太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能电池，包含有一半导体基板，其具有一正面；多条汇流电极，沿第一方向排列，设于所述正面；多条垂直连接电极，在各所述汇流电极的两侧；至少一水平连接电极，沿第二方向排列，设置于所述汇流电极一端；及多条指状电极，沿所述第二方向排列，设于各所述汇流电极与所述多条垂直连接电极之间，其中所述汇流电极的线宽大于所述水平连接电极的线宽，而所述水平连接电极的线宽大于所述指状电极的线宽。
【专利说明】太阳能电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能电池【技术领域】，特别是关于一种具有改良正面电极设计的太阳能电池结构。
【背景技术】
[0002]已知，太阳能电池借由入射光线照射半导体基板，在其PN结处产生电子空穴对，在电子空穴对再复合之前，分别经由电池正面(或受光面)及背面电极收集，如此产生光电流。
[0003]通常，形成在电池正面的电极可以包括指状电极与汇流电极，其设计直接影响到太阳能电池的光电转换效率。举例来说，指状电极与汇流电极的面积如果太大，就会遮蔽入射光线，减少太阳能电池的有效照光面积，且增加银胶使用量，反之，若太小，其阻抗的损失会变大。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的即在提供一种具有改良正面电极设计的太阳能电池结构，除了可以减少遮光、降低银胶用量，同时避免电池边缘在印刷时的断线缺陷发生。
[0005]根据一实施例，本实用新型公开了一种太阳能电池，包含有一半导体基板，其具有一正面；多条汇流电极，沿第一方向排列，设于所述正面；多条指状电极，沿着第二方向排列，设于所述汇流电极两侧，且两相邻的汇流电极的指状电极的末端之间设有一间隔；以及至少一水平连接电极，沿着所述第二方向排列，设置于所述正面且与所述多条汇流电极连接，其中所述汇流电极的线宽大于所述水平连接电极的线宽，而所述水平连接电极的线宽大于所述指状电极的线宽。
[0006]根据另一实施例，本实用新型公开了一种太阳能电池，包含有一半导体基板，其具有一正面；多条汇流电极，沿着一第一方向排列，设于所述正面；多条垂直连接电极，沿着所述第一方向设置于各所述汇流电极的两侧；两条水平连接电极，沿着一第二方向排列，分别连接于所述垂直连接电极两端，其中所述水平连接电极及所述垂直连接电极环绕各所述汇流电极，构成多个封闭电极区域，且所述多个封闭电极区域仅经由所述水平连接电极彼此相连结；以及多条指状电极，沿着所述第二方向排列，设于各所述封闭电极区域内，介于各所述汇流电极与所述多条垂直连接电极之间。
[0007]为让本实用新型的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举出优选实施方式，并配合附图作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与附图仅供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为一种具有改良正面电极设计的太阳能电池结构的俯视图。
[0009]图2为另一种具有改良正面电极设计的太阳能电池结构的俯视图。[0010]其中，附图标记说明如下:
[0011]
10太阳能电池结构 103 103a 指状电极
,, ,, 104a、 104b、 ^ , , ^
11太阳能电池结构垂直细线路
104c
105、^
100 半导体基板垂直连接电极
105a~105f
IOOa 正面106垂直指状电极
K 汇流电极Α、B、C 封闭电极区域
IOla~IOlc
102a、102b水平连接电极SI S2 间隔
【具体实施方式】
[0012]请参阅图1，其例示出一种具有改良正面电极设计的太阳能电池结构。如图1所示，本实用新型的太阳能电池结构10包括一半导体基板100，在其正面(或受光面)IOOa上设置有多条平行的汇流电极(busbar) 101，例如沿第一方向排列的汇流电极101a、101b、101c,构成三栅汇流电极(3-busbar)组态。当然，图中汇流电极的数量仅为例示,在其它实施例中，也可以是 双栅汇流电极(2-busbar)组态、四栅汇流电极或更多。在各汇流电极101aU01bU01c的两侧边设有多条垂直连接电极105，例如在汇流电极IOla两侧分别为垂直连接电极105a、105b，在汇流电极IOlb两侧分别为垂直连接电极105c、105d，在汇流电极IOlc两侧分别为垂直连接电极105e、105f，其中，垂直连接电极105b、105c介于汇流电极101a、IOlb之间，且具有一间隔SI，垂直连接电极105d、105e介于汇流电极IOlbUOlc之间，且具有一间隔S2。
[0013]如图1所示，本实用新型的太阳能电池结构10还包括两条沿第二方向排列的水平连接电极102a、102b，分别设置于汇流电极101的两端部。其中水平连接电极102a、102b是连续的、不间断的，在本实施例中，水平连接电极102a、102b的宽度小于半导体基板100的正面IOOa的整个宽度，并且分别与垂直连接电极105a~105f连结，于其它实施例中，水平连接电极102a、102b的宽度约略等于半导体基板100的正面IOOa的宽度。其中水平连接电极102a、102b及垂直连接电极105a、105b环绕着汇流电极101a，构成封闭电极区域A，水平连接电极102a、102b及垂直连接电极105c、105d环绕着汇流电极101b，构成封闭电极区域B，水平连接电极102a、102b及垂直连接电极105e、105f环绕着汇流电极101c，构成封闭电极区域C。封闭电极区域A、B、C仅透过水平连接电极102a、102b电连结。
[0014]根据本实施例，封闭电极区域A、B、C内分别设有多条指状电极(f ingerelectrode) 103沿第二方向水平排列并连结汇流电极101与垂直连接电极105。根据本实施例，汇流电极101、垂直连接电极105、水平连接电极102a、102b及指状电极103均可以利用银胶或银浆以印刷方法形成，前述电极可借由一次网印印刷方式形成于半导体基板100的正面，或者利用两次印刷或三次印刷等分次印刷的方法形成。此外，根据本实施例，汇流电极101的线宽最粗，约在0.5毫米至2毫米之间，例如1.5毫米，其次为水平连接电极102a、102b,至少大于100微米(micrometer),最细的是指状电极103与垂直连接电极105,约在10至100微米之间，例如40微米。
[0015]本实施例在汇流电极101的端部，如图1中的放大图所示，水平连接电极102a、102b设置于汇流电极101的端部外侧，使汇流电极101端部呈现内缩态样，即汇流电极101的端部并不直接接触到水平连接电极102a、102b，且由于汇流电极101端部呈现内缩，因此垂直连接电极105的长度略长于汇流电极101的长度。如图1所示，在汇流电极101的端部与水平连接电极102b之间还具有指状电极103a与垂直细线路104a、104b与104c，其中汇流电极101的端部可以借由垂直细线路104a、104b与104c分别与水平连接电极102b及指状电极103a进行电性连结。
[0016]在其它实施例中，汇流电极101的端部也可以直接接触并连结到水平连接电极102a、102b，即前述的汇流电极101的端部也可不内缩而与水平连接电极102b直接连接，此时垂直连接电极105的长度会等于汇流电极101的长度。在本实施例中，汇流电极101无镂空结构，在其它实施例中，汇流电极101可以是具有镂空结构的汇流电极，所述镂空结构可以是设置在汇流电极101的两侧，使汇流电极101的两侧具有向内凹陷的结构，或设置在汇流电极101的内部，使汇流电极101在其两侧边之间的电极结构具有镂空结构,进一步节省导电材料的使用并减少遮光面积，增加光入射表面，提升效率。
[0017]本实用新型的特点在于利用连续的水平连接电极102a、102b将封闭电极区域A、B、C串接起来，借由较宽的水平连接电极102a、102b，可以增加印刷性及避免印刷时的断线缺陷发生，故能改善指状电极高线阻问题及增加工艺良率，且本实施例的汇流电极101的端部内缩后可减少遮光面积，增加光入射表面。此外，虽然图1中仅绘示出两条水平连接电极102a、102b，但是在其它实施例中，本实用新型的太阳能电池也可以仅有一条水平连接电极，且可以设置在任意位置，即前述的水平连接电极不一定要设置在汇流电极101的端部，都可具有增加印刷性及避免印刷断线的优点。
[0018]请参阅图2，其例示出另一种具有改良正面电极设计的太阳能电池结构。如图2所示，本实用新型的太阳能电池结构11包括一半导体基板100，同样在其正面IOOa上，设置有多条平行的汇流电极101，例如沿第一方向排列的汇流电极101a、101b、101c，构成三栅汇流电极组态。当然，图中汇流电极的数量仅为例示，在其它实施例中，也可以是双栅汇流电极组态。在各汇流电极101a、101b、IOlc的两侧边，同样设有多条垂直连接电极105，例如在汇流电极IOla两侧分别为垂直连接电极105a、105b，在汇流电极IOlb两侧分别为垂直连接电极105c、105d，在汇流电极IOlc两侧分别为垂直连接电极105e、105f，其中，垂直连接电极105b、105c介于汇流电极101a、IOlb之间，且具有一间隔SI，垂直连接电极105d、105e介于汇流电极101b、IOlc之间，且具有一间隔S2。如图2中所例示，垂直连接电极105同样沿第一方向排列，且长度略长于汇流电极101。
[0019]如图2所示，本实用新型的太阳能电池结构11还包括两条沿第二方向排列的水平连接电极102a、102b，分别设置于汇流电极101的两端部且距离汇流电极101的两端部有一小段距离，并不会直接接触到汇流电极101的两端部。水平连接电极102a、102b是连续、不间断的，几乎横跨半导体基板100正面IOOa的整个宽度，并且分别与垂直连接电极105a?105f连结。其中水平连接电极102a、102b及垂直连接电极105a、105b环绕着汇流电极101a，构成封闭电极区域A，水平连接电极102a、102b及垂直连接电极105c、105d环绕着汇流电极101b，构成封闭电极区域B，水平连接电极102a、102b及垂直连接电极105e、105f环绕着汇流电极101c，构成封闭电极区域C。封闭电极区域A、B、C仅透过水平连接电极102a、102b电连结。
[0020]根据本实施例，封闭电极区域A、B、C内同样设有多条指状电极103沿第二方向水平排列并连结汇流电极101与垂直连接电极105。根据本实施例，汇流电极101、垂直连接电极105、水平连接电极102a、102b及指状电极103均可以利用银胶或银浆以印刷方法形成。此外，根据本实施例，汇流电极101的线宽最粗，约在0.5毫米至2毫米之间，例如1.5毫米，其次为水平连接电极102a、102b,至少大于100微米，最细的是指状电极103与垂直连接电极105，约在10至100微米之间，例如40微米。
[0021]图2中的正面电极设计与图1中的差别在于:另外在多条指状电极103之间设置有多条垂直指状电极106，间隔地设置在两条相邻的指状电极103之间。在图2中，垂直指状电极106大致位于汇流电极101与垂直连接电极105之间的中间处，且对准在一直线上，但不限于此，例如，在其它实施例中，垂直指状电极106的位置也可以较靠近汇流电极101或较靠近垂直连接电极105，且不一定是对准在一直线上，即该些垂直指状电极106可沿汇流电极101方向呈直线排列或交错排列方式配置于两条相邻的指状电极103之间。该些垂直指状电极106的设置可以在电致发光测试时帮助提供更多的电流路径，可进一步降低在电致发光测试中因为指状电极线阻过高而造成的发光与效率降低的问题，并且可以减少指状电极断线情形的发生，同时改善电池的效能。
[0022]故本实用新型除了可增加印刷性、避免印刷时的断线缺陷发生外、改善指状电极高线阻问题、改善电池效能、避免电致发光测试的误判与增加工艺良率的功效。
[0023]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包含: 一半导体基板，其具有一正面； 多条汇流电极，沿一第一方向排列，设于所述正面； 多条指状电极，沿一第二方向排列，设于各所述汇流电极两侧，且两相邻所述汇流电极的所述指状电极的末端之间设有一间隔；以及 至少一水平连接电极，沿所述第二方向排列并设置于所述正面且与所述多条汇流电极连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述水平连接电极的线宽至少大于100微米。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述汇流电极的宽度介于0.5毫米至2毫米之间。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述指状电极的宽度介于10至100微米之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，另包含垂直连接电极位于各所述汇流电极两侧且与所述指状电极连接，所述间隔介于两相邻的所述垂直连接电极之间。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，另包含垂直连接电极位于各所述汇流电极两侧且与所述指状电极连接，所述间隔介于两相邻的所述垂直连接电极之间。
7.根据权利要求5或6所述的太阳能电池，其特征在于，所述垂直连接电极的宽度介于10至100微米之间。·
8.根据权利要求1、5或6所述的太阳能电池，其特征在于，另包含垂直指状电极间隔地设置在两相邻的所述指状电极之间。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述水平连接电极设置于所述汇流电极的端部外侧，且所述汇流电极的端部与所述水平连接电极之间具有一距离，所述水平连接电极经由至少一垂直细线路电连接所述汇流电极。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述垂直连接电极长度大于所述汇流电极。
11.一种太阳能电池，其特征在于，包含: 一半导体基板，其具有一正面； 多条汇流电极，沿一第一方向排列，设于所述正面； 多条垂直连接电极，沿所述第一方向设置于各所述汇流电极的两侧； 两条水平连接电极，沿一第二方向排列，分别连接于所述垂直连接电极两端，其中所述水平连接电极及所述垂直连接电极环绕各所述汇流电极，构成多个封闭电极区域，且所述多个封闭电极区域仅经由所述水平连接电极彼此相连结；以及 多条指状电极，沿所述第二方向排列，设于各所述封闭电极区域内并介于各所述汇流电极与所述多条垂直连接电极之间。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，所述水平连接电极的线宽大于100微米。
13.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，所述汇流电极的宽度介于0.5毫米至2毫米之间。
14.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，所述指状电极与所述垂直连接电极的宽度介于10至100微米之间。
15.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，所述水平连接电极设置于所述汇流电极的端部外侧，且所述汇流电极的端部与所述水平连接电极之间具有一距离，所述水平连接电极经由至少一垂直细线路电连接所述汇流电极。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池，其特征在于，所述垂直连接电极长度大于所述汇流电极。
17.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，所述水平连接电极是一连续电极。
18.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，另包含垂直指状电极间隔地设置在两相邻的所述指状电极·之间。
【文档编号】H01L31/05GK203644794SQ201320622172
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年6月7日
【发明者】陈伟铭, 戴煜暐, 庄尚余, 王瑞麟, 黄帅凯, 林士达 申请人:新日光能源科技股份有限公司