[发明专利]使用穿硅通孔的改进的光伏电池效率

说明书

技术领域

本发明一般涉及光伏电池。更具体来说，本发明涉及通过使用穿硅通孔来减少光障碍。

背景技术

常规太阳能电池从例如太阳等光源接收能量，且将所述能量转化为电力。常规太阳能电池通常包括光伏层，光伏层接收可见光子且将那些光子转化为电力。为了增强效率，具有不规则表面的传导电极层(例如，由铟锡氧化物制成的传导电极层)已用来使更多光子偏转到光伏层中。在此布置中，金属迹线定位于光伏层的一侧上的电极层的顶部上，且金属层定位于光伏层的另一侧上。连接于光伏层的一侧上的金属迹线与另一侧上的金属层之间的负载提供用于所产生的电力的传导路径。在此布置中，在光伏电池的光接收侧上的金属迹线将阻挡一些光进入到光伏层中，且因此将降低太阳能电池的效率。

一种提高效率的方式已减小了金属迹线的大小，使得更多光子进入光伏层。然而，减小迹线大小还增大了太阳能电池的内阻，由此降低效率。另一解决方案已在不减小金属迹线的大小的情况下减小电极层的厚度，以减小由电极层吸收的光的量。然而，电极层的减小的厚度造成增大的内阻，且光继续被金属迹线阻碍。

因此，需要一种光伏电池结构，所述结构将减小金属迹线对光到光伏电池的障碍，且借此在不增大光伏电池的内阻的情况下提高光伏电池的效率。

发明内容

在一个实施例中，一种光伏电池包括具有第一节点和第二节点的光伏层。第一传导层电耦合到所述光伏层的所述第二节点。第二传导层邻近于所述光伏层的所述第二节点上的所述第一传导层而定位，但与所述第一传导层电绝缘，使得所述第二传导层将不阻挡光冲击所述光伏层的所述第一节点。至少一个穿硅通孔从所述光伏层的所述第一节点电耦合到所述第二传导层，其中所述穿硅通孔通过所述光伏层的主体和所述第一传导层，但与所述光伏层的所述主体和所述第一传导层电绝缘。

在另一实施例中，光折射层可耦合到所述光伏层的所述第一节点，以使光偏转到所述光伏层中。然而，因为所述穿硅通孔直接电耦合到所述第一节点，所以所述光折射层无需为电极层，且无需为传导的且因此可具有在不增大内阻的情况下减小光吸收的结构。

在又一实施例中，一种用于减小光到光伏电池的障碍的设备包括用于接收光且吸收所述光以在极化节点之间产生电力的装置。还包括用于传导来自所述光接收装置的第一极化节点的电力同时不会阻挡光到达所述光接收装置的第一装置。最后，用于传导来自所述光接收装置的第二极化节点的电力同时不会阻挡光到达所述光接收装置的第二装置包括于所述设备中。

在又一实施例中，一种减少到太阳能电池的被阻挡的光的方法包括定位具有第一节点和第二节点的光伏层。接着定位第一传导层，其邻近于所述光伏层的所述第二节点且电耦合到所述光伏层的所述第二节点，使得所述第一传导层不阻挡光到达所述光伏层。接着定位第二传导层，其邻近于所述第一传导层且与所述第一传导层电绝缘，使得所述第二传导层不阻挡光到达所述光伏层。最后，接着制造至少一个穿硅通孔，所述至少一个穿硅通孔经由所述光伏层和所述第一传导层在所述光伏层的所述第一节点与所述第二传导层之间，同时至少一个穿硅通孔与所述光伏层和所述第一传导层电绝缘。

前述内容已广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可更好地理解以下具体实施方式。在下文中将描述额外特征和优点，其形成本发明的权利要求书的标的物。所属领域的技术人员应了解，所揭示的概念和特定实施例可易于用作修改或设计用于执行本发明的相同目的的其它结构的基础。所属领域的技术人员还应认识到，此些等效构造并不脱离如所附权利要求书中所陈述的本发明的技术。当结合附图考虑时，将从以下描述更好地理解据信为本发明所特有的新颖特征(关于其组织和操作方法两者)连同其它目标和优点。然而，应明确理解，所述图中的每一者仅出于说明和描述的目的而提供，且无意作为对本发明的限制的定义。

附图说明

为了更完整地理解本发明，现参考结合附图进行的以下描述。

图1为常规太阳能电池的横截面。

图2为如图1中所描绘的常规太阳能电池的俯视图。

图3为使用穿硅通孔的示范性光伏电池的横截面。

图4为如图3中所描绘的光伏电池的俯视图。

具体实施方式