本发明专利技术涉及太阳能电池(1)，其包括正面(10)处的发射极层(11)和背面(20)处的基层(12)。所述太阳能电池在正面(10)处收集第一载流子，并在背面(20)处收集第二载流子。太阳能电池(1)还包括设置在背面(20)处的至少一个集电点(14’)和相应的导电路径以将第一载流子从正面(10)引导至至少一个集电点(14’)。在至少部分的所述导电路径和基层(12)之间设置绝缘层(40)以在所述导电路径和基层(12)之间提供电绝缘。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能电池以及该太阳能电池的制造方法。本专利技术特别涉及在背面包括集电点以收集与正面相关的载流子的太阳能电池，例如金属穿孔卷绕太阳能电池(metalwrap through solar cells)、金属卷绕太阳能电池(metal wrap around solar cells)和发射极穿孔卷绕太阳能电池(emitter wrap through solar cells)。
技术介绍
现有技术中已知不同类型的太阳能电池。图Ia中显示了现有技术的太阳能电池I的实例。太阳能电池通常为板的形式，其包括正面10和背面20。在使用中，正面10的方向朝向入射(太阳)光。使正面10收集光并反射尽可能少的光。 太阳能电池I包括位于太阳能电池I的正面10和背面20之间的半导体衬底作为基材。半导体衬底可由娃构成。该太阳能电池可具有50-350 ii m的典型厚度。所述半导体衬底可包括第一导电类型的基层12和发射极层11，发射极层11在正面上覆盖所述基层，具有与基层的导电类型相反的导电类型。第一导电类型可由P型层提供，第二导电类型可由n型层提供，或相反。太阳能电池的核心由发射极层11和基层12之间的过渡边界形成。在光的影响下产生光子和空穴，它们移动至太阳能电池I的相反侧，即太阳能电池I的正面和背面10，20。为了收集来自正面10和背面20的电荷，在正面和背面上可设置导电元件15，24，以输送电荷。导电元件15，24可由合适的导电材料，例如银、铝、铜、导电氧化物例如TiOj^有机物形成。导电元件15，24可以任何合适的模式形成。特别地，可细致地设计在正面10上的导电元件15的模式以在以有助于电荷的易输送的致密模式和不致密模式之间提供最优平衡，以使太阳能电池I上的导电元件15的阴影效果最小化。图Ia显示了该模式的一个实例。可能的另一模式实例描述于“The Starfireproject:towards in-line mass production of thin high efficiency back-contactedmulti crystal line silicon solar cells，，，M. N. van den Donker 著,23rd EuropeanPhotovoltaic Solar Energy Conference, 1-5, 2008 年 9 月，Valencia, Spain。设置在背面20处的导电元件24的模式可以不同方式形成。例如，设置在背面20处的导电元件24可设为一体化导电层，其覆盖背面20区域的大部分，这可被称为具有全背面金属化的太阳能电池I。位于正面10处的导电元件15的模式可包括集电点14，其中可收集载流子。多个太阳能电池I可用于形成太阳能电池板。图Ia显示了太阳能电池。将不同的太阳能电池I串联形成所谓的串。通过使用连接条板(亦称为接头(tab))，将正面上的导电元件15与相邻的太阳能电池I的背面20的导电元件连接，从而可使正面10上的模式与相邻太阳能电池的背面20处的模式连接。为了降低正面10上的阴影效应，本领域中已知不同类型的太阳能电池，其中与正面产生的载流子相关的集电点设置在背面。太阳能电池在正面10和至少一个设置在背面上的集电点之间包括导电路径，在正面10和背面20之间提供电连接以将第一载流子从正面10导引至设置在背面20处的至少一个集电点14’上。该类太阳能电池的不同变型是已知的，例如金属穿孔卷绕太阳能电池、金属卷绕太阳能电池和发射极穿孔卷绕太阳能电池。参照图Ib和lc，以下提供了一个金属穿孔卷绕太阳能电池的实例。图Ib显示根据现有技术全背面金属化的金属穿孔卷绕太阳能电池I的横截面示意图。在金属穿孔卷绕太阳能电池中，正面10的集电点14被引导至背面20。在太阳能电池I中从正面10到背面20形成孔或通孔30，提供导电路径，使得在背面20上形成集电点14’。集电点14’与正面10上的导电元件15通过由通孔30提供的导电路径连接。通孔30可以任何合适的方式形成，例如使用激光钻出通孔。 由此，不再需要在太阳能电池I的正面10上包括接头。太阳能电池可通过使用设置在背面上的连接条板(接头)相互电连接。连接条板还可通过导电箔形成。如图Ib所示，在正面10上的导电元件15之间可设置钝化和抗反射涂层19。通孔30中可填充导电材料18，例如金属浆或其它导电材料，从正面10至背面20形成导电路径。所述金属可以是烧结的金属。在通孔30的内壁处，界面层13可由发射极材料形成，即具有与发射极层11的掺杂含量相当、更低或更高的掺杂含量。在图Ib中由虚线表示界面层13。图Ic显示了现有技术中已知的另一种太阳能电池的横截面示意图，即具有介电(或其他，例如无定形Si或碳化硅(SiCx))钝化和开放背面金属化的金属穿孔卷绕太阳能电池。参照表lb，该太阳能电池I与上述的太阳能电池I相似，除了背面20没有完全金属化。此外，在背面20上的导电元件24的模式之间，设置背面介电钝化层21，其还可沿通孔30的内壁延伸。实际上，背面介电钝化层21可通过堆叠不同的层而形成。这可例如是SiOx/SiNx堆叠或A10x/SiNx堆叠。以上，参照图Ib-Ic描述了两种类型的金属穿孔卷绕太阳能电池。但是，将理解其它太阳能电池I也是已知的，例如金属卷绕太阳能电池和发射极穿孔卷绕太阳能电池。根据太阳能电池I的类型，例如对于P型基料具有全铝背面(图Ib中所示的实例)或对于P型和n型基料具有(通过介电层)钝化的背面(图Ic中所示的实例)的双面，从正面10至背面20的导电路径(例如通孔30中的导电材料18)和背面20处的集电点14’与发射极层11和界面层13接触，或与介电钝化层21接触。在从正面10至背面20的导电路径内部，例如通过金属浆将发射极电流从正面10引导至背面20。但在使用中，部分发射极电流可漏至基层12。该效应被称为分流，本文中使用的术语分流也指非线性分流。该效应降低了太阳能电池I的效率和稳定性。电分流降低了填充因子(FF)，并由此降低太阳能电池的效率(VJJJFF)。术语填充因子是本领域技术人员已知的。它提供对太阳能电池的总体性质的定义，即最大功率点除以开路电压(V。。)和短路电流(IJ的比值=FF=Pm/(V。。IJ0由于该问题，在背面处包括集电点以收集与正面相关的载流子的太阳能电池I的填充因子相对较低。除了金属穿孔卷绕太阳能电池之外，现有技术中还已知其它类型的遭遇电分流的太阳能电池。其它太阳能电池的实例包括所谓的金属卷绕(MWA)太阳能电池和发射极穿孔卷绕(EWT)太阳能电池。在这些太阳能电池中，也使用在正面和设置在背面上的至少一个集电点之间的导电路径输送发射极电流，这导致分流的风险。在金属卷绕太阳能电池中，沿太阳能电池的侧缘设置导电路径。在发射极穿孔卷绕太阳能电池中，通过发射极材料和/或金属提供导电路径，从基层穿向背面20。在所有这些可选的太阳能电池中，导电路径与基层接触，并且发射极电流可能漏向基层，也就是说可能发生分流。这里描述的太阳能电池I例如描述于- P . C. d e Jong 等人,Conference proceedings 19thEPVSEC, Paris, France(2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·G·罗米杰，J·H·布尔特曼，A·A·梅韦，A·W·韦贝尔，M·W·P·E·拉默斯，
申请(专利权)人：荷兰能源建设基金中心，
类型：
国别省市：
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