TW201725746A - 串接式太陽電池及其製造方法以及太陽面板 - Google Patents

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Abstract

一種串接式太陽電池包括頂部太陽電池及底部太陽電池。頂部太陽電池及底部太陽電池分別具有各自的前表面及後表面，所述各自的前表面適以在使用期間面對輻射源。頂部太陽電池被配置成使其所述後表面覆蓋底部太陽電池的前表面。頂部太陽電池包括光伏吸收層，所述光伏吸收層具有較結晶矽的帶隙大的帶隙。底部太陽電池包括結晶矽基板。在底部太陽電池的前表面的至少一部分上安置有鈍化層堆疊，所述鈍化層堆疊包括薄的介電質膜及由選擇性載子提取材料或多晶矽形成的輔助層。薄的介電質膜配置於矽基板與輔助層之間。

Description

混合串接式太陽電池
本發明是有關於一種串接式太陽電池。再者，本發明是有關於一種製造此種串接式太陽電池的方法。此外，本發明是有關於一種包括至少一個此種串接式太陽電池的太陽面板。
已知串接式太陽電池是由具有非晶矽（amorphous silicon，a-Si）異質接面的結晶矽底部電池及較高帶隙頂部太陽電池組成。儘管底部太陽電池因非晶矽異質接面而能提供有益於串接效能的高的Voc ，然而此種底部太陽電池設計具有若干缺點。該些缺點為例如：i）非晶矽異質接面的橫向電導低，橫向電導低致使必然使用透明導電氧化物（transparent conductive oxide，TCO）電極，（除非使用例如經氫或鎢摻雜的InOx 、銦氧化物等昂貴材料）所述透明導電氧化物電極具有大的紅外輻射（Infrared Radiation，IR）吸收率；ii）非晶矽鈍化的熱穩定性（thermal robustness）低且在2端串接式（2-terminal tandem）結構的情形中對頂部電池的加工亦在熱方面受限，熱穩定性低意指所得電池無法被規律地焊接而用於互連；iii）形成具有非晶矽異質接面的電池的交叉背面接觸版本（interdigitated back contact version）必然帶來複雜製程及高成本。
本發明的目標是克服或減弱先前技術的各所述缺點。
藉由一種串接式太陽電池來達成所述目標，所述串接式太陽電池包括：頂部太陽電池及底部太陽電池；頂部太陽電池及底部太陽電池分別具有各自的前表面及後表面；各自的前表面適以在使用期間面對輻射源；頂部太陽電池被配置成使其後表面鄰近底部太陽電池的前表面（即，堆疊於底部太陽電池的前表面上或覆蓋底部太陽電池的前表面）；頂部太陽電池包括光伏吸收層，光伏吸收層具有較結晶矽的帶隙大的帶隙； 所述底部太陽電池包括結晶矽基板； 其中在所述結晶矽基板的前表面的區域的至少一部分上安置有鈍化層堆疊，鈍化層堆疊包括例如薄的氧化物（「穿隧氧化物（tunnel oxide）」）膜等薄的介電質及由選擇性載子提取材料或多晶矽形成的輔助層，薄的介電質膜配置於矽基板與輔助層之間。
有利地，由於鈍化層堆疊中的材料可被選擇成相較於先前技術的非晶異質接面層而言熱穩定的結構，因此本發明提供底部太陽電池的提高的熱穩定性及較在串接式太陽電池中作為底部太陽電池的非晶矽異質接面電池的生產成本相對低的生產成本。此種高的熱穩定性可使得能夠使用例如標準燒穿金屬化（standard fire-through metallization）等使用相對高的溫度的製造製程。
此外，使用具有薄的鈍化介電質（例如穿隧氧化物）與輔助層的組合的鈍化層堆疊可提供相當低的電荷載子複合速率，此使得達成較高的Voc 及FF值以及串接式太陽電池的較高的效能。此尤其見於輔助層自矽基板提供選擇性載子提取（亦闡述為選擇性載子收集）時，在此種情形中所述鈍化層堆疊被公知為被鈍化觸點（passivated contact）或鈍化觸點（passivating contact）。串接式太陽電池的增強亦尤其見於輔助層為本征的（經無意摻雜的、經最輕摻雜的）多晶矽層時，此不會達成鈍化觸點但會提供極佳的鈍化。
再者，可省略先前技術的對用於補償非晶異質接面中的低橫向電導的透明導電氧化物電極的應用，乃因輔助層的選擇性載子提取材料（例如厚度為至少幾十奈米的經高度摻雜的多晶矽）可提供橫向電導。
在現有科學理解中，認為良好的載子選擇性需要例如藉由薄的氧化矽達成良好的介面鈍化（基板與載子收集層堆疊之間的介面）。在此種意義上，所述薄的介電質可被視作選擇性載子收集結構的部分，且在不使用薄的介電質的條件下輔助層自身未必具有非常強的載子選擇性。然而，薄的氧化矽自身並不對於電子或電洞產生選擇性。此種選擇性必須藉由安置於薄的氧化矽上的材料來產生。因此在本文中當提及選擇性載子提取或收集材料時，是意指安置於薄的氧化矽或薄的介電質膜上以引發選擇性載子收集性質的材料或層。此外在現有科學理解中，薄的介電質執行至少三個功能：i）鈍化與矽基板的介面以減少載子複合，ii）減少少數電荷載子自矽基板至選擇性載子提取材料的傳輸（其中「少數」定義為與選擇性載子提取材料的極性或類型相反的極性或類型），及iii）傳輸對於不超過底部太陽電池的小的電阻性損失而言足夠的多數電荷載子。
產生良好效能的薄的介電質為例如氧化矽（例如，二氧化矽）及氮氧化矽。其他可能的薄的介電質為例如氧化鋁或氧化鉿。典型的氧化矽或氮氧化矽厚度介於～0.5奈米與～5奈米之間、較佳地為～1奈米至～2奈米。視例如在薄的氧化物膜中產生例如銷孔（pinhole）的熱退火製程等製程條件而定，厚於約1.5奈米的薄的氧化物可達成對多數電荷載子進行良好鈍化及充足傳輸以及對少數電荷載子進行足夠低的傳輸的所需功能。
寬的帶隙頂部電池通常由以下組成：吸收層（例如：金屬有機鹵化物鈣鈦礦、例如硫化銅鋅錫等硫銅錫鋅礦、例如硒化銅銦鎵等硫屬化物、薄膜矽、有機吸收層（有機光伏（Organic Photo Voltaic，OPV）、染料敏化太陽電池（Dye Sensitized Solar Cell，DSSC））、III-V族化合物半導體、CdTe、包含量子點的層等）、在例如硫屬化物接面或CdS/CdTe接面的情形中用於形成p-n異質接面的適合的半透明電極及類似視窗層（window layer）的可能為輔助性的層及/或經常應用於有機光伏太陽電池及金屬有機鹵化物鈣鈦礦太陽電池中的電荷選擇性層。
選擇性電荷輸送層可由具有例如不同摻雜水準或在化學方面不同的化合物的不同材料的堆疊組成。理想上，該些輔助性的層視需要為高度透明的且具有對於電荷注入及電荷輸送而言適合的電子性質。電極及電荷輸送層通常位於吸收層的任一側上，然而在背面接觸式電池（back contacted cell）（實例參見U. Bach 2016）的情形中所述電極及電荷輸送層可位於所述吸收層的一側上。已知其中單一電荷選擇性層足以達成良好的工作裝置的例子（格雷切爾科學（Graetzel Science）（2014年4月））。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中薄的介電質層與輔助層的堆疊一起向底部電池形成選擇性載子收集觸點。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中輔助層包含多晶矽。通常，厚度介於～5奈米至～500奈米範圍中的多晶矽的膜在光譜的可見範圍中具有相對高的吸收率，但在紅外輻射範圍中為透明的，此使得能夠使用多晶矽作為串接式太陽電池的底部太陽電池的前層。因此，以串接式太陽電池結構進行積體是自原本（即，作為獨立的單一接面而使用）將會具有非常差的效能的具有多晶矽鈍化前觸點或多晶矽鈍化前層堆疊的矽太陽電池獲得最高效能的解決方案。此外，在獨立使用具有多晶矽鈍化觸點的結晶矽電池時，多晶矽鈍化觸點僅施加至背側，且需要附加的製程步驟以在前側上提供例如經高品質擴散的接面且需要光刻以在前側上提供接觸面積非常小的觸點，以獲得高效能。根據本發明的態樣，從優地，可向矽晶圓的前側及後側二者施加多晶矽，且舉例而言，藉由例如在一側上印刷硼摻雜劑源及在另一側上植入磷摻雜劑、隨後進行熱退火，前側多晶矽與後側多晶矽可被摻雜成具有相反的極性，進而使底部電池的電池製程順序簡單且成本低並且仍能使串接式電池及模組達成高效能。
多晶矽是本征多晶矽（意指經低摻雜的或經無意摻雜的，例如摻雜劑濃度＜1018 cm-3 ）或摻雜有第一導電類型或第二導電類型的雜質的多晶矽，第二導電類型與第一導電類型相反。在被摻雜至足夠高的水準（通常為1019 cm-3 或1019 cm-3 以上）的多晶矽的情形中，鈍化層堆疊亦向底部電池形成選擇性載子收集觸點（鈍化觸點）。
多晶矽厚度可介於～5奈米至～500奈米範圍中，其中～10奈米至～200奈米是更佳的。對於所謂的燒穿接觸而言，為避免因接觸金屬穿透多晶矽層而對薄的介電質造成損壞，～100奈米或更厚是較佳的。
作為另一選擇，所述輔助層包含能達成選擇性載子收集性質的金屬氧化物。此種金屬氧化物對於電洞觸點而言選自包含氧化鉬、氧化鎳、氧化鎢、氧化釩、經鋁摻雜的氧化鋅的群組；或者對於電子觸點而言選自包含氧化鈦、氧化鉭、氧化銦錫的群組。在此種情形中，鈍化層堆疊亦向底部電池形成選擇性載子收集觸點。作為另一選擇，所述輔助層可包含能達成選擇性載子收集性質的例如聚乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）、2,2',7,7'-四(N,N-二-p-甲氧基苯基-胺基)9,9'-螺環二芴（Spiro-OMeTAD）等n型或p型有機半導體材料。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中所述底部太陽電池的所述前表面是紋理化的，且紋理的尖銳特徵中的至少某些以大於約25奈米直至約1000奈米的增大的曲率半徑被修圓或平滑化。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中所述紋理化的前表面包括中間具有谷的棱錐體形狀，所述谷以具有選自～25奈米至～1000奈米範圍的半徑的曲率被修圓。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中所述頂部太陽電池包括薄膜光伏層結構，所述薄膜光伏層結構包括上部載子提取層、下部載子提取層、及配置於所述上部載子提取層與所述下部載子提取層之間的所述光伏吸收層，且所述頂部太陽電池包括被配置成與所述上部提取層接觸的至少第一接觸層；所述底部太陽電池包括為基本導電類型的矽基板，在其後表面處具有至少第一接觸端子。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中所述頂部太陽電池包括位於所述光伏層結構下方的與所述下部載子提取層接觸的第二接觸層；所述第一接觸層具有第一極性且所述第二接觸層具有與所述第一極性相反的第二極性；所述底部太陽電池包括第二接觸端子，所述第二接觸端子的極性與所述第一接觸端子的極性相反，且所述第二接觸端子接觸所述輔助層，且所述第二接觸層電性連接所述第二接觸端子。
視第二接觸端子及輔助層各自的極性而定，可構造二端子（two terminal，2T）串接式太陽電池或三端子（three terminal，3T）串接式太陽電池。
若絕緣層或大體而言絕緣空間配置於底部太陽電池的鈍化層堆疊及第二接觸端子與頂部太陽電池的後表面之間，則可構造四端子（four terminal，4T）串接式太陽電池。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中所述下部載子提取層或所述第二接觸層中的一者與所述輔助層或所述第二接觸端子中的一者重合。
視需要，若重合的所述層亦可自另一電池的光伏層提取載子，則所述頂部太陽電池中的下部提取層與所述底部太陽電池中的所述輔助層可重合。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中所述串接式太陽電池包括位於所述底部太陽電池與所述頂部太陽電池之間的第三接觸層，所述第三接觸層接觸所述下部載子提取層並接觸所述結晶矽電池上的所述輔助層，其中所述下部載子提取層的極性與所述輔助層的極性相反。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中所述下部載子提取層或所述下部接觸層中的一者直接接觸所述輔助層或所述第二接觸端子中的一者。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中在作為選擇性載子提取層的所述輔助層與位於頂部太陽電池的所述後表面處的所述下部載子提取層之間配置有複合層，所述複合層電性接觸所述輔助層及所述下部載子提取層，且所述頂部太陽電池的所述第一接觸層具有第一極性，且所述第一接觸端子具有與所述第一極性相反的第二極性。
如此一來，可使用用於對來自下部提取層的電荷載子與來自輔助層的電荷載子提供高效複合的複合層來構造二端子（2T）串接式太陽電池。若位於所述下部提取層與所述輔助層之間的介面能提供高效複合，則所述複合層是可選的。
根據一個態樣，本發明提供如上所述的串接式太陽電池，其中作為選擇性載子提取層的所述輔助層電性接觸位於頂部太陽電池的所述後表面處的所述下部提取層，且所述頂部太陽電池的所述第一接觸層具有第一極性且所述第一接觸端子具有與所述第一極性相反的第二極性。
根據一個態樣，本發明提供一種製造串接式太陽電池的方法，所述方法包括： 提供具有前表面及後表面的底部太陽電池； 提供具有前表面及後表面的頂部太陽電池； 將所述頂部太陽電池配置成使其所述後表面位於所述底部太陽電池的所述前表面上，以使得所述頂部太陽電池的所述前表面與所述底部太陽電池的所述前表面在使用期間面對輻射源； 其中所述頂部太陽電池包括光伏吸收層，所述光伏吸收層具有較結晶矽的帶隙大的帶隙； 所述底部太陽電池包括結晶矽基板； 在所述底部太陽電池的所述前表面上，所述結晶矽基板包括鈍化層堆疊，所述鈍化層堆疊包括薄的介電質膜及輔助層，所述薄的介電質膜配置於所述矽基板與所述輔助層之間；所述輔助層由選擇性載子提取材料或多晶矽製成。
由獨立申請專利範圍進一步定義各有利實施例。
根據本發明，所述串接式太陽電池包括頂部太陽電池（或頂部光伏裝置）與底部太陽電池（或底部光伏裝置）的堆疊，其中頂部太陽電池配置於底部太陽電池頂上。頂部太陽電池與底部太陽電池以頂部太陽電池的後表面堆疊於底部太陽電池的前表面上的方式進行堆疊。
前表面指代相應太陽電池的在使用期間實質上面對輻射源（太陽）的表面。後表面指代相應太陽電池的在太陽電池的使用期間背離輻射源的表面。
頂部太陽電池光伏材料的帶隙及底部太陽電池光伏材料的帶隙被配置成使得頂部太陽電池對於波長欲被底部太陽電池吸收的輻射而言實質上透明。頂部太陽電池可例如基於吸收處於光譜的可見範圍（波長：～400奈米至～700奈米）中的輻射且對於紅外輻射而言相對透明的金屬有機鹵化物鈣鈦礦光伏材料吸收層、Cd-Te光伏材料吸收層或硫化銅鋅錫（Copper Zinc Tin Sulfide，CZTS）光伏材料吸收層，且底部太陽電池可為結晶矽系太陽電池，結晶矽系太陽電池在此構型中使用主要處於光譜的紅外光部分（波長：～700奈米至～1100奈米）中的輻射。
在此配置頂上可包括有具有甚至更寬的帶隙的附加太陽電池，或者在此配置下方可包括有具有甚至更小的帶隙的附加太陽電池，以產生如此項技術中所知的具有多於2個吸收層或接面的串接式電池。
圖1示出根據本發明的實施例的串接式太陽電池的剖視圖。
串接式太陽電池1包括頂部太陽電池10及底部太陽電池30。
頂部太陽電池10堆疊於底部太陽電池頂上，頂部太陽電池的後表面RT面朝底部太陽電池的前表面FB。
頂部太陽電池10是對於紅外區（infrared）中的光而言實質上透明的寬帶隙太陽電池。頂部太陽電池的帶隙需要寬於結晶矽的帶隙。對於4端子構型而言能夠容許約1.35電子伏特（eV）至2.9電子伏特，且對於2端子構型而言能夠容許約1.35電子伏特至1.9電子伏特，以使得理論上能夠使用結晶矽底部電池達到35%的效能。
在頂部太陽電池10頂上（即，在頂部太陽電池的前表面FT的一側上）配置有第一接觸層18。在頂部太陽電池上（例如，在頂部太陽電池10的後表面RT的一側上）更配置有第二接觸層20。第一接觸層18與第二接觸層20具有不同的極性且形成串接式太陽電池的第一端子及第二端子。
在頂部太陽電池10的前表面FT上配置有覆板（superstrate）22。此種覆板可為設置有紋理化的表面及/或抗反射（antireflection，ARC）塗層（圖中未示出）的玻璃層。
底部太陽電池30基於為基本導電類型的結晶矽基板32，在底部太陽電池30的後表面RB處具有至少下部接觸端子34。在下部接觸端子與基板之間可存在如此項技術中所知的用於產生矽太陽電池的特徵，所述特徵例如為例如藉由擴散或沈積而產生的位於基板的後表面處的經摻雜層、抗反射塗層等。
在底部太陽電池30的前表面FB上設置有具有鈍化層堆疊36的結晶矽基板32。此鈍化層堆疊包括薄的介電質膜38（例如，穿隧氧化物膜）及輔助層40。薄的介電質膜38配置於結晶矽基板32與輔助層40之間。
底部太陽電池30可為前面與背面接觸式太陽電池（front-and-back contacted solar cell），所述前面與背面接觸式太陽電池設置有位於底部太陽電池的前表面FB上的為一個極性的上部接觸端子（如由虛線外廓42示意性地指示）及位於後表面RB上的為相反的極性的下部接觸端子。在此種情形中，鈍化層堆疊為鈍化觸點，進而能自基板選擇性提取一種載子。層40可例如為經摻雜多晶矽層。作為另一選擇，底部太陽電池30可為配置於底部太陽電池的後表面RB上的具有為不同極性的接觸端子的背面接觸型太陽電池。此種背面接觸式太陽電池可為金屬包裹貫穿（metal-wrap-through，MWT）式太陽電池或交叉背面接觸（interdigitated back-contact，IBC）式太陽電池。若其為交叉背面接觸式電池，則輔助層40可為本征多晶矽層或近乎本征的（經無意摻雜的）多晶矽層，藉此鈍化層堆疊提供極佳的鈍化，但不會自基板提取載子。
底部太陽電池的接觸端子34、42形成串接式太陽電池1的第三端子及第四端子。
在頂部太陽電池10的後表面RT上可設置有間隔壁層或層堆疊24。間隔壁層24在頂部太陽電池10的後表面RT與底部太陽電池30的前表面FB之間形成中間層。
間隔壁層24將頂部太陽電池10耦合至底部太陽電池30。間隔壁層24可基於囊封材料。間隔壁層24（囊封材料）機械地且視需要對頂部太陽電池10與底部太陽電池30進行連接。
輔助層40可例如為本征的或經摻雜的多晶矽層以產生鈍化觸點，或者可為透明導電金屬氧化物以產生如以上所闡釋的鈍化觸點。
根據本發明，輔助層40使得未被頂部太陽電池10吸收的紅外輻射（或任何輻射）傳輸至底部太陽電池30，即對於處於紅外光範圍內的輻射而言是透明的。如以上所闡釋，例如穿隧氧化物等薄的介電質38與選擇性載子提取材料的輔助層40的組合提供相當低的電荷載子複合速率，進而使底部太陽電池具有較高的Voc 值及FF值。再者，光譜的紅外光範圍中的透明度使得能夠吸收結晶矽底部太陽電池中的紅外輻射。
在實施例中，結晶矽基板32是n型的，輔助層40是經p型摻雜的多晶矽。
圖2示出根據本發明又一實施例的四端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。
在圖2中，參考編號與圖1中所示者相同的實體指代對應的或相似的實體。
圖2所示實施例示出串接式太陽電池2，串接式太陽電池2包括如上所述的頂部太陽電池10以及底部太陽電池130。
頂部太陽電池10是寬帶隙太陽電池，舉例而言，頂部太陽電池包括光伏吸收層12，光伏吸收層12夾置於用於為第一極性的載子（例如，電子）的上部載子提取層14與用於為和第一極性相反的第二極性的載子（例如，電洞）的下部載子提取層16之間。
在實施例中，光伏吸收層12是甲基銨-鉛-三碘化物鈣鈦礦的層，上部載子提取層14是用於提取電子（包括TiO2 ）的層，且用於提取電洞的下部載子提取層16是螺環-OMeTAD([2,2',7,7'-四(N,N-二-p-甲氧基苯基-胺基)9,9'-螺環二芴])的層。
此項技術中已知其他電子及電洞提取層作為鈣鈦礦組成物的變型（例如，以溴取代碘中的某些）以改變帶隙或其他性質。頂部接觸層為透明導電氧化物層（例如氧化銦錫）。相似地，下部接觸層為透明導電氧化物層（例如氧化銦錫）。使得能夠進行更高的傳輸的氧化銦錫的替代接觸層（例如氫化氧化銦）是此項技術中所知的。
可存在其他薄膜太陽電池，例如此項技術中所知的例如半透明CdTe太陽電池，其中頂部接觸層為CTO/ZTO；以CdS視窗層取代頂部載子提取層，CdS視窗層與CdTe一起形成pn接面；可省略底部載子提取層，且底部接觸層為例如ZnTe:Cu或對於CdTe而言選自其他適合的半透明背面接觸層。如此項技術中所知，頂部太陽電池的結構可被局部地修改以完成單片互連（monolithic interconnection）（即，太陽電池的條帶的串聯電路）以增大輸出電壓且減小電阻損失。
底部太陽電池130相似於圖1所示的矽系底部太陽電池30且包括前表面FB上的上部接觸端子42與後表面RB上的下部接觸端子34二者。
此外，結晶矽基板32的前表面FB及後表面RB被設置成具有紋理T1、T2。
在此實施例中，紋理化的前表面FB包括作為選擇性載子收集層堆疊（鈍化觸點）的鈍化層堆疊36，鈍化層堆疊36由薄的介電質38（例如穿隧氧化物膜）及輔助層40組成。輔助層40被抗反射（ARC）塗層遮蓋，抗反射（ARC）塗層亦向藉由電漿增強型化學氣相沈積（plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD）而沈積的穿隧氧化物/矽介面（例如富氫氮化矽（SiNx :H））提供氫。上部接觸端子42藉由抗反射塗層而連接至輔助層40。上部接觸端子42與輔助層40的此種連接可為如此項技術中所知的所謂的厚膜金屬膏燒穿連接。
底部太陽電池130的紋理化的後表面RB包括由第二薄穿隧氧化物膜138及後表面輔助層140組成的第二鈍化層堆疊136。後表面輔助層140被由功能與前側抗反射塗層相似的SiNx :H形成的第二抗反射塗層遮蓋。下部接觸端子34藉由第二抗反射塗層而連接至後表面輔助層140。
前表面FB上的輔助層40可為第一導電類型（例如n型）的經摻雜多晶矽層。後表面RB上的輔助層140具有與第一導電類型相反的第二導電類型，例如為經p型摻雜的多晶矽層。摻雜水準為至少1´1019 cm-3 ，或較佳地為更高（例如在1´1020 cm-3 至3´1020 cm-3 左右）。多晶矽的厚度較佳地介於～10奈米至～300奈米之間。若使用燒穿觸點，則所述厚度較佳地為至少～100奈米以避免自金屬燒穿觸點對鈍化薄氧化物造成損壞。將p型多晶矽層定位於後側處及將n型多晶矽層定位於前側處是有利的，乃因n型多晶矽更易於被摻雜至高濃度且具有較高的載子遷移率（carrier mobility）。由於意外發現對於給定的多晶矽層而言，被放置於矽太陽電池後面時的可選自由載子吸收率（free carrier absorption，FCA）較被放置於矽太陽電池前面時的可選自由載子吸收率大，因此將經較高摻雜的n型多晶矽放置在前面會降低自由載子吸收率。亦是出於較低的載子遷移率的原因，將p型多晶矽定位於後面是有利的，其中在不存在遮光損失（shading loss）的條件下可存在更緊密的金屬化格柵。
前面與背面（若在背面上使用多晶矽）上的多晶矽的厚度未必相同，但若多晶矽例如藉由低壓化學氣相沈積（low pressure chemical vapor deposition，LPCVD）而均勻地沈積於兩側上，則所述厚度可為實質上相同的，此能降低製程複雜度。舉例而言，前側多晶矽及後側多晶矽可藉由例如在一側上印刷硼摻雜劑源且在另一側上植入磷摻雜劑、隨後進行熱退火而進行摻雜，進而使得能夠達成底部電池的簡單且成本低的電池製程順序以及串接式電池及模組的高效能。
根據實施例，在紋理化之後，前表面FB及/或後表面RB上的紋理可已被修圓。此種修圓或平滑化意指紋理的至少某些尖銳特徵（尤其是在棱錐體紋理的情形中位於紋理棱錐體之間的谷（valley））的曲率半徑增大，例如自僅幾奈米（約25奈米）增大至約100奈米至約200奈米，或甚至更大（例如增大直至1000奈米）。
所述修圓可藉由如此項技術中所知的蝕刻方法來完成。
圖3示出根據本發明實施例的四端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。
在此實施例的四端子串接式太陽電池2a中，底部太陽電池132的前面相似於圖2所示的矽系底部太陽電池130的前面且包括前表面FB上的上部接觸端子42。
此外，結晶矽基板132的前表面FB設置有紋理T1。
在此實施例中，紋理化的前表面FB包括作為選擇性載子收集層堆疊（鈍化觸點）12的鈍化層堆疊36，鈍化層堆疊36由薄的介電質38（例如穿隧氧化物膜）及輔助層40組成。
輔助層40被抗反射（ARC）塗層遮蓋，抗反射（ARC）塗層亦向藉由電漿增強型化學氣相沈積（PECVD）而沈積的穿隧氧化物區（例如富氫氮化矽（SiNx :H））提供氫。上部接觸端子42藉由抗反射塗層而連接至輔助層40。
上部接觸端子42與輔助層40的此種連接可為如此項技術中所知的所謂的厚膜金屬膏燒穿連接。
底部太陽電池的後表面RB被設置成所謂的被鈍化發射極及後電池（passivated emitter and rear cell，PERC）的後表面或雙面被鈍化發射極及後電池的後表面。此意指，所述後表面以如下方式設置：後表面被平滑化或研磨至某一程度且包括由在PERC太陽電池中使用的介電質層或介電質層堆疊134組成的第二鈍化層堆疊，例如氧化鋁與氮化矽的堆疊（氧化鋁位於基板與氮化矽之間），或者氧化矽與氮化矽的堆疊（氧化矽位於基板與氮化矽之間）。金屬層138或層堆疊施加於介電質堆疊134頂上（介電質堆疊位於金屬層與基板之間），局部地穿透介電質層堆疊，並在金屬層138或層堆疊穿透介電質層堆疊處形成經鋁摻雜的矽136的局部背表面場（local back surface field）。所述金屬層可設置於實質上全部後表面之上或局部地設置於所述後表面之上以達成雙面底部電池。在圖3中，其被示為局部地設置。
舉例而言，此實施例可以如下方式形成。在紋理化之後，可向至少前側施加薄氧化物及多晶矽膜。若需要，則可接著例如藉由在高溫下在氣態POCl3 氣氛中進行擴散而在至少前側上摻雜多晶矽。亦可例如藉由植入及退火來進行摻雜。若在後面上沈積有任何多晶矽，則可接著自後面移除所述多晶矽且可藉由單側蝕刻（single side etch）而對後面進行平滑化或研磨。在進一步的加工中，如在針對PERC太陽電池加工的技術的陳述中已知，設置塗層及金屬化層。
作為另一選擇，在替代實施例中，底部太陽電池132的後表面RB設置有紋理、或被研磨或呈介於其間的一種程度。後表面包括由薄介電質層及多晶矽層組成的第二鈍化層堆疊，所述第二鈍化層堆疊可相似於前側（例如，在相似的厚度或相似的組成物意義上相似），但實質上未經摻雜。金屬層或層堆疊施加於後層堆疊（後層堆疊位於金屬層與基板之間）頂上，局部地穿透後層堆疊，並在金屬層或層堆疊穿透後層堆疊處形成經鋁摻雜的矽的局部背表面場。所述金屬層可設置於實質上全部後表面之上或局部地設置於所述後表面之上以達成雙面底部電池。
舉例而言，此實施例可以如下方式形成。在進行紋理化及視需要進行後研磨（rear polishing）之後，將氧化物及實質上本征的多晶矽施加至前表面及後表面。接著例如藉由植入及退火或藉由在前面上印刷摻雜劑膏及退火或者藉由如此項技術中所知的用於局部摻雜的其他方法而將多晶矽僅摻雜於前側上。若需要，則後面可設置有阻擋前側摻雜劑的擴散障壁。在進一步的加工中，設置塗層及金屬化層。在後多晶矽上施加富氫氮化矽或其他富氫塗佈層有益於增強後多晶矽的表面鈍化。可以例如以下等已知用於PERC電池或雙面PERC電池的步驟來設置後面上的金屬化層：首先在後面上的層堆疊中設置孔，隨後設置金屬層，且隨後例如在所謂的燒製（firing）中提供高溫。
根據實施例，在紋理化之後，前表面FB上的紋理可已被修圓。此種修圓或平滑化意指紋理的至少某些尖銳特徵（尤其是在棱錐體紋理的情形中位於紋理棱錐體之間的谷）的曲率半徑增大，例如自僅幾奈米（約25奈米）增大至約100奈米至約200奈米，或甚至更大（例如增大直至1000奈米）。
所述修圓可藉由如此項技術中所知的蝕刻方法來完成。
圖4示出根據本發明實施例的二端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。
在圖4中，參考編號與圖1或圖2或圖3中所示者相同的實體指代對應的或相似的實體。
圖4所示實施例示出串接式太陽電池3，串接式太陽電池3包括堆疊於底部太陽電池230上的頂部太陽電池210。
底部太陽電池230基於為基本導電類型的結晶矽基板232，在底部太陽電池230的後表面RB處具有下部接觸端子234。
在底部太陽電池230的前表面FB上設置有具有鈍化層堆疊236的矽基板232。此鈍化層堆疊包括薄的介電質（例如，穿隧氧化物）膜238及輔助層240。薄的介電質膜238配置於矽基板232與輔助層240之間。
頂部太陽電池210是實質上傳輸紅外區中的光的寬帶隙太陽電池。在太陽電池210的頂上（即，在頂部太陽電池的前表面FT的一側上）配置有頂部接觸層218。在頂部太陽電池210的後表面RT上，在頂部太陽電池的後表面層與底部太陽電池230的輔助層240之間配置有分隔層250。
分隔層250包括至少一複合層252，複合層252用於將頂部太陽電池210的一個極性與底部太陽電池（為相反的極性）的輔助層240進行連接。
頂部太陽電池210的頂部接觸層218與底部太陽電池的下部接觸端子234分別形成串接式太陽電池3的第一端子及第二端子。
在實施例中，頂部太陽電池210包括光伏吸收層212，光伏吸收層212夾置於用於為第一極性的載子（例如，電子）且作為後表面層的上部載子提取層214與用於為和第一極性相反的第二極性的載子（例如，電洞）的下部載子提取層216之間。舉例而言，光伏吸收層212是例如甲基銨-鉛-三碘化物鈣鈦礦等金屬有機鹵化物鈣鈦礦的層，上部載子提取層214是用於提取電子（包括TiO2 ）的層，且用於提取電洞的下部載子提取層216是2,2',7,7'-四(N,N-二-p-甲氧基苯基-胺基)9,9'-螺環二芴的層。頂部接觸層218為與金屬格柵進行組合的透明導電氧化物層（例如氧化銦錫）。
矽基板232可為n型的，位於與頂部太陽電池的介面處的輔助層240可為經n型摻雜的多晶矽以匹配頂部太陽電池的下部載子提取層的相反的極性，且頂部太陽電池的後表面輔助層在此種情形中為經p型摻雜的多晶矽（與前表面的極性相反）。
圖5示出根據本發明實施例的二端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。
在圖5中，參考編號與前述圖1至圖4中所示者相同的實體指代對應的或相似的實體。
圖5所示實施例示出串接式太陽電池4，串接式太陽電池4包括以上參照圖3所述的頂部太陽電池210以及底部太陽電池330。
底部太陽電池330相似於圖4所示的矽系底部太陽電池230，其中不同之處在於矽基板32的前表面FB及後表面RB設置有紋理T1、T2。
在此實施例中，如以上參照圖1至圖4所述，紋理化的前表面FB包括由薄的介電質膜338及輔助層340組成的鈍化層堆疊336。輔助層340被抗反射塗層遮蓋。如先前針對圖2所述，底部電池可在前側及後側上包括多晶矽鈍化觸點。
另外，所述串接式太陽電池包括用於提供電性連接的配置於頂部太陽電池的後表面層（在實施例中：下部載子提取層216）與底部太陽電池330的鈍化層堆疊的輔助層340之間的分隔層350。分隔層350包括複合層，所述複合層提供由輔助層340提取的載子與在頂部太陽電池的後表面處（在實施例中：由載子提取層216）提取的為相反的極性的載子的高效複合。
分隔層350或下部載子提取層216可適以作為平滑的層以形成上面配置有頂部太陽電池的下部接觸層的實質上扁平化的表面。此可例如藉由對該些較佳地填充各紋理特徵（例如棱錐體）之間的谷的層的材料進行液體沈積（印刷、噴鍍（spraying）、狹槽模具塗佈（slot die coating）等）、及/或在沈積該些材料之後進行回蝕製程（例如，電漿蝕刻、機械蝕刻）以將該些材料扁平化來達成。藉由提供扁平化的表面，包括薄膜層堆疊的薄膜太陽電池的產生得到簡化。當底部太陽電池的前側應較佳地被紋理化時，且當頂部太陽電池製程無法在不使頂部電池的效能劣化的條件下十分好地共形地顧及該些底部電池的紋理特徵時，此扁平化製程不僅對根據本發明的串接式太陽電池而且對一般意義上的串接式太陽電池有益。
應注意，作為另一選擇或另外，頂部太陽電池的下部接觸層216可適以作為平滑的層。
亦應注意，作為另一選擇，若在層340與層216之間的介面處發生充足的複合，則可省略分隔層350。
如針對圖2所述，前面及/或背面上的紋理特徵可在安置鈍化層堆疊之前被修圓。
圖6示出根據本發明實施例的二端子串接式太陽電池4a的示意性剖視圖。
在圖6中，參考編號與前述圖1至圖5中所示者相同的實體指代對應的或相似的實體。
在圖6中所示實施例中，底部太陽電池132相當於參照圖3示出及闡述的太陽電池132。底部太陽電池的後表面RB被設置為PERC電池或雙面PERC電池的後表面。所述後表面被平滑化或研磨至某一程度且包括由在所謂的PERC太陽電池中使用的介電質層或介電質層堆疊134組成的第二鈍化層堆疊，例如氧化鋁與氮化矽的堆疊（氧化鋁位於基板與氮化矽之間），或者氧化矽與氮化矽的堆疊（氧化矽位於基板與氮化矽之間）。金屬層138或層堆疊施加於介電質堆疊134頂上（介電質堆疊位於金屬層與基板之間）、局部地穿透介電質層堆疊、並在金屬層138或層堆疊穿透介電質層堆疊處形成經鋁摻雜的矽136的局部背表面場。所述金屬層可設置於實質上全部後表面之上或局部地設置於所述後表面之上以達成雙面底部電池。
應注意，可對如圖4中所示的底部太陽電池230的後表面RB作出如圖6中所示的相似潤飾。
更應注意，本發明包括其中在底部太陽電池的前表面上安置鈍化層堆疊的實施例，所述鈍化層堆疊包括薄的介電質膜以及由選擇性載子提取材料或多晶矽形成的輔助層，所述薄的介電質膜配置於矽基板與輔助層之間，其中鈍化層堆疊被安置成特定局部圖案、或被圖案化成特定局部圖案，其中各圖案具有變化的厚度或摻雜水準或者選擇性載子提取材料的組成物。
此種局部圖案可為與例如接觸金屬化格柵（例如，由圖2及圖3中的手指部42代表的金屬化格柵）對準的格柵圖案。舉例而言，若鈍化層堆疊包含薄的氧化物及由經摻雜多晶矽形成的膜，則在格柵的各手指部之間在前表面FB的區域中多晶矽可被薄化或完全移除。有利地，本發明的此類實施例可用於提供位於金屬格柵手指部與晶圓基板之間的選擇性載子提取材料（例如，厚度為100奈米或大於100奈米的經摻雜多晶矽）的更大的厚度進而可使得由金屬格柵手指部引發的複合減少，並且用於在各格柵手指部之間的FB上的晶圓表面區域上提供較小的厚度進而可使得紅外波長光子的所謂的自由載子吸收率降低。因此底部太陽電池的效能可得到提高。厚度的此種變型可例如藉由如此項技術中所知的用於多晶矽的局部化學回蝕製程來完成。有利地，在金屬格柵手指部與晶圓基板之間使用的選擇性載子提取材料自金屬格柵手指部橫向地延伸某一長度，以在施加金屬格柵手指部的製程中提供對準容差（alignment tolerance）。舉例而言，位於金屬格柵手指部下方的選擇性載子提取材料的手指部可較金屬格柵手指部寬100微米至500微米。亦有利地，在底部電池的晶圓基板的前表面中（例如在位於各格柵手指部之間及下方的表面中）可設置有針對與選擇性載子提取材料相同的載子類型的摻雜層，此可減小底部電池的串聯電阻。
根據本發明的實施例的串接式太陽電池可由基於矽基板的底部太陽電池與基於薄膜光伏裝置的頂部太陽電池製造而成。
一種製造此種串接式太陽電池的方法包括： 提供具有前表面及後表面的底部太陽電池； 提供具有前表面及後表面的頂部太陽電池； 將頂部太陽電池配置成使其後表面位於底部太陽電池的前表面上，以使得頂部太陽電池的前表面與底部太陽電池的前表面在使用期間面對輻射源； 其中頂部太陽電池包括光伏吸收，所述光伏吸收具有較結晶矽的帶隙大的帶隙； 底部太陽電池包括結晶矽基板； 在底部太陽電池的前表面上，矽基板包括鈍化層堆疊，所述鈍化層堆疊包括薄的介電質膜及由選擇性載子收集材料或多晶矽形成的輔助層，所述薄的介電質膜配置於矽基板與輔助層之間。
在對各圖的前述說明中，已參照本發明的具體實施例而闡述了本發明。然而，將顯而易見，在不背離如在所附申請專利範圍中所總結的本發明的範圍的條件下，可對其作出各種潤飾及改變。
另外，在不背離本發明的本質範圍的條件下，可作出潤飾以使具體的情況或材料適應本發明的教示內容。因此，旨在使本發明並非僅限於所揭露的具體實施例，而是使本發明包括落於隨附申請專利範圍的範圍內的所有實施例。
具體而言，可對本發明的各種態樣的具體特徵加以組合。本發明的態樣可藉由添加已針對本發明的另一態樣所述的特徵而進一步有利地增強。
應理解，本發明僅受附帶的申請專利範圍及其技術性等效範圍限制。在此文獻中且在其申請專利範圍中，動詞「包括（to comprise）」及其變位是以其非限制性意義來使用，以意指包括跟隨在所述詞語之後的項，同時不排除未具體提及的項。另外，除非上下文中明確要求存在元件中的一者且僅一者，否則提及帶有不定冠詞「一（a或an）」的元件不排除存在多於一個所述元件的可能性。不定冠詞「一（a或an）」因此常常意指「至少一者」。
1、2、3、4‧‧‧串接式太陽電池
2a‧‧‧四端子串接式太陽電池
4a‧‧‧二端子串接式太陽電池
10、210‧‧‧頂部太陽電池
12、212‧‧‧光伏吸收層
14、214‧‧‧上部載子提取層
16‧‧‧下部載子提取層
18‧‧‧第一接觸層
20‧‧‧第二接觸層
22‧‧‧覆板
24‧‧‧間隔壁層/層堆疊
30、130、230‧‧‧底部太陽電池/矽系底部太陽電池
32、232、332‧‧‧結晶矽基板
34‧‧‧下部接觸端子/接觸端子
36‧‧‧鈍化層堆疊
38‧‧‧薄的介電質膜/薄的介電質
40、340‧‧‧輔助層/層
42‧‧‧上部接觸端子/接觸端子/手指部
44‧‧‧抗反射塗層
132‧‧‧底部太陽電池
134‧‧‧介電質層堆疊
136‧‧‧第二鈍化層堆疊/經鋁摻雜的矽
138‧‧‧第二薄穿隧氧化物膜/金屬層
140‧‧‧後表面輔助層/輔助層
144‧‧‧抗反射塗層
216‧‧‧下部載子提取層/下部接觸層/層
218‧‧‧頂部接觸層
234‧‧‧下部接觸端子
236、336‧‧‧鈍化層堆疊
238、338‧‧‧薄的介電質膜
240‧‧‧輔助層
250、350‧‧‧分隔層
FB、FT‧‧‧前表面
RB、RT‧‧‧後表面
T1、T2‧‧‧紋理
以下將參照其中示出本發明的說明性實施例的圖式來更詳細地闡釋本發明。 圖1示出根據本發明的實施例的四端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。 圖2示出根據本發明的實施例的四端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。 圖3示出根據本發明的實施例的四端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。 圖4示出根據本發明的實施例的二端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。 圖5示出根據本發明的實施例的二端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。 圖6示出根據本發明的實施例的二端子串接式太陽電池的示意性剖視圖。
3‧‧‧串接式太陽電池
22‧‧‧覆板
210‧‧‧頂部太陽電池
212‧‧‧光伏吸收層
214‧‧‧上部載子提取層
216‧‧‧下部載子提取層/下部接觸層/層
218‧‧‧頂部接觸層
230‧‧‧底部太陽電池/矽系底部太陽電池
232‧‧‧結晶矽基板
234‧‧‧下部接觸端子
236‧‧‧鈍化層堆疊
238‧‧‧薄的介電質膜
240‧‧‧輔助層
250‧‧‧分隔層
FB、FT‧‧‧前表面
RB、RT‧‧‧後表面

Claims (29)

  1. 一種串接式太陽電池，包括頂部太陽電池及底部太陽電池；所述頂部太陽電池及所述底部太陽電池分別具有各自的前表面及後表面；所述各自的前表面適以在使用期間面對輻射源；所述頂部太陽電池被配置成使所述頂部太陽電池的其所述後表面覆蓋至所述底部太陽電池的所述前表面； 所述頂部太陽電池包括光伏吸收層，所述光伏吸收層具有較結晶矽的帶隙大的帶隙； 所述底部太陽電池包括結晶矽基板； 在所述底部太陽電池的所述前表面的至少一部分上安置有鈍化層堆疊，所述鈍化層堆疊包括薄的介電質膜及由選擇性載子提取材料或多晶矽形成的輔助層，所述薄的介電質膜配置於所述矽基板與所述輔助層之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的串接式太陽電池，其中所述輔助層包含本征多晶矽。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的串接式太陽電池，其中所述輔助層包含摻雜有第一導電類型或第二導電類型的雜質的多晶矽。
  4. 如前述申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述輔助層對紅外輻射實質上透明。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述薄的介電質膜具有介於0.5奈米與5奈米之間的厚度。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述薄的介電質膜是厚度介於1奈米與2.5奈米之間的由氧化矽或氮氧化矽形成的層。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述多晶矽具有介於約5奈米至約500奈米範圍中、較佳地介於約10奈米與約200奈米之間的厚度。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的串接式太陽電池，其中所述多晶矽層的摻雜水準高於約1´1019 cm-3 。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的串接式太陽電池，其中所述輔助層包含金屬氧化物。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的串接式太陽電池，其中所述金屬氧化物對於電洞觸點而言選自包含氧化鉬、氧化鎳、氧化鎢、氧化釩、經鋁摻雜的氧化鋅的群組；或者對於電子觸點而言選自包含氧化鈦、氧化鉭、氧化銦錫的群組。
  11. 如前述申請專利範圍中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述頂部太陽電池包括作為光伏吸收層的金屬有機鹵化物鈣鈦礦層。
  12. 如前述申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述頂部太陽電池包括作為光伏吸收層的CdTe層。
  13. 如前述申請專利範圍中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述底部太陽電池的所述前表面是紋理化的，且紋理的尖銳特徵中的至少某些以大於約25奈米直至約1000奈米的增大的曲率半徑被修圓（平滑化）。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的串接式太陽電池，其中所述紋理化的所述前表面包括中間具有谷的棱錐體形狀，所述谷以具有選自約25奈米至約1000奈米範圍的半徑的曲率被修圓。
  15. 如前述申請專利範圍中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述頂部太陽電池包括薄膜光伏層結構，所述薄膜光伏層結構包括上部載子提取層、下部載子提取層及配置於所述上部載子提取層與所述下部載子提取層之間的所述光伏吸收層，且所述頂部太陽電池包括被配置成與所述上部提取層接觸的至少第一接觸層； 所述底部太陽電池包括為基本導電類型的矽基板，在所述底部太陽電池的後表面處具有至少第一接觸端子。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的串接式太陽電池，其中所述頂部太陽電池包括位於所述光伏層結構下方的與所述下部載子提取層接觸的第二接觸層；所述第一接觸層具有第一極性且所述第二接觸層具有與所述第一極性相反的第二極性；所述底部太陽電池包括第二接觸端子，所述第二接觸端子的極性與所述第一接觸端子的極性相反，且 所述第二接觸端子接觸所述輔助層，且所述第二接觸層電性連接所述第二接觸端子。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的串接式太陽電池，其中所述下部載子提取層或所述第二接觸層中的一者與所述輔助層或所述第二接觸端子中的一者重合。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的串接式太陽電池，其中所述串接式太陽電池包括位於所述底部太陽電池與所述頂部太陽電池之間的第三接觸層，所述第三接觸層接觸所述下部載子提取層並接觸所述結晶矽電池上的所述輔助層，其中所述下部載子提取層的極性與所述輔助層的極性相反。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的串接式太陽電池，其中所述下部載子提取層或所述下部接觸層中的一者直接接觸所述輔助層或所述第二接觸端子中的一者。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的串接式太陽電池，其中在作為選擇性載子提取層的所述輔助層與位於頂部太陽電池的所述後表面處的所述下部載子提取層之間配置有複合層，所述複合層電性接觸所述輔助層及所述下部載子提取層，且 所述頂部太陽電池的所述第一接觸層具有第一極性，且所述第一接觸端子具有與所述第一極性相反的第二極性。
  21. 如申請專利範圍第15項所述的串接式太陽電池，其中作為選擇性載子提取層的所述輔助層電性接觸位於頂部太陽電池的所述後表面處的所述下部提取層，且 所述頂部太陽電池的所述第一接觸層具有第一極性且所述第一接觸端子具有與所述第一極性相反的第二極性。
  22. 如前述申請專利範圍第1項至第21項中任一項所述的串接式太陽電池，其中所述薄的介電質層是二氧化矽層或氮氧化矽層。
  23. 一種製造串接式太陽電池的方法，包括： 提供具有前表面及後表面的底部太陽電池； 提供具有前表面及後表面的頂部太陽電池； 將所述頂部太陽電池配置成使所述頂部太陽電池的所述後表面位於所述底部太陽電池的所述前表面上或鄰近所述底部太陽電池的所述前表面，以使得所述頂部太陽電池的所述前表面與所述底部太陽電池的所述前表面在使用期間面對輻射源； 其中所述頂部太陽電池包括光伏吸收層，所述光伏吸收層具有較結晶矽的帶隙大的帶隙； 所述底部太陽電池包括結晶矽基板； 在所述底部太陽電池的所述前表面上，所述結晶矽基板包括鈍化層堆疊，所述鈍化層堆疊包括薄的介電質膜及輔助層，所述薄的介電質膜配置於所述矽基板與所述輔助層之間；所述輔助層由選擇性載子提取材料或多晶矽製成。
  24. 如申請專利範圍第23項所述製造串接式太陽電池的方法，包括： 所述頂部太陽電池在所述後表面處包括與所述光伏層結構的所述下部提取層接觸的第二接觸層，所述第一接觸層具有第一極性且所述第二接觸層具有與所述第一極性相反的第二極性； 所述底部太陽電池包括第二接觸端子，所述第二接觸端子的極性與所述第一接觸端子的極性相反。
  25. 如申請專利範圍第24項所述製造串接式太陽電池的方法，其中所述方法包括在所述底部太陽電池的所述輔助層與頂部太陽電池的所述後表面之間配置絕緣層。
  26. 如申請專利範圍第24項所述的方法，其中所述第二接觸層電性接觸所述第二接觸端子。
  27. 如申請專利範圍第23項所述製造串接式太陽電池的方法，包括： 在所述底部太陽電池的所述輔助層與頂部太陽電池的所述下部載子提取層之間配置第三接觸層； 所述第三接觸層電性接觸所述輔助層及所述下部載子提取層，所述輔助層與所述下部載子提取層具有相同的極性。
  28. 如申請專利範圍第23項所述製造串接式太陽電池的方法，包括： 在所述底部太陽電池的所述輔助層與所述頂部太陽電池的所述下部載子提取層之間配置複合層。
  29. 一種太陽面板，包括至少一個如前述申請專利範圍第1項至第22項中任一項所述的串接式太陽電池或由如前述申請專利範圍第23項至第28項中任一項所述的方法製成。
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