換層，由此可見，太陽能電池6的光轉(zhuǎn)換層 不限定于在封裝前或是封裝后而形成，其可依實際施作情形而進行調(diào)整，并不以此為限。
綜上所述，本發(fā)明所提供的太陽能電池包含一光轉(zhuǎn)換層，借由光轉(zhuǎn)換層可吸收第 一波長的第一光線而發(fā)射具有第二波長的第二光線的特性，并將光轉(zhuǎn)換層依其上轉(zhuǎn)換或下 轉(zhuǎn)換的特性，分別設(shè)置于背光面或向光面，以進行光波長的轉(zhuǎn)換，使太陽能電池可更有效的 運用原先無法被使用的光譜范圍，以有效提高太陽能電池的效能，以解決傳統(tǒng)太陽能電池 無法運用紫外光及紅外光，而使得太陽能電池的效能受限的缺陷。 是以，本發(fā)明的太陽能電池的制造方法具有極高的實用性，實為一具產(chǎn)業(yè)價值的 發(fā)明，可依法提出申請。 本發(fā)明得由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫所附權(quán)利要求 所要保護的范圍。
權(quán)利要求
一種太陽能電池，至少包含一半導(dǎo)體基板；一射極層，形成于該半導(dǎo)體基板的一受光面上，且與該半導(dǎo)體基板的間形成一pn結(jié)；一抗反射膜，形成于該射極層上；一第一電極，其與該射極層連接；一第二電極，形成于該半導(dǎo)體基板的一背光面上；以及一第一光轉(zhuǎn)換層，形成于該抗反射膜上，用以接收具有一第一波長的一第一光線而發(fā)射具有一第二波長的一第二光線，以供該太陽能電池進行光電能轉(zhuǎn)換，進而提高該太陽能電池的效能。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中該太陽能電池還包含一背表面電場層，形成 于該半導(dǎo)體基板與該第二電極之間，且與該第二電極以及該半導(dǎo)體基板連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中該太陽能電池還包含一封裝層，其為可透光 的材料所構(gòu)成，該可透光的材料為玻璃。
4. 如權(quán)利要求3所述的太陽能電池，其中該封裝層設(shè)置于該第二光轉(zhuǎn)換層的一第一表 面及一第二表面其中之一上。
5. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中該第一光轉(zhuǎn)換層由一光波長轉(zhuǎn)換材料所構(gòu) 成，該光波長轉(zhuǎn)換材料為一下轉(zhuǎn)換材料，且該光波長轉(zhuǎn)換材料為一磷光體。
6. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中該太陽能電池還包含一第二光轉(zhuǎn)換層，設(shè)置 于該半導(dǎo)體基板的一背光面上。
7. 如權(quán)利要求6所述的太陽能電池，其中該第二光轉(zhuǎn)換層由該光波長轉(zhuǎn)換材料所構(gòu) 成，該光波長轉(zhuǎn)換材料為一上轉(zhuǎn)換材料，且該光波長轉(zhuǎn)換材料為一磷光體。
8. —種太陽能電池，至少包含 一半導(dǎo)體基板；一射極層，形成于該半導(dǎo)體基板的一受光面上，且與該半導(dǎo)體基板的間形成一pn結(jié)； 一抗反射膜，形成于該射極層上； 一第一電極，其與該射極層連接；一第二電極，形成于該半導(dǎo)體基板的一背光面上；以及一第二光轉(zhuǎn)換層，形成于該半導(dǎo)體基板的該背光面上，用以接收具有一第一波長的一 第一光線而發(fā)射具有一第二波長的一第二光線，以供該太陽能電池進行光電能轉(zhuǎn)換，進而 提高該太陽能電池的效能。
9. 如權(quán)利要求8所述的太陽能電池，其中該太陽能電池還包含一背表面電場層，形成于該半導(dǎo)體基板與該第二電極之間，且與該第二電極以及該半導(dǎo)體基板連接。
10. 如權(quán)利要求8所述的太陽能電池，其中該太陽能電池還包含一封裝層，其為可透光的材料所構(gòu)成，該可透光的材料為玻璃。
11. 如權(quán)利要求10所述的太陽能電池，其中該封裝層設(shè)置于該第二光轉(zhuǎn)換層的一第一 表面及一第二表面其中之一上。
12. 如權(quán)利要求8所述的太陽能電池，其中該第二光轉(zhuǎn)換層由一光波長轉(zhuǎn)換材料所構(gòu) 成，該光波長轉(zhuǎn)換材料為一上轉(zhuǎn)換材料，且該光波長轉(zhuǎn)換材料為一磷光體。
13. —種雙面太陽能電池，其包含一半導(dǎo)體基板；一射極層，形成于該半導(dǎo)體基板的一第一表面上，且與該半導(dǎo)體基板之間形成一pn結(jié)；一抗反射膜，形成于該射極層上；一第一電極，其與該射極層連接；一第二電極，其與該半導(dǎo)體基板連接；一第一光轉(zhuǎn)換層，形成于該抗反射膜上，用以接收具有一第一波長的一第一光線而發(fā)射具有一第二波長的一第二光線；以及一第二光轉(zhuǎn)換層，形成于該半導(dǎo)體基板的一第二表面上，用以接收具有一第三波長的一第三光線而發(fā)射具有一第四波長的一第四光線；其中，通過該第一光轉(zhuǎn)換層與該第二光轉(zhuǎn)換層分別將該第一光線及該第三光線轉(zhuǎn)換為該第二光線及該第四光線，以供該太陽能電池進行光電能轉(zhuǎn)換，進而提高該雙面太陽能電池的效能。
14. 如權(quán)利要求13所述的雙面太陽能電池，其中該太陽能電池還包含一背表面電場層，形成于該半導(dǎo)體基板與該第二電極之間，且與該第二電極以及該半導(dǎo)體基板連接。
15. 如權(quán)利要求13所述的雙面太陽能電池，其中該太陽能電池還包含至少一封裝層，其為可透光的材料所構(gòu)成，該可透光的材料為玻璃。
16. 如權(quán)利要求15所述的雙面太陽能電池，其中該封裝層設(shè)置于第一光轉(zhuǎn)換層及該第二光轉(zhuǎn)換層的一第一表面及一第二表面其中之一上。
17. 如權(quán)利要求16所述的雙面太陽能電池，其中該第一光轉(zhuǎn)換層及該第二光轉(zhuǎn)換層分別由一光波長轉(zhuǎn)換材料所構(gòu)成，該光波長轉(zhuǎn)換材料為一下轉(zhuǎn)換材料，且該光波長轉(zhuǎn)換材料為一磷光體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能電池，至少包含半導(dǎo)體基板、射極層、形成于射極層上的抗反射膜、與射極層連接的第一電極、形成于背光面上的第二電極以及光轉(zhuǎn)換層，其中射極層形成于半導(dǎo)體基板的受光面上，且與半導(dǎo)體基板之間形成pn結(jié)；光轉(zhuǎn)換層則用以接收具有第一波長的第一光線而發(fā)射具有第二波長的第二光線，以供太陽能電池進行光電能轉(zhuǎn)換，進而提高太陽能電池的效能。
文檔編號H01L31/055GK101771095SQ200910001708
公開日2010年7月7日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者曾玉珠 申請人:臺灣茂矽電子股份有限公司