[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

实施方式涉及太阳能电池。

背景技术

目前，由于认为现有能源(如石油和煤)是会被耗尽的，因此对于代替现有能源的另选能源越来越感兴趣。在这些另选能源中，由于作为用于从太阳能产生电能的电池，太阳能电池能够从充足来源汲取能量并且不会造成环境污染，因此太阳能电池尤其受到关注。

通常的太阳能电池包括：基板和射极层，基板和射极层由半导体制成，各具有不同的导电类型，如p型和n型；以及分别形成在基板和射极层上的电极。通常的太阳能电池还包括形成在基板和射极层之间的界面的p-n结。

当光入射在太阳能电池上时，在半导体中产生多个电子-空穴对。各个电子-空穴对通过光生伏打效应而分离成电子和空穴。由此，分离出的电子向n型半导体(如，射极层)移动，而分离出的空穴向p型半导体(如，基板)移动，然后电子和空穴分别由电连接到射极层和基板的电极收集。利用电线将电极彼此连接，由此获得电力。

射极层和基板中的每一个上设置有至少一个集流器，并且射极层上的集流器和基板上的集流器分别电连接到相应的电极。因此，由电极收集的电荷通过与电极相邻的集流器移动到连接到外部的负载。

但是，在该情况下，由于集流器分别形成在基板的没有光入射的一个表面和基板的有光入射的另一个表面(即，基板的入射表面上的射极层)上，所以减小了光的入射面积。因此，降低了太阳能电池的效率。

因此，已经开发了金属卷绕贯穿(MWT)太阳能电池和背接触太阳能电池等，以减小或防止由于集流器阻挡光而造成的太阳能电池效率的降低。在MWT太阳能电池中，连接到射极层的集流器位于基板的与基板的入射面相反的背面上，而在背接触太阳能电池中，收集电子和空穴的电极位于基板的背面上。

发明内容

技术问题

实施方式提供了能够提高太阳能电池的效率的太阳能电池。

解决问题的方案

根据本发明的一个方面，一种太阳能电池包括：具有至少一个通孔的第一导电类型的基板；与所述第一导电类型相反的第二导电类型的射极层；以及从所述基板的第一表面到所述至少一个通孔的至少一个第一电极、和从所述至少一个通孔到所述基板的第二表面的至少一个第一电极集流器，其中，所述至少一个通孔的半径为大约10μm至大约40μm，并且在所述至少一个通孔中，所述至少一个第一电极的一部分和所述至少一个电极集流器的一部分中的至少一方包括至少一个空腔。

根据本发明的另一个方面，一种太阳能电池包括：具有至少一个通孔的第一导电类型的基板；与所述第一导电类型相反的第二导电类型的射极层；至少一个第一电极，其位于所述基板的正面上并且电连接到所述射极层；至少一个第一电极集流器，其位于所述基板的背面上并且通过所述至少一个通孔电连接到所述至少一个第一电极；以及第二电极，其电连接到所述基板，其中，所述至少一个第一电极和所述至少一个第一电极集流器中的至少一方在所述至少一个通孔中延伸，由此在所述至少一个通孔中电连接，并且所述至少一个通孔的半径为大约10μm至大约40μm。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，其被并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明的示例性实施方式的太阳能电池的部分立体图；

图2是沿图1的II-II线剖取的剖面图；

图3至图6示出了根据本发明的示例性实施方式的通孔的内部空间中设置的第一电荷传输单元的多个部分的各种形状的示例；

图7示出了表示根据本发明的示例性实施方式的填充因数FF的减小与通孔半径的关系的曲线图；

图8示出了对图7中的曲线图进行数值表示的表；以及

图9示出了根据本发明的示例性实施方式的通孔的内部空间中的第一电荷传输单元的截面积的计算方法的示例。

具体实施方式

下面将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实施，而不应当被理解为局限于本文所述的实施方式。

在附图中，为了清楚，夸大了层、膜、板和区域等的厚度。相同的附图标记在说明书中自始至终表示相同的元件。应当理解的是，当将一元件(如，层、膜、区域或基板)称为“位于另一元件上”时，其可能直接位于所述另一元件上，或者还可能存在中间元件。相反，当将一元件称为“直接位于另一元件上”时，不存在中间元件。