太陽能電池元件製程技術太陽能電池元件製程技術Solar Cell Devices Process TechnologySolar Cell Devices Process Technology

許正興許正興國立聯合大學電機工程學系國立聯合大學電機工程學系

Introduction to semiconductor process technology Introduction to solar cell material, mechanism and

measurement Amorphous solar cell process technology Single crystal and polycrystalline solar cell

process technology III-V group compound semiconductor solar cell

process technology II-VI group compound semiconductor solar cell

process technology CuInSe system and organic solar cell technology

非晶矽太陽能電池的基本結構及其特性

目前，一般商業化太陽電池的種類，有單晶矽、多晶矽 以及非晶矽

等三種.現階段的商品化太陽電池的應用，主要仍是以單晶矽的以及

多晶矽的等兩種結晶矽為主的；結晶矽有時稱之為矽晶。在2004年，

單晶矽的、多晶矽的、以及非晶矽的市場佔有率，分別地是28.6%、

56.0%、以及3.4%。

非晶矽太陽能電池基本結構

抗反射薄膜層

玻璃基板透明導電薄膜層

p -Si型i -Si型

p -SiGe型i -SiGe型

n -SiGe型背面反射層

n -Si型

Ag/ Al電極

-Si : H

-SiGe :H

(a) 兩層式

抗反射薄膜層玻璃基板

透明導電薄膜層p -Si型i -Si型

n -Si型p -SiGe型i -SiGe型n -SiGe型

p -Si型

i -Si型n -Si型

背面反射層Ag/ Al電極

-Si :H

-SiGe :H

-Si :H

(b) 三層式

兩層式或三層式非晶矽太陽能電池元件的基本結構示意圖

非晶矽太陽能電池特性

n p

p n

i

厚度 (t)

光

p

光

厚度 (t)

ndf(J )電子擴散電流

dr(J )電子漂移電流

pdf(J )電洞漂移電流

dr(J )漂移電流

在p-n接面型以及p-i-n接面型元件中光電流產生的機制示意圖

單晶矽的、非晶矽的、以及多晶矽的結晶結構示意圖

單晶矽 非晶矽 多晶矽

非晶矽太陽能電池，是指矽原子的堆積方式是紊亂的，而沒有一定的規則性以及週期性排列。

通常地，非晶矽對於太陽光的吸收性是大於結晶矽的500倍，故只需要薄薄的一層，就可以將光子的能量有效地吸收，而且不需要使用昂貴的結晶矽基板，可以使用較便宜的玻璃、陶瓷、或金屬等基板.

至於，結晶矽太陽電池的面積，將受限於矽晶圓錠的尺寸大小，而無法延伸至12吋以上的大面積生產。

在周邊環境的溫度方面，在夏季時分的溫度是較高的，非晶矽薄膜太陽能發電系統的發電量是較高的，而結晶矽太陽能電池發電系統的發電量反而是較小的，此乃因為非晶矽薄膜太陽能電池的溫度係數(0.26%/C)，是小於結晶矽太陽能電池的 (0.50%/C)。

非晶矽太陽能電池元件的優點，有生產成本較低的、封裝製程可省

略、生產效率較高的、產品種類多樣化、以及應用範圍較廣的等。然

而，其缺點方面，則有戶外裝設之後，初期使用的光劣化效應，而促

使輸出功率減少15.0%20.0%、光電轉換效率較低的、時效性老化的

明顯、以及壽命較短的等。就非晶矽太陽能電池而言，其未來的研究

發展方向，有光劣化效應抑制及其安定化、低生產成本化、堆疊式結

構、薄膜層薄化、以及軟性透明非晶矽太陽電池等。

通常，適用於太陽能電池之透明導電薄膜電極的特性要求有：

1.高的光透過率

2.低的表面電阻值

3.好的歐姆接觸電極

4.組織化表面結構

5.安定的化學特性

透明導電薄膜材料及其特性

透明導電薄膜成形的材料，有摻雜3.0~10.0

wt% 氧化錫的氧化銦 (In2O3)，以及銦錫合金

等兩種。

銦錫氧化物 (Indium Tin Oxide，In2O3-SnO2,

ITO) 是一種n型的半導體材料。

在利用物理或化學氣相沉積製程進行蒸鍍

時，其結晶形態、導電特性、以及光學性

等，均受到化學成份、氧分壓、氧 /Ar分壓

比、濺鍍電功率、成膜溫度、以及成膜方式

等所影響的，特別地是氧分壓的調節以及控

制。

透明導電氧化物具有高的透明性以及高的導電性，其主要的物理機制將

分述如下，其基本機制的示意圖，如圖(a) 以及(b) 所示

在高的導電性方面，其基本的機制是氧空孔缺陷以及置入型原子缺陷等

所導致的；如圖(b) 所示

e

e e e

e e

e e e

e e e e

e e

反射 可見光

入射可見光

入射可見光

透過可 見光

(a ) 透明 性的物 理機制

(1 ) 金屬 (2 ) 透明 導電 IT O 電極

2O

2O

2O

2O

2O

2O

2O

2O 2O

3In

3In3In

3In

3In

3In

2O

2O

2O

2O

3In

3In

2O

2O

2O

2O

2O

2O 2O

2O

2O

3In

3In

3In

3In

3In

3In

(b ) 導電 性的物 理機制

高的透明性 (a) 以及高的導電性 (b) 透明導電氧化物的基本物理機制示意圖

就銦錫氧化物而言，透明導電薄膜成形的方法：

濺鍍法 (Sputtering)

電子束蒸鍍法 (Electron Beam Evaporation)

熱蒸鍍法 (Thermal Evaporation Deposition)

化學氣相鍍膜法 (Chemical Vapor Deposition)

噴霧熱裂解法 (Spray Pyrolysis)

非晶矽太陽能電池的製程技術

薄膜型 (Film-Based) 矽太陽能電池元件，是有別於塊狀型 (Bulk-Based) 矽

太陽能電池元件，而塊狀型矽太陽能電池元件又稱之為晶圓片型 (Wafer-

Based) 矽太陽能電池元件。在此，所討論的薄膜型矽太陽能電池元件，是

以非晶矽半導體薄膜層為主的。

薄膜型矽太陽能電池元件的製作方法：

液相磊晶 (Liquid Phase Epitaxy, LPE)

低壓化學蒸鍍 (Low Pressure CVD, LP-CVD)

常壓化學蒸鍍 (Atmosphere Pressure CVD, AP-CVD)

電漿強化化學蒸鍍 (Plasma Enhanced CVD, PE-CVD)

離子輔助化學蒸鍍 (Ion Assisted CVD, IA-CVD)

熱線化學蒸鍍 (Hot Wire CVD, HW-CVD)

非晶矽太陽能電池的製作流程

電漿技術的應用

薄膜沉積及形成 (Film Deposition and Formation)

氧化處理 (Oxidation Treatment)

離子佈植 (Ions Implantation)

乾式蝕刻處理 (Dry Etching Treatment)

光阻去除及剝離 (Photoresist Removing)

聚合化 (Polymerization)電漿技術的應用分類示意圖 就電漿技術的應用而言：

物理式沉積技術 (Physical Vapor Deposition, PVD)

化學式沉積技術 (Chemical Vapor Deposition, CVD)

乾式蝕刻技術 (Dry Etching)

就電漿狀態而言，氣體分子或粒子的碰撞機制方式：

有游離化 (Ionization)

分解化 (Dissociation)

分解游離化 (Dissociative Ionization)

激發鬆弛化 (Excitation & Relaxation)

利用電漿沉積技術來進行原子薄膜層的沉積以及形成，一般原子薄膜層沉積技術 (Atomic Layer Deposition, ALD)，可以分為四大反應步驟： 1.反應性前驅體分子 (Precursor Molecules) 沉積於基板表面而呈飽和

狀態，並進行表面吸附化學反應。 2.將惰性載體氣體 (Inert Carrier Gas) 注入，而將過剩的或未反應的

反應性前驅體分子帶出反應腔 (Reaction Chamber)。 3.在基板表面進行自我限制性化學反應，並將原子一層一層地堆積或

階梯覆蓋 (Step Coverage)，以形成薄膜層。 4.將惰性載體氣體注入，而將副反應的以及過剩的反應性前驅體分子

帶出反應腔

原子薄膜層沉積技術

(Atomic Lay Deposition, ALD)

無機原子薄膜層沉積法(IO-ALD)

有機金屬原子薄膜層沉積法(MO-ALD)

加熱式原子薄膜層沉積法(Thermo-ALD)

電漿強化式原子薄膜沉積技術(PE-ALD)

電漿控制式原子薄膜沉積技術(RP-ALD)

光輔助式原子薄膜沉積技術(Photo Assistant-ALD)

熱壁式原子薄膜層沉積法(Hot-Walled)

冷壁式原子薄膜層沉積法(Cold-Walled)

AP-CVD

LP-CVD

PE-CVD

原子薄膜層沉積技術種類以及其分類

化學氣相沉積技術 (Chemical Vapor Deposition, CVD) 的種類以及氣壓大小的區分示意圖

化學氣相沉積技術(Chemical Vapor Deposition, CVD)

大氣壓式化學氣相沉積(Atomosphere Pressure CVD, AP-CVD)

標準氣壓式化學氣相沉積法(Standard Atomosphere CVD, SA-CVD)

低氣壓式化學氣相沉積法(Low Pressure CVD, LP-CVD)

超低氣壓式化學氣相沉積法(Ultra Low Pressure CVD, ULP-CVD)

超高真空式化學氣相沉積法(Ultra High Vacuum CVD, UHV-CVD)

760 Toor

操作氣壓範圍

10~760 Toor

0.1~10 Toor

0.1~0.01 Toor

<0.01 Toor

在矽晶圓片型太陽能電池的製程之中，主要的薄膜層形成：

表面組織結構

接面結構

抗反射薄膜層

保護薄膜層

電極薄膜層

矽晶太陽能電池的製程技術

(1) 冶金級矽3(2) SiHCl 氣體

矽鑄錠

(4) 溶融及拉晶 (3) 還原與熱分解矽晶粒

(5) 切割 (6) 表面拋光

單晶矽晶圓片

(a) 單晶矽晶圓片製作流程

矽晶圓片太陽能電池

p

pn

n

p

正面或表面電極

背面電極

矽晶圓片太陽能電池

pn接面形成

電極形成

完 成

(b) 製作流程簡意圖

矽晶圓片型太陽能電池的製程

矽晶圓片型太陽能電池的製程

(1) 晶圓片

(3) 擴散劑塗佈

(5) 抗反射膜形成

(2) 蝕刻

(4) 擴散層 (n 層 ) 形成

擴散膜形成

抗反射膜

擴散後塗佈形成

基板

p

p

n 型

n 型

p

p

(c) 太陽能電池胞製作流程 (I)

抗反射膜

n 型

p

Al 層

n 型

n 型

p

p

抗反射膜

n 型

p

Al 層

銲錫導線

n 型

p

( 銲錫導線 )

(6) 背面電極形成 - I

(8) 表面電極形成

( 銲錫導線 )

(10) 特性檢查

(7) 背面電極形成 - II

(9) 銲錫導線

(d) 太陽能電池胞製作流程 (II)

矽晶圓片型太陽能電池的製程

矽晶圓片型太陽能電池的製程

填充材

前面或正面玻璃

配線

金屬線

背面保護板

透明樹脂

太陽能電池晶胞

(1) 填充材

(3) 配線

(5) 金屬框盒組立

(2) 太陽能電池胞

(4) 樹脂填充背面保護

(6) 模組完成

(e) 太陽能電池模組製作流程

矽晶薄膜型的太陽能電池的製程技術ITO

基板

ITO

基板

圖案ITO

基板

p型矽薄膜層ITO

基板

(1) 透明導電 ITO基板形成

(3) 基板清洗

(5)

(2) 雷射蝕刻圖案化

(4) 結晶矽薄膜層形成(p型結晶矽半導體形成 )

矽晶薄膜型太陽能電池的製程

i 型矽薄膜層p 型矽薄膜層

ITO

基板

n 型矽薄膜層i 型矽薄膜層p 型矽薄膜層ITO

基板

n 型矽薄膜層i 型矽薄膜層

p 型矽薄膜層ITO

基板

金屬膜 n 型矽薄膜層i 型矽薄膜層p 型矽薄膜層

ITO

基板

(5) 結晶矽薄膜層形成(i 型晶矽半導體形成 )

(7) 雷射蝕刻圖案化( 結晶矽 )

(6) 晶矽薄膜層形成(n 型晶矽半導體形成 )

(8) 金屬電極形成

矽晶薄膜型太陽能電池的製程

金屬膜 n 型矽薄膜層i 型矽薄膜層

p 型矽薄膜層

ITO

基板

EVA 層

金屬框EVA 層

導線 n 型矽薄膜層i 型矽薄膜層

p 型矽薄膜層ITO

基板

光

金屬框

(9) 雷射蝕刻圖案化( 金屬電極 )

(11) 積層化處理

(10) 導線形成

(12) 特性測試

I V

矽薄膜型太陽能電池

接觸電極 (Contact Electrode)

光吸收薄膜層 (Absorber Layer)

鈍化薄膜層 (Passivation Layer)

抗反射層 (Antireflective Layer)

濺 鍍 (Sputtering)蒸 鍍 (Evaporation)

濺鍍、蒸鍍電漿式化學氣相沉積 (PE-CVD)

濺 鍍電漿式化學氣相沉積 (PE-CVD)

濺 鍍電漿式化學氣相沉積 (PE-CVD)

矽晶薄膜太陽能電池製程設備的種類示意圖

高密度電漿化學氣相沉積製程技術

電漿化學氣相沉積製程技術分類示意圖

極高頻電漿輔助式的

電子迴旋共振式的( 微波電漿式的 )

觸媒式的 ( 熱燈絲式的 )

高壓電漿式的

低壓電漿式的

高密度電漿式的

低密度電漿式的

電漿化學氣相沉積法

高密度電漿化學氣相沉積技術

電子迴轉共振式電漿化學氣相沉積(Electron Cyclotron Resonance CVD, ECR-CVD)

感應耦合式電漿化學氣相沉積法(Inductively Coupled Plasma CVD, ICP-CVD)

電漿強化輔助式化學氣相沉積法(Plasma Enhanced/Assisted CVD, PE-CVD)

高密度電漿化學氣相沉積製程技術種類示意圖

太陽能電池的發電能源，是來自於太陽光的光波，其光波波長的分

布區域是可見光的光譜，亦就是380760 nm；而且它的光譜特性，是

有別於一般的日光燈以及白熾燈的。

在早期的學生時代，所使用的掌上型電子計算機，是附有太陽能

電池的，而此一電池是非晶矽型的太陽能電池太陽能電池；

非晶矽太陽能電池的模組製程技術

一般太陽能電池模組的製作流程示意圖

填充材

前面或正面玻璃

配線

金屬線

背面保護板

透明樹脂

太陽能電池晶胞

(1) 填充材

(3) 配線

(5) 金屬框盒組立

(2) 太陽能電池胞

(4) 樹脂填充背面保護

(6) 模組完成

非晶矽太陽能電池的模組製程技術

太陽能電池及其模組，連接一個防逆二極體元件的等效電路示意圖

太陽能電池及模組

充電控制電路 量測電路 電壓安定電路

防逆流二極體

二次電池蓄電次系統

相同的發電量以及轉換效率的模組系統而言，非晶矽薄膜太陽能電池光電發

電系統，裝設此一發電系統所需的總面積，將是大於結晶矽太陽能電池光電發電系

統的3.0倍以上。就非晶矽薄膜太陽能電池光電發電系統而言，光電轉換效率是小

於結晶矽太陽能電池的；相對地，所需裝設的面積是較大的。唯有提高非晶矽薄膜

太陽能電池的光電轉換效率，才可以使裝設此一發電系統所需的總面積，相當而同

等於結晶矽太陽能電池光電發電系統的。

多晶矽的製作方法，乃是將自然的矽砂，利用電爐還原成純度為98.0%以上的冶金級金屬矽，其次地將冶金級金屬矽製作成高純度矽烷系列氣體 ( 如三氯矽烷或矽烷 )，再利用還原以及熱分解法，將高純度矽烷系列氣體，製作出高純度的多晶矽顆粒。

單晶矽的製作方法，則是將多晶矽顆粒利用柴可夫斯基長晶法(Czochralski Crystal Growth, CZ) 或浮動帶熔融長晶法 (Floating ZoneCrystal Growth, FZ)，成長出圓柱狀的單晶棒錠，其次地利用內圓周型的薄刀鋸，切割成一片一片的圓形晶圓片；加工後的矽晶圓片存有應變及污染，因而使用的氫氟酸 (HF) 與硝酸 (HNO3) 等所配成的混合酸，進行矽晶圓片表面侵蝕及洗淨。

單晶矽太陽能電池的發展及其演進

日本日立製作所公司，開發出兩面受光型太陽能電池及其模組 (BifacialPhotovoltaic Solar Cell and Module)，所使用的材料是單晶矽晶圓片；

所謂的表裏兩面意指太陽能電池胞的前表面或正表面 (Front Surface) 以及其背表面或裏表面 (Rear Surface) 等部分，其間的半導體材料是高效率而信賴性良好的單晶矽。此種類型的太陽能電池胞，稱之為B3太陽能電池胞；亦就是兩面受光型太陽能電池胞具有硼擴散式的背表面電場(B3-Bifacial Cell with Boron Diffused Back Surface Field)。

兩面受光型太陽能電池胞的基本結構，是一種n-p-p堆

疊而成的構造

正面電極 抗反射膜

氧化膜

n層

p層

氧化膜

背面電極

任意型尖錐體

任意型尖錐體

p - 矽

兩面受光型太陽能電池胞的基本結構示意圖

典型的結構以及其外觀尺寸示意圖

兩面受光型太陽能電池模組的基本結構

EVA

透明強化玻璃或強化樹脂

透明強化玻璃

EVA

太陽能電池胞

連接器

導線 終端盒

模組

太陽能電池

125

125

終端盒結構 (A-A 截面 )

終端盒

玻璃

玻璃

175

149

單晶矽太陽能電池基本結構及其特性

(a) 一般接合型構造

n 型 Si p 型 Si

格子狀電極

背面電極

n 型 Si p 型 Si

(b) 淺接合型構造

格子狀電極

背面電極

n 型 Si 薄膜p 型 Si

n 型 Si p 型 Si 背表面場摻雜

(c) 背表面場型構造

格子狀電極

背面電極

n 型 Sip 型 Si背表面場摻雜

單晶矽太陽能電池的基本結構，有一般接合型構造、淺接合型構造、以及背表面場型構造等三種

光電流的產生是由擴散電流以及漂移電流等兩種不同物理機制的電流所組成的

聲子 ( 熱量子 ) 發射

電子傳輸

n 型電功率

( 開路電壓短路電流 )

背面電極空間電荷區域

( 空乏區域 )

電子傳輸表面電極

短波長光

中波長光

長波長光

p 型F(E )

費米能階

(Exciton)激發子

eeee

e

hhhh

h

F(E )費米能階

多晶矽太陽能電池基本結構及其特性 多晶矽太陽能電池的種類，有塊狀 (Bulk-Like)、薄膜狀 (Film-Like)、以

及球狀 (Spherical or Ball-Like) 等三種。

在薄膜狀太陽能電池的種類方面，有單一接面式 (Single Junction)、雙重

接面式 (Twin Junction) 、以及多重接面式 (Multiple Junction or

Multijunction) 等；其代表性的結構示意圖，如圖所示

ITO 薄膜層

p 型薄膜層

i 型薄膜層( 非晶矽 )

n 型薄膜層抗反射薄膜層

基板

格子狀電極 格子狀電極 格子狀電極

抗反射薄膜層

基板 基板

pinpin

pin

pin

(a) 單一接面式的 (b) 雙重接面式的 (c) 多重接面式的

單一接面式的 (a)、雙重接面式的 (b)、以及多重接面式的 (c) 結構示意圖

塊狀的太陽能電池 (Bulk-Like Solar Cell)

塊狀多晶矽材料，是以熔融的矽鑄造固化而形成的，因為其製程簡單

的，故成本較低的。

在矽晶圓型太陽能電池模組的成本方面，其主要的成本是來自於矽晶

圓片、太陽能電池胞製程、以及太陽能電池模組組合等，其成本的比

例分別地是65.0%、10.0%、以及25.0% 等，而且此一成本結構也會

隨著市場需求以及新技術的開發，而產生相對地變化的。

薄膜狀的太陽能電池 (Film-Like Solar Cell) 薄膜狀多晶矽材料，是以氣相或液相化學沉積方式而形成的，因為其

製程複雜些的，故其成本較高的。薄膜狀的多晶矽是形成於矽晶圓

片、塑膠片、金屬片、或玻璃片等基板材料表面。

在薄膜狀太陽能電池的結構上差異，而有單一接面式的、雙重接面式

的、以及多重接面式的或堆疊式的等三種。多重接面式的薄膜太陽能

電池，則是高光電轉換效率的堆疊式薄膜太陽能電池。

反射杯體球狀矽太陽能電池

(a) 實體

代表性球狀矽太陽能電池的實體以及用於光學模擬計算的解剖體

代表性球狀矽太陽能電池的實體以及用於光學模擬計算的解剖體

(1) 鳥眼透視圖

附有反射層球狀矽太陽能電池 ( 無表面組織 )

半球狀反射杯體

直徑直徑

C 4開口

C 8開口

(b) 解剖體

惰性氣體氣壓

熔融矽坩鍋加熱器

球狀矽

鋁板

滴下爐區域

自由落體高塔區域

滴下成型設備系統的基本結構圖

氫鈍化處理 (Hydrogen Passivation Treatment) :在球狀矽太陽能電池之

內，所存在缺陷 、晶界、雙晶、以及差排的分布，可以經由射頻氫氣電

漿處理，使得接面區域的懸吊鍵結失去活性化而產生鈍化效應，此種方

式稱之。

一般氫鈍化處理的製程條件，是1.5 Torr氣壓、125 mWatt/cm2射頻功率

密度、以及400C溫度，進行兩個小時的氫電漿化處理。

(1) (p 型矽球形成 )( 滴下成形 )

(2) 磷蒸氣擴散(p-n 接面形成 )

(3) 研磨(p-n 分離 )

(4) 電極形成( 印刷 / 燒 )

(5) 缺陷鈍化( 氫電漿處理 )

(6) 抗反射膜( 液相蒸發沉積 )

入射光

p- 電極

n- 電極

(7) 置入反射杯體

p- 矽 p- 矽

n- 矽

一般球狀矽太陽能電池的製作流程

多晶矽薄膜型太陽能電池基本結構及其特性 微結晶多層接面式堆疊太陽能電池 (Micromorph Tandem Photovoltaic

Module)，乃是在非晶矽 (Amorphous Silicon) 薄膜表面，堆疊不同的微結晶矽 (Microcrystalline Silicon) 薄膜，以形成兩層以上的多層接面式堆疊結構。

此種類型的太陽能電池，具有良好的透視性、低傾斜角而高密度屋頂設置、以及建材或壁牆一體化應用等。

一般代表性的輸出特性，最大輸出電功率是130瓦特 (Watt)，最大輸出動作電流是1.29安培 (A)，以及最大輸出動作電壓101伏特 (V) 等；而短路電流是1.53安培 (A)，開路電壓是131伏特 (V)，以及最大系統電壓是600伏特 (V) 等。

(a) 不同溫度

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

電流

(A)

0 10 20 30 40電壓 (V)

50

75 C

50 C

25 C

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9電

流(A

)

0 10 20 30電壓 (V)

(b) 不同照射強度

21000 W / m

2800 W /m

2600 W /m

2400 W / m2200 W /m

40

在不同溫度 (a) 以及照射強度 (b) 之下，微結晶多層接面式堆疊太陽能電池的電壓 - 電流特性圖

並列接線以及直列接線等兩種模組配線連接方式

並列式接線

直列式接線

多晶矽太陽能電池的製程技術矽材料的種類，可以分為冶金級的矽 (Metallurgical Grade Silicon, MGS)以及電子級的矽 (Electronic Grade Silicon, EGS) 等兩種，冶金級的矽材料又稱之為矽金屬，其純度是98.5%；而電子級的矽材料即是半導體級的矽材料，具有非常高的純度材料，其純度的要求是99.9999999%；

多晶矽薄膜型太陽能電池的製程技術

玻璃基板 (glass)

2SnO : (In,F)

ZnO : (Al,Ga)pinp

inp

i

nZnO : (Al,Ga)

Al,Ag Al,Ag

Si :H

a-SiGe :H

Si :H

a-SiGe :H

c-Si :HSi :H

a-SiC :Hc-Si :H

ITO

不銹鋼基板(Stainless Stell)

h

c-Si :H

h

製作

流程

順序

製作

流程

順序

(a) 基板型太陽能電池 (b) 表板型太陽能電池

光波 光波

基板型太陽能電池 (a) 以及表板型太陽能電池 (b) 的基本結構示意圖

基板型太陽能電池的製作流程

(1) 基板清洗 (2) 透明導電成形 (4) 化學氣相沉積

(5) 非晶矽蝕刻圖案化 (6) 金屬膜成形 (7) 金屬雷射蝕刻圖案化 (8) 銅箔導線

2SnO

YAG 雷射

YAG 雷射 YAG 雷射

(9) 封合 (10) 加外框 (11) 終端盒連接 (12) 檢驗

滾筒毛刷

基板

電漿

非晶矽薄膜

(3) 透明導電電極雷射分割圖案化

就非晶矽、微晶矽或多晶矽、以及單晶矽等薄膜而言，其太陽能光譜的吸收特性以及其穿透係數

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5210

110

010

110

210

310

410

510

610

7101500 1000 500

610

510

410

310

210

110

010

110

210

310

結晶矽 (Crystalline silicon)

非晶矽 (Amorphous silicon)

微晶矽 (Micrystalline silicon)

EgCr

ysta

lline

Si

Egam

orph

ous

Si

能量 (eV)