本實用新型是關(guān)于一種用于光伏裝置的處理裝置，特別是關(guān)于一種可增加光伏裝置的效率的處理裝置。

背景技術(shù)：

近年來，隨著環(huán)保意識逐漸高漲，再生能源也日益受到重視。其中，光伏裝置(亦稱為太陽能電池)具有零污染以及取之不盡、用之不竭的優(yōu)點，因而成為再生能源領(lǐng)域中受矚目的焦點。光伏裝置是基于光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。當(dāng)光線照射于光伏裝置時，光伏裝置會吸收光能而產(chǎn)生自由的電子-空穴對，隨后電子空穴對分離并朝向光伏裝置的正極與負(fù)極移動，進(jìn)而提供負(fù)載元件電能。

然而，在電子與空穴移動至正極與負(fù)極的過程中，電子或空穴易受到光伏裝置的缺陷(defects)影響，使得電子與空穴產(chǎn)生復(fù)合(recombination)現(xiàn)象，從而降低光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率。因此，如何提升光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率，便成為一個重要的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種用于光伏裝置的處理裝置，其可增加光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率，且可減少光伏裝置的光致衰退現(xiàn)象。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，一種用于光伏裝置的處理裝置包含光伏裝置放置區(qū)、支撐架與激光光源組。支撐架是位于光伏裝置放置區(qū)上。激光光源組是設(shè)置于支撐架的朝向光伏裝置放置區(qū)的一側(cè)，且激光光源組是用以朝光伏裝置放置區(qū)發(fā)出激光。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，其中光伏裝置放置區(qū)包含一照射區(qū)與一非照射區(qū)。照射區(qū)是鄰設(shè)于非照射區(qū)，照射區(qū)是位于該激光光源組的一照射范圍內(nèi)，且照射區(qū)內(nèi)的一溫度能夠受到激光的加熱而提升至一目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度介于攝氏100度與攝氏800度之間。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，其中支撐架包含一側(cè)壁與一頂部，側(cè)壁與頂部相交，側(cè)壁是位于光伏裝置放置區(qū)與頂部之間。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，其中激光光源組是固定于支撐架的頂部，且激光光源組所發(fā)出的激光的一功率密度是介于2W/cm²與10W/cm²之間。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，其中激光光源組是固定于支撐架的頂部上，且激光光源組所發(fā)出的激光的一波長是介于300納米與1100納米之間。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，還包含一功率控制器。功率控制器是電性連接激光光源組，其中光伏裝置放置區(qū)是可移動的，且功率控制器是用以依據(jù)光伏裝置放置區(qū)的一移動速率調(diào)整激光光源組的所發(fā)出的激光的一功率密度。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，其中光伏裝置放置區(qū)不具有加熱裝置。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，一種用于光伏裝置的處理裝置包含光伏裝置放置區(qū)、支撐架與鈍化裝置。支撐架是位于光伏裝置放置區(qū)上。鈍化裝置是設(shè)置于支撐架的朝向光伏裝置放置區(qū)的一側(cè)，且鈍化裝置是用以提供能夠修補光伏裝置的雜質(zhì)缺陷的光和熱。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，其中鈍化裝置包含至少一激光光源。

依據(jù)本實用新型的部分實施方式，其中光伏裝置放置區(qū)包含一鈍化區(qū)與一非鈍化區(qū)，鈍化區(qū)是鄰設(shè)于非鈍化區(qū)，該鈍化區(qū)是位于鈍化裝置的正下方，且鈍化區(qū)內(nèi)的一溫度能夠基于鈍化裝置所提供的熱而提升至一目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度是介于攝氏100度與攝氏800度之間。

于上述的多個實施方式中，處理裝置的鈍化裝置(或激光光源組)可提供光伏裝置一高注入光束與足夠熱量。如此一來，光伏裝置在擴(kuò)散制程中所遺留的氫(H)原子可獲得足夠的能量，而轉(zhuǎn)變?yōu)閹ж?fù)電的氫離子(H^-)。由于帶負(fù)電的氫離子(H^-)容易與光伏裝置中帶正電的雜質(zhì)結(jié)合，而形成較穩(wěn)定的復(fù)合狀態(tài)。此較穩(wěn)定的復(fù)合狀態(tài)不容易捕捉電子或空穴，因此可修補光伏裝置的雜質(zhì)缺陷，從而增加光伏裝置的電子或空穴的生命周期(carrier lifetime)，以利于處理裝置增加光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率。

以上所述僅是用以闡述本實用新型所欲解決的問題、解決問題的技術(shù)手段、及其產(chǎn)生的功效等等，本實用新型的具體細(xì)節(jié)將在下文的實施方式及相關(guān)附圖中詳細(xì)介紹。

附圖說明

閱讀以下詳細(xì)敘述并搭配對應(yīng)的附圖，可了解本實用新型的多個樣態(tài)。需留意的是，附圖中的多個特征并未依照該業(yè)界領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)作法繪制實際比例。事實上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或減少以利于討論的清晰性。

圖1為依據(jù)本實用新型的部分實施方式的用于光伏裝置的處理裝置的立體示意圖；

圖2為依據(jù)本實用新型的部分實施方式的處理裝置的前視圖；

圖3為依據(jù)本實用新型的部分實施方式的處理裝置的前視圖。

具體實施方式

以下將以附圖及詳細(xì)說明清楚說明本實用新型的精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在了解本實用新型的實施例后，當(dāng)可由本實用新型所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本實用新型的精神與范圍。

一般而言，光伏裝置的缺陷可分類為晶格缺陷、介面缺陷與雜質(zhì)缺陷，缺陷數(shù)量的多寡會影響光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率。其中，雜質(zhì)缺陷的數(shù)量主要是取決于光伏裝置的半導(dǎo)體基板的純度，亦即，半導(dǎo)體基板所具有的雜質(zhì)數(shù)量，例如：間隙氧(Oi)、鐵(Fe)、鎳(Ni)或銅(Cu)的數(shù)量。傳統(tǒng)上，光伏裝置所使用的半導(dǎo)體基板是采用制造成本較低的柴氏(Czochralski，CZ)長晶法所制成，此半導(dǎo)體基板具有多達(dá)百萬分之一的雜質(zhì)缺陷，而容易捕捉自由的電子或空穴，導(dǎo)致光伏裝置的電子或空穴的生命周期(carrier lifetime)下降，從而降低光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率。因此，本實用新型提供一種用于光伏裝置的處理裝置，此處理裝置可修補光伏裝置的雜質(zhì)缺陷，從而增加光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率。

參照圖1。圖1為依據(jù)本實用新型的部分實施方式的用于光伏裝置的處理裝置的立體示意圖。處理裝置100包含一光伏裝置放置區(qū)A、一支撐架110與一激光光源組120。支撐架110是設(shè)置于光伏裝置放置區(qū)A上。激光光源組120是設(shè)置于支撐架110的朝向光伏裝置放置區(qū)A的一側(cè)，且激光光源組120是用以朝光伏裝置放置區(qū)A發(fā)出激光L。更詳細(xì)地說，激光光源組120是固定于支撐架110，而位于光伏裝置放置區(qū)A的上方。當(dāng)光伏裝置300位于光伏裝置放置區(qū)A的激光光源組120的正下方時，光伏裝置300會被激光光源組120所發(fā)射的激光L照射，而吸收激光L所提供的能量。此激光L可提供光伏裝置300足夠的光能與熱能，從而修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷。

換句話說，處理裝置100可修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷。更詳細(xì)地說，當(dāng)光伏裝置300經(jīng)過擴(kuò)散制程與網(wǎng)印制程的后，處理裝置100的激光光源組120會照射光伏裝置300，以提供光伏裝置300一高注入光束與熱能。如此一來，光伏裝置300在擴(kuò)散制程中所遺留的氫(H)原子可獲得足夠的能量，而轉(zhuǎn)變?yōu)閹ж?fù)電的氫離子(H^-)。由于帶負(fù)電的氫離子(H^-)容易與光伏裝置300中帶正電的雜質(zhì)(例如：硼氧錯合物BO⁺、或鐵Fe⁺)結(jié)合，而形成較穩(wěn)定的復(fù)合狀態(tài)。此較穩(wěn)定的復(fù)合狀態(tài)不容易捕捉電子或空穴，因此可修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷，從而增加光伏裝置300的電子或空穴的生命周期(carrier lifetime)，以利于增加光伏裝置300的轉(zhuǎn)換效率。

于部分實施方式中，以P型硅基光伏裝置(p-type silicon based photovoltaic)為例，例如：硼摻雜單晶硅光伏裝置或硼摻雜多晶硅光伏裝置。處理裝置100亦可改善P型硅基光伏裝置的光致衰退(Light Induced Degradation，LID)現(xiàn)象，使得經(jīng)過處理裝置100處理過后的P型硅基光伏裝置的光致衰退比例是小于1％。更詳細(xì)地說，光致衰退現(xiàn)象是指P型硅基光伏裝置在光照之下或載子注入之下，硼摻雜硅基板中的硼原子會與間隙氧形成硼氧錯合物，此硼氧錯合物容易捕捉電子或空穴，進(jìn)而減少P型硅基光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率。由于經(jīng)過處理裝置100處理過后的P型硅基光伏裝置已產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)的氫-硼氧((H^-)-(BO⁺))復(fù)合物。因此，當(dāng)光照射P型硅基光伏裝置時，P型硅基光伏裝置所可產(chǎn)生硼氧錯合物(BO+)的數(shù)量亦會減少，以利于改善P型硅基光伏裝置的光致衰退現(xiàn)象。

于部分實施方式中，處理裝置100可安裝于后段網(wǎng)印(printer)設(shè)備與轉(zhuǎn)換效率檢測系統(tǒng)之間。更詳細(xì)地說，處理裝置100可設(shè)置于網(wǎng)印設(shè)備的快速燒結(jié)裝置與轉(zhuǎn)換效率檢測系統(tǒng)之間。如此一來，處理裝置100可有效地利用光伏裝置300于前段制程(例如：擴(kuò)散制程、或薄膜沉積制程)中所形成的氫原子，亦即光伏裝置300的內(nèi)部具有足夠的氫原子。這些氫原子可有效地吸收處理裝置100所提供的能量，使得氫原子轉(zhuǎn)變?yōu)閹ж?fù)電的氫離子，從而修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷。

于部分實施方式中，處理裝置100可為鏤空式設(shè)計，亦即處理裝置100可為非封閉腔室。處理裝置100是至少部分地暴露于大氣環(huán)境之下，而無須將處理裝置100抽真空或通入其他氣體，但本實用新型不以此為限。

于部分實施方式中，如圖1所示，光伏裝置放置區(qū)A包含一照射區(qū)210與一非照射區(qū)220。照射區(qū)210是鄰設(shè)于非照射區(qū)220，照射區(qū)210是位于激光光源組120的一照射范圍內(nèi)，且照射區(qū)內(nèi)210的溫度能夠受到激光的加熱而提升至一目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度是介于攝氏100度與攝氏800度。也就是說，位于照射區(qū)210的光伏裝置300的溫度可被提升至攝氏100度與攝氏800度之間。舉例而言，位于照射區(qū)210的光伏裝置300的溫度可為攝氏200度、攝氏300度、攝氏400度、攝氏500度、攝氏600度、或攝氏700度，但本實用新型不以此為限。如此一來，當(dāng)光伏裝置300位于激光光源組120的下方的照射區(qū)210時，光伏裝置300可同時接收熱能與光能，以利于處理裝置100提供光伏裝置300足夠的能量，以修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷。值得注意的是，當(dāng)照射區(qū)210的溫度小于攝氏100度時，光伏裝置300會無法獲得足夠的能量來轉(zhuǎn)換氫原子為帶負(fù)電的氫離子，從而無法有效地修補雜質(zhì)缺陷。當(dāng)照射區(qū)210的溫度大于800度時，則會導(dǎo)致光伏裝置300的不必要的熱積存(thermal budget)，從而增加光伏裝置300受熱所產(chǎn)生的翹曲量。

于部分實施方式中，光伏裝置放置區(qū)A不具有加熱裝置。也就是說，激光光源組120為照射區(qū)210的加熱元件。在激光光源組120的照射下，光伏裝置放置區(qū)A的照射區(qū)210的溫度會大于室溫，亦即，照射區(qū)210的溫度能夠受到激光的加熱而提升。亦即，處理裝置100的激光光源組120可提供光伏裝置300足夠的熱量，而無須設(shè)置額外的加熱裝置，以利于簡化處理裝置100的結(jié)構(gòu)。

同時參照圖1與圖2。圖2為依據(jù)本實用新型的部分實施方式的處理裝置的前視圖。于部分實施方式中，支撐架110包含一側(cè)壁112與一頂部114，側(cè)壁112與頂部114相交，且側(cè)壁是112位于光伏裝置放置區(qū)A與頂部114之間。側(cè)壁112是連接光伏裝置放置區(qū)A，頂部114與光伏裝置放置區(qū)A相隔一距離，且激光光源組120是固定于支撐架110的頂部114。也就是說，激光光源組120與光伏裝置放置區(qū)A相隔至少一距離。通過調(diào)整側(cè)壁112的長度D，可調(diào)整激光光源組120與光伏裝置放置區(qū)A的距離，從而改變激光光源組120的照射范圍內(nèi)的溫度，亦即，改變光伏裝置放置區(qū)A的照射區(qū)210的溫度。

舉例而言，如第1及2圖所示，于部分實施方式中，光伏裝置放置區(qū)A可位于一機(jī)殼230上。側(cè)壁112包含一末端1122與一頂端1124。末端1122是相對頂端1124遠(yuǎn)離頂部114，且側(cè)壁112的頂端1124與頂部114是互相連接的。側(cè)壁112的末端1122具有一突出件1126，突出件1126是連接機(jī)殼230，且通過一固定件130將突出件1126固定于機(jī)殼230上。舉例而言，于部分實施方式中，固定件130可為螺絲、卡扣件或螺栓，但本實用新型不以此為限。

于部分實施方式中，激光光源組120所發(fā)出的激光的功率密度是介于2W/cm²與10W/cm²之間，以有效且快速地修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷。舉例而言，于部分實施方式中，激光光源組120所發(fā)出的激光的功率密度可為4W/cm²、6W/cm²或8W/cm²，但本實用新型不以此為限。于部分實施方式中，以P型硅基光伏裝置為例，當(dāng)激光光源組120所發(fā)出的激光的功率密度為2W/cm²至10W/cm²時，激光光源120可提供P型硅基光伏裝置足夠的能量與高注入載子，使得P型硅基光伏裝置的硼摻雜硅基板中的硼原子與間隙氧會快速地結(jié)合，而形成帶正電的硼氧錯合物。此帶正電的硼氧錯合物易吸引帶負(fù)電的氫離子，從而有效且快速地修補P型硅基光伏裝置的雜質(zhì)缺陷，以利增加處理裝置100于每單位時間內(nèi)的產(chǎn)出量。

于部分實施方式中，處理裝置100還包含功率控制器140，功率控制器140是電性連接激光光源組120。光伏裝置放置區(qū)A是可移動的，且功率控制器140是用以依據(jù)光伏裝置放置區(qū)A的移動速率調(diào)整激光光源組120所發(fā)出的激光的功率密度。更詳細(xì)地說，激光光源組120所發(fā)出的激光的功率密度可通過功率控制器140調(diào)整。舉例而言，于部分實施方式中，光伏裝置放置區(qū)A可為輸送裝置的一部分。輸送裝置包含位于機(jī)殼230上的輸送帶240，輸送帶240是可轉(zhuǎn)動以帶動光伏裝置300朝著激光光源組120前進(jìn)，且輸送帶240的轉(zhuǎn)速可隨著制程當(dāng)下的狀況或產(chǎn)能改變。當(dāng)輸送帶240傳送光伏裝置300的速率較快時，亦即，光伏裝置300停留于激光光源組120下方的時間較短時，功率控制器140可增加激光光源組120的功率密度，使得光伏裝置300于每單位時間內(nèi)所接收到的激光能量是足夠的?；蛘?，于部分實施方式中，當(dāng)輸送帶240傳送光伏裝置300的速率較慢時，亦即，光伏裝置300停留于激光光源組120下方的時間較長時，功率控制器140可減少激光光源組120的功率密度，使得光伏裝置300于每單位時間內(nèi)所接收到的激光能量是適當(dāng)?shù)摹?/p>

于部分實施方式中，激光光源組120所發(fā)出的激光的波長是介于300納米與1100納米之間，以提供光伏裝置300足夠的能量，從而有效且快速地修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷。舉例而言，于部分實施方式中，激光光源組120所發(fā)出的激光的波峰波長可為375納米、400納米、500納米、600納米、700納米、800納米、900納米或1000納米，但本實用新型不以此為限。

于部分實施方式中，支撐架110的頂部114包含相對的一底面1142與一頂面1144。頂面1144是相對底面1142遠(yuǎn)離光伏裝置放置區(qū)A，且激光光源組120是設(shè)置于頂部114的底面1142。于部分實施方式中，激光光源組120可包含復(fù)數(shù)激光光源122。舉例而言，復(fù)數(shù)激光光源122是排列成連續(xù)的長條狀、或不連續(xù)的長條狀；或者，激光光源122可以二維陣列的方式分布于支撐架110的頂部114，但本實用新型不以此為限。于其他實施方式中，激光光源組120可為單一的激光光源，此單一的激光光源可為球型光源、長條狀光源，但本實用新型不以此為限。

從另一方面來看，激光光源組120可做為鈍化裝置，此鈍化裝置設(shè)置于支撐架110的朝向光伏裝置放置區(qū)A的一側(cè)，且用以提供能夠修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷的光和熱。亦即，鈍化裝置可提供光伏裝置300至少一高注入光與熱能，從而修補光伏裝置300的雜質(zhì)缺陷。光伏裝置放置區(qū)A包含鈍化區(qū)與非鈍化區(qū)，鈍化區(qū)是位于鈍化裝置的正下方，亦即，位于鈍化裝置的正下方的光伏裝置放置區(qū)A可被定義為一鈍化區(qū)(或稱為照射區(qū)210)，且光伏裝置300可于鈍化區(qū)內(nèi)被鈍化(passivation)。非位于鈍化裝置的正下方的光伏裝置放置區(qū)A可被定義為一非鈍化區(qū)(亦即非照射區(qū)220)。此外，通過鈍化裝置的設(shè)置，鈍化區(qū)內(nèi)的溫度能基于鈍化裝置所提供的熱能而提升至一目標(biāo)溫度，且目標(biāo)溫度是介于攝氏100度與攝氏800度。雖然本實施方式以激光光源組120做為鈍化裝置，但于其他實施方式中，鈍化裝置還包含其他輔助升溫模組，像是聚光玻璃板、或其他適當(dāng)?shù)脑?，但本實用新型不以此為限?/p>

參照圖3。圖3為依據(jù)本實用新型的實施方式的處理裝置100a的前視圖。本實施方式于前述實施方式的主要差異在于：激光光源組120可設(shè)置于支撐架110a的頂部114a的頂面1144a，且頂部114a是透明的。也就是說，激光光源組120所發(fā)射的激光可穿透支撐架110a的頂部114a，從而照射到位于激光光源組120正下方的光伏裝置300。舉例而言，于部分實施方式中，頂部114a可為一透明基板、或光學(xué)玻璃，用以擴(kuò)散、或均勻化激光，但本實用新型不以此為限。于其他實施方式中，頂部114a亦可具有一開口，使得激光光源組120所發(fā)射的激光可通過此開口而照射到光伏裝置300，但本實用新型不以此為限。

于上述的多個實施方式中，處理裝置的鈍化裝置(或激光光源組)可提供光伏裝置一高注入光束與足夠熱量。如此一來，光伏裝置在擴(kuò)散制程中所遺留的氫原子可獲得足夠的能量，而轉(zhuǎn)變?yōu)閹ж?fù)電的氫離子。由于帶負(fù)電的氫離子容易與光伏裝置中帶正電的雜質(zhì)結(jié)合，而形成較穩(wěn)定的復(fù)合狀態(tài)。此較穩(wěn)定的復(fù)合狀態(tài)不容易捕捉電子或空穴，因此可修補光伏裝置的雜質(zhì)缺陷，從而增加光伏裝置的電子或空穴的生命周期(carrier lifetime)，以利于處理裝置增加光伏裝置的轉(zhuǎn)換效率。此外，由于經(jīng)過處理裝置處理過后的P型硅基光伏裝置可產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)的氫-硼氧((H^-)-(BO⁺))復(fù)合物，因此，當(dāng)太陽光照射P型硅基光伏裝置時，P型硅基光伏裝置的光致衰退現(xiàn)象亦會減少。

雖然本實用新型已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。